Способ повышения достоверности распознавания цели и система для его осуществления
Изобретение относится к способам и системам индикации целей и может использоваться на различных типах самолетов и вертолетов в составе прицельно-навигационных комплексов и систем. Достигаемым техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик путем повышения качества РЛС-изображения, отображаемого на индикаторе, и использования цифровой электронной карты. Поставленная задача решается тем, что в способе, основанном на совмещенном отображении на телевизионном индикаторе радиолокационного изображения места нахождения цели (РЛС-изображения) и изображения перемещают на телевизионном индикаторе, согласовывая перемещение с изменением положения самолета в пространстве, выводят на телевизионный индикатор карту участка подстилающей поверхности в районе РЛС-изображения, согласованную с режимом работы локатора и с координатами текущего местоположения самолета, определенными навигационной системой. Совмещенное отображение перемещают с учетом компонентов путевой скорости летательного аппарата, разворачивают с учетом курса и прицельного азимута, регулируют баланс РЛС-изображения и изображения карты, при этом в качестве карты используют цифровую электронную карту, подготовленную перед полетом в наземных условиях. Для обработки РЛС-изображения используют матричный видеопроцессор, а при подготовке карты на нее наносят текстовые названия географических объектов и целей, их координаты, а для программируемых целей на карту наносят условные обозначения цели. Поставленная цель достигается с помощью системы распознавания цели, включающей радиолокатор, навигационную систему, последовательно соединенные видеомодуль символьной информации, видеосмеситель и телевизионный индикатор, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, видеопроцессор и цифроаналоговый преобразователь, а также микроЭВМ, блок памяти, блок сопряжения, видеомодуль цифровой электронной карты, преобразователь телевизионного сигнала и модуль контрольных данных. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Предлагаемое изобретение относится к способам и системам индикации целей и может использоваться на различных типах самолетов и вертолетов в составе прицельно-навигационных комплексов и систем.Известен способ визуальной индикации авиационного прицельного комплекса, заключающийся в отображении на телевизионном индикаторе радиолокационного изображения места нахождения целей (РЛС-изображения), отметок целей, а также символьной информации в реальном времени (меток дальности, маркера и текущего времени). Информацию, отображаемую на индикаторе, регистрируют фотоконтрольным устройством.Известна также система для осуществления упомянутого способа, содержащая последовательно соединенные формирователь символьной информации, видеосмеситель и индикатор, при этом второй вход видеосмесителя связан с видеовыходом радиолокатора, а вход формирователя символьной информации связан с выходом навигационной системы (“Орион-А”, Техническое описание, ч. 1, АВ 1. 000. 021 ТО, 1977 г.).Основным недостатком способа визуальной индикации и системы для его осуществления является низкая информативность изображения, отображаемого на индикаторе из-за отсутствия на его экране изображения карты местности в районе РЛС-изображения, что затрудняет оценку взаимного положения самолета или вертолета и целей и объектов на земной или водной поверхности для выполнения маневра или решения задач навигации.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ визуальной индикации корабельного прицельного комплекса, заключающийся в одновременном совмещенном отображении на телевизионном индикаторе РЛС-изображения места нахождения цели, изображения карты местности в районе РЛС-изображения и меток времени. При этом совмещение изображений осуществляют путем перемещения центра радиолокационной развертки относительно неподвижного изображения карты. Изображение, отображаемое на телевизионном индикаторе, регистрируют видеомагнитофоном.Известна также система, осуществляющая упомянутый способ, содержащая последовательно соединенные блок телевизионной камеры с картой местности района РЛС изображения, выполненной на бумажной основе, первое устройство масштабирования, видеосмеситель и телевизионный индикатор, последовательно соединенные преобразователь развертки и второе устройство масштабирования, выход которого связан со вторым входом видеосмесителя, видеомодуль символьной информации, выход которого связан с третьим входом видеосмесителя, и видеомагнитофон, причем первый и второй входы преобразователя развертки связаны соответственно с выходом радиолокатора и выходом навигационной системы (патент США №4081802, МПК 2 G 01 S 7/24, 1978 г.).Рассматриваемые способ и система визуальной индикации имеют низкие эксплуатационные характеристики, что обусловлено необходимостью ручного выбора карты участка подстилающей поверхности в районе РЛС-изображения для его отображения на телевизионном индикаторе.Другим недостатком способа и системы является низкое качество РЛС-изображения, предъявляемого оператору из-за возможного наличия мелких помех.Цель заявляемого изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик способа и системы, реализующей способ, повышение достоверности распознавания цели путем повышения качества радиолокационного изображения, отображаемого на индикаторе, и использования цифровой электронной карты.