RU2566380C1 - System of astro-viewing - Google Patents
System of astro-viewing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566380C1 RU2566380C1 RU2014129166/28A RU2014129166A RU2566380C1 RU 2566380 C1 RU2566380 C1 RU 2566380C1 RU 2014129166/28 A RU2014129166/28 A RU 2014129166/28A RU 2014129166 A RU2014129166 A RU 2014129166A RU 2566380 C1 RU2566380 C1 RU 2566380C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrections
- astro
- output
- unit
- false
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к астроинерциальным навигационным системам, в которых основная навигационная информация (счисляемые координаты и курс) корректируется по сигналам, поступаемым с выхода астровизирующего устройства.The invention relates to astroinertial navigation systems in which the basic navigation information (calculated coordinates and course) is adjusted according to the signals received from the output of the astroizing device.
Известна астроинерциальная система, описанная в RU 2442108 С1, 10.02.2012, состоящая из астровизира (телеблока), управляемого следящими системами, обеспечивающими его нацеливание в расчетную точку по целеуказаниям, выдаваемым из бортовой центральной вычислительной машины, выход которого подключен к последовательно соединенным аналогово-цифровому преобразователю, блоку формирования астропоправок, представляющих разности между расчетными и фактическими координатами визируемой звезды, и блоку формирования осредненного значения астропоправок. Недостатком данной системы является то, что в отдельных случаях, в отличие от штатного случая поступления выходных сигналов имеют место сбои (ложные сигналы) в формировании выходных сигналов, являющиеся следствием внешних факторов при визировании звезды. Таким образом, измерения содержат ошибку, порождаемую этими сбоями.Known astroinertial system described in RU 2442108 C1, 02/10/2012, consisting of astrovisir (teleblock) controlled by tracking systems that ensure its targeting to the calculated point by target designation issued from the onboard central computer, the output of which is connected to an analog-digital connected in series a converter, an astro corrections forming unit representing differences between the calculated and actual coordinates of the sighted star, and an averaged astro corrections generating unit. The disadvantage of this system is that in some cases, in contrast to the regular case of receipt of output signals, malfunctions (false signals) occur in the formation of output signals, which are a consequence of external factors during star sighting. Thus, the measurements contain the error caused by these failures.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности получаемых измерений путем предварительной отбраковки указанных сбоев, с достижением такого технического результата, как повышение точности определения фактических координат звезды системой астровизирования.The objective of the invention is to increase the accuracy of the measurements obtained by preliminary rejection of the indicated failures, with the achievement of such a technical result as improving the accuracy of determining the actual coordinates of a star by the astrovization system.
Заявленный технический результат достигается системой астровизирования, состоящей из астровизора, управляемого следящими системами, обеспечивающими его нацеливание в расчетную точку по целеуказаниям, выдаваемым из бортовой центральной вычислительной машины (ЦВМ), выход которого подключен к аналогово-цифровому преобразователю (АЦП), выход которого подключен к блоку формирования астропоправок, представляющих разности между расчетными и фактическими координатами визируемой звезды, выход которого подключен к блоку отбраковки ложных астропоправок, состоящему из последовательно соединенных буфера выходных сигналов блока формирования астропоправок, двух счетчиков, обеспечивающих выборку сигналов из буфера, разностной системы и системы сравнения, формирующую порог, по которому производится отбраковка сбойных сигналов, выход которого подключается к входу блока формирования осредненного значения астропоправок, при этом блок формирования осредненного значения астропоправок выполнен с возможностью сравнения, обеспечивающего отбраковку сбойных астропоправок по порогу, сформированному в блоке отбраковки ложных астропоправок.The claimed technical result is achieved by an astrovization system consisting of an astrovisor controlled by tracking systems that ensure its targeting at a design point by target designation issued from the onboard central computer (DAC), the output of which is connected to an analog-to-digital converter (ADC), the output of which is connected to block for the formation of astro corrections, representing the differences between the calculated and actual coordinates of the sighted star, the output of which is connected to the block for rejecting false a line corrections, consisting of series-connected buffer of the output signals of the astropod corrections forming unit, two counters that provide sampling of signals from the buffer, the difference system and the comparison system, which forms the threshold by which the fault signals are rejected, the output of which is connected to the input of the unit for generating the averaged astropod corrections, when this unit is the formation of the averaged value of astro corrections made with the possibility of comparison, providing the rejection of failed astro corrections by pore gu formed in the block of rejection of false astro corrections.
