[go: up one dir, main page]

RU2837059C1 - Unmanned aerial vehicle control system - Google Patents

Unmanned aerial vehicle control system Download PDF

Info

Publication number
RU2837059C1
RU2837059C1 RU2024115066A RU2024115066A RU2837059C1 RU 2837059 C1 RU2837059 C1 RU 2837059C1 RU 2024115066 A RU2024115066 A RU 2024115066A RU 2024115066 A RU2024115066 A RU 2024115066A RU 2837059 C1 RU2837059 C1 RU 2837059C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
output
input
board computer
uav
Prior art date
Application number
RU2024115066A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Кейстович
Алексей Владимирович Комяков
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2837059C1 publication Critical patent/RU2837059C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to unmanned aerial vehicle (UAV) movement control systems for its high-precision bringing to the specified object. UAV control system includes a global navigation satellite systems receiver with an antenna, connected to a synchronizer, as well as to transmitters mounted on spacecraft, module for storing coordinates of the area of location of given target objects and their prioritization, a module for a three-dimensional electronic map of the area, where the probability of finding the target object is maximum, module for storing masks specific for radar displays of target objects obtained from different angles in a given frequency range, module for preparation and execution of final operation and their mutual connections. A phased antenna array is used as the antenna device.
EFFECT: high accuracy of aligning UAVs to mobile targets on the earth's surface.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам управления движением беспилотного летательного аппарата (БПЛА) для поиска, обнаружения и высокоточного приведения его к заданному объекту.The invention relates to systems for controlling the movement of an unmanned aerial vehicle (UAV) for searching, detecting and high-precision guiding it to a given object.

Известна система управления БПЛА, использующая в качестве радиолокационного визира (измерителя координат и параметров объекта назначения, или, иначе, координатора) одноканальную бортовую радиолокационную станцию (РЛС) сантиметрового диапазона с фазоманипулированным зондирующим сигналом [1, стр. 4], который обеспечивает более высокие точность сопровождения цели и помехозащищенность по отношению к активным и пассивным помехам, что известно, например, из [2, 3]. Кроме координатора система управления беспилотным летательным аппаратом содержит систему автопилотирования (автопилот), соединенную с бортовой электронно-вычислительной машиной (БЭВМ), которая выполнена с возможностью подключения к пульту предстартовой подготовки и ввода полетного задания, который расположен в месте старта БПЛА. Координатор содержит передатчик, в котором формируется импульсный зондирующий сигнал с изменением фазы несущей частоты псевдослучайным двоичным кодом, антенну, механически связанную с приводом антенны, приемник, синхронизатор, дальномер (счетчик дальности) и устройство обработки сигналов, включающее фильтр сжатия сигналов, пороговое и устройство фиксации координат, формирующее сигналы дальности и углового положения отраженных сигналов, поступающих в БЭВМ. БЭВМ определяет координаты истинной цели, сопоставляет данные о местоположении БПЛА, измеренные автопилотом, с данными о местоположении истинной цели и формирует сигналы коррекции курса БПЛА, поступающие на автопилот.A UAV control system is known that uses a single-channel on-board radar station (RLS) of the centimeter range with a phase-shift keyed probing signal as a radar sighting device (a meter of the coordinates and parameters of the target object, or, in other words, a coordinator) [1, p. 4], which ensures higher target tracking accuracy and noise immunity with respect to active and passive interference, which is known, for example, from [2, 3]. In addition to the coordinator, the unmanned aerial vehicle control system contains an autopilot system (autopilot), connected to an on-board electronic computer (BEVM), which is designed with the possibility of connecting to the pre-launch preparation console and entering the flight task, which is located at the UAV launch site. The coordinator contains a transmitter in which a pulsed probing signal is formed with a change in the phase of the carrier frequency by a pseudo-random binary code, an antenna mechanically connected to the antenna drive, a receiver, a synchronizer, a range finder (range counter) and a signal processing device including a signal compression filter, a threshold and a coordinate fixing device that forms signals of the range and angular position of the reflected signals received by the on-board computer. The on-board computer determines the coordinates of the true target, compares the data on the location of the UAV measured by the autopilot with the data on the location of the true target and forms signals for correcting the course of the UAV received by the autopilot.

Недостатками аналога является низкая эффективность системы управления при необходимости приведения БПЛА к нерадиоконтрастному подвижному объекту-цели, а также снижение точности определения дальности до объекта-цели при длительном полете БПЛА из-за расхождения бортовой временной шкалы с истинной единой шкалой времени UTC [4] и, следовательно, к не точному приведению БПЛА к заданному объекту и не выполнению полетного задания.The disadvantages of the analogue are the low efficiency of the control system when it is necessary to guide the UAV to a non-radio-contrast moving target object, as well as a decrease in the accuracy of determining the range to the target object during a long UAV flight due to the discrepancy between the on-board time scale and the true unified time scale UTC [4] and, consequently, to inaccurate guidance of the UAV to a given object and failure to complete the flight mission.

Известна система управления беспилотным летательным аппаратом, которая по большинству существенных признаков принята за прототип [5]. Она включает автопилот, вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом и вторым входом БЭВМ, первый вход которой является входом для подключения к пульту предстартовой подготовки и ввода полетного задания, и радиолокационный координатор с фазоманипулированным зондирующим сигналом, который содержит антенну, соединенную сигнальными входом и выходом с передатчиком и приемником соответственно и механически связанную с приводом антенны, синхронизатор, дальномер и устройство обработки сигналов, в состав которого входят фильтр сжатия сигналов, пороговое устройство и устройство фиксации координат, входы которого с первого по третий подключены соответственно к выходу порогового устройства, выходу дальномера и информационному выходу привода антенны, а выходы, на которых формируются значения величин дистанции и углового положения отраженных сигналов, подключены к четвертому и пятому входам БЭВМ, шестой вход которой и вход передатчика подключены к первому выходу синхронизатора, передающему импульсную последовательность с частотой зондирования, второй выход которого, передающий последовательность импульсов синхронизации, подключен ко второму входу дальномера, первый вход которого и вход приемника по сигналу окончания зондирующего импульса подключены ко второму выходу передатчика, гетеродинный выход которого соединен с гетеродинным входом приемника. Управляющие входы блока формирования порога, по сигналу признака режима и сигналу задания масштаба подключены соответственно к пятому и седьмому выходам БЭВМ, выход блока формирования порога подключен к уровневому входу порогового устройства, а соответствующие сигнальные входы - к выходам приемника, на которых формируются усредненное значение интенсивности шума и усредненное значение интенсивности отраженных сигналов, кодовый выход передатчика и выход видеосигнала приемника подключены к первым сигнальным входам соответственно первого и второго переключателей, управляющие входы которых соединены со вторым выходом БЭВМ, а вторые сигнальные входы подключены соответственно к третьему и четвертому выходам БЭВМ, с которых передаются последовательность бинарного массива измерений и последовательность эталонного бинарного массива, первый и второй входы фильтра сжатия сигналов подключены к выходам соответственно первого и второго переключателей, а его выход соединен с сигнальным входом третьего переключателя, управляющий вход которого подключен к шестому выходу БЭВМ, а соответствующие выходы - к сигнальному входу порогового устройства и сигнальному входу устройства фиксации максимума, выход которого, передающий сигнал, характеризующий местоположение бинарного массива измерений на эталонной карте, соединен с третьим входом БЭВМ. К недостаткам прототипа следует отнести:A control system for an unmanned aerial vehicle is known, which, based on most of its essential features, is accepted as a prototype [5]. It includes an autopilot, the input and output of which are connected respectively to the first output and second input of the on-board computer, the first input of which is the input for connection to the pre-launch preparation and flight task input console, and a radar coordinator with a phase-shift keyed probing signal, which contains an antenna connected by a signal input and output to the transmitter and receiver, respectively, and mechanically connected to the antenna drive, a synchronizer, a rangefinder and a signal processing device, which includes a signal compression filter, a threshold device and a coordinate recording device, the first through third inputs of which are connected respectively to the output of the threshold device, the output of the rangefinder and the information output of the antenna drive, and the outputs at which the values of the distance and angular position of the reflected signals are formed are connected to the fourth and fifth inputs of the on-board computer, the sixth input of which and the input of the transmitter are connected to the first output of the synchronizer, transmitting a pulse sequence with a probing frequency, the second output of which, transmitting a sequence of synchronization pulses, is connected to the second input range finder, the first input of which and the input of the receiver at the end of the probing pulse signal are connected to the second output of the transmitter, the heterodyne output of which is connected to the heterodyne input of the receiver. The control inputs of the threshold generation unit, according to the mode flag signal and the scale assignment signal, are connected respectively to the fifth and seventh outputs of the on-board computer, the output of the threshold generation unit is connected to the level input of the threshold device, and the corresponding signal inputs are connected to the outputs of the receiver, at which the average value of the noise intensity and the average value of the intensity of the reflected signals are formed, the code output of the transmitter and the video signal output of the receiver are connected to the first signal inputs of the first and second switches, respectively, the control inputs of which are connected to the second output of the on-board computer, and the second signal inputs are connected respectively to the third and fourth outputs of the on-board computer, from which the sequence of the binary array of measurements and the sequence of the reference binary array are transmitted, the first and second inputs of the signal compression filter are connected to the outputs of the first and second switches, respectively, and its output is connected to the signal input of the third switch, the control input of which is connected to the sixth output of the on-board computer, and the corresponding outputs are connected to the signal input of the threshold device and the signal input of the maximum fixation device, the output of which, transmitting a signal characterizing the location of the binary array of measurements on the reference map, is connected to the third input of the on-board computer. The disadvantages of the prototype include:

- низкая эффективность системы при работе БПЛА по подвижному объекту-цели, так как оно предназначено для приведения его в заданную точку земной поверхности;- low efficiency of the system when the UAV is operating on a moving target object, since it is designed to bring it to a given point on the earth's surface;

- снижение точности определения дальности до цели (при сравнении ее величины с заложенной при предполетной подготовке) при длительном полете БПЛА из-за расхождения бортовой временной шкалы с истинной единой шкалой времени UTC [4];- a decrease in the accuracy of determining the range to the target (when comparing its value with that set during pre-flight preparation) during a long UAV flight due to the discrepancy between the on-board time scale and the true unified time scale UTC [4];

- низкая помехозащищенность РЛС из-за постоянной работы на одной частоте;- low noise immunity of the radar due to constant operation at one frequency;

- низкая надежность, увеличенные масса и потребление энергии из-за использования антенны, связанной с электромеханическим приводом.- low reliability, increased weight and energy consumption due to the use of an antenna connected to an electromechanical drive.

Технической задачей изобретения является повышение точности приведения БПЛА к подвижным объектам-целям на земной поверхности.The technical objective of the invention is to increase the accuracy of guiding a UAV to moving target objects on the earth's surface.

Указанный технический результат достигается тем, что в систему управления БПЛА, содержащую пульт предстартовой подготовки и ввода полетного задания, автопилот, подключенный двухсторонней связью к бортовой электронно-вычислительной машины (БЭВМ), радиолокационный координатор с фазоманипулированным зондирующим сигналом, который содержит антенну, соединенную сигнальными входом и выходом с передатчиком и приемником соответственно, синхронизатор, дальномер и устройство обработки сигналов, в состав которого входят три переключателя, устройство фиксации максимума, фильтр сжатия сигналов, пороговое устройство, блок формирования порога и устройство фиксации координат, входы которого подключены к выходу порогового устройства и выходу дальномера, а выходы, на которых формируются значения величин дистанции и углового положения отраженных сигналов, подключены к соответствующим входам БЭВМ, соответствующий вход которой и вход передатчика подключены к сигнальному выходу синхронизатора, передающему импульсную последовательность с частотой зондирования, второй выход синхронизатора, передающий последовательность импульсов синхронизации, подключен ко второму входу дальномера, первый вход которого и вход приемника по сигналу окончания зондирующего импульса подключены ко второму выходу передатчика, гетеродинный выход которого соединен с гетеродинным входом приемника, управляющие входы блока формирования порога по сигналу признака режима и сигналу задания масштаба подключены к соответствующим выходам БЭВМ, выход блока формирования порога подключен к уровневому входу порогового устройства, а его соответствующие сигнальные входы - к выходам приемника, на которых формируются усредненное значение интенсивности шума и усредненное значение интенсивности отраженных сигналов, кодовый выход передатчика и выход видеосигнала приемника подключены к первым сигнальным входам соответственно первого и второго переключателей, управляющие входы которых соединены с соответствующим выходом БЭВМ, а сигнальные входы первого и второго переключателей подключены к соответствующим сигнальным выходам БЭВМ, с которых передаются последовательность бинарного массива измерений и последовательность эталонного бинарного массива, первый и второй входы фильтра сжатия сигналов подключены к выходам соответственно первого и второго переключателей, а его выход соединен с сигнальным входом третьего переключателя, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу БЭВМ, а первый и второй выходы - к сигнальному входу порогового устройства и сигнальному входу устройства фиксации максимума, выход устройства фиксации максимума, передающий сигнал, характеризующий местоположение бинарного массива измерений на эталонной карте, соединен с соответствующим входом БЭВМ, дополнительно введены соединенные двухсторонними связями с БЭВМ модуль трехкоординатной электронной карты местности, где вероятность нахождения объекта-цели максимальна, модуль хранения масок, характерных для радиолокационных отображений объектов-целей, полученных с разных ракурсов в заданном частотном диапазоне, модуль хранения координат района нахождения заданных объектов-целей с расстановкой их по приоритетам, модуль подготовки и выполнения завершающей операции, приемник глобальных навигационных спутниковых систем с антенной, соединенный двухсторонними связями с синхронизатором, БЭВМ, а также с более чем тремя передатчиками, установленными на космических аппаратах, также БЭВМ соединена двухсторонними связями с передатчиком, пультом предстартовой подготовки и ввода полетного задания при выполнении процедур подготовки полета БПЛА и сбора донесений о работоспособности его узлов, соответствующий вход/выход БЭВМ предназначен для выдачи команд управления на двигательные установки и рули БПЛА, приема от них донесений о выполнении заданной команды, при этом антенна выполнена в виде фазированной антенной решетки, состоящей из п антенных излучателей, подключенных к параллельным цепочкам последовательно соединенных управляемых БЭВМ фазовращателей и переключателей «Прием-Передача», причем выход каждого переключателя в режиме «Прием» подключается через высокочастотное суммирующее устройство к приемнику, а вход каждого переключателя «Прием-Передача» в режиме «Передача» подключается через делитель мощности к передатчику.Said technical result is achieved in that the UAV control system, comprising a pre-launch preparation and flight task input console, an autopilot connected via a two-way link to an on-board electronic computer (OEC), a radar coordinator with a phase-shift keyed probing signal, which comprises an antenna connected by a signal input and output to a transmitter and receiver, respectively, a synchronizer, a rangefinder and a signal processing device, which includes three switches, a maximum fixing device, a signal compression filter, a threshold device, a threshold generation unit and a coordinate fixing device, the inputs of which are connected to the output of the threshold device and the output of the rangefinder, and the outputs at which the values of the distance and angular position of the reflected signals are formed are connected to the corresponding inputs of the OEC, the corresponding input of which and the input of the transmitter are connected to the signal output of the synchronizer, transmitting a pulse sequence with a probing frequency, the second output of the synchronizer, transmitting a sequence of synchronization pulses, is connected to the second input of the rangefinder, the first the input of which and the input of the receiver for the end of the probing pulse signal are connected to the second output of the transmitter, the heterodyne output of which is connected to the heterodyne input of the receiver, the control inputs of the threshold generation unit for the mode flag signal and the scale assignment signal are connected to the corresponding outputs of the on-board computer, the output of the threshold generation unit is connected to the level input of the threshold device, and its corresponding signal inputs are connected to the outputs of the receiver, at which the average value of the noise intensity and the average value of the intensity of the reflected signals are generated, the code output of the transmitter and the video signal output of the receiver are connected to the first signal inputs of the first and second switches, respectively, the control inputs of which are connected to the corresponding output of the on-board computer, and the signal inputs of the first and second switches are connected to the corresponding signal outputs of the on-board computer, from which the sequence of the binary array of measurements and the sequence of the reference binary array are transmitted, the first and second inputs of the signal compression filter are connected to the outputs of the first and second switches, respectively, and its output is connected to the signal input of the third a switch, the control input of which is connected to the corresponding output of the on-board computer, and the first and second outputs are connected to the signal input of the threshold device and the signal input of the maximum recording device, the output of the maximum recording device, transmitting a signal characterizing the location of the binary array of measurements on the reference map, is connected to the corresponding input of the on-board computer, a module of a three-coordinate electronic map of the area where the probability of finding the target object is maximum, a module for storing masks characteristic of radar displays of target objects obtained from different angles in a given frequency range, a module for storing the coordinates of the area of location of the specified target objects with their arrangement by priorities, a module for preparing and performing the final operation, a receiver of global navigation satellite systems with an antenna, connected by two-way links to the synchronizer, the on-board computer, as well as to more than three transmitters installed on the spacecraft, are additionally introduced, connected by two-way links to the on-board computer, the on-board computer is also connected by two-way links to the transmitter, the pre-launch preparation and flight task input console when performing UAV flight preparation procedures and collecting reports on the operability of its units, the corresponding computer input/output is intended for issuing control commands to the UAV propulsion systems and rudders, receiving reports from them on the execution of a given command, wherein the antenna is made in the form of a phased antenna array consisting of n antenna emitters connected to parallel chains of series-connected computer-controlled phase shifters and "Receive-Transmit" switches, wherein the output of each switch in the "Receive" mode is connected via a high-frequency adder to the receiver, and the input of each "Receive-Transmit" switch in the "Transmit" mode is connected via a power divider to the transmitter.

