Wyniki 1-4 spośród 4 dla zapytania: authorDesc:"Stanisław Rosłoniec"

Analityczne rozwiązanie zadania wyznaczenia położenia i prędkości obiektu w 3D przestrzeni za pomocą systemu multistatycznego z czterema odbiornikami


  Jedną z fundamentalnych reguł współczesnej radiolokacji jest wykorzystywanie możliwie wszystkich cech (właściwości) sygnału echa zawierających informację o obiekcie, od którego sygnał ten został odbity. W przypadku obiektu obserwowanego przez system multistatyczny informacja ta może być zawarta w odległości obiektu od nadajnika, w różnicach odległości obiektu od oddalonych wzajemnie odbiorników i w różnicach częstotliwości sygnałów echa (wynikających z efektu Dopplera) odbieranych przez poszczególne odbiorniki [2, 4, 11, 13]. Zmierzone różnice odległości (czasu odbioru) i częstotliwości umożliwiają wyznaczenie położenia obiektu i wektora jego prędkości metodami TDOA (ang. Time Differences Of Arrival) i FDOA (ang. Frequency Differences Of Arrival) [3, 5, 10]. Niewątpliwie najbardziej interesujący i ważny dla praktyki jest scenariusz, w którym obiekt przemieszcza się w trójwymiarowej (3D) przestrzeni. Do wyznaczenia położenia i wektora prędkości tego obiektu mogą być wykorzystywane różne systemy multistatyczne złożone z co najmniej jednego, niezależnego nadajnika i czterech odbiorników. Warunek ten ma następujące uzasadnienie. Istotą metody TDOA w zastosowaniu do wyznaczania współrzędnych (x, y, z) obiektu jest wykorzystywanie trzech różnic czasowych, a właściwie odpowiadających im trzech różnic odległościowych. Do wyznaczenia tych różnic konieczne są co najmniej cztery pomiary czasu odbioru sygnałów echa przez cztery wzajemnie oddalone odbiorniki. Innymi słowy, rozwiązaniem układu czterech równań nieliniowych sformułowanego dla systemu czterech odbiorników są trzy współrzędne obiektu i jego odległość do odbiornika odniesienia, względem której określane są różnice odległości. Przedstawione uzasadnienie odnosi się także do warunku pomiaru co najmniej czterech częstotliwości sygnałów echa, na podstawie których wyznacza się trzy różnice częstotliwościowe, a następnie metodą FDOA trzy składowe (ϑx, ϑy, ϑz) wektora [...]

Bistatyczne i multistatyczne systemy radiolokacyjne - Część I


  W wielu publikacjach poświęconych radiolokacji podkreśla się fakt, że radiolokacja bistatyczna stanowiła pierwotną formę radiolokacji aktywnej z pasywną odpowiedzią intensywnie wykorzystywaną w początkowym stadium jej rozwoju. Sytuację tę zmieniło opracowanie w roku 1936 przez US Naval Research Laboratory układu dupleksera (przełącznika N/O) o dostatecznej separacji pomiędzy torami nadawczym i odbiorczym [14]. To ważkie techniczne osiągnięcie umożliwiło szybki rozwój systemu monostatycznego, który - dzięki prostszej przestrzennej konfiguracji, bezpośredniej synchronizacji pracy nadajnika i odbiornika oraz łatwiejszej eksploatacji - stał się dominujący w większości zastosowań zarówno militarnych, jak i cywilnych. Istotny wpływ na jego rozpowszechnienie miała również prostota metody dookolnej obserwacji przestrzeni powietrznej i akwenów morskich. Tym samym wyparł on systemy bistatyczny i multistatyczny, które popadły w stan stagnacji. Dopiero w latach 60. i 80. ubiegłego stulecia nastąpił dwukrotny renesans tych systemów, a to dzięki ich unikatowym właściwościom detekcyjnym [15]. Właściwości te okazały się szczególnie przydatne w systemach obserwacji przestrzeni kosmicznej, mających za zadanie wykrywanie i śledzenie sztucznych satelitów Ziemi (w tym rakiet balistycznych) i w systemach wykrywania obiektów o zmniejszonej powierzchni odbicia. Dlatego głównym celem tego artykułu jest zapoznanie możliwie szerokiego grona czytelników z zasadą ich działania i specyfiką wymienionych zastosowań. Krótka charakterystyka podsta wowyc h system ów radiolokacyjnyc h Monostatycznym (jednopozycyjnym) systemem radiolokacyjnym nazywa się system radiolokacji pierwotnej (aktywnej z pasywną odpowiedzią), którego anteny - nadawcza i odbiorcza - znajdują się w tym samym miejscu. Innymi słowy odległość pomiędzy centrami fazowymi tych anten jest niewspółmiernie mała w porównaniu z dokładnością wyznaczania odległości [2][3][9]. W myśl podanego wyżej k[...]

