Patent RU-2488137-C2 (RU)
Title: Способ комплексирования сигналов пеленгования объекта визирования инерциального и радиолокационного дискриминаторов и система для его осуществления
Inventor: BERDICHEVSKIJ GERMAN EFIMOVICH
IPC: G01S13/72
Filed: 2011-10-25
Granted: 2013-07-20
Abstract: Изобретение относится к системам автосопровождения объекта визирования (ОВ), а также к бортовым системам самонаведения (БССН) подвижных носителей, имеющих в своем составе инерциальную измерительную систему. Достигаемый технический результат - повышение точности и помехоустойчивости, а также помехозащищенности автосопровождения ОВ и тактико-технических характеристик интегрированных комплексированных БССН в составе систем управления подвижных носителей. Сущность изобретения заключается в том, что по первоначально сформированному штатному информационному массиву сигналов начальной выставки инерциального пеленгования заданного ОВ и по измеряемым сигналам, пропорциональным текущим значениям проекций вектора кажущегося линейного ускорения движения и проекций вектора абсолютной угловой скорости поворота вектора визирования ОВ на соответствующие оси базовой антенной системы координат (БАСК), формируют сигналы, пропорциональные текущим значениям параметров инерциального пеленгования заданного ОВ, которые характеризируются текущим значением рассогласования между начальным значением наклонной дальности до заданного ОВ и текущим значением наклонной дальности сближения с заданным ОВ основания интегрированного антенного устройства (АУ) вместе с подвижным носителем, рассогласования, т.е. составляющие ошибки между направлением вектора визирования с заданного ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в БАСК. Одновременно при радиолокационном автосопровождении ОВ по принимаемым сигналам, отраженным от ОВ, облучаемого зондирующими СВЧ-сигналами, формируют сигналы радиолокационного пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в БАСК. Сигналы радиолокационного пеленгования ОВ характеризуют соответственно текущие значения рассогласования, т.е. составляющие ошибки между направлением оптической оси зеркала интегрированного АУ и текущим значением направления максимума диаграммы направленности интегрированного АУ при излучении зондирующих СВЧ-сигналов в направлении на ОВ. Сформированные сигналы радиолокационного и инерциального пеленгования соответственно корректируют, сравнивают и формируют разностный сигнал, который подвергают низкочастотной фильтрации, производят его адаптивное помехоустойчивое статистическое оценивание. При этом подавляют широкополосные помехи радиолокационного пеленгования ОВ, выделяют узкополосные помехи оценивания разностного сигнала, затем формируют сигнал, пропорциональный точной оценке разностного сигнала, для компенсации узкополосной помехи, обусловленной ошибкой инерциального пеленгования ОВ. Для этого сигнал, пропорциональный точной оценке, суммируют с сигналом инерциального пеленгования ОВ, вследствие чего осуществляют компенсацию узкополосной помехи, т.е. ошибки, в результате формируют отфильтрованный сигнал управления направлением на ОВ линии визирования, который отрабатывают с минимальной ошибкой. При этом сигнал, пропорциональный минимальной ошибке, определяют как разность между сигналом, пропорциональным эквивалентной погрешности измерения угловой координаты ОВ, и сигналом, пропорциональным компенсирующей точной оценке разностного сигнала. Причем сигнал, пропорциональный эквивалентной погрешности измерения угловой координаты ОВ, пропорционален разности углового смещения, обусловленного собственным движением, и узкополосной помехи, т.е. ошибки инерциального пеленгования ОВ. Осуществление способа обеспечивается заявленной интегрированной комплексированной системой, состоящей из контура инерциального автосопровождения, в который входят инерциальный угловой дискриминатор сигналов пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в БАСК и четвертый сумматор из контура радиолокационного автосопровождения, в который входят радиолокационный угловой дискриминатор пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в БАСК, первый сумматор, второй сумматор, первая корректирующая цепь из контура фильтрации и компенсации, содержащего вторую корректирующую цепь, второй элемент сравнения, фильтр нижних частот, третий сумматор из контура фильтрации и компенсации, содержащего вторую корректирующую цепь, второй элемент сравнения, фильтр нижних частот, третий сумматор из контура гиростабилизации и управления, содержащего динамическое звено, охваченное жесткой отрицательной обратной связью. Кроме того, система содержит первый элемент сравнения, ключ переключения режимов работы системы, информационную линию связи инерциального углового дискриминатора с внешней аппаратурной подготовки и управления пуском подвижного носителя, информационную линию связи инерциального углового дискриминатора с интегрированным АУ. Система также включает в свой состав интегрированные АУ, антенно-волноводный и приемно-передающий модуль, цифровое вычислительное устройство (ЦВУ). Интегрированное АУ содержит зеркало с облучателем, имеющее возможность поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно облучателя, жестко установленного на основании интегрированного устройства, двухосный карданов подвес, шарнирно соединенный с зеркалом, несущий во внутренней рамке установленные соответствующим образом гироинерциальные датчики сигналов пространственного движения зеркала, датчики сигналов поворота наружной и внутренней рамок двухосного карданова подвеса, электронные узлы гиростабилизации и управления направлением зеркала на ОВ, усилитель сигналов обратной связи в соответствующих каналах двухканального гироскопического датчика сигналов угловой скорости, электронные узлы формирования управляющих сигналов, пропорциональных задаваемой угловой скорости соответственно поворота зеркала в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, электронный узел масштабирования сигнала, снимаемого с выхода электронного узла формирования управляющего сигнала задаваемой угловой скорости поворота зеркала в вертикальной плоскости, пропорционального проекции вектора абсолютной угловой скорости поворота зеркала на поперечную ось системы координат, связанной с зеркалом. Антенно-волноводный и приемно-передающий модуль, соединенный с облучателем, содержит соединенные соответствующим образом между собой суммарно-разностный преобразователь СВЧ-сигналов, волноводно-коммутирующее устройство, приемопередатчик, которые информационной линией связи соединены с соответствующим выходом ЦВУ, по которой осуществляется взаимодействие модуля с ЦВУ. ЦВУ содержит аналого-цифровые преобразователи входных сигналов, процессор обработки СВЧ-сигналов и сигналов гироинерциальных датчиков (акселерометров и гироприборов), оперативную и долговременную память, цифроаналоговые преобразователи выходных сигналов, взаимосвязанные входы-выходы по каналам информационного обмена между собой, с внешним источниками информации, интегрированным устройством, антенно-волновым и приемно-передающим модулем. ЦВУ реализует математическое и программное обеспечение заявленного способа комплексирования сигналов пеленгования ОВ инерциального и радиолокационного дискриминаторов и интегрированной комплексированной системы автосопровождения ОВ в целом, осуществляющей способ. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.