В системе управления БПЛА устройство обработки сигналов при работе по объектам-целям сначала обнаруживает в просматриваемой зоне отраженные сигналы на фоне шума (т.е. сначала работает по своему прямому назначению), а затем переходит в режим сравнения и суммирования бинарных последовательностей, сформированных путем дополнительной пороговой обработки измеренного массива наблюдаемых сигналов и подготовленной заранее эталонной бинарной последовательности (маской). По результатам этого сравнения определяются координаты зоны измерений координатора, и положение БПЛА относительно заданной точки приведения, осуществляется совместно с БЭВМ распознавание объекта-цели.In the UAV control system, the signal processing device, when working on target objects, first detects reflected signals in the viewing area against the background of noise (i.e., first works for its intended purpose), and then switches to the mode of comparing and summing binary sequences formed by additional threshold processing of the measured array of observed signals and a previously prepared reference binary sequence (mask). Based on the results of this comparison, the coordinates of the coordinator's measurement zone are determined, and the position of the UAV relative to the specified reference point, and recognition of the target object is carried out jointly with the computer.

На фигуре представлена структурная схема системы управления БПЛА и приняты следующие обозначения:The figure shows the structural diagram of the UAV control system and the following designations are used:

1 - антенна, выполненная в виде фазированной антенной решетки,1 - an antenna made in the form of a phased antenna array,

2 - передатчик;2 - transmitter;

3 - приемник;3 - receiver;

4 - синхронизатор;4 - synchronizer;

5 - устройство обработки сигналов;5 - signal processing device;

6 - бортовая электронно-вычислительная машина;6 - on-board electronic computer;

7 - автопилот;7 - autopilot;

8 - дальномер;8 - rangefinder;

9 - пульт предстартовой подготовки и ввода полетного задания;9 - pre-launch preparation and flight mission input control panel;

10 - фильтр сжатия сигналов;10 - signal compression filter;

11 - пороговое устройство;11 - threshold device;

12 - устройство фиксации координат;12 - coordinate recording device;

13 - первый переключатель;13 - first switch;

14 - второй переключатель;14 - second switch;

15 - третий переключатель;15 - third switch;

16 - устройство фиксации максимума;16 - maximum fixing device;

17 - блок формирования порога;17 - threshold formation unit;

18 - приемник глобальных навигационных спутниковых систем с антенной, соединенный с синхронизатором, а также с передатчиками, установленными на космических аппаратах;18 - a receiver of global navigation satellite systems with an antenna connected to a synchronizer, as well as to transmitters installed on spacecraft;

19 - модуль хранения координат района нахождения заданных объектов-целей с расстановкой их по приоритетам;19 - module for storing coordinates of the location of specified target objects with their prioritization;

20 - модуль точной трехкоординатной электронной карты местности, где вероятность нахождения объекта-цели максимальна;20 - module of precise three-coordinate electronic map of the area where the probability of finding the target object is maximum;

21 - модуль хранения масок, характерных для радиолокационных отображений объектов-целей, полученных с разных ракурсов в заданном частотном диапазоне;21 - module for storing masks characteristic of radar images of target objects obtained from different angles in a given frequency range;

22 - модуль подготовки и выполнения завершающей операции;22 - module for preparation and execution of the final operation;

23 - делитель мощности;23 - power divider;

24 - переключатель «Прием-Передача», управляемый БЭВМ 6;24 - “Receive-Transmit” switch, controlled by the computer 6;

25 - высокочастотное суммирующее устройство;25 - high-frequency summing device;

26 - фазовращатель, управляемый БЭВМ 6;26 - phase shifter controlled by the computer 6;

27 - антенный излучатель;27 - antenna emitter;

28 - вход/выход БЭВМ, предназначенный для выдачи команд управления на двигательные установки и рули БПЛА и приема от них донесений о выполнении заданной команды.28 - input/output of the unmanned computer, designed to issue control commands to the propulsion systems and rudders of the UAV and to receive reports from them on the execution of a given command.

Сущность изобретения заключается в том, что для повышения точности приведения БПЛА к подвижным объектам-целям на земной поверхности в процесс управления БПЛА добавлены процедуры:The essence of the invention is that in order to increase the accuracy of guiding the UAV to moving target objects on the earth's surface, the following procedures are added to the UAV control process:

непрерывной подсинхронизации цифровых схем синхронизатора 4 с помощью точных односекундных меток приемника 18 глобальных навигационных спутниковых систем, соединенного с передатчиками, установленными на космических аппаратах (не показанными на фигуре), число которых должно быть более трех, чтобы исключить неточность измерения дальности до объекта-цели из-за расхождения бортовой временной шкалы с истинной шкалой единого мирового времени при длительном полете БПЛА;continuous synchronization of the digital circuits of the synchronizer 4 using precise one-second marks of the receiver 18 of the global navigation satellite systems, connected to the transmitters installed on the spacecraft (not shown in the figure), the number of which should be more than three, in order to eliminate the inaccuracy of measuring the distance to the target object due to the discrepancy between the on-board time scale and the true scale of the single world time during a long flight of the UAV;

использования постоянного сравнения текущих координат БПЛА с координатами точной трехкоординатной электронной карты местности, района предполагаемого нахождения объекта-цели (объектов-целей) с его параметрами движения, заданными в полетном задании при предстартовой подготовке, выдачи команд с БЭВМ 6 по входу/выходу 28 на двигательные установки БПЛА (не показанные на фигуре) при расхождении БПЛА от заданного курса;using constant comparison of the current coordinates of the UAV with the coordinates of an accurate three-coordinate electronic map of the terrain, the area of the expected location of the target object (target objects) with its movement parameters specified in the flight mission during pre-launch preparation, issuing commands from the on-board computer 6 via input/output 28 to the UAV propulsion systems (not shown in the figure) when the UAV diverges from the specified course;

хранения электронных масок, характерных для радиолокационных отображений объектов-целей, полученных с разных ракурсов в заданном частотном диапазоне, введенных в полетном задании при предстартовой подготовке и позволяющих точно определить нужный объект на местности методом корреляции цифрового радиолокационного отображения участка местности с одной из цифровых масок, заложенных в модуль 21 при предстартовой подготовке;storing electronic masks characteristic of radar images of target objects obtained from different angles in a given frequency range, entered in the flight mission during pre-launch preparation and allowing the required object on the ground to be accurately determined by correlating the digital radar image of a section of the terrain with one of the digital masks embedded in module 21 during pre-launch preparation;

ввода модуля подготовки и выполнения завершающей операции, позволяющего с помощью БЭВМ 6 обеспечить точное приведение соответствующего груза до выбранного объекта-цели, выработать команду на проведение в модуле 22 заданной операции и провести завершающую операцию, например, сброс груза;input module for preparing and performing the final operation, which allows, with the help of the on-board computer 6, to ensure the precise delivery of the corresponding load to the selected target object, to generate a command to perform the specified operation in module 22 and to perform the final operation, for example, dropping the load;

замены антенны с электромеханическим приводом на фазированную антенную решетку 1, которая позволяет узкой диаграммой направленности, управляемой с помощью сигналов БЭВМ 6, сканировать только узкий, заданный участок местности по курсу полета БПЛА и тем самым освободиться от помех, создаваемых в соседних точках местности, а также за счет электронного сканирования увеличить темп обзора поверхности Земли и, следовательно, получить более точные отображения объектов-целей за тот же интервал времени и тем самым повысить точность их распознавания и определения координат местоположения;replacing the antenna with an electromechanical drive with a phased antenna array 1, which allows a narrow directional pattern, controlled by signals from the UAV 6, to scan only a narrow, specified section of the terrain along the UAV flight path and thereby free oneself from interference created at neighboring points in the terrain, and also, due to electronic scanning, to increase the rate of survey of the Earth's surface and, consequently, to obtain more accurate images of target objects in the same time interval and thereby increase the accuracy of their recognition and determination of location coordinates;

применения режима псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ) зондирующего сигнала в синхронизаторе 4 по управляющим сигналам БЭВМ 6 при работе в помехах с помощью использования известных операций технологии «когнитивное радио» [6], например, мониторинга радиочастотного спектра путем оценки уровня помех на каждой рабочей точке радиолокатора, например, в каждом 32-м периоде повторения, выбора наиболее оптимальной частоты (с минимальным уровнем помех) на следующие периоды повторения.application of the pseudo-random frequency hopping (PRFH) mode of the probing signal in the synchronizer 4 according to the control signals of the on-board computer 6 when working in interference by using known operations of the “cognitive radio” technology [6], for example, monitoring the radio frequency spectrum by assessing the level of interference at each operating point of the radar, for example, in every 32nd repetition period, selecting the most optimal frequency (with a minimum level of interference) for the following repetition periods.

Согласно фигуре в системе управления БПЛА к сигнальному выходу синхронизатора 4 (выходу импульсной последовательности с частотой зондирования) подключены вход передатчика 2 и соответствующий вход БЭВМ 6, а к его выходу (последовательности синхронизирующих импульсов) - второй (счетный) вход дальномера 8, первый вход которого и второй вход приемника 3 (по сигналу окончания зондирующего импульса) подключены ко второму выходу передатчика 2. Первый (сигнальный) выход передатчика 2 подключен к антенне 1, сигнальный выход которой подключен к первому входу приемника 3.According to the figure, in the UAV control system, the input of the transmitter 2 and the corresponding input of the on-board computer 6 are connected to the signal output of the synchronizer 4 (the output of the pulse sequence with the probing frequency), and the second (counting) input of the range finder 8, the first input of which and the second input of the receiver 3 (according to the signal of the end of the probing pulse) are connected to the second output of the transmitter 2, are connected to the first (signal) output of the transmitter 2. The first (signal) output of the transmitter 2 is connected to the antenna 1, the signal output of which is connected to the first input of the receiver 3.

Второй выход передатчика 2 соединен с соответствующими входами приемника 3 и дальномера 8, его гетеродинный выход соединен с гетеродинным входом приемника 3, а его кодовый выход подключен к первому сигнальному входу первого переключателя 13. Выход видеосигнала приемника 3 подключен к первому сигнальному входу второго переключателя 14, а выход, на котором формируется усредненное значение интенсивности шума (выход ШАРУ -процедура автоматической регулировки уровня шумов), и выход, на котором формируется усредненное значение интенсивности отраженных сигналов (выход АРУ - процедура автоматической регулировки усиления), соединены с соответствующими сигнальными входами блока 17 формирования порога, выход которого подключен к уровневому входу порогового устройства 11.The second output of the transmitter 2 is connected to the corresponding inputs of the receiver 3 and the rangefinder 8, its heterodyne output is connected to the heterodyne input of the receiver 3, and its code output is connected to the first signal input of the first switch 13. The video signal output of the receiver 3 is connected to the first signal input of the second switch 14, and the output at which the average value of the noise intensity is formed (the output of the SHARU - the procedure for automatic adjustment of the noise level), and the output at which the average value of the intensity of the reflected signals is formed (the output of the AGC - the procedure for automatic adjustment of the gain), are connected to the corresponding signal inputs of the threshold formation unit 17, the output of which is connected to the level input of the threshold device 11.

