RU2325671C1 - Location-optical system for tracking moving objects - Google Patents
Location-optical system for tracking moving objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2325671C1 RU2325671C1 RU2006144002/09A RU2006144002A RU2325671C1 RU 2325671 C1 RU2325671 C1 RU 2325671C1 RU 2006144002/09 A RU2006144002/09 A RU 2006144002/09A RU 2006144002 A RU2006144002 A RU 2006144002A RU 2325671 C1 RU2325671 C1 RU 2325671C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- location
- direction finder
- switch
- Prior art date
Links
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 26
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 20
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000005312 nonlinear dynamic Methods 0.000 claims description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000036039 immunity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003897 fog Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматическому регулированию и предназначено для систем автоматического наблюдения и сопровождения за подвижными объектами в пространстве преимущественно с качающегося основания и может быть использовано для управления воздушным движением.The invention relates to automatic regulation and is intended for automatic monitoring and tracking systems for moving objects in space mainly from a swinging base and can be used to control air traffic.
Известна телевизионно-оптическая система сопровождения со следящим стробом, содержащая телевизионную камеру, устройство обработки видеосигнала, решающее устройство, привод наведения. Барсуков Ф.И., Величкин А.И., Сухарев А.Д. Телевизионные системы летательных аппаратов. - М.: Советское радио, 1979. - 256 с., стр.232, рис.7.17, аналог.Known television-optical tracking system with a tracking strobe, containing a television camera, a video processing device, a deciding device, a guidance drive. Barsukov F.I., Velichkin A.I., Sukharev A.D. Television systems of aircraft. - M .: Soviet Radio, 1979. - 256 p., P. 232, Fig. 7.17, analogue.
Недостатком данной телевизионной системы является недостаточная точность сопровождения целей с подвижного основания из-за отсутствия системы стабилизации оптической линии визирования и, как следствие, динамической инерционности исполнительного привода и контура электронного слежения. Эта система неспособна к автоматическому захвату объекта на автосопровождение.The disadvantage of this television system is the insufficient accuracy of target tracking from a moving base due to the lack of a stabilization system for the optical line of sight and, as a result, the dynamic inertia of the actuator and the electronic tracking circuit. This system is not capable of automatically capturing an object for auto tracking.
Известна также телевизионно-оптическая система [Грязин Г.И., Оптико-электронные системы для обзора пространства: Системы телевидения. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение. - 1988, стр.8, 9, рис.4, аналог], содержащая последовательно соединенные телевизионный датчик, устройство усиления и обработки сигнала, вычислительное устройство (в совокупности образующее пеленгатор) и исполнительный орган. Исполнительный орган, выполняющий функции блока наведения и стабилизации, кинематически связан с оптико-электронным (телевизионным) датчиком пеленгатора.Also known is a television optical system [Gryazin GI, Optoelectronic systems for the overview of space: Television systems. L .: Engineering, Leningrad branch. - 1988, pp. 8, 9, Fig. 4, analogue], containing a television sensor, a signal amplification and processing device, a computing device (together forming a direction finder), and an actuator. The executive body, which performs the functions of the guidance and stabilization unit, is kinematically connected with the optoelectronic (television) direction finder sensor.
В известной системе переход в автоматический режим осуществляется посредством предварительного разворота пеленгатора на предназначенный для сопровождения объект таким образом, чтобы он оказался в пределах окна захвата внутри поля зрения. Однако при увеличении угловых скоростей и ускорений визирования объекта вероятность перехода в автоматический режим сопровождения падает. Это объясняется, с одной стороны, падением контраста изображения объекта, перемещающегося относительно растра (см. Грязин Г.Н., Оптико-электронные системы для обзора пространства: Системы телевидения. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение. - 1988, стр.209-212). С другой стороны, если предварительный разворот пеленгатора осуществляется в полуавтоматическом режиме с участием человека (оператора), увеличиваются ошибки сопровождения высокоскоростного объекта оператором в силу ограниченности его динамических характеристик, приводящих к недопустимым переходным процессам в оптико-электронной системе, вызывающим срыв автосопровождения [1].In the known system, the transition to automatic mode is carried out by preliminary turning the direction finder to an object intended for tracking in such a way that it is within the capture window within the field of view. However, with an increase in the angular velocities and accelerations of object sighting, the probability of transition to the automatic tracking mode decreases. This is due, on the one hand, to a decrease in the contrast of the image of an object moving relative to the raster (see Gryazin GN, Optoelectronic systems for viewing space: Television systems. L.: Mechanical engineering, Leningrad branch. - 1988, p. 209- 212). On the other hand, if the preliminary direction finder rotation is carried out in a semi-automatic mode with the participation of a person (operator), errors in tracking the high-speed object by the operator increase due to the limited dynamic characteristics that lead to unacceptable transients in the optoelectronic system that cause auto-tracking failure [1].
Недостатком оптических систем сопровождения является их высокая чувствительность к метеоусловиям и оптическим помехам, таким как атмосферная дымка, туман, дымо-пылевые помехи, засветки от ярких источников света и т.д., что объясняется работой телекамеры в видимой области спектра.The disadvantage of optical tracking systems is their high sensitivity to weather conditions and optical interference, such as atmospheric haze, fog, smoke and dust interference, illumination from bright light sources, etc., due to the operation of the camera in the visible spectrum.
Известен также радиолокатор сопровождения, содержащий передатчик, приемник, последовательно соединенные антенну, двигатель вращения облучателя, генератор опорных напряжений, блок выделения сигналов ошибки, устройство наведения и стабилизации. Динамика следящих приводов. / Под ред. Л.В. Рабиновича. - М.: Машиностроение, 1982. - 496 с., стр.132, рис.2.26; Радиолокационные устройства. / Под ред. В.В. Григорина-Рябова. - М.: Советское радио. - 1970, стр.570, рис.21.12, аналог.A tracking radar is also known, comprising a transmitter, a receiver, an antenna connected in series, an irradiator rotation motor, a reference voltage generator, an error signal isolation unit, a guidance and stabilization device. The dynamics of servo drives. / Ed. L.V. Rabinovich. - M.: Mechanical Engineering, 1982.- 496 p., P. 132, Fig. 2.26; Radar devices. / Ed. V.V. Grigorina-Ryabova. - M .: Soviet radio. - 1970, p. 570, fig. 21.12, analogue.
