RU2455615C1 - Method for non-coherent accumulation of optical location signals - Google Patents
Method for non-coherent accumulation of optical location signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2455615C1 RU2455615C1 RU2011101613/28A RU2011101613A RU2455615C1 RU 2455615 C1 RU2455615 C1 RU 2455615C1 RU 2011101613/28 A RU2011101613/28 A RU 2011101613/28A RU 2011101613 A RU2011101613 A RU 2011101613A RU 2455615 C1 RU2455615 C1 RU 2455615C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- range
- array
- determined
- pulse
- accumulation
- Prior art date
Links
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 title 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003491 array Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерной дальнометрии.The invention relates to laser technology, namely to laser ranging.
Известны способы лазерного зондирования удаленных объектов для получения информации об их дальности и других характеристиках. Известен способ определения дальности до цели, включающий посылку на цель лазерного импульса S0(t,t0), регистрацию момента посылки t0, прием отраженного целью излучения S(t,tD), регистрацию момента приема tD и определение временного интервала τ=tD-t0, по которому судят о дальности D до цели [1] по формуле D=сτ/2, где с - скорость света. Недостатком этого способа является необходимость применения мощных излучателей и высокочувствительных приемников для обеспечения широкого диапазона измерений дальности.Known methods of laser sensing of remote objects to obtain information about their range and other characteristics. A known method for determining the distance to the target, including sending a laser pulse S 0 (t, t 0 ) to the target, recording the sending moment t 0 , receiving the radiation reflected by the target S (t, t D ), registering the receiving moment t D and determining the time interval τ = t D -t 0 , which is used to judge the distance D to the target [1] according to the formula D = cτ / 2, where c is the speed of light. The disadvantage of this method is the need to use powerful emitters and highly sensitive receivers to provide a wide range of range measurements.
Энергетический потенциал измерителя дальности может быть увеличен за счет многократного повторения измерений (накопления), в частности методом некогерентного накопления. При таком способе характеристики обнаружения (вероятности ошибочного измерения или пропуска сигнала) могут быть улучшены за счет статистической обработки результатов многократного зондирования по их совокупности [2].The energy potential of the range meter can be increased by repeatedly repeating measurements (accumulation), in particular by the method of incoherent accumulation. With this method, the detection characteristics (the probability of an erroneous measurement or signal skipping) can be improved due to the statistical processing of the results of multiple sounding based on their combination [2].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ некогерентного накопления светолокационных сигналов, включающий серию из N циклов зондирования, в каждом цикле зондирования производят посылку зондирующего светового импульса S0(t,t0), где t - текущее время, t0 - момент излучения зондирующего импульса, квантуют время на отдельные дискреты длительностью Т, образуя тем самым ячейки дальности, в каждой из дискрет времени осуществляют прием отраженного сигнала S(t, tD), где tD - момент приема отраженного импульса, определяют его значение Sjm, накапливают значения Sjm в каждой j-й ячейке дальности путем формирования их сумм и по массиву сумм {Sj} судят о задержке τ принятого сигнала относительно зондирующего импульса τ=tR-t0, по которой определяют дальность до цели D=сτ/2, где с - скорость света, j=1, 2,… J - порядковый номер ячейки дальности, начиная от момента t0, J - количество ячеек дальности; m=1, 2,… N - порядковый номер зондирования [3].The closest in technical essence to the proposed method is a method of incoherent accumulation of radar signals, including a series of N sounding cycles, in each sounding cycle, a probe light pulse S 0 (t, t 0 ) is sent, where t is the current time, t 0 is the moment radiation of the probe pulse, quantize the time into separate samples of duration T, thereby forming a range cell, in each of the time samples, receive the reflected signal S (t, t D ), where t D is the moment of reception of the reflected pulse, op assign its value S jm , accumulate the values of S jm in each j-th range cell by forming their sums and by the array of sums {S j } judge the delay τ of the received signal relative to the probe pulse τ = t R -t 0 , which determines the distance to the target D = cτ / 2, where c is the speed of light, j = 1, 2, ... J is the ordinal number of the range cell, starting from the moment t 0 , J is the number of range cells; m = 1, 2, ... N is the sounding sequence number [3].
При большой максимальной дальности до цели, то есть при слабом отраженном целью сигнале, этот способ требует значительного объема накопления N и, соответственно, большого времени измерения. Этот может быть нежелательным и даже недопустимым при высоких требованиях к оперативности проведения измерений, например, если цель движется или доступна для наблюдения на короткое время.With a large maximum range to the target, that is, with a weak signal reflected by the target, this method requires a significant amount of accumulation N and, accordingly, a large measurement time. This may be undesirable and even unacceptable with high requirements for the efficiency of measurements, for example, if the target moves or is available for observation for a short time.
Задачей изобретения является повышение оперативности измерения дальности при максимальной дальности действия и минимальных энергетических затратах.The objective of the invention is to increase the efficiency of measuring ranges with maximum range and minimum energy costs.
Указанная задача решается за счет того, что в известном способе некогерентного накопления светолокационных сигналов, включающем серию из N циклов зондирования, в каждом цикле зондирования производят посылку зондирующего светового импульса S0(t,t0), где t - текущее время, t0 - момент излучения зондирующего импульса, квантуют время на отдельные дискреты длительностью Т, образуя тем самым ячейки дальности, в каждой из дискрет времени осуществляют прием отраженного сигнала S(t, tD), где tD - момент приема отраженного импульса, определяют его значение Sjm, накапливают значения Sjm в каждой j-й ячейке дальности путем формирования их сумм , и по массиву сумм {Sj} судят о задержке τ принятого сигнала относительно зондирующего импульса τ=tR-t0, по которой определяют дальность до цели R=сτ/2, где с - скорость света, j=1, 2,… J - порядковый номер ячейки дальности, начиная от момента t0, J - количество ячеек дальности, m=1, 2,… N - порядковый номер зондирования, устанавливают длительность tи зондирующего импульса в пределах от 2Т до ΔTD, где ΔТD - заданная разрешающая способность по дальности, предварительно производят оцифровку зондирующего импульса путем определения его выборочных значений S0j с периодом выборок, равным тактовому периоду Т, где j=1, 2,… К - порядковый номер выборки начиная от момента t0, К=tи/T - количество выборок, и регистрации массива {S0j} этих выборочных значений, а по завершении накопления пошагово сдвигают массив {Sj} относительно {S0j}, на каждом шаге р=1, 2,… Рmах проверяя степень их совпадения по заранее установленному критерию, например, по коэффициенту корреляции , где Рmах - максимальное число шагов, соответствующее диапазону измерения дальности, определяют порядковый номер шага Р, на котором степень совпадения массивов {Sj} и {S0j} оптимально соответствует принятому критерию, и определяют дальность D до цели по формуле D=сРТ/2, причем в процессе накопления определяют оценки среднеквадратического отклонения σs выборочных значений Sjm и их среднего значения Ms, устанавливают порог накопления CN=QσS+MS, где Q - коэффициент превышения порога над шумом, определяемый из условия обеспечения максимальной вероятности правильного обнаружения в каждой ячейке дальности при заданной вероятности ложной тревоги во всем диапазоне измеряемых дальностей, и прекращают процесс накопления при количестве зондирований N, когда хотя бы в одной из ячеек дальности накопленная сумма Sj превысит пороговую величину CN.This problem is solved due to the fact that in the known method of incoherent accumulation of radar signals, which includes a series of N sounding cycles, a probe light pulse S 0 (t, t 0 ) is produced in each sounding cycle, where t is the current time, t 0 - the moment of emission of the probe pulse are quantized into separate discrete unit time period t, thereby forming a range cell in each of the discrete-time reception is performed reflected signal S (t, t D), where t D - the moment of receiving the reflected pulse, determine its values s S jm, accumulate values S jm in each j-th cell range by forming their sum , and by the array of sums {S j } judge the delay τ of the received signal relative to the probe pulse τ = t R -t 0 , which determine the distance to the target R = сτ / 2, where c is the speed of light, j = 1, 2, ... J is the ordinal number of the range cell, starting from the moment t 0 , J is the number of range cells, m = 1, 2, ... N is the sensing ordinal number, the duration t and the probe pulse are set from 2T to ΔT D , where ΔT D - preset range resolution, pre-digitize the probe pulse by determining its sample values S 0j with a sampling period equal to the clock period T, where j = 1, 2, ... K is the serial number of the sample starting at time t 0 , K = t and / T is the number of samples, and the array {S 0j } of these sample values is registered , and upon completion of accumulation step by step shift the array {S j } relative to {S 0j }, at each step p = 1, 2, ... P max checking the degree of their coincidence according to a pre-established criterion, for example, according to the correlation coefficient , where Р max - the maximum number of steps corresponding to the range of range measurement, determine the sequence number of step Р, at which the degree of coincidence of the arrays {S j } and {S 0j } optimally corresponds to the accepted criterion, and determine the distance D to the target using the formula D = сРТ / 2, moreover, during the accumulation process, estimates of the standard deviation σs of the selected values of S jm and their average value of M s are determined, the accumulation threshold is set to C N = Qσ S + M S , where Q is the coefficient of exceeding the threshold over noise, determined from the condition of ensuring maximum the occurrence of correct detection in each range cell at a given probability of false alarm in the entire range of measured ranges, and the accumulation process is terminated with the number of soundings N when the accumulated sum S j exceeds at least one of the range cells the threshold value C N.
Для оценки среднеквадратического отклонения σS выборочных значений Sjm и их среднего значения MS можно в одном из массивов {Sjm}, например, в массиве {Sj1} выделить группу статистически независимых выборочных значений в количестве М, и затем определить оценки среднего значения MS и среднеквадратического отклонения σS по формулам ; , причем количество выборочных значений в этой группе предварительно устанавливают из условия обеспечения заданной точности оценок, например, с помощью уравненияTo estimate the standard deviation σ S of the sample values of S jm and their average value of M S, one can select in the array {S jm }, for example, in the array {S j1 } a group of statistically independent sample values in the amount of M, and then determine the average value estimates M S and standard deviation σ S according to the formulas ; moreover, the number of sample values in this group is preliminarily set from the condition of ensuring a given accuracy of estimates, for example, using the equation
гдеWhere
q - допустимая погрешность оценки;q is the permissible error of the estimate;
γ - надежность оценки;γ is the reliability of the estimate;
- плотность распределения случайной величины %; - distribution density of random variable%;
; ;
- оценка величины обусловленного шумом среднеквадратического разброса выборок в массиве {Sj}; - estimate the magnitude of the noise-induced mean-square spread of samples in the array {S j };
σ>0 - непрерывный параметр, имеющий размерность σS.σ> 0 is a continuous parameter having dimension σ S.
Вероятность правильного обнаружения сигнала во всем диапазоне измеряемых дальностей может быть увеличена, если в начале измеряемого интервала дальностей коэффициент Q устанавливают с превышением относительно среднего значения, а по мере увеличения порядкового номера j уменьшают его таким образом, чтобы вероятность ложной тревоги во всем измеряемом диапазоне дальностей не превышала заданного предела, причем начальное превышение коэффициента Q и его значения, соответствующие текущей дальности, задают из условия соблюдения требуемой вероятности обнаружения сигнала в каждой из ячеек дальности.The probability of correct detection of a signal in the entire range of measured ranges can be increased if, at the beginning of the measured range of ranges, the coefficient Q is set higher than the average value, and as the serial number j increases, it is reduced so that the probability of a false alarm in the entire measured range of ranges does not exceeded the specified limit, and the initial excess of the coefficient Q and its values corresponding to the current range are set from the condition for compliance with the required signal detection probabilities in each range cell.
На Фиг.1 представлена временная диаграмма процесса зондирования и его привязка к тактовой частоте. Фиг.2 иллюстрирует формирование массива {Sj} путем накопления массивов {Sjm}. На Фиг.3 показано формирование функции корреляции R(p) массивов {Sj} и {S0j}.Figure 1 presents a timing diagram of the sensing process and its relationship to the clock frequency. Figure 2 illustrates the formation of an array {S j } by accumulating arrays {S jm }. Figure 3 shows the formation of the correlation function R (p) of the arrays {S j } and {S 0j }.
В момент времени t0 в направлении цели посылают зондирующий импульс S0(t,t0) 1, соответствующий своим выборочным значениям, хранящимся в массиве {S0j} 2, и затем принимают отраженный целью импульс S(t,tD) 3. Момент излучения зондирующего импульса 1 привязан к тактовой последовательности 4 путем присвоения импульсу тактовой последовательности, совпадающему с моментом t0, порядкового номера j=1. Тактовые импульсы генерируют с помощью высокостабильного источника с частотой FT=1/Т, где Т - период следования тактовых импульсов. Массив 2 получают предварительно путем пробной посылки зондирующего импульса и его оцифровки с тактовой частотой FT. Массив 2 сохраняют в памяти системы и обновляют его в процессе подготовки к измерениям каждый раз, когда это требуется по условиям метрологической калибровки. При каждом m-м зондировании принятый сигнал 3 оцифровывают путем определения его выборочных значений Sjm в моменты генерации каждого j-го тактового импульса; нумерация отсчетов Sjm ведется от тактового импульса с номером j=1. Полученные выборочные значения регистрируют в массивах {Sjm}, хранящихся в памяти системы (Фиг.2). По выборочным значениям Sj1 массива {Sj1} определяют статистические характеристики принимаемой смеси сигнала с шумом. Для этого выделяют часть массива {Sj1}, ограниченную номерами ячеек дальности J1 и J2, и определяют оценки среднего значения MS и среднеквадратического отклонения σS1 по формулам ; , где J1 и J2 - границы части массива, выделенной для определения MS и σS1, а затем определяют величину среднеквадратического разброса , причем количество выборочных значений в этой группе М=(J2-J1+1) предварительно устанавливают из условия обеспечения заданных доверительных интервалов разброса этих оценок. Например, если задана допустимая погрешность определения доверительного интервала q с надежностью оценки γ, то по известной методике [4, стр.221] можно определить необходимое для этого количество выборок М. Для этого необходимо решить уравнениеAt time t 0 , a probe pulse S 0 (t, t 0 ) 1 is sent in the direction of the target, corresponding to its sample values stored in the array {S 0j } 2, and then the pulse S (t, t D ) 3 reflected by the target is received. The radiation moment of the
гдеWhere
γ - надежность оценки;γ is the reliability of the estimate;
- плотность распределения случайной величины %; - distribution density of random variable%;
; ;
- оценка величины обусловленного шумом среднеквадратического разброса выборок в массиве {Sj}; - estimate the magnitude of the noise-induced mean-square spread of samples in the array {S j };
σ - непрерывный параметр, имеющий размерность σS.σ is a continuous parameter having dimension σ S.
На практике для определения М предварительно задаются погрешностью q и надежностью оценки γ, после чего определяют М по заранее вычисленным зависимостям, например, по [4, стр.464, Приложение 4]. Так, при допустимой двадцатипроцентной ошибке (q=0,2) и надежности γ=0,95 величина массива выборки М=50. Если общее количество ячеек дальности в массиве {Sj1} существенно превышает эту величину, то, очевидно, нет необходимости использовать весь этот массив и достаточно ограничиться его группой из М выборок. Эту группу целесообразно выбирать из конечной части массива {Sj1}, где величина отраженного целью сигнала мала и не может исказить результаты оценки. После определения статистических характеристик MS и σS определяют величину CN порога 6 накопления CN=QσS+MS, где Q - коэффициент превышения порога над шумом, определяемый заранее из условия допустимой вероятности ложного измерения. Например, если для каждого измерения задана вероятность ложной тревоги F=0,01, то при равномерном распределении этого параметра вдоль трассы в каждой ячейке дальности вероятность ложной тревоги не должна превышать Fj=F/J, где J - количество ячеек дальности. Так, при J=1000 вероятность Fj=10-5. Коэффициент Q определяется из условия 0,5-Ф(Q)=Fj, гдеIn practice, to determine M, the error q and the reliability of the estimate γ are preliminarily set, after which M is determined from pre-calculated dependencies, for example, from [4, p. 464, Appendix 4]. So, with a permissible twenty-percent error (q = 0.2) and reliability γ = 0.95, the size of the sample array is M = 50. If the total number of range cells in the array {S j1 } significantly exceeds this value, then, obviously, there is no need to use this entire array and it is enough to limit it to a group of M samples. It is advisable to choose this group from the final part of the array {S j1 }, where the magnitude of the signal reflected by the target is small and cannot distort the estimation results. After determining the statistical characteristics of M S and σ S , the value of C N is determined for the accumulation threshold 6 C N = Qσ S + M S , where Q is the coefficient of exceeding the threshold over noise, determined in advance from the condition for the admissible probability of a false measurement. For example, if for each measurement the probability of false alarm is set to F = 0.01, then with a uniform distribution of this parameter along the path in each range cell, the probability of false alarm should not exceed F j = F / J, where J is the number of range cells. So, with J = 1000, the probability F j = 10 -5 . The coefficient Q is determined from the condition 0.5-F (Q) = F j , where
Для определения Q по заданному значению Fj можно воспользоваться приближенным соотношениемTo determine Q from a given value of F j, we can use the approximate relation
, с высокой точностью справедливым для Q>2. , with high accuracy, valid for Q> 2.
Для указанного значения Fj=10-5 величина Q~4,4.For the specified value F j = 10 -5, the value of Q ~ 4.4.
В соответствии с предложением коэффициент Q изменяют в зависимости от дальности (от номера ячейки дальности) таким образом, чтобы в дальней зоне он уменьшался, обеспечивая более высокую вероятность обнаружения сигнала. При этом суммарная вероятность ложной тревоги во всем диапазоне не ухудшается.In accordance with the proposal, the coefficient Q is changed depending on the range (from the number of the range cell) so that in the far zone it decreases, providing a higher probability of signal detection. Moreover, the total probability of false alarm in the entire range does not worsen.
Пример.Example.
Количество ячеек дальности J=1000. Эти ячейки разбиты на два поддиапазона - ближний (I) в количестве 800 ячеек и дальний (II) в количестве 200 ячеек. Вероятности ложной тревоги в поддиапазонах FI=0,002, FII=0,008. FI+FII=0,01, как и в ранее рассмотренном случае с равномерным распределением вероятности F по ячейкам дальности. В рассматриваемом примере в дальнем поддиапазоне II вероятность Fj(II)=FII/200=0,008/200=4·10-5. В поддиапазоне I, соответственно, Fj(II)=FI/800=0,002/800=2,5·10-6. Коэффициенты Q для этих вероятностей соответственно равны:The number of range cells J = 1000. These cells are divided into two subranges - the near (I) in the amount of 800 cells and the far (II) in the amount of 200 cells. Probabilities of false alarm in the subbands F I = 0.002, F II = 0.008. F I + F II = 0.01, as in the previously considered case with a uniform probability distribution F over range cells. In this example, in the far subband II, the probability F j (II) = F II / 200 = 0.008 / 200 = 4 · 10 -5 . In subband I, respectively, F j (II) = F I / 800 = 0.002 / 800 = 2.5 · 10 -6 . The coefficients Q for these probabilities are respectively equal:
Q(II)=4; Q(I)=4,6.Q (II) = 4; Q (I) = 4.6.
Это означает, что в дальней части диапазона измеряемых дальностей чувствительность улучается в Q/Q(II)=4,4/4=1,1 раза, что ведет к соответствующему увеличению дальности действия дальномера. В ближней части диапазона чувствительность ухудшается в Q(I)/Q=4,6/4,4=1,05 раза, что не влияет на качество измерений, поскольку это ухудшение компенсируется более значительным увеличением принимаемого сигнала: известно [1], что для малоразмерных целей его амплитуда обратно пропорциональна четвертой степени дальности, поэтому отношение амплитуд сигнала, соответствующих 800-й и 1000-й ячейкам дальности, равно (1000/800)4~2,5 раза, что значительно превышает потери за счет увеличения Q в этой области.This means that in the far part of the range of measured ranges, the sensitivity improves in Q / Q (II) = 4.4 / 4 = 1.1 times, which leads to a corresponding increase in the range of the rangefinder. In the near part of the range, the sensitivity deteriorates by Q (I) / Q = 4.6 / 4.4 = 1.05 times, which does not affect the quality of measurements, since this deterioration is compensated by a more significant increase in the received signal: it is known [1] that for small-sized targets, its amplitude is inversely proportional to the fourth power of range, therefore, the ratio of signal amplitudes corresponding to the 800th and 1000th range cells is (1000/800) 4 ~ 2.5 times, which significantly exceeds the loss due to an increase in Q in this area.
По окончании процесса накопления и выделения массива {Sj} его сравнивают с массивом {S0j} по заранее установленному правилу, например, путем определения коэффициентов корреляции R(p) массивов {Sj} и {S0j} при пошаговом сдвиге второго массива относительно первого на р=1,2,…Рmax шагов [5]. В результате формируют корреляционную функцию . Затем определяют шаг р=Р, на котором функция R(p) максимальна, и вычисляют дальность D до цели по формуле D-сРТ/2, где с - скорость света.At the end of the process of accumulation and allocation of the array {S j } it is compared with the array {S 0j } according to a predetermined rule, for example, by determining the correlation coefficients R (p) of the arrays {S j } and {S 0j } with a stepwise shift of the second array relative to the first at p = 1,2, ... P max steps [5]. The result is a correlation function . Then determine the step p = P, at which the function R (p) is maximum, and calculate the distance D to the target using the formula D-cPT / 2, where c is the speed of light.
Для сокращения времени измерения рекомендуется осуществлять поиск порядкового номера шага Р, при котором значение R(P) оптимально, путем поэтапного приближения по методу деления отрезка пополам, а именно на каждом этапе поиска определяют оценки R(рн) и R(рв) на нижней рн и верхней рв границах зоны поиска и на следующем этапе зону поиска устанавливают между р~(рв+рн)/2 и тем из крайних значений р зоны поиска, оценка которого r(р) на данном шаге приближения наиболее оптимальна, причем на первом этапе поиска рн=p(SC)-tИ/T, а рв=рн+2tи/T, где p(SС) - номер ячейки дальности, в которой накопленная сумма Sj=SС превысила установленный порог CN.To reduce the measurement time, it is recommended to search for the sequence number of step P, at which the value of R (P) is optimal, by phased approximation by the method of dividing the segment in half, namely, at each stage of the search, estimates of R (p n ) and R (p in ) are determined lower p n and upper p within the boundaries of the search zone and at the next stage, the search zone is set between p ~ (p in + p n ) / 2 and that of the extreme values p of the search zone, the estimate of which r (p) at this approximation step is most optimal , the search in the first stage p n = p (S C) -t aND / T, and p a = p and n + 2t / T, where p (S C) - the number of the range cell in which the accumulated sum S j = S C exceeded the set threshold C N.
Предлагаемый способ некогерентного накопления светолокационных сигналов обеспечивает измерение дальности при минимальном объеме накопления, при минимальном объеме статистических данных, используемых для определения оптимального режима накопления, а также за минимальное количество шагов. Сокращению объема накопления N существенно способствует также увеличение энергетического потенциала прибора, обусловленное увеличением длительности зондирующего импульса в пределах, допускаемых заданной разрешающей способностью: при этом увеличивается энергия зондирующего сигнала и уменьшается шум в приемном канале благодаря соответствующему сужению его полосы пропускания. В результате достигается максимально возможная оперативность измерения дальности при максимальной дальности действия и минимальных энергетических затратах.The proposed method of incoherent accumulation of radar signals provides a range measurement with a minimum accumulation volume, with a minimum amount of statistical data used to determine the optimal accumulation mode, as well as for a minimum number of steps. The decrease in the accumulation volume N is also significantly facilitated by the increase in the energy potential of the device, due to the increase in the duration of the probe pulse within the limits allowed by the given resolution: this increases the energy of the probe signal and the noise in the receiving channel due to the corresponding narrowing of its passband. As a result, the maximum possible range measurement efficiency is achieved at the maximum range and minimum energy costs.
Источники информацииInformation sources
1. В.А.Волохатюк, В.М.Кочетков, P.P.Красовский "Вопросы оптической локации". М., Изд-во "Советское радио", 1971 г., с.176.1. V.A. Volokhatyuk, V.M. Kochetkov, P.P. Krasovsky "Issues of optical location". M., Publishing House "Soviet Radio", 1971, p.176.
2. Я.Д.Ширман, В.Н.Манжос «Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех». М., Изд-во «Радио и связь», 1981 г., с.70, 81.2. Ya. D. Shirman, VN Manzhos “Theory and technique of processing radar information against the background of interference”. M., Publishing House "Radio and Communications", 1981, S. 70, 81.
3. Патент РФ №2359226 по заявке 2007137271/28 от 10.10.2007. «Способ некогерентного накопления светолокационных сигналов». - Прототип.3. RF patent No. 2359226 according to the application 2007137271/28 from 10.10.2007. "The method of incoherent accumulation of radar signals." - The prototype.
4. В.Е.Гмурман «Теория вероятностей и математическая статистика», М., Изд-во «Высшая школа», 1977 г.4. V.E. Gmurman "Probability Theory and Mathematical Statistics", Moscow, Publishing House "Higher School", 1977
5. Patent US No 5805468.5. Patent US No. 5805468.
Claims (3)
где
q - допустимая погрешность оценки;
γ - надежность оценки;
- плотность распределения случайной величины χ.
- оценка величины обусловленного шумом среднеквадратического разброса выборок в массиве {Sj};
σ>0 - непрерывный параметр, имеющий размерность σS.2. The method according to claim 1, characterized in that in one of the arrays {S jm }, for example, in the array {S j1 }, a group of statistically independent sampled values is selected in the amount of M, and then estimates of the mean value of M S and standard deviation are determined σ S by the formulas ; moreover, the number M of sample values in this group is preliminarily set from the condition of ensuring a given accuracy of estimates, for example, using the equation
Where
q is the permissible error of the estimate;
γ is the reliability of the estimate;
is the distribution density of the random variable χ.
- estimate the magnitude of the noise-induced mean-square spread of samples in the array {S j };
σ> 0 is a continuous parameter having dimension σ S.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011101613/28A RU2455615C1 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | Method for non-coherent accumulation of optical location signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011101613/28A RU2455615C1 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | Method for non-coherent accumulation of optical location signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2455615C1 true RU2455615C1 (en) | 2012-07-10 |
Family
ID=46848667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011101613/28A RU2455615C1 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | Method for non-coherent accumulation of optical location signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2455615C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562147C1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Device for determining distance and speed |
RU2562148C1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Remote object distance and speed determination method |
RU2563608C1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Remote object distance and speed evaluation method |
RU2563607C1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Aircraft altitude and vertical speed measurement method |
CN113447903A (en) * | 2015-06-26 | 2021-09-28 | 安波福技术有限公司 | Radar signal processing for autonomous vehicles |
RU2797829C1 (en) * | 2023-01-24 | 2023-06-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Noise dispersion method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4640613A (en) * | 1983-06-21 | 1987-02-03 | Fuji Electric Corporate Research And Development, Ltd. | Image data comparison circuit for rangefinders |
US7184130B1 (en) * | 2004-07-15 | 2007-02-27 | Exelys, Llc | Method for improving the received signal to noise ratio of a laser rangefinder |
RU2359226C1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Method of incoherent accumulation of light-detecting signals |
-
2011
- 2011-01-18 RU RU2011101613/28A patent/RU2455615C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4640613A (en) * | 1983-06-21 | 1987-02-03 | Fuji Electric Corporate Research And Development, Ltd. | Image data comparison circuit for rangefinders |
US7184130B1 (en) * | 2004-07-15 | 2007-02-27 | Exelys, Llc | Method for improving the received signal to noise ratio of a laser rangefinder |
RU2359226C1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Method of incoherent accumulation of light-detecting signals |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562147C1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Device for determining distance and speed |
RU2562148C1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Remote object distance and speed determination method |
RU2563608C1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Remote object distance and speed evaluation method |
RU2563607C1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Aircraft altitude and vertical speed measurement method |
CN113447903A (en) * | 2015-06-26 | 2021-09-28 | 安波福技术有限公司 | Radar signal processing for autonomous vehicles |
CN113447903B (en) * | 2015-06-26 | 2024-05-17 | 安波福技术股份公司 | Radar signal processing for an automotive vehicle |
RU2797829C1 (en) * | 2023-01-24 | 2023-06-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Noise dispersion method |
RU2811387C1 (en) * | 2023-10-11 | 2024-01-11 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Method for receiving light-screen signals |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rowlinson et al. | Limits on Fast Radio Bursts and other transient sources at 182 MHz using the Murchison Widefield Array | |
RU2455615C1 (en) | Method for non-coherent accumulation of optical location signals | |
Malofeev et al. | Flux densities of 235 pulsars at 102.5 MHz | |
CN113238246A (en) | Method and device for simultaneously measuring distance and speed based on pulse sequence and storage medium | |
US20150220488A1 (en) | System and method for interferometrically tracking objects using a low-antenna-count antenna array | |
US7242462B2 (en) | Speed detection methods and devices | |
RU2529355C2 (en) | Method of determining spatial distribution of ionospheric inhomogeneities | |
RU2399062C1 (en) | Ionospheric probe-direction finder | |
JP4817665B2 (en) | Lightning location method and system | |
RU2510043C1 (en) | Method of determining range to earth's surface | |
US7495611B2 (en) | Method for determining signal direction using artificial doppler shifts | |
US10928532B2 (en) | Seismic survey method | |
RU2334244C1 (en) | Method of radio radiation source location detection | |
RU2460093C1 (en) | Method of measuring distance using sonar | |
RU2451904C1 (en) | Range-finding method | |
RU2469269C2 (en) | Range-finding method | |
RU2660219C1 (en) | Method of classifying sonar echo | |
CN116125406A (en) | Method for evaluating performance of space-based surveillance radar based on SNR estimation and track-pointing track report | |
RU2385471C2 (en) | Method of determining range and/or speed of remote object | |
CN116381709A (en) | Method, storage medium and apparatus for measuring time of flight | |
RU2390724C2 (en) | Method for light-range finding | |
RU2711432C1 (en) | Method of passive determination of coordinates of hydroacoustic radiation sources | |
RU2515419C1 (en) | Method of measuring change in course angle of probing signal source | |
RU2352903C1 (en) | Method of laser probing of remote object | |
RU2359227C1 (en) | Method of optical location range finding |