УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КАТАЛОГА РАЗВЕДКИ РАЗНОТИПНЫХ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ Российский патент 2015 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к специализированным устройствам вычислительной техники и может быть использовано для моделирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов.

Известно устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, первый датчик случайных чисел, первый регистр, второй регистр, сумматор, второй датчик случайных чисел, третий датчик случайных чисел, третий и четвертый регистры, последовательный сумматор, блок расчета времени стоянки подвижного объекта и блок расчета времени движения подвижного объекта, а также блок расчета интенсивности стоянки подвижного объекта [1].

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство, содержащее регистр, датчик случайных чисел и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом датчика случайных чисел, блок расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, блок сравнения, регистр сдвига и блок расчета координат подвижного объекта, при этом, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом регистра сдвига, выход датчика случайных чисел соединен с первым входом блока сравнения, выход блока расчета вероятности обнаружения подвижного объекта соединен со вторым входом блока сравнения, а выход МЕНЬШЕ блока сравнения соединен с управляющим входом регистра, первый информационный выход регистра сдвига соединен с первым входом блока расчета координат подвижного объекта, а второй информационный выход регистра сдвига соединен с входом блока расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, выход блока расчета координат подвижного объекта соединен с информационным входом регистра, причем на второй вход блока расчета координат подвижного объекта подано значение среднего квадратического отклонения ошибки определения координат подвижного объекта [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения являются относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие моделировать процесс формирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов.

Требуемый технический результат - расширение функциональных возможностей путем обеспечения моделирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов.

Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее регистр, датчик случайных чисел, генератор тактовых импульсов, блок расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, блок сравнения, регистр сдвига и блок расчета координат подвижного объекта, при этом, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом регистра сдвига и датчика случайных чисел, выход датчика случайных чисел соединен с первым входом блока сравнения, выход блока расчета вероятности обнаружения подвижного объекта соединен со вторым входом блока сравнения, а выход МЕНЬШЕ блока сравнения соединен с управляющим входом регистра, первый информационный выход регистра сдвига соединен с первым входом блока расчета координат подвижного объекта, а второй информационный выход регистра сдвига соединен с входом блока расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, выход блока расчета координат подвижного объекта соединен с информационным входом регистра, причем на второй вход блока расчета координат подвижного объекта подано значение среднего квадратического отклонения ошибки определения координат подвижного объекта, введены блок расчета размеров подвижного объекта, второй генератор тактовых импульсов, блок расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, блок определения типа подвижного объекта, при этом выход МЕНЬШЕ блока сравнения соединен с управляющим входом блока расчета размеров подвижного объекта, третий и четвертый информационные выходы регистра сдвига соединены с первым и вторым информационными входами блока расчета размеров подвижного объекта, управляющий выход блока расчета размеров подвижного объекта соединен со вторым генератором тактовых импульсов, а информационный выход блока расчета размеров подвижного объекта соединен с информационным входом блока расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, выход второго генератора тактовых импульсов соединен со вторым управляющим входом регистра сдвига, пятый информационный выход регистра сдвига соединен с входом блока расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, а выход блока расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта соединен с информационным входом блока определения типа подвижного объекта, при этом выход блока определения типа подвижного объекта соединен со вторым информационным входом регистра памяти.

Анализ научно-технической литературы показал, что до даты подачи заявки отсутствовали устройства с указанной совокупностью признаков.

Следовательно, предложение отвечает требованию новизны.

Кроме того, требуемый технический результат достигается всей вновь введенной совокупностью существенных признаков, которая в известной научно-технической литературе не обнаружена.

Следовательно, предложение отвечает требованию изобретательского уровня.

При этом, как будет показано ниже, входящие в состав устройства элементы и блоки широко используются в электронной и импульсной технике, что позволяет сделать вывод о соответствии предложения требованию промышленной применимости.

На Фиг.1 представлена структурная схема устройства для моделирования каталога разведки подвижных объектов.

Устройство для моделирования каталога разведки подвижных объектов содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 случайных чисел, блок 3 расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, блок 4 сравнения, регистр 5 сдвига, блок 6 расчета размеров подвижного объекта, генератор 7 тактовых импульсов, блок 8 расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, блок 9 определения типа подвижного объекта, блок 10 расчета координат подвижного объекта, регистр 11 памяти.