Фиг. 1 - график, отражающий штатный случай поступления выходных сигналов в виде угловых поправок ΔAi, ΔВi по азимуту и высоте в процессе визирования звезды.FIG. 1 is a graph reflecting the regular case of output signals in the form of angular corrections ΔA i , ΔB i in azimuth and altitude during the star sighting.
Фиг. 2 - график, отражающий сбои (ложные сигналы) при формировании выходных сигналов в виде угловых поправок ΔАi, ΔВi по азимуту и высоте, вызванные внешними факторами при визировании звезды.FIG. 2 is a graph reflecting failures (false signals) when generating output signals in the form of angular corrections ΔА i , ΔВ i in azimuth and altitude caused by external factors when sighting a star.
Фиг. 3 - известная система астровизирования.FIG. 3 - a well-known astrovization system.
Фиг. 4 - заявляемая система астровизирования.FIG. 4 - the claimed system of astrovization.
Известная система астрововизирования, представленная на фиг. 3, состоит из астровизора (телеблока) 3, управляемого следящими системами 2, обеспечивающими его наведение в заданную точку по целеуказаниям, формируемым в бортовой ЦВМ 1, выход которого подключен к последовательно соединенным аналогово-цифровому преобразователю (АЦП) 4, блоку формирования астропоправок 5, представляющих разности между расчетными и фактическими координатами визируемой звезды, и блоку осреднения астропоправок 7.The known astrovization system shown in FIG. 3, consists of an astrovisor (teleblock) 3, controlled by
Известная система астровизирования, график выходных сигналов при работе которой отражает фиг. 1, работает следующим образом.The known astrovization system, the graph of the output signals during operation of which is reflected in FIG. 1, works as follows.
Выходные сигналы астровизирующего устройства, формируемые в процессе визирования выбранной звезды, преобразуются в цифровой код в блоке преобразования аналогового сигнала (АЦП) 4, который поступает в блок формирования астропоправок 5, выходом которого является упорядоченная последовательность цифровых сигналов, каждый из которых представляет разность меду угловыми координатами визируемой звезды и их расчетными значениями.The output signals of the astroizing device, formed during the sighting of the selected star, are converted into a digital code in the analog signal conversion unit (ADC) 4, which is fed to the astro
Для формирования измерения dA, dB в блоке осреднения астропоправок 7 проводится осреднение выходных сигналов:To form the measurement dA, dB in the averaging unit of
где N - число выходных сигналов.where N is the number of output signals.
Осредненное значение dB считается аналогично.The averaged dB value is considered similar.
Однако в отдельных случаях, в отличие от штатного случая поступления выходных сигналов, представленного на фиг. 1, имеют место сбои в формировании выходных сигналов, как это представлено на фиг. 2. При этом такого рода сбои (ложные сигналы) не связаны с какими-либо аппаратурными сбоями, а являются следствием внешних факторов при визировании звезды. Естественно, что при наличии такого рода сбоев измерение, определяемое по (1), будет содержать ошибку, порождаемую этими сбоями.However, in some cases, in contrast to the regular case of the output signals presented in FIG. 1, there are failures in the formation of the output signals, as shown in FIG. 2. Moreover, such failures (false signals) are not associated with any hardware failures, but are a consequence of external factors when sighting a star. Naturally, in the presence of such failures, the measurement determined by (1) will contain the error generated by these failures.
Для исключения сбоев (ложных сигналов), вызванных внешними факторами при визировании звезды, в систему необходимо ввести блок, позволяющий отсеивать (отбраковывать) такие сбои (ложные сигналы), т.е. блок отбраковки ложных астропоправок 6.In order to exclude failures (false signals) caused by external factors during star sighting, it is necessary to introduce a block into the system that allows you to sift (reject) such failures (false signals), i.e. block of rejection of false astro corrections 6.
