Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2461843

(19)

RU

(11)

2461843

(13)

C1

(51) МПК G01S13/91 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.09.2012 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011117435/07, 29.04.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

29.04.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 29.04.2011

(45) Опубликовано: 20.09.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: КУЗЬМИН С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. - М.: изд. «Советское радио», 1974, с.405. RU 2342793 C1, 27.12.2008. RU 73515 U1, 20.06.2008. RU 92215 U1, 10.03.2010. WO 2000023819 A1, 27.04.2000. US 7551121 B1, 23.06.2009. JP 2008144988 A, 26.06.2008.

Адрес для переписки:

603950, г.Нижний Новгород, ул. Шапошникова, 5, ОАО "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники"

(72) Автор(ы):

Пальгуев Дмитрий Анатольевич (RU),

Таныгин Анатолий Александрович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (RU)

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ В СЕТЕВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СТРУКТУРЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Способ обработки радиолокационной информации (РЛИ) в сетевой информационной структуре автоматизированной системы управления может быть использован при построении сетевых автоматизированных систем обмена радиолокационной информацией в системах противовоздушной обороны. Достигаемым техническим результатом изобретения является сокращение времени доведения радиолокационной информации до потребителей, а также возможность выдачи РЛИ различным потребителям от различных источников по прямым каналам связи. Технический результат достигается за счет того, что часть функций по обработке РЛИ переносят с комплекса средств автоматизации пункта управления на сервер сетевой информационной структуры и изменяют последовательность и количество операций третичной обработки РЛИ. На сервере производят регистрацию заявок потребителей на получение РЛИ о воздушных объектах (ВО). РЛИ в виде формализованных кодограмм поступает от РЛС на пункт обработки и после приведения полученных сообщений к единой точке отсчета записывается в матричной форме, проводится предварительный отбор ВО, экстраполяция его траектории и оценка его взаимосвязи с уже имеющимися на сервере ВО, результат оценки взаимосвязи отражается в сформированной матрице данных о ВО, в соответствии с ним и с ранее зарегистрированными заявками потребителей РЛИ неповторяющиеся данные о ВО от источников перераспределяются и выдаются потребителям по прямым каналам связи от сервера.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в автоматизированных системах управления, построенных на принципах сетевой информационной структуры, в части, касающейся обработки радиолокационной информации (РЛИ) от источников - радиолокационных станций (РЛС) и передачи ее потребителям - зенитно-ракетным комплексам и системам.

Известны технические решения, направленные на выполнение задачи обработки информации:

- способ обработки информации в Интернете;

- способ третичной обработки информации [1];

- концепция построения единого информационного поля (ЕИП) [2];

- патент на полезную модель 102269 «Автоматизированная система передачи радиолокационной информации» [3].

В Интернете может происходить поиск и выбор нужной потребителю информации, но не обеспечивается реальный масштаб времени, не существует способа обработки РЛИ, нужной потребителю, не обеспечивается безопасность информации.

Способ третичной обработки РЛИ, предложенный в [1], задерживает по времени РЛИ о вновь поступивших воздушных объектах (ВО) на недопустимую при современных скоростях ВО величину от 10 до 30 с в каждом звене иерархической системы управления и не позволяет выдавать РЛИ любым потребителям, а выдает только тем, которые соединены прямыми (некоммутируемыми) каналами связи с соответствующими комплексами средств автоматизации (КСА) пунктов управления.

В концепции построения ЕИП [2] и патенте на полезную модель [3] описание способа обработки РЛИ в сетевой информационной структуре приведено лишь в общем виде.

