Устройство определения дальности

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2416104:

Часовской Александр Абрамович (RU)

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в системах поиска объектов. Достигаемый технический результат - увеличение точности определения дальности. Указанный результат достигается за счет того, что устройство определения дальности содержит синхронизатор, передающее устройство, приемное устройство, преобразователь дальности, индикатор, два вычитателя, датчик измеренной дальности до эталонных объектов и постоянное запоминающее устройство, соединенные между собой определенным образом. 1 ил.

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

Известно устройство определения дальности, представленное в книге «Радиотехнические системы», Ю.М.Козаринов, 1990, стр.194-197. В нем определяется дальность путем измерения времени следования отраженного от объекта сигнала. Однако точность определения дальности не всегда достаточна.

Известно устройство определения дальности, описанное в вышеупомянутом источнике на стр.262-265. В нем синхронизатор выдает команду передающему устройству для излучения импульса и в преобразователь дальности для осуществления начала отсчета дальности. Отраженный от объекта сигнал поступает в приемное устройство, осуществляющее преобразование электромагнитной энергии в электрический сигнал, поступающий в преобразователь дальности, который определяет временное рассогласование между импульсом с синхронизатора и сигналом с приемного устройства, представляющее из себя информацию о дальности. Последняя отображается на индикаторе. Однако точность определения дальности может быть не всегда достаточна. С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения дальности.

Достигается это введением двух вычитателей, датчика измеренной дальности до эталонных объектов и постоянного запоминающего устройства. При этом группа выходов преобразователя дальности соединена с первой группой входов первого вычитателя, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенных: с группой входов индикатора и с группой выходов второго вычитателя, имеющего первую группу входов, соединенную через постоянное запоминающее устройство с группой выходов датчика измеренной дальности до эталонных объектов, соединенного также со второй группой входов второго вычитателя и имеющего группу входов, соединенную с вышеупомянутой группой выходов преобразователя дальности.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - передающее устройство

2 - приемное устройство

3 - синхронизатор

4 - преобразователь дальности

5, 6 - вычитатели

7 - датчик измеренной дальности до эталонных объектов

8 - индикатор

9 - постоянное запоминающее устройство

При этом выход синхронизатора 3 соединен с входом передающего устройства 1 и с первым входом преобразователя дальности 4, имеющего второй вход, соединенный с выходом приемного устройства 2, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов вычитателя 5, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенных с группой входов индикатора 8 и с группой выходов вычитателя 6, имеющего первую группу входов, соответственно соединенную через постоянное запоминающее устройство 9 с группой выходов датчика измеренной дальности до эталонных объектов 7, соединенного также с второй группой входов вычитателя 6, имеющего группу входов, соединенную с вышеупомянутой группой выходов преобразователя дальности 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Синхронизатор 3 выдает команду передающему устройству 1 для излучения зондирующего импульса и на первый вход преобразователя дальности 4 для осуществления начала отсчета дальности. Отраженные от объектов сигналы поступают в приемное устройство 2, осуществляющее преобразование электромагнитной энергии в электрические сигналы, поступающие далее на второй вход преобразователя дальности 4, который определяет временное рассогласование между импульсом с синхронизатора и сигналом с приемного устройства, представляющее из себя информацию о дальности. Пример использования преобразователя дальности представлен, например, в книге Васина В.В., Степанова Б.М. «Справочник-задачник по радиолокации», М., 1977, стр.214, фиг.9.7.

В отличие от прототипа в предлагаемое устройство вводятся дополнительные узлы, а именно: вычитатели 5, 6, датчик измеренных дальностей от эталонных объектов 7 и постоянное запоминающее устройство 9, при этом в качестве эталонных объектов могут быть использованы неподвижные объекты в поле зрения устройства, дальность до которых заранее определяется с необходимой точностью относительно радиолокатора. В вычитателе 6 определяется разность между измеренной дальностью до эталонных объектов и фактической дальностью до этих объектов. При этом измеренные дальности с выхода преобразователя дальности 4 поступают в датчик 7, где они выделяются в моменты наличия заранее известных направлений на эталонные объекты в процессе обзора. Выделенные дальности с датчика 7 поступают в постоянное запоминающее устройство 9, где для каждого значения дальностей, наиболее близко совпадающего с эталонной дальностью, зашивается эта эталонная дальность, которая вычитается в вычитателе 6 из выделенной измеренной дальности с датчика 7. Таким образом, выполняются функции блока вторичной обработки, представленные, например, в книге Пестрякова В.П. и др. «Радиотехнические системы», 1985, стр.219. При отсутствии искусственных эталонных объектов можно использовать естественные объекты.

