Способы определения местоположения астероида относительно точки земли и устройства для их реализации. цифровая карта околоземного пространства

Авторы патента:

G01S17/00 - Системы с использованием отражения или вторичного излучения электромагнитных волн, иных чем радиоволны

Владельцы патента RU 2548385:

Семенов Виктор Леонидович (RU)

Изобретения относятся к системам для активной защиты Земли и могут быть использованы при реализации комплексов для борьбы с летающими объектами естественного и искусственного происхождения, приближающимися к Земле. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается за счет определения направления на астероид радиолокатором с четырьмя установленными на Земле антеннами (ППА) и содержащим: десять генераторов сигналов (Г), по двенадцать смесителей (СМ) и фильтров (Ф), по четыре усилителя мощности (УМ) и частотомера (Ч), пять ЦАП и цифровую карту околоземного пространства, содержащую N схем сравнений, каждая из которых содержит четыре цифровых компаратора, элемент И и светодиод. При этом определяют направление на астероид, облучая его четырьмя ППА, установленными на окружности, на равном удалении по окружности друг от друга, с базовыми L расстояниями между диаметрально противоположными ППА1 и ППА2, а также ППА3 и ППА4, которые излучают четыре непрерывных сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразно линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигналы) с близкими частотами. 3 н. и 2 з.п. ф-лы.

Общеизвестен способ определения параметров движения цели с помощью РЛС, например РСП-6, антенна которой, вращаясь по азимуту, все время производит круговой обзор околоземного пространства. О других РЛС и тем более с не вращающимися антеннами и выполняющими аналогические функции мало что известно.

Целью изобретения является расширение ассортимента устройств для осуществления активной защиты Земли.

Поставленная цель достигается за счет использования для определения направления на астероид четырехчастотного частотного дальномера.

Определяют местоположение астероида относительно точки Земли посредством получения информации о его местоположении при пролете им плоскости околоземного пространства, перпендикулярной продленному радиусу Земли, при этом астероид облучают четырьмя приемо-передающими антеннами (ППА1, ППА2, ППА3, ППА4), установленными на Земле в плоскости, параллельной плоскости обнаружения астероида, на окружности, на равном удалении по окружности друг от друга, с базовыми L расстояниями между диаметрально противоположными ППА1 и ППА2, а также ППА3 и ППА4, которые излучают в сторону приближающегося к Земле астероида четыре непрерывных сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразно линейно возрастающему закону, соответственно, НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3 и НЛЧМ4 сигналы, с близкими частотами f₁, f₂, f₃ и f₄ соответственно у НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3, НЛЧМ4 сигналов и одинаковыми у них частотой модуляции Fm и девиацией частоты dfm, которые после отражения от астероида принимаются, соответственно, ППА1, ППА2, ППА3, ППА4, и их перемножают с излученными, соответственно, НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3, НЛЧМ4 сигналами и выделяют сигналы с частотами, соответственно, Fpi=2DiFmdfm/C-2Vif₁/C, Fpj=2DjFmdfm/C-2Vif₂/C, Fpz=2DzFmdfm/C-2Vif₃/C, Fpx=2DxFmdfm/C-2Vif₄/C, где C - скорость света, Di, Dj, Dz и Dx - расстояния, соответственно, между ППА1, ППА2, ППА3, ППА4 и астероидом, приближающимся к Земле со скоростью Vi, которую определяют до получения сигналов с частотами Fpi, Fpj, Fpz и Fpx, которые перемножают, соответственно, с сформированными заранее сигналами с частотами f₀-2Vif₁/C, f₀-2Vif₂/C, f₀-2Vif₃/C и f₀-2Vif₄/C, где f₀ - известная по результатам моделирования постоянная величина частоты, являющаяся составляющей частот сигналов Fpi, Fpj, Fpz и Fpx, и выделяют четыре сигнала с частотами F¹pi=2DiFmdfm/C-f₀, Fp¹j=2DjFmdfm/C-f₀, F¹pz=2DzFmdfm/C-f₀, F¹px=2DxFmdfm/C-f₀, которым, однозначно, соответствует местоположение астероида относительно расположения ППА на Земле и величины которых заведомо известны, что позволяет, при совпадении величин частот известных и вычисленных сигналов, считать направление на астероид определенным.

