Патент на изобретение №2182713

(54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ НАЗЕМНОГО ОБЪЕКТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам дистанционного определения координат местоположения наземного объекта (НО) с использованием дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА). Достигаемым техническим результатом изобретения является уменьшение массы оборудования, устанавливаемого на ДПЛА, и затрат потребляемой энергии бортового источника электроэнергии. Это достигается тем, что с помощью системы обзора (СО), установленной на ДПЛА с возможностью поворота в вертикальной плоскости и стабилизированной по крену, получают сигналы изображения (СИ) участка местности (М), находящегося в поле зрения (ПЗ) СО. Кроме того, на ДПЛА определяют географические широту (ГШ) W_дп и долготу (ГД) Q_дп его местоположения (МП), высоту Н полета над уровнем моря, магнитный курс К_мо его продольной оси и угол F_o отклонения оси ПЗ СО от вертикали. По каналу связи с ДПЛА передают СИ, W_дп, Q_дп, Н, К_мо, F_o на наземный пункт (НП), где получают эту информацию, отображают СИ на экране (Э) индикатора НП, а остальную информацию вводят в вычислитель (В) НП. Предварительно в В вводят цифровую карту района, в котором запланирован полет ДПЛА, зависимость Н_р (W, Q) высоты Н_р точек рельефа М от их ГШ W и ГД Q, угол G магнитного склонения, параметры А_р, Е_р зависимости R_з (W) радиуса R_з референц-эллипсоида Земли от ГШ, а также параметры ПЗ СО и Э, обнаруживают и опознают НО, измеряют координаты отображения (КО) НО и вводят КО в В, где с использованием всей введенной информации вычисляют значения географических координат W_ц и Q_ц местоположения НО. 4 ил.

Изобретение относится к способам дистанционного определения координат местоположения наземного объекта (НО) и может быть использовано при создании новых и модернизации существующих систем определения координат местоположения НО с помощью дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА).

Известен способ дистанционного определения координат местоположения НО с помощью ДПЛА [1], состоящий в том, что на ДПЛА устанавливают систему обзора (СО) из четырех телевизионных камер (ТК), поле зрения которых стабилизируют только по углу крена ДПЛА и с помощью которых получают на ДПЛА сигналы телевизионного изображения (СИ) земной поверхности под ДПЛА и впереди него почти до линии горизонта, и приемник сигналов глобальной спутниковой навигационной системы (ПССН), с помощью которого на ДПЛА определяют координаты (географические широту W_дп и долготу Q_дп) местоположения (КМ) ДПЛА, передают СИ и КМ на наземный пункт (НП), где отображают СИ и местоположение ДПЛА на комбинированном (карта/изображение) индикаторе, в результате наблюдения отображения СИ обнаруживают и опознают НО, формируют сигналы такого изменения траектории (СИТ) полета ДПЛА, при котором он пройдет над НО, передают СИТ с НП на ДПЛА и определяют КМ НО как КМ ДПЛА в момент прохода ДПЛА над НО. Недостатком этого способа является значительная задержка между временем обнаружения НО и временем определения координат НО в том случае, когда обнаружение НО происходит при нахождении его вблизи боковой границы поля зрения ТК, что обусловлено временем, которое необходимо ДПЛА для выполнения маневра, в результате которого ДПЛА пройдет над НО.

