An estimation of microwave emitter position based on regularisation of a least-squares method

Stosowane dotychczas algorytmy estymacji położenia obiektu w systemach rozpoznania radioelektronicznego wymagają wprowadzania określonych ograniczeń, które wynikają z tzw. zagadnień niepoprawnie postawionych. Prowadzi to do powstawania znacznych błędów w określaniu pozycji emitera lub wręcz uniemożliwia jego wyznaczenie. Metody rozwiązywania zagadnień niepoprawnie postawionych w fizyce matematycznej polegają na stosowaniu regularyzacji, z których najbardziej znana jest regularyzacja Tichonova. W tym zakresie bardzo aktualne są poszukiwania algorytmów w rozwiązywaniu istniejących problemów związanych z obliczeniami numerycznymi określania pozycji emitera na podstawie danych pomiarowych. W artykule przedstawiono zmodyfikowaną wersję algorytmu lokalizacji źródeł emisji dla metody wcięcia w przód, zbudowanego w oparciu o metodę najmniejszych kwadratów otrzymywania estymatorów. Modyfikacja algorytmu polegała na rozwiązaniu zadania przy wykorzystaniu rozkładu macierzy według wartości szczególnych (ang. Singular Value Decomposition) oraz zastosowaniu regularyzacji Tichonowa. Dla tego algorytmu przedstawiono wyniki przeprowadzonych badań.The basic method of passive radar reconnaissance of microwave emitter position is intersection triangulation method. In this paper, a modified version of iterative matrix estimator algorithm for localising emitter by intersection method is presented. The problem of emitter localisation should be regularised. The variant of the iterative algorithm for localising emitter, modified by exploiting Tikhonov regularisation with constant parameter is stable. The value of parameter was chosen on the base of results of numerical experiments. Such regularisation makes possible to obtain estimates of emitter position in the case of their inconsistency or singularity. Better, finite (i.e. non-iterative) method together with regularising algorithm by the authors is presented in this paper

Wybrane aspekty badań i wdrażania zautomatyzowanego systemu dowodzenia na przykładzie przeciwlotniczego systemu rakietowo-artyleryjskiego PILICA

W artykule przedstawiono wyniki prac projektowych i badań doświadczalnych aparatury wspomagania procesu kierowania ogniem (AWPKO) wykonanych pod nadzorem szefostwa Obrony Przeciwlotniczej MON. Opracowane konsole dowodzenia wraz z symulatorami tworzą w pełni zintegrowany, działający w czasie rzeczywistym system dowodzenia i kierowania ogniem zestawów artyleryjskich i rakietowo-artyleryjskich w ugrupowaniu osłony bazy lotniczej i są gotowe do badań doświadczalno-integracyjnych systemu PILICA. Mogą one znaleźć zastosowanie w szkoleniu instruktorów oraz przyszłych użytkowników tego systemu, a także być podstawą do opracowania specjalistycznej aparatury symulacyjnej i badawczej w procedurze odbioru technicznego i produkcji seryjnej.This article presents the results of design work and experimental investigations on an apparatus used to support fire control systems. They were carried out under the supervision of the Anti-Aircraft Authority, MOD. The developed command consoles together with simulators make up a fully integrated, performing in real time, fire command and control system of artillery and missile sets deployed in the protection of an airbase and are ready for experimental-integration investigations of the system PILICA. They can be used to train instructors and future users of the system. They can also be a base for developing a specialized simulation and test apparatus to be used in technical acceptance procedures and series production