Недостатком радиолокатора является чувствительность к средствам радиоэлектронного излучения и затруднительность работы при малых углах места из-за близости подстилающей поверхности.The disadvantage of the radar is its sensitivity to electronic radiation and the difficulty of working at low elevation angles due to the proximity of the underlying surface.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является свободная от основных недостатков телевизионной и радиолокационной систем известная система сопровождения и наблюдения за объектами в пространстве преимущественно с подвижного основания, которая состоит из последовательно соединенных оптико-электронного пеленгатора, блока сравнения, первого коммутатора и блока фильтрации, последовательно соединенных блока памяти, второго коммутатора и сумматора, последовательно соединенных локационного пеленгатора и формирователя логики режимов, а также устройства наведения и стабилизации. Локационный и оптико-электронный пеленгаторы механически соединены между собой и имеют кинематическую связь с выходным валом устройства наведения и стабилизации. Второй выход локационного пеленгатора подключен ко второму входу второго коммутатора, третий вход которого соединен с первым выходом оптико-электронного пеленгатора. Второй выход второго коммутатора связан со входом устройства наведения и стабилизации, чей второй выход подключен ко второму входу сумматора, выходом соединенного со входом оптико-электронного пеленгатора. Выход блока фильтрации соединен со вторым входом первого коммутатора, второй выход которого подключен ко входу блока памяти. Второй выход оптико-электронного пеленгатора соединен со вторым входом формирователя логики режимов, чьи первый и второй выходы подключены соответственно к управляющим входам первого и второго коммутаторов, второй вход блока сравнения соединен со вторым выходом локационного пеленгатора. Патент РФ, №2197002, МПК7 G01S 13/66, 17/66, прототип.Closest to the technical essence of the invention is a well-known system for tracking and monitoring objects in space, mainly from a moving base, free from the main disadvantages of television and radar systems, which consists of a series-connected optical-electronic direction finder, a comparison unit, a first switch and a filtering unit, in series connected memory unit, second switch and adder, sequentially connected location-based direction finder and driver logic modes, as well as guidance and stabilization devices. Locating and optoelectronic direction finders are mechanically interconnected and have a kinematic connection with the output shaft of the guidance and stabilization device. The second output of the location-finding direction finder is connected to the second input of the second switch, the third input of which is connected to the first output of the optical-electronic direction finder. The second output of the second switch is connected to the input of the guidance and stabilization device, whose second output is connected to the second input of the adder, the output connected to the input of the optical-electronic direction finder. The output of the filtering unit is connected to the second input of the first switch, the second output of which is connected to the input of the memory unit. The second output of the optical-electronic direction finder is connected to the second input of the mode logic generator, whose first and second outputs are connected respectively to the control inputs of the first and second switches, the second input of the comparison unit is connected to the second output of the location-based direction finder. RF patent, No. 2197002, IPC 7 G01S 13/66, 17/66, prototype.
В известной системе сопровождения обеспечивается автоматический захват на автосопровождение объекта оптико-электронным пеленгатором за счет введения величин разъюстировки между локационным и оптическим пеленгаторами и текущих динамических ошибок на следящий строб. Повышается устойчивость сопровождения объекта за счет обеспечения возможности перехода сопровождения с локационного режима в оптический и обратно. Кроме того, обеспечивается автоматизация определения величины разъюстировки между локационным и оптическим каналами.In the well-known tracking system, automatic capture of an object by an optical-electronic direction finder is provided due to the introduction of misalignment values between the location and optical direction finders and the current dynamic errors to the tracking strobe. The stability of tracking an object is enhanced by providing the ability to switch tracking from a location mode to optical and vice versa. In addition, automation of determining the amount of misalignment between the location and optical channels is provided.
Указанные известные системы наведения (аналог, прототип) предназначены для сопровождения наблюдаемого объекта. При использовании пеленгаторов для одновременного сопровождения наблюдаемого объекта, а также обеспечения вывода и сопровождения собственного объекта до его встречи с наблюдаемым объектом возможны срывы автосопровождения в связи с возможным переходом пеленгаторов на сопровождение иного объекта из находящихся в поле зрения пеленгаторов. Срыв автосопровождения связан с ухудшающейся помехозащищенностью пеленгаторов при выводе собственного объекта (дымо-пылевые помехи, яркая плазма двигателя собственного объекта, значительно превышающая по фону параметры сопровождаемого объекта).These known guidance systems (analogue, prototype) are intended to accompany the observed object. When using direction finders for simultaneous tracking of the observed object, as well as ensuring the withdrawal and tracking of your own object before it meets the observed object, auto-tracking failures are possible due to the possible transition of direction finders to tracking another object from direction finders in sight. Failure of auto tracking is associated with deteriorating noise immunity of direction finders when outputting an own object (smoke and dust interference, bright plasma of the engine of its own object, significantly exceeding the background of the parameters of the tracked object).
Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности и устойчивости сопровождения наблюдаемого объекта, повышение помехозащищенности интегрированной системы сопровождения при выводе и последующем вводе собственного объекта в поле зрения телевизионного пеленгатора или в диаграмму направленности локационного пеленгатора для его наведения основным локационным или телевизионным пеленгатором до его встречи с сопровождаемым объектом.The objective of the proposed technical solution is to increase the accuracy and stability of the tracking of the observed object, to increase the noise immunity of the integrated tracking system when displaying and subsequently entering your own object in the field of view of the television direction finder or in the radiation pattern of the location-finding finder to be guided by the main location or television direction finder before it meets the accompanied object .
Решение указанной задачи достигается за счет того, что в следящую локационно-оптическую систему сопровождения подвижных объектов, состоящую из последовательно соединенных оптико-электронного пеленгатора, блока сравнения, первого коммутатора и блока фильтрации, последовательно соединенных блока памяти, второго коммутатора и сумматора, последовательно соединенных локационного пеленгатора и формирователя логики режимов, а также устройства наведения и стабилизации, причем локационный и оптико-электронный пеленгаторы механически соединены между собой и имеют кинематическую связь с выходным валом устройства наведения и стабилизации, второй выход локационного пеленгатора подключен ко второму входу второго коммутатора, третий вход которого соединен с первым выходом оптико-электронного пеленгатора, второй выход второго коммутатора связан со входом устройства наведения и стабилизации, чей второй выход подключен ко второму входу сумматора, выходом соединенного со входом оптико-электронного пеленгатора, выход блока фильтрации соединен со вторым входом первого коммутатора, второй выход которого подключен ко входу блока памяти, второй выход оптико-электронного пеленгатора соединен со вторым входом формирователя логики режимов, чьи первый и второй выходы подключены соответственно к управляющим входам первого и второго коммутаторов, второй вход блока сравнения соединен со вторым входом локационного пеленгатора, введены дополнительный локационный пеленгатор с переключаемой шириной диаграммы направленности для захвата и вывода собственного объекта на линию визирования основных локационного и оптико-электронного пеленгаторов, система управления дополнительным пеленгатором, блок выработки сигналов упреждения, третий коммутатор и второй блок сравнения, причем дополнительный пеленгатор установлен на одной платформе с ЛПл и ОЭПл и имеет возможность автономного наведения по курсу и углу места собственным управляемым приводом, а система управления дополнительного пеленгатора состоит из последовательно соединенных первого нелинейного элемента, представляющего собой усилитель с переменным коэффициентом усиления, сглаживающего фильтра, четвертого коммутатора, блока коррекции, третьего блока сравнения, задатчика интенсивности, управляемого привода и масштабного усилителя, причем первый выход управляемого привода кинематически связан со вторым входом дополнительного пеленгатора, второй выход управляемого привода по скорости двигателя подключен к входу масштабного усилителя, который выходом подключен ко второму входу третьего блока сравнения, а третий выход управляемого привода подключен к первому входу второго блока сравнения, первый вход которого подключен через третий коммутатор к выходу блока выработки сигналов упреждения, а выход ко второму входу четвертого коммутатора, первый выход дополнительного пеленгатора подключен ко входу первого нелинейного элемента, а третий выход к третьему входу формирователя логики режимов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого, второго, третьего