Устройство определения местоположения астероида относительно точки Земли содержит последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик импульсов, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП1), первый генератор непрерывных сигналов (Г1), выход которого подключен к входам смесителей (СМ) СМ5, СМ6, СМ7 и СМ8, а выход Г2 через последовательно соединенные второй вход СМ5, пятый фильтр (Ф5), СМ1, Ф1 подключен к второму входу СМ9, выход Г3 через последовательно соединенные второй вход СМ6, Ф6, СМ2, Ф2 подключен к второму входу СМ10, выход Г4 через последовательно соединенные второй вход СМ7, Ф7, СМ3, Ф3 подключен к второму входу СМ11, выход Г5 через последовательно соединенные второй вход СМ8, Ф8, СМ4, Ф4 подключен к второму входу СМ12, а также выходы Ф5, Ф6, Ф7 и Ф8, соответственно, через усилители мощности (УМ) УМ1, УМ2, УМ3, УМ4 подключены к входам, соответственно, ППА1, ППА2, ППА3, ППА4, работающим на передачу, а входы ППА1, ППА2, ППА3, ППА4, работающие на прием, подключены к вторым входам, соответственно, СМ1, СМ2, СМ3, СМ4, и, кроме того, выход Ф1 подключен к входу определителя скорости приближения астероида к Земле, выходы которого подключены к входам ЦАП2, ЦАП3, ЦАП4 и ЦАП5, входы опорных напряжений которых подключены, соответственно, к выходам первого блока опорного напряжения (БОН1), БОН2, БОН3 и БОН4, а выходы ЦАП2, ЦАП3, ЦАП4, ЦАП5 через последовательно соединенные, соответственно, Г6, СМ9, Ф9, первый частотомер (41) и Г7, СМ10, Ф10, Ч2 и Г8, СМ11, Ф11, Ч3 и Г9, СМ12, Ф12, Ч4 подключены, соответственно, к первым, вторым, третьим и четвертым входам цифровой карты околоземного пространства.

А цифровая карта околоземного пространства выполнена в виде N схем сравнений, расположенных в одной плоскости, каждая из которых содержит первый, второй, третий и четвертый цифровые компараторы (ЦК), первые входы которых подключены, соответственно, к первым, вторым, третьим и четвертым входам схем сравнений - входам цифровой карты, а вторые входы каждого ЦК подключены к своим шинам установки цифрового числа, а выходы ЦК, через элемент И, подключены к светодиоду - указателю местоположения астероида.

Рассмотрим, в том числе на примерах, работу устройства определения местоположения астероида с цифровой картой околоземного пространства.

Установим ППА1, ППА2, ППА3 и ППА4 на Земле, в одной плоскости, на окружности, на равном удалении по окружности друг от друга, с максимами диаграмм направленности ППА, направленными перпендикулярно плоскости расположения ППА, с базовым L=20 м расстоянием между диаметрально противоположными ППА1 и ППА2 и с базовым L=20 м расстоянием между диаметрально противоположными ППА3 и ППА4, которые (ППА1, ППА2, ППА3, ППА4) излучают в сторону астероида, приближающегося к Земле со скоростью Vi=30 км/с, четыре непрерывных сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразно линейно возрастающему закону (соответственно, НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3, НЛЧМ4 сигналы), с близкими частотами f₁=1, f₂=1,1, f₃=1,2 и f₄=1,3 ГГц соответственно у НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3 и НЛЧМ4 сигналов и одинаковыми у них частотой модуляции Fm=5 КГц и девиацией частоты dfm=5,1 МГц, формируемые на четырехчастотном частотном радиолокаторе (ЧЧР), в котором счетчик импульсов все время подсчитывает импульсы генератора импульсов. При этом на выходе ЦАП1 формируется пилообразное напряжение с частотой повторения Fm=5 КГц, которое подают на варикап Г1. При этом на выходе Г1 формируется сигнал частотой f и девиацией частоты dfm=5,1 МГц, который поступает на первые входы СМ5, СМ6, СМ7 и СМ8, на вторые входы которых подают с Г2, Г3, Г4 и Г5, соответственно, сигналы частотой fx, fz, fy и fr. При этом на выходах СМ5, СМ6, СМ7 и СМ8 и, соответственно, Ф5, Ф6, Ф7 и Ф8 формируются сигналы частотой f₁=f-fx=1, f₂=f-fz=1,1, f₃=f-fy=1,2 и f₄=f-fr=1,3 ГГц, которые, соответственно, УМ1, УМ2, УМ3 и УМ4 усиливаются и через, соответственно, ППА1, ППА2, ППА3 и ППА4 передаются в сторону астероида. Отраженные астероидом НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3 и НЛЧМ4 сигналы принимаются ППА1, ППА2, ППА3 и ППА4, перемножаются в СМ1, СМ2, СМ3 и СМ4 с излученными НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3 и НЛЧМ4 сигналами, подводимыми к вторым входам, соответственно, СМ1, СМ2, СМ3 и СМ4 с выходов, соответственно, Ф5, Ф6, Ф7 и Ф8. После перемножения НЛЧМ сигналов, на выходах СМ1, СМ2, СМ3 и СМ4 и, соответственно, выходах Ф1, Ф2, Ф3, Ф4 формируются сигналы с частотами, соответственно, Fpi=2DiFmdfm/C-2Vif₁/C, Fpj=2DjFmdfm/C-2Vif₂/C, Fpz=2DzFmdfm/C-2Vif₃/C, Fpx=2DxFmdfm/C-2Vif₄/C.

