Устройство определения дальности

Авторы патента:

G01S13/08 - системы, предназначенные только для измерения дальности (косвенное измерение G01S 13/46)

Владельцы патента RU 2413241:

Часовской Александр Абрамович (RU)

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для поиска объектов. Достигаемым техническим результатом является увеличение дальности обнаружения и точности измерения. Указанный результат достигается за счет того, что заявленное устройство содержит передатчик, передающую антенну, привод, приемную антенну, приемник, индикатор, инвертор, линию задержки, блок определения амплитуды огибающей, элемент совпадения, преобразователь амплитуды в код, блок деления запомненной информации на текущую, определенным образом соединенные между собой. 2 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для поиска объектов.

Известно устройство определения дальности, входящее в состав Радиолокатора, изложенного в патенте №2161806, автор Часовской А.А. В нем с помощью передатчика одночастотного немодулированного непрерывного сигнала осуществляется формирование электромагнитной энергии, поступающей в передающую антенну, излучающую ее в пространство. Антенны вращаются в режиме кругового обзора с помощью привода. Отраженная от объекта электромагнитная энергия поступает в приемную антенну, жестко связанную с передающей, и далее в приемник, выделяющий сигнал, характерный для движущегося воздушного объекта. Дальность определяется как разность длительностей сигналов от объекта за время, равное двум оборотам антенн, вращающихся с разными скоростями.

Известно устройство определения дальности, заявленное как устройство обработки радиолокационных сигналов, изложенное автором в патенте №2096798. В нем используются те же приемо-передающие узлы, что и в вышеупомянутом аналоге. Однако дальность определяется за время одного вращения антенны. Кроме того, точность ухудшается при изменении отражательной способности, и для обеспечения полного приема сигнала поля зрения приемной антенны должно быть более чем передающей, что уменьшает и дальность обнаружения объекта.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается дальность обнаружения при увеличении точности измерения. Достигается это введением инвертора, линии задержки, блока определения амплитуды огибающей, элемента совпадения, преобразователя амплитуды в код и блока деления запомненной информации на текущую, при этом выход приемника соединен через инвертор с первым входом элемента совпадения и через линию задержки со вторым входом элемента совпадения, имеющего выход, соединенный с входом преобразователя амплитуды в код, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов блока деления запомненной информации на текущую, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенную с группой входов индикатора и с группой выходов блока определения амплитуды огибающей, имеющего вход, соединенный с вышеупомянутым выходом приемника.

На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - передатчик одночастотного немодулированного непрерывного сигнала;

2 - передающая антенна;

3 - приемная антенна;

4 - привод;

5 - приемник;

6 - инвертор;

7 - линия задержки;

8 - блок определения амплитуды огибающей;

9 - элемент совпадения;

10 - преобразователь амплитуды в код;

11 - блок вычитания запомненной информации на текущую;

12 - индикатор,

при этом выход передатчика одночастотного немодулированного непрерывного сигнала 1 соединен с входом передающей антенны 2, жестко связанной с приводом 4 и с приемной антенной 3, имеющей выход, соединенный с входом приемника 5, имеющего выход, соединенный через инвертор 6 с первым входом элемента совпадения 9 и через линию задержки 7 со вторым входом элемента совпадения 9, имеющего выход, соединенный с входом преобразователя амплитуды в код 10, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов блока делителей запомненной информации на текущую 11, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенные с группой входов индикатора 12 и с группой выхода блока определения амплитуды огибающей 8, вход которого соединен с вышеупомянутым выходом приемника 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

С помощью передатчика одночастотного немодулированного непрерывного сигнала 1 осуществляется формирование электромагнитной энергии, поступающей в передающую антенну 2, излучающую ее в пространство. Антенна вращается в режиме кругового обзора с помощью привода 4. Отраженная от объекта электромагнитная энергия поступает в приемную антенну 3, жестко связанную с передающей антенной 2 и имеющую равное с ней поле зрения, и далее энергия поступает в приемник 5, преобразующий электромагнитную энергию в электрическую и выдающий сигнал от движущегося воздушного объекта.

