Сканирующий радиометр



Сканирующий радиометр
Сканирующий радиометр
Сканирующий радиометр

 


Владельцы патента RU 2495443:

Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" (RU)

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к сканирующим радиометрам для зондирования земной поверхности и мирового океана. Радиометр содержит подвижную антенну, генератор опорного сигнала, смеситель, гетеродин, УНЧ с прямым и инверсным выходами, N синхронных детекторов и квадратичный детектор, вход которого подключен к выходу смесителя с усилителем промежуточной частоты, подсоединенного одним входом к выходу гетеродина, два источника опорного излучения, вычитатель, управляемый делитель, N интеграторов, N-1 сумматоров и N-1 умножителей, синхронные детекторы. При этом выход квадратичного детектора соединен со входом УНЧ, N-1 умножителей подключены одними входами через соответствующие интеграторы к выходам соответствующих синхронных детекторов, другими входами - к выходу управляемого делителя и выходами к одним входам соответствующих сумматоров, управляемый делитель подключен управляющим входом к выходу N-го синхронного детектора через N-й интегратор и информационным входом к выходу вычитателя. Кроме того, дополнительно введены датчик скорости носителя, датчик высоты носителя, второй управляемый делитель, усилитель, вход которого соединен с выходом второго управляемого делителя, а выход с управляющим входом интеграторов, N-1 аналоговых ключей, выходы которых соединены с выходами N-1 сумматоров, а управляющие входы соединены с выходами дешифратора, АЦП, блок вторичной обработки, вход которого соединен с выходом АЦП, вход прерывания которого соединен с выходом задающего генератора, а его выход является выходом устройства. Технический результат заключается в улучшении детальности обзора и повышения точности измерения радиояркостной температуры. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к сканирующим радиометрам в технике дистанционного зондирования земной поверхности и мирового океана.

В частности к СВЧ радиометрии.

Изобретение может быть использовано для построения карт радиотеплового излучения подстилающей поверхности, которые применяются в народном хозяйстве.

Известны схемы картографирующих радиометров, в которых применяется циклоидальный способ обзора. [Ю.А. Мельник и др. Радиолокационные методы исследования земли. М. «Советское радио». 1980 г., стр.42, рис.2.4 (б)]

Из известных устройств наиболее близким можно считать сканирующий радиометр [Сканирующий радиометр. М.В. Бухаров и др. А.С. №1257598 кл. G01W 1/100 от 29.12.84], содержащий подвижную антенну, генератор опорного сигнала с двумя выходами, смеситель с усилителем промежуточной частоты, гетеродин, усилитель низкой частоты с прямым и инверсным выходами, N синхронных детекторов и квадратичный детектор, вход которого подключен к выходу смесителя с усилителем промежуточной частоты, подсоединенного одним входом к выходу гетеродина, два источника опорного излучения, вычитатель, управляемый делитель, N интеграторов, N-1 сумматоров и N-1 умножителей, синхронные детекторы, выполненные двухканальными компенсирующего типа с двумя информационными и двумя управляющими входами, подключенные информационными входами к соответствующим выходам усилителя низкой частоты и управляющими входами - к соответствующим выходам генератора опорного сигнала, выход подвижной антенны подключен к другому входу смесителя с усилителем промежуточной частоты, выход квадратичного детектора соединен со входом усилителя низкой частоты, N-1 умножителей подключены одними входами через соответствующие интеграторы к выходам соответствующих синхронных детекторов, другими входами - к выходу управляемого делителя и выходами - к одним входам соответствующих сумматоров, управляемый делитель подключен управляющим входом к выходу N-го синхронного детектора через N-й интегратор и информационным входом к выходу вычитателя, один вход которого подсоединен к выходу одного источника опорного излучения и с другим входом (N-1)-го сумматора, другой вход каждого последующего сумматора подключен к выходу предыдущего сумматора.

Устройство, описанное в прототипе, работает следующим образом: генератор опорного сигнала периодически воздействует на шаговый двигатель, который поворачивает зеркало. Вращающееся зеркало переотражает радиотепловое излучение на облучатель, тем самым осуществляется процесс сканирования лучом антенны по конической поверхности. Сигнал с выхода облучателя подается на вход радиометра. Выходной низкочастотный сигнал радиометра синхронно детектируется, интегрируется, калибруется по отношения к двум источникам опорного излучения. В результате на выходе устройства возникают значения антенных температур, соответствующих положениям вращающегося зеркала.