Ближайшим аналогом (прототипом) является способ третичной обработки информации на пунктах управления, изложенный в [1, с.405] и применяемый КСА пунктов управления. Способ представляет собой следующую последовательность обработки радиолокационной информации (РЛИ): приведение полученных сообщений к единой точке отсчета (координатам пункта сбора информации); экстраполяция; грубое отождествление пар сообщений (вновь появившегося и каждого из имеющихся сообщений) и формирование групп предварительно отождествленных сообщений; точное отождествление сообщений, отобранных в группы по каждому ВО; усреднение сообщений, построение объединенной траектории; при необходимости, сглаживание объединенной траектории; передача параметров объединенной траектории потребителю. Применяющие этот способ обработки КСА являются элементами иерархической структуры управления. Основными недостатками прототипа являются большое время обработки РЛИ о вновь появившихся ВО, которое составляет 10-30 с в одном звене принятой иерархической структуры управления [6], и невозможность получения РЛИ потребителями, не имеющими прямых каналов связи с КСА пунктов управления.

Техническим результатом изобретения является существенное сокращение времени доведения радиолокационной информации до потребителей, делая ее пригодной, например, для решения задач целенаведения и целеуказания в зенитно-ракетных комплексах и системах, за счет уменьшения времени третичной обработки РЛИ на КСА пунктов управления, подключенных к сетевой информационной структуре, снижения графика в системе связи и передачи данных, а также возможность подключаться к сетевой информационной структуре любым источникам и потребителям без прерывания боевого цикла управления.

Указанный технический результат достигается за счет того, что обработка РЛИ производится не на КСА пункта управления, а на сервере сетевой информационной структуры [3], при этом РЛИ на сервере представляется в матричной форме [4], в результате обработки в матрицах данных о ВО отмечаются данные о повторяющихся ВО, которые не передаются потребителям по каналам связи с целью уменьшения общего графика информации в системе связи и снижения нагрузки на вычислительный комплекс потребителя, при этом выдача РЛИ потребителю происходит в соответствии с его заявкой [3], поданной на сервер и имеющей данные о требуемой области пространства, скоростях ВО и других сведениях, которые могут быть получены от РЛС. За счет предлагаемого способа обработки РЛИ, передаваемой в виде формализованных кодограмм, информация поступает от источников потребителям со значительно меньшей задержкой (десятки-сотни миллисекунд), чем это происходит в существующих автоматизированных системах передачи РЛИ (десятки секунд - единицы минут), при этом снижается вычислительная нагрузка на КСА потребителя и общий трафик РЛИ в системе связи и передачи данных, появляется возможность получения требуемой РЛИ любым вновь подключенным к серверу потребителем и выдачи РЛИ любым вновь подключенным источником.

Предлагаемый способ обработки РЛИ в сетевой информационной структуре представляет собой реализацию построения единого информационного поля, осуществляющего прием, передачу, обработку, перераспределение радиолокационной информации по сетевому принципу, используя только одно промежуточное звено для обмена информацией между источниками и потребителями - сетевую информационную структуру. Роль узлов сетевой структуры выполняют серверы, расположенные, например, на цифровых узлах связи объединенной автоматизированной цифровой системы связи (ЦУС ОАЦСС) ВС РФ [5]. Радиолокационная информация к потребителям передается с применением предлагаемого способа обработки, что значительно сокращает ее задержку по времени в отличие от обработки в существующей автоматизированной системе управления [6], делает ее практически применимой к использованию неограниченным числом потребителей, подключенных к серверу. Потребители получают информацию по системе «заявок», т.е. сообщают на сервер, какую информацию они хотели бы получать - по области пространства, по классу ВО, и др., а источники выдают информацию на сервер по мере ее поступления, без команд и запросов с сервера [3].