Известен также способ дистанционного определения координат местоположения НО [2], который состоит в том, что на ДПЛА устанавливают СО в кардановом подвесе (КП) с возможностью ее вращения относительно осей КП, магнитный компас (МК), гировертикаль (ГВ), барометрический высотомер (БВ) и лазерный дальномер (ЛД), в полете на ДПЛА стабилизируют положение КП с помощью ГВ, с помощью радиосигналов от наземного пункта (НП) управляют положением оси поля зрения (ОПЗ) СО и направляют ОПЗ на НО, получают СИ участка местности, находящегося в поде зрения (ПЗ) СО, измеряют угол F_o ориентации ОПЗ СО относительно вертикали и угол S_o ориентации ОПЗ СО в горизонтальной плоскости относительно направления магнитного курса ДПЛА, с помощью ЛД измеряют на ДПЛА значение дальности Д между ДПЛА и НО, а с помощью МК и БВ измеряют на ДПЛА соответственно значения угла К_мо магнитного курса и высоты Н полета ДПЛА над уровнем моря, с помощью ГВ измеряют на ДПЛА значение угла F_пo ориентации оси ДПЛА относительно вертикали, передают по каналу связи с ДПЛА на НП значения F_o, S_о и Д, а также СИ, на НП принимают значения F_o, S_o и Д, а также СИ, отображают СИ на экране индикатора, наблюдают это отображение СИ и обнаруживают и опознают на отображении НО, сопровождают ДПЛА радиолокационной станцией НП и в результате этого определяют значения дальности Д_л между ДПЛА и НП и углов ориентации направления с НП на ДПЛА и с использованием значений этих углов, а также значений Д_л, F_o, S_o, Д вычисляют на НП значения универсальных прямоугольных меркаторских координат местоположения НО. Недостатком этого способа является большая масса установленного на ДПЛА оборудования и значительные затраты потребляемой этим оборудованием энергии бортового источника электроэнергии ДПЛА, которые обусловлены тем, что в этом способе весь объем сложных задач по определению координат НО относительно ДПЛА нужно решать на борту ДПЛА.

Прототипом заявляемого изобретения следует считать способ дистанционного определения местоположения НО [2] , общим признаком которого с заявляемым изобретением является то, что в нем на ДПЛА устанавливают СО, МК, ГВ и БВ, в полете на ДПЛА с помощью СО получают СИ участка местности, который находится в поле зрения СО, с помощью МК и БВ измеряют на ДПДА соответственно значения угла К_мо магнитного курса и высоты Н полета ДПДА над уровнем моря, с помощью ГВ измеряют на ДПЛА значение угла F_пo ориентации оси ДПЛА относительно вертикали, передают по каналу связи с ДПЛА на НП значения Н и F_о, а также СИ, на НП принимают значения Н, F_о, a также СИ, отображают СИ на экране индикатора, наблюдают это отображение СИ и обнаруживают и опознают НО на отображении СИ.

Кроме того, в прототипе на ДПЛА устанавливают СО в КП с возможностью ее вращения относительно осей КП, а также ЛД, в полете на ДПЛА стабилизируют положение КП с помощью ГВ, с помощью радиосигналов от НП управляют положением ОПЗ СО, направляют ОПЗ СО на НО, измеряют угол F_о ориентации ОПЗ СО относительно вертикали и угол S_о ориентации ОПЗ СО в горизонтальной плоскости относительно направления магнитного курса ДПЛА, с помощью ЛД измеряют на ДПЛА значение дальности Д между ДПЛА и НО, передают по каналу связи с ДПЛА на НП значения S_о и Д, на НП принимают значения S_о и Д, сопровождают ДПЛА радиолокационной станцией НП и в результате этого определяют значения дальности Д_л между ДПЛА и НП и углов ориентации направления с НП на ДПЛА и с использованием значений этих углов, а также значений Д_л, F_о, S_о, Д вычисляют на НП значения универсальных прямоугольных меркаторских координат местоположения НО.

Недостатком прототипа является большая масса установленного на ДПЛА оборудования и значительные затраты потребляемой этим оборудованием энергии бортового источника электроэнергии, которые обусловлены тем, что в прототипе весь объем сложных задач по определению координат НО относительно ДПЛА требуется решать на борту ДПЛА. Действительно, в прототипе необходимо измерять дальность Д между НО и ДПЛА. Для решения этой задачи на борту ДПЛА устанавливают лазерный дальномер, обладающий сравнительно большой массой и требующий для своей работы значительных затрат энергии бортового источника электроэнергии. Кроме того, в прототипе в полете на ДПЛА с помощью радиосигналов от НП управляют положением ОПЗ СО ДПЛА, направляют ОПЗ на НО и измеряют углы F_о и S_о ориентации ОПЗ СО, направленной на НО. Решение этих задач требует установки СО на ДПЛА в кардановом подвесе, оснащения ДПЛА радиоприемником сигналов управления положением ОПЗ СО и приводными устройствами, изменяющими положение ОПЗ СО в соответствии с принятыми сигналами управления. Все указанные устройства также обладают сравнительно большой массой и требуют для своей работы существенных затрат энергии бортового источника электроэнергии.