Выход порогового устройства 11 соединен с соответствующим входом устройства 12 фиксации координат, другой вход которого подключен к выходу дальномера 8, а два выхода, на которых формируются значения величин дистанции и углового положения отраженных сигналов, подключены к соответствующим входам БЭВМ 6, соединенной двусторонней связью с автопилотом 7, а соответствующий вход/выход является входом/выходом для подключения к пульту 9 предстартовой подготовки, приема сигналов контроля работоспособности с узлов БПЛА и ввода полетного задания.The output of the threshold device 11 is connected to the corresponding input of the coordinate fixing device 12, the other input of which is connected to the output of the range finder 8, and the two outputs, on which the values of the distance and angular position of the reflected signals are formed, are connected to the corresponding inputs of the unmanned computer 6, connected by two-way communication with the autopilot 7, and the corresponding input/output is the input/output for connecting to the pre-launch preparation console 9, receiving signals for monitoring the operability from the UAV units and entering the flight task.

К двум выходам третьего переключателя 15 подключены соответственно сигнальный вход порогового устройства 11 и сигнальный вход устройства 16 фиксации максимума. Сигнальный вход третьего переключателя 15 подключен к выходу фильтра 10 сжатия сигналов, оба входа которого соединены с выходами первого и второго переключателей 13 и 14 соответственно. Управляющие входы первого и второго переключателей 13, 14 подключены к соответствующим выходам БЭВМ 6. Соответствующий выход БЭВМ 6 соединен с управляющим входом третьего переключателя 15. Управляющий вход признака режима и управляющий вход задания масштаба блока 17 формирования порога соединены с соответствующими выходами БЭВМ 6.The signal input of the threshold device 11 and the signal input of the maximum fixation device 16 are connected to the two outputs of the third switch 15, respectively. The signal input of the third switch 15 is connected to the output of the signal compression filter 10, both inputs of which are connected to the outputs of the first and second switches 13 and 14, respectively. The control inputs of the first and second switches 13, 14 are connected to the corresponding outputs of the on-board computer 6. The corresponding output of the on-board computer 6 is connected to the control input of the third switch 15. The control input of the mode flag and the control input of the scale assignment of the threshold formation block 17 are connected to the corresponding outputs of the on-board computer 6.

Вход БЭВМ 6 соединяется с выходом устройства 16 фиксации максимума, на котором формируется сигнал, характеризующий местоположение бинарного массива измерений на эталонной карте, а выходы БЭВМ 6, с которых передаются последовательность бинарного массива измерений и последовательность эталонного бинарного массива, подключены к сигнальным входам соответственно первого и второго переключателей 13 и 14.The input of the computer 6 is connected to the output of the maximum fixing device 16, on which a signal is generated that characterizes the location of the binary array of measurements on the reference map, and the outputs of the computer 6, from which the sequence of the binary array of measurements and the sequence of the reference binary array are transmitted, are connected to the signal inputs of the first and second switches 13 and 14, respectively.

Антенна 1, передатчик 2, приемник 3, синхронизатор 4, дальномер 8 и устройство 5 обработки сигналов совместно с БЭВМ 6 выполняют функции радиолокационного координатора системы управления БПЛА.Antenna 1, transmitter 2, receiver 3, synchronizer 4, rangefinder 8 and signal processing device 5 together with on-board computer 6 perform the functions of a radar coordinator of the UAV control system.

Антенна 1 является частью координатора и выполнена в виде фазированной антенной решетки, состоящей из n антенных излучателей 27, соединенных через п параллельных цепочек последовательно соединенных фазовращателей 26, управляемых БЭВМ 6, переключателей 24 «Прием-Передача», подключенных к входам высокочастотного суммирующего устройства 25 и через него к высокочастотному входу приемника 3 в режиме «Прием» или через параллельные цепочки последовательно соединенных n антенных излучателей 27, фазовращателей 26, управляемых БЭВМ 6, переключателей 24 «Прием-Передача», подключенных к выходам делителя 23 мощности и через него к высокочастотному выходу передатчика 2 в режиме «Передача». Узлы 23, 24, 26, 27, второй и третий из которых управляются сигналами БЭВМ 6, выполняют функцию диаграммообразующей системы на передачу при излучении зондирующего сигнала, а узлы 25, 24, 26, 27, второй и третий из которых управляются сигналами БЭВМ 6, выполняют функцию диаграммообразующей системы на прием при приеме отраженных сигналов.Antenna 1 is a part of the coordinator and is made in the form of a phased antenna array consisting of n antenna emitters 27 connected through n parallel chains of series-connected phase shifters 26 controlled by the on-board computer 6, switches 24 "Reception-Transmission" connected to the inputs of the high-frequency adder 25 and through it to the high-frequency input of the receiver 3 in the "Reception" mode or through parallel chains of n series-connected antenna emitters 27, phase shifters 26 controlled by the on-board computer 6, switches 24 "Reception-Transmission" connected to the outputs of the power divider 23 and through it to the high-frequency output of the transmitter 2 in the "Transmission" mode. Nodes 23, 24, 26, 27, the second and third of which are controlled by signals from the computer 6, perform the function of a beam-forming system for transmission when emitting a probing signal, and nodes 25, 24, 26, 27, the second and third of which are controlled by signals from the computer 6, perform the function of a beam-forming system for reception when receiving reflected signals.

БЭВМ 6 в процессе сканирования вырабатывает информационные сигналы углового положения центра главного луча диаграммы направленности антенны 1 относительно корпуса летательного аппарата в текущий момент времени: ψа - угол поворота в горизонтальной плоскости и uа - угол поворота в вертикальной плоскости. Управление положением центра главного луча диаграммы направленности антенны 1 в обеих плоскостях идентично, поэтому, для простоты изложения, в дальнейшем рассматривается только поворот луча в горизонтальной плоскости. Подробно построение системы управления узлами антенны 1 радиолокационного координатора изложено, например, в работе [7].During the scanning process, the on-board computer 6 generates information signals of the angular position of the center of the main beam of the antenna pattern 1 relative to the body of the aircraft at the current moment in time: ψ a is the angle of rotation in the horizontal plane and u a is the angle of rotation in the vertical plane. Control of the position of the center of the main beam of the antenna pattern 1 in both planes is identical, therefore, for simplicity of presentation, only the rotation of the beam in the horizontal plane is considered in what follows. The construction of the control system for the nodes of antenna 1 of the radar coordinator is described in detail, for example, in [7].

Передатчик 2 может быть выполнен, например, в виде усилительной цепочки на лампе бегущей волны (ЛБВ) [5], в которой несущая частота возбудителя, изменяемая от периода к периоду, модулируется по фазе псевдослучайной М-последовательностью, формируемой генератором кода и фазовым манипулятором [8]. Частота повторения и длительность зондирующих импульсов передатчику задается синхронизатором 4 с помощью сигналов БЭВМ 6. Импульс, соответствующий моменту окончания зондирующего импульса, формируется на управляющем выходе усилителя мощности, который служит вторым выходом передатчика 2, а сигнальный выход усилителя мощности образует первый выход передатчика 2. Выход гетеродинной частоты передатчика 2 образует третий выход передатчика, а выход генератора кода, на котором формируется кодовая последовательность изменения фазы несущей частоты каждого излучаемого сигнала - u1, образует четвертый выход передатчика 2. Пример реализации передатчика с фазоманипулированным сигналом и входящих в него блоков известен, например, из [2, 3, 9].Transmitter 2 can be implemented, for example, in the form of an amplifying chain on a traveling wave tube (TWT) [5], in which the carrier frequency of the exciter, changing from period to period, is modulated in phase by a pseudo-random M-sequence formed by a code generator and a phase manipulator [8]. The repetition rate and duration of the probing pulses to the transmitter are set by the synchronizer 4 using signals from the computer 6. The pulse corresponding to the moment of the end of the probing pulse is formed at the control output of the power amplifier, which serves as the second output of the transmitter 2, and the signal output of the power amplifier forms the first output of the transmitter 2. The output of the heterodyne frequency of the transmitter 2 forms the third output of the transmitter, and the output of the code generator, on which the code sequence of the change in the phase of the carrier frequency of each emitted signal is formed - u 1 , forms the fourth output of the transmitter 2. An example of the implementation of a transmitter with a phase-shift keyed signal and the blocks included in it is known, for example, from [2, 3, 9].

Приемник 3 выполнен в виде последовательно соединенных усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого образует гетеродинный (третий) вход приемника, усилителя промежуточной частоты (УПЧ) и видеоусилителя. Варианты построения приемника РЛС с фазоманипулированным сигналом изложены в [2, 3,9]. Важным обстоятельством является обязательное наличие в приемнике процедур ШАРУ и АРУ. Первый выход приемника 3 -основной выход видеоусилителя, на котором формируется последовательность иг видеосигналов, отраженных от наблюдаемых объектов, второй выход - выход схемы ШАРУ, на котором формируется цифровой сигнал аш, величина которого пропорциональна усредненному значению (уровню) интенсивности шума отраженных сигналов, третий выход - выход схемы АРУ, на котором формируется сигнал ас, пропорциональный усредненному значению интенсивности отраженных сигналов.Receiver 3 is made in the form of a series-connected high-frequency amplifier, a mixer, the second input of which forms the heterodyne (third) input of the receiver, an intermediate frequency amplifier (IFA) and a video amplifier. Variants of constructing a radar receiver with a phase-shift keyed signal are described in [2, 3, 9]. An important circumstance is the mandatory presence of the SHARU and AGC procedures in the receiver. The first output of receiver 3 is the main output of the video amplifier, on which a sequence of ig video signals reflected from the observed objects is formed, the second output is the output of the SHARU circuit, on which a digital signal a w is formed, the value of which is proportional to the average value (level) of the noise intensity of the reflected signals, the third output is the output of the AGC circuit, on which a signal a c is formed, proportional to the average value of the intensity of the reflected signals.

БЭВМ 6 представляет собой универсальную ЭВМ, которая с разделением во времени воспринимает информацию по входам и вырабатывает на соответствующих выходах информационные или управляющие сигналы. Построение БЭВМ известно и приведено в работах [10, 11]. В частности, может использоваться Micro PC фирмы "Octogon Systems" - 5066-586-133MHz-1 MB, 2 MB Flash CPU Card.The BEVM 6 is a universal computer that receives information from inputs with time division and generates information or control signals at the corresponding outputs. The design of the BEVM is known and is given in [10, 11]. In particular, a Micro PC from Octogon Systems can be used - 5066-586-133MHz-1 MB, 2 MB Flash CPU Card.

Основным навигационным прибором в системе является приемник 18 глобальных навигационных спутниковых систем, как обладающий высокими точностными характеристиками. При наличии помех и невозможности работы приемника 18 глобальных навигационных спутниковых систем используется автопилот 7. Автопилот 7 представляет собой систему гироскопических приборов (в простейшем случае гироазимут, гирогоризонт и три гироинтегратора), измеряющих с помощью БЭВМ 6 пройденный путь в стартовой системе координат: X - направление полета, заданное в точке старта, Y - высота полета, Z - боковое отклонение от вертикальной плоскости, совпадающей с направлением полета, заданным в точке старта, или, иначе, плоскости стрельбы. При отклонении измеряемых автопилотом текущих координат Yt и Zt при Xt от значений, заданных полетным заданием, автопилот автономно или при помощи БЭВМ 6 выдает управляющие сигналы на рулевые органы, при помощи которых приводятся в соответствие боковое отклонение от плоскости стрельбы Zt=Zn и высота полета Yt=Yn. Сведения, необходимые для реализации автопилота, приведены, например, в [12].The main navigation device in the system is the receiver 18 of global navigation satellite systems, as it has high precision characteristics. In the presence of interference and the impossibility of operating the receiver 18 of global navigation satellite systems, the autopilot 7 is used. The autopilot 7 is a system of gyroscopic devices (in the simplest case, a gyroazimuth, a gyrohorizon and three gyrointegrators) measuring with the help of the on-board computer 6 the path traveled in the starting coordinate system: X is the flight direction specified at the starting point, Y is the flight altitude, Z is the lateral deviation from the vertical plane coinciding with the flight direction specified at the starting point, or, in other words, the firing plane. When the current coordinates Y t and Z t at X t measured by the autopilot deviate from the values specified by the flight task, the autopilot autonomously or with the help of the on-board computer 6 issues control signals to the steering controls, with the help of which the lateral deviation from the firing plane Z t =Z n and the flight altitude Y t =Y n are brought into conformity. The information necessary for the implementation of the autopilot is given, for example, in [12].

Известно также, что для управления БПЛА (в случае отсутствия возможности работы приемника 18 глобальных навигационных спутниковых систем) по высоте используется высотомер, показания которого в вертикальной плоскости могут оказаться точнее, чем у гироинтегратора, однако для существа предлагаемого изобретения это не имеет значения. По этой причине дальнейшее описание ограничивается только рассмотрением управления беспилотным летательным аппаратом в горизонтальной плоскости.It is also known that for controlling the UAV (in the case of the inability to operate the receiver 18 global navigation satellite systems) in altitude, an altimeter is used, the readings of which in the vertical plane may be more accurate than those of the gyrointegrator, but for the essence of the proposed invention this is of no importance. For this reason, the further description is limited only to consideration of the control of the unmanned aerial vehicle in the horizontal plane.

Для задания программы движения БПЛА в боковой плоскости (в случае отсутствия возможности работы приемника 18 глобальных навигационных спутниковых систем) используют установку нуля гироскопических приборов в азимутальной плоскости, совпадающую с направлением на цель - ψ (плоскость стрельбы). В этом случае автопилот отрабатывает возмущения, сводя рассогласование ΔZ (отклонение от плоскости стрельбы) к нулю. Путь, проходимый БПЛА по оси X, в этом случае соответствует текущей дистанции Dt от места старта до БПЛА. Конечная точка полета задается дистанцией Dk или координатами района поиска объекта-цели при его подвижности.To set the UAV movement program in the lateral plane (in case of inability to operate the receiver of 18 global navigation satellite systems), the gyroscopic instruments are set to zero in the azimuth plane, coinciding with the direction to the target - ψ (the firing plane). In this case, the autopilot processes disturbances, reducing the misalignment ΔZ (deviation from the firing plane) to zero. The path traveled by the UAV along the X axis in this case corresponds to the current distance D t from the launch site to the UAV. The final flight point is set by the distance D k or the coordinates of the target object search area when it is mobile.