и четвертого коммутаторов.The solution to this problem is achieved due to the fact that in the tracking location-optical tracking system of moving objects, consisting of a series-connected optical-electronic direction finder, a comparison unit, a first switch and a filtering unit, a series-connected memory unit, a second switch and an adder, sequentially connected location direction finder and mode logic driver, as well as guidance and stabilization devices, and location and optical-electronic direction finders are mechanically connected inens with each other and have a kinematic connection with the output shaft of the guidance and stabilization device, the second output of the location-finding direction finder is connected to the second input of the second switch, the third input of which is connected to the first output of the optical-electronic direction finder, the second output of the second switch is connected to the input of the guidance and stabilization device, whose second output is connected to the second input of the adder, the output connected to the input of the optoelectronic direction finder, the output of the filtering unit is connected to the second input of the first commutator a torus, the second output of which is connected to the input of the memory unit, the second output of the optoelectronic direction finder is connected to the second input of the moderator, whose first and second outputs are connected respectively to the control inputs of the first and second switches, the second input of the comparison unit is connected to the second input of the location-finding direction finder , an additional location-finding direction finder with a switchable radiation pattern width was introduced for capturing and displaying your own object on the line of sight of the main location and optics -electronic direction finders, an additional direction finder control system, a lead signal generation unit, a third switch and a second comparison unit, the additional direction finder mounted on the same platform as LPL and OEPl and can be independently guided by the heading and elevation angle by its own controllable drive, and the additional control system direction finder consists of a series-connected first non-linear element, which is an amplifier with variable gain, smoothing fil tra, fourth switch, correction unit, third comparison unit, intensity adjuster, controlled drive and scale amplifier, the first output of the controlled drive kinematically connected to the second input of the additional direction finder, the second output of the controlled drive by motor speed connected to the input of the scale amplifier, which is connected by the output to the second input of the third comparison unit, and the third output of the controlled drive is connected to the first input of the second comparison unit, the first input of which is connected cut the third switch to the output of the lead signal generation unit, and the output to the second input of the fourth switch, the first output of the additional direction finder is connected to the input of the first nonlinear element, and the third output is to the third input of the modeler, the first, second, third, and fourth outputs of which are connected respectively to the control inputs of the first, second, third and fourth switches.
Блок коррекции системы управления дополнительного пеленгатора может быть выполнен в двух вариантах. Первый вариант блока коррекции предназначен для системы управления, обеспечивающей вывод и сопровождения нескольких собственных объектов, и представляет нелинейное динамическое корректирующее устройство, которое включает в себя пятый коммутатор, последовательно соединенные второй масштабный усилитель и четвертый блок сравнения, последовательно соединенные второй и третий нелинейные элементы, пропорционально-интегродифференциальный (ПИД)-регулятор, причем вход пятого коммутатора и второго нелинейного элемента соединены между собой и это соединение является входом блока коррекции, выход третьего нелинейного элемента присоединен ко управляющему входу пятого коммутатора, первый выход пятого коммутатора подключен ко входу второго масштабного усилителя, а второй выход - подключен ко входу ПИД-регулятора, выход которого подключен ко второму входу четвертого блока сравнения. Выход четвертого блока сравнения является выходом блока коррекции. ПИД-регулятор включает в себя третий масштабный усилитель, интегратор, четвертый нелинейный элемент, дифференциатор, пятый блок сравнения, причем входы третьего масштабного усилителя, интегратора и дифференциатора соединены между собой и их соединение является входом ПИД-регулятора, выход третьего масштабного усилителя подключен к первому входу пятого блока сравнения, ко второму входу которого подключен выход четвертого нелинейного элемента, а к третьему входу - выход дифференциатора. Выход пятого блока сравнения является выходом ПИД-регулятора. Второй нелинейный элемент представляет блок выделения модуля, третий нелинейный элемент - компаратор с зоной нечувствительности, четвертый нелинейный элемент - усилитель с ограниченной линейной зоной. Статические характеристики НЭ1-НЭ4 приведены на фиг.1, фиг.2. Второй вариант блока коррекции используется для системы управления, которая обеспечивает вывод и наведение одного собственного объекта, и включает в себя последовательно соединенные сглаживающий и интегродифференцирующий фильтры с передаточными функциями:The correction block of the control system of the additional direction finder can be performed in two versions. The first version of the correction block is intended for a control system that provides the output and tracking of several own objects, and is a nonlinear dynamic correction device that includes a fifth switch, a second scale amplifier and a fourth comparison unit connected in series, the second and third nonlinear elements connected in series, in proportion -integro-differential (PID) -regulator, and the input of the fifth switch and the second nonlinear element are connected between oh and this connection is the input of the correction block, the output of the third nonlinear element is connected to the control input of the fifth switch, the first output of the fifth switch is connected to the input of the second scale amplifier, and the second output is connected to the input of the PID controller, the output of which is connected to the second input of the fourth block comparisons. The output of the fourth comparison block is the output of the correction block. The PID controller includes a third scale amplifier, an integrator, a fourth nonlinear element, a differentiator, a fifth comparison unit, the inputs of the third scale amplifier, integrator, and differentiator are interconnected and their connection is the input of the PID controller, the output of the third scale amplifier is connected to the first the input of the fifth comparison unit, to the second input of which the output of the fourth nonlinear element is connected, and the output of the differentiator to the third input. The output of the fifth comparison unit is the output of the PID controller. The second non-linear element is a module isolation unit, the third non-linear element is a comparator with a dead zone, and the fourth non-linear element is an amplifier with a limited linear zone. Static characteristics of NE1-NE4 are shown in figure 1, figure 2. The second version of the correction block is used for a control system that provides output and guidance of one own object, and includes sequentially connected smoothing and integro-differentiating filters with transfer functions:
Параметры передаточных функций для сглаживающего фильтра определяются спектральным составом шума и полезного сигнала локационного пеленгатора, а для интегродифференцирующего фильтра - требуемыми характеристиками точности работы системы управления дополнительного локационного пеленгатора.The parameters of the transfer functions for the smoothing filter are determined by the spectral composition of the noise and the useful signal of the location-based direction finder, and for the integro-differentiating filter, by the required accuracy characteristics of the control system of the additional location-based direction finder.
Все использованные блоки и устройства являются известными или могут быть выполнены из известных блоков, соединенных известным способом. Пеленгаторы могут быть выполнены, например, как в [2], [3], [4] или [5]. Блок памяти может быть как аналоговым (устройство выборки-хранения), так и реализованным на цифровой элементной базе. Блок сравнения и фильтр полезного сигнала могут быть реализованы на аналоговой [6] или цифровой [7] элементной базе. Коммутаторы могут быть выполнены на электромеханических реле, герконах, полупроводниковых ключах и т.п. Блоки нелинейных элементов могут быть реализованы на операционных усилителях [8] или цифровых микросхемах. Устройство наведения и стабилизации может быть реализовано как в прототипе на базе гидравлических, электрических [9], в т.ч. и на базе моментных двигателей и т.п., сервоприводов, формирователь логики режимов может быть изготовлен на базе логических микросхем [10].All used blocks and devices are known or can be made of known blocks connected in a known manner. Direction finders can be performed, for example, as in [2], [3], [4] or [5]. The memory unit can be either analog (sampling-storage device), or implemented on a digital element base. The comparison unit and the filter of the useful signal can be implemented on an analog [6] or digital [7] element base. Switches can be made on electromechanical relays, reed switches, semiconductor switches, etc. Blocks of nonlinear elements can be implemented on operational amplifiers [8] or digital microcircuits. The guidance and stabilization device can be implemented as in the prototype based on hydraulic, electrical [9], including and on the basis of torque motors, etc., servos, the mode logic driver can be made on the basis of logic microcircuits [10].