Пусть от центра окружности расположения ППА до астероида будет расстояние R=15000 км, а перпендикуляр от астероида на плоскость расположения ППА будет равен R√3/2.

Тогда, например, если между ППА1 и астероидом будет расстояние Di=D₁=√(R√3/2)²+[(R/2)-(L/2)]²=√R²-RL/2+L²/4=14999995 м, то между ППА2 и астероидом будет Dj=D₂=√R²+RL+L²/4=15000005 м, между ППА3 и астероидом будет Dz=D₃=√R²+L²/4=15000000 м, между ППА4 и астероидом будет Dx=D₄=√R²+L²/4=D₃.

Если же между ППА1 и астероидом будет расстояние D₅=√R²+RL+L²/4, то между ППА2 и астероидом будет D₆=√R²-RL+L²/4, между ППА3 и астероидом будет D₇=√R²+L²/4, между ППА4 и астероидом будет D₈=√R²+L²/4.

Если же между ППА3 и астероидом будет расстояние D₉=√R²+RL+L²/4, то между ППА4 и астероидом будет D₁₀=√R²-RL+L²/4, между ППА1 и астероидом будет D₁₁=√R²+L²/4, между ППА2 и астероидом будет D₁₂=√R²+L²/4.

Если же между ППА3 и астероидом будет расстояние D₁₃=√R²-RL+L²/4, то между ППА4 и астероидом будет D₁₄=√R²+RL+L²/4, между ППА1 и астероидом будет D₁₅=√R²+L²/4, между ППА2 и астероидом будет D₁₆=√R²+L²/4.

А если между центром окружности расположения ППА и астероидом будет R, то между ППА1, ППА2, ППА3, ППА4 и астероидом будет D₁₇=√(3R²+L²)/4=12990381,06 м и на выходах Ф1, Ф2, Ф3, Ф4 будут формироваться сигналы с частотой Fp₁₇=2(√(3R²+L²)/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C=2208364780 Гц.

Кроме того, на выходе Ф1 будут формироваться сигналы с частотами:

Fp₁=2(√R²-RL+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, либо: Fp₅=2(√R²+RL+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, Fp₁₁=2(√R²+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, Fp₁₅=2(√R²+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C.

На выходе Ф2 будут формироваться сигналы с частотами:

Fp₂=2(√R²+RL+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, либо: Fp₆=2(√R²-RL+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, Fp₁₂=2(√R²+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, Fp₁₆=2(√R²+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C.

На выходе Ф3 будут формироваться сигналы с частотами:

Fp₃=2(√R²+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, либо: Fp₇=2(√R²+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, Fp₉=2(√R²+RL+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, Fp₁₃=2(√R²-RL+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C.

На выходе Ф4 будут формироваться сигналы с частотами:

Fp₄=2(√R²+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, либо: Fp₈=2(√R²+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, Fp₁₀=2(√R²-RL+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C, Fp₁₄=2(√R²+RL+L²/4)Fmdfm/C-2Vif₁/C.

Следует отметить, что до момента обнаружения астероида в выбранном заранее околоземном пространстве измеряют его скорость Vi сближения с Землей, вычисляя при, например, выбранных Vo=15 км/с и Дo=Vof₁/Fmdfm выражение Vi=4Дo/t, где [см. заявку РФ №2012148956/07 (078599)] До - выбираемый базовый интервал расстояния, Vo - минимально возможная скорость астероида, t - измеряемое время пролета астероидом расстояния 4 До. Для чего в известной РЛС излучаемый НЛЧМ сигнал не задерживают и в обнаружителе сигналов узкополосного спектра частот [см. там же] выбирают опорный сигнал, например Fоп=2,55 ГГц, что позволяет измерить Vi на удалениях порядка 15000000 м от Земли

Очевидно, что если значение Vi, например, в цифровой форме подать на входы ЦАП2, ЦАП3, ЦАП4 и ЦАП5, на ЦАПы, имеющие разные опорные напряжения, то под действием на варикапы Г6, Г7, Г8 и Г9 напряжений с их выходов можно установить эти генераторы в состояние генерации ими сигналов, соответственно, частотой f₀-2Vif₁/C, f₀-2Vif₂/C, f₀-2Vif₃/C и f₀-2Vif₄/C и далее их в СМ9, СМ10, СМ11 и СМ12 перемножить с сигналами, сформированными на выходах Ф1, Ф2, Ф3 и Ф4, с целью выделения фильтрами Ф9, Ф10, Ф11 и Ф12 четырех сигналов с частотами F¹pi=2DiFmdfm/C-f₀, Fp¹j=2DjFmdfm/C-f₀, F¹pz=2DzFmdfm/C-f₀, F¹px=2DxFmdfm/C-f₀, где f₀=2,2 ГГц составная часть всех частот, соответствующих всем возможным дальностям до выбранного околоземного пространства и которые, однозначно, определяют направление на астероид.