Поставленная цель достигается тем, что в способе, основанном на совмещенном отображении на телевизионном индикаторе радиолокационного изображения места нахождения цели (РЛС-изображения) и изображения карты местности в районе РЛС-изображения, РЛС-изображение перемещают на телевизионном индикаторе, согласовывая перемещение с изменением положения самолета в пространстве, выводят на телевизионный индикатор карту участка подстилающей поверхности в районе РЛС-изображения, согласованную с режимом работы локатора и с координатами текущего местоположения самолета, определенными навигационной системой. Совмещенное отображение перемещают с учетом компонентов путевой скорости летательного аппарата, разворачивают с учетом курса и прицельного азимута, регулируют баланс РЛС-изображения и изображения карты, при этом в качестве карты используют цифровую электронную карту, подготовленную перед полетом в наземных условиях.Для обработки РЛС-изображения используют матричный видеопроцессор, при подготовке карты на нее наносят текстовые названия географических объектов и целей, их координаты, а для программируемых целей на карту наносят условные обозначения цели.Поставленная цель достигается также тем, что система визуальной индикации авиационного прицельного комплекса, осуществляющая упомянутый способ, включающая радиолокатор, навигационную систему, последовательно соединенные видеомодуль символьной информации, видеосмеситель и телевизионный индикатор, снабжена последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, видеопроцессором и цифроаналоговым преобразователем, а также микроЭВМ, блоком памяти, блоком сопряжения, видеомодулем цифровой электронной карты, преобразователем телевизионного сигнала и модулем контрольных данных, при этом выход цифроаналогового преобразователя связан со вторым входом видеосмесителя, а микроЭВМ, блок памяти, видеомодуль цифровой электронной карты, преобразователь телевизионного сигнала и модуль контрольных данных связаны двусторонней связью с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым портами блока сопряжения соответственно, второй порт видеомодуля символьной информации связан двусторонней связью с шестым портом блока сопряжения, выход видеомодуля цифровой электронной карты связан с третьим входом видеосмесителя, выход которого связан также со входом преобразователя телевизионного сигнала, порт управления телевизионного индикатора связан с четвертым входом видеосмесителя, вторым входом видеопроцессора и седьмым портом блока сопряжения, видеовыход радиолокатора связан со входом аналого-цифрового преобразователя, а восьмой, девятый и десятый порты блока сопряжения связаны двусторонней связью с навигационной системой, вторым портом радиолокатора и третьим входом видеопроцессора соответственно.При этом блок памяти системы выполнен на микросхемах флеш-памяти, содержащих данные цифровой электронной карты, контрольные данные, служебные данные и данные, отображаемые на телевизионном индикаторе.Отличительными от наиболее близкого аналога признаками являются:- РЛС-изображение перемещают на телевизионном индикаторе, согласовывая перемещение с изменением положения самолета в пространстве;- выводят на телевизионный индикатор карту участка подстилающей поверхности в районе РЛС-изображения, согласованную с режимом работы локатора, с координатами текущего местоположения самолета, определенными навигационной системой;- совмещенное отображение перемещают с учетом компонентов путевой скорости летательного аппарата, разворачивают с учетом курса и прицельного азимута;- регулируют баланс РЛС-изображения и изображения карты;- для обработки РЛС-изображения используют матричный видеопроцессор;- используют цифровую электронную карту, подготовленную перед полетом в наземных условиях;- при подготовке карты на нее наносят текстовые названия географических объектов и целей, их координаты, а для программируемых целей на карту наносят условные обозначения цели;- снабжение последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, видеопроцессором и цифроаналоговым преобразователем;- снабжение микроЭВМ, блоком памяти, блоком сопряжения, видеомодулем цифровой электронной карты, преобразователем телевизионного сигнала и модулем контрольных данных;- связь выхода цифроаналогового преобразователя со вторым входом видеосмесителя;- двусторонняя связь микроЭВМ, блока памяти, видеомодуля цифровой электронной карты, преобразователя телевизионного сигнала, модуля контрольных данных с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым портами блока сопряжения соответственно;- двусторонняя связь второго порта видеомодуля символьной информации с шестым портом блока сопряжения;- связь выхода видеомодуля цифровой электронной карты с третьим входом видеосмесителя;- связь выхода видеосмесителя со входом преобразователя телевизионного сигнала;- связь порта управления телевизионного индикатора с четвертым входом видеосмесителя, вторым входом видеопроцессора и седьмым портом блока сопряжения;- связь видеовыхода радиолокатора со входом аналого-цифрового преобразователя;- двусторонняя связь восьмого, девятого и десятого портов блока сопряжения с навигационной системой, вторым портом радиолокатора и третьим входом видеопроцессора соответственно;- выполнение блока памяти на микросхемах флеш-памяти.Предлагаемое изобретение обладает следующими преимуществами по сравнению с ближайшим аналогом.Совмещение на телевизионном индикаторе РЛС-изображения места нахождения цели с учетом изменения положения самолета в пространстве и цифровой электронной карты местности в районе РЛС-изображения с учетом режима работы локатора и с учетом координат текущего местоположения самолета, перемещение совмещенного отображения с учетом компонентов путевой скорости летательного аппарата, с учетом курса и прицельного азимута позволило повысить достоверность распознавания целей. Прошедшие в летно-испытательном центре (г.Ахтубинск, Астраханской обл.) Государственные испытания показали повышение точностных характеристик в 3,2 раза; в 3 раза повысилась надежность работы прицельно-навигационного комплекса, в состав которого входит предлагаемое изобретение (“Аэрокосмические новости”, №32 (237), 01-07 августа 2001 г.)Включение в состав системы микроЭВМ, видеомодуля цифровой электронной карты, а также блока памяти с файлом цифровой электронной карты района полета обеспечивает автоматическую смену отображаемых на телевизионном индикторе участков навигационной карты, автоматическое перемасштабирование навигационной карты в зависимости от режимов работы радиолокатора, а также представление оператору карты в более удобном виде за счет обеспечения автоматического горизонтирования надписей на карте и автоматического исключения из навигационной карты данных по малоразмерным объектам.Запись телевизионного изображения на блок памяти, выполненный на микросхемах флеш-памяти, позволяет повысить качество и надежность записи, а также сократить трудозатраты при его обработке после полета.Выполнение блока памяти на микросхемах флеш-памяти, содержащих данные цифровой электронной карты, контрольные данные, служебные данные и данные, отображаемые на телевизионном индикаторе, уменьшает габариты и массу системы.Наличие в составе системы модуля контрольных данных с файлом контрольных данных в составе блока памяти позволяет обеспечить контроль системы практически в полном объеме, что существенно повышает показатели контролепригодности системы визуальной индикации.Обработка радиолокационного изображения видеопроцессором позволяет улучшить качество изображения, предъявляемого оператору, за счет устранения мелких помех на экране телевизионного индикатора.Реализация способа повышения достоверности распознавания цели и системы для его осуществления поясняется фиг. 1-4. На фиг.1 представлена структурная схема заявляемой системы. На фиг.2 - индикация радиолокационного изображения на экране телевизионного индикатора. На фиг.3 - индикация цифровой электронной карты на экране телевизионного индикатора. На фиг.4 - совмещенное изображение радиолокационной обстановки и цифровой электронной карты на экране телевизионного индикатора.Предлагаемое изобретение реализуется следующим образом. Район нахождения цели и цель изучают, в результате чего получают сведения1) о точном расположении целей;2) о дальности и характере видимости целей;3) о системе ориентиров, обеспечивающих выход на цель.Выбирают район полета, в наземных условиях подготавливают карту района, наносят на нее обозначения целей в соответствии с их геодезическими координатами




















Формула изобретения
1. Способ повышения достоверности распознавания цели, основанный на совмещенном отображении на телевизионном индикаторе летательного аппарата радиолокационного изображения места нахождения цели и изображения карты местности в районе радиолокационного изображения места нахождения цели, отличающийся тем, что на летательном аппарате получают сведения о расположении цели в виде радиолокационных сигналов, отраженных от различных объектов земной поверхности, преобразуют их в сигналы телевизионного стандарта для последующего отображения на телевизионном индикаторе, навигационной системой определяют координаты текущего местоположения летательного аппарата, выводят на телевизионный индикатор летательного аппарата карту участка подстилающей поверхности в районе места нахождения цели, на телевизионном индикаторе летательного аппарата совмещают изображение места нахождения цели и карты местности в районе места нахождения цели, перемещают совмещенное изображение места нахождения цели, согласовывая перемещение с координатами текущего местоположения летательного аппарата, с учетом компонентов его путевой скорости, курса, прицельного азимута, сигналов крена и тангажа, выбирают баланс изображений в зависимости от их интенсивности, сравнивают полученное положение отметки от цели и угловое изображение цели на карте и принимают решение об обнаружении и распознавании цели, при этом в качестве карты используют цифровую электронную карту, подготовленную перед полетом в наземных условиях.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при подготовке карты местности на нее наносят текстовые названия и условные обозначения целей.3. Система для осуществления способа повышения достоверности распознавания цели, включающая радиолокатор, навигационную систему, последовательно соединенные видеомодуль символьной информации, видеосмеситель и телевизионный индикатор, отличающаяся тем, что она снабжена последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, видеопроцессором и цифроаналоговым преобразователем, а также микроЭВМ, блоком памяти, блоком сопряжения, видеомодулем цифровой карты, преобразователем телевизионного сигнала и модулем контрольных данных, при этом выход цифроаналогового преобразователя связан со вторым входом видеосмесителя, а микроЭВМ, блок памяти, видеомодуль цифровой карты, преобразователь телевизионного сигнала и модуль контрольных данных связаны двусторонней связью с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым портами блока сопряжения соответственно, второй порт видеомодуля символьной информации связан двусторонней связью с шестым портом блока сопряжения, выход видеомодуля цифровой карты связан с третьим входом видеосмесителя, выход которого связан также со входом преобразователя телевизионного сигнала, порт управления телевизионного индикатора связан с четвертым входом видеосмесителя, вторым входом видеопроцессора и седьмым портом блока сопряжения, видеовыход радиолокатора связан со входом аналого-цифрового преобразователя, а восьмой, девятый и десятый порты блока сопряжения связаны двусторонней связью с навигационной системой, вторым портом радиолокатора и третьим входом видеопроцессора соответственно.4. Система по п.2, отличающаяся тем, что блок памяти выполнен на микросхемах флеш-памяти, содержащих данные цифровой электронной карты, контрольные данные, служебные данные и данные, отображаемые на телевизионном индикаторе.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4