Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями

Изобретение относится к навигации и может использоваться на внутренних водных путях в составе плавучих буев для обозначения фарватера или кромки судоходного канала одновременно в радиолокационном и оптическом диапазонах волн. Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями представляет собой групповой радиолокационный отражатель, содержащий восемь трехгранных радиолокационных уголковых отражателей с равными треугольными гранями, шесть из которых расположены вокруг вертикальной оси, проходящей через их вершины, и формируют круговую диаграмму рассеяния. При этом отражающие треугольные грани всех шести трехгранных уголковых отражателей покрыты радиопрозрачным светоотражающим покрытием, а в их вершины установлены источники света, выполненные в виде светоизлучающих диодов, формирующих круговую диаграмму светорассеяния в оптическом диапазоне волн. Источники света питаются от источника питания постоянного тока и управляются фотоавтоматом управления сигнальным огнем. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей радиооптического группового отражателя в оптическом диапазоне волн, обусловленных его работой не только в активном режиме, обеспечивая подачу активных всенаправленных в горизонтальной плоскости светосигнальных огней в темное время суток, но и работой в пассивном режиме, подавая навигационные пассивные светосигнальные огни, цвет свечения которых соответствует цвету светоотражающего покрытия треугольных граней при освещении его лучами света судового прожектора с белым цветом свечения. 4 ил.

 

Изобретение относится к навигации и может использоваться на внутренних водных путях в составе плавучих буев для обозначения фарватера или кромки судоходного канала одновременно в радиолокационном и оптическом диапазонах волн.

Известно [1-3], что в радиолокационном диапазоне волн для увеличения радиолокационной дальности видимости плавучих буев на них устанавливаются радиолокационные трехгранные уголковые отражатели (УО). Известно также [2, 3], что для получения круговой (всенаправленной) в горизонтальной плоскости диаграммы обратного рассеяния сигналов судовых РЛС трехгранные УО объединяются в группы из четырех, шести или восьми трехгранных УО с квадратными или треугольными отражающими гранями. При этом под диаграммой обратного рассеяния (или индикатрисой обратного рассеяния) понимается зависимость эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) σ отражателя от его ориентации относительно судовой РЛС в двух взаимно перпендикулярных горизонтальной и вертикальной плоскостях [2].

Известен групповой радиолокационный отражатель с всенаправленной в горизонтальной плоскости диаграммой рассеяния, состоящий из восьми трехгранных УО с квадратной формой граней, образованный путем соединения трех металлических или металлизированных квадратных листов перпендикулярных друг к другу [2, 3]. При этом максимальная ЭПР σm основного лепестка диаграммы обратного рассеяния каждого из УО, входящих в группу с квадратной формой граней, в направлении электрической оси, проходящей через фазовый центр рассеяния, находящийся в его вершине, перпендикулярно плоскости раскрыва определяется по формуле [2]

где а - длина ребра УО в [м],

λ - длина волны в [м],

а ширина основного лепестка диаграммы обратного рассеяния на уровне 0,5σm в горизонтальной и вертикальной плоскостях составляет величину [2]

Недостаток группового радиолокационного отражателя с квадратной формой граней заключается в ограниченных функциональных возможностях, проявляющихся в том, что он работает только в радиолокационном диапазоне волн, выполняя только функции пассивного отражателя электромагнитных волн, излучаемых судовой РЛС и не работает в оптическом диапазоне волн так как не выполняет функции подачи светосигнального огня с белым, красным, зеленым, или желтым цветами свечения как в активном режиме работы, так и в пассивном режиме при его освещении световым потоком судового прожектора в темное время суток.

Известен групповой радиолокационный отражатель с круговой (всенаправленной) в горизонтальной плоскости, диаграммой обратного рассеяния, состоящий из восьми трехгранных УО с равными треугольными металлическими или металлизированными взаимно перпендикулярными отражающими гранями [2, 3]. При этом фазовые центры рассеяния всех трехгранных УО входящих в группу совпадают и находятся в их вершинах, а плоскости раскрывов отдельных трехгранных УО образуют топовую фигуру в виде октаэдра [2]. Максимальная ЭПР σm основного лепестка диаграммы обратного рассеяния каждого из УО, входящих в группу с треугольной формой граней одинаковых размеров, в направлении электрической оси, проходящей через фазовый центр рассеяния перпендикулярно плоскости раскрыва определяется по формуле [2]