Сущность предлагаемого способа обработки РЛИ на сервере состоит в следующем: РЛИ, поступающая на сервер, записывается в виде матрицы, в которой один столбец соответствует данным по одному ВО (координаты, составляющие скоростей по координатам, номер ВО, присвоенный источником, признак государственной принадлежности, признак «цель новая», и другие). При поступлении на сервер данных о ВО с признаком «новая цель» производится приведение полученных сообщений к единой точке отсчета (координатам пункта сбора информации - сервера или управляющего сервером КСА пункта управления), предварительный отбор ВО от других источников, которые могут быть отождествлены с вновь поступившими данными по ВО. Предварительный отбор ВО проводится по критерию максимально возможной скорости ВО и среднеквадратической погрешности измерения координат, указанной в тактико-технических характеристиках РЛС, с учетом времени обновления РЛИ. Если производительность сервера позволяет выполнять расчет полной скорости каждого ВО по его составляющим скоростей, имеющимся в кодограммах, то используется максимальная скорость конкретного ВО, данные по которому поступают на сервер в текущий момент времени. Такой подход позволяет сократить количество ВО, подлежащих последующей оценке. После предварительного отбора проводится экстраполяция тех ВО, которые его прошли. Новое сообщение о ВО и прошедшие экстраполяцию сообщения образуют пары сообщений. Далее проводится попарная оценка взаимосвязи координат ВО, по которой делается вывод о возможности отождествления нового ВО с уже имеющимися на сервере. Результаты оценки в виде номера столбца взаимодействующего ВО отображаются в матрице ВО. Потребителю передаются данные только по несовпадающим ВО. Из совпадающих данных выбираются данные по тому ВО, чей источник точнее. Данные о качестве РЛИ в виде доверительных интервалов поступают в кодограммах источников или вносятся на сервер с управляющего КСА пункта управления [3]. Далее, имея заявку потребителя с ограничением по области пространства, скорости, и другим данным, из матрицы ВО делается выборка по принципам, указанным, например, в [4, гл. 1.8 с.24], и отправляется потребителю по прямому (некоммутируемому) каналу связи.

За счет применения предлагаемого принципа значительно сокращаются сроки доставки информации потребителям, с десятков секунд - единиц минут до десятков - сотен миллисекунд.

Литература

1. Кузьмин С.З. «Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации». М:, «Советское радио», 1974

2. Гордон Хант, Реализация систем для ведения сетецентрических (Net-Centric) войн, ВКТ для оборонных приложений: компоненты и системы, МКА мир ВК1, 62007

3. Патент на полезную модель 102269 «Автоматизированная система передачи радиолокационной информации»

4. П.Ланкастер, «Теория матриц», М., изд-во «Наука», 1982

5. ГОСТ РВ 5819-101-2007

6. Г.Бендерский, В.Кореньков, Средство автоматизации дежурного режима, М., Воздушно-космическая оборона 2 (45), 2009

Формула изобретения

Способ обработки радиолокационной информации (РЛИ) в сетевой информационной структуре автоматизированной системы управления, предназначенной для сбора, перераспределения и выдачи информации потребителям, при котором РЛИ в виде формализованных кодограмм поступает от радиолокационных станций (РЛС) на пункт обработки и, после приведения полученных сообщений к единой точке отсчета (координатам пункта сбора информации) и последующей обработки, передается потребителям, отличающийся тем, что в качестве пункта обработки РЛИ используют сервер, на котором производят регистрацию заявок потребителей на получение РЛИ о воздушных объектах (ВО), поступившую на сервер информацию о новом ВО после приведения ее к координатам сервера записывают в виде матрицы, в которой один столбец соответствует данным по одному ВО, затем проводят предварительный отбор тех ВО, информация о которых ранее поступила от других источников и может быть отождествлена с информацией о новом ВО по критерию максимально возможной скорости и среднеквадратической погрешности измерения координат с учетом времени обновления РЛИ, после чего проводят экстраполяцию траекторий отобранных ВО, сообщения о которых образуют с сообщением о новом ВО пары, далее проводится попарная оценка взаимосвязи координат ВО, по которой делается вывод о возможности отождествления нового ВО с уже имеющимися на сервере, результаты оценки в виде номера столбца взаимодействующего ВО отображаются в матрице ВО, и в соответствии с ранее зарегистрированными заявками потребителей РЛИ данные о ВО за исключением повторяющихся от всех источников перераспределяются и выдаются потребителям по прямым каналам связи от сервера.