То есть на выходе Ф9 будут формироваться сигналы с частотами:

F¹p₁=349999150 Гц, либо: F¹p₅=350000850 Гц, F¹p₁₁=350000000 Гц, F¹p₁₅=350000000 Гц.

На выходе Ф10 будут формироваться сигналы с частотами:

F¹p₂=350000850 Гц, либо: F¹p₆=349999150 Гц, F¹p₁₂=350000000 Гц, F¹p₁₆=350000000 Гц.

На выходе Ф11 будут формироваться сигналы с частотами: F¹p₃=350000000 Гц, либо: F¹p₇=350000000 Гц, F¹p₉=350000850 Гц, F¹p₁₃=349999150 Гц.

На выходе Ф12 будут формироваться сигналы с частотами:

F¹p₄=350000000 Гц, либо: F¹p₈=350000000 Гц, F¹p₁₀=349999150 Гц, F¹p₁₄=350000850 Гц. А также фильтры Ф9, Ф10, Ф11 и Ф12 выделят сигналы частотой F¹p₁₇=8364780 Гц. Тогда, например, если фильтрами Ф9, Ф10, Ф11 и Ф12 будут выделены сигналы с частотами, соответственно, F¹p₁=349999150 Гц, F¹p₂=350000850 Гц, F¹p₃=350000000 Гц и F¹p₄=350000000 Гц, то можно утверждать, что астероид находится в околоземном пространстве с заранее известными координатами.

Сигналы с частотами F¹pi, Fp¹j, F¹pz и F¹px подают, соответственно, на частотомеры Ч1, Ч2, Ч3 и Ч4, которые преобразуют их в цифровые числа, подаваемые на входы четырех ЦК в каждой из N схем сравнений, расположенных в одной плоскости и образующих цифровую карту. На вторые входы каждого ЦК, в каждой схеме сравнения, подают заведомо известные цифровые числа, которые характеризуют ту или иную точку или те или иные области выбранного околоземного пространства и с которыми сравниваются цифровые числа, подаваемые на первые входы ЦК. Тогда, очевидно, если в какой-то из N схем сравнений все четыре подаваемые на нее цифровых числа совпадут с четырьмя опорными цифровыми числами, то это будет означать, что астероид пересек конкретную известную точку (область) околоземного пространства, направление на которую известно, и на выходе элемента И данной схемы сравнения появится, например, высокий потенциал, что приведет к загоранию, например, светодиода данной схемы сравнения, т.е. конкретной ячейки цифровой карты.

Очевидно, что аналогичную цифровую карту можно сделать и параллельно подключить к первой цифровой карте также и для более близкой к Земле плоскости околоземного пространства, расстояния до которой должны быть меньше D₁₇. При этом можно будет определить направление перемещения астероида с целью, например, определения точек упреждения.

1. Способ определения местоположения астероида относительно точки Земли, заключающийся в облучении астероида электромагнитной энергией, отличающийся тем, что информацию о местоположении астероида получают при пролете им плоскости околоземного пространства, перпендикулярной продленному радиусу Земли, при этом астероид облучают четырьмя приемо-передающими антеннами ППА1, ППА2, ППА3 и ППА4, установленными на Земле, в плоскости, параллельной плоскости обнаружения астероида, на окружности, на равном удалении по окружности друг от друга, с базовыми L расстояниями между диаметрально противоположными ППА1 и ППА2, а также ППА3 и ППА4, которые излучают в сторону приближающегося к Земле астероида четыре непрерывных сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразно линейно возрастающему закону, соответственно, НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3 и НЛЧМ4 сигналы, с близкими частотами f₁, f₂, f₃ и f₄ соответственно у НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3, НЛЧМ4 сигналов и одинаковыми у них частотой модуляции Fm и девиацией частоты dfm, которые после отражения от астероида принимаются, соответственно, ППА1, ППА2, ППА3 и ППА4, и их перемножают с излучаемыми, соответственно, НЛЧМ1, НЛЧМ2, НЛЧМ3, НЛЧМ4 сигналами и выделяют сигналы с частотами, соответственно, Fpi=2DiFmdfm/C-2Vif₁/C, Fpj=2DjFmdfm/C-2Vif₂/C, Fpz=2DzFmdfm/C-2Vif₃/C, Fpx=2D×Fmdfm/C-2Vif₄/C, где C - скорость света, Di, Dj, Dz и Dx - расстояния, соответственно, между ППА1, ППА2, ППА3, ППА4 и астероидом, приближающимся к Земле со скоростью Vi, которую определяют до получения сигналов с частотами Fpi, Fpj, Fpz и Fpx, которые далее перемножают, соответственно, с сформированными заранее сигналами с частотами f₀-2Vif₁/C, f₀-2Vif₂/C, f₀-2Vif₃/C и f₀-2Vif₄/C, где f₀ - известная по результатам моделирования постоянная величина частоты, являющаяся составляющей частот сигналов Fpi, Fpj, Fpz и Fpx, и далее выделяют четыре сигнала с частотами F¹pi=2DiFmdfm/C-f₀, Fp¹j=2DjFmdfm/C-f₀, F¹pz=2DzFmdfm/C-f₀, F¹px=2DxFmdfm/C-f₀, которым, однозначно, соответствует известное положение астероида относительно расположения ППА на Земле и величины которых заведомо известны, что позволяет, при совпадении величин частот известных и вычисленных сигналов, считать направление на астероид определенным.

2. Способ определения местоположения астероида относительно точки Земли по п.1, отличающийся тем, что информацию о местоположении астероида получают при пролете им нескольких параллельно расположенных плоскостей околоземного пространства.

3. Устройство определения местоположения астероида относительно точки Земли, содержащее частотный радиолокатор, отличающееся тем, что частотный радиолокатор содержит последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик импульсов, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП1), первый генератор непрерывных сигналов (Г1), выход которого подключен к входам смесителей (CM) СМ5, СМ6, СМ7 и СМ8, а выход Г2 через последовательно соединенные второй вход СМ5, пятый фильтр (Ф5), СМ1, Ф1 подключен к второму входу СМ9, выход Г3 через последовательно соединенные второй вход СМ6, Ф6, СМ2, Ф2 подключен к второму входу СМ10, выход Г4 через последовательно соединенные второй вход СМ7, Ф7, СМ3, Ф3 подключен к второму входу СМ11, выход Г5 через последовательно соединенные второй вход СМ8, Ф8, СМ4, Ф4 подключен к второму входу СМ12, а также выходы Ф5, Ф6, Ф7 и Ф8, соответственно, через усилители мощности (УМ) УМ1, УМ2, УМ3, УМ4 подключены к входам, соответственно, ППА1, ППА2, ППА3, ППА4, работающим на передачу, а входы ППА1, ППА2, ППА3, ППА4, работающие на прием, подключены к вторым входам, соответственно, СМ1, СМ2, СМ3, СМ4, и, кроме того, выход Ф1 подключен к входу определителя скорости приближения астероида к Земле, выходы которого подключены к входам ЦАП2, ЦАП3, ЦАП4 и ЦАП5, входы опорных напряжений которых подключены, соответственно, к выходам первого блока опорного напряжения (БОН1), БОН2, БОН3 и БОН4, а выходы ЦАП2, ЦАП3, ЦАП4, ЦАП5 через последовательно соединенные, соответственно, Г6, СМ9, Ф9, первый частотомер (Ч1) и Г7, СМ10, Ф10, Ч2 и Г8, С11, Ф11, Ч3 и Г9, СМ12, Ф12, Ч4 подключены, соответственно, к первым, вторым, третьим и четвертым входам цифровой карты околоземного пространства.

4. Устройство определения местоположения астероида относительно точки Земли по п.3, отличающееся тем, что первые, вторые, третьи и четвертые входы цифровой карты околоземного пространства подключены, соответственно, к первым, вторым, третьим и четвертым входам нескольких других цифровых карт.

5. Цифровая карта околоземного пространства выполнена в виде N схем сравнений, расположенных в одной плоскости, каждая из которых содержит первый, второй, третий и четвертый цифровые компараторы (ЦК), первые входы которых подключены, соответственно, к первым, вторым, третьим и четвертым входам схем сравнений - входам цифровой карты, а вторые входы каждого ЦК подключены к своим шинам установки цифрового числа, а выходы ЦК, через элемент И, подключены к светодиоду - указателю местоположения астероида.

Изобретение относится к области океанографических измерений и преимущественно может быть использовано для контроля состояния поверхности океана. Технический результат - повышение точности определения характеристик морской поверхности за счет разделения воздействия на отражённый от морской поверхности радиосигнал двух факторов, доминантных ветровых волн и мелкомасштабной ряби. Сущность: формируют короткие радиоимпульсы постоянной длительности и вертикально зондируют ими морскую поверхность, регистрируют отражённые радиоимпульсы и по их форме определяют характеристики морской поверхности, при этом дополнительно формируют более длинные радиоимпульсы и вертикально зондируют ими морскую поверхность, причем длительность дополнительно сформированных радиоимпульсов обеспечивает одновременное отражение от всей площади морской поверхности, освещаемой в пределах диаграммы направленности антенны, определяют амплитуду отраженных импульсов большей длительности, по ней определяют скорость ветра, и определяют характеристики морской поверхности с учетом скорости ветра.

Способ дистанционного определения характеристик морской поверхности // 2548113

Изобретение относится к области океанологических измерений и преимущественно может быть использовано для контроля состояния поверхности океана. Технический результат - повышение точности определения асимметрии распределения возвышений морской поверхности. Сущность: формируют короткие радиоимпульсы постоянной длительности, зондируют ими морскую поверхность в надир и регистрируют отражённые радиоимпульсы.

Система автоматизированного контроля геометрических параметров шпал // 2538482

Система предназначена для измерения и контроля геометрических параметров железобетонных шпал, влияющих на прочность и надежность работы рельсового пути. На каркасе установлена линейная направляющая, с перемещаемой кареткой.

Способ увеличения дальности высокоскоростных открытых оптических каналов связи с подводными объектами // 2538449

Настоящее изобретение относится к области оптической связи. Согласно способу используют лазерный луч, который состоит из импульсов длительностью не менее 1 нс, которые формируют из множества волн путем фазовой синхронизации и интерференции.

Способ формирования лазерного растра // 2532504

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для формирования лазерного растра систем управления, лазерных прицелов и может быть использовано при управлении, посадке и стыковке летательных аппаратов, проводке судов по сложным фарватерам, обнаружении оптикоэлектронных приборов по «блику», дистанционном управлении робототехническими устройствами.

Способ электронного сканирования пространства // 2522840

Изобретение относится к области измерительной лазерной техники. Способ электронного сканирования пространства для получения трехмерной модели портрета сцены заключается в проецировании структурированной лазерной подсветки, формируемой с помощью нескольких лазерных генераторов линий, расположенных под фиксированными углами относительно друг друга, регистрации ее с помощью матричного фоторегистрирующего устройства, последовательно снимающего кадры с подсветкой и без подсветки для последующего дифференцирования фона, передаче изображения линий подсветки на вычислительное устройство и определении вычислительным устройством объемного изображения сцены триангуляционным методом.

Система обнаружения и мониторинга загрязнений морского нефтегазового промысла // 2522821

Изобретение относится к автоматизированным системам обнаружения и мониторинга нефтегенных загрязнений морского нефтегазового промысла. Система включает в себя сеть флуоресцентных лидаров, установленных на нефтегазодобывающей платформе, танкерах, осуществляющих транспортировку нефти, и судах, обслуживающих промысел; сеть установленных на удалении от нефтегазодобывающей платформы автоматических плавучих комплексов мониторинга (КМ), каждый из которых содержит контактирующие с водой датчики регистрации нефтегенных углеводородов, физико-химических и гидрологических параметров воды, и находящийся в погружном, в частности, в подледном положении герметичный буй, в котором размещены программируемый контроллер с системами сбора, предварительной обработки и передачи данных, генерируемых датчиками КМ; а также единую автоматизированную информационную систему (ИС) с функциями сбора, обработки и хранения данных, генерируемых лидарами и плавучими КМ.

Погружной комплекс экологического мониторинга водных объектов // 2521246

Изобретение относится к технике экологического контроля, в частности, к автоматизированным средствам измерения показателей качества водных объектов, преимущественно подверженных риску нефтегенных загрязнений, и может использоваться в составе систем экологического мониторинга природных сред.

Устройство акустического представления пространственной информации для пользователей // 2515089

Изобретение относится к области акустики и может быть использовано для ориентации на местности. Устройство акустического представления пространственной информации содержит генератор сигналов, усилитель тракта излучения и передатчик, правый и левый ультразвуковые преобразователи, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, первый и второй блоки памяти, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, первый и второй усилители, правый и левый головные телефоны.

Устройство измерения заданного расстояния между объектами // 2511620

Изобретение относится к области вооружений, в частности к неконтактным взрывателям реактивных боеприпасов. Устройство содержит два и более приемоизлучающих канала, размещенные вокруг продольной оси устройства, каждый из которых содержит электронный блок, импульсный источник оптического излучения и фотоприемник, соединенные с электронным блоком.

Узел крепления фотоприемного устройства на снаряжении бойца // 2555658

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в оптико-электронных системах, в которых фотоприемные устройства размещены на снаряжении бойца. Узел крепления фотоприемного устройства на снаряжении бойца содержит фотоприемное устройство (6), закрытое защитным колпачком (7), являющимся спектральным фильтром, размещенное с наружной стороны снаряжения. Узел крепления содержит кросс-плату (1), размещенную с изнаночной стороны снаряжения, с электрическими контактами (10), к которым подсоединены электрические проводники (9) от фотоприемного устройства (6). Узел крепления оснащен элементом крепления в виде трубки (5) с двумя наружными фланцами (2, 4) на концах. На фланце (2) закреплена кросс-плата, на фланце (4) - фотоприемное устройство 6, закрытое защитным колпачком - спектральным фильтром (7). Электрические проводники (9) между фотоприемным устройством (6) и кросс-платой (1) проведены через трубку (5) и припаяны к электрическим контактам (10) на кросс-плате (1). Фланец (4) с фотоприемным устройством 6 продет в петлю (8) на наружную сторону снаряжения (3) и выполняет функцию головки застежки. Трубка (5) элемента крепления имеет высоту, соответствующую толщине материала снаряжения (3) для фиксации головки застежки. Обеспечивается упрощение монтажа и демонтажа фотоприемного устройства на снаряжении, повышение надежности работы фотоприемного устройства при намокании снаряжения. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Метод обнаружения малогабаритных беспилотных летательных аппаратов // 2559332

