СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИНАТ ЦЕЛИ

1
2
Способ определения пространственных координат цели, заключающийся в проведении измерений координатных параметров цели, находящейся в зоне видимости данных траекторных средств с известными координатами точек стояния каждого из них и разнесенных на местности, вычислении по полученным результатам измерений координат цели и оценок точности их определения с применением метода наименьших квадратов, а все вычисления выполняются по относительным измерениям, получаемым для каждой выбранной пары точек по времени (условно t-t) измеренной траектории в виде разностей измерений соответствующих параметров с использованием «Способа определения пространственных координат цели» (патент №2272254, приоритет от 6.08.2004 г., автор Якушин С.М.), при этом обработка выполняется в два этапа, на первом из них определяют предварительные значения координат цели каждой измеренной временной точки, которые выбирают из результатов решения оптимальной комбинации, а каждая комбинация есть результат решения по относительным измерениям на две временные точки, первая из которых есть измерения последовательно на данную искомую временную точку, измерения на вторую точку при решении очередной комбинации подставляют каждый раз поочередно из всей совокупности измеренных временных точек на траектории по каждому траекторному средству, начиная с первой и исключая данную искомую точку, при этом координаты цели и оценки точности их определения вычисляют сразу на два выбранных момента времени при условии, что число измеренных параметров цели равно или больше числа определяемых координат цели на два выбранных момента времени, считают оптимальной ту комбинацию, у которой значение следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки будет наименьшее из всех значений следов остальных комбинаций, сохраняют значение следа и вычисленные координаты второй точки каждой оптимальной комбинации, а также оптимальные временные интервалы, с использованием которых выполнялось вычисление предварительных значений координат, рассчитывают невязки и их средние арифметические значения по каждому измеренному параметру каждого оптического средства с учетом значений предварительных координат цели, а окончательный расчет координат выполняют на каждый искомый измеренный временной момент путем поиска такого положения в пространстве координат второй точки в комбинации с данной искомой точкой, которое обеспечивает глобальный минимум следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки, за начальные координаты такой точки выбирают координаты второй точки из оптимальной временной комбинации искомой точки, которые принимают за начальные координаты центра первого квадрата и с него начинают построение сетки в виде плоских квадратов, принимая ординату центра первого квадрата постоянной величиной во всех следующих расчетах по данной искомой точке, вычисляют координаты каждой из четырех вершин квадрата путем использования значений абсциссы и аппликаты центра квадрата, при этом координаты первых двух вершин вычисляют при неизменной аппликате с использованием абсциссы путем первый раз суммирования абсциссы и заданного шага построения сетки, а второй раз - вычитанием шага, а координаты двух оставшихся вершин вычисляют при неизменной абсциссе с использованием аппликаты также первый раз суммированием аппликаты и шага, а затем - вычитания, вычисляют по полученным таким образом координатам каждой вершины квадрата параметры целеуказаний для каждого средства измерения, преобразуют их в фиктивные измерения путем суммирования параметров вычисленных целеуказаний с соответствующими средними арифметическими невязками, вычисленными с учетом предварительных координат цели, подставляют поочередно полученные фиктивные измерения каждой вершины квадрата как измерения вторых точек в комбинации с измерениями искомой точки, вычисляют для каждой пары точек координаты и значение следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки, выбирают наименьшее из четырех значений следа и сравнивают со значениями следа, где вторая точка с искомой точкой есть центр данного квадрата и если оно меньше, то принимают вычисленные координаты соответствующей вершины с наименьшим значением следа за центр очередного квадрата и продолжают аналогичные вычисления и сравнения, в противном случае выполняют уменьшения шага построения сетки, например, в два раза и начинают аналогичные вычисления с новым шагом и координатами последнего центра квадрата перед уменьшением шага, продолжают вычислять координаты вершин нового квадрата с новым шагом, формировать фиктивные измерения, выполнять расчеты координат искомой точки, вычислять значения следов и проводить их сравнения, выбирать координаты нового центра и продолжают аналогичный процесс вычислений, сравнений и выбора до тех пор, пока новый шаг не станет меньше наперед заданной величины и тогда принимают за окончательные значения координат цели искомой точки последнее из вычисленных координат с наименьшим значением следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки с оценкой их точности и таким образом определяют окончательные значения координат цели и оценки точности их определения поочередно всех измеренных точек траектории, отличающийся тем, что для повышения точности определения координат цели либо по всей наблюдаемой траектории или на наиболее важных участках ее полета, устанавливают дополнительно «новое» средство траекторных измерений в данный район наблюдения, чтобы обеспечить оптимальную геометрию измерений с точки зрения точности получаемых оценок координат цели, при этом координаты точки стояния «нового» измерительного средства известны приближенно, а «новое» средство горизонтируют известными способами с установкой нуля угломестного датчика с погрешностью по абсолютной величине не более пяти угловых минут, ориентирование относительно местного меридиана выполняют произвольно, обеспечивают привязку измерений ко времени и таким образом «новое» средство считают готовым к проведению измерений совместно со всеми ранее установленными измерительными средствами, при этом наведение «нового» средства на цель осуществляется оператором либо визуально при появлении цели, либо по предварительным целеуказаниям, вычисленным с учетом приближенных координат точки стояния «нового» средства и, например, компаса, а после проведения измерений по цели всеми установленными средствами, в том числе и «нового» средства, выполняют вначале обработку полученной информации от всех средств, исключая измерения вновь установленного «нового» средства, при этом обработку этой информации выполняют по относительным измерениям указанным выше способом, в результате чего определяют предварительные пространственные координаты цели, оценки их точности и оптимальные временные интервалы, относительно которых выполняют расчеты первого этапа, затем выполняют второй этап с вычислением окончательных координат в каждой точке траектории с оценкой точности их определения, окончательные значения координат, оценки их точности, а также оптимальные временные интервалы сохраняют, а затем используют для расчета геодезических координат (широты, долготы, высоты) точки стояния «нового» средства с использованием полученной этим средством измерительной информации, после расчета геодезических координат точки стояния «нового» средства выполняют уточнение вычисленного таким образом значения ее высоты, для чего используют топографическую карту с нанесенными горизонталями, с помощью которой вычисляют окончательное значение высоты точки стояния «нового» средства путем линейного интерполирования между известными горизонталями на точку с расчетными значениями широты и долготы, а после уточнения высоты точки стояния «нового» средства и вычисленных значений широты и долготы указанные координаты точки стояния «нового» средства и полученную этим средством измерительную информацию по цели используют в совместной обработке с информацией остальных измерительных средств данного района наблюдения, при этом обработку полученной всеми этими средствами измерительной информации по цели выполняют также с использованием относительных измерений указанным выше способом и таким образом определяют окончательные значения пространственных координат цели и оценок их точности поочередно всех измеренных точек траектории.