Устройство для отображения информации о загрязнениях морской поверхности нефтепродуктами

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности фиксации загрязнений морской поверхности нефтепродуктами. Устройство содержит приемопередатчик 1, антенный блок 2, амплитудный селектор 3, усилитель 4 записи с коммутатором 5, задающий г-р 6, коммутатор 7 временной регулировки усиления, блок 8 управления, блок 9 отображения информации, коммутатор 10 мишени, коммутатор 11 модулятора, запоминающую ЭЛТ 12, развязывающий элемент 14, усилитель 15 считывания с коммутатором 13, пороговый блок 16, г-р 17 разверток, управляемый аттенюатор 18, усилитель 19 разверток, ЦАП 20, счетчик 21 и преобразователь 22 угол - код. Для эффективного выделения сигналов нефтяного пятна или нефтепродуктов из рассеянных морской поверхностью зондирующих сигналов производится интегрирование декоррелированных сигналов в ЭЛТ 12 за счет многократного накопления. Это позволяет увеличить отношение сигнал - шум и тем самым повысить вероятность обнаружения пятна. 1 ил.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5i)5 С 01 S f3/95

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям пРи Гннт сссР

1 (61) i 541550 (21) 3900442/31-09 (22) 24.05.85 . (46) 15.12.90. Бюл, № 46 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Н.В. Дружинин,. А.P. Павленко, В.Г. Абакумов, С.В. Жпуктенко, А.Д. Аль-.Кадими и В.С. Лазебный (53) 621.396.967(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1541550, кл. G 01 S 13/95, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ЗАГРЯЗНЕНИЯХ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повьппение точности фиксации загрязнений морской поверхности нефтепродуктами.

Устройство содержит приемопередатчик

1,. антенный блок 2, амплитуцный се„;SU,, 1613984 А 2

2 л ект ор 3, усилит ель 4 записи с коммутатором 5, задающий r-р 6, коммутатор 7 временной регулировки усиления, блок 8 управления, блок 9 отображения информации, коммутатор 10 мишени, коммутатор 11 модулятора, запоминающую ЭЛТ 12, развязывающий элемент 14, усилитель 15 считывания с коммутатором 13, пороговый блок

16, г-р 17 разверток, управляемый аттенюатор 18, усилитель 19 разверток, ЦАП 20, счетчик 21 и преобразователь 22 угол — код. Дпя эффективного вьдсления сигналов нефтяного пятна или нефтепродуктов из рассеянных морской поверхностью зондирующих сигналов производится интегрирование декоррелированных сигналов в ЭЛТ 12 за счет многократного накопления. Это позволяет увеличить отношение сигнал — шум и.тем самым повысить вероятность обнаружения пятна. 1 ил, 1613984

Изобретение относится к радиотехнике, может использоваться для визуального отображения загрязненных участков морской поверхности при помощи береговых радиолокационных

5 станций (РЛС), и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Ф 1541550.

Цель изобретения — повышение точной фиксации загрязнений морской поверхности нефтепродуктами.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для отображения информации о заг15 рязнениях морской поверхности нефтепродутками.

Устройство для отображения информации о загрязнениях .морской поверхности. нефтепродуктами содержит приемопередатчик. t антенный блок 2, амплитудный селектор З,усилитель 4 записи, коммутатор 5. усилителя записи, задающий генератор 6, коммутатор 7 временной регулировки. усиления (ВАРУ), блок 8 управления, блок

9 отображения информации, коммутатор

10 мишани, коммутатор 11 модулятора, запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ) 12,. коммутатор 13 усилителя считывания, развязывающий элемент

14, усилитель 15 считывания, пороговый блок 16, генератор 17 разверток, управляемый аттенюатор 18, усилитель

19 разверток, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 20 и счетчик 21, преобразователь угол — код 22.

Устройство для отображения информации о загрязнениях морской поверхности нефтепродуктами работает следующим образом.

