RU2284534C1 - Tracking device providing compensation of direction finding errors of aerial-radar housing set - Google Patents
Tracking device providing compensation of direction finding errors of aerial-radar housing set Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284534C1 RU2284534C1 RU2005112399/09A RU2005112399A RU2284534C1 RU 2284534 C1 RU2284534 C1 RU 2284534C1 RU 2005112399/09 A RU2005112399/09 A RU 2005112399/09A RU 2005112399 A RU2005112399 A RU 2005112399A RU 2284534 C1 RU2284534 C1 RU 2284534C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- finding
- outputs
- inputs
- calculator
- tracking
- Prior art date
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах сопровождения целей.The invention relates to radio engineering and can be used in target tracking systems.
Известно, что в системах антенна - обтекатель (А-О) размещение пеленгационной антенны под радиопрозрачным обтекателем из-за искажений падающего электромагнитного поля приводит к появлению пеленгационных ошибок в устройствах сопровождения [Пригода Б.А., Кокунько B.C. Обтекатели антенн летательных аппаратов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1978].It is known that in antenna-fairing (A-O) systems, the placement of a direction-finding antenna under a radio-transparent fairing due to distortions of the incident electromagnetic field leads to direction-finding errors in tracking devices [Prigoda B.A., Kokunko B.C. Aircraft fairings. 2nd ed., Revised. and add. M .: Mechanical Engineering, 1978].
Известно устройство для сопровождения целей, состоящее из многоканальной пеленгационной антенны, пеленгационного приемника и электромеханического привода пеленгационной антенны, в котором выходы пеленгационной антенны соединены с входами пеленгационного приемника, выходы которого соединены с входами электромеханического привода пеленгационной антенны, а выход электромеханического привода механически соединен с пеленгационной антенной, которая также механически соединена с датчиком углов поворота пеленгационной антенны [Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. М., изд-во «Советское радио», 1970, стр.22].A device for tracking targets, consisting of a multichannel direction-finding antenna, a direction-finding receiver and an electromechanical direction-finding antenna drive, in which the outputs of the direction-finding antenna are connected to the inputs of the direction-finding receiver, the outputs of which are connected to the inputs of the electromechanical direction-finding drive, and the output of the electromechanical drive is mechanically connected to the direction-finding antenna , which is also mechanically connected to the angle sensor of the direction-finding antenna [Leonov A.I., Fomichev K.I. Monopulse radar. M., publishing house "Soviet Radio", 1970, p.22].
Одним из недостатков известных устройств сопровождения является низкая точность сопровождения из-за влияния пеленгационных ошибок системы А-О, что обусловлено двумя группами причин. Во-первых, в процессе сопровождения в общем случае могут непредсказуемым образом меняться следующие текущие параметры сопровождения: частота падающей электромагнитной волны, ее поляризационные характеристики (угол наклона главной оси поляризационного эллипса относительно плоскости поляризации пеленгационной антенны и коэффициент эллиптичности); температура в различных точках обтекателя; время отсчета от начала сопровождения и так далее. Изменение значений упомянутых параметров сопровождения приводит к изменению значений составляющих пеленгационных ошибок системы А-О. Во-вторых, значения составляющих пеленгационных ошибок системы А-О зависят от углового положения пеленгационной антенны относительно обтекателя. Поскольку траектория перемещения цели, как правило, недетерминирована, углы поворота пеленгационной антенны в процессе сопровождения также непредсказуемы, что приводит в конечном счете к недетерминированному характеру изменения составляющих пеленгационных ошибок системы А-О в процессе сопровождения. Эти две группы причин на практике существенно затрудняют учет и компенсацию пеленгационных ошибок в системе А-О путем введения поправок.One of the disadvantages of the known tracking devices is the low tracking accuracy due to the influence of direction finding errors of the A-O system, which is due to two groups of reasons. Firstly, in the process of tracking, in the general case, the following current tracking parameters can change in an unpredictable way: the frequency of the incident electromagnetic wave, its polarization characteristics (the angle of inclination of the main axis of the polarization ellipse relative to the plane of polarization of the direction-finding antenna and the ellipticity coefficient); temperature at various points in the fairing; countdown time from the start of tracking and so on. Changing the values of the mentioned tracking parameters leads to a change in the values of the components of direction finding errors of the A-O system. Secondly, the values of the components of direction finding errors of the A-O system depend on the angular position of the direction-finding antenna relative to the fairing. Since the trajectory of the target’s movement is usually non-deterministic, the angles of rotation of the direction-finding antenna during tracking are also unpredictable, which ultimately leads to the non-deterministic nature of the change in the components of direction-finding errors of the A-O system during tracking. These two groups of reasons in practice significantly complicate the accounting and compensation of direction-finding errors in the A-O system by introducing amendments.