В качестве иллюстрации на чертежах приведены: на фиг.1 - функциональная схема предлагаемой следящей локационно-оптической системы сопровождения подвижных объектов, на фиг.2 - блок коррекции в виде нелинейного динамического корректирующего устройства, на фиг.3 - блок коррекции в виде интегродифференцирующего фильтра.As an illustration, the drawings show: in Fig. 1 is a functional diagram of the proposed tracking location-optical system for tracking moving objects, in Fig. 2 is a correction unit in the form of a nonlinear dynamic correction device, in Fig. 3 is a correction unit in the form of an integro-differentiating filter.
Следящая локационно-оптическая система состоит из блока пеленгаторов (БП) 1, включающего локационный (ЛПл) 2, оптико-электронный (ОЭПл) 3 и дополнительный локационный пеленгатор с переключающимся полем зрения (доп. ЛПл) 4, установленных на общей платформе (по крайней мере их приемные устройства), формирователя логики режимов (ФЛР) 5, первого блока сравнения (БС1) 6, первого коммутатора (Ком 1) 7, блока фильтрации (БФ) 8, блока памяти (БП) 9, второго коммутатора (Ком 2) 10, сумматора 11, устройства наведения и стабилизации (УНС) 12, блока выработки сигналов упреждения (БВСУ) 13, третьего коммутатора (Ком 3) 14, второго блока сравнения (БС2) 15, системы управления дополнительного локационного пеленгатора (СУ доп. ЛПл) 16, включающей в себя первый нелинейный элемент (НЭ1) 17, сглаживающий фильтр (СФ) 18, четвертый коммутатор (Ком 4) 19, блок коррекции (БК) 20, третий блок сравнения (БСЗ) 21, задатчик интенсивности (ЗИ) 22, управляемый привод (УП) 23, масштабный усилитель (МУ) 24. Блок коррекции для сопровождения нескольких собственных объектов включает в себя второй (НЭ2) 25, третий (НЭ3) 26 и четвертый (НЭ4) 27 нелинейные элементы, пятый коммутатор (Ком 5) 28, второй масштабный усилитель (МУ2) 29, ПИД-регулятор 30, четвертый блок сравнения (БС4) 31. ПИД-регулятор включает в себя третий масштабный усилитель (МУ3) 32, интегратор (И) 33, четвертый нелинейный элемент (НЭ4) 27, дифференциатор (Д) 34, пятый блок сравнения (БС5) 35. Блок коррекции для сопровождения одного собственного объекта включает в себя сглаживающий фильтр (СФ) 36 и интегродифференцирующий фильтр (ИДФ) 37. Локационный и оптико-электронный пеленгаторы механически соединены между собой и установлены на одной платформе с дополнительным локационным пеленгатором. Платформа имеет кинематическую связь с выходным валом устройства наведения и стабилизации, а дополнительный локационный пеленгатор имеет возможность автономного наведения по курсу и углу места с помощью собственного управляемого привода.The tracking location-optical system consists of a block of direction finders (BP) 1, including location-based (LPL) 2, optoelectronic (OEPl) 3 and an additional location-finding direction finder with a switching field of view (additional LPL) 4 installed on a common platform (at least least their receiving devices), the mode logic generator (FLR) 5, the first comparison unit (BS1) 6, the first switch (Com 1) 7, the filter unit (BF) 8, the memory unit (BP) 9, the second switch (Com 2) 10, adder 11, guidance and stabilization device (ONS) 12, control signal generation unit wait (BVSU) 13, the third switch (Kom 3) 14, the second comparison unit (BS2) 15, the control system of the additional location-finding direction finder (SU additional LPL) 16, which includes the first nonlinear element (NE1) 17, a smoothing filter (SF ) 18, the fourth switch (Kom 4) 19, the correction unit (BC) 20, the third comparison unit (BSZ) 21, the intensity adjuster (ZI) 22, the controlled drive (UP) 23, the scale amplifier (MU) 24. The correction unit for tracking of several own objects includes the second (NE2) 25, the third (NE3) 26 and the fourth (NE4) 27 nonlinear elements, the fourth switch (Kom 5) 28, the second large-scale amplifier (MU2) 29, the
Работа системы осуществляется следующим образом. Пеленгаторы 2, 3 ведут слежение за объектом одновременно и выдают сигналы, пропорциональные угловому отклонению сопровождаемого объекта от линии визирования, независимо один от другого. Устойчивость сопровождения объекта и возможность восстановления сопровождения в автоматическом режиме в случае перерыва оптической связи или потери объекта локационным пеленгатором обеспечивается построением интегрированной системы сопровождения подвижных объектов. Следящая система включает в себя локационный и оптико-электронный пеленгаторы механически соединенные между собой и имеющие кинематическую связь с выходным валом устройства наведения и стабилизации. Пеленгаторы также последовательно соединены с формирователем логики режимов, подключенным к управляющим входам коммутаторов. Возможность перехода сопровождения с локационного режима в оптический и обратно обеспечивается переключением структур с помощью контактов коммутатора. Коммутаторы могут находиться в двух состояниях - включенном или выключенном. Включен - режим управления УНС от ЛПл, отключен - режим управления УНС от ОЭПл.The system is as follows.
Локационный режим сопровождения объектов обеспечивается структурой контура, включающего приемник, передатчик, антенный переключатель, синхронизатор системы сопровождения по дальности и угловым координатам и устройство наведения и стабилизации. Приемник, передатчик, антенный переключатель, синхронизатор системы сопровождения по угловым координатам в совокупности представляют собой локационный пеленгатор. Локационный пеленгатор определяет положение объекта относительно оси диаграммы направленности антенны. Сигналы о положении объекта после звена коррекции подаются на вход устройства наведения и стабилизации, и оно осуществляет разворот локационного пеленгатора до тех пор, пока объект не окажется на оси диаграммы направленности. УНС позволяет также компенсировать качки носителя.The location tracking mode of objects is ensured by the structure of the circuit, including the receiver, transmitter, antenna switch, synchronizer of the tracking system in range and angular coordinates, and a guidance and stabilization device. The receiver, transmitter, antenna switch, synchronizer of the tracking system in angular coordinates in the aggregate are a location direction finder. Locational direction finder determines the position of the object relative to the axis of the antenna pattern. Signals about the position of the object after the correction link are fed to the input of the guidance and stabilization device, and it rotates the positioning direction finder until the object is on the axis of the radiation pattern. ONS also allows you to compensate for pitching media.