где а - размер ребра УО в [м],

λ - длина волны, излучаемой РЛС в [м],

а его ширина на уровне 0,5σm относительно электрической оси составляет величину в горизонтальной и вертикальной плоскостях [2]

Недостаток группового радиолокационного отражателя с треугольной формой граней одинаковых размеров заключается в ограниченных функциональных возможностях, проявляющихся в том, что он работает только в радиолокационном диапазоне волн, выполняя только функции пассивного отражателя электромагнитных волн и не работает в оптическом диапазоне волн так как не выполняет функции подачи светосигнального огня с белым, красным, зеленым, или желтым цветами свечения как в активном режиме работы, так и в пассивном режиме при его освещении световым потоком судового прожектора в темное время суток.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявленному навигационному радиооптическому групповому отражателю кругового действия со светоотражающими гранями, является навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия (патент РФ №2617799, МПК H01Q 15/18, B63B 22/16, G01S 1/70, приоритет от 29.10.2015) [4].

Этот навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия содержит в своем составе группу из восьми трехгранных уголковых радиолокационных отражателей, с взаимоперпендикулярными металлическими или металлизированными треугольными отражающими гранями одинаковых размеров, шесть из которых формируют круговую (всенаправленную) диаграмму обратного рассеяния в горизонтальной плоскости, шесть источников света, фотоавтомат управления сигнальным огнем и источник питания постоянного тока. При этом фазовые центры рассеяния всех трехгранных УО входящих в группу совпадают и находятся в их вершинах, а плоскости раскрывов отдельных трехгранных УО образуют топовую фигуру в виде октаэдра. Причем для получения равномерной в горизонтальной плоскости диаграммы обратного рассеяния групповой восьмиуголковый отражатель необходимо располагать так, чтобы плоскости раскрывов двух противоположно направленных вверх и вниз трехгранных УО входящих в группу совпадали с горизонтальной плоскостью и были перпендикулярны вертикальной оси проходящей через их фазовые центры рассеяния. А шесть других трехгранных УО входящих в группу соответственно располагаются вокруг вертикальной оси, проходящей также через их фазовые центры рассеяния, которые и формируют равномерную всенаправленную в горизонтальной плоскости диаграмму обратного рассеяния в радиолокационном диапазоне волн при облучении их судовой РЛС с любых направлений. При этом плоскости раскрывов каждого из шести трехгранных УО поочередно смещены относительно вертикальной оси в ту или другую сторону на угол определяемый числом отражателей в группе. Соответственно их электрические оси, или направления в которых ЭПР каждого из шести отражателей максимальна σm так же смещены относительно вертикальной оси, и совпадают с геометрическими осями проходящими через их вершины перпендикулярно плоскости раскрыва соответствующего отражателя.

Шесть источников света выполнены в виде светоизлучающих полупроводниковых диодов и установлены в соответствующие им вершины шести трехгранных УО, являющиеся их фокусом в оптическом диапазоне волн и фазовым центром рассеяния УО в радиолокационном диапазоне волн. Причем светоизлучающие полупроводниковые диоды включены между собой параллельно и их катодные выводы подключены непосредственно к отрицательному полюсу источника питания постоянного тока, а их анодные выводы через фотоавтомат управления сигнальным огнем подключены к положительному полюсу источника питания постоянного тока. При этом светоизлучающие диоды расположены на оптических осях совпадающих с геометрическими осями симметрии трехгранных УО в направлении которых сила света в горизонтальной и вертикальной плоскостях максимальна Im, а также совпадающих с их электрическими осями в этих плоскостях в радиолокационном диапазоне волн. Кроме того угол излучения каждого из шести источников света 2α относительно оптической оси трехгранного УО в горизонтальной и вертикальной плоскостях составляет величину 2α≥90°. При этом в оптическом диапазоне волн в направлении оптических осей каждого из шести трехгранных УО в пространство излучается в этих плоскостях конический световой поток с угловой шириной 42° на уровне 0.5Im, совпадающий с шириной основного лепестка диаграммы обратного рассеяния в горизонтальной и вертикальной плоскостях на уровне 0.5σm в радиолокационном диапазоне волн. Причем цвет излучаемого полупроводниковыми диодами светового потока красный, зеленый, белый или желтый определяется сложившейся навигационной обстановкой на водных путях.

Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия работает одновременно в радиолокационном и оптическом диапазонах волн следующим образом.

В радиолокационном диапазоне волн навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия работает также как обыкновенный пассивный радиолокационный групповой шестиуголковый отражатель с треугольными отражающими гранями.