Для достижения заявленного технического результата блок отбраковки ложных астропоправок 6 вводят в систему между блоком формирования астропоправок 5 и блоком осреднения 7 (фиг. 4).To achieve the claimed technical result, the block of rejection of false astro corrections 6 is introduced into the system between the block of formation of
Блок отбраковки ложных астропоправок 6 состоит из последовательно соединенных накопителя сигналов, поступающих с выхода блока формирования астропоправок, двух счетчиков, идентифицирующих номера сравниваемых сигналов, разностной системы и системы сравнения полученной разности с некоторой фиксированной константой L, величина которой определяется точностными характеристиками системы. При этом блок осреднения 7 необходимо выполнить с возможностью сравнения, обеспечивающего выборку неотбракованных сигналов по условию (4).The false astro corrections rejection unit 6 consists of a series-connected signal storage device coming from the output of the astro corrections formation unit, two counters identifying the numbers of the signals being compared, a difference system and a system for comparing the received difference with some fixed constant L, the value of which is determined by the accuracy characteristics of the system. In this case, the
Блок отбраковки ложных астропоправок 6 работает следующим образом.Block rejection of false astro corrections 6 works as follows.
Пакет выходных сигналов ΔА, получаемый при визировании выбранной звезды, содержит N выходных сигналов. Для достижения заявленного технического результата вычисляются абсолютные величины разностей:The package of output signals ΔA obtained by sighting the selected star contains N output signals. To achieve the claimed technical result, the absolute values of the differences are calculated:
где i, j=1, 2, …; N - номер выходного сигнала.where i, j = 1, 2, ...; N is the number of the output signal.
Очевидно, что количество таких функций будет равно числу сочетаний
Процедура отбраковки заканчивается, когда в числе неотбракованных выходных сигналов останется один, в случае, если начальное число N сигналов нечетное, поскольку в каждом цикле отбраковки отбраковываются по два сигнала, либо два, в случае, если начальное число выходных сигналов четное. По окончании отбраковки формируется константа L, равная либо последнему неотбракованному сигналу либо среднему арифметическому двух последних неотбракованных сигналов, и далее вычисляется осредненное значение:The rejection procedure ends when one of the number of non-rejected output signals remains, in case the initial number N of signals is odd, since two signals are rejected in each rejection cycle, or two if the initial number of output signals is even. At the end of the rejection, a constant L is formed, which is equal to either the last non-rejected signal or the arithmetic average of the last two non-rejected signals, and then the averaged value is calculated:
где М - число всех выходных сигналов, удовлетворяющих условию:where M is the number of all output signals that satisfy the condition:
где Lp - некоторый заданный порог, величина которого определяется точностными характеристиками устройства астровизирования.where L p is some predetermined threshold, the value of which is determined by the accuracy characteristics of the astrovization device.
Астропоправки в виде цифрового кода, поступающие с выхода формирования астропоправок, запоминаются в регистрах накопителя сигналов М(к), в соответствующем регистре буфера логических значений МА(к) формируется значение МА(к)=True и счетчик к увеличивается на единицу. При достижении значения к=N, где N - число астропоправок, содержащееся в пачке, передаваемой из блока формирования астропоправок, управление передается на блок формирования порога L.Astroproof corrections in the form of a digital code coming from the output of the formation of astroproof corrections are stored in the signal storage registers M (k), the value MA (k) = True is generated in the corresponding register of the buffer of logical values MA (k) and the counter k is increased by one. When the value k = N is reached, where N is the number of astro corrections contained in the packet transmitted from the astro corrections forming unit, control is transferred to the threshold forming unit L.
Исходное значение счетчика к=0; буфера логических значений - MA(i)=False.The initial value of the counter is k = 0; boolean logical values - MA (i) = False.