Целью заявляемого изобретения является устранение указанного недостатка прототипа, а именно уменьшение массы оборудования, устанавливаемого на ДПЛА, и затрат потребляемой этим оборудованием энергии бортового источника электроэнергии.

Эта цель достигается тем, что в заявляемом изобретении значительная часть задач, связанных с определением координат НО относительно ДПЛА, решается не на ДПЛА, а на НП в результате обработки отображения СИ, принятых от ДПЛА, на экране индикатора НП.

Существо предлагаемого способа поясняется схемами, изображенными на фиг. 1 – 4. На фиг.1 показаны схемы и параметры участка местности, который находится в данный момент в поле зрения СО ДПЛА, для вертикальной и горизонтальной плоскостей. На фиг.1, а) показаны схемы и параметры этого участка в вертикальной плоскости М, проходящей через продольную ось ДПЛА (пунктирные линии), и для вертикальной плоскости R, проходящей через центр массы (ц.м.) ДПЛА (точка А) и точку Ц положения НО на земной поверхности (сплошные линии). На фиг. 1, б) показаны схема и параметры этого участка для горизонтальной плоскости N, которая проходит через точку А – проекцию ц.м. ДПЛА на земную поверхность (сплошные линии), а также ближняя и дальняя относительно ДПЛА границы этого участка на земной поверхности с учетом ее рельефа (соответственно пунктирные линии V и U).

На фиг. 1 обозначено: А – положение ц.м. ДПЛА в вертикальной плоскости; ГМ – географический меридиан; MM – магнитный меридиан; А’ – проекция ц.м. ДПЛА на земную поверхность; ПА’ – проекция направления продольной оси ДПЛА на горизонтальную плоскость N, проходящую через точку А; Ц – положение ц.м. НО на земной поверхности; АД – дальняя граница ПЗ СО в плоскости R; AC – ближняя граница ПЗ СО в плоскости R; АО – ОПЗ СО в плоскости И; С – точка пересечения ближней границы ПЗ СО с земной поверхностью в плоскости R; Д – точка пересечения дальней границы ПЗ CO с земной поверхностью в плоскости R; В, Е, F – точки пересечения соответственно прямых АЦ, АД и АС с плоскостью N; Е’, В’, Ц’, F’ – проекции соответственно точек Е, В, Ц, F на линию пересечения плоскостей R и N; А’СЦД – рельеф местности по линии пересечения плоскостей R и N; УрМ – уровень моря; Н – высота полета ДПЛА над уровнем моря; S_ц – угол ориентации прямой А’Ц относительно ПА’; F_о – угол ориентации ОПЗ СО относительно вертикали; F_по – угол отклонения продольной оси ДПЛА от вертикали; F_тк – угол отклонения ОПЗ СО от продольной оси ДПЛА; F_пзу – ширина угла ПЗ (УПЗ) СО в вертикальной плоскости; F_пза – ширина УПЗ СО в горизонтальной плоскости; Д_гц – дальность между НО и ДПЛА в горизонтальной плоскости; F_ц – угол ориентации направления с ДПЛА на НО относительно вертикали в вертикальной плоскости R; G – угол магнитного склонения; К_мо – магнитный курс продольной оси ДПЛА; U – проекция на плоскость N ближней относительно ДПЛА границы участка земной поверхности, находящегося в GP СО, с учетом рельефа местности на этом участке; V – проекция на плоскость N дальней относительно ДПЛА границы участка земной поверхности, находящегося в ПЗ СО, с учетом рельефа местности на этом участке; ГП – линия пересечения горизонтальной плоскости, проходящей через точку А, с вертикальной плоскостью; ПО – продольная ось ДПЛА; Н_ра – высота рельефа местности над уровнем моря в точке А; S_гц – угол ориентации направления на НО в горизонтальной плоскости относительно географического меридиана.

На фиг. 2 показана схема экрана индикатора НП с отображением СИ участка местности, находящегося в ПЗ СО, и НО, который находится на этом участке. На фиг.2 обозначено: _но – отображение НО на экране индикатора; L_д – ширина отображения по дальности участка местности, находящегося в ПЗ СО, на экране индикатора; L_дц – координата отображения положения НО по дальности на экране индикатора НП; L_a – ширина отображения по азимуту участка местности, находящегося в ПЗ СО, на экране индикатора; L_ац – координата отображения положения НО по азимуту на экране индикатора НП; L_ио – отображение на экране индикатора НП проекции ОПЗ СО на горизонтальную плоскость.

На фиг. 3 показана блок-схема алгоритма вычисления координаты местоположения наземного объекта вычислителем наземного пункта. На фиг.3 обозначено: 1 – блок исходной информации, которую вводят в вычислитель наземного пункта предварительно и в процессе полета ДПЛА; – блок суммирования; блок умножения; блок деления; блок вычисления функции “синус”; блок вычисления функции “косинус”; блок вычисления функции “тангенс”; блок вычисления функции “арктангенс”; блок вычисления функции “корень квадратный”; блоки вычисления высот Н_ра и Н_рв рельефа местности соответственно в точках А и В по формулам 3), 4), 5) и 14), 15), 16), приведенным ниже; блок вычисления высоты Н_рр рельефа местности в точке Р по формулам 17), 18), 19), приведенным ниже; блок вычисления расстояния L_т между точками В и Р по направлению прямой АВ. Остальные обозначения на фиг.3 аналогичны соответствующим обозначениям на фиг.1 и фиг.2, а также обозначениям, которые использованы в приведенных ниже формулах (2)…(24).

На фиг. 4 показана структурная схема возможного варианта устройства, реализующего предложенный способ. На фиг.4 обозначено: 1 – приемник сигналов системы спутниковой навигации (ПССН); 2 – барометрический высотомер (БВ) ДПЛА; 3 – измеритель угла отклонения (ИУО) СО от продольной оси ДПЛА в вертикальной плоскости; 4 – гировертикаль (ГВ) ДПЛА; 5 – система обзора (СО) ДПЛА; 6 – магнитный компас (МК); 7 – вычислитель (В); 8 – передатчик канала связи (ПрКС) ДПЛА; 9 – приемник канала связи (ПКС) наземного пункта (НП); 10 – индикатор (И) НП; 11 – вычислитель (ВЧ) НП; ЦК – цифровая карта местности заданного района полета ДПЛА; W_дп, Q_дп – географические широта и долгота местоположения ДПЛА; СИ – сигналы изображения на выходе СО; H_p(W,Q) – зависимость высоты Н_р над уровнем моря рельефа точек местности от географических широты W и долготы Q местоположения этих точек; W_ц, Q_ц – значения географических широты и долготы местоположения НО. Остальные обозначения на фиг.4 аналогичны соответствующим обозначениям на фиг.1 – 3. Пунктирной линией ограничены устройства, которые установлены на борту ДПЛА.

Существо предлагаемого способа состоит в следующем. Предварительно в память ВЧ НП вводят: а) ЦК местности района, где запланирован полет ДПЛА, границами которого являются точки с заданными географическими координатами W_min, Q_min; W_min, Q_max; W_max, Q_min; W_max, Q_max; б) зависимость H_p(W, Q) высоты Н_р над уровнем моря точек рельефа местности в этом районе от значений географических широты W и долготы Q местоположения этих точек в виде матрицы H_p(W_i,Q_j) (i=1, 2,…, Т; j=1, 2,…, S) высот над уровнем моря точек рельефа местности в зависимости от заданных значений географических широты W_i и долготы Q_j местоположения этих точек с заданным шагом матрицы по широте dW, заданным шагом матрицы по долготе dQ и заданными значениями Т и S.

Т = (W_max-W_min)/dW; S = (Q_max-Q_min)/dQ;
в) параметры А_р и Е_р референц-эллипсоида Земли; г) угол G магнитного склонения; д) значения F_пзу, F_пза, L_д, L_a.

На ДПЛА устанавливают СО с возможностью ее вращения в вертикальной плоскости, причем положение СО в ходе полета ДПЛА стабилизируют по углу крена ДПЛА так, чтобы ОПЗ СО при любом значении угла крена ДПЛА находилась в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось ДПЛА. На ДПЛА также устанавливают ПССН, магнитный компас (МК), гировертикаль (ГВ), измеритель угла отклонения (ИОУ) СО от продольной оси ДПЛА и барометрический высотомер (БВ). На ДПЛА в полете с выхода СО получают СИ участка земной поверхности, который находится в ПЗ СО, а с помощью ПССН определяют значения W_дп, Q_дп географических координат текущего местоположения ДПЛА. Кроме того, на ДПЛА измеряют: текущее значение Н высоты полета ДПЛА над уровнем моря с помощью БВ, текущее значение _тк угла отклонения ОПЗ СО от продольной оси ДПЛА в вертикальной плоскости с помощью ИОУ, текущее значение F_пo угла отклонения продольной оси ДПЛА от вертикали с помощью ГВ и текущее значение К_мо магнитного курса продольной оси ДПЛА с помощью МК. По результатам измерений на ДПЛА вычисляют текущее значение F_o угла отклонения ОПЗ СО от вертикали по формуле
F_o=F_пo-F_тк. (1)
Полученные значения W_дп, Q_дп, Н, F_o и К_мо, а также СИ передают по каналу связи на НП. Принятые на НП значения W_дп, Q_дп, Н, F_o, К_мо вводят в ВЧ НП, а принятые на НП СИ подают на вход индикатора НП и отображают СИ на экране этого индикатора. Наблюдая СИ на экране индикатора, обнаруживают и опознают интересующий НО, после чего по экрану индикатора измеряют текущие значения L_дц и L_aц координат отображения местоположения НО на экране индикатора и вводят эти значения в ВЧ НП.

С использованием введенной информации в ВЧ НП вычисляют:
1) угол S_ц между прямыми АЕ и ПА, который в соответствии со схемами, показанными на фиг.1, б) и фиг.2, определяют по формуле
S_ц = F_пзаL_aц/L_a; (2)
2) высоту Н_ра над уровнем моря рельефа местности в точке А с координатами W_дп, Q_дп, которую определяют с использованием матрицы H_p(W_i, Q_j) (i=1, 2,…, Т; j=1, 2,…, S) в результате анализа прямого многогранника, основанием которого является прямоугольник, длина сторон которого равна
dW = W_i+1-W_i,
dQ = Q_j+1-Q_j,
а длина вертикальных ребер равна H_p(W_i, Q_j), H_p(W_i+1, Q_j), H_p(W_i, Q_j+1) и H_p(W_i+1, Q_j+l), по следующему алгоритму
Н_ра = H_p(W_i, Q_j)+L_тatgF_a, (3)


где H_p(W_г, Q_j+1) = H_p(W_i, Q_j+1)+(H_p(W_i+1, Q_j+1)-H_p(W_i, Q_j+1))(W_г-W_i)/dW,
W_г = W_i+(W_дп-W_i)dQ/(Q_дп-Q_j),
H_p(W_i+1, Q_г) = H_p(W_i+1, Q_j)+(H_p(W_i+1, Q_j+1)-H_p(W_i+1, Q_j))(Q_г-Q_j)/dQ, Q_г = Q_j+(Q_дп-Q_j)dW/(W_дп-W_i);
3) высоту Н_а полета ДПЛА над рельефом местности в точке А, которую на основе анализа схемы (фиг.1, а) определяют по формуле
Н_а = Н-Н_ра; (6)
4) длины L_аф и L_ae соответственно отрезков A F и А Е, которые в соответствии со схемой (фиг.1, а) определяют по формулам
L_аф = Н_аtg(F_o-0,5F_пзy), (7)
L_ae = Н_аtg(F_o+0,5F_пзy);
5) длину L_ав отрезка А В, которую в соответствии со схемами, показанными на фиг.1 и 2 определяют по формуле
L_aв = (L_ae-L_aф)L_дц/L_д; (8)
6) значение тангенса угла F_ц, которое в соответствии со схемой (фиг.1, а) определяют по формуле
tg(F_ц) = L_aв/Н_а; (9)
7) значение угла F_ц, которое в соответствии с выражением (9) вычисляют по формуле
F_ц = arctg(L_aв/Н_а); (10)
8) значение угла S_гц, которое на основе анализа схемы, показанной на фиг.1, б), определяют по формуле
S_гц = К_мо+G+S_ц; (11)
9) географические широту W_в и долготу Q_в точки В, которые определяют по формулам

где А_р, Е_р – известные значения большой полуоси и эксцентриситета референц-эллипсоида;
10) высоту над уровнем моря Н_рв рельефа местности в точке В с координатами W_в, Q_в, которую определяют с использованием матрицы H_p(W_i, Q_j) (i=1, 2,…, Т; j=1, 2,…, S) в результате анализа прямого многогранника, основанием которого является прямоугольник с длинами сторон
dW = W_i+n+1-W_i+n,
dQ = Q_j+m+1-Q_j+m,
а длина вертикальных ребер равна
H_p(W_i+n, Q_j+m), H_p(W_i+n+1, Q_j+m),
H_p(W_i+n, Q_j+m+1), H_p(W_i+n+1, Q_j+m+1),
где n – количество отрезков длиной dW между отрезком, в котором находится координата W_дп, и отрезком, в котором находится координата W_в; m – количество отрезков длиной dQ между отрезком, в котором находится координата Q_дп, и отрезком, в котором находится координата Q_в. Высоту Н_рв вычисляют по следующему алгоритму
Н_рв = H_p(W_i+n, Q_j+m)+L_твtgF_в, (14)


где H_p(W_r, Q_j+m+1) = H_p(W_i+n, Q_j+m+1)+(H_p(W_i+n+1, Q_j+m+1)-H_p(W_i+n, Q_j+m+1))(W_г-W_i+n)/dW,
W_r = W_i+n+(W_в-W_i+n)dQ/(Q_в-Q_j+m),
H_p(W_i+n+1, Q_r) = H_p(W_i+n+1, Q_j+m)+(H_p(W_i+n+1, Q_j+m+1)-H_p(W_i+n+1, Q_j+m))(Q_r-Q_j+m)/dQ,
Q_г = Q_j+m+(Q_в-Q_j+m)dW/(W_в-W_i+n);
11) высоту над уровнем моря Н_рр рельефа местности в точке Р пересечения прямой А В верхних ребер боковых граней многогранника, рассмотренного в п. 9), которую определяют с использованием матрицы H_p(W_i, Q_j) (i=1, 2,…, Т; j= 1, 2,…, S) в результате анализа прямого многогранника, рассмотренного в п.9). Высоту Н_рр вычисляют по следующему алгоритму



где W_pp = W_в+(W_в-W_дп)(Q_в-Q_j+m)/(Q_в-Q_дп),
Q_pp = Q_в+(Q_в-Q_дп)(W_i+n+1-W_в)/(W_в-W_дп);
12) угол наклона А_ав линейной зависимости Н_рв(L_ав) высоты рельефа местности в точке В вдоль прямой линии А В, который определяют по следующему алгоритму
А_ав = arctg((H_pp-Н_рв)/L_т), (20)

13) превышение dH_pвa рельефа местности в точке В над высотой Н_ра рельефа в точке А
dH_pвa = Н_рв-Н_ра; (22)
14) значение удаления Д_гц точки Ц местоположения НО от точки А в горизонтальной плоскости, которое вычисляют по формуле
Д_гц = (Н_а-dH_pвasin(А_ав)sin(F_ц)/соs(А_ав+F_ц))tg(F_ц), (23)
получаемую в результате анализа схемы (фиг.1, а);
15) значения географических широты W_ц и долготы Q_ц местоположения НО, которые определяют по формулам

Блок-схема алгоритма вычисления координат W_ц, Q_ц наземного объекта вычислителем наземного пункта в соответствии с приведенными выше формулами (2)…(24) показана на фиг.3.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает дистанционное определение координат местоположения НО с использованием ДПЛА при выполнении основного объема операций по решению этой задачи не на ДПЛА, а на НП. В частности, в предлагаемом способе не нужно измерять на ДПЛА дальность между ДПЛА и НО, а следовательно, на ДПЛА в отличие от прототипа не требуется устанавливать лазерный дальномер, в результате чего существенно уменьшается масса оборудования, устанавливаемого на ДПЛА, и затраты потребляемой этим оборудованием энергии бортового источника электроэнергии, чем и достигается цель изобретения.

Устройство, которое реализует предлагаемый способ, содержит (фиг.4) НС 1 с ПССН, БВ 2, ИУО 3, ГВ 4, СО 5, МК 6, В 7, ПрКС 8, ПКС 9, И 10, ВЧ 11, причем первый и второй выходы НС 1 связаны соответственно с первым и вторым входами ПрКС 8, выход БВ 2 связан с третьим входом ПрКС 8, выход ИУО 3 связан с первым входом В 7, выход ГВ 4 связан со вторым входом В 7, выход В 7 связан с четвертым входом ПрКС 8, выход СО 5 связан с пятым входом ПрКС 8, выход МК 6 связан с шестым входом ПрКС 8, первый выход ПКС 9 связан с первым входом ВЧ 11, второй выход ПКС 9 связан со вторым входом ВЧ 11, третий выход ПКС 9 связан с третьим входом ВЧ 11, четвертый выход ПКС 9 связан с четвертым входом ВЧ 11, пятый выход ПКС 9 связан с пятым входом ВЧ 11, шестой выход ПКС 9 связан с первым входом И 10, первый выход И 10 связан с шестым входом ВЧ 11, второй выход И 10 связан с седьмым входом ВЧ 11, восьмой вход ВЧ 11 связан с выходом устройства ввода ЦК, девятый вход ВЧ 11 связан с выходом устройства ввода матрицы H_p(W,Q), десятый вход ВЧ 11 связан с выходом устройства ввода G, L_д и L_a, одиннадцатый вход ВЧ 11 связан с выходом устройства ввода значений А_р и Е_р, первый и второй выходы ВЧ 11 связаны с соответствующими входами потребителей значений W_ц и Q_ц.

