radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical University10.32603/1993-8985-2020-23-2-55-62radioelectronics-418Research ArticleРАДИОЛОКАЦИЯ И РАДИОНАВИГАЦИЯRADAR AND NAVIGATIONАлгоритм коррекции координат цели в информационно-измерительной системе радиолокационной станции на основе информации о пространственной ориентацииAlgorithm for Correcting Target Coordinates in the Information-Measuring System of a Radar Station Based on Information about Spatial Orientationhttps://orcid.org/0000-0001-5049-2777НаимовУ. Р.NaimovU. R.

Наимов Умеджан Розибекович – инженер по направлению "Радиофизика и электроника" (2010, Таджикский национальный университет), ассистент кафедры Оптики и спектроскопии названного университета, соискатель по кафедре "Радиотехника"

Автор 15 научных работ. Область научных исследований: методы оптимизации радиолокационных следящих измерителей.

Umejan R. Naimov, Dipl. Engineer in "Radiophysics and Electronics" (2010, Tajik National University), Assistant of the Department of Optics and Spectroscopy of the named university, Applicant of the Department of Radio Engineering

The author of 15 scientific papers. Area expertise: optimization methods for radar tracking meters. 

umed87-88@mail.ruТамбовский государственный технический университетРоссияTambov State Technical UniversityRussian Federation2020280420202325562Copyright © Наимов У.Р., 20202020Наимов У.Р.Naimov U.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/418Введение

Введение. Концепции построения перспективных радиолокационных систем предусматривают, что это будут комплексы интегрального типа. Создание таких систем предполагает наличие в их составе информационного комплекса, выполняющую функционально завершенную процедуру обработки сигналов и информации в интересах решения конкретной задачи. В этой связи в настоящей статье рассмотрены особенности создания модели маневренного движения беспилотного летательного аппарата с целью исследования путей повышения точности сопровождения воздушной цели на основе алгоритмов оценивания координат ее движения.

Цель работы

Цель работы. Разработка алгоритма коррекции координат цели на основе информации о пространственной ориентации.

Материалы и методы

Материалы и методы. Поставленные задачи решены методами математического анализа и численного моделирования. Для обоснования достоверности и работоспособности предложенного алгоритма была разработана модель, которая позволила получить характеристики точности алгоритма.

Результаты

Результаты. Методом моделирования исследованы характеристики точности алгоритма коррекции координат цели на основе информации о ее пространственной ориентации, определяющей качество системы слежения за целью и построения ее траектории. Приведены структура и описание разработанного алгоритма. Показан вариант реализации алгоритма и результаты оценки его точности.

Заключение

Заключение. В результате анализа алгоритма коррекции координат цели на основе информации о ее пространственной ориентации, а также моделирования работы сделан вывод о достоверности и работоспособности предложенного алгоритма. Представленные данные численных экспериментальных исследований характеристик точности предложенного алгоритма показали реализуемость принятых решений. Полученные результаты позволяют определить наиболее целесообразный и эффективный путь разработки упрощенных вариантов алгоритма.

Introduction

Introduction. The concepts of constructing promising radar systems (radars) show that these will be integral type complexes. The creation of such systems implies the presence in their composition of an information system consisting of channels that produce a functionally completed procedure for processing signals and information to solve a definite task.

Aim

Aim. Development of a target coordinate correction algorithm based on spatial orientation information.

Materials and methods

Materials and methods. The tasks were solved by methods of mathematical analysis and numerical modeling. To justify reliability and performance of the proposed algorithm, a model was developed. The model allowed one to obtain accuracy characteristics of the algorithm.

Results

Results. As a result of the simulation, the accuracy characteristics of the target coordinate correction algorithm based on spatial orientation information were investigated. It determines the quality of building of the target trajectory and the quality of the target tracking system. The structure and the description of the developed algorithm were given, an implementation option was shown. The results of estimation of the accuracy of the algorithm were presented.

Conclusion

Conclusion. As a result of the analysis of the target coordinate correction algorithm based on information about the target’s spatial orientation, as well as modeling of its operation, a conclusion about the reliability and the performance of the proposed algorithm was drawn The presented data of experimental studies on the accuracy characteristics of the proposed algorithm showed the feasibility of the decisions made. The presented results allow one to determine the most appropriate and effective way to develop simplified versions of the algorithm.