Недостатком описанного сканирующего радиометра является то, что процесс сканирования не согласован с параметрами движения носителя, на котором расположен радиометр, что приводит к пропуску полезной информации при недостаточной скорости вращения подвижного зеркала, или получению избыточной информации при превышении требуемой скорости сканирования. Кроме того, в данной схеме никак не учитывается паразитное излучение, принятое по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны, что приводит к потере точности при измерении радиояркостной температуры.

Таким образом, целью изобретения является улучшение детальности обзора и повышение точности измерения радиояркостной температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в сканирующий радиометр по А.С. №1257598 (прототип) дополнительно введены датчик скорости носителя, датчик высоты носителя, второй управляемый делитель, первый вход которого соединен с выходом датчика высоты, второй - с выходом датчика скорости, а выход соединен с управляющим входом задающего генератора, усилитель, вход которого соединен с выходом второго управляемого делителя, а выход с управляющим входом интеграторов, N-1 аналоговых ключей, выходы, которых соединены с выходам N-1 сумматоров, а управляющие входы соединены с выходами дешифратора, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходами N-1 аналоговых ключей, блок вторичной обработки, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, вход прерывания которого соединен с выходом задающего генератора, а его выход является выходом устройства.

Датчик скорости носителя и датчик высоты носителя могут, в частности, быть частью навигационного датчика, например, приемника спутниковой навигационной системы.

Предлагаемый радиометр удовлетворяет критерию новизны, так как присущие ему существенные признаки не содержатся в известных устройствах и в них не реализуется заявленный положительный эффект.

Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей.

На фиг.1 изображена схема сканирования в положении обзора, где буквами обозначены:

V - скорость носителя;

H - высота носителя;

θ0 - угол между осью вращения зеркала и осью диаграммы направленности антенны;

φ0 - угол поворота зеркала, отсчитанный от направления движения носителя;

δ - ширина главного лепестка диаграммы направленности антенной системы;

φm - предельное значение φ0.

На фиг.2 представлена структурная схема сканирующего радиометра.

Сканирующий радиометр, содержащит подвижную антенну 1, в составе облучателя 17, вращающегося зеркала 18, укрепленного на валу шагового двигателя 19, генератор опорного сигнала (ГОС) 11 с двумя выходами, состоящий из задающего генератора 22, счетчика 23 и дешифратора 24, радиометрический приемник 2, состоящий из смесителя 3, гетеродина 4 усилителя промежуточной частоты (УПЧ) 5, квадратичного детектор (КД) 6, усилителя низкой частоты УНЧ) 7 с прямым и инверсным выходами,, N синхронных детекторов 8, N интеграторов 9, N-1 сумматоров 10, N-1 умножителей 12, два источника опорного излучения 15, 16 с датчиками контрольного сигнала 20, 21, управляемый делитель 14 с первым, вторым входами и одним выходом, датчик скорости носителя 25, датчик высоты носителя 26, второй управляемый делитель 27, усилитель 28, N-1 аналоговых ключей 29, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 30, блок вторичной обработки (БВО) 31. Выход подвижной антенны 1 подключен одному входу смесителя 3, являющемуся входом радиометрического приемника 2, другой вход смесителя 3 соединен с выходом гетеродина 4, а его выход подключен через последовательно соединенные УПЧ 5 и КД 6 к выходу УНЧ 7, прямой и инверсионный выходы которого являются выходами радиометрического приемника 2. Синхронные детекторы 8 присоединены информационными входами к соответствующим выходам УНЧ 7, а управляющими входами - к соответствующим выходам ГОС 11. N-1 умножителей 12 соединены одними входами через соответствующие интеграторы 9 с входам соответствующим N-1 синхронным детектором 8, другими входами - с выходом управляемого делителя 14, а выходами - с входом соответствующих N-1 сумматоров 10. Управляемый делитель 14 подключен управляющим входом через соответствующий интегратор 9 к выходу N-го синхронного детекторов 8 через N-й интегратор, а информационным входом соединен выходом вычислителя 13, один вход которого соединен с источник опорного излучения 20, другой вход соединен с выходом другого источника опорного излучения 21 и входом последовательно соединенных N-1 сумматоров 10. Входы N-1 аналоговых ключей 29 соединены с выходами N-1 сумматоров 10, управляющие входы соединены с выходами дешифратора 24 а выходы соединены с входом АЦП 30. Первый вход второго управляемого усилителя 27 соединен с выходом датчика высоты 26, второй - с выходом датчика скорости 25, а выход соединен с управляющим входом задающего генератора 22 и входом усилителя 28, выход которого соединен с управляющими входами интеграторов 9. Один вход БВО 31, соединен с выходом АЦП 30, другой вход прерывания соединен с выходом задающего генератора 22, выход БВО 31 является выходом устройства.