Целью предлагаемого изобретения является повышение точности сопровождения путем компенсации пеленгационных ошибок системы А-О.The aim of the invention is to increase the accuracy of tracking by compensating direction-finding errors of the A-O system.
Указанная цель достигается за счет того, что в известное устройство сопровождения, содержащее последовательно соединенные пеленгационную антенну и пеленгационный приемник, электромеханический привод, механически соединенный с пеленгационной антенной, которая также механически соединена с датчиком углов поворота пеленгационной антенны, дополнительно введены вычитающее устройство, устройство хранения узловых данных, вычислитель координат ближних узлов, вычислитель аппроксимирующих сплайнов, датчик текущих параметров сопровождения, причем выходы датчика углов поворота пеленгационной антенны соединены с угломерными входами вычислителя координат ближних узлов и с угломерными входами вычислителя аппроксимирующих сплайнов, параметрические входы которого соединены с выходами датчика текущих параметров сопровождения, задающие выходы вычислителя аппроксимирующих сплайнов соединены с входами устройства хранения узловых данных, выходы которого подключены к входам вычислителя аппроксимирующих сплайнов, узловые выходы которого соединены с входами вычислителя координат ближних узлов, выходы которого соединены с входами координат ближних узлов вычислителя аппроксимирующих сплайнов, выходы которого соединены с входами поправок вычитающего устройства, входы которого соединены с выходами пеленгационного приемника, а выходы подключены к входам электромеханического привода.This goal is achieved due to the fact that in the known tracking device containing a direction-finding antenna and a direction-finding receiver, an electromechanical drive mechanically connected to a direction-finding antenna, which is also mechanically connected to a rotation angle sensor of the direction-finding antenna, a subtracting device and a nodal storage device are additionally introduced data, calculator of coordinates of near nodes, calculator of approximating splines, sensor of current tracking parameters I, and the outputs of the direction-finding antenna of the direction-finding antenna are connected to the goniometric inputs of the calculator of the coordinates of the nearest nodes and to the goniometers of the calculator of the approximating splines, the parametric inputs of which are connected to the outputs of the sensor of the current tracking parameters, the outputs of the calculator of the approximating splines are connected to the inputs of the nodal data storage device, the outputs which are connected to the inputs of the calculator of approximating splines, the nodal outputs of which are connected to the inputs of the calculator of co nate neighbor nodes, whose outputs are connected to inputs coordinate calculator neighbor nodes approximating splines which outputs are connected to inputs of corrections subtractor having inputs connected to the outputs of the DF receiver, and outputs connected to inputs of an electromechanical actuator.
На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства,The drawing shows a block diagram of the proposed device,
где: 1 - пеленгационная антенна;where: 1 - direction finding antenna;
2 - обтекатель;2 - fairing;
3 - пеленгационный приемник;3 - direction finding receiver;
4 - вычитающее устройство;4 - subtractive device;
5 - электромеханический привод;5 - electromechanical drive;
6 - датчик углов поворота пеленгационной антенны;6 - angle sensor rotation direction-finding antenna;
7 - вычислитель координат ближних узлов;7 - calculator coordinates near nodes;
8 - вычислитель аппроксимирующих сплайнов;8 - calculator approximating splines;
9 - устройство хранения узловых данных;9 - a storage device for nodal data;
10 - датчик текущих параметров сопровождения.10 - sensor current tracking parameters.