Количество эталонных объектов зависит от условий распространения электромагнитной энергии и рефракции, которые могут отличаться на разных направлениях и меняться с течением времени. Разность от вычитателя 6, представляющая из себя значения уточнения дальности, поступает в вычитатель 5, где запоминается до момента прихода следующей разности и вычитается из измеренных дальностей до целей, поступающих с преобразователя дальности 4, и разности, представляющие из себя уточненные дальности до целей, отображаются на индикаторе 8. Пример исполнения вычитателя с запоминанием вычитаемой информации представлен в книге Орлова И.А., Корнюшко В.Ф. «Основы вычислительной техники и организация вычислительных работ», «Энергоатомиздат», М., 1984, стр.94-96. Предлагаемое устройство может быть использовано для поиска воздушных целей, в том числе и низколетящих, также для поиска наземных и надводных объектов. При стабильных условиях распространения радиоволн и отсутствия рефракции достаточно одного эталонного объекта. При этом на величину разности, поступающей с вычитателя 6, влияют задержки сигнала внутри устройства, которые могут меняться с течением времени.

В процессе настройки определяется количество эталонных неподвижных объектов и определяется фактическая дальность до них с точностью, например, 5 метров, которая должна соответствовать точности определения дальности данного устройства.

Устройство с уменьшенной дальностью действия, где достаточно одного эталонного объекта, можно использовать в системах контроля движения на автодорогах, используя в качестве эталонного объекта неподвижный объект, а также для контроля воздушного движения, безопасности движения кораблей. При этом в качестве эталонного объекта может быть выбран другой корабль или объект на берегу, дальность до которого может быть определена с помощью лазера. При контроле за воздушным движением, в том числе и в ближней зоне, в качестве эталонного объекта может быть использован воздушный объект, дальность до которого также может быть определена с помощью лазера. В этом варианте применения в блок обработки 7 от лазера поступает информация о дальности до эталонного подвижного объекта и направлении до него. И после поступления значения дальности от преобразователя дальности 4 блок обработки 7, после анализа поступившей информации, выдает эту дальность от преобразователя и дальность от лазера в вычитатель 6. При этом постоянное запоминающее устройство 9 не участвует в работе, и его входы отключаются. Аналогичные действия происходят при вышеупомянутом использовании в качестве эталонного объекта корабля, а также подвижного наземного объекта. Таким образом, использование предлагаемого устройства расширяет тактико-технические характеристики и функциональные возможности радиолокационных средств, а следовательно, и обеспечивается экономический эффект.

Устройство определения дальности, состоящее из синхронизатора, передающего устройства, приемного устройства, преобразователя дальности и индикатора, где выход синхронизатора соединен с входом передающего устройства и с первым входом преобразователя дальности, имеющего второй вход, соединенный с выходом приемного устройства, отличающееся тем, что введены два вычитателя, датчик измеренной дальности до эталонных объектов и постоянное запоминающее устройство, при этом группа выходов преобразователя дальности соединена с первой группой входов первого вычитателя, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенных с группой входов индикатора и с группой выходов второго вычитателя, имеющего первую группу входов, соединенную через постоянное запоминающее устройство с группой выходов датчика измеренной дальности до эталонных объектов, соединенного также со второй группой входов второго вычитателя и имеющего группу входов, соединенную с вышеупомянутой группой выходов преобразователя дальности.

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

Устройство обработки сигнала доплеровского радиовысотомера // 2390794

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. .

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.

Устройство для определения направления и дальности до источника сигнала // 2562828

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Достигаемый технический результат - увеличение помехоустойчивости устройства. Указанный результат достигается тем, что устройство содержит магнитную первую и вторую антенны, размещенные взаимно перпендикулярно, восемь усилителей, три фильтра, три квадратора, сумматор, третью антенну, пять пороговых блоков, персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ или микропроцессор), блок системы единого времени (GPS или Глонасс), блок связи с абонентами, схему ИЛИ, таймер, две схемы И, счетчик, четыре цифроаналоговых преобразователя, три калибратора, формирователь, тактовый генератор, пять аналого-цифровых преобразователей. Все перечисленные средства определенным образом соединены между собой, при этом третья антенна выполнена магнитной и размещена перпендикулярно первой и второй антеннам, пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, усилители выполнены с управлением по полосе фазе и чувствительности, таймер выполнен с управлением по длительности выходного сигнала. 1 ил.