Для пояснения воспользуемся фиг.2, где представлена форма суммарной огибающей ДВМ. Если бы сигнал полностью был принят в процессе вращения, то диаграмма имела бы вид кривой ДВЕ. Отрезок МС показан пунктиром. Но фактически к приходу отраженного сигнала приемная антенна повернется на некоторый угол, пропорциональный дальности до объекта. Кроме того, сигнал полностью не будет принят и диаграмма заканчивается в точке М. Поэтому, чем больше дальность до объекта, тем более будет амплитуда МС. Следовательно, разность амплитуды BF, характеризующей максимум огибающей к амплитуде МС, характеризует дальность до объекта независимо от места расположения объекта в зоне диаграммы. Смещение же амплитуды суммарной диаграммы направленности не влияет на ее величину. Выделение амплитуды МС в конце диаграммы направленности происходит при одновременной подаче на первый и второй входы элемента совпадения 9 сигнала с приемника 5 через инвертор 6 и сигнала с этого приемника через линию задержки 7. При этом длительность сигнала зависит от величины линии задержки; порог срабатывания инвертора можно регулировать. Это увеличит помехозащищенность. С выхода приемника 5 сигнал также поступает в блок определения амплитуды огибающей 8, определяющий максимальную амплитуду огибающей и выдающий информацию об этой амплитуде на вторую группу входов блока деления запомненной информации на текущую 11, где она запоминается. Сигнал же с выхода элемента совпадения 9 поступает в преобразователь амплитуды в код 10, где амплитуда преобразуется в код, который далее поступает на первый вход вышеупомянутого блока 11, где на него делится запомненный код амплитуды огибающей. В результате частное от деления, характеризующее дальность, поступает в индикатор 12 для отображения.

Пример конкретного исполнения блока определения амплитуды огибающей представлен в книге «Радиотехнические системы» Ю.М.Казаринова, 1990, М., Высшая школа, стр.383, а пример исполнения блока деления запомненной информации на текущую 11 представлен в книге И.А.Орлова и В.Ф.Корнюшко «Основы вычислительной техники и организация вычислительных работ», М., Энергоатомиздат, 1984, стр.136, где отмечено, что перед осуществлением арифметической операции в арифметическом блоке, в частности делителе, может осуществляться предварительное запоминание первой информации.

Предлагаемое устройство может быть использовано для поиска удаленных воздушных и космических объектов. Диаграмма направленности может быть удлинена по углу места или иметь форму луча. Тогда антенны могут вращаться и по спирали. Информация о дальности может быть использована для вторичной обработки, что увеличивает точностные характеристики. При использовании в приемнике доплеровской обработки может быть осуществлено одновременное определение дальности до объектов, имеющих разные радиальные скорости.

Приведем пример конкретного выполнения. Пусть антенны вращаются со скоростью 10 об/мин. Тогда при ширине диаграммы направленности по азимуту в 1° время пересечения объекта может составлять 18 мс. Точность определения дальности зависит от влияния местных предметов, отличия диаграмм и от погрешности при обработке сигнала. При прочих равных условиях она может составлять 500 м. Выполняя условие о необходимости определения максимума огибающей, максимальная дальность обнаружения не должна превышать 1200 км.

Устройство наиболее эффективно можно использовать и для выдачи координат другим системам сопровождения, имеющим меньшую дальность обнаружения.

Устройство определения дальности, состоящее из передатчика одночастотного немодулированного непрерывного сигнала, передающей антенны, привода, приемной антенны, приемника и индикатора, при этом выход передатчика одночастотного немодулированного непрерывного сигнала соединен с входом передающей антенны, жестко связанной с приводом и приемной антенной, имеющей выход, соединенный с входом приемника, отличающееся тем, что введены инвертор, линия задержки, блок определения амплитуды огибающей, элемент совпадения, преобразователь амплитуды в код и блок деления запомненной информации на текущую, при этом выход приемника соединен через инвертор с первым входом элемента совпадения и через линию задержки со вторым входом элемента совпадения, имеющего выход, соединенный с входом преобразователя амплитуды в код, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов блока деления запомненной информации на текущую, имеющего группу выходов и вторую группу входов соответственно соединенные с группой входов индикатора и с группой выходов блока определения амплитуды огибающей, вход которого соединен с вышеупомянутым выходом приемника.

Изобретение относится к радиоуправляемым стрелковым устройствам и может быть использовано для наведения снаряда на цель. .

Способ определения дальности до поверхности земли // 2372626

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении различных радиолокационных систем, предназначенных для определения дальности до поверхности земли, использующих принцип отражения радиоволн (радиодальномеры или дальномеры).

