Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

КОМПЛЕКС ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГРУППОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ - Патент РФ 2152078
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КОМПЛЕКС ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГРУППОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
КОМПЛЕКС ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГРУППОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

КОМПЛЕКС ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГРУППОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение предназначено для использования в составе бортового оборудования, обеспечивающего выполнение координированных групповых действий. Технический результат заключается в повышении точностных параметров относительной навигации, а также повышении точностных характеристик параметров целеуказания и формировании параметров целеуказания при потере контакта с целью на одном из взаимодействующих летательных аппаратов, чем достигается расширение функциональных возможностей комплекса и соответственно повышение показателей боевой эффективности группы летательных аппаратов, которые оснащены предлагаемым комплексом. Комплекс содержит инерциально-спутниковый датчик координат, блок приема и передачи данных, датчик координат цели, блок формирования относительных координат и дополнительно введенные блок задержки, блок разделения погрешностей, блок оптимальной фильтрации, блок формирования поправок и блок формирования параметрических функций. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2152078
Класс(ы) патента: G08G7/00, G01C23/00
Номер заявки: 99118639/09
Дата подачи заявки: 26.08.1999
Дата публикации: 27.06.2000
Заявитель(и): Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро
Автор(ы): Симонов М.П.; Джанджгава Г.И.; Корчагин В.М.; Герасимов Г.И.; Панков О.Д.; Бражник В.М.; Бекетов В.И.; Евдокимов Г.И.; Моисеев А.Г.; Негриков В.В.; Орехов М.И.; Рогалев А.П.; Сухоруков С.Я.
Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро
Описание изобретения: Изобретение относится к области авиационного приборостроения, в частности к бортовому информационному оборудованию относительной навигации и целеуказания тактических групп летательных аппаратов - самолетов, вертолетов, крылатых ракет.
Известен комплекс информационного обеспечения группового взаимодействия, содержащий инерциально-спутниковый датчик координат, блок приема и передачи данных, датчик (радиолокационный или оптиколокационный) координат цели, блок формирования относительных координат, описание которого приведено в книге [1] под редакцией Харисова В.Н., Перова А.И., Болдина В.А. "Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС", Москва, ИПРЖР, 1998 г., стр. 177, 178, 343. В данной системе, являющейся наиболее близким аналогом заявляемого изобретения, осуществляется формирование относительных координат любых двух взаимодействующих объектов группы летательного аппарата на основе взаимного обмена через блок передачи данных инерциально-спутниковыми координатами и координатами летательных аппаратов относительно целей, одновременно лоцируемых датчиками координат целей взаимодействующих летательных аппаратов.
При этом точностные характеристики относительного инерциально-спутникового режима обеспечиваются только при работе спутниковых систем взаимодействующих объектов по одинаковым созвездиям навигационных спутников, а погрешности относительных координат, определяемых на основе измерений датчиков координат цели, при точных дальномерных измерениях определяются дальностью до цели Д и погрешностью угломерных измерений Δ, примерно δX = Δ·D, что при дальности Д = 10 км, Δ = 0,6o составит δХ = 100 м, что приводит к существенным сложностям при выполнении группового полета летательных аппаратов в плотных боевых порядках (с дистанциями и интервалами 70-300 м) и соответственно является недостатком известной системы. Задачей изобретения является повышение точности работы комплекса и расширение его функциональных возможностей.
Технический результат достигается тем, что в комплекс информационного обеспечения группового взаимодействия летательных аппаратов, содержащий последовательно соединенные инерциально-спутниковый датчик координат, блок приема и передачи данных и блок формирования относительных координат, а также датчик координат цели, выход которого подключен ко второму входу блока приема и передачи данных и ко второму входу блока формирования относительных координат, на третий вход которого подключен первый выход инерциально-спутникового датчика координат, второй выход которого подключен ко входу датчика координат цели, дополнительно введены последовательно соединенные блок задержки, блок разделения погрешностей, блок оптимальной фильтрации, блок формирования поправок, выход которого подключен к четвертому входу блока формирования относительных координат, выход которого подключен к первому входу блока задержки, а также включенный между вторым выходом блока разделения погрешностей и вторым входом блока оптимальной фильтрации блок формирования параметрических функций, второй и третий входы которого соединены соответственно со вторыми и третьими входами блока формирования поправок, блока разделения погрешностей, блока задержки, первым выходом блока приема и передачи данных и выходом датчика координат цели, причем второй выход блока оптимальной фильтрации подключен к пятому входу блока формирования относительных координат.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого комплекса, содержащего:
1 - инерциально-спутниковый датчик координат ИСДК;
2 - блок приема и передачи данных БППД;
3 - датчик координат цели ДКЦ;
4 - блок формирования относительных координат БФОК;
5 - блок формирования поправок БФП;
6 - блок задержки БЗ;
7 - блок формирования параметрических функций БФПФ;
8 - блок оптимальной фильтрации БОФ;
9 - блок разделения погрешностей БРП.
Комплекс работает следующим образом. ИСДК 1 измеряет координаты местоположения летательного аппарата (ЛА) в земной системе координат - X1 (продольная координата), Z1 (боковая координата), Y1 (высота), которые с первого выхода ИСДК 1 поступают на первый вход БППД 2 и на третий вход БФОК 4, и углы эволюций ЛА - Ψ1 (курс), ψ1 (тангаж), γ1 (крен), которые со второго выхода ИСДК 1 поступают на вход ДКЦ 3. ДКЦ 3 является, например, оптиколокационным или радиолокационным датчиком координат цели, который при локации наземной, воздушной, неподвижной или подвижной цели измеряет дальность Д1 и углы визирования цели Φ1, ϕ1, которые пересчитываются через углы Ψ1, γ1, ψ1 в координаты цели относительно ЛА:

в системе координат, аналогичной измерениям координат ИСДК 1. Например, при γ1= ψ1= 0, φ1= 0, Y= 0


при этом погрешности измерений
где - флюктуационные погрешности типа белого шума,
β1 - систематическая погрешность. Координаты цели относительно ЛА X, Y, Z с выхода ДКЦ 3 поступают на второй вход БППД 2 и на второй вход БФОК 4 и на третьи входы БЗ 6, БРП 9, БФПФ 7, БФП 5. БППД 2 обеспечивает прием по третьему входу с взаимодействующего ЛА, датчик координат цели которого лоцирует ту же цель, следующих данных - X2, Y2, Z2, X, Y, Z, которые с первого выхода БППД 2 поступают на первый вход БФОК 4 и на вторые БЗ 6, БРП 9, БФПФ 7, БФП 5. Параметры X1, Y1, Z1, Y, X, Z со второго выхода БППД 2 передаются для приема взаимодействующими ЛА.
В БФОК 4, выполненном на элементах алгебраического суммирования, формируются относительные координаты взаимодействующих ЛА на основе инерциально-спутниковых измерений:

(здесь X0, Z0 - точные значения относительных координат, Δ1, Δ2 - систематические погрешности, - флюктуационные погрешности типа белого шума), относительные координаты взаимодействующих ЛА на основе измерений датчиков координат цели:


(здесь - флюктуационные погрешности типа белого шума, β2/ - систематическая погрешность) и разностные сигналы


где - белый шум единичной интенсивности,

Сигналы δX1, δZ1 с первого выхода БФОК 4 поступают на первый вход БЗ 6 и на четвертый вход БРП 9.
В БЗ 6, выполненном на элементах задержки, по поступившим сигналам формируются сигналы с задержкой на время τ:

которые с выхода БЗ 6 поступают на первый вход БРП 9, который по техническому исполнению является арифметическим устройством, выполняющим операции алгебраического суммирования, умножения, деления (см., например, книгу [2] Преснухина Л. Н. , Нестерова П. В. "Цифровые вычислительные машины", Москва, Высшая школа, 1981 г., стр. 329).
В БРП 9 осуществляются следующие операции:
- формирование разностей δX = δX1-δX2, δZ = δZ1-δZ2


- формирование разностей
δX= X(t)-X(t-τ), δX= X(t)-X(t-τ),
δZ= Z(t)-Z(t-τ), δZ= Z(t)-Z(t-τ),
- формирование определителя системы
Oc= δZ·δX+δX·δZ,
- формирование определителя β1
O1= δX·δX+δZ·δZ,
- формирование определителя β2
O2= δZ·δZ-δX·δX,
- формирование β, β


