Спосіб формування багатоелементного розподіленого еталонного зображення для високоточних кореляційно-екстремальних систем навігації

Реферат: Спосіб формування багатоелементного розподіленого еталонного зображення для високоточних кореляційно-екстремальних систем навігації полягає у формуванні еталонного зображення за допомогою локалізації інформативних ділянок зображень поверхні візування, що мають заданий набір характерних ознак та розташовані поблизу траєкторії руху літального апарата. Додатково вводяться декілька елементів інформативних областей. UA 100559 U (12) UA 100559 U UA 100559 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонована корисна модель належить до галузі навігації та управління рухом і може бути використана для оптимізації процесу визначення просторового положення літальних апаратів (ЛА) відповідно до вибраних алгоритмів кореляційно-екстремальної обробки, а також при створенні систем оперативної підготовки польотних завдань. Відомий спосіб формування еталонних зображень [1], який полягає у локалізації інформативних областей, що використовуються для створення еталонних зображень (ЕЗ) відповідно до заданого показника інформативності, який визначає потенційне значення результату поєднання ЕЗ і поточних зображень кореляційно-екстремальних систем навігації (КЕСН). Недоліком відомого способу є необхідність в значних обчислювальних ресурсах. Найбільш близьким до запропонованого технічного рішення, вибраним як прототип, є спосіб фрактального аналізу (ФА) для оперативної підготовки еталонних зображень [2], який полягає у формуванні ЕЗ за допомогою локалізації інформативних ділянок зображень поверхні візування (ПВ), що мають заданий набір характерних ознак та розташовані поблизу траєкторії руху ЛА. Недоліком способу-прототипу є визначення лише одного з напрямів підвищення точності визначення координат ЛА при виборі та використанні найкращих, з точки зору набору і складу, характерних ознак ЕЗ. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб формування багатоелементного розподіленого еталонного зображення для високоточних кореляційноекстремальних систем навігації, який дозволить формувати складні ЕЗ, що задовольняють вимогам високої точності і надійності автономного визначення місця розташування ЛА. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у ЕЗ яке, формується за допомогою локалізації інформативних ділянок зображень поверхні візування та має заданий набір характерних ознак і розташоване поблизу траєкторії руху ЛА, додатково вводяться декілька елементів інформативних областей. Кількість та склад додатково введених елементів інформативних областей визначаються швидкісними і маневреними характеристиками ЛА, можливостями бортової обчислювальної системи, особливостями польотного завдання, характеристиками і розташуванням інформативних областей на ПВ, можливостями застосування засобів маскування об'єктів і постановки перешкод. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у поліпшенні показників якості визначення положення ЛА в просторі, в разі спостереження ними ПВ з мінливим ландшафтом, або високою об'єктовою насиченістю, коли в зоні візування датчиків зовнішньої інформації спостерігається декілька інформативних областей. На фіг. 1 приведений принцип формування багатоелементного розподіленого ЕЗ. Суть способу формування багатоелементного розподіленого еталонного зображення для високоточних кореляційно-екстремальних систем навігації полягає у введенні в ЕЗ декількох елементів інформативних областей для підвищення точності і надійності автономного визначення місця розташування ЛА. Запропонований спосіб формування багатоелементного розподіленого еталонного зображення для високоточних кореляційно-екстремальних систем навігації передбачає попереднє усунення спотворень по ЕЗ невеликого розміру. Після усунення спотворень і суміщення (перерахунку) кореляційних піків, отриманих для кожного окремо ЕЗ, результуюча точність суміщення елементів інформативних областей та поточного зображення (ПЗ) по будьякій з координат визначається виразом 1 1  , 2 2  i i де i2 - дисперсії поєднання елементів ЕЗ та ПЗ по одній з координат на плоскості; і - кількість використовуваних інформативних областей вихідного зображення. Підвищення достовірності і точності визначення місцеположення ЛА залежить від геометрії системи ЛА (сукупність ЕЗ). Цьому також сприяє той факт, що при створенні системи ЕЗ взаємні відстані між її елементами (R12,R13,R23)відoмі (фіг.1).· Врахування геометричних властивостей системи ЕЗ реалізує потенційно високу точність визначення місця розташування ЛА по аналогії з багатопозиційними системами радіолокації [3]. Підвищення точності забезпечується визначенням подібності геометрії системи ЕЗ та геометрії розташування кореляційних піків, отриманих в результаті поелементного порівняння ЕЗ і ПЗ. За результатами геометричної подібності ЕЗ і ПЗ робиться уточнення як висоти, так і просторових координат ЛА. 1 UA 100559 U 5 10 Реалізація способу формування багатоелементного розподіленого еталонного зображення для високоточних кореляційно-екстремальних систем навігації передбачає використання систем вторинної обробки, до функцій якої може бути віднесене формування сукупності ЕЗ із заданим набором характерних ознак безпосередньо на борту ЛА, відповідно до його просторового положення і параметрів руху. Таким чином, запропонований спосіб формування багатоелементного розподіленого еталонного зображення для високоточних кореляційно-екстремальних систем навігації дозволяє забезпечити поліпшення показників якості визначення положення ЛА в просторі за рахунок використання складних еталонних зображень, якіснішого обліку фоново-об'єктового складу поверхні візування та використання додаткової геометричної ознаки "система ЕЗ-ЛА". Для практичної реалізації запропонованого способу необхідне застосування високопродуктивних бортових обчислювальних комплексів, що реалізовують операції порівняння поточних і складних еталонних зображень, а також вторинну обробку отриманої навігаційної інформації. 15 20 25 30 Джерела інформації: 1. Баклицкий В.К. Корреляционно-экстремальные методы навигации и наведения / В.К. Баклицкий. - Тверь.: "Книжный клуб", 2009. - 360 с. 2. Таршин В.А. Обоснование применения методов фрактального анализа для оперативной подготовки эталонных изображений /Таршин В.Α., Сотников A.M., Пащенко Р.Э. // Системи обробки інформації. - 2014.- №1(117).-С. 62-66. 3. Радиоэлектронные системы: Основы построения и теория. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп./ Под ред. Я.Д.Ширмана. - М.: Радиотехника, 2007.- 512с: ил. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб формування багатоелементного розподіленого еталонного зображення для високоточних кореляційно-екстремальних систем навігації, який полягає у формуванні еталонного зображення за допомогою локалізації інформативних ділянок зображень поверхні візування, що мають заданий набір характерних ознак та розташовані поблизу траєкторії руху літального апарата, який відрізняється тим, що додатково вводяться декілька елементів інформативних областей. 2 UA 100559 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3