При падении электромагнитной волны, излучаемой судовой РЛС, на любой из шести трехгранных УО, формирующих круговую диаграмму обратного рассеяния в горизонтальной плоскости, после трехкратного отражения формируется волна, распространяющаяся в направлении обратном направлению падения. При этом трехкратное отражение имеет место, как известно в [2, 3], в области главного лепестка диаграммы рассеяния и максимум ЭПР σm соответствует случаю, когда направление падающей электромагнитной волны совпадает с электрической осью или геометрической осью симметрии отражателя, проходящей через вершину перпендикулярно плоскости его раскрыва - главной осью обратного рассеяния. При этом ЭПР любого трехгранного УО с треугольными отражающими гранями входящего в группу из шести отражателей в максимуме основного лепестка диаграммы обратного рассеяния при условии, что отражающие треугольные грани достаточно велики по сравнению с длиной волны и отражающие грани взаимноперпендикулярны, определяется соотношением (3). А его ширина на уровне 0,5σm относительно электрической оси, проходящей через вершину трехгранного УО перпендикулярно плоскости его раскрыва, в горизонтальной и вертикальной плоскостях определяется соотношением (4).

В оптическом диапазоне волн навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия работает следующим образом.

Так как катодные выводы шести светоизлучающих полупроводниковых диодов подключены параллельно непосредственно к отрицательному полюсу источника питания постоянного тока, то при подключении их анодных выводов через фотоавтомат управления сигнальным огнем к положительному полюсу источника питания постоянного тока, светоизлучающие полупроводниковые диоды, установленные в вершинах соответствующим им трехгранный УО и являющиеся их фокусом в оптическом диапазоне волн, излучают вдоль соответствующих им оптических осей в горизонтальной, и вертикальной плоскостях конические световые пучки с угловой шириной 2α≥90°. Затем, попадая на взаимно перпендикулярные треугольные грани в каждом из шести трехгранных УО после трехкратного отражения концентрируются ими на выходах в световые пучки большей силы света Im с угловой шириной на уровне 0,5Im 42° как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. При этом оптические оси в каждом из шести радиооптических трехгранных УО входящих в группу и формирующих круговую, в горизонтальной плоскости, диаграмму светорассеяния совпадают с их геометрическими и электрическими осями. Поэтому угловая ширина светового потока излучаемого в каждом из шести радиооптических отражателей на уровне 0.5Im в горизонтальной и вертикальной плоскостях в оптическом диапазоне волн совпадает с угловой шириной главного лепестка диаграммы обратного рассеяния на уровне 0.5Im в этих плоскостях в радиолокационном диапазоне волн и составляют величину 42°, при условии, что треугольные грани взаимно перпендикулярны и происходит трехкратное отражение от них. Цвет излучения сигнального огня белый, красный, желтый или зеленый светоизлучающих диодов определяется сложившейся навигационной обстановкой на водных путях.

Управление работой светоизлучающими диодами осуществляется фотоавтоматом управления сигнальным огнем, который обеспечивает постоянный или проблесковый режим горения светоизлучающих диодов с автоматическим включением и выключением в зависимости от освещенности местности. Фотоавтомат управления сигнальным выполнен по классической схеме серии ФАУСП [5, 6] и в его состав входят: фотодатчик - выключатель, выполненный в виде фоторезистора, и являющийся светочувствительной частью фотоавтомата, который вырабатывает сигнал на включение светоизлучающих диодов при освещенности 20-100 лк и не выключение его если освещенность превышает указанные значения; стабилизатор напряжения, который поддерживает на светоизлучающих диодах необходимое номинальное напряжение; усилитель, непосредственно включающий или выключающий светоизлучающие диоды по сигналам фотодатчика; проблескатор, выполненный в виде мультивибратора, сигналы которого подаются на вход усилителя и определяют работу светоизлучающих диодов в проблесковом или постоянном режимах горения светосигнального огня.

Недостаток навигационного радиооптического группового отражателя кругового действия заключается в ограниченных функциональных возможностях проявляющихся в том, что в оптическом диапазоне волн он обеспечивает подачу светосигнальных огней с белым, красным, желтым или зеленым цветами свечения только в активном режиме работы и не обеспечивает их подачу в пассивном режиме при его освещении световым потоком судового прожектора в темное время суток.