При этом выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входом опроса датчика 2 случайных чисел и управляющим входом регистра 5 сдвига, выход датчика 2 случайных чисел соединен с первым входом блока 4 сравнения, выход блока 3 расчета вероятности обнаружения подвижного объекта соединен со вторым входом блока 4 сравнения, а выход МЕНЬШЕ блока 4 сравнения соединен с управляющим входом регистра 7 и блока 6 расчета размеров подвижного объекта, первый информационный выход регистра 5 сдвига соединен с первым входом блока 10 расчета координат подвижного объекта, второй информационный выход регистра 5 сдвига соединен с входом блока 3 расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, третий и четвертый информационный выход регистра 5 сдвига соединен с входом блока 6 расчета размеров подвижного объекта, а пятый информационный выход регистра 5 сдвига соединен с входом блока 8 расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, управляющий выход блока 6 расчета размеров подвижного объекта соединен с управляющим входом генератора 7 тактовых импульсов, а информационный выход блока 6 расчета размеров подвижного объекта соединен с входом блока 8 расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, выход генератора 7 тактовых импульсов соединен со вторым управляющим входом регистра 5 сдвига, выход блока 8 расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта соединен с информационным входом блока 9определения типа подвижного объекта, выход блока 9 определения типа подвижного объекта соединен со вторым информационным входом регистра 11 памяти, выход блока 10 расчета координат подвижного объекта соединен с первым информационным входом регистра 7, на второй вход блока 10 расчета координат подвижного объекта подано значение среднего квадратического отклонения ошибки определения координат подвижного объекта.

Работает устройство для моделирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов следующим образом.

Предполагается, что имеется вектор $${\overline{X}}_{об}=\left(\left(X_1,Y_1,D_1,S_1,\Delta l_1\right),\left(X_2,Y_2,D_2,S_2,\Delta l_2\right)\dots \left(X_n,Y_n,D_n,S_n,\Delta l_n\right)\right)$$ , содержащий географические координаты местоположения (широту X, долготу Y), ширину S, длину D, и предельное линейное разрешение на некотором фоне Δl n подвижных объектов, кроме того средние квадратические отклонения ошибки измерения ширины σ_S и длины σ_D, а также вектор $${\overline{Y}}_{т}=\left(\left(M\left[D_1\right],M\left[S_2\right]\right),\left(M\left[D_1\right],M\left[S_2\right]\right)\dots \left(M\left[D_m\right],M\left[S_m\right]\right)\right)$$ , содержащий математические ожидания длины M[D_j] и ширины M[S_j] для каждого из m типов подвижных объектов. Указанные значения перед началом работы устройства загружаются в регистр 5 сдвига в виде массива чисел.

При запуске устройства от внешнего источника, не показанного на чертеже, генератор 1 тактовых импульсов выдает импульсы на вход датчика 2 случайных чисел, в котором генерируются равномерно распределенные числа ζ в интервале от 0 до 1, которые последовательно передаются на вход блока 4 сравнения.

Известно, что вероятность обнаружения подвижного объекта Р_об на некотором фоне зависит от соотношения размеров (ширина, длина) обнаруживаемого объекта и предельного линейного разрешения в изображении подвижного объекта [2]. В блоке 3 расчета вероятности обнаружения подвижного объекта осуществляется расчет вероятности обнаружения i-го подвижного объекта.

В блоке 4 происходит сравнение значений ζ и P_обi,. Если ζ<P_обi, то считается, что i-й подвижный объект обнаружен. Выполнению этого условия соответствует уровень логической единицы на выходе блока 4 сравнения.

Одновременно, в блоке 10 расчета координат подвижного объекта [2] определяются возможные координаты местоположения обнаруженного подвижного объекта (X_pi, Y_pi) и передаются в регистр 11, где они записываются в него, создавая тем самым первую часть записи каталога разведки.

Одновременно, возможные результаты измерения длины D_i ^* и ширины S_i ^* обнаруженного подвижного объекта в блоке 6 расчета размеров подвижного объекта определяются по формулам:

$$D_i^{*}=D_i+{\nu }_D,(1)$$

$$S_i^{*}=S_i+{\nu }_S,(2)$$

где ν_D=N[0,σ_D] и ν_S=N[0,σ_S] - случайные величины, распределенные по нормальному закону распределения с математическими ожиданиями, равными 0, и средними квадратическими отклонениями σ_D и σ_S соответственно.