Пеленгационная антенна 1, имеющая несколько сигнальных каналов (как правило - 3) и, соответственно, выходов заключена в обтекатель 2. Выходы пеленгационной антенны 1 соединены с входами пеленгационного приемника 3, выходы которого соединены с входами вычитающего устройства 4, выходы которого соединены с входами электромеханического привода 5. Выходы электромеханического привода 5 механически соединены с пеленгационной антенной 1, которая также механически соединена с датчиком углов поворота пеленгационной антенны 6. Выходы датчика углов поворота пеленгационной антенны 6 соединены с угломерными входами вычислителя координат ближних узлов 7 и с угломерными входами вычислителя аппроксимирующих сплайнов 8, задающие выходы которого подключены к входам устройства хранения узловых данных 9, выходы которого соединены с входами вычислителя аппроксимирующих сплайнов 8. Параметрические входы вычислителя аппроксимирующих сплайнов 8 соединены с выходами датчика текущих параметров сопровождения 10.Direction finding antenna 1, which has several signal channels (usually 3) and, respectively, the outputs are enclosed in a fairing 2. The outputs of the direction-finding antenna 1 are connected to the inputs of the direction-finding receiver 3, the outputs of which are connected to the inputs of the subtractor 4, the outputs of which are connected to the inputs of the electromechanical drive 5. The outputs of the electromechanical drive 5 are mechanically connected to the direction-finding antenna 1, which is also mechanically connected to the angle sensor of the direction-finding antenna 6. The outputs of the angle sensor the gates of the direction-finding antenna 6 are connected to the goniometric inputs of the calculator of the coordinates of the nearest nodes 7 and to the goniometric inputs of the calculator of the approximating splines 8, the outputs of which are connected to the inputs of the storage device of the nodal data 9, the outputs of which are connected to the inputs of the calculator of the approximating splines 8. Parametric inputs of the calculator of the approximating splines 8 connected to the sensor outputs of the current tracking parameters 10.
Работает предлагаемое устройство следующим образом. Все поле возможных значений углов поворота пеленгационной антенны в обтекателе разбивается в декартовой системе координат на сектора обычно квадратной формы. Точка в месте сопряжения смежных секторов называется узлом и определяется координатами узла. Каждому i-тому узлу с известными координатами α1i, α2i соответствуют два значения Δα1i и Δα2i составляющих пеленгационных ошибок системы А-О соответственно по координате α1 и по координате α2. Совокупность значений {α1i, α2i; Δα1i, Δα2i} называется узловыми данными. На стадии предварительных экспериментальных испытаний для различных фиксированных значений параметров сопровождения в узловых точках, в рабочем диапазоне углов поворота пеленгационной антенны относительно обтекателя измеряются составляющие пеленгационных ошибок системы А-О, то есть фиксируются узловые данные. Это семейство узловых данных размещается в устройстве хранения узловых данных 9. Затем в зависимости от поставленной задачи устанавливаются новые значения параметров сопровождения, например, изменяется частота, снова измеряются узловые данные и новое семейство узловых данных вновь заносится в устройство хранения узловых данных 9. В конце этих процедур в устройстве хранения узловых данных 9 размещается массив семейств узловых данных, соответствующих различным рабочим значениям параметров сопровождения.The proposed device operates as follows. The entire field of possible values of the rotation angles of the direction-finding antenna in the fairing is divided in the Cartesian coordinate system into sectors of usually square shape. A point at the interface between adjacent sectors is called a node and is determined by the coordinates of the node. Each i-th node with known coordinates α 1i , α 2i corresponds to two values Δα 1i and Δα 2i of the components of direction finding errors of the A-O system, respectively, in the coordinate α 1 and in the coordinate α 2 . The set of values {α 1i , α 2i ; Δα 1i , Δα 2i } is called nodal data. At the stage of preliminary experimental tests for various fixed values of tracking parameters at the nodal points, in the working range of the angles of rotation of the direction-finding antenna relative to the fairing, the components of direction-finding errors of the A-O system are measured, that is, the nodal data are recorded. This nodal data family is located in the nodal data storage device 9. Then, depending on the task, new values of tracking parameters are set, for example, the frequency is changed, nodal data is measured again and a new nodal data family is again entered into the nodal data storage device 9. At the end of these procedures in the device for storing nodal data 9 is an array of families of nodal data corresponding to various operating values of the tracking parameters.
