Разработка системы определения координат летательного аппарата на основе совмещения радиолокационной и картографической информации

• Автор: Конкин, Юрий Валериевич
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 148 с. : ил.

1 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ В СИСТЕМАХ НАВИГАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ (ЛА)
1.1 Математические модели определения координат ЛА
1.2 Анализ возможностей применения радиолокационных изображений (РЛИ)
в различной местности и для различных режимов полета ЛА
1.3 Разработка направлений использования цифровой картографической
информации для уточнения координат ЛА
Основные результаты
2 ПРЕДВАРИТЕЛЬАЯ ОБРАБОТКА РАДИОЛОКАЦИОННОЙ И КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
2.1 Разработка алгоритмов фильтрации текущего и эталонного РЛИ
2.2 Разработка алгоритмов сегментации текущего и эталонного РЛИ
2.3 Технология получения эталонного РЛИ на основе цифровой
картографической информации
Основные результаты
3 ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОПОСТАВИМЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ РЛИ ДЛЯ ТОЧНОГО ВЫЧИСЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЛА
3.1 Использование инвариантных моментов для получения признаков РЛИ
3.2 Корреляционное совмещение РЛИ на основе инвариантных моментов
3.3 Разработка технологии хранения и доступа к эталонной информации
Основные результаты
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОЙ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЛА
4.1 Разработка структуры программной системы определения координат и комплекса её аттестации
4.2 Экспериментальная оценка погрешности определения координат
4.3 Оценка быстродействия работы системы
Основные результаты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность работы. Актуальность данной диссертационной работы связана с общим ходом и тенденциями развития авионики пятого поколения. Резкое повышение сложности и числа решаемых задач, наличие маневренного, информационного и огневого противодействия со стороны противника во многих случаях снижает возможность эффективного выполнения боевого задания при том уровне инструментального, информационного и системного обеспечения, который имел место в авиационных комплексах 80-х годов. Стало очевидным, что увеличение точности вывода ЛА в заданную точку, повышение безопасности полета, обеспечение требуемого уровня боевой эффективности невозможно без комплексного подхода к использованию всех возможных информационных средств.
Появилась необходимость в четкой информационной, индикационной и алгоритмической увязке всех этапов обеспечения жизнедеятельности ЛА с учетом эргономических требований к бортовым системам, накладываемых наличием человека, являющегося главным в процессе управления на всех режимах полета. В этой связи существенное значение приобрела помощь летчику и его разгрузка от вычислительных и многих двигательных операций, т.е. автоматизация процессов пилотирования и управления в условиях ограниченной видимости.
Задача автоматизации требует комплексного подхода к ее решению. Только в этом случае может быть достигнут максимальный результат в увеличении эффективности применения ЛА, способного выполнять задачи по всему миру в дневное и ночное время при неблагоприятной погоде, в различных условиях окружающей среды, включая пустыни и Арктику.
Данная диссертационная работа посвящена созданию системы определения координат местоположения ЛА, изменения маршрутов полетов которых заранее определить невозможно. К таким ЛА можно отнести вертолет и беспилотный летательный аппарат (БПЛА). Такая система может являться одним из средств коррекции навигационных параметров, получаемых от инерциальных навигационных систем (ИНС). Это позволит при пропадании информации от спутниковой навигационной системы (СНС) обеспечить автоматическую

Рассмотрим применение симметричных операторов для обнаружения и выделения границ перепада яркостей. Срез по строке или по столбцу РЛИ может иметь следующий вид (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 - Срез по строке или столбцу РЛИ
На рисунке 2.1 ^ - координаты начала и конца области с большими
значениями функции /(.к,у) яркости. Аналогично, /[(2), ^2) - координаты начала и соответственно конца другой области с повышенными значениями функции яркости. Для обнаружения границ ^, К = 1,2,... перепада яркостей можно использовать симметричные операторы.
Известно, что симметричный оператор А с весовой функцией а вида а = (а_к,а_к+1 а_и1,а1 а/с_1,ак), (2.11)

где а_у = а у У/ = 1,2 1а]=~/2,
обеспечивают «аннулирование» многочленов до второй степени включительно [42]. Разумеется, весовые коэффициенты можно подобрать так, что будет выполняться