устройство для определения характеристик объектов по локационным измерениям

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТОВ ПО ЛОКАЦИОННЫМ ИЗМЕРЕНИЯМ, состоящее из двух блоков памяти исходной информации, сумматора, блока вычисления характеристик, выход которого подключен к входу устройства вывода информации, отличающееся тем, что в него дополнительно введены два цифроаналоговых преобразователя, цифровой генератор, два блока умножения, матричный счетчик выбора максимального значения по строкам и матричный счетчик выбора максимального значения по столбцу, при этом входы блоков памяти исходной информации, входы цифроаналоговых преобразователей и один из входов матричного счетчика выбора максимального значения по строкам соединены с выходом цифрового генератора, выходы блоков памяти соединены с входами блоков умножения, другие входы блоков умножения подключены к выходам цифроаналоговых преобразователей, выходы блоков умножения соединены с входами сумматора, выход которого подключен к другому входу матричного счетчика выбора максимального значения по строкам, его выход соединен с входом матричного счетчика выбора максимального значения по столбцу, выход которого подключен к входу блока вычислений характеристик, который соединен с устройством вывода информации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в системах обработки локационных сигналов.

Известно устройство определения характеристик объектов по локационным измерениям. Семейство точек, полученных в процессе наблюдения за объектом (r₁, t_i)i, где, например, r_i расстояние до объекта в i-ом наблюдении; t_i соответственно временная координата i-го наблюдения, аппроксимируется некоторой функциональной зависимостью, например с помощью метода наименьших квадратов, и по параметрам функциональной зависимости получают оценки характеристик исследуемого объекта.

Указанное устройство обладает недостатком. Семейство точек (r_i, t_i, i , полученное в результате локационных наблюдений, содержит точки информацию от различных отражающих частей объекта. Если объект имеет значительные размеры то, например, r-e координаты точек, полученных от различных частей объекта, могут существенно отличаться. Точки, полученные в результате отражения от различных частей объекта, неразличимы. Традиционно вся совокупность точек наблюдения, за исключением значительно выпадающих, поступает на обработку. Полученные характеристики объекта в силу этого имеют недостаточную точность, а в ряде случаев можно получить и недостоверную информацию об искомых параметрах.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения характеристик объектов.

Недостаток известного устройства низкая точность определения характеристик объектов.

Цель изобретения повышение точности определения характеристик объектов и увеличение помехоустойчивости в результате обработки данных, полученных по локационным измерениям.

Цель достигается тем, что из всего семейства точек (r_i, t_i) выделяются точки наблюдения, принадлежащие одной отражающей части объекта. Это делается следующим образом. Расстояние до объекта определяется по формуле

r_i= (1) где a, b, c искомые параметры.

Точность измерений r_i,t_i известна. Таким образом, стоит задача в пределах точности измерений r_i и t_i отобрать среди точек (r_i, t_i) такие, которые принадлежали бы одной отражающей части объекта. Переведем совокупность точек r_i, t_i в пространство параметров с координатами а, b, c, m, где m число точек из исходной совокупности, удовлетворяющих уравнению (1). Таким образом в новой системе координат переменными по отношению к r_i и t_i будут являться a, b, c.

В достаточно широкой области значений ri и ti уравнение (1) можно записать в виде r_iАt₂ + B| i (2), то есть в виде двух прямых. Параметры этих прямых в новом пространстве с координатами А, В, m для каждой отражающей части объекта должны удовлетворять условию (2) и в пределах погрешности измерений r_i и t_i представляться одной точкой.

Возьмем одну точку (r₁, t₁) и будем менять значения параметров А, В таким образом, чтобы все время выполнялось уравнение (2). В результате в пространстве параметров мы получим прямую линию. В то же время это будет равносильно тому, что в системе координат r, t мы проведем через точку (r₁, t₁) множество прямых с различными значениями параметров А, В. Для всей совокупности точек (r_i, t_i), i в пространстве параметров мы получим некоторую поверхность. Причем в пространстве с координатами А, В, m будут выделяться точки с большими значениями m. Координаты А*, В* этих максимумов соответствуют значениям параметров прямых, проходящих через наибольшее число точек из исходного семейства.

Для прямой линии практичнее использовать ее нормальное уравнение r_icos + + t_isin p 0, где р расстояние от прямой до начала системы координат (0, 0); угол, образованный нормалью к прямой с осью абсцисс (t). В этом случае нет необходимости решать систему уравнений (2), а достаточно задать шаг по и по Р, выбрать V₁ значений и V₂ значений Р. Для каждой точки (r_i, t_i), задавая значения _к, вычислить P_l. Затем посчитать число точек, которое попадает в интервал (_к, P_l), К l Те значения (_к, P_l) которые набрали достаточное число точек, превышающих фон, и будут определять нужные нам прямые линии. Далее проводится обработка информации для получения характеристик объекта.

Приближенные значения _к и P_l могут быть получены традиционными методами, то есть реально рассматривается небольшой диапазон значений и Р. Естественно, что шумы при таком отборе отсекаются.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 памяти значений r_i, блок 2 памяти значений t_i, цифровой генератор 3 значений _к, цифроаналоговый преобразователь 4 значений _к в sin _к цифроаналоговый преобразователь 5 значений _к в cos _к, блоки 6, 7 умножения сумматор 8, матричный счетчик 9 выбора максимального значения по строкам, матричный счетчик 10 выбора максимального значения по столбцу, блок 11 вычислений характеристик, устройство 12 вывода информации.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с цифрового генератора 3 поступают на блоки 1, 2 памяти исходной информации, на преобразователи 4, 5 и на один из входов матричного счетчика 9. По каждому импульсу генератора 3 из блоков 1, 2 памяти последовательно поступают значения r_i и t_i, соответственно r_i на блок 7 умножения и t_i на блок 6 умножения. Сигналы sin _к и cos _к с преобразователей 4, 5 поступают на другие входы блоков 6, 7 умножения. С блоков 6, 7 умножения сигналы подаются на сумматор 8. С сумматора сигналы поступают на другой вход матричного счетчика 9. По каждому импульсу с цифрового генератора 3 в матричный счетчик 9 записывается столбец значений P_l. При этом размер матрицы определяется шагом дискретизации по и Р. С выхода счетчика 9 сигналы попадают на матричный счетчик 10 выбора максимального значения по столбцу, с выхода которого сигнал поступает на блок 11 вычислений характеристик и далее на устройство 12 вывода информации.

Все блоки и устройства, приведенные на чертеже, являются типовыми.

Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется повышением точности определяемых параметров и защитой от шумов.