Начальное значение счетчика N задается равным числу астропоправок, содержащихся в регистрах накопителя сигналов М(к). Счетчики i и j, меняющиеся как i=1, 2, …; N, j=i+1, i+2, …, N, определяют номера регистров накопителя, в которых хранятся сигналы для вычисления:The initial value of the counter N is set equal to the number of astro corrections contained in the registers of the signal storage device M (k). Counters i and j, changing as i = 1, 2, ...; N, j = i + 1, i + 2, ..., N, determine the numbers of the drive registers in which the signals are stored for calculating:
Величина ΔM вычисляется только для i-х и j-х астропоправок при условии, что в i-й и j-й ячейках буфера логических значений МА установлено значение True. Вычисленная величина ΔM сравнивается в системе сравнения в величиной Am (исходное значение Am=0), и при ΔМ>Am значение ΔМ заносится в Am, а значения счетчиков I, j запоминаются в I′, j′. Таким образом, после просмотра всех пар регистров накопителя (i=N) в ячейках I′, j′ будут содержаться номера регистров накопителя, для которых разность ΔM максимальна. В ячейки I′, j′ регистра МА заносится значение False, счетчик N уменьшается на два, Am зануляется и операция вычисления ΔM по описанной выше системе повторяется до тех пор, пока значение счетчика N не станет меньше трех, т.е. из числа просматриваемых измерений не останется два или одно, после чего вычисляется L по следующей системе:The value ΔM is calculated only for the ith and jth astro corrections provided that the i-th and j-th cells of the buffer of logical values of MA are set to True. The calculated ΔM value is compared in the comparison system to Am (the initial value Am = 0), and for ΔM> Am, the ΔM value is entered in Am, and the values of the counters I, j are stored in I ′, j ′. Thus, after viewing all pairs of drive registers (i = N), cells I ′, j ′ will contain the numbers of drive registers for which the difference ΔM is maximum. The value False is entered in the cells I ′, j ′ of the MA register, the counter N is reduced by two, Am is zeroed and the calculation operation ΔM according to the system described above is repeated until the counter N is less than three, i.e. of the number of measurements viewed, there will be two or one left, after which L is calculated by the following system:
Просматриваются ячейки логического буфера AM и вычисляется L как значение М(r) одного оставшегося регистра накопителя для которого МА(r)=True, либо как среднее арифметическое двух значений регистров М(r) и M(s), для которых MA(r)=True и MA(s)=True, и управление передается на выполнение блока осреднения, система которого представлена на фиг. 7. В блоке осреднения получается:The cells of the logical buffer AM are looked through and L is calculated as the value of M (r) of one remaining drive register for which MA (r) = True, or as the arithmetic mean of two values of the registers M (r) and M (s) for which MA (r) = True and MA (s) = True, and control is transferred to the execution of the averaging block, the system of which is shown in FIG. 7. In the averaging block it turns out:
вычисляется среднее арифметическое всех астроизмерений, удовлетворяющих условию:the arithmetic mean of all astro measurements complying with the condition is calculated:
где Lp - некоторый фиксированный порог, величина которого определяется точностными характеристиками астровизира.where L p is some fixed threshold whose value is determined by the accuracy characteristics of astrovisir.
Покажем, что осреднение по (6) полностью эквивалентно (1).We show that averaging over (6) is completely equivalent to (1).
Доказательство проводим по индукции.The proof is by induction.
Обозначим:Denote:
- среднее арифметическое М слагаемых.- arithmetic mean M terms.
Тогда по определению:Then by definition:
- среднее арифметическое М+1 слагаемых.- arithmetic mean of M + 1 terms.
Выделив последнее слагаемое в правой части (9), представим (9) как:Selecting the last term on the right-hand side of (9), we represent (9) as:
Умножим и разделим первое слагаемое в правой части (10) на М. Тогда с учетом (8) получим:We multiply and divide the first term on the right-hand side of (10) by M. Then, taking into account (8), we obtain:
Прибавив и отняв в первом слагаемом правой части (11) единицу, получим:Adding and subtracting one in the first term of the right-hand side of (11), we get:
т.е. получили (6).those. received (6).
Исходное значение переменной dAm The initial value of the variable dA m
dA0=0.dA 0 = 0.
При поступлении первого сигнала ΔA1 по (6) получаем:Upon receipt of the first signal ΔA 1 according to (6) we obtain:
dA1=dA0+(ΔA1-dA0)/1=ΔA1 dA 1 = dA 0 + (ΔA 1 -dA 0 ) / 1 = ΔA 1
При поступлении второго измерения ΔA2 получаем по (6):Upon receipt of the second measurement ΔA 2 we obtain by (6):
dA2=dA1+(ΔA2-dA1)/2=(ΔA2+ΔA1)/2dA 2 = dA 1 + (ΔA 2 -dA 1 ) / 2 = (ΔA 2 + ΔA 1 ) / 2
и так далее, что и доказывает эквивалентность (1) и (6).and so on, which proves the equivalence of (1) and (6).
Таким образом, в системе астровизирования отсекаются ложные сигналы, вызванные внешними факторами при визировании звезды, что позволяет повысить точность определения фактических координат звезды системой астровизирования, а соответственно позволяет более точно определить местонахождение летательного аппарата.Thus, false signals caused by external factors during star sighting are cut off in the astrovization system, which makes it possible to increase the accuracy of determining the actual coordinates of a star by the astrovization system, and, accordingly, allows to more accurately determine the location of the aircraft.