радиолокационная станцияоптико-электронный каналманеврирующая цельлиния визированиякоррекция траекториицифровой вычислительradar stationoptoelectronic channelmaneuvering targetline of sightpath correctioncomputerReferencesЗащита радиолокационных систем от помех. Состояние и тенденции развития; под ред. А. И. Канащенкова, В. И. Меркулова. М.: Радиотехника, 2003. 416 с.Kanaschenkov A. I., Merkulov V. I. Zashchita radiolokatsionnykh sistem ot pomekh. Sostoyanie i tendentsii razvitiya [Protection of Radar Systems from Interference. Status and Development Trends]. Moscow, Radioengineering, 2003, 416 p. (In Russ.)Верба В. С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Принципы построения, проблемы разработки и особенности функционирования. М.: Радиотехника, 2014. 528 с.Verba V. S. Aviatsionnye kompleksy radiolokatsionnogo dozora i navedeniya. Printsipy postroeniya, problemy razrabotki i osobennosti funktsionirovaniya [Aviation Complexes of Radar Patrol and Guidance. The Principles of Construction, Development Problems and Features of Functioning]. Moscow, Radioengineering, 2014, 119 p. (In Russ.)Алгоритм дальномерного канала с учетом информации бортовых датчиков воздушных судов / Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин, С. Н. Данилов, И. В. Князев // Радиотехника. 2013, № 9. С. 60–64.Panasyuk Yu. N., Pudovkin A. P., Danilov S. N., Knyazev I. V. The Algorithm Ranging Channel in View of the Information Onboard Sensors Aircraft. Radioengineering. 2013, no. 9, pp. 60–64. (In Russ.)Алгоритмы вычисления положения и ориентации БПЛА / А. А. Ардентов, И. Ю. Бесчастный, А. П. Маштаков, А. Ю. Попов, Ю. Л. Сачков, Е. Ф. Сачкова // Программные системы: теория и приложения. 2012. Т. 3, № 3. С. 23‒39.Ardentov A. A., Beschastny I. Yu., Mashtakov A. P., Popov A. Yu., Sachkov Yu. L., Sachkova E. F. Algorithms for Calculating the Position and Orientation of UAVs. Software Systems: Theory and Applications. 2012, no. 3, pp. 23‒39. (In Russ.)Зледенный Н. П., Испулов А. А. Прогнозирование движения воздушной цели на основе изображений от иконической стереоскопической прицельной системы // Актуальные вопросы исследований в авионике: теория, обслуживание, разработки: Сб. науч. статей по материалам II Всеросс. науч.-практич. конф. "АВИАТОР". 11–13 февраля 2015 г., Воронеж. В 2 т. Т. 2. Воронеж: ВУНЦ ВВС "ВВА", 2015. Т. 2. С. 67‒70.Zledennyi N. P., Ispulov A. A. Predicting the Movement of an Air Target Based on Images from an Iconic Stereoscopic Sighting System. A Collection of Scientific Articles Based on the Materials of the II All-Russ. Scientific and Practical Conf. “AVIATOR”, VUNC Air Force “VVA”, 11–13 February 2015, Voronezh, 2015, vol. 2, pp. 67‒70. (In Russ.)Харкевич А. А. Борьба с помехами. 5 изд. М.: Ленанд, 2018. 280 с.Kharkevich A. A. Bor'ba s pomekhami [Fighting Interference]. 5th ed. Moscow, Lenand, 2018, 280 p. (In Russ.)Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов: практический подход. 2-е изд.; пер. с англ. М.: Вильямс, 2004, 992 с.Ifeachor E. C., Jervis B. W. Digital Signal Processing. A Practical Approach. 2nd ed. London, Prentice Hall, 2002, 947 p.Наимов У. Р., Данилов С. Н., Пудовкин А. П. Синтез канала слежения за параметрами случайного процесса в условиях их скачкообразного изменения // Радиотехника. 2019. № 2. С. 84–89.Naimov U. R., Danilov S. N., Pudovkin A. P. Synthesis of the Track Channel over Parameters of a Random Process under the Onditions of Their Drop-Change. Radioengineering. 