Возможные результаты измерения длины D_i ^* и ширины S_i ^* обнаруженного подвижного объекта передаются в блок 8 расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта. Одновременно, в данный блок по тактирующему сигналу от генератора 7 тактовых импульсов поступают из регистра 5 математические ожидания длины M[D_j] и ширины M[S_j] для каждого из m типов подвижных объектов. В блоке 8 расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта производится расчет суммы квадратов отклонений измеренных ширины и длины обнаруженного подвижного объекта от математических ожиданий ширины и длины, соответствующих каждому из m типов подвижного объекта по формуле:

$${\Delta }_j={\left(D_i^{*}-M\left[D_j\right]\right)}^2+{\left(S_i^{*}-M\left[S_j\right]\right)}^2,(3)$$

где j=[l,m] - номер типа подвижного объекта.

Величины квадратов отклонений размеров подвижного объекта Δ_j для каждого из m типов поступают в блок 9 определения типа подвижного объекта, в котором происходит их сравнение и определяется номер типа подвижного объекта k, соответствующий минимальному значению квадратов отклонений:

$$k=\arg \underset{j}{\min }{\Delta }_j(4)$$

Номер типа подвижного объекта k передается в регистр 11, где он записываются в него, создавая тем самым вторую часть записи каталога разведки, данные из которого в дальнейшем могут быть использованы, например, для решения задачи целераспределения, причем, запись возможных координат местоположения обнаруженного подвижного объекта (X_pi, Y_pi) и его типа k в регистр 11 производится по тактирующему сигналу от генератора 1 тактовых импульсов.

Число генерирующих импульсов генератора 1 тактовых импульсов соответствует числу n ячеек регистра 5 сдвига, а число генерирующих импульсов генератора 7 тактовых импульсов соответствует числу m ячеек регистра 5 сдвига. При окончании генерации в регистре 11 сформировался требуемый каталог разведки.

Таким образом, благодаря введению новых блоков и связей достигается требуемый технический результат - расширение функциональных возможностей за счет моделирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов.

Источники информации

1. Патент на изобретение RU №2298825, кл. 7 G06F 17/00.

2. Патент на изобретение RU №2353970, кл. 7 G06F 17/18.

Изобретение относится к устройству для моделирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения моделирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов. Устройство содержит два генератора тактовых импульсов, датчик случайных чисел, блок расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, блок сравнения, регистр сдвига, блок расчета размеров подвижного объекта, блок расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, блок определения типа подвижного объекта, блок расчета координат подвижного объекта, регистр памяти. 1 ил.

Устройство для моделирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов, содержащее регистр, датчик случайных чисел, генератор тактовых импульсов, блок расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, блок сравнения, регистр сдвига и блок расчета координат подвижного объекта, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом регистра сдвига и датчика случайных чисел, выход датчика случайных чисел соединен с первым входом блока сравнения, выход блока расчета вероятности обнаружения подвижного объекта соединен со вторым входом блока сравнения, а выход меньше блока сравнения соединен с управляющим входом регистра, первый информационный выход регистра сдвига соединен с первым входом блока расчета координат подвижного объекта, а второй информационный выход регистра сдвига соединен с входом блока расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, выход блока расчета координат подвижного объекта соединен с информационным входом регистра, причем на второй вход блока расчета координат подвижного объекта подано значение среднего квадратического отклонения ошибки определения координат подвижного объекта, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок расчета размеров подвижного объекта, второй генератор тактовых импульсов, блок расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, блок определения типа подвижного объекта, при этом выход меньше блока сравнения соединен с управляющим входом блока расчета размеров подвижного объекта, третий и четвертый информационные выходы регистра сдвига соединены с первым и вторым информационными входами блока расчета размеров подвижного объекта, управляющий выход блока расчета размеров подвижного объекта соединен со вторым генератором тактовых импульсов, а информационный выход блока расчета размеров подвижного объекта соединен с информационным входом блока расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, выход второго генератора тактовых импульсов соединен со вторым управляющим входом регистра сдвига, пятый информационный выход регистра сдвига соединен с входом блока расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, а выход блока расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта соединен с информационным входом блока определения типа подвижного объекта, при этом выход блока определения типа подвижного объекта соединен со вторым информационным входом регистра памяти.