- формирование сигналов

- формирование сигналов


Сигналы β, β, Δ, Δ c первого выхода БРП 9 поступают на первый вход БОФ 8.
Сигналы C1, C2, C3, C4 со второго выхода БРП 9 поступают на первый вход БФПФ 7, являющегося арифметическим устройством ([2], стр. 329), в котором по поступившим сигналам на операциях суммирования, умножения и деления формируются параметрические функции:
F12 = a02 + a12(Z2 + Z2) + b12(X2 + X2),
F22 = a02 + a12(X2 + X2) + b12(Z2 + Z2),
n1 = N1-2 = [2(F12 · C42 + F22 · C22],
n2 = N2-2 = [2(F12 · C32 + F22 · C12],
n3 = N3-2 = (F12 + N12 · X2 + N22 · X2)-1,
n4 = N4-2 = (F22 + N12 · Z2 + N22 · Z2)-1,
Сигналы параметрических функций n1, n2, n3, n4 с выхода БФПФ 7 поступают на второй вход БОФ 8, на первый вход которого поступили сигналы (при i = 1 γ1= β1; при i = 2 γ2= β2, при i = 3 γ3= Δ1, при i = 4 γ4= Δ2 ).
В БОФ 8 (см. [3] книгу Э.Сейджа, Д. Мелса "Теория оценивания и ее применение в связи и управлении", Москва, Связь, 1976, стр. 287-289) по каждому сигналу ni, γ выполняются операции:
- интегрирования ∫nidt , i = 1; 2; 3; 4,
- деления ;
- алгебраического суммирования ;
- умножения ;
- интегрирования
где - сигналы оптимальных оценок систематических составляющих γi на фоне шума c дисперсией .
Например, при n1 = 1 = const дисперсия погрешности (здесь T0-1 - начальное значение дисперсии) со временем стремится к нулю, соответственно математическое ожидание

откуда следует, что со временем , т.е. оптимальная оценка стремится к действительному значению систематической погрешности.
Оптимальные оценки погрешностей с первого выхода БОФ 8 поступают на первый вход БФП 5, оптимальные оценки погрешностей со второго выхода БОФ 8 поступают на пятый вход БФОК 4.
В БФП 5 по поступившим сигналам на элементах умножения формируются поправки которые с выхода БФП 5 поступают на четвертый вход БФОК 4, в котором формируются откорректированные сигналы:

которые со второго выхода БФОК 4 выдаются потребителям (в систему индикации, в систему управления групповым полетом),


которые с третьего выхода БФОК 4 выдаются потребителям,

которые с четвертого выхода БФОК 4 выдаются потребителям (в систему индикации, в систему прицеливания, в систему управления ЛА),

которые с пятого выхода БФОК 4 выдаются потребителям.
Все откорректированные составляющие координат значительно (на величину систематических составляющих) точнее измеренных величин, а формирование синтезированных откорректированных составляющих координат целеуказания , при отсутствии локации цели на данном ЛА обеспечивает расширение функциональных возможностей комплекса, что свидетельствует о достижении технического результата.
Формула изобретения: Комплекс информационного обеспечения группового взаимодействия летательных аппаратов, содержащий последовательно соединенные инерциально-спутниковый датчик координат, блок приема и передачи данных и блок формирования относительных координат, а также датчик координат цели, выход которого подключен ко второму входу блока приема и передачи данных и ко второму входу блока формирования относительных координат, на третий вход которого подключен первый выход инерциально-спутникового датчика координат, второй выход которого подключен ко входу датчика координат цели, отличающийся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные блок задержки, блок разделения погрешностей, блок оптимальной фильтрации, блок формирования поправок, выход которого подключен к четвертому входу блока формирования относительных координат, выход которого предназначен для подачи сигналов на первый вход блока задержки и четвертый вход блока разделения погрешностей, а также включенный между вторым выходом блока разделения погрешностей и вторым входом блока оптимальной фильтрации блок формирования параметрических функций, второй и третий входы которого соединены соответственно со вторым и третьим входами блока формирования поправок, блока разделения погрешностей, блока задержки, первым выходом блока приема и передачи данных, выходом датчика координат цели, причем второй выход блока оптимальной фильтрации подключен к пятому входу блока формирования относительных координат.