A new algorithm for determining of radar position

Lokalizacja, czyli określenie miejsca położenia źródła emisji, jest istotnym, a często najważniejszym, elementem łańcucha czynności (zadań) systemu rozpoznania radioelektronicznego, takich jak: wykrywanie (przechwyt) emisji sygnałów elektromagnetycznych, namierzanie, czyli określanie kierunku na źródło emisji, analiza sygnałów w celu klasyfikacji różnych typów (ocena zagrożenia) i identyfikacji egzemplarzy źródeł emisji tego samego typu. W złożonych sytuacjach pomiarowych estymacja miejsca położenia źródła emisji, wykorzystująca dotychczasowe klasyczne metody rozwiązywania równań liniowych, oparte na metodzie najmniejszej sumy kwadratów, często prowadzi do powstania bardzo dużych błędów w ocenie pozycji źródła emisji. W artykule omówiono nowy beziteracyjny algorytm lokalizacji źródeł emisji, będący szczególną implementacją metody najmniejszej sumy kwadratów. Algorytm ten umożliwia estymację pozycji źródeł emisji w przestrzeni. W pracy przedstawiono wyniki przeprowadzonych badań dla nowego algorytmu oraz porównano uzyskane rezultaty z rozwiązaniami obecnie wykorzystywanymi w urządzeniach rozpoznania radioelektronicznego. W przypadkach złego uwarunkowania zagadnienia, regularyzacja Tichonova umożliwia osiągnięcie poprawnego wyniku estymacji oraz zapewnia stabilność numeryczną algorytmu. Dla nowego algorytmu stosowanie regularyzacji Tichonowa nie jest wymagane. Poprawia to jego efektywność.A problem of localising position of point emitter in Cartesian co-ordinates from passive radar bearings can be formulated as a linear least squares problem. A non-iterative algorithm of triangulation method, being an implementation of linear least squares method, is presented. The algorithm enables us fast and reliable spatial localisation of electromagnetic emitter. The characteristic features of the new algorithm follow from the results of numerical experiments. The results of its testing on simulated data are given. The new algorithm enables us reliable determination of all three co-ordinates of emitter position, especially when the signal receiving points are in array of angle forwards or backwards. The errors in estimated emitter position are for most cases of bearings much smaller then those produced by the matrix estimation algorithm frequently commented and referred to in literature

Evaluation of dietary intake of vitamins and minerals in 13-15-years-old boys from a sport school in Warsaw

Background. Insufficient intake of vitamins and minerals, in teenagers engaged in physical activity increases the risk of health disorders. Objective. The aim of this study was to evaluate selected vitamins and minerals intake in 13-15 -year-old boys from sport school. Material and methods. The study of dietary intake was conducted among 44 boys from the School of Sport Championship (SSC). Nutritional data was collected using 24-hour recall for 3 days of week. Daily intake of minerals: sodium, potassium, calcium, phosphorus, magnesium, iron, zinc, copper, iodine and vitamins: A, E, D, B1, B2, B6, B12, C, folate and niacin was estimated. The probability of insufficient intake of nutrients in relation to the standard levels: Estimated Average Requirement (EAR) or Adequate Intake (AI) as well as excessive intake of them in relation to the Tolerable Upper Intake Level (UL) were assessed. Results. The highest percentage of insufficient intake concerned vitamin D (100%), potassium (69%), folate (53%), and calcium (50%), slightly lower of magnesium (27%), vitamins C (24%) and E (15%). The risk of inadequate intake of other minerals: sodium, copper, iron, zinc, phosphorus, iodine and vitamins: B6, B1, B2, A, B12, niacin, was relatively lower and amounted from 0.3% to 5.4%. The disturbingly high probability of exceeding the UL for sodium (99.5%) was observed. Conclusions. A significant disproportion between the mean intake and the percentage of inadequate diets indicates a large diversity in the intake of vitamins and minerals in the group of studied boys, what was the reason of unbalanced diet. The insufficient intake concerns especially vitamin D, potassium, folate, calcium and a lesser extent magnesium, vitamins C and E. Sodium intake was disturbingly high. In order to avoid nutritional mistakes in the future education on the rational nutrition among students, their parents, and teachers is necessary.Wprowadzenie. Niewystarczające spożycie witamin i składników mineralnych wśród, nastoletniej młodzieży obciążonej wysiłkiem fizycznym zwiększa ryzyko wystąpienia zaburzeń w stanie zdrowia. Cel. Ocena spożycia witamin i składników mineralnych przez trenujących chłopców w wieku gimnazjalnym. Materiał i metody. Badaniami objęto 44 chłopców w wieku 13-15 lat ze szkoły mistrzostwa sportowego. Dane o spożyciu zebrano na podstawie wywiadów z ostatnich 24 godzin poprzedzających badanie, z 3 dni tygodnia. Obliczono spożycie składników mineralnych: sodu, potasu, wapnia, fosforu, magnezu, żelaza, cynku, miedzi, jodu oraz witamin: A, E, D, B1, B2, B6, B12, C, niacyny i folianów. Ponadto oceniono prawdopodobieństwo niedoborowego spożycia składników pokarmowych w relacji do poziomów norm średniego zapotrzebowania grupy (EAR) lub wystarczającego spożycia (AI), oraz nadmiernego ich spożycia w stosunku do najwyższego tolerowanego poziomu spożycia (UL). Wyniki. Najwyższe ryzyko niedostatecznego spożycia dotyczyło witaminy D (100%), potasu (69%), folianów (53%) i wapnia (50%), natomiast nieco niższe, magnezu (27%), witamin: C (24%) i E (15%). Ryzyko niedostatecznego spożycia pozostałych składników mineralnych: sodu, miedzi, żelaza, cynku, fosforu, jodu i witamin: B6, B1, B2, A, B12, niacyny było stosunkowo niższe i mieściło się w zakresie od 0,3% do 5,4%. W badanej grupie stwierdzono niepokojąco wysokie prawdopodobieństwo przekroczenia normy UL na sód (99,5%). Wnioski. Znaczna dysproporcja między średnim spożyciem a odsetkiem diet niedoborowych, świadczy o dużym zróżnicowaniu spożycia witamin i składników mineralnych w badanej grupie chłopców co było przyczyną niezbilansowania diety. Ryzyko niedostatecznego spożycia dotyczyło w szczególności witaminy D, potasu, folianów, wapnia, a w mniejszym stopniu magnezu, witaminy C i E. Niepokojąco wysokie było spożycie sodu. W celu uniknięcia błędów żywieniowych w przyszłości, istnieje potrzeba edukacji uczniów oraz ich rodziców i nauczycieli w zakresie racjonalnego żywienia