Оптический режим сопровождения система обеспечивается структурой, содержащей последовательно соединенные телевизионный датчик, устройство усиления и обработки сигнала, вычислительное устройство, в совокупности образующее ОЭПл, устройство коррекции и УНС. Исполнительный орган УНС общий для ЛПл и ОЭПл, с учетом того что управляющие сигналы содержат информацию о качках носителя, выполняет функции устройства наведения и стабилизации и кинематически связан с оптико-электронным датчиком пеленгатора.The optical tracking mode of the system is provided by a structure comprising a television sensor in series, a signal amplification and processing device, a computing device that together forms an OEPL, a correction device, and an ONS. The ONS executive body is common for LPL and OEPL, taking into account the fact that the control signals contain information about carrier rolls, performs the functions of a guidance and stabilization device, and is kinematically connected with an optical-electronic direction finder sensor.
Сопровождение подвижного объекта происходит следующим образом. После того как по сигналу от внешней системы блок пеленгаторов развернут в направлении объекта с точностью, достаточной для взятия его на сопровождение, локационный и оптико-электронный пеленгаторы осуществляют его захват и начинают вырабатывать условные координаты объекта относительно оптической оси или оси антенны радиолокатора. Для того чтобы исключить из сигнала составляющую от качки и уменьшить перекрестные связи между каналами, сигнал с выхода пеленгатора (локационного, оптико-электронного) пересчитывают в стабилизированную систему координат, например, по зависимостям (1)The tracking of the moving object is as follows. After the direction finder unit is deployed in the direction of the object with a signal sufficient to take it for tracking, the location and optical-electronic direction finders capture it and begin to generate conditional coordinates of the object relative to the optical axis or axis of the radar antenna. In order to exclude the component from the pitching from the signal and to reduce cross-links between the channels, the signal from the output of the direction finder (location, optoelectronic) is converted into a stabilized coordinate system, for example, according to the dependences (1)
δε, δβ - сигналы рассогласования в нестабилизированной системе координат;δε, δβ - mismatch signals in an unstabilized coordinate system;
δεс, δβс - сигналы рассогласования в стабилизированной системе координат;δε s , δβ s - mismatch signals in a stabilized coordinate system;
γ - угол скрутки нестабилизированной системы координат ([11], стр.138).γ is the twist angle of the unstabilized coordinate system ([11], p. 138).
Через коммутатор, полученный в пеленгаторе (локационном, оптико-электронном), сигнал поступает на вход корректирующего устройства, где проводятся такие операции над ним, чтобы, обеспечивая устойчивость системы, добиться требуемых параметров по точности и характеристикам переходных процессов [12].Through the switch received in the direction finder (location, optoelectronic), the signal is fed to the input of the correcting device, where such operations are performed on it, in order to ensure the stability of the system, to achieve the required parameters for accuracy and characteristics of transients [12].
Поскольку диаграмма направленности луча (1-2 град) локационного пеленгатора (2) существенно больше величины следящего строба (1-5 мрад) оптико-электронного пеленгатора (3) и, как правило, превышает по величине погрешность целеуказания, первоначально объект берется на автосопровождение локационным пеленгатором. Он выдает признак автосопровождения объекта в формирователь логики режимов (5), который обеспечивает подключение через второй коммутатор (10) второго выхода ЛПл (2) ко входу УНС (12) и блока памяти 9 - к сумматору 11. Выходной вал УНС разворачивает пеленгаторы (или их передающие устройства) в сторону объекта таким образом, чтобы объект оказался на оси диаграммы направленности локационного пеленгатора 2.Since the beam pattern (1-2 degrees) of the location-finding finder (2) is significantly larger than the tracking gate (1-5 mrad) of the optical-electronic direction-finder (3) and, as a rule, exceeds the targeting error in magnitude, the object is initially taken for auto-tracking by location direction finder. It gives an indication of the object’s auto-tracking to the mode logic generator (5), which provides the connection via the second switch (10) of the second LPL output (2) to the ONS input (12) and memory unit 9 to the adder 11. The ONS output shaft unfolds direction finders (or their transmitting devices) in the direction of the object so that the object is on the axis of the radiation pattern of the
Однако погрешность определения координат объекта с помощью локационного пеленгатора существенно выше, чем с помощью оптико-электронного. Поэтому целесообразно перевести управление устройством наведения и стабилизации УНС 12 на сигнал от ОЭПл (3). Для этого необходимо обеспечить попадание изображения от объекта в часть поля зрения ОЭПл, соответствующую стробу. Поскольку процессу сопровождения, особенно за высокоскоростными объектами с быстродвижущегося носителя, присущи динамические ошибки, необходимо обеспечить перемещение следящего строба по полю зрения в соответствии с текущей величиной ошибки. Для этого сигнал, соответствующий ошибке УНС по соответствующему направлению, подается через сумматор на вход оптико-электронного пеленгатора (3), в котором выполняется динамическая коррекция параметров контура сопровождения. Кроме того, в системе учитывается величина разъюстировки пеленгаторов. Последнее связано с тем, что погрешность установки достаточно крупных приборов может достигать 1-2 мрад и неучет этой погрешности может привести к тому, что изображение объекта окажется вне строба, даже при идеальном учете динамической ошибки. Для компенсации разъюста соответствующая поправка из блока памяти (9) добавляется в сумматоре (11) к сигналу из УНС (12).However, the error in determining the coordinates of an object using a location-based direction finder is significantly higher than with the help of optical-electronic. Therefore, it is advisable to transfer control of the guidance and stabilization device of ONS 12 to a signal from the OEPL (3). To do this, it is necessary to ensure that the image from the object enters the part of the OEPl field of view corresponding to the strobe. Since the tracking process, especially for high-speed objects with fast-moving media, is characterized by dynamic errors, it is necessary to ensure that the tracking strobe moves along the field of view in accordance with the current error value. To do this, the signal corresponding to the ONS error in the corresponding direction is fed through the adder to the input of the optoelectronic direction finder (3), in which dynamic correction of the tracking contour parameters is performed. In addition, the system takes into account the misalignment of direction finders. The latter is due to the fact that the error in the installation of large enough devices can reach 1-2 mrad and ignoring this error can lead to the image of the object being outside the strobe, even if the dynamic error is perfectly taken into account. To compensate for the connector, the corresponding correction from the memory unit (9) is added in the adder (11) to the signal from the ONS (12).