На фиг.3 изображена структурная схема БВО, который содержит тактовый генератор 32, центральный процессорный элемент (ЦПЭ) 33, тактовый вход которого соединен с выходом задающего генератора 22, а на выходе формируется шина адреса (ША), системный контроллер 34, подключенный к ЦПЭ 33, на выходе которого шина данных (ШД) и шина управления (ШУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 36 и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 35 подключенные к ША, ШД и ШУ, регистр параллельного ввода-вывода 37, подключенный к ША, ШД, ШУ, к линиям ввода которого подсоединен выход АЦП, а линии вывода являются выходными устройствами.

Предлагаемый сканирующий радиометр работает следующим образом.

Устройство размещается на подвижном носителе так, чтобы ось вращения зеркала была вертикальна. При движении носителя и одновременном вращении зеркала главный лепесток диаграммы направленности антенны будет описывать на земле часть циклоиды (см. фиг.1). Таким образом за счет вращения зеркала осуществляется развертка по одной координате, а за счет движения носителя по другой. При этом размеры разрешаемого элемента определяются по формулам:

Δ max = H δ / cos 2 θ 0 , ( 1 )

Δ min = H δ / cos θ 0 . ( 2 )

Так как длинна строки определяется выражением

L C = ϕ m H t g θ 0 , ( 3 )

то число независимых элементов на строке

N Э Л = [ L C / Δ min ] = [ ϕ m sin θ 0 cos θ 0 / δ ] , ( 4 )

где знак [] означает взятие целой части.

Для того чтобы на просматриваемой поверхности не возникало пропусков или перекрытий строк необходимо, чтобы за один оборот вращающегося зеркала носитель продвигался на расстояние равное Δmax. Следовательно, период одного оборота зеркала:

T = Δ max / V = H V δ cos 2 θ 0 . ( 5 )

Поэтому время визирования одной строки

T C = ϕ m π T = H V ϕ m V δ cos 2 θ 0 . ( 6 )

А время визирования одного элемента

T Э = T С / N Э Л = H V δ 2 π 1 cos 3 θ 0 sin θ 0 . ( 7 )

При этом, чтобы не допустить временной корреляции между соседними элементами, постоянную времени интегратора т необходимо выбрать из условия:

τ = T Э / 2 = H V δ 2 2 π 1 cos 3 θ 0 sin θ 0 . ( 8 )

При движении подвижного носителя датчик скорости носителя 25 и датчик высоты 26 выдают свои выходные сигналы на управляемый делитель 27, на выходе которого возникает сигнал, пропорциональный отношению H/V. Задающий генератор 22 формирует на выходе импульсы с периодом повторения, пропорциональным выходному сигналу управляемого делителя с коэффициентом пропорциональности, определяемым выражением (7).

Радиотепловое излучение, принятое подвижной антенной 1, преобразуется радиометрическим приемником 2 в сигнал с напряжением U(t), пропорциональным мощности радиотеплового излучения. Выходной сигнал радиометра для каждого j-го элемента разрешения синхронно детектируется отдельным синхронным детектором 8j. В случае сканирующего радиометра за один шаг шагового двигателя 19 вращающееся зеркало 18 должно поворачиваться на угол равный δ, при этом число элементов разрешения на строке не произвольно, а определяется выражением (4). Сигнал с выхода синхронного детектора 8j интегрируется соответствующим интегратором 9j, постоянная интегрирования, определяемая выражением (8), управляется усилителем 28, которой задает требуемый коэффициент пропорциональности.

Калибровка сигналов с выходов интеграторов 9j осуществляется по известной схеме сканирующего радиометра. В результате на выходе сумматоров 10j возникают сигналы равные антенной температуре T A j соответствующего элемента разрешения. Эти аналоговые сигналы последовательно, синхронно с импульсами задающего генератора, переключаются аналоговыми ключами 29j на вход аналого-цифрового преобразователя 30. На выходе аналого-цифрового преобразователя последовательно в цифровом виде возникают значения антенных температур соответствующих элементов разрешения.

Однако полученные значения температур не являются точными, так как являются суммой двух компонент

T A ( θ 0 , ϕ 0 ) = Ω Г T Я ( θ , ϕ ) Ψ ( θ θ 0 , ϕ ϕ 0 ) d Ω + Ω Б T Я ( θ , ϕ ) Ψ ( θ θ 0 , ϕ ϕ 0 ) d Ω , ( 9 )

где Ψ(θ,φ) - нормированная по мощности диаграмма направленности антенны;

ЯЯ) - угловые координаты оси наблюдения;

00) - угловые координаты оси диаграммы направленности;

ΩГ - телесный угол, занимаемый главным лепестком;

ΩБ - телесный угол, занимаемый боковыми лепестками.

Первое слагаемое описывает мощность радиоизлучения, принятого по главному лепестку диаграммы направленности, второе - по боковым лепесткам. Второе слагаемое тем больше, чем больше коэффициент рассеяния антенны β, определяемый как:

β = Ω Б Ψ ( θ , ϕ ) в Ω . ( 10 )

Точность измерения радиояркостной температуры тем меньше, чем больше коэффициент рассеяния антенны. В [1] показано, что ошибка, обусловленная боковыми лепестками антенны, может достигать 20 К. В [2] показано, что радиояркостную температуру подстилающей поверхности в данном направлении можно рассматривать как линейную комбинацию антенных температур, измеренных для ряда других направлений в интервале сканирования. Радиояркостная температура элемента разрешения является функцией антенных температур нескольких соседних элементов разрешения. Нахождение обратной функции позволило бы по известному распределению антенных температур вычислить соответствующее распределение радиояркостных температур. При этом за счет излучения, принятого по боковым лепесткам, на 5-30 процентов повышается точность измерения радиояркостной температуры. Тот же результат можно получить без вычисления обратной функции за счет построения итерационной процедуры.

Считая ТЯ(θ,φ)=const в пределах ΩГ и усредняя ТЯ(θ,φ) по главному лепестку диаграммы направленности, из формулы (9) получаем

T Я Г ( θ 0 , ϕ 0 ) = ( T A ( θ 0 , ϕ 0 ) Ω Б T Я ( θ , ϕ ) Ψ ( θ θ 0 , ϕ ϕ 0 ) d Ω ) / ( 1 β ) . ( 11 )

Итерационная процедура строится по правилу

T Я Г ( И ) ( θ 0 , ϕ 0 ) = ( T A ( θ 0 , ϕ 0 ) Ω Б T Я Г ( n 1 ) ( θ , ϕ ) Ψ ( θ θ 0 , ϕ ϕ 0 ) d Ω ) / ( 1 β ) , ( 12 )

где в качестве начального приближения берется распределение температур с выхода сканирующего радиометра

T Я Г ( 0 ) ( θ 0 , ϕ 0 ) = T A ( θ 0 , ϕ 0 ) , ( 13 )

Из формулы (12) следует, что ошибка n-го приближения выражается через ошибку (n-1)-го приближения следующим образом:

δ T Я Г ( n ) ( θ 0 , ϕ 0 ) = β 1 β δ T Я Г ( n 1 ) ( θ 0 , ϕ 0 ) , ( 14 )

То есть она в ( β 1 β ) n раз меньше ошибки, возникающей при аппроксимации Тяг соответствующим значением антенной температуры.

Итерационный процесс сходится при условии β<0,5, что выполняется для подавляющего большинства антенн.

Итерационный процесс удобнее реализовывать в цифровом виде, при этом формулы (12)-(13) приобретают вид:

Я i j ( 0 ) = A i j , ( 15 )

Я i j ( n ) = ( A i j k к р о м е 1 ( k ,1 ) = ( i , j ) Я k 1 ( n 1 ) D k i ,1 j ) / ( 1 β ) , ( 16 )

где A i j = T A ( θ 0 i , ϕ 0 j ) ; Я i j ( n ) = T Я Г ( n ) ( θ 0 i , ϕ 0 j ) ;

D k i , l j = θ k θ k + 1 ϕ l ϕ l + 1 Ψ ( θ θ 0 i , ϕ ϕ 0 j ) d Ω

i - номер элемента разрешения в строке;

j - номер строки.

Итерационная процедура (15)-(16) реализуется блоком вторичной обработки 31, на вход которого последовательно поступают с аналого-цифрового преобразователя значения антенных температур Aij. На выходе блока 31 последовательно формируются значения скорректированных радиояркостных температур Яij.

В остальном сканирующий радиометр работает по известной схеме.

Блок вторичной обработки 31 может быть реализован, в частности, на МПКБИС серии К580, или на любой аналогичной. Блок 31 имеет два основных режима работы - режим прерывания и режим системного контроллера. Режим прерывания инициализируется импульсом с выхода задающего генератора 22. В этом режиме центральный процессорный элемент 33 через регистр параллельного ввода-вывода 37 принимает с выхода аналого-цифрового преобразователя значения антенной температуры и размещает его в оперативном запоминающем устройстве 36 для дальнейшей обработки. Далее, из оперативного запоминающего устройства 36 извлекается значение соответствующей скорректированной яркостной температуры и выводится через линии вывода порта 37 параллельного ввода-вывода.

В режиме системного контроллера центральный процессорный элемент 33 под управлением программы, размещенной в постоянном запоминающем устройстве 35, производит пересчет антенных температур в яркостные в соответствие с формулами (15)-(16), после окончания текущих расчетов центральный процессорный элемент 33 переходит в режим ожидания прерывания. Схемы включения и диаграммы функционирования всех элементов блока 31 известны и описаны, например, в [3].

Использование изобретения позволит улучшить детальность обзора и повысить точность измерения радиояркостной температуры на величину от 5 до 30%.

Литература

1. Beck F.B. Antenna Pattern Corrections to Microwave Radiometer Temperature Calculations. - Radio Science, 1975, v.10, N10, p.839.

2. Stogrym A. Estimates of Brightness Temperatures from Scanning Radiometer Data. - IEEE Trans. Antennas and Propagat, 1978, v.AP-26, N5, p.720.

3. Коффрон Дж. Технические средства микропроцессорных систем. - М. «Мир», 1983 г., стр.90.

1. Сканирующий радиометр, содержащий подвижную антенну в составе облучателя вращающегося зеркала, укрепленного на валу шагового двигателя, генератор опорного сигнала с двумя выходами, состоящий из соединенных последовательно задающего генератора, счетчика и дешифратора, радиометрический приемник, состоящий из смесителя с усилителем промежуточной частоты, гетеродина, усилителя низкой частоты с прямым и инверсным выходами, квадратичный детектор, N синхронных детекторов, выполненных двухканальными компенсирующего типа с двумя информационными и двумя управляющими входами, N интеграторов, N-1 умножителей, N-1 сумматоров, два источника опорного излучения с датчиками контрольного сигнала, управляемый делитель с первым, вторым входами и одним выходом, причем выход подвижной антенны подключен к одному входу смесителя, являющемуся входом радиометрического приемника, другой вход смесителя соединен с выходом гетеродина, а выход смесителя подключен через последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты (УПЧ) и квадратичный детектор (КД) к входу усилителя низкой частоты (УНЧ), прямой и инверсионный выходы которого, являющиеся выходами радиометрического приемника, подключены к соответствующим выходам синхронных детекторов, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам генератора опорного сигнала; N-1 умножителей подключены одними входами через соответствующие интеграторы к выходам соответствующих синхронных детекторов, другими входами - к выходу управляемого делителя, а выходами - к входам соответствующих N-1 сумматоров, управляемый делитель подключен управляющим входом к выходу N-го синхронного детектора через N-й интегратор, а информационным входом - к выходу вычислителя, один вход которого соединен с источник опорного излучения, другой вход соединен с выходом другого источника опорного излучения и входом последовательно соединенных N-1 сумматоров, отличающийся тем, что в него дополнительно введены датчик скорости носителя, датчик высоты носителя, второй управляемый делитель, усилитель, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), N-1 аналоговых ключей, блок вторичной обработки (БВО), причем первый вход второго управляемого делителя соединен с датчиком высоты, второй вход - с датчиком скорости, выход соединен с управляющим входом задающего генератора и входом усилителя, выход которого соединен с управляющими входами интеграторов; входы N-1 аналоговых ключей соединены с выходами N-1 сумматоров, а управляющие входы соединены с выходами дешифратора, выходы аналоговых ключей соединены с входом АЦП, выход которого соединен с входом БПО, у которого другой вход прерывания соединен с выходом задающего генератора, а выход является выходом устройства.

2. Сканирующий радиометр по п.1, в котором блок вторичной обработки содержит тактовый генератор, центральный процессорный элемент, тактовый вход которого соединен с выходом тактового генератора, вход прерывания соединен с выходом задающего генератора, а на выходе формируется шина адреса, системный контроллер, подключенный к центральному процессорному элементу, на выходе которого формируются шина данных и шина управления, оперативное запоминающее устройство и постоянное запоминающее устройство, подключенное к шине адреса, шине данных и шине управления, регистр параллельного ввода-вывода, подключенный к шине адреса, шине данных и шине управления, линии ввода которого соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, а линии вывода являются выходом устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и предназначены для поиска и обнаружения источников излучения, определения его местоположения, а также для мониторинга уровня основного и побочных радиоизлучений разного рода бытовых, медицинских и промышленных установок, в том числе наземных РЛС различного назначения в диапазонах дециметровых и сантиметровых радиоволн.

Изобретение относится к микроволновой радиометрии и может использоваться в радиотермографии для измерения глубинных (профильных) температур объектов по их собственному радиоизлучению.

Изобретение относится к области измерений и контроля уровней электромагнитных полей, создаваемых в помещениях различными источниками электромагнитных излучений (ЭМИ), и может быть использовано для определения их степени влияния на возможность пребывания в различных зонах этих помещений.

Изобретение относится к электромагнитным испытаниям транспортных средств на уровень излучаемой ими напряженности электромагнитного поля. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контролю облучения электромагнитными полями. .

Изобретение относится к микроволновой технике. .

Изобретение относится к области антенных измерений и может быть использовано для высокоточного определения местоположения и мощностей источников излучения однопозиционной активной или пассивной локационной системой.

Изобретение относится к индикации и измерениям напряженности электрического и магнитного полей промышленной частоты. .

Изобретение относится к устройствам для измерения или индикации электрических величин. .

Предлагаемый способ позволяет определять местоположения и мощности источников излучения по измеренной пространственной корреляционной матрице принимаемых сигналов на апертуре приемной антенной решетки (AP). Достигаемый технический результат - упрощение измерений и сокращение времени измерений за счет исключения операции формирования диаграммы направленности антенны в заданных направлениях, а также повышение информативности получаемых данных за счет оценивания взаимно-корреляционных характеристик сигналов источников. Способ заключается в разбиении контролируемой области пространства на элементы разрешения по местоположению, определении коэффициентов ослабления сигналов за счет распространения от каждого элемента разрешения до приемной AP α ( r → k ) и временных интервалов распространения сигналов от каждого элемента разрешения до каждого элемента AP τkn, где k - номер элемента разрешения, n - номер элемента AP, определении коэффициентов пространственного преобразования сигналов w k n = α ( r → k ) e − j ω τ k n , где ω - несущая частота сигналов источников, j - комплексная единица, измерении пространственной корреляционной матрицы принимаемых сигналов Rxx, составлении для всех компонент zim этой матрицы уравнений вида ς μ = z m i = η → μ T ξ → , где µ=(m-1)N+1, m - номер строки, i - номер столбца, η → μ = [ w m 1 w i 1 * w m 1 w i 2 * … w m 1 w i K * w m 2 w i 1 * w m 2 w i 2 * … w m K w i K * ] T , N - число элементов AP, K - число элементов разрешения, ξ → = [ ξ 1     ξ 2 … ξ K 2 ] T - вектор, компонентами которого являются компоненты корреляционной матрицы излучений элементов разрешения, формировании из составленных уравнений векторно-матричного уравнения измерений, определении из него оценки вектора ξ → , формировании из компонент оценки вектора ξ → оценки корреляционной матрицы излучений элементов разрешения, определении по диагональным компонентам полученной матрицы мощностей и местоположений источников излучения. 1 ил.

Изобретение относится к средствам выявления и устранения технических каналов утечки конфиденциальной информации. Способ динамического обнаружения малогабаритных электронных устройств, несанкционированно установленных на подвижном объекте, заключающийся в том, что формируют базу данных о спектрах известных санкционировано установленных на объекте электронных устройств, принимают электромагнитные сигналы в заданном диапазоне частот на одно радиоприемное устройство, усиливают их, выделяют спектральные составляющие принятых сигналов, сравнивают выделенные спектры с ранее сформированными спектрами в базе данных санкционировано установленных на объекте электронных устройств, используемых на объекте контроля, принимают решение о наличии специальных электронных устройств. При этом задают расстояние, за пределами которого исключен прием сигналов, задают количество вспомогательных средств для обнаружения электромагнитных сигналов других электронных устройств, устанавливают основное средство обнаружения несанкционированно установленных электронных устройств, перемещают объект, измеряют расстояние между вспомогательным средством обнаружения и подвижным объектом, сравнивают измеренное расстояние с заданным. Образуют канал дистанционного управления и синхронизации между основным и вспомогательным средством обнаружения, измеряют одновременно электромагнитные сигналы основным и вспомогательным средствами обнаружения, передают сигналы, принятые вспомогательным средством обнаружения, на основное средство обнаружения по образованному каналу дистанционного управления и синхронизации. Технический результат заключается в повышении достоверности обнаружения несанкционированно установленных устройств и расширении области применения. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения характеристик электромагнитного излучения исследуемого объекта. Устройство (10) для определения характеристик электромагнитного излучения исследуемого объекта, содержащее сеть (100) зондов, приводные средства (200), обеспечивающие скользящее перемещение сети (100) зондов вдоль своего контура с перемещением относительно исследуемого объекта на расстояние, превышающее шаг сети (100) зондов, для осуществления измерений в различных положениях сети (100) зондов относительно исследуемого объекта. Способ определения характеристик электромагнитного излучения исследуемого объекта с использованием устройства (10), содержащего приводные средства (200), обеспечивающие скользящее перемещение сети (100) зондов, включающий позиционирование, ориентирование и настройку положения сети (100) зондов относительно исследуемого объекта (400) и последующее проведение, посредством сети (100) зондов, серии измерений, соответствующих различным положениям сети (100) зондов относительного исследуемого объекта. Причем способ включает операцию скользящего перемещения сети (100) зондов вдоль своего контура относительно исследуемого объекта на расстояние, превышающее шаг сети (100) зондов. Технический результат заключается в возможности измерения излучения от объектов больших размеров на более высоких частотах и с меньшим количеством зондов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам относительного позиционирования сети электромагнитных датчиков и тестируемого объекта. Средство (300) относительного позиционирования сети (100) электромагнитных датчиков и тестируемого объекта (200), характеризующееся тем, что содержит средства (301) относительного перемещения тестируемого объекта (200) и сети (100) электромагнитных датчиков с по меньшей мере двумя степенями свободы, при этом указанные средства (301) включают в себя средства (301) перемещения со скольжением, выполненные с возможностью перемещения либо объекта (200), либо сети (100) датчиков, причем указанные средства (301) перемещения со скольжением содержат первый направляющий узел, расположенный в первом направлении скольжения, на котором установлена первая перемещаемая площадка (314), и второй направляющий узел, расположенный во втором направлении скольжения, перпендикулярном к первому направлению, на котором установлена вторая перемещаемая площадка (334), причем это относительное перемещение позволяет увеличить число точек измерения по этим двум степеням свободы, чтобы осуществить дополнительную пространственную дискретизацию при помощи сети (100) датчиков во время измерения излучаемого поля вокруг или перед объектом (200). Технический результат заключается в увеличении числа дискретных точек измерения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к СВЧ-радиометрическим приемникам. Радиометр с трехопорной модуляцией содержит последовательно соединенные приемную антенну, трехвходовый СВЧ-переключатель, усилитель высокой частоты, квадратичный детектор, усилитель низкой частоты, синхронный фильтр, синхронный детектор, блок вычисления множительно-делительной операции и регистратор, у которого на управляющие входы СВЧ-переключателя, синхронного фильтра и синхронного детектора подаются сигналы управления модуляцией от прибора управления модуляцией. Также устройство содержит «горячую» и «холодную» эталонные согласованные нагрузки и конструктивно связанные с ними термодатчики «горячей» и «холодной» эталонных согласованных нагрузок, выходы которых соединены с входами блока вычисления множительно-делительной операции, и нагревательный элемент. В устройство введены твердотельный источник «холодного» шума, выход которого подключен к входу СВЧ-переключателя, термодатчик твердотельного источника «холодного» шума, конструктивно связанный с твердотельным источником «холодного» шума, выход которого подключен к входу прибора управления модуляцией, СВЧ-циркулятор, первый вход которого подключен к выходу СВЧ-переключателя, ко второму входу СВЧ-циркулятора подключена «холодная» эталонная согласованная нагрузка, выход СВЧ-циркулятора подключен к входу усилителя высокой частоты. Направление циркуляции СВЧ-циркулятора выбрано от второго входа к первому входу и от первого входа к выходу. Технический результат - повышение точности измерений. 3 ил.