В начальный момент времени по команде, формируемой на четвертом выходе блока 8 управления, устройство для отображения информации о запрязнениях морской. поверхности нефтепродуктами переводится в режим "Подготовка", причем полученное с выхода генератора 17 разверток, синхронизируемого импульсами от задающего генератора 6, пилообразное напряжение до его модуляции синус-косинусными напряжениями, подаваемыми на входы генератора 17 разверток от антенного блока 2, поступает через управляемый аттенюатор 18 на вход усилителя

19 разверток. Поступающие на счетный вход счетчика 21 синхроимпульсы от задающего генератора 17 формируют на выходах счетчика 21, подающийся на входы цифроаналогового преобразователя 20, напряжение, с выхода которого поступает на другой вход усилителя 19 разверток. Напряжения с выходов усилителя 19 разверток поступают на фокусирующе-отклоняющую систему запоминающей электроннолучевой трубки 12, формирующую прямоугольный растр, причем луч запоминающей электронно-лучевой трубки 12 отпирается полностью подающимися на катод с третьего выхода блока 8 управления импульсами, по длительности совпадающими с прямым ходом развертки. Электронный луч постоянной плотности сканирует. диэлектрическую поверхность мишени. При этом коммутатор 5 усилителя записи и коммутатор 13 усилителя считывания отключают усилитель 15 считывания от выхода запоминающей электронно-лучевой трубки 12. На проводящую подложку мишени через развязывающий элемент 14 (R = 59 кОм) подается смещающее напрям жение с коммутатора 10 мишени. Величина смещающего напряжения на 4-5 В меньше напряжения выравнивающей сет-, ки, которая .находится под постоянным потенциал ом.

Коэффициент вторичной электронной эмиссии диэлектрика мишени в этом случае больше 1 и элементы диэлектрической мозаики приобретают положительный заряд. Потенциал элементов диэлектрической мозаики будет повышаться до тех пор, пока не будет достигнут потенциал выравнивающей сетки. После 2-3 кратного сканирования все элементы диэлектрической мозаики мишейи будут иметь потенциал +5 В по отношению к потенциалу проводящей подложки мишени. Вторичные электроны собираются выравнивающей сеткой, т,е. элементы диэлектрической мозаики приобретают потенциал, равномерный по всей поверхности, после чего устройство автоматически переводится командой со второго выхода блока 8 управления в режим "Запись". При этом коммутатор 7 временной регулировки усиления разрывает цепь, кото- рая более не препятствует появлению в видеосигнале составляющей, характеризующей рассеяние сигнала радиолокационной станции на мелкоструктурной. морской ряби; коммутатор 5 уси« лителя записи разрешает прохождение

1б 13984

50 видеосигнала на проводящую подложку мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12, коммутатор 11 модулятора на модулятор запоминающей электронно-лучевой трубки 12 подает на5 пряжение, соответствующее типовому режиму. На выходе коммутатора 10 мишени устанавливается напряжение порядка +15 В, которое через развязывающий элемент 14 подается на проводящую подложку мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12.

Генератор 17 разверток вырабатывает пилообразное напряжение для развертки луча запоминающей электронно-лучевой трубки 12 "по строкам", синхронной с разверткой РЛС по дальности, а управляемый аттенюатор 18 меняет амплитуду пилообразного на- 20

° пряжения в соответствии с выбранным диапазоном РЛС по дальности. По каждому зацнему фронту пилы задающий генератор 6 переводит. счетчик 21 на один шаг, и таким образом, на выходе 25 цифроаналогового преобразователя ?О формируется ступенчато-нарастающее напряжение, смещающее луч записи

1 по кадру" и соответствующее угловому перемещению антенны РЛС, Фазовая синхронизация начала записываемого растра с угловым положением антенны

РЛС осуществляется сбросом. счетчика

21 в начальное положение каждым им-" пульсом курсовой отметки .

Видеосигнал с приемо-передатчика

1 поступает на вход амплитудного селектора 3, который пропускает на вход усилителя 4 записи только ту часть сигнала амплитуда котoporо находит 40 ся в пределах диапазона, задаваемого в амплитудный селектор 3 внешней оперативной регулировкой. Далее, сигнал, усиленный усилителем 4 записи, поступает через коммутатор 5 усилителя записи на мишень запоминающей электронно-лучевой трубки.

В течение последующего режима записи потенциал проводящей подложки мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12 модулируется входным видеосигналом, представляющим собой рассеянный сигнал морской. поверхности с нефтяными загрязнениями, в то время как электронный луч постоянной плотности сканирует мишень всей поверхнос55 ти по закону прямоугольного растра .

При этом каждая развертка по дальности записывается на мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12 в виде прямой, параллельной соседним записываемым разверткам.