На Фиг. 1 общий вид навигационного радиооптического группового отражателя кругового действия со светоотражающими гранями. Вид спереди, где обозначено: 1, 2, 3 - соответственно первый, второй и третий радиооптические трехгранные УО, с равными треугольными гранями, входящие в группу из шести радиооптических отражателей, формирующих круговую в горизонтальной плоскости диаграмму рассеяния и расположенные вокруг вертикальной оси 4, проходящей через их вершины перпендикулярно горизонтальной плоскости, 5, 6, 7 - треугольные грани с радиопрозрачным светоотражающим покрытием с белым, красным, зеленым, или желтым цветами свечения сигнального огня соответственно первого, второго и третьего радиооптических УО, 8 - источник света, расположенный в вершине второго радиооптического УО, которая одновременно является его фокусом, в оптическом диапазоне волн и фазовым центром рассеяния в радиолокационном диапазоне волн (источники света первого и третьего радиооптических УО не показаны); 9 - плоскость раскрыва третьего радиооптического УО, 10 - геометрическая ось симметрии третьего радиооптического УО, проходящая через его вершину перпендикулярно плоскости раскрыва 9 и является его оптической осью в оптическом диапазоне волн и его электрической осью в радиолокационном диапазоне волн (геометрические оси первого и второго радиооптических УО не показаны); 11 - угол излучения 2α третьего источника света третьего радиооптического УО.

На Фиг. 2 представлен навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями. Вид сзади. Где обозначено: 12, 13, 14 - соответственно четвертый, пятый и шестой радиооптические УО с равными треугольными гранями, входящие в группу из шести радиооптических УО, формирующих круговую в горизонтальной плоскости диаграмму рассеяния и расположенные вокруг вертикальной оси 4, проходящей через их вершины перпендикулярно горизонтальной плоскости; 15, 16, 17 - треугольные грани с радиопрозрачным светоотражающим покрытием с белым, красным, зеленым или желтым цветами свечения сигнального огня соответственно четвертого, пятого и шестого радиооптических УО, 18 - источник света, расположенный в вершине пятого радиооптического УО, которая также одновременно является его фокусом в оптическом диапазоне волн и фазовым центром рассеяния в радиолокационном диапазоне волн (источники света четвертого и шестого радиооптических УО не показаны); 19 - плоскость раскрыва шестого радиооптического УО; 20 - геометрическая ось симметрии шестого радиоптического УО, проходящая через его вершину перпендикулярно плоскости раскрыва 19 и является его оптической осью в оптическом диапазоне волн и его электрической осью в радиолокационном диапазоне волн (геометрические оси четвертого и пятого радиооптических УО не показаны) 21 - угол излучения 2α шестого источника света шестого радиооптического УО относительно его оптической оси.

Седьмой и восьмой трехгранные УО плоскости раскрывов которых совпадают с горизонтальной плоскостью и не формируют диаграмму обратного рассеяния в этой плоскости на Фиг. 1 и Фиг. 2 не показаны.

На Фиг. 3 представлена обобщенная структурная электрическая схема автоматического устройства управления шестью источниками света. В состав устройства входят источник питания постоянного тока 22, фотоавтомат управления сигнальным огнем 23 и источники света 24-29, выполненные в виде светоизлучающих полупроводниковых диодов. При этом катодные выводы шести светоизлучающих диодов 24-29 подключены непосредственно к отрицательному полюсу источника питания постоянного тока 22, а их анодные выводы через фотоавтомат управления 23 подключены к положительному полюсу источника питания постоянного тока 22.

На Фиг. 4 представлена обобщенная функциональная схема фотоавтомата управления сигнальным огнем 23 серии ФАУСП, выполненная по классической схеме [5, 6] и включает в себя фотодатчик 30, стабилизатор напряжения 31, проблескатор 32 и усилитель 33.

Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями одновременно работает в радиолокационном и оптическом диапазонах длин волн следующим образом.

В радиолокационном диапазоне волн заявляемый навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия с радиопрозрачным светоотражающим покрытием треугольных граней, общий вид которого спереди и сзади представлен соответственно на Фиг. 1 и Фиг. 2, работает как обыкновенный радиолокационный групповой восьмиуголковый отражатель ориентированный относительно горизонтальной плоскости так, что только шесть из них расположены вокруг вертикальной оси, проходящей через их вершины перпендикулярно горизонтальной плоскости и формируют круговую в этой плоскости диаграмму рассеяния. При этом каждый из шести радиооптических УО в радиолокационном диапазоне представляет собой радиолокационный трехгранный УО с треугольными плоскими взаимно перпендикулярными металлическими или металлизированными отражающими гранями одинаковых размеров и форме, внутренние поверхности которых образуют систему из трех зеркал, при условии, что они достаточно велики по сравнению с длиной волны и треугольные грани взаимно перпендикулярны. Поэтому при падении на треугольные грани с радиопрозрачным светоотражающим покрытием одного из шести радиооптических УО электромагнитной волны, после трехкратного отражения формируется электромагнитная волна, распространяющаяся в направлении, обратном направлению падения. Это свойство обратного отражения у каждого из шести радиооптических УО входящих в группу так же как и у радиолокационных трехгранных УО сохраняется в области главного лепестка диаграммы рассеяния, где имеет место трехкратное отражение от треугольных граней. При этом максимум ЭПР σm у отдельных радиооптических УО входящих в группу так же как и у радиолокационных трехгранных УО соответствуют случаю, когда направление падающей электромагнитной волны совпадает с электрической осью или геометрической осью симметрии соответствующего отражателя входящего в группу и определяется соотношением (3). А ширина диаграммы обратного рассеяния на уровне 0,5σm у каждого из шести радиооптических отражателей со светоотражающим радиопрозрачным покрытием треугольных граней определяется в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно соотношением (4). При этом плоскости раскрывов шести радиооптических УО с треугольными светоотражающими гранями, формирующих круговую диаграмму рассеяния, так же как и у прототипа-отклонены в ту или другую сторону от вертикали на угол определяемый числом отражателей в группе и тем самым обеспечивают более устойчивую работу в условиях качки буя, на котором он установлен.

В оптическом диапазоне волн заявляемый навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими покрытием треугольных граней работает как в активном, так и в пассивном режимах.

В активном режиме работы заявляемый навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями работает следующим образом. Так как катодные выводы светоизлучающих полупроводниковых Д24-Д29 подключены параллельно непосредственно к отрицательному полюсу источника питания постоянного тока 22 (см. Фиг. 3), то при подключении их анодных выводов через фотоавтомат управления сигнальным огнем 23 к положительному полюсу источника питания постоянного тока 22, светоизлучающие полупроводниковые диоды, установленные в вершины соответствующим им радиолокационные трехгранные УО 1, 2, 3, а также 12, 13, 14 (см. Фиг. 1 и Фиг. 2) и являющиеся их фокусом в оптическом диапазоне волн, излучают вдоль соответствующих им оптических осей в горизонтальной и вертикальной плоскостях конические световые пучки с белым, красным, зеленым или желтым цветами свечения сигнального огня с угловой шириной 2α≥90°. После чего, излучаемые световые потоки, попадая на взаимно перпендикулярные треугольные грани с радиопрозрачным светоотражающим покрытием, цвет свечения которого соответствует цвету излучаемого светосигнального огня, в каждом из шести трехгранных УО после трехкратного отражения концентрируются ими на выходах в световые пучки большей силы света Im, распространяющиеся вдоль соответствующих им оптических осей с угловой шириной на уровне 0.5Im в 42° как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. При этом оптические оси в каждом из шести радиооптических УО входящих в группу и формирующих в активном режиме круговую, в горизонтальной плоскости диаграмму светорассеяния совпадают с их геометрическими и электрическими осями. Поэтому угловая ширина светового потока излучаемого в каждом из шести радиооптических УО на уровне 0.5Im в горизонтальной и вертикальной плоскостях в оптическом диапазоне волн совпадает с угловой шириной главного лепестка диаграммы обратного рассеяния на уровне 0.5σm в этих плоскостях в радиолокационном диапазоне волн и составляет величину 42°.

Управление работой светоизлучающими полупроводниковыми диодами Д24-Д29 осуществляется фотоавтоматом управления сигнальным огнем 23 с автоматическим включением и выключением в зависимости от освещенности места установки радиооптического группового отражателя. Фотоавтомат управления сигнальным огнем 23 серии ФАУСП выполнен по классической схеме (5, 6) и его обобщенная функциональная схема представлена на Фиг. 4. В соответствии с выполняемыми функциями, в состав фотоавтомата входят то или иное сочетание следующих функциональных блоков [5, 6]: фотодатчик-выключатель 30, выполненный, как правило, в виде фоторезистора и являющийся светочувствительной частью фотоавтомата, который вырабатывает сигнал на включение светоизлучающих полупроводниковых диодов Д24-Д29 при освещенности ниже 20-100 лк и на выключение их, если освещенность превышает указанные значения; стабилизатор напряжения 31, который поддерживает на светоизлучающих диодах Д24-Д29 номинальное напряжение 2,6 В или 5,2 В; проблескатор 32, выполнений в виде мультивибратора, вырабатывающего сигналы обеспечивающие работу светоизлучающих диодов Д24-Д29 в проблесковом или постоянном режимах горения и усилитель 33 непосредственно включающий или выключающий светоизлучающие диоды Д24-Д29 по сигналам фото датчика 30 или проблескатора 32, управляющих режимами работы сигнальных огней. Причем цвет сигнального огня красный, зеленый, желтый или белый светоизлучающих полупроводниковых диодов Д24-Д29 соответствует цвету радиопрозрачного светоотражающего покрытия треугольных граней радиооптического группового отражателя кругового действия и их выбор определяется сложившейся навигационной обстановкой на водных путях.

В пассивном режиме работы заявляемый навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями работает в оптическом диапазоне волн следующим образом.

В оптическом диапазоне волн внутренние отражающие поверхности треугольных граней с радиопрозрачным светоотражающим покрытием в любом из шести радиооптических УО входящих в группу образуют систему из трех зеркал. Поэтому при падении светового потока с белым цветом свечения сигнального огня от судового прожектора на треугольные грани УО, после трехкратного отражения от них, формируется отраженный световой поток, распространяющийся в направлении обратном направлению падения, цвет свечения которого определяется цветом радиопрозрачного светоотражающего покрытия граней. Это свойство обратного отражения сохраняется в широком спектре углов падения светового потока судового прожектора относительно оптической оси совпадающей с геометрической осью симметрии, проходящей через вершину перпендикулярно плоскости раскрыва со стороны внутренних поверхностей светоотражающих треугольных граней в каждом из шести радиооптических УО, формирующих круговую диаграмму светорассеяния. В направлении оптической оси сила света отраженного светового потока достигает своего максимального значения Im как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях, при условии, что все три треугольные грани с радиопрозрачным светоотражающим покрытием взаимно перпендикулярны. При этом фазовый центр светорассеяния в каждом из шести радиооптических УО располагается в его вершине и находится на соответствующей ему оптической оси, проходящей через вершину перпендикулярно плоскости раскрыва. Причем пространственная индикатриса светорассеяния у каждого из шести радиооптических УО со светоотражающими треугольными гранями характеризуется шириной главного (основного) лепестка диаграммы обратного светорассеяния в горизонтальной и вертикальной плоскостях на уровне 0.5Im составляет величину 42° соответствующей трехкратному отражению падающего светового потока и совпадает с шириной диаграммы обратного рассеяния в этих плоскостях в радиолокационном диапазонах волн. При этом цвет свечения отраженного от радиооптического группового отражателя светового потока белый, красный, зеленый или желтый соответствует цвету радиопрозрачного светоотражающего покрытия треугольных граней и определяется сложившейся навигационной обстановкой на водных путях.

В трехсантиметровом радиолокационном диапазоне волн, в котором работают все судовые РЛС, заявляемый навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями может быть выполнен на основе восьми трехгранных УО с треугольными равными гранями изготовленными, например, из фольгированного стеклотекстолита или плоских алюминиевых листов обработанных антикоррозийным покрытием.

Для обеспечения работы заявляемого навигационного радиооптического группового отражателя кругового действия со светоотражающими гранями в оптическом диапазоне волн в вершины каждого из шести трехгранных УО, формирующих круговую диаграмму светорассеяния в горизонтальной плоскости на их оптических осях могут быть установлены источники света, выполненные в виде светоизлучающих полупроводниковых диодов типа LES-STAR-3W с белым, красным, зеленым или желтым цветами свечения сигнального огня с углом излучения 2α=120° как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. В качестве источника питания постоянного тока с номинальным напряжением 2,6 В и емкостью 150 а/г может быть использована сухозаряженная батарея типа «Лиман» ТУ 3483-019-04707044-99. В качестве светоотражающего покрытия треугольных граней может быть использована, например, радиопрозрачная высокоинтенсивная светоотражающая самоклеющаяся пленка типа Б или В ГОСТ 52290-2004. В качестве фотоавтомата управления сигнальным огнем может быть использован фотоавтомат серии ФАУСП-3М типа НП-2 ТУ21277187.

По сравнению с навигационным радиооптическим групповым отражателем кругового действия без светоотражающего покрытия треугольных граней, заявляемый навигационный радиооптический групповой отражатель с радиопрозрачным светоотражающим покрытием треугольных граней обладает расширенными функциональными возможностями в оптическом диапазоне волн, обусловленными его одновременной работой не только в активном режиме, обеспечивая подачу активных светосигнальных огней в темное время суток, но и его работой в пассивном режиме подавая пассивные навигационные светосигнальные огни, цвет свечения которых определяется цветом светоотражающего покрытия граней при освещении отражателя лучами света с белым цветом свечения судового прожектора в темное время суток.

Источники информации

1. Дмитриев В.Н., Григорян В.Л., Катенин В.А. Навигация и лоция. М.: «Академкнига», 2004 г. - 471 с.

2. Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: «Советское радио». – 1975. - 248 с.

3. Канарейкий Д.Б., Потехин И.Ф. Морская поляриметрия. - Л.: «Судостроение», 1968. - 328 с.

4. Блинковский Н.К., Гулько В.Л., Крутиков М.В., Мещеряков А.А. Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия. - Патент РФ №2617799, МПК H01Q 15/18, B63B 22/16, G01S 1/70, приоритет от 29.10.2015.

5. Шмерлин И.Е. Монтер судоходной обстановки. - М: «Транспорт», 1972. - 176 с.

6. Шмерлинг И.Е. Монтер судоходной обстановки. - М: «Транспорт», 1977. - 173 с.

Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями, содержащий групповой радиолокационный отражатель кругового действия, шесть источников света, фотоавтомат сигнальным огнем и источник питания постоянного тока, причем групповой радиолокационный отражатель состоит из восьми трехгранных уголковых радиолокационных отражателей, каждый из которых состоит из трех плоских взаимоперпендикулярных металлических или металлизированных треугольных отражающих граней одинаковых размеров, значительно превышающих длину волны, фазовые центры рассеяния которых совпадают и находятся в вершинах трехгранных уголковых отражателей, входящих в группу, при этом восьмиуголковый групповой радиолокационный отражатель ориентирован относительно горизонтальной плоскости так, что плоскости раскрывов двух противоположно направленных трехгранных уголковых отражателей, входящих в группу, расположены перпендикулярно вертикальной оси, проходящей через их вершины, и совпадают с горизонтальной плоскостью, а шесть других трехгранных уголковых отражателей, входящих в группу, расположены вокруг вертикальной оси, проходящей через их фазовые центры рассеяния перпендикулярно горизонтальной плоскости, и формируют круговую диаграмму обратного рассеяния в этой плоскости в радиолокационном диапазоне волн и их электрические оси, или направления, в которых эффективная поверхность рассеяния каждого из шести трехгранных уголковых отражателей максимальна σm в горизонтальной и вертикальной плоскостях, совпадают с их геометрическими осями симметрии, проходящими через соответствующие им вершины шести уголковых отражателей перпендикулярно плоскости их раскрывов со стороны внутренних отражающих поверхностей треугольных граней, при этом ширина основного лепестка диаграммы обратного рассеяния каждого из шести трехгранных уголковых отражателей, соответствующая трехкратному отражению электромагнитных волн от треугольных граней, на уровне 0.5σm в горизонтальной и вертикальной плоскостях, составляет величину 42°, а шесть источников света расположены в соответствующих им вершинах шести трехгранных уголковых отражателей и подключены через фотоавтомат управления сигнальным огнем к источнику питания постоянного тока, причем каждый из шести источников света выполнен в виде светоизлучающего полупроводникового диода, подключенных между собой параллельно, и их катодные выводы подсоединены непосредственно к отрицательному полюсу источника питания постоянного тока, а их анодные выводы через фотоавтомат управления сигнальным огнем подключены к положительному полюсу источники питания постоянного тока, при этом вершины каждого из шести трехгранных уголковых отражателей являются их фокусом в оптическом диапазоне волн и расположены на оптических осях, совпадающих с геометрическими осями симметрии трехгранных уголковых отражателей, в направлении которых сила света в горизонтальной и вертикальной плоскостях максимальна Im, а также совпадают с их электрическими осями в этих плоскостях в радиолокационном диапазоне волн, кроме того, угол излучения каждого из шести источников света 2α относительно оптической оси трехгранного уголкового отражателя в горизонтальной и вертикальной плоскостях составляет величину 2α≥90°, при этом в оптическом диапазоне волн в направлении оптических осей каждого из шести трехгранных уголковых отражателей в пространство излучается в этих плоскостях конический световой поток с угловой шириной 42° на уровне 0.5Im, совпадающий с шириной основного лепестка диаграммы обратного рассеяния в горизонтальной и вертикальной плоскостях на уровне 0.5σm в радиолокационном диапазоне волн, отличающийся тем, что металлизированные или металлические отражающие поверхности треугольных граней, каждого из шести трехгранных уголковых отражателей, с их внутренней стороны выполнены с радиопрозрачным светоотражающим покрытием с белым, красным, зеленым или желтым цветами свечения, а каждый из шести полупроводниковых диодов излучает поток света с белым, красным, зеленым или желтым цветами свечения сигнального огня, соответствующего цвету светоотражающего покрытия треугольных граней, и их выбор определяется сложившейся навигационной обстановкой на водных путях.



 

Похожие патенты:

Навигационный радиооптический уголковый отражатель направленного действия представляет собой трехгранный уголковый отражатель с треугольными металлическими или металлизированными гранями с радиопрозрачным светоотражающим покрытием с белым, красным, зеленым или желтым цветами свечения.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к конструкции пассивных антенн сверхвысокочастотного диапазона, предназначенных для отражения электромагнитных колебаний в широком диапазоне частот.

Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия в горизонтальной плоскости представляет собой групповой радиолокационный отражатель, содержащий восемь трехгранных радиолокационных уголковых отражателей с равными треугольными гранями, шесть из которых расположены вокруг вертикальной оси, проходящей через их вершины, формирующих круговую диаграмму рассеяния.

Изобретение относится к радиолокационной технике. Особенностью заявленного уголкового отражателя является то, что грани уголкового отражателя, выполненные из радиоотражающих или проводящих пластин, развернуты под углом α в диапазоне от (90-Δ) до (90+Δ) градусов, где Δ определяется из соотношения:0<Δ<18λ/a, λ - длина волны радиолокационной станции; a - размер грани уголкового отражателя, дополнительно введено основание из радиопрозрачного материала, причем на верхней части основания по линии симметрии, проходящей через центр основания, выполнен V-образный паз или углубление V-образной формы.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат изобретения заключается в обеспечении защиты излучающей антенны от воздействия переизлучающих элементов конструкции с целью устранения их негативного влияния на параметры диаграммы направленности антенны.

Изобретение может быть использовано в ретрорефлекторных системах (PC) космических аппаратов. Кольцевая ретрорефлекторная система состоит из уголковых отражателей с пирамидальной вершиной и основанием, на боковых гранях которых имеется отражающее покрытие.

Изобретение относится к радиолокационной технике и может служить в качестве маркерного отражателя при решении задач навигации по пассивным маякам, а также калибровочным отражателем при калибровке поляризационных РЛС.

Изобретение относится к области маскировки, в частности к надувным радиолокационным отражателям. .

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для обозначения взлетных полос аэродромов, имитации объектов различного назначения и как эталоны при радиолокационных измерениях.

Изобретение относится к области навигации, а именно к пассивным радиолокационным отражателям, предназначенным для усиления интенсивности отражения сигналов радиолокационных станций от водных транспортных средств, навигационных знаков, мостов и других объектов.

Изобретение относится к навигации и может использоваться на внутренних водных путях в составе плавучих буев для обозначения фарватера или кромки судоходного канала одновременно в радиолокационном и оптическом диапазонах волн. Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями представляет собой групповой радиолокационный отражатель, содержащий восемь трехгранных радиолокационных уголковых отражателей с равными треугольными гранями, шесть из которых расположены вокруг вертикальной оси, проходящей через их вершины, и формируют круговую диаграмму рассеяния. При этом отражающие треугольные грани всех шести трехгранных уголковых отражателей покрыты радиопрозрачным светоотражающим покрытием, а в их вершины установлены источники света, выполненные в виде светоизлучающих диодов, формирующих круговую диаграмму светорассеяния в оптическом диапазоне волн. Источники света питаются от источника питания постоянного тока и управляются фотоавтоматом управления сигнальным огнем. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей радиооптического группового отражателя в оптическом диапазоне волн, обусловленных его работой не только в активном режиме, обеспечивая подачу активных всенаправленных в горизонтальной плоскости светосигнальных огней в темное время суток, но и работой в пассивном режиме, подавая навигационные пассивные светосигнальные огни, цвет свечения которых соответствует цвету светоотражающего покрытия треугольных граней при освещении его лучами света судового прожектора с белым цветом свечения. 4 ил.

Наверх