В процессе сопровождения из устройства хранения узловых данных 9 извлекается семейство узловых данных, соответствующее текущими значениям параметров сопровождения, и размещается в вычислителе аппроксимирующих сплайнов 8. Далее в вычислителе координат ближних узлов 7 в результате анализа текущей угломерной информации об углах поворота пеленгационной антенны подбираются ближние узловые точки (не менее трех точек), координаты которых расположены в непосредственной близости от текущих значений углов поворота пеленгационной антенны. Затем по узловым данным ближних точек строятся локальные сплайны (при трех узловых точках это плоскость) и вычисляются значения локальных сплайнов для текущих значений углов поворота пеленгационной антенны α1, α2. Алгоритм вычисления локальных сплайнов подробно описан в [Голованов Н.Н. Геометрическое моделирование. - М.: Изд-во физико-математической литературы, 2002]. В результате вычисления локальных сплайнов определяются текущие значения составляющих пеленгационных ошибок системы А-О Δα1 и Δα2, которые используются затем в качестве поправок в вычитающем устройстве 4. В зависимости от требуемой точности сопровождения и соответственно выбранного количества ближних точек локальные сплайны могут быть любого порядка. В случае, когда в устройстве хранения узловых данных 9 отсутствует семейство узловых данных с требуемыми параметрами, в вычислитель аппроксимирующих сплайнов 8 из устройства хранения узловых данных 9 извлекаются семейства узловых данных с значениями параметров, близкими к заданным. Для каждого из этих семейств в вычислителе аппроксимирующих сплайнов 8 вычисляются поправки для текущего углового положения пеленгационной антенны. Далее по найденным таким образом значениям поправок с помощью классических методов интерполяции для текущих значений параметров сопровождения вычисляются поправки, используемые затем в качестве текущих поправок в вычитающем устройстве 4.In the process of tracking from the node data storage device 9, a family of node data corresponding to the current values of the tracking parameters is extracted and placed in the approximating splines calculator 8. Next, in the calculator of the coordinates of the nearest nodes 7, as a result of the analysis of the current angular information on the rotation angles of the direction-finding antenna, the nearest nodes are selected (at least three points), the coordinates of which are located in close proximity to the current values of the rotation angles of the direction-finding antenna. Then, based on the nodal data of the near points, local splines are constructed (at three nodal points this is the plane) and the values of the local splines for the current values of the rotation angles of the direction-finding antenna α 1 , α 2 are calculated. The algorithm for computing local splines is described in detail in [Golovanov N.N. Geometric modeling. - M .: Publishing house of physical and mathematical literature, 2002]. As a result of calculating the local splines, the current values of the components of direction finding errors of the A-O system Δα 1 and Δα 2 are determined, which are then used as corrections in the subtractor 4. Depending on the required tracking accuracy and the corresponding number of near points, the local splines can be of any order . In the case when there is no family of nodal data with the required parameters in the node data storage device 9, families of node data with parameters close to the specified values are extracted from the node data storage device 9 to the approximating splines 8 calculator. For each of these families, in the approximating splines calculator 8, corrections for the current angular position of the direction-finding antenna are calculated. Then, using the correction values found in this way using classical interpolation methods, the corrections are calculated for the current values of the tracking parameters, which are then used as current corrections in the subtractor 4.