Determination of Electromagnetic Emitter Position from Passive Radar Bearings as Linear Least Squares Problem

Mathematical formulation of an inverse problem of radiolocation is discussed. Determination of electromagnetic emitter position from passive radar bearings is transformed into a linear least squares problem and equivalent system of normal equations. Eventually spatial localisation of emitter is reduced to solving system of linear algebraic equations with entries of coefficient matrix and free term depending on bearings in a nonlinear way. Regularisation algorithm is proposed

Some aspects of investigating and implementing an automated command system discussed on the basis of the anti-aircraft artillery-missile system PILICA

W artykule przedstawiono wyniki prac projektowych i badań doświadczalnych aparatury wspomagania procesu kierowania ogniem (AWPKO) wykonanych pod nadzorem szefostwa Obrony Przeciwlotniczej MON. Opracowane konsole dowodzenia wraz z symulatorami tworzą w pełni zintegrowany, działający w czasie rzeczywistym system dowodzenia i kierowania ogniem zestawów artyleryjskich i rakietowo-artyleryjskich w ugrupowaniu osłony bazy lotniczej i są gotowe do badań doświadczalno-integracyjnych systemu PILICA. Mogą one znaleźć zastosowanie w szkoleniu instruktorów oraz przyszłych użytkowników tego systemu, a także być podstawą do opracowania specjalistycznej aparatury symulacyjnej i badawczej w procedurze odbioru technicznego i produkcji seryjnej.This article presents the results of design work and experimental investigations on an apparatus used to support fire control systems. They were carried out under the supervision of the Anti-Aircraft Authority, MOD. The developed command consoles together with simulators make up a fully integrated, performing in real time, fire command and control system of artillery and missile sets deployed in the protection of an airbase and are ready for experimental-integration investigations of the system PILICA. They can be used to train instructors and future users of the system. They can also be a base for developing a specialized simulation and test apparatus to be used in technical acceptance procedures and series production

The Impact of Control Discreteness on the Process of Guidance of an Anti-Aircraft Short-Range Missile System

W pracy przedstawiono proces modelowania matematycznego funkcjonowania przeciwlotniczego systemu rakietowego krótkiego zasięgu. Środowisko symulacyjne radaru zawiera symulator obiektów powietrznych (SOP) i symulator stacji radiolokacyjnej (SR) oraz symulator pocisku rakietowego (SPR). Modele symulacyjne opracowane w programie MATLAB obejmują możliwości startów rakiety z wyrzutni pod różnymi kątami, ze startem pionowym włącznie. Analizy komputerowe zostały przedstawione w postaci licznych wykresów i tabel.The publication presents the process of mathematical modelling of operation of the anti-aircraft short-range missile system. A simulation environment of the radar includes the aerial object simulator (SOP), the radar simulation (SR), and the missile simulator (SPR). The developed simulation models made in MATLAB include the ability of launching rockets at different launch angles, including also the vertical launch. Conducted computer analyses have been presented in the form of numerous graphs and tables