Изобретение реализуемо в высокоточных астроинерциальных навигационных системах летательных аппаратов.The invention is practicable in high-precision astroinertial navigation systems for aircraft.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014129166/28A RU2566380C1 (en) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | System of astro-viewing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014129166/28A RU2566380C1 (en) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | System of astro-viewing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2566380C1 true RU2566380C1 (en) | 2015-10-27 |
Family
ID=54362208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014129166/28A RU2566380C1 (en) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | System of astro-viewing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2566380C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654965C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-05-23 | Публичное акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" (ПАО "МИЭА") | Integrated strap-down astro-inertial navigation system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5396326A (en) * | 1989-04-03 | 1995-03-07 | Northrop Grumman Corporation | Two gimbal error averaging astro-inertial navigator |
RU2120108C1 (en) * | 1990-01-10 | 1998-10-10 | Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Device for determination of astronomical coordinates |
RU2378616C1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Celestial guidance system |
EP2175237A1 (en) * | 2008-10-13 | 2010-04-14 | Honeywell International | System and methods for image-based navigation using line features matching |
RU2442108C1 (en) * | 2010-10-27 | 2012-02-10 | Открытое акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" | Method and device for celestial-inertial navigation |
-
2014
- 2014-07-16 RU RU2014129166/28A patent/RU2566380C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5396326A (en) * | 1989-04-03 | 1995-03-07 | Northrop Grumman Corporation | Two gimbal error averaging astro-inertial navigator |
RU2120108C1 (en) * | 1990-01-10 | 1998-10-10 | Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Device for determination of astronomical coordinates |
RU2378616C1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Celestial guidance system |
EP2175237A1 (en) * | 2008-10-13 | 2010-04-14 | Honeywell International | System and methods for image-based navigation using line features matching |
RU2442108C1 (en) * | 2010-10-27 | 2012-02-10 | Открытое акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" | Method and device for celestial-inertial navigation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654965C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-05-23 | Публичное акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" (ПАО "МИЭА") | Integrated strap-down astro-inertial navigation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mobasher et al. | Photometric redshifts of galaxies in COSMOS | |
Kuiper | Problems of Double-Star Astronomy | |
CA2920519C (en) | Angles-only initial orbit determination (iod) | |
EP3581968A1 (en) | Signal fault detection for global navigation satellite system using multiple antennas | |
Martin et al. | Mass determination of astrometric binaries with Hipparcos-III. New results for 28 systems | |
RU2684899C2 (en) | Ground-based system and method to extend detection of excessive delay variations using parity corrections | |
RU2566380C1 (en) | System of astro-viewing | |
US8244467B2 (en) | Method and device for determining a reliable position of an aircraft | |
RU2620854C1 (en) | Method for determining orientation of space or air crafts and device for its implementation | |
RU2566381C1 (en) | Method of primary processing of output information of astro-viewing device | |
US9057776B1 (en) | Hybrid estimation DF algorithm | |
RU2582309C1 (en) | Astronomical sighting system | |
JP5383120B2 (en) | Tracking device | |
Guo et al. | Construction of shipborne navigation equipment's comprehensive effectiveness evaluation index system based on improved ADC model | |
Fateev et al. | Phase ambiguity resolution in the GLONASS/GPS navigation equipment, equipped with antenna arrays | |
Vityazev et al. | New features of Parenago’s discontinuity from Gaia DR1 data | |
Wallerstein | On the use of small parallaxes for calibration purposes | |
US10514260B2 (en) | Integrity control method and merging/consolidation device comprising a plurality of processing modules | |
Tikhonov | Expansion of the stellar subsystems of disk galaxies | |
RU2626015C1 (en) | Device for recognizing nonmanoeuvreing ballistic target by fixed selection of range squares | |
Maigurova et al. | Probabilities of physical link between the components of the selected multiple systems from WDS catalog | |
RU2798416C1 (en) | Methods for determining coordinates of a sea target emitting noise | |
RU2641619C1 (en) | Method of astrocorrection | |
Bulychev et al. | Compensation of systematic errors of measurements based on the object motion invariants | |
RU171271U1 (en) | Recognition device for a non-maneuvering ballistic missile from samples of range products at radial speed |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |