Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2019, № 3 · RADIO ENGINEERING

Self-compensating method of passive location under conditions of prior uncertainty with the use of conical surface of emitting target position

I.G. Bulychev1,2, I.L. Sirenko1,2

1 АО «ВНИИ «Градиент», Rostov-on-Don, Russia
2 JSC «All-Russian Scientific Research Institute «Gradient», Rostov-on-Don, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2019.3.12 UDC 621.396 EDN SHECCX

Abstract

A multi-station passive ranging system comprising several direction finders is considered, while unknown systematic measurement errors in the azimuth and elevation channels that predetermines the need to solve coordinate measurement task under conditions of prior uncertainty are considered acceptable. For this case, a computationally efficient self-compensating (in regard to systematic errors) method for determining the motion variables of this target taking into account the invariants of the adopted motion model of the emitting target and the position cones corresponding to the measurements of the elevation angle of all direction finders has been developed. Whereby, the traditional extension of the state space is not used. The developed method is focused either on the rectilinear uniform motion model which corresponds to the observation segment of the patrolled target, or on a complex model in the form of several sections of such motion. Alongside with the above systematic errors in azimuth channels, the effect of fluctuation errors admitting statistical description within the normal probability law is also considered. The issues of observability and accuracy of the developed method are discussed. The useful practical recommendations are provided.

  • многопозиционная угломерная система
  • пеленгатор
  • азимут
  • угол места
  • излучающая цель
  • поверхность положения
  • конусная поверхность положения
  • систематическая ошибка измерения
  • модель прямолинейного равномерного движения
  • инвариант
  • автокомпенсация
  • наблюдаемость
  • точность
  • multi-station ranging system
  • direction finder
  • azimuth
  • elevation angle
  • emitting target
  • surface of position
  • conical surface of position
  • systematic measurement error
  • rectilinear uniform motion model
  • invariant
  • self-compensation
  • observability
  • accuracy
Аннотация (на русском)

Автокомпенсационный метод пассивной локации в условиях априорной неопределенности с использованием конусных поверхностей положения излучающей цели

Рассматривается многопозиционная система пассивной локации, состоящая из нескольких пеленгаторов, при этом в каналах азимута и угла места допускается наличие неизвестных систематических ошибок измерений, что предопределяет необходимость решения задачи координатометрии в условиях априорной неопределенности. Для этого случая, с учетом инвариантов принятой модели движения излучающей цели и конусов положения, соответствующих измерениям угла места всех пеленгаторов, развит эффективный в вычислительном плане автокомпенсационный (по отношению к систематическим ошибкам) метод определения параметров движения данной цели. При этом не используется традиционное расширение пространства состояний. Развиваемый метод ориентирован на модель прямолинейного равномерного движения, что соответствует отрезку наблюдения барражирующей цели, либо на составную модель в виде нескольких участков такого движения. Наряду с указанными систематическими ошибками в угломерных каналах учитывается также влияние флуктуационных погрешностей, допускающих статистическое описание в рамках нормального закона распределения. Обсуждаются вопросы наблюдаемости и точности развиваемого метода. Даны полезные практические рекомендации.

For citation

Bulychev I.G., Sirenko I.L. Self-compensating method of passive location under conditions of prior uncertainty with the use of conical surface of emitting target position // Journal of Radio Electronics. – 2019. – No. 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.3.12

References

  1. Жданюк Б.Ф. Основы статистической обработки траекторных измерений. М.: Сов. Радио. 1978. 384 с.
  2. Клаус А. О систематических ошибках определения траекторий // Труды 1-го междунар. симп. ИФАК по автоматическому управлению в мирном использовании космического пространства. Ставангер, Норвегия, 12-15 дек. 1968. М.: Наука, 1968. С. 23-29.
  3. Булычев Ю.Г., Манин А.П. Математические аспекты определения движения летательных аппаратов. М.: Машиностроение. 2000. 256 с.
  4. Булычев Ю.Г., Васильев В.В., Джуган Р.В. и др. Информационно-измерительное обеспечение натурных испытаний сложных технических комплексов / Под ред. А.П. Манина, В.В. Васильева. М.: Машиностроение-Полет, 2016. 440 с.
  5. Булычев Ю.Г., Чепель Е.Н. Интеллектуально-аналитический метод триангуляционного оценивания параметров движения излучающей цели при наличии недостоверных измерительных каналов // Успехи современной радиоэлектроники, 2017. №7. С. 86-99.
  6. Булычев Ю.Г., Коротун А.А. Компенсация систематической погрешности в радиопеленгаторах // Радиотехника, 1989. №2. С. 16-18.
  7. Булычев Ю.Г., Мужиков Г.П. Коррекция измерений угла места в стационарном пеленгаторе при плоскостном движении цели // Изв. ВУЗов. Радиоэлектроника, 1997. 40, №3-4, С. 52-60.
  8. Булычев Ю.Г., Мозоль А.А., Помысов А.С. Метод коррекции траекторных измерений автономной угломерной системы // Изв. ВУЗов России. Радиоэлектроника, 2011. №2, С. 33-43.
  9. Черняк В.С., Заславский Л.П., Осипов Л.В. Многопозиционные радиолокационные системы. Обзор // Зарубежная радиоэлектроника, 1987. №1. С. 9-69.
  10. Булычев Ю.Г. Обоснование методов оптимального оценивания параметров движения цели в триангуляционной измерительной системе // Известия РАН. Теория и системы управления, 2015. №4, С. 94-110.
  11. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высшая школа. 1999. 576 с.