2019, no. 2, pp. 84‒89. (In Russ.)Оценивание дальности и скорости в радиолокационных системах / В. С. Верба, В. И. Меркулов, В. В. Дрогалин, В. С. Чернов, А. П. Кирсанов, А. И. Перов, А. С. Богачев, В. А. Гандурин, С. Н. Данилов, В. М. Захаров, Е. Е. Колтышев, Е. И. Кононов, С. Ю. Красавин, А. А. Поваляев, Э. И. Шустов. М.: Радиотехника, 2010. 472 с.Verba V. S., Merkulov V. I., Drogalin V. V., Chernov V. S., Kirsanov A. P., Perov A. I., Bogachev A. S., Gandurin V. A., Danilov S. N., Zakharov V. M., Koltyshev E. E. Kononov E. I., Krasavin S. Yu. Povalyaev A. A., Shustov E. I. Otsenivanie dal'nosti i skorosti v radiolokatsionnykh sistemakh [Range and Speed Estimation in Radar Systems]. Moscow, Radioengineering, 2010, 472 p. (In Russ.)Vabre Ph. Air Traffic Services Surveillance Systems, Including An Explanation of Primary and Secondary Radar // Retrieved. 2009. 5 p.Vabre Ph. Air Traffic Services Surveillance Systems, Including An Explanation of Primary and Secondary Radar. Retrieved. 2009, 5 p.К вопросу о наблюдении малоразмерных беспилотных летательных аппаратов / А. Е. Ананенков, Д. В. Марин, В. М. Нуждин, В. В. Расторгуев, А. В. Соколов // Труды МАИ. 2016. № 91. 18 с. URL: http://trudymai.ru/upload/iblock/592/ananenkov_marin_nuzhdin_rastorguev_sokolov_rus.pdf (дата обращения 19.04.2020)Ananenkov A. E., Marine D. V., Nuzhdin V. M., Rastorguev V. V. On the Observation of Small Unmanned Aerial Vehicles. Trudy Mai. 2016, no. 91, 18 p. (In Russ.)Перспективы применения миллиметровой радиолокации для обнаружения и распознавания неподвижных и движущихся объектов на фоне подстилающей поверхности / С. И. Нефедов, М. И. Нониашвили, А. А.Лаговиер, М. Е. Голубцов // IV Всеросс. конф. "Радиолокация и радиосвязь". 29 ноября–3 декабря 2010, Москва. М: ИРЭ РАН, 2010. С. 237–242.Nefedov S. I., Noniashvili M. I., Lagovier A. A., Golubtsov M. E. Prospects for the Application of Millimeter-Wave Radar for Detecting and Recognizing Stationary and Moving Objects Against the Background of the Underlying Surface. IV All-Russ. Conf. "Radar and Radio Communication". Moscow, 2010, pp. 237–242. (In Russ.)Данилов С. Н. Алгоритм сопровождения воздушных объектов следящим устройством в режиме обзора на основе аппроксимации области неопределенности оцениваемых параметров эллипсоидом наименьшего размера // Радиотехника. 2006. № 5‒6, С. 77–81.Danilov S. N. Algorithm for Tracking Air Objects with a Tracking Device in the Review Mode Based on the Approximation of the Uncertainty Region of the Estimated Parameters by the Smallest Ellipsoid. Radioengineering. 2006, no. 5‒6, pp. 77–81. (In Russ.)Пудовкин А. П., Данилов С. Н., Панасюк Ю. Н. Перспективные методы обработки информации в радиотехнических системах. СПб.: Экспертные решения, 2014. 256 с.Pudovkin A. P., Danilov S. N., Panasyuk Yu. N. Perspektivnye metody obrabotki informatsii v radiotekhnicheskikh sistemakh [Promising Methods of Information Processing in Radio Systems]. SPb., Ekspertnye resheniya, 2014, 256 p. (In Russ.)Наимов У. Р. Оценивание координат беспилотного летательного аппарата на основе модели маневренного движения // Вестн. ТГТУ. 2019. Т. 25. № 2. С. 236–240. doi: 10.17277/vestnik.2019/02.pp.236–240.Naimov U. R. Estimation of the Coordinates of an Unmanned Aerial Vehicle Based on a Model of Maneuverable Movement. Vestnik TSTU. 2019, vol. 24, no. 2, pp. 236–239.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.