Изобретение относится к области обнаружения и распознавания малогабаритных беспилотных летательных аппаратов (МБЛА). В заявленном способе примененяются три и более изображений и сигналов в трех и более пространственно разнесенных точках на гиростабилизирующих платформах, связанных между собой рабочими базами. Рабочие базы автоматически определяют расстояния между собой и свои пространственные координаты, что позволяет разместить в любых удобных местах как на подвижном, так и стационарном объекте. На каждой базе размещено по три датчика, работающих в оптическом (камеры кругового обзора), акустическом и в трех и более настраиваемых радиолокационных диапазонах электромагнитных волн. Управление работой трех каналов и обработкой полученной информации и сигналов осуществляет ЭВМ с элементами искусственного интеллекта, которая сама выбирает наиболее эффективные каналы для более точного обнаружения и определения пространственных координат МБЛА в различных условиях ведения наблюдения, что позволяет построить объемное 3D изображение МБЛА и сравнить с известными изображениями для их распознавания и определения средств борьбы с МБЛА. Технический результат - разработка метода обнаружения МБЛА в различных условиях ведения наблюдения с использованием датчиков, работающих в оптическом, звуковом и радиолокационных диапазонах электромагнитных волн. 4 ил.

Прецизионный датчик расстояний // 2567185

Изобретение касается прецизионного датчика расстояния. Особенностью указанного датчика является то, что приемная схема выполнена двухканальной и состоит из оптической системы, включающей две ромб-призмы и два отклоняющих клина, и приемной проекционной системы, включающей цилиндрическую линзу и сферический объектив, а в качестве фотодетектора использована двухкоординатная ПЗС-матрица, выход которой подключен к персональному компьютеру или контроллеру. Технический результат заключается в повышении абсолютной и относительной точности измерений. 2 ил.

Система и способ обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов // 2593439

Изобретение относится к области систем безопасности, предназначенных для предотвращения несанкционированного доступа винтокрылых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в контролируемую зону и отслеживания перемещения винтокрылых БПЛА 1 в контролируемой зоне 3 с одновременной их аутентификацией. Техническим результатом изобретения является создание системы и способа обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов с увеличенной точностью определения типа и параметров винтокрылого БПЛА 1 и увеличенной информативностью данных о винтокрылом БПЛА за счет автоматического видеонаблюдения за винтокрылым БПЛА 1 в дополнение к методам обнаружения БПЛА 1 с помощью спектрального и временного анализа акустического сигнала акустическими датчиками 2. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система раннего обнаружения течи подводного нефтепровода // 2605779

Изобретение относится к устройствам для мониторинга подводных частей нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в местах пересечения ими водных преград: рек, водохранилищ, озер и других водных объектов суши, с целью раннего обнаружения и установления местоположения утечек из подводной части нефтепровода; также может применяться для мониторинга морских нефтепроводов вблизи их выхода на сушу с той же целью. Заявленное устройство включает в себя комплекс мониторинга (КМ), предназначенный для обнаружения и контроля нефтяных загрязнений проб воды в установленной на берегу кювете, в которой проба воды автоматически обновляема посредством устройства забора воды с двумя или более входными портами, расположенными вдоль подводной части нефтепровода. Технический результат - непрерывное слежение за герметичностью трубопровода, раннее обнаружение протечек и снижение затрат на мониторинг подводных частей нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в местах пересечения ими водных преград. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Триангуляционный способ измерения отклонения объекта и определения его ориентации в пространстве // 2610009

Триангуляционный способ измерения отклонения объекта и определения его ориентации в пространстве содержит этап, на котором источник излучения формирует на поверхности исследуемого объекта световое пятно в виде двух пересекающихся световых линий за счет освещения исследуемого объекта засветкой в виде двух ортогональных световых ножей. Величину отклонения исследуемого объекта определяют по отклонению центра пересечения световых линий на принимаемом изображении, а ориентацию исследуемого объекта в пространстве определяют на основании значений двух углов наклона световых линий на принимаемом изображении. Технический результат заключается в повышении точности измерений отклонений объекта. 1 ил.