Таким образом в предлагаемом устройстве за счет введения новых устройств и новых связей реализуется режим функционирования, при котором в процессе сопровождения непрерывно вводятся поправки, рассчитываемые непосредственно в процессе сопровождения в соответствии с текущим угловым положением пеленгационной антенны относительно обтекателя и текущими значениями параметров сопровождения: рабочей частотой падающей электромагнитной волны, ее поляризационными характеристиками, температурой в различных точках обтекателя, временем отсчета от начала сопровождения, а также любыми другими параметрами, от которых зависят пеленгационные ошибки системы А-О. Это позволяет компенсировать пеленгационные ошибки системы А-О, осуществляя слежение за истинным направлением на цель, и за счет этого достичь в предлагаемом устройстве повышения точности сопровождения.Thus, in the proposed device due to the introduction of new devices and new connections, a functioning mode is implemented in which corrections are continuously introduced during tracking, calculated directly in the tracking process in accordance with the current angular position of the direction-finding antenna relative to the cowling and the current tracking parameters: the operating frequency of the incident electromagnetic wave, its polarization characteristics, temperature at various points of the fairing, countdown time that from the start of tracking, as well as any other parameters on which direction-finding errors of the A-O system depend. This allows you to compensate for direction-finding errors of the A-O system by tracking the true direction to the target, and due to this, to achieve improved tracking accuracy in the proposed device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005112399/09A RU2284534C1 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Tracking device providing compensation of direction finding errors of aerial-radar housing set |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005112399/09A RU2284534C1 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Tracking device providing compensation of direction finding errors of aerial-radar housing set |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2284534C1 true RU2284534C1 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=37436590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005112399/09A RU2284534C1 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Tracking device providing compensation of direction finding errors of aerial-radar housing set |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2284534C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465611C1 (en) * | 2011-06-01 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Method of measuring boresight error of aircraft antenna dome fitted with onboard radar station |
| RU2563625C1 (en) * | 2014-05-19 | 2015-09-20 | ОАО "Московский научно-исследовательский институт "АГАТ" | Direction-finding and tracking device with distortion compensation of direction-finding characteristic of antenna dome system |
| RU2697883C1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-08-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system |
| RU2755801C1 (en) * | 2020-10-02 | 2021-09-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for determining azimuth of target using line-approximated direction finding characteristic |
-
2005
- 2005-04-25 RU RU2005112399/09A patent/RU2284534C1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465611C1 (en) * | 2011-06-01 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Method of measuring boresight error of aircraft antenna dome fitted with onboard radar station |
| RU2563625C1 (en) * | 2014-05-19 | 2015-09-20 | ОАО "Московский научно-исследовательский институт "АГАТ" | Direction-finding and tracking device with distortion compensation of direction-finding characteristic of antenna dome system |
| RU2697883C1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-08-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system |
| RU2755801C1 (en) * | 2020-10-02 | 2021-09-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for determining azimuth of target using line-approximated direction finding characteristic |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110596646B (en) | Layout and method for improving radar angular resolution based on MIMO system | |
| JP2000098026A5 (en) | ||
| CN109471101B (en) | Missile-borne SAR image correction method | |
| CN108459321B (en) | Large-squint high-resolution SAR imaging method based on range-azimuth circle model | |
| CN111220954B (en) | Radar angle error correction method based on self-correcting amplitude normalization | |
| CN105093184A (en) | Method and device for improving single-pulse angle measuring precision of search radar | |
| CN109599674B (en) | A Decoupling-Based Phased Array Antenna Stabilization Angle Tracking Method | |
| CN1897486A (en) | Satellite figured antenna anti-intrusion based on high-resolution algorithm | |
| Qiuqiu et al. | Beam-pointing error compensation method of phased array radar seeker with phantom-bit technology | |
| RU2284534C1 (en) | Tracking device providing compensation of direction finding errors of aerial-radar housing set | |
| Ryzhikov et al. | Measurement of angular coordinates of point targets in the onboard weather navigation radar based on a multi-channel phased antenna array with an assimetic pattern | |
| Bestugin et al. | Computational-oriented mathematical model of direct and inverse target direction finding characteristics in airborne weather radar based on multi-channel phased antenna array | |
| CN111521988B (en) | Radar angle measurement method and device based on beam forming, radar and vehicle | |
| US9964640B2 (en) | Method for phase unwrapping using confidence-based rework | |
| CN113702971B (en) | Radar beam width design method for synthetic aperture passive positioning system | |
| CN113419240B (en) | Moving target detection method based on dual-channel SAR, dual-channel SAR and storage medium | |
| RU2563625C1 (en) | Direction-finding and tracking device with distortion compensation of direction-finding characteristic of antenna dome system | |
| Du et al. | The calibration method of phased array seeker with the phantom-bit technology | |
| CN116679296A (en) | A long-range high-speed target radar tracking method based on primary and secondary composite filters | |
| CN115480226A (en) | Unit spacing and inertial navigation installation error correction method | |
| KR102095966B1 (en) | Method for sar antenna pattern compensation | |
| CN103792525A (en) | Method for optimizing base length and bandwidth of distributed broadband phased array radar array | |
| CN113466845A (en) | Double-guide-vector-based anti-multipath local search angle measurement method | |
| RU2304789C1 (en) | Method of radar tracking of object's trajectory | |
| RU2672092C1 (en) | Method of measuring the angular position of terrestrial fixed radio-contrast objects |