Способ формирования текущего энергетического спектра выходного сигнала приемника, устройство для его осуществления и способ измерения дальности // 2371736

Устройство устранения неоднозначных измерений дальности до целей, находящихся за пределами рабочей зоны радиолокационной станции // 2358284

Изобретение относится к средствам радиолокации и предназначено для классификации цели по признаку ее принадлежности к целям, находящимся в зоне неоднозначного и однозначного измерения дальности импульсного радиолокатора, т.е.

Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса судна и устройство для его осуществления // 2352909

Устройство определения дальности // 2333510

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано в системах поиска и слежения за воздушными и космическими объектами. .

Способ измерения дальности // 2333509

Изобретение относится к методам измерения дальности при помощи измерения времени прохождения радиочастотного сигнала. .

Радиодальномер // 2325670

Способ создания помех лазерным средствам дальнометрирования и устройство для его осуществления // 2304351

Изобретение относится к области создания помех импульсным лазерным дальномерам и может быть использовано в технике, где используются различные излучатели. .

Устройство определения дальности // 2298807

Изобретение относится к области локационной техники и может быть использовано в системах поиска и слежения за транспортными, воздушными и космическими объектами. .

Устройство определения дальности // 2416104

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в системах поиска объектов

Способ измерения расстояния и радиодальномер с частотной модуляцией зондирующих радиоволн // 2434242

Изобретение относится к измерению расстояния, например, в закрытых резервуарах при измерении уровня жидкости и основано на принципе радиолокации с частотной модуляцией зондирующих радиоволн

Способ определения дальности до поверхности земли // 2436116

Устройство определения дальности // 2479851

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в системах поиска и слежения за воздушными объектами

Способ информационного обеспечения вихревой безопасности полета летательных аппаратов // 2496121

Изобретение может быть использовано для предупреждения о возможности попадания летательного аппарата (ЛА) в зону вихревого следа. Сущность изобретения состоит в том, что заявленный способ характеризуется осуществлением передачи данных «борт-борт» и «борт-система управления воздушным движением (УВД)» в радиовещательном режиме и/или в режиме «точка-точка» с передачей информации каждым ЛА (ЛА-генератором) о параметрах создаваемого им вихревого следа, получаемых путем измерений и/или расчета в самолетной системе координат ЛА-генератора, приемом этой информации каждым другим ЛА и/или системой УВД (далее абоненты), находящихся в зоне доступности передатчика соответствующего ЛА-генератора, последующим расчетом в системе координат ЛА-абонентов последствий воздействия вихревого следа и анализом этой информации ЛА-абонентами, причем в передаваемую информацию ЛА-генератора включают такие данные в самолетных координатах этого ЛА, как местоположение ЛА-генератора и категорию его передатчика, скорость и курс ЛА-генератора, его вес и время передачи им информации, данные турбулентности атмосферы, скорость и направление ветра, температуру и барометрическое давление, а принимающие информацию ЛА-абоненты оценивают возможность прохождения зоны создаваемого ЛА-генератором вихревого следа, и, в случае необходимости, проводят измерения характеристик атмосферы, и/или учитывают поступающие от системы УВД данные, необходимые для соответствующего расчета вихревого следа, и/или учитывают характеристики атмосферы с учетом изменчивости порывов ветра и/или турбулентности, при этом параметры вихревого следа определяют с учетом сноса вихревого следа, в том числе с учетом влияния стохастических атмосферных воздействий, например порывов ветра и/или турбулентности. 4 з.п. ф-лы.

Способ определения дальности до поверхности земли // 2510043

Изобретение относится к области радиолокационной техники. Способ заключается в проведении трехэтапных измерений: на первом этапе вычисляют грубое (предварительное) значение дальности до поверхности земли, на втором этапе вычисляют точное (окончательное) значение дальности до поверхности земли, на третьем этапе для подтверждения результатов точного измерения дальности используют скользящее окно, которое представляет собой n1 селектирующих импульсов, причем n1<<n и n1 - нечетное число, а временное положение центрального селектирующего импульса из n1 соответствует временному положению опорного сигнала с задержкой, равной длительности временного интервала, соответствующего точному (окончательному) значению временной задержки. Достигаемый технический результат изобретения - повышение помехоустойчивости определения дальности до поверхности земли при сохранении вероятности правильного обнаружения и проведении трехэтапных измерений дальности за счет сокращения зоны поиска (интервал измеряемых дальностей) на третьем этапе измерений.