Когда изображение объекта оказывается в стробе и сигнал от него становится отличным от фона, ОЭПл (3) выдает в ФЛР (5) информацию об этом со своего второго выхода. Формирователь логики режимов переключает с помощью второго коммутатора (10) вход УНС (12) к первому выходу ОЭПл и отключает БП (9) от сумматора (11). В этом режиме выходной вал УНС (12) стремится развернуть пеленгаторы так, чтобы изображение объекта оказалось в центре растра, соответствующем положению оптической оси ОЭПл (3). Точность слежения за объектом возрастает. Дополнительный эффект повышения точности определения координат достигается за счет того, что сигнал от УНС подается на контур следящего строба, при этом сигнал УНС выполняет роль компенсирующей связи, разгружающей контур следящего строба. В предлагаемой системе процедура юстировки пеленгаторов автоматизирована. Это достигается сравнением между собой координат, вырабатываемых локационным и оптико-электронным пеленгаторами, в БС1 (6), при необходимости с учетом параллакса. Поскольку разность сигналов имеет малую величину, а сигналы, особенно с локационного пеленгатора, зашумлены, полученную величину подвергают фильтрации в БФ (8). Вид фильтра определяется спектральным составом полезного сигнала и шума. Для медленно меняющихся полезных сигналов могут использоваться фильтры низких частот либо устройства, вычисляющие среднее значение функции на определенном временном интервале. Результаты заносятся в БП (9). Эти операции проводятся при одновременно работающих пеленгаторах. Формирователь логики режимов (5) анализирует наличие признака автосопровождения в обоих каналах и выдает в этом случае сигнал управления на первый коммутатор (7), который подключает блок сравнения БС1 (6) к блоку фильтрации БФ (8), а последний к блоку памяти БП (9).When the image of the object is in the strobe and the signal from it becomes different from the background, OEPl (3) gives information to the FLR (5) about this from its second output. Using the second switch (10), the mode logic generator switches the ONS input (12) to the first OEPL output and disconnects the power supply unit (9) from the adder (11). In this mode, the output shaft of the ONS (12) tends to deploy direction finders so that the image of the object appears in the center of the raster corresponding to the position of the optical axis of the OEPL (3). The accuracy of tracking an object increases. An additional effect of increasing the accuracy of determining the coordinates is achieved due to the fact that the signal from the ONS is fed to the tracking strobe circuit, while the ONS signal plays the role of a compensating connection that unloads the tracking strobe circuit. In the proposed system, the procedure for adjusting direction finders is automated. This is achieved by comparing the coordinates generated by the location and optoelectronic direction finders in BS1 (6), if necessary, taking into account parallax. Since the signal difference is small, and the signals, especially from the location-finding finder, are noisy, the obtained value is subjected to filtering in the BF (8). The type of filter is determined by the spectral composition of the useful signal and noise. For slowly changing useful signals, low-pass filters or devices that calculate the average value of the function over a certain time interval can be used. The results are recorded in the BP (9). These operations are carried out with simultaneous direction finders. The mode logic generator (5) analyzes the presence of a sign of auto tracking in both channels and in this case gives a control signal to the first switch (7), which connects the BS1 comparison unit (6) to the BF filtering unit (8), and the latter to the BP memory unit ( 9).
В ряде практических применений комбинированной системы возникает задача обеспечения и последующего сопровождения собственного объекта вплоть до его встречи с визируемым основными пеленгаторами объектом. При выводе собственного объекта на линию визирования основных пеленгаторов возможен срыв автосопровождения из-за яркого факела собственного объекта и значительных дымо-пылевых помех двигателя собственного объекта. Дымо-пылевые помехи затеняют наблюдаемый объект, а яркий факел собственного объекта представляет из себя более контрастный объект для ЛПл и ОЭПл, в связи с чем возможен переход сопровождения пеленгатором с визируемого объекта на собственный. Для исключения явлений перезахвата в предлагаемом техническом решении вывод собственного объекта производится под углами 4-6 градусов к линии визирования основных пеленгаторов (ЛПл и ОЭПл) с последующим плавным вводом собственного объекта на линию визирования основных пеленгаторов. Разворот дополнительного пеленгатора на угол 4-6 град к линии визирования сопровождаемого объекта происходит по сигналу с БВСУ (13) с помощью замкнутого по углу управляемого привода УП (23). Замыкание по угловому положению управляемого привода дополнительного локационного пеленгатора (4) осуществляется с помощью блока сравнения БС2 (15) и коммутатора Ком 4. На один из входов блока сравнения БС2 (15) подается сигнал обратной связи по углу с третьего выхода управляемого привода (23), а на другой вход БС2 (15) через третий коммутатор сигнал управления с БВСУ (13). Выходной сигнал с выхода БС2 через контакты коммутатора Ком 4 подключается через БК (20) на управляемый привод, при этом другими контактами Ком 4 (19) отключает сигнал дополнительного локационного пеленгатора от управляемого привода (23). После входа собственного объекта в диаграмму направленности дополнительного локационного пеленгатора в упрежденной точке по сигналу с формирователи логики режимов начинается плавный ввод собственного объекта на линию визирования основных пеленгаторов (2), (3). Сигнал управления с БВСУ (13), поступающий на вход замкнутого по углу управляемого привода дополнительного локационного пеленгатора, начинает плавно уменьшаться по закону αвых=αmax-kt, где αmax - 4-6 град., t - время согласования (0,6-0,8) с, k - коэффициент, определяемый из условия равенства нулю выходного сигнала с БВСУ на момент окончания ввода собственного объекта. По мере согласования диаграммы направленности дополнительного локационного пеленгатора с линией визирования основных пеленгаторов (при достижении ошибки δ<10 мрад) вывод и сопровождение собственного объекта осуществляется по сигналу с дополнительного локационного пеленгатора, для чего ФЛР (5) с помощью контактов коммутатора Ком 3, Ком 4 отключается обратная связь по углу с третьего выхода управляемого привода, сигнал с выхода БВСУ и БС2. Для управления управляемым приводом Ком 4 подключает сигнал дополнительного локационного пеленгатора к системе управления доп. ЛПл (16). Такое решение задачи вывода собственного объекта исключает влияние помех на работу основных пеленгаторов и определяет наличие дополнительного локационного пеленгатора, который осуществляет захват собственного объекта и его последующий ввод в сигнал управления основного пеленгатора. Дополнительный локационный пеленгатор устанавливается на одной платформе с основными пеленгаторами и имеет собственное автономное наведение по курсу и углу места. Необходимость захвата собственного объекта в упрежденной точке, точный последующий ввод собственного объекта на линию визирования основных пеленгаторов определяет широкий угол обзора дополнительного локационного пеленгатора. Дополнительный локационный пеленгатор может иметь несколько антенн - антенну захвата собственного объекта и ряд антенн с различными диаграммами направленности от широкой к узкой. Переход автосопровождения на антенну с широкой диаграммы на узкую осуществляется автоматически в соответствии с величинами ошибок контура дополнительного локационного пеленгатора для вывода собственного объекта. Малым ошибкам вывода соответствует узкая диаграмма направленности и наоборот. Установка основных и дополнительного локационного пеленгатора на одной платформе определяют требования к системе управления дополнительного локационного пеленгатора. Дополнительный локационный пеленгатор должен отрабатывать отвороты (управление по углу) на 4-6 град. Для исключения влияния поворота платформы с дополнительным локационным пеленгатором на работу основных пеленгаторов заданные углы отворота должны отрабатываться без рывков и колебаний с перерегулированием относительно установившегося положения не более 1-2% и с заданным временем отработки. В то же время в малом (в согласованном с локационным и оптико-электронным пеленгаторами положении) необходимо обеспечить точный ввод собственного объекта на линию визирования основных пеленгаторов. Точность вывода должна быть не хуже 0,1-0,5 мрад. Высокая точность согласования и отработка углов отворота с заданным временем без перерегулирования и колебаний определяют структуру и аппаратное построение системы управления дополнительного локационного пеленгатора. Для задания углов отворота дополнительного локационного пеленгатора в систему управления введен дополнительный блок выработки сигналов упреждения БВСУ (13), обеспечивающий формирование и задание по сигналу с формирователя логики режимов (5) через третий коммутатор (14) сигналов отворота на второй блок сравнения БС2 (15). Управляемый привод УП (23) в режиме отработки углов отворота замыкается по угловому положению, замеряемому с помощью датчиков угла. В качестве датчиков угла используются точные цифровые датчики с 16 разрядами для обработки текущего углового положения. Для обеспечения высокой точности в контуре дополнительного локационного пеленгатора при выводе собственного объекта организовано управление с повышенным порядком астатизма относительно управляющего воздействия. Дополнительный порядок астатизма вводится за счет перевода управляемого электропривода (23) в режим управления по скорости. Точность при малых ошибках управления и заданное время отработки управления без перерегулирования определяется введением в контур управления блока коррекции БК (20) в виде нелинейного динамического корректирующего устройства (НДКУ) фиг.2. НДКУ позволяет формировать управление в двух режимах - при отработке больших и малых сигналов управления. При отработке угла отворота 4-6 град, когда ошибка регулирования большая, работает канал пропорционального управления через коммутатор Ком 5 (28) и масштабный усилитель МУ2 (29). В малом, когда ошибка регулирования достигает величин 10-12 мрад, работает высокоточное ПИД регулирование через коммутатор Ком 5 (28) и ПИД-регулятор (30). Переключение регуляторов осуществляет коммутатор Ком 5 (28), а управление коммутатором Ком 5 происходит сигналом ошибки, проходящим через нелинейные элементы НЭ2 (25) и НЭ3 (26). НЭ3 выполнен в виде блока модуля, НЭ4 - в виде компаратора с зоной нечувствительности. Зона нечувствительности НЭ4 (26) настраивается на величину ошибки, при которой осуществляется переключение регуляторов каналов управления в большом и малом. Такое построение корректирующего устройства решает задачу обеспечения противоречивых требований обеспечения устойчивости замкнутой системы в большом при отработке отворотов в 4-6 град (отработка управления без перерегулирования) и точности регулирования при малых ошибках управления. Малые ошибки обеспечиваются за счет создания повышенного порядка астатизма применением ПИД-регулятора (30) и перевода регулируемого привода РП (23) в режим отработки управления по скорости. Требуемое время регулирования 0,6-0,8 с в системе обеспечивается за счет введения задатчика интенсивности ЗИ (22) нарастания скорости регулируемого привода. В системе управления использованы также специальные устройства, которые обеспечивают точную работу контура управления с учетом нелинейностей элементов контура (пеленгаторов) управления и зоны нечувствительности замкнутого по скорости двигателя управляемого привода. Зона нечувствительности скоростного привода обусловлена трением в механической передаче и нежесткостью зубчатых зацеплений механической системы привода. Исключение влияния трения и нежесткости механической системы в предлагаемой следящей системе обеспечено за счет организации дополнительной обратной связи по скорости выходного вала электропривода, реализованной с помощью масштабного усилителя МУ (24). Нелинейность пеленгационной характеристики дополнительного локационного пеленгатора исключается введением нелинейного элемента НЭ1 (17), имеющего статическую характеристику, обратную статической характеристике дополнительного локационного пеленгатора. Сложение статической характеристики НЭ1 (17) и пеленгационной характеристики дополнительного локационного пеленгатора обеспечивает линейную характеристику блока «НЭ1 - дополнительный локационный пеленгатор». Из изложенного видно, что реализация блока коррекции БК (20) с переключаемой структурой позволяет при отработке больших сигналов управления отрабатывать их с заданным временем регулирования при отсутствии перерегулирования и высокой точностью отработки заданных управлений. Полученные параметры: - точность регулирования статическая 0,1-0,2 мрад, динамическая ошибка - не более 0,5 мрад, перерегулирование - σ=1-2%, регулируемое время отработки - от 0,5 до 1,5 с. На фиг.4 приведены осциллограммы работы системы управления дополнительного ЛПл при отработке сигналов отворота с позиционным управляемым приводом и согласование линии визирования дополнительного ЛПл при вводе собственного объекта в зону управления основных пеленгаторов.In a number of practical applications of the combined system, the problem arises of providing and subsequent tracking of one's own object until it meets with the object being sighted by the main direction finders. When a private object is brought to the line of sight of the main direction finders, a breakdown of auto tracking is possible due to a bright torch of its own object and significant smoke and dust interference from the engine of its own object. Smoke and dust interference obscure the observed object, and the bright torch of the own object is a more contrasting object for the LPL and OEPL, in connection with which it is possible to switch the direction finder tracking from the sighted object to its own. To eliminate the phenomena of interception in the proposed technical solution, the withdrawal of one’s own object is carried out at angles of 4-6 degrees to the line of sight of the main direction finders (LPL and OEPL) with the subsequent smooth input of its own object to the line of sight of the main direction finders. The additional direction finder is turned at an angle of 4-6 degrees to the line of sight of the tracked object by a signal from the BVSU (13) with the help of a closed-loop drive UE (23). The angular position of the controlled drive of the additional location-finding direction finder (4) is closed using the comparison unit BS2 (15) and the
Таким образом, в заявленном техническом решении за счет применения дополнительного локационного пеленгатора и блока выработки сигналов упреждения при использовании новой высокоточной системы управления обеспечивается:Thus, in the claimed technical solution through the use of an additional location-finding direction finder and a lead generation unit when using the new high-precision control system, it is provided:
- повышение устойчивости сопровождения объектов локационным и оптико-электронным пеленгаторами;- increasing the stability of tracking objects with location and optoelectronic direction finders;
- возможность сопровождения объектов пеленгаторами при выводе собственного объекта с исключением захвата не того объекта, т.е. повышение помехозащищенности системы сопровождения;- the ability to track objects with direction finders when displaying your own object with the exception of capturing the wrong object, i.e. increasing the noise immunity of the tracking system;
- повышенная точность ввода собственного объекта с регулируемым временем ввода;- increased accuracy of entering your own object with adjustable input time;
- автономная работа дополнительного локационного пеленгатора и исключение влияния его работы на работу основных пеленгаторов;- autonomous operation of an additional location-finding finder and the exclusion of the influence of its work on the work of the main direction finders;
- устойчивая работа дополнительного локационного пеленгатора при отработке больших (несколько градусов) и малых (единицы мрад) управлений при высокой точности подхода пеленгатора к заданному положению;- stable operation of an additional location-finding direction finder when working out large (several degrees) and small (units of mrad) controls with high accuracy of the direction finder approach to a given position;
- возможность вывода и сопровождения нескольких собственных объектов.- the ability to withdraw and maintain several of your own objects.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Цибулевский И.Е. Человек как звено следящей системы, М.: Наука. - 1981, стр.93-108.1. Tsibulevsky I.E. Man as a link in a tracking system, M.: Science. - 1981, pp. 93-108.
2. Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение. Пер. с франц., М.: Мир. - 1988, стр.344-346, стр.375, рис.а, аналоги.2. Gossorg J. Infrared thermography. Basics, technology, application. Per. from the French., M.: Mir. - 1988, p. 344-346, p. 375, fig.a, analogues.
3. Максимов М.В., Горгонов Г.И. Радиоэлектронные системы самонаведения, М.: Радио и связь. - 1982, стр.117-120, рис.3.28.3. Maximov M.V., Gorgonov G.I. Radio-electronic homing systems, M .: Radio and communication. - 1982, pp. 117-120, Fig. 3.28.
4. Барсуков Ф.И., Величкин А.И., Сухурев А.Д. Телевизионные системы летательных аппаратов, М.: Советское радио. - 1979.4. Barsukov F.I., Velichkin A.I., Sukhurev A.D. Television systems of aircraft, M .: Soviet radio. - 1979.
5. Радиолокационные устройства, под ред. В.В. Григорина-Рябова, М.: Советское радио. - 1970, стр.570, рис.21.12.5. Radar devices, ed. V.V. Grigorina-Ryabova, Moscow: Soviet Radio. - 1970, p. 570, fig. 21.12.
6. Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. Практика аналогового моделирования динамических систем, М.: Энергоатомиздат. - 1987.6. Tetelbaum I.M., Schneider Yu.R. The practice of analog modeling of dynamic systems, M .: Energoatomizdat. - 1987.
7. Френк Т.С. РДР - 11. Архитектура и программирование, М.: Радио и связь. - 1986.7. Frank T.S. RDR - 11. Architecture and programming, M .: Radio and communications. - 1986.
8. Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ, М.: Энергия. - 1978.8. Tetelbaum I.M., Schneider Yu.R. 400 schemes for AVM, M .: Energy. - 1978.
9. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода, М.: Энергоиздат. - 1981.9. Chilikin M.G., Sandler A.S. General course of electric drive, M .: Energoizdat. - 1981.
10. Павлов В.В. Управляющие устройства логического типа, М.: Энергия. - 1968.10. Pavlov V.V. Control devices of a logical type, M .: Energy. - 1968.
11. Ривкин С.С. Стабилизация измерительных устройств на качающемся основании, М.: Наука. - 1978.11. Rivkin S.S. Stabilization of measuring devices on a swinging base, M.: Science. - 1978.
12. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования, М.: Наука. - 1973.12. Besekersky V.A., Popov E.P. Theory of automatic control systems, M.: Science. - 1973.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006144002/09A RU2325671C1 (en) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Location-optical system for tracking moving objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006144002/09A RU2325671C1 (en) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Location-optical system for tracking moving objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2325671C1 true RU2325671C1 (en) | 2008-05-27 |
Family
ID=39586691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006144002/09A RU2325671C1 (en) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Location-optical system for tracking moving objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2325671C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626245C1 (en) * | 2016-08-04 | 2017-07-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method of chaotic spotlight review in optical location system |
| CN109521802A (en) * | 2017-09-19 | 2019-03-26 | 博世（上海）智能科技有限公司 | Method, apparatus and equipment for tracing of the movement |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU93021672A (en) * | 1993-04-26 | 1995-09-27 | Государственное предприятие "Ленинградское оптико-механическое объединение" (ЛОМО) | OPTICAL ELECTRONIC SYSTEM OF AUTOCOMMUNICATION |
| RU2058034C1 (en) * | 1992-08-10 | 1996-04-10 | Малое инновационно-коммерческое предприятие "ИннКо" | Automatic tracking device |
| RU2197002C2 (en) * | 2000-11-20 | 2003-01-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Tracking system |
| WO2004021072A2 (en) * | 2002-07-18 | 2004-03-11 | Vladimir Sherman | Electro-optic platform |
| EP1536248A2 (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-01 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V | Method and system for tracking the location of moving objects |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2081383C1 (en) * | 1993-04-26 | 1997-06-10 | Акционерное общество открытого типа "ЛОМО" | Automatic tracking optoelectronic system |
-
2006
- 2006-12-11 RU RU2006144002/09A patent/RU2325671C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2058034C1 (en) * | 1992-08-10 | 1996-04-10 | Малое инновационно-коммерческое предприятие "ИннКо" | Automatic tracking device |
| RU93021672A (en) * | 1993-04-26 | 1995-09-27 | Государственное предприятие "Ленинградское оптико-механическое объединение" (ЛОМО) | OPTICAL ELECTRONIC SYSTEM OF AUTOCOMMUNICATION |
| RU2197002C2 (en) * | 2000-11-20 | 2003-01-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Tracking system |
| WO2004021072A2 (en) * | 2002-07-18 | 2004-03-11 | Vladimir Sherman | Electro-optic platform |
| EP1536248A2 (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-01 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V | Method and system for tracking the location of moving objects |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626245C1 (en) * | 2016-08-04 | 2017-07-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method of chaotic spotlight review in optical location system |
| CN109521802A (en) * | 2017-09-19 | 2019-03-26 | 博世（上海）智能科技有限公司 | Method, apparatus and equipment for tracing of the movement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109827541B (en) | A method for improving mutual guidance accuracy of multiple photoelectric theodolites working together | |
| CN102298070B (en) | Method for assessing the horizontal speed of a drone, particularly of a drone capable of hovering on automatic pilot | |
| US9043146B2 (en) | Systems and methods for tracking location of movable target object | |
| RU2388010C1 (en) | System for tracking mobile objects | |
| US6069656A (en) | Method and apparatus for stabilization of images by closed loop control | |
| Wang et al. | Stabilization control mothed for two-axis inertially stabilized platform based on active disturbance rejection control with noise reduction disturbance observer | |
| CN110470304B (en) | High-precision target positioning and speed measuring method based on unmanned aerial vehicle photoelectric platform | |
| CN109597092A (en) | A kind of space high precision photoelectric pointing system using complex controll | |
| CN108919841A (en) | A kind of compound heavy metal method and system of photoelectric follow-up | |
| CN111487998B (en) | Automatic target capturing method and device for two-axis four-frame photoelectric tracking equipment | |
| CN110658854B (en) | Photoelectric turret video tracking feedforward compensation method based on combined inertial navigation information application | |
| CN113359853A (en) | Route planning method and system for unmanned aerial vehicle formation cooperative target monitoring | |
| CN118818628B (en) | A telescope guidance method and guidance system based on trajectory prediction | |
| CN121026146A (en) | Seamless Indoor and Outdoor Navigation Method and System for Unmanned Aerial Vehicles Integrating BeiDou and Visual Positioning | |
| RU2661964C2 (en) | Method for automatic formation of smooth movement trajectories of a mobile robot in unknown environment | |
| CN110764523A (en) | Proportional-integral pre-guiding attack target method based on anti-saturation smooth transformation | |
| RU2325671C1 (en) | Location-optical system for tracking moving objects | |
| RU2321020C1 (en) | Automatic integrated optical location system for tracking movable objects | |
| CN112346485B (en) | Photoelectric tracking control method, system, electronic equipment and storage medium | |
| RU2197002C2 (en) | Tracking system | |
| Reyes-Garcia et al. | Reduction of angular position error of a machine vision system using the digital controller LM629 | |
| RU2389041C2 (en) | Combined system for tracking mobile objects | |
| RU2498345C1 (en) | Integrated automatic tracking system | |
| RU2191345C2 (en) | Guidance system of telecontrolled missile | |
| RU2795367C1 (en) | Method of software adjustable target support |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE4A | Notice of change of address of a patent owner |
Effective date: 20190118 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190125 |