Bistatyczne i multistatyczne systemy radiolokacyjne – część II


  W pierwszej części tego artykułu, opublikowanej w poprzednim zeszycie PTiWT, omówiono najważniejsze właściwości detekcyjne bistatycznych i multistatycznych systemów radiolokacyjnych. Podano przykłady ich zastosowania do naprowadzania pocisków artylerii rakietowej i monitorowania wybranego sektora przestrzeni kosmicznej. Na przykładzie systemu bistatycznego przedstawiono istotę metody TDOA (Time Differences of Arrival) umożliwiającej określenie położenia obiektu w (3D) przestrzeni. Następnie dla tego systemu wyprowadzono równanie zasięgu, przyjmując jako warunek wykrycia odpowiednią wartość stosunku mocy sygnału echa do mocy szumu. Wskazano również na ograniczenia tego zasięgu wynikające z krzywizny Ziemi. Tematem rozważań w niniejszej części artykułu są metoda wyznaczania wektora prędkości przemieszczającego się obiektu i różne sposoby sektorowego oraz dookólnego przeszukiwania przestrzeni za pomocą systemów bistatycznego i multistatycznego z dedykowanym nadajnikiem. Krótkie podsumowanie, odnoszące się do całości publikacji, przedstawiono w zakończeniu. Integralną składową tej części, jak również całego artykułu, jest Dodatek 2 poświęcony bistatycznej powierzchni odbicia obiektu i radiolokacji FSR. Metoda wyznaczania składowej prędkości ruchomego obiektu leżącej w płaszczyźnie trójkąta bistatycznego Rozważmy system bistatyczny o strukturze jak na rys. 1, w którym ruch obiektu opisuje niezerowy wektor J nieleżący w płaszczyźnie trójkąta bistatycznego (T, O, RU). Załóżmy, że nadajnik T wysyła w kierunku obiektu O sygnał harmoniczny o częstotliwości fT . Wskutek efektu Dopplera sygnał docierający do ruchomego obiektu ma częstotliwość: f f c f O T c r T T T = ( + ) = [ + cos( )] ( ) 1 1 J J q , (1) g d z ie qT jest kątem pomiędzy wektorem prędkości J a kierunkiem do obiektu O od nadajnika T. Rzut wektora prędkości J na prostą T - O (rys. 1) nazywa się prędkością radialną w kierunku określonym przez kąt qT . W tej sytu[...]

O systemie gps i analitycznej metodzie rozwiązywania charakterystycznego dla niego układu czterech równań nieliniowych


  Zawarty w tytule tego artykułu akronim GPS jest skrótową nazwą powszechnie wykorzystywanego satelitarnego systemu nawigacyjnego NAVSTAR - GPS (Navigation Signal Timing and Ranging - Global Positioning System) [1][5][6]. Pomimo nieograniczonego dostępu do jego standardowego serwisu SPS (Standard Positioning Service), znajomość struktury organizacyjnej GPS, zasady jego działania i matematycznych metod przetwarzania zmierzonych pseudoodległości nie jest powszechna. Również w wielu materiałach (głównie internetowych) informacje na ten temat są raczej skąpe i wyrywkowe. Dlatego głównym celem tego artykułu jest przedstawienie wymienionych wyżej zagadnień całościowo i w możliwie przejrzysty sposób. Rozważono standardowe zadania nawigacyjne, w których pozycję odbiornika wyznacza się na podstawie sygnałów (danych) odebranych od czterech satelitów. Duży nacisk położono również na omówienie krok po kroku analitycznej metody rozwiązywania charakterystycznego dla GPS układu czterech równań nieliniowych. Słuszność przedstawionych zależności matematycznych potwierdzono wynikami licznych obliczeń symulacyjnych. Struktura organizacyjna izasada działania systemu GPS Podział systemu GPS na trzy podsystemy, a mianowicie: segment kosmiczny SS (Space Segment), naziemny segment monitorowania i sterowania CS (Control Segment) oraz segment użytkownika US (User Segment) nie wymaga głębszego uzasadnienia [6][18]. Wynika on z ich ewidentnego rozdziału, zarówno przestrzennego, jak i funkcjonalnego. Dlatego podział ten został uwzględniony w niniejszym rozdziale, w którym omówiono strukturę organizacyjną i zasadę działania całego systemu GPS. Segment kosmiczny Segment kosmiczny systemu GPS tworzą nominalnie 24 aktywne satelity krążące po 6, zbliżonych do kołowych, orbitach o promieniach RO = 26 561,75 km. Orbity te są prawie 4,65 raza dłuższe od promienia Ziemi równego Rz = 6 378,137 km na równiku. Z tego też względu często są one nazywane wysokimi. Ws[...]

 Strona 1