Расчет текущей дальности до предполагаемого объекта-цели осуществляется в БЭВМ 6 по данным приемника 18 глобальных навигационных спутниковых систем, а при отсутствии возможности его работы - с помощью дальномера 8. Дальномер 8 в рассматриваемой системе представляет собой счетчик синхроимпульсов, поступающих со второго выхода синхронизатора 4. Обнуление и запуск счетчика происходит по сигналу со второго выхода передатчика 2, поступающему на первый вход дальномера 8. Выход счетчика является выходом дальномера 8. Выходной сигнал дальномера 8 в последовательном или параллельном коде несет информацию о времени Т3, которое прошло после окончания импульса излучения [5]. Измеряемая дискретность (принятый дискрет времени Δτ) или цена младшего разряда счетчика составляют, например, 0,01 мкс, что соответствует дистанции 1,5 м. Число разрядов счетчика соответствует максимальной дистанции возможного наблюдения объекта-цели или периоду повторения зондирующих импульсов передатчика 2.The current range to the supposed target object is calculated in the on-board computer 6 based on data from the receiver 18 of the global navigation satellite systems, and if it is not possible to operate it, using the range finder 8. The range finder 8 in the system under consideration is a counter of synchronization pulses coming from the second output of the synchronizer 4. The counter is reset and started by a signal from the second output of the transmitter 2 coming to the first input of the range finder 8. The output of the counter is the output of the range finder 8. The output signal of the range finder 8 in serial or parallel code carries information about the time T 3 that has passed since the end of the radiation pulse [5]. The measured discreteness (the accepted time discreteness Δτ) or the value of the least significant digit of the counter is, for example, 0.01 μs, which corresponds to a distance of 1.5 m. The number of digits of the counter corresponds to the maximum distance of possible observation of the target object or the repetition period of the probing pulses of the transmitter 2.

Пульт 9 предназначен для проверки исправности всех бортовых систем БПЛА во время предстартовой подготовки и ввода в БЭВМ 6 по входу/выходу 28 полетного задания. Перед запуском БПЛА ко всем бортовым приборам подводится электропитание от внешнего источника, и по результатам тестовой проверки узлы системы через БЭВМ 6 выдают донесения о готовности (или неисправности), по которым оператор принимает решение о возможности запуска БПЛА. После проверки исправности всех бортовых узлов и агрегатов в память БЭВМ 6 транслируется полетное задание в виде программы траектории полета и выполнения других процедур. При этом, в случае отсутствия возможности работы приемника 18 глобальных навигационных спутниковых систем в табличной форме, вводится планируемый маршрут, задаваемый в виде зависимостей координат Y(X) и Z(X), где X - продольная координата в плоскости стрельбы, Y - высота полета и Z - боковое отклонение от плоскости стрельбы. При помощи пульта 9 выставляется начальное положение гироприборов автопилота, соответствующее выбранной плоскости стрельбы [5]. Кроме этого, при помощи пульта 9 вводятся в БЭВМ 6 основные параметры по маскам объектов-целей и приоритету их обслуживания, координатам возможного нахождения, методу доставки груза в модуле 22, операции по логико-временной диаграмме, режимам работы бортовой аппаратуры и другие.The control panel 9 is intended for checking the serviceability of all on-board systems of the UAV during pre-launch preparation and input into the on-board computer 6 via input/output 28 of the flight task. Before the launch of the UAV, all on-board devices are supplied with power from an external source, and based on the results of the test check, the system units via the on-board computer 6 issue reports on readiness (or malfunction), based on which the operator makes a decision on the possibility of launching the UAV. After checking the serviceability of all on-board units and assemblies, the flight task in the form of a flight trajectory program and execution of other procedures is transmitted to the memory of the on-board computer 6. In this case, if there is no possibility of operating the receiver 18 of global navigation satellite systems in tabular form, the planned route is entered, specified in the form of dependencies of coordinates Y(X) and Z(X), where X is the longitudinal coordinate in the firing plane, Y is the flight altitude and Z is the lateral deviation from the firing plane. Using the control panel 9, the initial position of the autopilot gyro instruments is set, corresponding to the selected firing plane [5]. In addition, using the control panel 9, the main parameters for the masks of target objects and the priority of their servicing, the coordinates of the possible location, the method of delivering the cargo in module 22, operations according to the logical-time diagram, the operating modes of the onboard equipment, and others are entered into the onboard computer 6.

Аппаратура предстартовой проверки и ориентации гироскопических приборов известна, например, из [13-16]. Пульт представляет собой, например, терминал оператора, который содержит клавиатуру, монитор и центральный прибор управления и связи, включающий ЭВМ, монитор, клавиатуру, мышь, дополнительную память, специальное программное обеспечение для реализации соответствующих процедур формирования и ввода в БЭВМ 6 полетного задания и адаптеры, организующие сеть с БЭВМ 6 посредством интерфейсных магистралей. Примером одной из возможных реализаций пульта 9 может служить схема пульта оператора корабельной боевой информационно-управляющей системы [17].The equipment for pre-launch testing and orientation of gyroscopic instruments is known, for example, from [13-16]. The console is, for example, an operator terminal that contains a keyboard, a monitor, and a central control and communication device that includes a computer, a monitor, a keyboard, a mouse, additional memory, special software for implementing the corresponding procedures for forming and entering a flight task into the on-board computer 6, and adapters that organize a network with the on-board computer 6 via interface highways. An example of one of the possible implementations of console 9 can be the diagram of the operator console of the ship's combat information and control system [17].

Фильтр 10 сжатия сигналов содержит, например, запоминающий регистр и сдвиговый регистр, выходы которых поразрядно подключены ко входам многоразрядного элемента исключения ИЛИ, выход которого образует выход фильтра 10 сжатия сигналов. Входы регистров образуют первый и второй входы фильтра 10 [5].The signal compression filter 10 comprises, for example, a storage register and a shift register, the outputs of which are connected bit-by-bit to the inputs of a multi-bit OR element, the output of which forms the output of the signal compression filter 10. The inputs of the registers form the first and second inputs of the filter 10 [5].

Пороговое устройство 11 выполнено, например, в виде компаратора -усилителя постоянного тока с дифференциальным входом без внешней обратной связи. На его второй вход подается уровневый сигнал с выхода блока 17 формирования порога, который определяет уровень порога срабатывания компаратора, а на первый вход - сигнал U3 с выхода фильтра 10 сжатия через переключатель 15. Если величина сигнала U3 на выходе фильтра сжатия 10 больше порогового значения Uпор, то на выходе порогового устройства 11 появится нормированный сигнал постоянной амплитуды длительностью Δτ.The threshold device 11 is made, for example, in the form of a comparator-amplifier of direct current with a differential input without external feedback. A level signal from the output of the threshold formation unit 17 is fed to its second input, which determines the level of the comparator response threshold, and a signal U 3 from the output of the compression filter 10 through the switch 15 is fed to the first input. If the value of the signal U 3 at the output of the compression filter 10 is greater than the threshold value U th , then a normalized signal of constant amplitude with a duration of Δτ will appear at the output of the threshold device 11.

Устройство 12 фиксации координат представляет собой схему совпадения сигнала задержки времени Т3, поступающего с выхода дальномера 8, и сигналов углового положения главного луча антенного устройства 1 ψа, поступающих с БЭВМ 6, с управляющим сигналом-импульсом с выхода порогового устройства 11. При наличии управляющего импульса происходит запись величин на соответствующие выходные регистры дистанции до объекта-цели Dц=сТ3/2 (с - скорость распространения электромагнитного излучения) и угла ψа (аналогично, при необходимости угла Uа). Схема совпадения может быть выполнена в цифровом варианте - в виде триггерных регистров [5] или программно - в БЭВМ 6. Число выходных регистров в устройстве 12 фиксации координат определяется максимально возможным (допустимым для данного БПЛА) числом одновременно наблюдаемых объектов-целей, среди которых по определенным признакам (например, по маске - радиолокационному портрету объекта-цели в используемом диапазоне частот) определяется объект назначения, на который наводится БПЛА. Для БПЛА, приводимых к радиоконтрастным точкам или объектам, максимальное число возможных наблюдаемых объектов-целей определяется вычислительными возможностями БЭВМ 6.The coordinate recording device 12 is a circuit for matching the time delay signal T 3 coming from the output of the range finder 8 and the signals of the angular position of the main beam of the antenna device 1 ψ a coming from the on-board computer 6 with the control signal-pulse from the output of the threshold device 11. In the presence of the control pulse, the values of the distance to the target object D ц = сТ 3 /2 (с is the speed of propagation of electromagnetic radiation) and the angle ψ a (similarly, if necessary, the angle U a ) are recorded in the corresponding output registers. The coincidence circuit can be implemented in a digital version - in the form of trigger registers [5] or programmatically - in the on-board computer 6. The number of output registers in the coordinate recording device 12 is determined by the maximum possible (permissible for a given UAV) number of simultaneously observed target objects, among which, according to certain features (for example, according to the mask - the radar portrait of the target object in the frequency range used), the destination object to which the UAV is guided is determined. For UAVs guided to radio-contrast points or objects, the maximum number of possible observed target objects is determined by the computing capabilities of the UAV 6.

Переключатели 13, 14 и 15 представляют собой обычные двухпозиционные электронные реле (при использовании цифровой обработки сигналов могут быть выполнены программно). Управляющие входы переключателей 13, 14 и 15 подключены к соответствующим выходам БЭВМ 6. С этих выходов выдаются команды на переключение в режим приведения БПЛА к неконтрастному объекту после оценки результатов радиолокационного обзора местности или указаний в полетном задании.Switches 13, 14 and 15 are conventional two-position electronic relays (can be implemented programmatically when using digital signal processing). The control inputs of switches 13, 14 and 15 are connected to the corresponding outputs of the UAV 6. These outputs issue commands to switch to the mode of bringing the UAV to a non-contrast object after evaluating the results of the radar survey of the area or the instructions in the flight mission.

Нормально-замкнутые контакты переключателя 13 коммутируют сигнал кодовой последовательности изменения фазы зондирующего сигнала с передатчика 2 на первый вход фильтра 10 сжатия сигналов, а нормально-разомкнутые контакты этого ключа коммутируют на его вход последовательность бинарного массива измерений с соответствующего сигнального выхода БЭВМ 6 [5].The normally closed contacts of switch 13 switch the signal of the code sequence of the phase change of the probing signal from transmitter 2 to the first input of signal compression filter 10, and the normally open contacts of this switch switch the sequence of the binary array of measurements from the corresponding signal output of computer 6 to its input [5].

Нормально-замкнутые контакты ключа 14 коммутируют выход видеосигнала приемника 3 на второй вход фильтра 10 сжатия сигналов, а нормально-разомкнутые контакты этого ключа коммутируют на второй вход фильтра 10 сжатия сигналов кодовую последовательность эталонного бинарного массива с соответствующего сигнального выхода БЭВМ 6 [5].The normally closed contacts of switch 14 switch the video signal output of receiver 3 to the second input of signal compression filter 10, and the normally open contacts of this switch switch the code sequence of the reference binary array from the corresponding signal output of computer 6 to the second input of signal compression filter 10 [5].

Нормально-замкнутые контакты переключателя 15 коммутируют выходной сигнал фильтра 10 сжатия сигналов на вход порогового устройства 11, а нормально-разомкнутые - на вход устройства 16 фиксации максимума.The normally closed contacts of switch 15 switch the output signal of signal compression filter 10 to the input of threshold device 11, and the normally open contacts switch it to the input of maximum fixing device 16.

Блок 17 формирования порога при цифровой обработке сигналов может быть выполнен программно, в другом случае, например, по схеме [5], в которой двухпозиционное реле предназначено для переключения на вход масштабирующего усилителя сигнала среднего значения интенсивности шума аш или (при наличии на управляющем входе сигнала признака режима) на вход усредненного значения интенсивности сигнала ас блока 17. Трехпозиционное поляризованное реле предназначено для переключения резисторов в цепи обратной связи усилителя. Коэффициенты: передачи среднего значения шума аш с сигнального входа ШАРУ блока 17 на его выход, среднего значения сигнала ас с сигнального входа АРУ блока 17 на его выход при отсутствии управляющего сигнала на управляющем входе, передачи блока 17 формирования порога при наличии положительного или отрицательного управляющего сигнала на поляризованном реле определяются отношением суммы величин резисторов в цепи обратной связи усилителя [5]. Величина сигнала на выходе блока 17 формирования порога определяет величину порога Uпор порогового устройства 11.The threshold generation unit 17 for digital signal processing can be implemented programmatically, in another case, for example, according to the circuit [5], in which the two-position relay is intended for switching the average noise intensity value a w signal to the input of the scaling amplifier or (if the mode flag signal is present at the control input) the average signal intensity value a c of unit 17 to the input. The three-position polarized relay is intended for switching the resistors in the amplifier feedback circuit. The coefficients: the transfer of the average noise value a w from the signal input of the AGC of unit 17 to its output, the average signal value a c from the signal input of the AGC of unit 17 to its output in the absence of a control signal at the control input, the transfer of the threshold generation unit 17 in the presence of a positive or negative control signal on the polarized relay are determined by the ratio of the sum of the resistor values in the amplifier feedback circuit [5]. The value of the signal at the output of the threshold generation unit 17 determines the threshold value U th of the threshold device 11.

Устройство 16 фиксации максимума может быть реализовано в аналоговом или цифровом виде с помощью БЭВМ 6. Пример его реализации в аналоговом виде приведен в патенте [5].The maximum fixing device 16 can be implemented in analog or digital form using a computer 6. An example of its implementation in analog form is given in the patent [5].

В зависимости от типа объекта назначения (радиоконтрастный или нерадиоконтрастный) система управления беспилотным летательным аппаратом работает в одном из двух режимов наведения, которые задаются в виде признака режима и вводятся в полетное задание перед стартом БПЛА с пульта 9 предстартовой подготовки и ввода полетного задания.Depending on the type of the target object (radio-contrast or non-radio-contrast), the control system of the unmanned aerial vehicle operates in one of two guidance modes, which are set as a mode flag and entered into the flight task before the UAV launch from the pre-launch preparation and flight task input console 9.

Приведение БПЛА к объекту назначения производится при помощи радиолокационного координатора, который в этом режиме работает следующим образом.The UAV is guided to its destination using a radar coordinator, which operates in this mode as follows.

Главный луч диаграммы направленности антенны 1 сканирует пространство перед БПЛА по трассе полета. Передатчик 2 с заданной синхронизатором 4 несущей частотой, переключаемой от периода к периоду с помощью сигналов БЭВМ 6, излучает фазоманипулированные зондирующие импульсы, частота следования которых с помощью БЭВМ 6 также изменяется от периода к периоду. Код последовательности изменения фазы несущей частоты u1 через нормально-замкнутые контакты переключателя 13 поступает на вход фильтра 10 сжатия сигналов и запоминается в нем. На второй вход фильтра 10 поступает видеосигнал с первого выхода приемника 3, представляющий собой последовательность сигналов u2, обновляемую путем сдвига через каждый дискрет времени Δτ.Например, при длительности одного дискрета зондирующего импульса Δτ=0,01 мкс частота обновления составляет 100 МГц. При длительности зондирующего сигнала Т=0,4 мкс и Δτ=0,01 мкс число ячеек соответствующих регистров фильтра 10 сжатия сигналов составляет 400. Сигналы этих регистров сравниваются параллельно для каждой пары ячеек, и сумма совпадений определяет величину сигнала из на выходе фильтра 10 сжатия сигналов. Максимальным значение выходного сигнала избудет в момент времени, когда модуляция (манипуляция) принимаемого сигнала совпадает (точнее, будет иметь максимальное соответствие) с зондирующим сигналом. Далее выходной сигнал с фильтра 10 сжатия сигналов через нормально-замкнутые контакты третьего переключателя 15 поступает на сигнальный вход порогового устройства 11, в котором сравнивается уровневым значением Uпор, задаваемым блоком 17 формирования порога. Если величина сигнала из на выходе фильтра сжатия больше порогового значения Uпор, то на выходе порогового устройства 11 появится нормированный сигнал постоянной амплитуды длительностью Δτ. Величина порога Uпор обнаружения сигнала, выше которой сигнал считается обнаруженным, определяется заданным уровнем ложной тревоги, путем оценки аш - среднего уровня интенсивности принимаемого шума. Схема ШАРУ приемника 3 регулирует усиление приемника таким образом, чтобы среднее значение шума было заданной величины, т.е. поддерживает постоянной величину аш. Отношение Uпорш определяется заранее на основе анализа закона распределения амплитуды шумовых выбросов и составляет величину порядка (8-10) [5], так как вероятность ложной тревоги в соответствии с критерием Шеймана-Пирсона задается малой величиной 10-5-10-6 [1] и при этом максимизируется вероятность правильного обнаружения. Таким образом, величина уровня срабатывания порогового устройства в режиме обнаружения отраженных сигналов связана с сигналом ШАРУ масштабным коэффициентом. Например, если сигнал ШАРУ, равный среднему значению шума приемника, составляет 0,1 В, то величина порога обнаружения составит 1 В [5].The main beam of the antenna pattern 1 scans the space in front of the UAV along the flight path. The transmitter 2 with the carrier frequency specified by the synchronizer 4, switched from period to period using the signals of the on-board computer 6, emits phase-shift keyed probing pulses, the repetition frequency of which also changes from period to period using the on-board computer 6. The code of the sequence of the change in the phase of the carrier frequency u 1 through the normally closed contacts of the switch 13 enters the input of the filter 10 for compressing the signals and is stored in it. The video signal from the first output of the receiver 3 enters the second input of the filter 10, which is a sequence of signals u 2 , updated by shifting through each time discrete Δτ. For example, with a duration of one discrete of the probing pulse Δτ = 0.01 μs, the update frequency is 100 MHz. With the duration of the probing signal T=0.4 μs and Δτ=0.01 μs, the number of cells of the corresponding registers of the signal compression filter 10 is 400. The signals of these registers are compared in parallel for each pair of cells, and the sum of the coincidences determines the value of the signal from the output of the signal compression filter 10. The maximum value of the output signal will be at the moment in time when the modulation (manipulation) of the received signal coincides (more precisely, will have the maximum correspondence) with the probing signal. Then the output signal from the signal compression filter 10 through the normally closed contacts of the third switch 15 goes to the signal input of the threshold device 11, in which it is compared with the level value U th , set by the threshold formation unit 17. If the value of the signal from the output of the compression filter is greater than the threshold value U th , then a normalized signal of constant amplitude with a duration of Δτ will appear at the output of the threshold device 11. The value of the signal detection threshold U th, above which the signal is considered detected, is determined by the specified false alarm level, by estimating a w - the average level of intensity of the received noise. The receiver SHARU circuit 3 regulates the receiver gain so that the average noise value is of the specified value, i.e. it maintains a constant value of a w . The ratio U th /a w is determined in advance based on the analysis of the law of distribution of the amplitude of noise emissions and is a value of the order of (8-10) [5], since the probability of a false alarm in accordance with the Sheiman-Pearson criterion is specified by a small value of 10 -5 -10 -6 [1] and at the same time the probability of correct detection is maximized. Thus, the value of the response level of the threshold device in the mode of detection of reflected signals is related to the SHARU signal by a scale factor. For example, if the SHARU signal, equal to the average value of the receiver noise, is 0.1 V, then the value of the detection threshold will be 1 V [5].

Устройство 12 фиксации координат (может быть выполнено программно) осуществляет запись величин дистанции и углового положения сигналов от объекта или элементов объекта, превысивших пороговый уровень, и передает эти величины на соответствующие входы БЭВМ 6. В БЭВМ 6 анализируются взаимное положение отраженных сигналов по дистанции и углу или по трем координатам, сравниваются с цифровыми данными точной эталонной трехкоординатной картой местности, заложенной в модуль 20 при предстартовой подготовке, после чего определяются координаты искомого объекта, например, по центру тяжести наблюдаемого двумерного массива [5].The device 12 for fixing coordinates (can be implemented programmatically) records the values of the distance and angular position of signals from an object or elements of an object that have exceeded the threshold level, and transmits these values to the corresponding inputs of the on-board computer 6. In the on-board computer 6, the relative position of the reflected signals by distance and angle or by three coordinates is analyzed, compared with the digital data of the precise reference three-coordinate map of the area, loaded into module 20 during pre-launch preparation, after which the coordinates of the sought object are determined, for example, by the center of gravity of the observed two-dimensional array [5].

Координаты объекта-цели Хц, Zц в стартовой системе координат определяются соотношениями: Хц=Xt+Dц ⋅ cos(ψц); Z4=Zt+Dц ⋅ sin(ψц). Если известно, что заданный для БПЛА объект неподвижен, то измеренные координаты Хц, Zц сравниваются с координатами полетного задания и при их отличии в БЭВМ 6 заменяются текущие программные координаты X и Z на соответствующие им измеренные значения: Xt=Dц⋅соs(ψц); Zt=D4⋅sin(ψц). Аналогичным образом проводится определение координат объекта-цели при использовании трехкоординатной системы глобальных навигационных спутниковых систем [4]. Сеансы обзора и измерения координат заданного объекта могут повторяться вплоть до малой дистанции, где наступает ослепление радиолокационного координатора.The coordinates of the target object X c , Z c in the starting coordinate system are determined by the relations: X c = X t + D c ⋅ cos(ψ c ); Z 4 = Z t + D c ⋅ sin(ψ c ). If it is known that the object specified for the UAV is stationary, then the measured coordinates X c , Z c are compared with the coordinates of the flight task and, if they differ, the current program coordinates X and Z are replaced in the on-board computer 6 with the corresponding measured values: X t = D c ⋅ cos(ψ c ); Z t = D 4 ⋅ sin(ψ c ). The coordinates of the target object are determined in a similar manner when using a three-coordinate system of global navigation satellite systems [4]. Sessions of review and measurement of the coordinates of a given object can be repeated up to a short distance, where the radar coordinator is blinded.

Если заданный для приведения БПЛА объект подвижен (например, терпящее бедствие дрейфующее судно), то используются для управления летательным аппаратом законы самонаведения, приведенные, например, в [18, 19] или поиск заданного объекта-цели осуществляется методом сканирования района, заданного при предстартовой подготовке, в котором с наибольшей вероятностью он должен находиться. Эта процедура продолжается до момента обнаружения и распознавания объекта-цели, разворота БПЛА и возвращения к местоположению объекта-цели.If the target object specified for the UAV guidance is mobile (for example, a drifting vessel in distress), then the homing laws given, for example, in [18, 19] are used to control the aircraft, or the search for the specified target object is carried out by scanning the area specified during pre-launch preparation, in which it is most likely to be located. This procedure continues until the target object is detected and recognized, the UAV turns around and returns to the location of the target object.

В режиме приведения БПЛА в назначенную точку поверхности Земли его полет осуществляется по заложенной во время предстартовой подготовки программе с использованием навигационных данных приемника 18 глобальных навигационных спутниковых систем, а при их отсутствии - по программе автопилота.In the mode of bringing the UAV to a designated point on the Earth's surface, its flight is carried out according to a program established during pre-launch preparation using navigation data from the receiver of 18 global navigation satellite systems, and in their absence - according to the autopilot program.

Для уменьшения ошибок приведения БПЛА к объекту-цели выделяется участок точной трехкоординатной карты места, где расположен заданный объект-цель, ориентируется относительно направления полета БПЛА и относительно этого направления вырабатывается сигнал ошибки, трансформируемый в БЭВМ 6 в соответствующие управляющие воздействия по входу/выходу 28 на двигатели и рулевые устройства БПЛА, не указанные на фигуре.In order to reduce errors in guiding the UAV to the target object, a section of the precise three-coordinate map of the location where the specified target object is located is selected, oriented relative to the direction of flight of the UAV, and relative to this direction, an error signal is generated, transformed in the on-board computer 6 into the corresponding control actions via input/output 28 to the engines and steering devices of the UAV, not indicated in the figure.

Этот участок цифровой карты местности преобразуется в пульте 9 подготовки и управления во время предстартовой подготовки в радиолокационную карту для сравнения с результатами обзора бортовым радиолокатором местности, где выделяются зоны, участки или отдельные объекты с известными геометрическими характеристиками (рельеф, характерные элементы, например, здания, "скачки" по дистанции, вызванные рельефом и затенением более дальних участков ближними объектами) и отражательной способностью, сказывающейся на интенсивности отраженного сигнала, и др. Геометрические характеристики местности в радиолокационном отображении являются наиболее простыми, хорошо изученными и достаточно широко используемыми, особенно в районах с сильно изрезанным рельефом [20, 21].This section of the digital terrain map is converted in the preparation and control console 9 during pre-launch preparation into a radar map for comparison with the results of the onboard radar survey of the terrain, where zones, sections or individual objects with known geometric characteristics (relief, characteristic elements, such as buildings, "jumps" in distance caused by the relief and shading of more distant sections by nearby objects) and reflectivity affecting the intensity of the reflected signal, etc. are identified. The geometric characteristics of the terrain in radar display are the simplest, well-studied and quite widely used, especially in areas with heavily indented relief [20, 21].

Закладываемая цифровая карта в районе, где возможно нахождение искомого объекта, для оценки координат объекта-цели разбивается равномерной сеткой на элементы с линейными размерами, равными или меньшими, чем линейная разрешающая способность AD радиолокатора.The digital map laid down in the area where the sought object may be located is divided into elements with a uniform grid with linear dimensions equal to or less than the linear resolution of the AD radar in order to estimate the coordinates of the target object.

Если элемент карты имеет однородную поверхность, ее коэффициент отражения определяется соответствующим значением из таблицы [22, стр. 28] или графиков [22, стр. 72]. При неоднородной поверхности в одном элементе ее отражательная способность Sотр находится как суммарное по площади сегмента S значение [3].If a map element has a uniform surface, its reflectivity is determined by the corresponding value from the table [22, p. 28] or graphs [22, p. 72]. If the surface in one element is non-uniform, its reflectivity S reflect is found as the total value over the area of the segment S [3].

Методика преобразования точной цифровой трехкоординатной карты местности аналогична преобразованию топографической карты в карту интенсивности радиолокационных отражений от поверхности Земли приведена в [23, стр. 5-11, 15].The method for converting an accurate digital three-coordinate map of the terrain is similar to the conversion of a topographic map into a map of the intensity of radar reflections from the Earth’s surface and is given in [23, pp. 5–11, 15].

Реальная интенсивность отражений изменяется в широких пределах (в диапазоне (80-100) дБ), поэтому радиолокационная карта обычно реализуется двумерным массивом ΔXэ⋅ΔZэ восьмиразрядных чисел [3]. В предлагаемой системе радиолокационная карта, составленная по цифровой трехкоординатной карте района, где предполагается нахождение объекта-цели, преобразовывается в бинарный массив b(m,n) той же размерности путем пороговой обработки каждого элемента. Если bi,j>Uпор, то на выходе устройства бинарной обработки bi,j=1, в противном случае bi,j принимаются равными нулю [5].The actual intensity of reflections varies widely (in the range of (80-100) dB), therefore the radar map is usually implemented as a two-dimensional array ΔXэ ⋅ΔZэ of eight-digit numbers [3]. In the proposed system, the radar map, compiled from a digital three-coordinate map of the area where the target object is expected to be located, is transformed into a binary array b(m,n) of the same dimension by threshold processing of each element. If b i,j > Uпор , then at the output of the binary processing device bi ,j =1, otherwise b i,j are taken to be equal to zero [5].

Естественно, что массив бинарной карты будет существенно изменяться при изменении величины порога Uпор. Пороговое значение интенсивности отражений выбирается таким, чтобы обеспечить после пороговой обработки цифровую карту с отношением чисел нулей и единиц, близким к единице. Как показывают результаты моделирования, такая карта дает наибольший запас достоверности правильной привязки измеренного массива к эталонной радиолокационной и, соответственно, к точной цифровой карте местности. Значение этого порога определяется при помощи итеративной процедуры подсчета числа единиц в бинарном массиве, сравнения его с половиной суммарного числа элементов в эталонной радиолокационной карте и последовательного изменения значения Uпор в сторону увеличения, если число единиц превышает половину массива, и в сторону уменьшения, если число единиц меньше половины массива [5].Naturally, the binary map array will change significantly with a change in the threshold value U por . The threshold value of the reflection intensity is selected so as to provide, after threshold processing, a digital map with a ratio of the numbers of zeros and ones close to one. As the modeling results show, such a map provides the largest margin of reliability for the correct binding of the measured array to the reference radar and, accordingly, to the accurate digital map of the area. The value of this threshold is determined using an iterative procedure for calculating the number of ones in the binary array, comparing it with half the total number of elements in the reference radar map and successively changing the value of U por upward if the number of ones exceeds half of the array, and downward if the number of ones is less than half of the array [5].

По сигналу признака режима на управляющем входе блока 17 формирования порога в нем вместо первой сигнальной цепи (сигнала аш) коммутируется вторая сигнальная цепь по сигналу ас [5]. По величине усредненного уровня интенсивности принимаемых сигналов ас определяется величина Uпор2 уровня срабатывания порогового устройства 11, которая зависит также и от значения величины управляющего сигнала на входе задания масштаба, поступающего с соответствующего выхода БЭВМ 6: Uпор2=ac⋅kn [5].Based on the mode flag signal at the control input of the threshold formation unit 17, the second signal circuit is switched in it instead of the first signal circuit (signal a w ) based on the signal a c [5]. Based on the value of the average intensity level of the received signals a c , the value U por2 of the response level of the threshold device 11 is determined, which also depends on the value of the control signal at the scale assignment input, coming from the corresponding output of the on-board computer 6: U por2 = a c ⋅ k n [5].

На дистанции до предлагаемого местоположения заданного объекта-цели в пороговом устройстве 11 устанавливается порог Uпор2, и на очередном цикле обзора формируется бинарный массив измерений отраженных от поверхности сигналов U0 (ψ, D), размерность которого соответствует размерности зондирующего сигнала и числу ячеек регистров фильтра 10 сжатия сигналов. При этом число ячеек фильтра сжатия может в два раза превышать число квантов в зондирующем фазоманипулированном сигнале для компенсации квадратурной составляющей сигнала. В рассматриваемом примере это число 400, т.е. для двадцати значений ψ углового положения антенны с дискретностью Δψ=ΔD/(Dk-D1), где ΔD - разрешающая способность радиолокационного координатора по дистанции, Δψ - угловое перемещение антенны по азимуту за один период следования зондирующих импульсов и измерения четырехсот значений интенсивности сигнала по дистанции с дискретностью AD.At the distance to the proposed location of the specified target object, the threshold U por2 is set in the threshold device 11, and at the next survey cycle, a binary array of measurements of signals U 0 (ψ, D) reflected from the surface is formed, the dimension of which corresponds to the dimension of the probing signal and the number of cells of the registers of the signal compression filter 10. In this case, the number of cells of the compression filter can be twice as large as the number of quanta in the probing phase-shift keyed signal to compensate for the quadrature component of the signal. In the example under consideration, this number is 400, i.e. for twenty values ψ of the angular position of the antenna with a resolution of Δψ=ΔD/(Dk-D1), where ΔD is the resolution of the radar coordinator by distance, Δψ is the angular displacement of the antenna in azimuth for one period of the probing pulses and measurements of four hundred values of the signal intensity by distance with a resolution of AD.

Устройство 12 фиксации координат формирует для БЭВМ 6 массив A (i, j) измерений, присваивая каждому элементу соответствующее значение угла ψ; положения главного луча антенного устройства 1 и дистанции Dj, аналогично тому, как это делается в первом режиме работы по контрастному объекту.The device 12 for fixing coordinates forms an array A (i, j) of measurements for the on-board computer 6, assigning to each element the corresponding value of the angle ψ; the position of the main beam of the antenna device 1 and the distance D j , similar to how this is done in the first mode of operation for a contrast object.

В БЭВМ 6 координаты ψi и Di, измеренные с помощью БЭВМ 6 или массива A (i, j), преобразуются в номера линейных координат по осям X и Z. i-м номерам ψ присваивается i-й номер по оси Z, а j-м номерам D присваивается j-й номер по оси X. В рассматриваемом примере это номера с 1 по 400. При этом указанная операция не требует практичности никаких дополнительных программных или аппаратных затрат в БЭВМ 6. Ограничением является только отношение (Dk-D1)/(40⋅ΔD), которое должно быть более 10, тогда указанные замены координат допустимы [5]. Аналогичным образом производится распределение координат обнаруженных объектов-целей в трехкоординатной системе, только осей в этом случае будет три.In the on-board computer 6, the coordinates ψ i and D i , measured using the on-board computer 6 or the array A (i, j), are transformed into numbers of linear coordinates along the X and Z axes. The i-th numbers ψ are assigned the i-th number along the Z axis, and the j-th numbers D are assigned the j-th number along the X axis. In the example under consideration, these are numbers from 1 to 400. In this case, the specified operation does not require any additional software or hardware costs in the on-board computer 6. The only limitation is the ratio (D k -D 1 )/(40⋅ΔD), which must be greater than 10, then the specified coordinate replacements are permissible [5]. The distribution of coordinates of detected target objects in a three-coordinate system is carried out in a similar manner, only in this case there will be three axes.

После получения бинарного массива измерений A (i, j) БЭВМ 6 выдает с соответствующего выхода команду на управляющие входы переключателей 13 и 14, изменяя тем самым положение коммутируемых соединений в фильтре 10 сжатия сигналов с выходами БЭВМ 6, подключенных к сигнальным входам переключателей 13 и 14. [5]. Сразу после этого (с задержкой, достаточной для срабатывания переключателей 13, 14) с соответствующего выхода БЭВМ 6 на фильтр 10 сжатия (вместо кода модуляции зондирующего сигнала) поступает через переключатель 13 последовательность бинарного массива измерений A (i, j), а на сдвиговый регистр фильтра 10 сжатия сигналов (вместо видеосигнала с выхода приемника) поступает с соответствующего выхода БЭВМ 6 через переключатель 14 последовательность эталонного массива В (i, j) той же размерности, сформированная из эталонного массива b (m, п) путем последовательного перебора и вырезания матрицы размера массива измерений A (i, j) из матрицы эталонного массива.After receiving the binary array of measurements A (i, j), the computer 6 issues a command from the corresponding output to the control inputs of switches 13 and 14, thereby changing the position of the switched connections in the signal compression filter 10 with the outputs of the computer 6, connected to the signal inputs of switches 13 and 14. [5]. Immediately after this (with a delay sufficient for the operation of switches 13, 14) from the corresponding output of the on-board computer 6 to the compression filter 10 (instead of the modulation code of the probing signal) a sequence of the binary array of measurements A (i, j) is fed through switch 13, and to the shift register of the signal compression filter 10 (instead of the video signal from the output of the receiver) a sequence of the reference array B (i, j) of the same dimension is fed from the corresponding output of the on-board computer 6 through switch 14, formed from the reference array b (m, n) by sequentially sorting and cutting out the matrix of the size of the array of measurements A (i, j) from the matrix of the reference array.

Таким образом, в фильтре 10 сжатия сигналов последовательно появляются упорядоченные (аналогично измеренному массиву) бинарные последовательности фрагментов эталонной карты, которые сравниваются с измеренным массивом. Результаты суммирования совпадений значений сигналов с выхода фильтра 10 сжатия сигналов через нормально разомкнутые управляющим сигналом с соответствующего выхода БЭВМ 6 контакты переключателя 15 подаются на устройство 16 фиксации максимума сигнала [5].Thus, in the signal compression filter 10, ordered (similar to the measured array) binary sequences of fragments of the reference map appear sequentially, which are compared with the measured array. The results of summing up the coincidences of the signal values from the output of the signal compression filter 10 through the normally open contacts of the switch 15 by the control signal from the corresponding output of the computer 6 are fed to the device 16 for fixing the maximum signal [5].

Устройство 16 фиксации максимума, которое также может быть выполнено программно с помощью БЭВМ 6, фиксирует величину выходного сигнала 11з фильтра 10 сжатия сигналов на каждом шаге, запоминая его величину, если она превысила запомненную ранее величину этого сигнала, т.е. реализует алгоритм: если текущее значение U3 > U запомненного, то запомненное U=U3, одновременно посылая зафиксированный сигнал U на вход БЭВМ 6, подключенный к устройству 16 фиксации максимума, где запоминается номер такта, на котором это произошло относительно начала прогона эталонного массива, и присваивается ему номер nф. Таким образом, устройство 16 фиксации максимума запоминает одно максимальное значение сигнала на выходе фильтра 10 из всей выборки (M-I)⋅(N-J), а БЭВМ 6 фиксирует номер последнего такта nф, на котором был зафиксирован этот максимум [5].The maximum fixation device 16, which can also be implemented programmatically using the on-board computer 6, fixes the value of the output signal 11z of the signal compression filter 10 at each step, storing its value if it exceeds the previously stored value of this signal, i.e. it implements the algorithm: if the current value U 3 > U stored, then the stored U = U 3 , simultaneously sending the fixed signal U to the input of the on-board computer 6 connected to the maximum fixation device 16, where the number of the cycle at which this occurred relative to the beginning of the run of the reference array is stored, and the number n f is assigned to it. Thus, the maximum fixation device 16 stores one maximum value of the signal at the output of the filter 10 from the entire sample (MI)⋅(NJ), and the on-board computer 6 fixes the number of the last cycle n f at which this maximum was fixed [5].

После окончания "прогонки" эталонного массива через фильтр 10 сжатия в БЭВМ 6 число nф однозначно определяет расположение измеренного массива на эталонной карте.After the completion of the "run" of the reference array through the compression filter 10 in the computer 6, the number n f uniquely determines the location of the measured array on the reference map.

Вариант проведения коррекции программы автопилота для компенсации уходов гироскопов и неточности привязки места старта БПЛА к заданному объекту приведен в патенте [5].A variant of correcting the autopilot program to compensate for gyroscope drift and inaccuracy in linking the UAV launch site to a given object is given in the patent [5].

Для дополнительного пояснения функционирования системы управления БПЛА приведена следующая логико-временная последовательность этапов в режиме приведения к БПЛА к не радиоконтрастному объекту-цели.For further clarification of the functioning of the UAV control system, the following logical-temporal sequence of stages in the mode of bringing the UAV to a non-radio-contrast target object is given.

1. Вызов точной трехкоординатной карты местности района, где вероятность нахождения объекта-цели максимальна, из памяти пульта 9 и преобразование ее в карту интенсивности радиолокационных отражений.1. Retrieving an accurate three-coordinate map of the area where the probability of finding the target object is maximum from the memory of console 9 and converting it into a map of the intensity of radar reflections.

2. Определение положения и размеров участка ΔХэ, ΔZэ возможного обзора радиолокационным оборудованием, "привязка" места старта БПЛА и начала сканирования района приведения к объекту-цели.2. Determination of the position and dimensions of the area ΔХэ , ΔZэ of possible radar coverage, “binding” of the UAV launch site and the start of scanning the area to the target object.

3. Формирование полетного задания: массива эталонной карты b (m, n) с заданной размерностью элементов разрешения, и значения коэффициента kп и алгоритмов процедур, рассмотренных выше.3. Formation of the flight task: an array of the reference map b (m, n) with a given dimension of the resolution elements, and the value of the coefficient k p and the algorithms of the procedures considered above.

4. Трансляция из пульта 9 в память БЭВМ 6 через ее первый вход:4. Broadcast from console 9 to the memory of the computer 6 through its first input:

- признака режима работы по не радиоконтрастным объектам;- a sign of the operating mode for non-radio-contrast objects;

- данных полетного задания, в том числе массива b (m, n);- flight mission data, including the b(m, n) array;

- коэффициента kп;- coefficient k p ;

- программы автопилота (в простейшем случае направление плоскости стрельбы, высота полета и дальность полета к точке на дистанции D1 до требуемой точки приведения БПЛА, на которой бортовой радиолокационный координатор начинает измерение массив Аi,j интенсивности радиолокационных отражений).- autopilot programs (in the simplest case, the direction of the firing plane, flight altitude and flight range to a point at a distance D 1 to the required UAV targeting point, at which the onboard radar coordinator begins measuring the array A i,j of radar reflection intensity).

5. Осуществляется включение питания электронных узлов БПЛА и организуется функциональный контроль системы управления и определяется ее готовность. При ее готовности по командам пульта 9 запускается двигатель (не показанный на фигуре) и осуществляется старт БПЛА.5. The power supply of the UAV electronic units is switched on and the functional control of the control system is organized and its readiness is determined. When it is ready, the engine (not shown in the figure) is started by commands from the control panel 9 and the UAV is launched.

6. Осуществляется полет по проложенному маршруту, заданному с пульта 9 и поддерживаемому БЭВМ 6. В простейшем случае программная траектория полета задается постоянными значениями направления полета в горизонтальной плоскости и высотой полета над поверхностью земли (или высотой полета относительно места старта). Приемник 18 глобальных навигационных спутниковых систем или, при отсутствии возможности его работы, автопилот 7 при помощи БЭВМ 6 определяет истинное значение направления полета и высоту (с присущей им погрешностью), сравнивает их величины с программными значениями и управляет рулевыми органами БПЛА таким образом, чтобы свести это рассогласование к нулю. Таким образом обеспечивается движение БПЛА по заложенной траектории.6. The flight is carried out along the planned route, specified from the control panel 9 and supported by the on-board computer 6. In the simplest case, the programmed flight trajectory is specified by constant values of the flight direction in the horizontal plane and the flight altitude above the earth's surface (or the flight altitude relative to the launch site). The receiver 18 of the global navigation satellite systems or, if it is not possible to operate it, the autopilot 7, with the help of the on-board computer 6, determines the true value of the flight direction and the altitude (with the error inherent in them), compares their values with the programmed values and controls the UAV's steering devices in such a way as to reduce this discrepancy to zero. In this way, the UAV's movement along the planned trajectory is ensured.

7. При достижении текущей дальности величины D2 (крайней точки нахождения района нахождения объекта-цели) включается радиолокационный координатор, путем подачи электропитания на его электронные блоки (система подачи электропитания на координатор на фигуре не указана).7. When the current range reaches the value D 2 (the extreme point of the location of the target object’s location area), the radar coordinator is switched on by supplying power to its electronic units (the power supply system for the coordinator is not shown in the figure).

Осуществляется в заданном районе поиск и обнаружение заданного объекта-цели, маска которого заложена в модуль 21, на дистанции Di проводятся измерение отраженного сигнала на видеовыходе приемника 3 в I квантах дистанции и в J угловых положений главного луча диаграммы направленности антенны 1 и присваиваются им значения 0 или 1 (при превышении уровня сигнала величины Uпор2 в пороговом устройстве 11). При помощи устройства 12 происходит фиксация значений j-гo положения главного луча антенны 1 и значений i-й задержки Т3, соответствующей дальности Di элемента отражений аi,j. Значения Di и ψi подаются на соответствующие входы БЭВМ 6 и накапливаются в ее памяти. После одного цикла сканирования в памяти БЭВМ оказывается сформированным бинарный трехмерный массив Аi,j. На дистанции D1 (выполняется условие Dt=DI) на соответствующем выходе БЭВМ 6 появляется сигнал +U признака режима (постоянное напряжение, сигнализирующее о переключении режима обнаружения сигнала на режим формирования массива измерений), по которому при помощи блока 17 формирования порога переключаются порог обнаружения (с величины Uпор на величину Uпор2) в пороговом устройстве 11.A search for and detection of a given target object, the mask of which is stored in module 21, is carried out in a given area; at a distance Di, the reflected signal is measured at the video output of receiver 3 in I distance quanta and in J angular positions of the main beam of the antenna 1 directional diagram and values of 0 or 1 are assigned to them (if the signal level exceeds the value of U por2 in threshold device 11). With the help of device 12, the values of the j-th position of the main beam of antenna 1 and the values of the i-th delay T 3 , corresponding to the range D i of the reflection element a i,j , are recorded. The values of D i and ψ i are fed to the corresponding inputs of on-board computer 6 and accumulated in its memory. After one scanning cycle, a binary three-dimensional array A i,j is formed in the on-board computer memory. At the distance D 1 (the condition D t =D I is met) a signal +U of the mode flag (a constant voltage signaling the switching of the signal detection mode to the measurement array generation mode) appears at the corresponding output of the on-board computer 6, according to which, using the threshold generation block 17, the detection threshold is switched (from the value U por to the value U por2 ) in the threshold device 11.

Значение коэффициента кп транслируется с БЭВМ 6 в аналоговом виде на соответствующий управляющий вход блока 17 формирования порога, где в зависимости от его знака уменьшается или увеличивается порог бинарной обработки измеренного массива [3]. На дистанции D1 (выполняется условие Dt=DI) на соответствующем выходе БЭВМ 6 появляется сигнал +U признака режима (постоянное напряжение, сигнализирующее о переключении режима обнаружения сигнала на режим формирования массива измерений), по которому переключаются порог обнаружения (с величины Uпор на величину Uпор2) в пороговом устройстве 11 при помощи блока 17 формирования порога.The value of the coefficient k n is transmitted from the on-board computer 6 in analog form to the corresponding control input of the threshold formation block 17, where, depending on its sign, the threshold of binary processing of the measured array decreases or increases [3]. At a distance D 1 (the condition D t = D I is met), a signal +U of the mode flag (a constant voltage signaling the switching of the signal detection mode to the measurement array formation mode) appears at the corresponding output of the on-board computer 6, according to which the detection threshold is switched (from the value U por to the value U por2 ) in the threshold device 11 using the threshold formation block 17.

Значение коэффициента kп транслируется с БЭВМ 6 в аналоговом виде на соответствующий управляющий вход блока 17 формирования порога, где в зависимости от его знака уменьшается или увеличивается порог бинарной обработки измеренного массива [5]. После окончания формирования массива Ау, что определяется счетом числа зондирующих импульсов радиолокационного координатора, поступающих на вход БЭВМ 6 с пульта 9, на соответствующем выходе БЭВМ 6 появляется команда в виде постоянного потенциала, которая поступает на управляющие входы переключателей 13 и 14. По этой команде переключатель 13 подключает фильтр 10 сжатия, соединенный ранее с кодовым выходом передатчика 2 радиолокационного координатора, к соответствующему выходу БЭВМ 6, а переключатель 14 подключает фильтр 10 сжатия, соединенный ранее с выходом видеосигнала приемника 3 радиолокационного координатора, с соответствующим ему выходом БЭВМ 6. Из массива Ai.j на этом же выходе БЭВМ 6 формируется одномерная последовательность путем последовательного считывания из Аi,j массива i-x столбцов. Эта последовательность (I⋅J) с соответствующего выхода БЭВМ 6 подается через нормально-разомкнутые контакты переключателя 13 на фильтр сжатия 10 и запоминается в нем.The value of the coefficient k p is transmitted from the computer 6 in analog form to the corresponding control input of the threshold generation block 17, where, depending on its sign, the threshold for binary processing of the measured array is decreased or increased [5]. After completion of the formation of the array Ay, which is determined by the count of the number of probing pulses of the radar coordinator arriving at the input of the on-board computer 6 from the control panel 9, a command in the form of a constant potential appears at the corresponding output of the on-board computer 6, which arrives at the control inputs of switches 13 and 14. In response to this command, switch 13 connects the compression filter 10, previously connected to the code output of transmitter 2 of the radar coordinator, to the corresponding output of the on-board computer 6, and switch 14 connects the compression filter 10, previously connected to the video signal output of receiver 3 of the radar coordinator, to the corresponding output of the on-board computer 6. From the array A ij at the same output of the on-board computer 6, a one-dimensional sequence is formed by sequentially reading ix columns from the array A i,j . This sequence (I⋅J) from the corresponding output of the electronic computer 6 is fed through the normally open contacts of switch 13 to the compression filter 10 and is stored in it.

Из эталонного массива b (m, n), находящегося в памяти БЭВМ 6, формируется выборка В (i, j) в виде одномерной последовательности (I⋅J) через соответствующий выход БЭВМ 6 и переключатель 14 поступает на фильтр сжатия 10. Последовательность b (m, п) обновляется (M-I)⋅(N-J) раз. После формирования каждой новой последовательности b (m, n) на соответствующем выходе БЭВМ 6 формируется импульсный сигнал, поступающий на управляющий вход переключателя 15, через который транслируется выходной сигнал фильтра 10 сжатия на устройство 16 фиксации максимума этого сигнала за весь период обработки. Зафиксированный номер Uф сеанса сравнения, при котором сигнал на выходе фильтра сжатия наибольший, определяет необходимые поправки к программным значениям Хц и Zц или соответствующие параметры в трехкоординатной системе съема координат [23].From the reference array b (m, n) located in the memory of the on-board computer 6, a sample B (i, j) is formed in the form of a one-dimensional sequence (I⋅J) through the corresponding output of the on-board computer 6 and switch 14 is fed to the compression filter 10. The sequence b (m, n) is updated (MI)⋅(NJ) times. After the formation of each new sequence b (m, n) at the corresponding output of the on-board computer 6, a pulse signal is formed, fed to the control input of switch 15, through which the output signal of the compression filter 10 is transmitted to device 16 for recording the maximum of this signal for the entire processing period. The recorded number U f of the comparison session, in which the signal at the output of the compression filter is the greatest, determines the necessary corrections to the program values X ц and Z ц or the corresponding parameters in the three-coordinate coordinate reading system [23].

8. Проводится с использованием БЭВМ 6 распознавание объекта-цели методом корреляции цифрового изображения с соответствующей цифровой маской в модуле 21, определение его координат и времени его обнаружения, разворот и возвращение БПЛА к местоположению объекта-цели;8. Using the computer 6, the target object is recognized by correlating the digital image with the corresponding digital mask in module 21, its coordinates and the time of its detection are determined, and the UAV turns and returns to the location of the target object;

9. Обеспечивается выполнение завершающей операции, заложенной в полетном задании - при достижении местонахождения заданной точки приведения БПЛА система управления выдает команду, например, сброса груза из модуля 22.9. The execution of the final operation included in the flight mission is ensured - upon reaching the location of the specified UAV targeting point, the control system issues a command, for example, to drop the load from module 22.

10. Осуществляется возвращение БПЛА, если эта процедура заложена в полетном задании.10. The UAV is returned if this procedure is included in the flight mission.

Способ наведения БПЛА на объект-цель известен [19]. Объект-цель делается контрастной за счет облучения радиолокатором и отражения электромагнитной энергии. Приемник 3 и узлы обработки радиолокационной информации в блоке 5 совместно с БЭВМ 6 обнаруживают энергию, исходящую от объекта-цели, измеряют координаты, распознают его тип и производят действия таким образом, чтобы сигналы рассогласования между местоположением БПЛА и объектом-целью свести к нулю. Для самонаведения БПЛА на подвижный объект-цель используется автоматическое управление летательным аппаратом с целью приведения его в заданную точку пространства. Для реализации этого в состав БПЛА входят: датчики истинного положения в пространстве (приемник 18 и гироскопические устройства в автопилоте 7), а также формирователи сигналов рассогласования с помощью БЭВМ 6 между сигналами, характеризующими истинное направление БПЛА, и требуемыми для приведения к объекту-цели, предназначенные для изменения положения летательного аппарата путем формирования управляющих воздействий на исполнительные механизмы-рули, меняя направление движения. Упомянутые выше устройства позволяют обнаружить присутствие объекта-цели, распознать его, определить его будущее положение, например, методом экстраполяции [23] и с помощью рулевых устройств по сигналам БЭВМ 6 привести БПЛА к объекту-цели.The method of guiding a UAV to a target object is known [19]. The target object is made contrasting by irradiation with a radar and reflection of electromagnetic energy. Receiver 3 and radar information processing units in block 5 together with the on-board computer 6 detect the energy emanating from the target object, measure the coordinates, recognize its type and perform actions in such a way that the signals of the discrepancy between the location of the UAV and the target object are reduced to zero. For homing the UAV to a moving target object, automatic control of the aircraft is used in order to bring it to a given point in space. To implement this, the UAV includes: sensors of the true position in space (receiver 18 and gyroscopic devices in the autopilot 7), as well as signal generators of discrepancies using the on-board computer 6 between the signals characterizing the true direction of the UAV and those required for bringing it to the target object, designed to change the position of the aircraft by generating control actions on the actuators-rudders, changing the direction of movement. The above-mentioned devices make it possible to detect the presence of the target object, recognize it, determine its future position, for example, by the extrapolation method [23], and, using the steering devices, bring the UAV to the target object using the signals from the on-board computer 6.

Для повышения помехозащищенности, а, следовательно, и точности приведения БПЛА к подвижным объектам-целям на земной поверхности, в системе используется режим псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ) зондирующего сигнала в синхронизаторе 4 по управляющим сигналам БЭВМ 6, на которую поступают с узлов системы соответствующие квитанции о выполнении команды управления и донесения о работоспособности аппаратуры. При этом на каждой частоте перестройки измеряется качество сигнала. По технологии «когнитивное радио» после мониторинга радиочастотного спектра осуществляется выбор в реальном масштабе времени наилучшего для радиолокации набора частот, обеспечивающего уход от помех.To increase noise immunity and, consequently, the accuracy of UAV guidance to moving objects-targets on the earth's surface, the system uses the mode of pseudo-random frequency hopping (PRF) of the probing signal in the synchronizer 4 according to the control signals of the on-board computer 6, to which the corresponding receipts on the execution of the control command and reports on the operability of the equipment are received from the system nodes. In this case, the signal quality is measured at each frequency hopping. According to the "cognitive radio" technology, after monitoring the radio frequency spectrum, the best set of frequencies for radar, ensuring avoidance of interference, is selected in real time.

Таким образом, за счет использования узлов и выполняемых ими процедур реализуется повышение точности приведения БПЛА к подвижным объектам-целям на земной поверхности.Thus, through the use of nodes and the procedures they perform, the accuracy of guiding UAVs to moving target objects on the earth's surface is increased.

В части реализации системы узлы 2-17 общие с прототипом, узлы 19-21 могут быть выполнены программно, узел 18 - на серийных образцах. Узел 22 может быть выполнен частично программно и при проведении операций с грузом с использованием, например, пластикового контейнера, укрепленного с помощью электронного замка на борту БПЛА. В качестве беспилотного летательного аппарата может быть использован дистанционно пилотируемый летательный аппарат «Грант» фирмы «Новик» (Москва). Вопросы реализации антенного устройства 1 приведены на сайте [7] и различной научно-технической литературе.In terms of the system implementation, units 2-17 are common with the prototype, units 19-21 can be implemented programmatically, unit 18 - on serial samples. Unit 22 can be implemented partially programmatically and when carrying out operations with cargo using, for example, a plastic container secured with an electronic lock on board the UAV. The remotely piloted aircraft "Grant" of the company "Novik" (Moscow) can be used as an unmanned aerial vehicle. The issues of implementing antenna device 1 are given on the website [7] and various scientific and technical literature.

Пользуясь приведенным описанием и чертежами, предлагаемую систему можно изготовить, используя известную комплектующую базу и известную технологию, что определяет промышленную применимость предлагаемого изобретения.Using the given description and drawings, the proposed system can be manufactured using a known component base and known technology, which determines the industrial applicability of the proposed invention.

Литература:Literature:

1. Шаров С.И. Основы проектирования координаторов систем управления движущимися объектами: учеб. пособие / С.И. Шаров. - Л.: Гособразование СССР, 1990. - 96 с.1. Sharov S.I. Fundamentals of designing coordinators for control systems for moving objects: textbook / S.I. Sharov. - L.: State Education of the USSR, 1990. - 96 p.

2. Патент РФ №2083995, опубликовано 10.07.1997 г.2. Patent of the Russian Federation No. 2083995, published on July 10, 1997.

3. Патент РФ №2124221, опубликовано 27.12.1998 г.3. Patent of the Russian Federation No. 2124221, published on 27.12.1998.

4. GPS - глобальная система позиционирования. - М.: ПРИН, 1994. - 76 с.4. GPS - global positioning system. - M.: PRIN, 1994. - 76 p.

5. Патент РФ №2189625, опубликовано 20.09.2002 г. Бюл. №26 (прототип).5. Patent of the Russian Federation No. 2189625, published on September 20, 2002. Bulletin No. 26 (prototype).

6. Кейстович А.В. Виды радиодоступа в системах подвижной связи / А.В. Кейстович, В.Р. Милов: учеб. пособие для вузов - М.: Горячая линия - Телеком, 2015.-278 с.6. Keistovich A.V. Types of radio access in mobile communication systems / A.V. Keistovich, V.R. Milov: textbook for universities - M.: Hot Line - Telecom, 2015.-278 p.

7. Фазированная антенная решетка: устройство и принцип работы, типы ФАР, методы фазировки, области применения // FB.ru [сайт]. - 2023. - URL: http://fb.ru>article/487637/2023-fazirovannaya-antennaya.7. Phased antenna array: design and operating principle, phased array types, phasing methods, areas of application // FB.ru [website]. - 2023. - URL: http://fb.ru>article/487637/2023-fazirovannaya-antennaya.

8. Яковлев В.В. Стохастические вычислительные машины / В.В. Яковлев, Р.Ф. Федоров - Л.: Машиностроение (Ленинградское отделение), 1974. - 344 с.8. Yakovlev V.V. Stochastic computers / V.V. Yakovlev, R.F. Fedorov - L.: Mechanical Engineering (Leningrad branch), 1974. - 344 p.

9. Патент РФ №2114444, опубликовано 27.06.1998 г.9. Patent of the Russian Federation No. 2114444, published on June 27, 1998.

10. Преснухин Л.Н. Основы конструирования микроэлектронных вычислительных машин (уч. пособие) / Л.Н. Преснухин, В.А. Шахнов, В.А. Кустов. - М.: Высшая школа, 1976. -408 с.10. Presnukhin L.N. Fundamentals of designing microelectronic computers (manual) / L.N. Presnukhin, V.A. Shakhnov, V.A. Kustov. - M.: Higher School, 1976. -408 p.

11. Смолов В.Б. Специализированные ЦВМ (учебник) / В.Б. Смолов, В.В. Барашенков, В.Д. Байков и др. - М.: Высшая школа, 1981. - 279 с.11. Smolov V.B. Specialized digital computers (textbook) / V.B. Smolov, V.V. Barashenkov, V.D. Baikov et al. - M.: Higher School, 1981. - 279 p.

12. Боднер В.А. Системы управления летательными аппаратами: учебник/ В.А Боднер. - М. Машиностроение, 1973. - 504 с.12. Bodner V.A. Aircraft control systems: textbook / V.A. Bodner. - M. Mechanical Engineering, 1973. - 504 p.

13. Андреев В.Д. Теория инерциальной навигации. Автономные системы / В.Д. Андреев. - М.: Наука, 1967. - 648 с.13. Andreev V.D. Theory of inertial navigation. Autonomous systems / V.D. Andreev. - M.: Nauka, 1967. - 648 p.

14. Инерциальная навигация. Анализ и проектирование. / под ред. К.Ф. О'Доннела. - М.: Наука, 1969. - 592 с.14. Inertial navigation. Analysis and design. / edited by K.F. O'Donnell. - M.: Nauka, 1969. - 592 p.

15. Липтон А. Выставка инерциальных систем на подвижном основании. / А. Липтон. - М.: Наука, 1971. - 168 с.15. Lipton A. Exhibition of inertial systems on a moving base. / A. Lipton. - M.: Nauka, 1971. - 168 p.

16. Репников А.В. Гироскопические системы (уч. пособие) / А.В, Репников, Г.П. Сачков, А.И. Черноморский. - М.: Машиностроение, 1983. - 320 с.16. Repnikov A.V. Gyroscopic systems (study guide) / A.V. Repnikov, G.P. Sachkov, A.I. Chernomorsky. - M.: Mashinostroenie, 1983. - 320 p.

17. Патент РФ №2163392 опубликовано 20.02.2001 г. Бюл. №5.17. Patent of the Russian Federation No. 2163392 published on 20.02.2001. Bulletin No. 5.

18. Максимов М.В. Радиолокационные системы самонаведения / М.В. Максимов, Г.И. Горгонов. - М.: Радио и связь, 1992. - 304 с.18. Maksimov M.V. Radar homing systems / M.V. Maksimov, G.I. Gorgonov. - M.: Radio and Communications, 1992. - 304 p.

19. Лентовский В.В. Системы ориентации и наведения беспилотных летательных аппаратов / В.В. Лентовский и др.; Балт.гос.техн. ун-т.- СПб.: 2019. - 87 с.19. Lentovsky V.V. Orientation and guidance systems of unmanned aerial vehicles / V.V. Lentovsky et al.; Baltic State Technical University. - St. Petersburg: 2019. - 87 p.

20. Белецкий В.К. Корреляционно-экстремальные методы навигации / В.К. Белецкий, А.Н. Юрьев - М.: Радио и связь, 1982. - 256 с. 21. Степанов Ю.Г. Противорадиолокационная маскировка / Ю.Г. Степанов. - М.: Сов. радио, 1968. - 144 с.20. Beletsky V.K. Correlation-extreme methods of navigation / V.K. Beletsky, A.N. Yuryev - M.: Radio and communication, 1982. - 256 p. 21. Stepanov Yu.G. Anti-radar camouflage / Yu.G. Stepanov. - M.: Sov. radio, 1968. - 144 p.

22. Шаров С.Н. Некоторые возможности лазерного локатора для ориентации движущегося объекта на местности / С.Н. Шаров // Труды БГТУ, Вопросы повышения качества управления движением. - 1995. - Вып.1.22. Sharov S.N. Some capabilities of a laser locator for orientation of a moving object on the ground / S.N. Sharov // Proceedings of BSTU, Issues of improving the quality of traffic control. - 1995. - Issue 1.

23. Автоматизация обработки, передачи и отображения радиолокационной информации / под ред. В.Г. Корякова. - М.: Сов. Радио, 1975. - 304 с.23. Automation of processing, transmission and display of radar information / edited by V.G. Koriakov. - M.: Sov. Radio, 1975. - 304 p.

Claims (1)

Система управления беспилотного летательного аппарата, содержащая пульт предстартовой подготовки и ввода полетного задания, автопилот, подключенный двухсторонней связью к бортовой электронно-вычислительной машине (БЭВМ), радиолокационный координатор с фазоманипулированным зондирующим сигналом, который содержит антенну, соединенную сигнальными входом и выходом с передатчиком и приемником соответственно, синхронизатор, дальномер и устройство обработки сигналов, в состав которого входят три переключателя, устройство фиксации максимума, фильтр сжатия сигналов, пороговое устройство, блок формирования порога и устройство фиксации координат, входы которого подключены к выходу порогового устройства и выходу дальномера, а выходы, на которых формируются значения величин дистанции и углового положения отраженных сигналов, подключены к соответствующим входам БЭВМ, соответствующий вход которой и вход передатчика подключены к сигнальному выходу синхронизатора, передающему импульсную последовательность с частотой зондирования, второй выход синхронизатора, передающий последовательность импульсов синхронизации, подключен ко второму входу дальномера, первый вход которого и вход приемника по сигналу окончания зондирующего импульса подключены ко второму выходу передатчика, гетеродинный выход которого соединен с гетеродинным входом приемника, управляющие входы блока формирования порога по сигналу признака режима и сигналу задания масштаба подключены к соответствующим выходам БЭВМ, выход блока формирования порога подключен к уровневому входу порогового устройства, а его соответствующие сигнальные входы - к выходам приемника, на которых формируются усредненное значение интенсивности шума и усредненное значение интенсивности отраженных сигналов, кодовый выход передатчика и выход видеосигнала приемника подключены к первым сигнальным входам соответственно первого и второго переключателей, управляющие входы которых соединены с соответствующим выходом БЭВМ, а сигнальные входы первого и второго переключателей подключены к соответствующим сигнальным выходам БЭВМ, с которых передаются последовательность бинарного массива измерений и последовательность эталонного бинарного массива, первый и второй входы фильтра сжатия сигналов подключены к выходам соответственно первого и второго переключателей, а его выход соединен с сигнальным входом третьего переключателя, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу БЭВМ, а первый и второй выходы - к сигнальному входу порогового устройства и сигнальному входу устройства фиксации максимума, выход устройства фиксации максимума, передающий сигнал, характеризующий местоположение бинарного массива измерений на эталонной карте, соединен с соответствующим входом БЭВМ, отличающаяся тем, что в нее введены соединенные двухсторонними связями с БЭВМ модуль трехкоординатной электронной карты местности, где вероятность нахождения объекта-цели максимальна, модуль хранения масок, характерных для радиолокационных отображений объектов-целей, полученных с разных ракурсов в заданном частотном диапазоне, модуль хранения координат района нахождения заданных объектов-целей с расстановкой их по приоритетам, модуль подготовки и выполнения завершающей операции, приемник глобальных навигационных спутниковых систем с антенной, соединенный двухсторонними связями с синхронизатором, БЭВМ, а также с более чем тремя передатчиками, установленными на космических аппаратах, также БЭВМ соединена двухсторонними связями с передатчиком, пультом предстартовой подготовки и ввода полетного задания при выполнении процедур подготовки полета БПЛА и сбора донесений о работоспособности его узлов, соответствующий вход/выход БЭВМ предназначен для выдачи команд управления на двигательные установки и рули БПЛА, приема от них донесений о выполнении заданной команды, при этом антенна выполнена в виде фазированной антенной решетки, состоящей из n антенных излучателей, подключенных к параллельным цепочкам последовательно соединенных управляемых БЭВМ фазовращателей и переключателей «Прием-Передача», причем выход каждого переключателя в режиме «Прием» подключается через высокочастотное суммирующее устройство к приемнику, а вход каждого переключателя «Прием-Передача» в режиме «Передача» подключается через делитель мощности к передатчику.A control system for an unmanned aerial vehicle comprising a pre-launch preparation and flight mission input console, an autopilot connected via a two-way link to an on-board computer, a radar coordinator with a phase-shift keyed probing signal which comprises an antenna connected via a signal input and output to a transmitter and receiver, respectively, a synchronizer, a rangefinder and a signal processing device comprising three switches, a maximum fixing device, a signal compression filter, a threshold device, a threshold generation unit and a coordinate fixing device, the inputs of which are connected to the output of the threshold device and the output of the rangefinder, and the outputs at which the values of the distance and angular position of the reflected signals are formed are connected to the corresponding inputs of the on-board computer, the corresponding input of which and the input of the transmitter are connected to the signal output of the synchronizer transmitting a pulse sequence with a probing frequency, the second output of the synchronizer transmitting a sequence of synchronization pulses is connected to the second input of the rangefinder, the first input of which and the input of the receiver according to the signal of the end of the probing pulse is connected to the second output of the transmitter, the heterodyne output of which is connected to the heterodyne input of the receiver, the control inputs of the threshold generation unit according to the signal of the mode flag and the scale assignment signal are connected to the corresponding outputs of the on-board computer, the output of the threshold generation unit is connected to the level input of the threshold device, and its corresponding signal inputs are connected to the outputs of the receiver, at which the average value of the noise intensity and the average value of the intensity of the reflected signals are generated, the code output of the transmitter and the video signal output of the receiver are connected to the first signal inputs of the first and second switches, respectively, the control inputs of which are connected to the corresponding output of the on-board computer, and the signal inputs of the first and second switches are connected to the corresponding signal outputs of the on-board computer, from which the sequence of the binary array of measurements and the sequence of the reference binary array are transmitted, the first and second inputs of the signal compression filter are connected to the outputs of the first and second switches, respectively, and its output is connected to the signal input of the third switch, the control the input of which is connected to the corresponding output of the on-board computer, and the first and second outputs are connected to the signal input of the threshold device and the signal input of the maximum recording device, the output of the maximum recording device, transmitting a signal characterizing the location of the binary array of measurements on the reference map, is connected to the corresponding input of the on-board computer, characterized in that a module of a three-coordinate electronic map of the area where the probability of finding the target object is maximum, a module for storing masks characteristic of radar displays of target objects obtained from different angles in a given frequency range, a module for storing the coordinates of the area of location of the specified target objects with their arrangement by priorities, a module for preparing and performing the final operation, a receiver of global navigation satellite systems with an antenna connected by two-way links to a synchronizer, the on-board computer, as well as with more than three transmitters installed on spacecraft are introduced into it, connected by two-way links to the on-board computer, the on-board computer is also connected by two-way links to transmitter, pre-launch preparation and flight mission input console during the execution of UAV flight preparation procedures and collection of reports on the operability of its units, the corresponding input/output of the UAV is intended for issuing control commands to the propulsion systems and rudders of the UAV, receiving reports from them on the execution of a given command, wherein the antenna is made in the form of a phased antenna array consisting of n antenna emitters connected to parallel chains of series-connected phase shifters and "Receive-Transmit" switches controlled by the UAV, wherein the output of each switch in the "Receive" mode is connected via a high-frequency adder to the receiver, and the input of each "Receive-Transmit" switch in the "Transmit" mode is connected via a power divider to the transmitter.
RU2024115066A 2024-05-31 Unmanned aerial vehicle control system RU2837059C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2837059C1 true RU2837059C1 (en) 2025-03-25

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189625C1 (en) * 2001-04-03 2002-09-20 Государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" Pilotless aircraft control system
RU2207613C1 (en) * 2002-03-15 2003-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" Airborne equipment of control systems of drone
US10072908B2 (en) * 2013-01-15 2018-09-11 Mbda Uk Limited Missile seeker and guidance method
US11353290B2 (en) * 2015-05-04 2022-06-07 Propagation Research Associates, Inc. Systems, methods and computer-readable media for improving platform guidance or navigation using uniquely coded signals
RU2784528C1 (en) * 2021-11-19 2022-11-28 Юрий Иванович Малов Weapon aiming system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189625C1 (en) * 2001-04-03 2002-09-20 Государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" Pilotless aircraft control system
RU2207613C1 (en) * 2002-03-15 2003-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" Airborne equipment of control systems of drone
US10072908B2 (en) * 2013-01-15 2018-09-11 Mbda Uk Limited Missile seeker and guidance method
US11353290B2 (en) * 2015-05-04 2022-06-07 Propagation Research Associates, Inc. Systems, methods and computer-readable media for improving platform guidance or navigation using uniquely coded signals
RU2784528C1 (en) * 2021-11-19 2022-11-28 Юрий Иванович Малов Weapon aiming system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11782141B2 (en) Method and apparatus for automatic calibration of mobile LiDAR systems
EP3296760B1 (en) Method and system for testing radar systems
KR100187736B1 (en) Self-surveying relative gps (global positioning system) weapon guidance system
US9110170B1 (en) Terrain aided navigation using multi-channel monopulse radar imaging
US3242487A (en) Detection and tracking of multiple targets
US11624612B2 (en) Methods for measuring roll, pitch and yam angle and orientation misalignment in objects
US11372072B2 (en) Radio beacon system
CN111624584B (en) A non-cooperative target laser decoy distance measurement system and method
CN105467366A (en) Mobile platform cooperative locating device and mobile platform cooperative locating system
RU2189625C1 (en) Pilotless aircraft control system
RU2735744C1 (en) Method for survey of single-position trilateration incoherent radar ranging of aerial targets
CN112710995A (en) Space debris ranging data simulation method
RU2837059C1 (en) Unmanned aerial vehicle control system
RU2483324C1 (en) Method for aircraft navigation on radar images of earth's surface
RU2242019C2 (en) Method for determination of co-ordinates of distant object on terrain and device for its realization
RU2247921C2 (en) Method for finding one's bearings on the ground and device for its realization
RU2303229C1 (en) Method for formation of stabilization and homing signal of movable carrier and on-board homing system for its realization
RU2717970C1 (en) Method for survey three-coordinate two-position lateration radar ranging of aerospace objects
US12375117B2 (en) Coordinate frame projection using multiple unique signals transmitted from a localized array of spatially distributed antennas
RU2564552C1 (en) Navigation method of airborne vehicle as per radar images of earth surface
Runnalls et al. Terrain-referenced navigation using the IGMAP data fusion algorithm
WO2007063537A1 (en) A method and system for locating an unknown emitter
US20060232470A1 (en) System for the relative navigation of aircraft and spacecraft using a phased array antenna
RU2796411C1 (en) Flight control device for ground-based radio-technical facilities of flight support
RU2800227C1 (en) Air object ranging system