Группа изобретений относится к способу и системе мониторинга электромагнитных помех. Способ мониторинга электромагнитных помех, характеризующийся тем, что регистрируют и генерируют множество форм колебаний во временной области и множество диаграмм разброса; сохраняют множество зарегистрированных и генерированных форм колебаний во временной области и диаграмм разброса; применяют быстрое преобразование Фурье (БПФ) к каждой из сохраненных форм колебаний во временной области с целью получения тем самым результатов БПФ; сохраняют результаты БПФ в базе данных; генерируют статистически репрезентативную спектрограмму в частотной области на основании сохраненных результатов БПФ и диаграмм разброса или данных, связанных с диаграммами разброса; объединяют БПФ, составляющие статистически репрезентативную спектрограмму, таким образом, чтобы эмулировать результат, который был бы получен с использованием приемника электромагнитных помех (ЭМП) или анализатора спектра; и объединяют полученные результаты нескольких итераций этого процесса с целью получения спектра ЭМП, статистически эквивалентного действительному спектру ЭМП, относящемуся к исследуемому источнику сигнала. Также заявлена система, реализующая указанный способ. Технический результат заключается в расширении диапазона частот. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к исследованию параметров вторичного излучения различных сред. Устройство содержит генератор тактовых импульсов, формирователь спектра излучения, коммутатор антенн, приемо-передающую антенную систему, формирователь информации излучения вторичных излучателей, преобразователь частотного спектра, блок фильтров, блок анализа спектра излучения, блок индикаторов спектра вторичного излучения. При этом выход генератора тактовых импульсов соединен с входом формирователя спектра излучения. Четырнадцать выходов формирователя спектра излучения соединены с четырнадцатью входами коммутатора антенн. Четырнадцать выходов-входов коммутатора антенн, с первого по четырнадцатый, соединены параллельно с четырнадцатью входами-выходами четырех приемо-передающих антенных систем. Четырнадцать выходов коммутатора антенн, с пятнадцатого по двадцать восьмой, соединены с четырнадцатью входами формирователя информации излучения вторичных излучателей. Выход формирователя информации соединен через преобразователь частотного спектра, через десять выходов блока фильтров с десятью входами блока анализа спектра вторичного излучения. Десять выходов блока анализа соединены с десятью входами блока индикаторов спектра излучения. Технический результат заключается в возможности автоматизации анализа частотных свойств поля вторичного излучения исследуемых объектов. 10 з.п. ф-лы, 16 ил.

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и раскрывает способ обнаружения и ликвидации несанкционированно установленных электронных устройств в кабельной линии связи весов. Для реализации способа предварительно измеренные показания весов при заданном фиксированном весе сравнивают с номинальным значением заданного фиксированного веса. В случае расхождения показаний весов на величину, превышающую допускаемую погрешность весов, отключают от кабельной линии связи весов весоизмерительные датчики и вторичную электронную аппаратуру. Далее подключают к одной из жил кабельной линии связи весов через дополнительную линию связи последовательно датчик тока и генератор напряжения. Напряжение, подаваемое генератором напряжения через датчик тока, увеличивают до появления скачка тока в дополнительной линии связи, затем повторяют эти операции для всех жил кабельной линии связи весов. Технический результат заключается в возможности одновременного обнаружения и ликвидации несанкционированно установленных электронных устройств в кабельной линии связи весов. 1 ил.

Изобретение относится к измерению электрических и магнитных величин, а именно к устройствам для измерения характеристик электромагнитного поля, воздействующего на персонал при работе в любых электроустановках и зонах при наличии магнитного поля частотой 50 Гц, и может быть использовано для контроля и предупреждения персонала соответственно о допустимом и вредном воздействии магнитного поля в течение смены. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства непрерывного контроля во времени суммарной фактической дозы магнитного поля частотой 50 Гц, индикация ее уровня. Сущность изобретения заключается в том, что приемная антенна выполнена в виде трехкоординатного датчика, позволяющего получать цифровой сигнал, пропорциональный параметру магнитного поля, причем датчик выходом подключен к входу усилителя, который выходом подсоединен к входу частотного фильтра, выходом подключенного к входу процессора, снабженного специальной программой, рассчитывающей суммарную фактическую дозу магнитного поля за определенный интервал времени и долю ее от предельно допустимой дозы, этот результат с выхода процессора поступает на дисплей, а при достижении этой доли значения, равного единице, сигнал поступает еще и на динамик; питание устройства для непрерывного контроля осуществляется от аккумуляторной батареи, заряжаемой от питающей сети через преобразователь напряжения. Конструкция предлагаемого устройства позволяет использовать его как мобильное индивидуальное для каждого работника устройство и обеспечивает учет вредного воздействия магнитного поля, а также контроль времени допустимого воздействия магнитного поля. 1 ил.

Изобретение относится к измерительным устройствам для определения напряженности электрического поля волны магнитного типа в волноводе. Устройство представляет собой комбинацию миниатюрных β-спектрометра и электронной пушки, которые монтируются на трубчатом вакуумированном волноводе. Измерения с помощью предложенного устройства осуществляются следующим образом. Поток электронов, инжектируемых электронной пушкой, проходит через волновод, по которому распространяются волны магнитного типа, напряженность электрического поля которых изменяется по закону:. При этом часть потока электронов попадает в фазу максимального значения напряженности электрического поля. Далее электроны попадают в β-спектрометр, с помощью которого известным способом фиксируют максимальное значение напряженности электрического поля в исследуемом волноводе. Техническим результатом данного изобретения является создание прибора для непосредственного и точного измерения напряженности электрического поля волн средней и высокой мощности магнитного типа в трубчатом волноводе. 2 ил.
Наверх