Работает это устройство следующим образом. Предварительно на восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый входы ВЧ 11 подают соответственно ЦК, H_p(W, Q), G, L_д, L_a, А_р, Е_р и запоминают эту информацию в ВЧ 11. В ходе полета ДПЛА с помощью НС 1 определяют значения W_дп и Q_дп и подают их соответственно на первый и второй входы ПрКС 8, с помощью БВ 2 измеряют значение Н и подают его на третий вход ПрКС 8, с помощью ИУО 3 измеряют значение угла _тк и подают его на первый вход В 7, с помощью ГВ 4 измеряют значение угла F_пo и подают его на второй вход В 7, с помощью В 7 вычисляют значение угла F_o и подают его на четвертый вход ПрКС 8, с помощью СО 5 получают СИ и подают его на пятый вход ПрКС 8, с помощью МК 6 измеряют значение угла К_мо и подают его на шестой вход ПрКС 8. Информацию, поданную на указанные входы ПрКС 8, передают с ДПЛА на НП и принимают на НП с помощью ПКС 9. Принятые значения Н, F_o, W_дп, Q_дп и К_мо с соответствующих выходов ПКС 9 подают на соответствующие входы ВЧ 11. Принятые СИ подают на первый вход И 10. Информацию, поступившую на вход И 10, отображают на экране индикатора И 10, наблюдают это отображение, обнаруживают и опознают на этом отображении интересующий НО и измеряют координаты L_дц, L_ац местоположения отображения НО на экране И 10. Измеренные значения L_дц и L_ац с соответствующих выходов И 10 подают на соответствующие входы ВЧ 11. С помощью ВЧ 11 на основе информации, которую подают на входы ВЧ 11, по рассмотренному выше алгоритму (2)…(22) вычисляют на НП значения географических широты W_ц и долготы Q_ц местоположения НО.

Источники информации:
1. “Иностранная печать об экономическом, научно-техническом и военном потенциале государств-участников СНГ и технических средствах его выявления”, серия “Технические средства разведывательных служб зарубежных государств”. Ежемесячный информационный бюллетень, – М., 7, 1999 г., стр. 3-4.

2. Е.А. Федосов (редактор), “Дистанционно пилотируемые летательные аппараты капиталистических стран” (Обзор по материалам иностранной печати), – М. , Научно-информационный центр, 1989 г., стр. 53-64.

Формула изобретения

Способ дистанционного определения координат местоположения наземного объекта, который состоит в том, что на дистанционно пилотируемом летательном аппарате устанавливают систему обзора с возможностью ее поворота в вертикальной плоскости, приемник системы спутниковой навигации, магнитный компас, гировертикаль, измеритель угла отклонения системы обзора от продольной оси этого летательного аппарата и барометрический высотомер, в полете этого аппарата на нем стабилизируют систему обзора по углу крена этого аппарата, с помощью системы обзора получают сигналы изображения участка местности, находящегося в поле зрения этой системы, определяют значения К_мо магнитного курса, высоты Н полета над уровнем моря, значения географических широты W_дп и долготы Q_дп местоположения этого аппарата и значение F_о угла ориентации поля зрения системы обзора относительно вертикали, по каналу связи передают с этого аппарата на наземный пункт значения Н, W_дп, Q_дп и F_о, а также сигналы изображения участка местности, находящегося в поле зрения системы обзора, принимают на этом пункте значения Н, W_дп, Q_дп, F_о, а также сигналы изображения этого участка местности, отображают эти сигналы изображения на экране индикатора наземного пункта, наблюдают это отображение и обнаруживают и опознают наземный объект на этом отображении, отличающийся тем, что в вычислитель этого пункта предварительно вводят цифровую карту местности района, в котором запланирован полет этого аппарата, зависимость H_p(W, Q) высоты Н_р над уровнем моря точек рельефа местности в этом районе от значений географических широты W и долготы Q этих точек, угол G магнитного склонения в этом районе, значения большой полуоси А_р и эксцентриситета Е_р референц-эллипсоида Земли, а также значения ширины F_пзу поля зрения системы обзора по углу места, ширины F_пза поля зрения этой системы по азимуту, максимальной длины L_д и максимальной ширины L_а отображения изображения этого участка местности на экране индикатора, на наземном пункте измеряют координаты L_дц и L_ац отображения местоположения наземного объекта на этом экране и вводят эти координаты в вычислитель, вводят в этот вычислитель также полученные от этого аппарата значения Н, _дп, Q_дп и F_о и с использованием информации, введенной в вычислитель предварительно и в процессе полета этого аппарата, вычисляют на наземном пункте значения географических широты _ц и долготы Q_ц местоположения наземного объекта.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.03.2005

Извещение опубликовано: 10.03.2006 БИ: 07/2006