Система импульсной лазерной локации // 2612874

Изобретение относится к области оптической локации. Система содержит импульсный лазер, выходную оптическую систему, фотоприемное устройство, однокоординатное сканирующее устройство, оптический объектив фотоприемного устройства, вычислительное устройство, массив фотоприемных устройств, включающий К фотоприемников, а также волоконно-оптический жгут, содержащий К волокон, которые с одной стороны обращены торцами к соответствующим фотоприемникам массива фотоприемных устройств, а с другой стороны волокна жгута смонтированы в однорядную линейку из К волокон, торцы которой обращены к выходу оптического объектива фотоприемного устройства и расположены в его фокальной плоскости, причем выход фотоприемного устройства регистрации момента излучения лазерного импульса подключен на вход синхронизации вычислительного устройства. Вход синхронизации лазера подключен к выходу синхронизации вычислительного устройства, а выходы К фотоприемников подключены к измерительным входам дальности вычислительного устройства. Система характеризуется тем, что выходная оптическая система передающего канала включает оптику, формирующую астигматический лазерный пучок с отношением угловых расходимостей по ортогональным координатам ϕх:ϕу=1:К, причем большая расходимость ϕу соответствует координате, параллельной оси вращения однокоординатного сканирующего устройства и ориентации однорядной линейки из К волокон в фокальной плоскости оптического объектива фотоприемного устройства, меньшая расходимость ϕх соответствует угловому размеру элемента разрешения системы, а диаметр оптоволокна в жгуте d и фокальное расстояние объектива F выбираются из условия d/F=ϕx.Технический результат заключается в сокращении времени обзора, уменьшении габаритно-массовых характеристик, повышении надежности и информативности лазерного локатора. 2 ил.

Способ защиты объекта от средств поражения с оптико-электронными и радиолокационными системами наведения и подрыва // 2622177

Изобретение относится к области вооружения, в частности к способам защиты объектов. Способ защиты объекта от средств поражения с оптико-электронными и радиолокационными системами наведения и подрыва заключается в определении траектории средства поражения, доставке средства защиты объекта в расчетную точку траектории атакующего средства поражения и приведении средства защиты объекта в рабочее состояние. Защиту объекта осуществляют с помощью плазменно-вихревого образования, сформированного при подрыве средства защиты в виде корпуса с полым цилиндрическим зарядом бризантного взрывчатого вещества и алюминиевой трубкой в полости цилиндрического заряда в качестве плазмообразующего вещества. Достигается повышение надежности защиты объекта. 1 ил.

Способ определения местоположения метеорного тела // 2627961

Изобретение относится к метрологии, в частности к способу наблюдения и слежения за метеорами. Способ предполагает определение местоположения метеорного тела, основанное на измерении расстояния до метеорного тела. В период между измерениями расстояния до метеорного тела местоположение метеорного тела определяют путем интегрирования скорости движения тела, измеренной по доплеровскому сдвигу частоты сигнала, отраженного телом, с учетом релятивистской поправки. При сближении метеорного тела с наблюдателем релятивистскую поправку к значению скорости движения тела определяют в соответствии с выражением где νr - скорость, вычисленная по результатам измерения доплеровского сдвига частоты сигнала, отраженного телом, с - скорость света, при удалении метеорного тела от наблюдателя релятивистскую поправку к значению скорости движения тела определяют в соответствии с выражением Технический результат - уменьшение ошибок при сближении с метеорным телом и повышение вероятности его перехвата. 1 з.п. ф-лы.

Способ управления объектом, система управления (варианты) и способ обработки сигналов (варианты) // 2627964

Изобретение относится к области оптико-электронных систем управления, предназначенных преимущественно для автоматического сопровождения подвижных объектов с перемещающегося основания, и может быть использовано в образцах техники, работающих в условиях воздействия помех и пропадании информационных сигналов, а также в установках для научных исследований. Способ управления объектом, включающий выделение сигнала ошибки управления, формирование команды управления объектом, формирование признака недостоверности сигнала ошибки управления, при отсутствии этого признака производится фильтрация сигнала ошибки управления, формирование сигнала компенсации фазового запаздывания фильтрации сигнала ошибки управления, а при наличии признака недостоверности сигнала ошибки управления проводится прогнозирование сигнала ошибки управления и формирование по ней команд управления. При этом передаточная функция образовавшегося с помощью цепи внутренней обратной связи замкнутого контура выбирается в соответствии с передаточной функцией системы управления объектом. Причем в процессе управления формируется обратная связь по выходным координатам или по командам управления. При отсутствии признака недостоверности сигнала ошибки управления фильтрация сигнала ошибки управления осуществляется с учетом инерционных свойств входного сигнала и объекта управления, а управление производится по неотфильтрованному или отфильтрованному сигналу ошибки управления. При наличии признака недостоверности сигнала ошибки прогнозирование сигнала ошибки управления производится с учетом сигнала по цепи внутренней обратной связи и инерционных свойств входного сигнала и объекта управления. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости и повышении устойчивости и точности отработки высоко динамических управляющих воздействий в условиях помех измерения, прерывании оптической связи и в условиях возмущений, вызванных работой комплекса, увеличении допустимого времени нахождения в инерционном режиме, снижении вероятности срыва сопровождения объекта, снижении вероятности ложного захвата объекта. 7 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.