Устройство определения дистанции при швартовке // 2524934

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - увеличение точности определения дальности до места швартовки. Указанный результат достигается за счет того, что заявленное устройство содержит береговой радиолокатор, блок приемников дальности до места швартовки судов, блок передатчиков управляющих сигналов, имеющих разные частоты, блок корректоров дальности до места швартовки, блок вторичной обработки, датчик места швартовки, корректор дальности до места швартовки, состоящий из приемника управляющего сигнала, триггера, узконаправленного частотного модулированного дальномера уменьшенной мощности, блока автосопровождения по дальности, дешифратора дальности, стационарного индикатора дальности, передатчика дальности до места швартовки, переносного приемника с индикатором дальности. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 1 ил.

Блок радарного датчика обратного хода // 2541547

Изобретение относится к блоку радарного датчика обратного хода, используемого для автомобиля. Блок радарного датчика обратного хода содержит датчик, демпфирующее резиновое кольцо, размещенное на периферийной части датчика, основную крышку для приема передней части датчика и демпфирующего резинового кольца и верхнюю крышку. Верхняя крышка выполнена с возможностью монтажа с основной крышкой и имеет отверстие, образованное в ней для открытия через него передней части датчика. Основная и верхняя крышки имеют стенки, сформированные на них. В стенке верхней крышки выполнены пазы. Между стенкой верхней крышки и стенкой основной крышки расположено амортизирующее резиновое кольцо, содержащее соответствующие пазам выступающие части. Достигается увеличение защиты датчика от вибрации за счет формирования двойной демпфирующей конструкции. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ измерения высоты и радиовысотомер с непрерывным лчм сигналом, использующий способ // 2552515

Изобретение относится к радиолокации протяженных целей и может быть использовано в бортовых радиовысотомерах. Достигаемый технический результат - обеспечение требуемой точности измерения при сниженных соотношениях сигнал : шум. Указанный результат достигается за счет того, что производится излучение зондирующего сигнала по вертикали к земной поверхности, прием отраженных сигналов на N периодах повторения, фильтрация принятого сигнала в фильтре, согласованном с модуляцией зондирующего сигнала с получением в каждом периоде повторения огибающей амплитуды отраженного сигнала, вычисление дисперсии шума и сигнала с шумом для разных гипотез положения скачка дисперсии отраженного сигнала, определение высоты летательного аппарата по положению скачка дисперсии отраженного сигнала, при этом находят положение максимума весовой суммы логарифмов дисперсии шума и сигнала с шумом, весом первого слагаемого является отрицательное число, соответствующее положению скачка дисперсии отраженного сигнала в гипотезе, а весом второго слагаемого - отрицательная разность между максимально возможным положением скачка дисперсии амплитуды отраженного сигнала и положением скачка дисперсии n в гипотезе. 2 н.п. ф-лы, 7 ил., приложение 1.

Способ измерения высоты и радиовысотомер с непрерывным лчм сигналом, использующий способ // 2555865

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в бортовых радиовысотомерах. Достигаемый технический результат - повышение точности за счет снижения флюктуационной ошибки измерения высоты. Указанный результат достигается за счет того, что производится излучение непрерывного линейно-частотно-модулированного сигнала в сторону поверхности Земли, прием отраженных сигналов на N периодах повторения, фильтрация отраженного сигнала в согласованном с модуляцией зондирующего сигнала фильтре с получением в каждом периоде повторения огибающей амплитуды отраженного сигнала с шагом выборки, соответствующим разрешению зондирующего сигнала, определение оценки высоты летательного аппарата (ЛА) по каждой из N реализаций огибающей амплитуды отраженного сигнала в следующей последовательности: формируют многомерную гипотезу о высоте, уровне дисперсии шума и параметре, определяющем зависимость диаграммы обратного рассеяния от углового положения разрешаемого элемента поверхности, вычисляют мощность принимаемого сигнала на дальностях, соответствующих определенной гипотезе с учетом априорно известных данных о параметрах радиовысотомера, вычисляют функционал соответствия огибающей амплитуды принятого сигнала, соответствующий определенной гипотезе, перебором гипотез по максимуму функционала соответствия находят наиболее вероятную гипотезу, оценку высоты ЛА, повторяют измерения высоты по N периодам повторения, усредняют оценку высоты по N измерениям, соответственно получают итоговую оценку высоты. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.