Для эффективного выделения сигналов нефтяного пятна, или нефтепродук- . тов из рассеянных морской поверхностью зондируюших сигналов производится интегрирование декоррелированных сигналов в запоминающей электроннолучевой трубке 12 за счет многократного накопления, что позволяет увеличить соотношение сигнал/шум и тем самым повысить вероятность обнаружения пятна. В зависимости от выбранного количества кадров накопления размах записываемого видеосигнала, и, следовательно, потенциал подложки регулируется в прецелах 0 6 В соответственно для уровня "белого" и "черного". Коэффициент вторичной электронной эмиссии элементов диэлектрической мозаики Q > 1 и электронный луч смещает потенциал их (элементов) в сторону потенциала катода, когдакоммутирует данный участок. После п-кратного сканирования мишени прямоугольным растром на диэлектрической мозаике образуется потенциальный рельеф, представляющий собой "усрерненную" запомненную радиолокационную обстановку.

В результате накопления те участки диэлектрической мозаики. на которых записывался уровень бепого (т.е. уровень видеосигнала на этих участках минимален, что соответствует отраженному сигналу от загрязнения) приобретут потенциал в 15 В, а участки, на которых записывался уровень

"черного" (т„е. уровень видеосигнала на этих участках максимален, что соответствует отраженному сигналу от чистой поверхности) приобретут потенциал величиной — 20 В, В режиме "Запись" предусмотрена возможность накопления 2, 4, 8, 16 или 20, 40, 80, 160, 320 радиолокационных изображений, оперативно выбираемая в зависимости от степени волнения моря . Выбор количества накапливаемых изображений производится в блоке 8 управления.

По окончании режима "Запись" напятом выходе блока 8 управления устанавливается команда "Считывание". В результате на выход коммутатора 11 модулятора подается напряжение, соответствующее типовому режиму, а

1613984 на выходе аналогичного коммутатора 10 ,мишени устанавливается напряжение, порядка +10 B.

Те части диэлектрической мозаики запоминающей электронно-лучевой трубки 12, на которых был записан уровень

"белого", будут иметь по отношению к катоду потенциал — 5В а части, . на которых был записан уровень "черного" - потенциал — 10 В, уровни и "серого" принимают промежуточное значение. от -5 В до -10 В по отно-! шению к катоду запоминающей электрон-. но-лучевой трубки 12. !

Величина напряжения проводящей подложки (+10 В) выбрана,.так, чтобы электронный луч мог пройти в промежутках между изолированными островками диэлектрической мозаики в областях, где записан уровень" "черного."

Накопленный потенциальный рельеф в режиме "Считывание" изменяет траектории электронов считывающего луча.

Электронный луч с постоянной плот- 25 ностью тока коллимируется таким образом, чтобы электроны попадали на мишень под прямым углом. Заряженные диэлектрические элементы мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12 образуют некоторое подобие электростатической сетки, которая управляет. величиной тока электронного луча, достигающего мишени, В цепи развязывающего элемента 14 будет протекать ток, величина которого однозначно связана с накопленным потенциалом. С.приходом на второй вход коммутатора 13 усилителя считывания .команды "Считывание" разрешается прохождение считанного сигнала через усилитель 15 считывания на пороговый блок 16 порог срабатывания которого соответствует уровню сигнала нефтяного пятна и устан*вливается внешней оперативной регулировкой, что обеспечивает. прохождение с выхода порогового блока 16 на первый вход. блока 9. отображения информации тслько сигналов нефтяных загрязнений На другие входы блока 9 отображения информации со второго. и третьего выходов генератора 17 развертки подаются развертки, синхронные и синфазные с положением антенны РЛС, Формирующие на экране блока 9 отображения .информации радиальнокруговой растр, а на запоминающей электроннолучевой трубке 12 поступают те же напряжения разверток, что и в режиме записи, т.е. пилообразное напряжение для блока 9 отображения информации и запоминающей электронно-лучевой трубки 12 и является общим, а начало ступенчатонарастающей развертки синхронизируется импульсом курсовой отметки, жестко синхронизированным в антенном блоке 2 с угловым положением разверток блока 9 отображения информации, На экране при этом наблюдается фрагмент морской поверхности с имеющимися нефтяными пятнами, Формула из обр ет ения

Устройство для отображения информации о загрязнениях морской поверхности нефтепродуктами по авт, св. 91541550, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности фиксации загрязнений морской. поверхносхи нефтепродуктами, введены последовательно соединенные счетчик и цифроаналоговый преобразователь, управляемый анттенюатор и пороговый блок, причем выход усилителя считывания соединен с сигнальным входом блока отображения информации через пороговый блок, выход генератора развертки соединен с вторым входом усилителя развертки через уп равляемый аттенюатор, счетный вход счетчика соединен с вторым выходом задающего генератора, вход. начальной установки счетчика соединен с выходом преобразователя угол-код, а выход цифроаналогового преобразователя подключен к первому входу усилителя развертки.