×
27.08.2016
216.015.50c7

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И РАСПОЗНАВАНИЯ ОБЪЕКТОВ С НЕЛИНЕЙНЫМИ МАРКЕРАМИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002595775
Дата охранного документа
27.08.2016
Аннотация: Изобретение относится к нелинейной радиолокации и может быть использовано для дистанционного обнаружения и распознавания объектов, находящихся вне зоны визуального наблюдения. Достигаемый технический результат - увеличение дальности обнаружения объектов поиска с нелинейными маркерами при повышении помехозащищенности и возможность распознавания объектов поиска. Сущность способа заключается в том, что поисковая система облучает объект поиска с нелинейным маркером зондирующим сигналом на частоте f и получает отклик на частоте f+Δf, где Δf<

Изобретение относится к нелинейной радиолокации и может быть использовано для дистанционного обнаружения и распознавания объектов, находящихся вне зоны визуального наблюдения.

Известны способы и устройства дистанционного обнаружения объектов, использующие нелинейные способы и устройства радиолокации (НРЛ) [1, 2, 3], где основными элементами устройств являются нелинейные рассеиватели энергии (HP) (высокочастотные полупроводниковые радиодетали, точечные и плоскостные металлические контакты деталей), имеющиеся (или специально размещенные) в объекте поиска.

При облучении объекта поиска зондирующим сигналом нелинейный рассеиватель переизлучает в пространство сигнал на частотах высших гармоник и субгармоник зондирующего сигнала.

Таким образом, факт регистрации приемником поисковой системы сигнала отклика на частотах высших гармоник и субгармоник зондирующего сигнала говорит о нахождении в области облучения нелинейного рассеивателя или нелинейного пассивного маркера (НМ).

Существенными недостатками указанных способов и устройств являются незначительная (до 30 м) дальность обнаружения объектов поиска и слабая помехозащищенность из-за малого коэффициента преобразования мощности принятого зондирующего сигнала в сигналы его высших гармоник и субгармоник (слабого пассивного сигнала отклика), а также невозможность идентификации (распознавания) объектов поиска.

Использование HP в параметрических рассеивателях [4, 5, 6], повышающих на один-два порядка эффективность преобразования энергии входного сигнала, увеличивает мощность сигнала отклика, что несколько увеличивает дальность обнаружения объектов поиска (менее 100 м) и помехозащищенность.

Увеличение дальности обнаружения HP за счет значительного повышения мощности зондирующего сигнала или чувствительности приемника поисковой системы приводит к ухудшению электромагнитной совместимости, повышению опасности для операторов и ухудшению помехозащищенности.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбрано техническое решение [6], которое может быть использовано в поисковых системах, например в системе обнаружения жертв кораблекрушения.

В случае сигнала бедствия поисковая система излучает в пространство зондирующий сигнал, принимаемый объектом поиска с HP, который возбуждает в нелинейном маркере - субгармоническом параметрическом рассеивателе колебания на половинной частоте зондирующего сигнала, излучаемые в пространство и принимаемые поисковой системой, что позволяет обнаружить объект поиска и по направлению приемной антенны поисковой системы - его направление.

Устройство-прототип состоит из поисковой системы, расположенной на подвижном водном или воздушном носителе и состоящей из генератора зондирующего сигнала, подсоединенного к излучающей антенне, настроенных на частоту зондирующего сигнала, приемной антенны и присоединенного к ней приемника, настроенных на половинную частоту зондирующего сигнала, и нелинейного маркера, расположенного на объекте поиска.

Нелинейный маркер - субгармонический параметрический рассеиватель состоит из приемной и передающей антенн, настроенных, соответственно, на частоту зондирующего сигнала и его половинную частоту, и двух параметрических генераторов, настроенных на половинную частоту зондирующего сигнала.

Параметрический генератор представляет собой параметрический колебательный контур, состоящий из индуктивности и HP, имеющего нелинейную емкость, в качестве которой может быть использован полупроводниковый диод.

Недостатки прототипа те же, что и у аналогов, хотя дальность обнаружения и помехозащищенность прототипа несколько увеличены.

Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является существенное (на один-два порядка) увеличение дальности обнаружения объектов поиска с нелинейными маркерами при повышении помехозащищенности и возможность распознавания объектов поиска.

Дополнительным техническим результатом является возможность оповещения о начале поиска объекта.

В предложенном способе так же, как и в прототипе, поисковая система облучает объект поиска, содержащего нелинейный рассеиватель, зондирующим сигналом на частоте f0 и получает отклик на другой частоте. Однако в предложенном способе зондирующий сигнал и сигнал отклика кодируются и декодируются, а нелинейный рассеиватель, в отличие от прототипа, преобразует высокочастную энергию принятого зондирующего сигнала в энергию постоянного напряжения для включения активного сигнала отклика на частоте f0+Δf, где Δ<<f0.

Предложенный способ может быть реализован устройством, обеспечивающим достижение указанного технического результата за счет того, что в известное устройство, состоящее из поисковой системы (ПС), расположенной на подвижном носителе и включающей антенну (А), передающее устройство (ПУ), выход которого соединен с входом-выходом антенны, и приемник (Пр), и нелинейного маркера (НМ), расположенного на объекте поиска и включающего антенну (А), передающее устройство (ПУ), выход которого соединен с входом-выходом антенны, и нелинейный рассеиватель (HP), в ПС дополнительно включены полосовой фильтр (ПФ) и индикатор (И), причем вход ПФ соединен с входом-выходом А, а выход через Пр - с входом И, а в НМ дополнительно введены полосовой фильтр (ПФ), дешифратор кодовых посылок (ДКП), ключ (Кл), аккумулятор (Ак) и индикатор (И), причем вход ПФ соединен с входом-выходом А, а выход - с первым входом ДКП и входом HP, выход которого соединен со вторым входом ДКП, выход которого соединен с первым входом Кл, второй вход Кл - с выходом Ак, а выход - со входами ПУ и И. Кроме того, ПУ ПС и ПФ НМ настроены на частоту f0, ПУ НМ, ПФ ПС - на частоту f0+Δf, где Δf<<f0, оба ПУ содержат формирователи кодовых посылок, Пр содержит дешифратор кодовых посылок, а обе антенны являются приемно-передающими с полосой пропускания от f0 до f0+Δf и соединены между собой по радиоканалу.

На фигуре представлена структурная схема предлагаемого устройства, где обозначено:

1 - поисковая система (ПС);

2 - нелинейный маркер (НМ);

3 - передающее устройство (ПУ);

4 - полосовой фильтр (ПФ);

5 - приемник (Пр);

6 - индикатор (И);

7 - антенна (А);

8 - антенна (А);

9 - полосовой фильтр (ПФ);

10 - передающее устройство (ПУ);

11 - индикатор (И);

12 - нелинейный рассеиватель (HP);

13 - дешифратор кодовых посылок (ДКП);

14 - ключ (Кл);

15 - аккумулятор (Ак).

Устройство дистанционного обнаружения и распознавания объектов с нелинейными маркерами состоит из поисковой системы ПС 1, расположенной на подвижном носителе, включающей передающее устройство ПУ 3, полосовой фильтр ПФ 4, приемник Пр 5, индикатор И 6 и антенну А 7, причем вход-выход А 7 соединен с выходом ПУ 3 и входом ПФ 4, выход которого через Пр 5 соединен с входом И, и нелинейный маркер НМ 2, расположенный на объекте поиска, включающий антенну А 8, полосовой фильтр ПФ 9, передающее устройство ПУ 10, индикатор И 11, нелинейный рассеиватель HP 12, дешифратор кодовых посылок ДКП 13, ключ Кл 14 и аккумулятор Ак 15, причем вход-выход А 8 соединен с выходом ПУ 10 и входом ПФ 9, выход которого соединен с первым входом ДКП 13 и через HP 12 - со вторым входом ДКП 13, первый вход Кл 14 соединен с выходом ДКП 13, второй - с выходом Ак 15, а выход - с входами ПУ 10 и И 11.

При этом ПУ 3 и ПФ 9 настроены на частоту f0, ПУ 13, ПФ 4 и Пр 5 - на частоту f0+Δf, где Δf<<f0, ПУ 3 и ПУ 10 включают в себя формирователи кодовых посылок, а Пр 5 - дешифратор кодовых посылок, а А 7 и А 8 являются приемно-передающими с полосой пропускания от f0 до f0+Δf и соединены между собой по радиоканалу.

Устройство работает следующим образом.

ПУ 3 излучает через А 7 зондирующий сигнал в виде кодовой последовательности импульсов с несущей частотой f0, который проходит через А 8 и ПФ 9 на вход HP 12 и первый вход ДКП 13. HP 12 преобразует энергию принятого высокочастотного зондирующего сигнала в энергию постоянного напряжения, подаваемого на второй вход ДКП 13. ДКП 13 при наличии питающего напряжения от HP 12 и известной кодовой посылки от ПФ 9 подключает Ак 15 через Кл 14 к ПУ 10 и И 11 (световой диод). Включение И 11 свидетельствует о начале поиска объекта.

ПУ 10 начинает формировать ответную кодовую посылку на частоте f0+Δf, которая через А 8 и А7 поступает через ПФ 4 на Пр 5 и далее на И 6. Показания И 6 содержат информацию о направлении и дальности объекта поиска и его распознавании (по ответным кодовым посылкам или по величине Δf, которые для каждого объекта могут быть различными).

Таким образом, использование в предложенных способе и устройстве HP как преобразователя высокочастотной энергии принятого зондирующего сигнала в энергию постоянного напряжения для формирования более мощного, активного сигнала отклика благодаря введенным ПУ 10, ДКП 13 и Ак 15, кодирование и декодирование зондирующего сигнала и сигнала отклика, использование двух (вместо четырех, как в прототипе) приемно-передающих антенн с полосой пропускания f0+Δf, где Δf<<f0, позволило существенно увеличить дальность обнаружения объектов поиска с нелинейными маркерами, повысить помехозащищенность способа и устройства, а также обеспечить распознавание объектов поиска.

Источники информации

1. Г.Н. Щербаков. Применение нелинейной радиолокации для дистанционного обнаружения малоразмерных объектов. Специальная техника, 1999, №1, с. 34-39.

2. Н.Ю. Бабанов и др. Об использовании эффекта нелинейного рассеяния радиоволн при поиске терпящих бедствие на воде. Радиотехника и электроника, 2000, т. 45, №6, с. 676.

3. Нелинейная радиолокация. Сборник статей, часть 2. Под ред. А.А. Горбачева и др., Радиотехника, 2006.

4. А.В. Иванов и др. Параметрический метод обнаружения объектов с нелинейными рассеивателями. Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника, 2003, №9-10, с. 11-16.

5. Нелинейный пассивный маркер - параметрический рассеиватель. Патент РФ №2336538, G01S 13/74, опубл. 20.10.2008, бюл. №29.

6. Субгармонический параметрический рассеиватель. Патент РФ №2495450, G01S 13/74, опубл. 10.10.2013, бюл. №28.


СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И РАСПОЗНАВАНИЯ ОБЪЕКТОВ С НЕЛИНЕЙНЫМИ МАРКЕРАМИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 47 items.
29.12.2017
№217.015.f4bd

Источник электропитания приемопередающего модуля

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы источника, снижение амплитуды высокочастотных гармоник и частотного спектра шумов в диапазоне работы приемного устройства ППМ, генерируемых источником электропитания в эфир и по проводным соединениям,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637491
Дата охранного документа: 05.12.2017
19.01.2018
№218.016.00f6

Способ и устройство обнаружения линейчатых структур

Изобретение предназначено для обнаружения ЛЭП, мин-растяжек, и других длинных, ориентированных и тонких структур, представляющих опасность для объектов, двигающихся по поверхности земли или над землей. Способ обнаружения линейчатых структур (ЛС) основан на выделении объекта поиска путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629735
Дата охранного документа: 31.08.2017
20.01.2018
№218.016.0fbf

Способ и устройство автоматизированной проверки работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры

Изобретение относится к области технической диагностики, в частности к способам и устройствам контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) цифровых, аналоговых, цифроаналоговых электронных модулей РЭА, в частности радиолокационной станции (РЛС)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633530
Дата охранного документа: 13.10.2017
20.01.2018
№218.016.1038

Антенное переключающее устройство (апу)

Антенное переключающее устройство (АПУ) относится к антенной технике и может быть использовано в приемопередающих модулях (ППМ) активных фазированных антенных решеток. Устройство содержит передающий, приемный и приемопередающий участки линии передачи, Т-образное разветвление с четвертьволновым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633654
Дата охранного документа: 16.10.2017
20.01.2018
№218.016.16c2

Способ формирования и обработки радиолокационных модифицированных фазоманипулированных сигналов

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для формирования и обработки радиолокационных модифицированных фазоманипулированных (ФМ) сигналов в радиолокационных станциях. Техническим результатом является формирование модифицированного ФМ-сигнала, имеющего минимальные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635875
Дата охранного документа: 16.11.2017
17.02.2018
№218.016.2bbb

Способ улучшения характеристик нелинейного радиолокатора

Настоящее изобретение относится к области нелинейной радиолокации и может быть использовано при разработке нелинейных радиолокаторов (НРЛ), осуществляющих поиск объектов, имеющих в своем составе нелинейные элементы (НЭ). Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643199
Дата охранного документа: 31.01.2018
04.04.2018
№218.016.31ac

Способ сетевой обработки информации в автоматизированной системе обработки и обмена радиолокационной информацией

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в автоматизированных системах управления, построенных на принципах сетевой информационной структуры, в части, касающейся передачи и обмена радиолокационной информацией (РЛИ), в автоматизированной системе обработки и обмена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645154
Дата охранного документа: 16.02.2018
18.05.2018
№218.016.50d1

Устройство первичной обработки радиолокационной информации

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для цифровой обработки радиолокационных сигналов и управления аппаратурой в составе радиолокационного комплекса. Достигаемый технический результат - улучшение технических характеристик, а именно повышение производительности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653293
Дата охранного документа: 07.05.2018
09.06.2018
№218.016.5b5d

Способ закалки тонкостенных длинномерных деталей из стали 12х2нвфа в управляемом потоке воздуха

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в машиностроительной и радиотехнической промышленности. Техническим результатом изобретения является упрощение и сокращение процесса закалки и улучшение экологии. Для достижения технического результата длинномерные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655875
Дата охранного документа: 29.05.2018
20.06.2018
№218.016.648f

Способ построения компактных делителей мощности свч сигналов

Изобретение относится к области сверхвысокочастотной радиотехники, в частности к делителям мощности. Способ построения компактных делителей мощности сверхвысокочастотных сигналов основан на объединении транснаправленных ответвителей в делитель, собираемый по квазицепочечной схеме с учетом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658093
Дата охранного документа: 19.06.2018
Showing 21-30 of 33 items.
29.12.2017
№217.015.f4bd

Источник электропитания приемопередающего модуля

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы источника, снижение амплитуды высокочастотных гармоник и частотного спектра шумов в диапазоне работы приемного устройства ППМ, генерируемых источником электропитания в эфир и по проводным соединениям,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637491
Дата охранного документа: 05.12.2017
19.01.2018
№218.016.00f6

Способ и устройство обнаружения линейчатых структур

Изобретение предназначено для обнаружения ЛЭП, мин-растяжек, и других длинных, ориентированных и тонких структур, представляющих опасность для объектов, двигающихся по поверхности земли или над землей. Способ обнаружения линейчатых структур (ЛС) основан на выделении объекта поиска путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629735
Дата охранного документа: 31.08.2017
20.01.2018
№218.016.0fbf

Способ и устройство автоматизированной проверки работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры

Изобретение относится к области технической диагностики, в частности к способам и устройствам контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) цифровых, аналоговых, цифроаналоговых электронных модулей РЭА, в частности радиолокационной станции (РЛС)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633530
Дата охранного документа: 13.10.2017
20.01.2018
№218.016.1038

Антенное переключающее устройство (апу)

Антенное переключающее устройство (АПУ) относится к антенной технике и может быть использовано в приемопередающих модулях (ППМ) активных фазированных антенных решеток. Устройство содержит передающий, приемный и приемопередающий участки линии передачи, Т-образное разветвление с четвертьволновым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633654
Дата охранного документа: 16.10.2017
20.01.2018
№218.016.16c2

Способ формирования и обработки радиолокационных модифицированных фазоманипулированных сигналов

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для формирования и обработки радиолокационных модифицированных фазоманипулированных (ФМ) сигналов в радиолокационных станциях. Техническим результатом является формирование модифицированного ФМ-сигнала, имеющего минимальные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635875
Дата охранного документа: 16.11.2017
17.02.2018
№218.016.2bbb

Способ улучшения характеристик нелинейного радиолокатора

Настоящее изобретение относится к области нелинейной радиолокации и может быть использовано при разработке нелинейных радиолокаторов (НРЛ), осуществляющих поиск объектов, имеющих в своем составе нелинейные элементы (НЭ). Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643199
Дата охранного документа: 31.01.2018
04.04.2018
№218.016.31ac

Способ сетевой обработки информации в автоматизированной системе обработки и обмена радиолокационной информацией

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в автоматизированных системах управления, построенных на принципах сетевой информационной структуры, в части, касающейся передачи и обмена радиолокационной информацией (РЛИ), в автоматизированной системе обработки и обмена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645154
Дата охранного документа: 16.02.2018
29.05.2018
№218.016.54b2

Устройство акустической диагностики с частотным сканированием костной ткани

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам акустической диагностики ткани. Устройство с частотным сканированием костной ткани содержит передающую и приемную диагностические головки, первый усилитель акустических сигналов, выход которого через аналого-цифровой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654006
Дата охранного документа: 15.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d44

Способ и устройство формирования и обработки сигналов в радиолокаторах с антенными решетками

Изобретение относится к области радиолокации, а именно к системам формирования и обработки широкополосных сигналов с частотной и фазокодовой модуляцией в импульсных радиолокаторах с антенными решетками, и может быть использовано в авиации для организации воздушного движения. Достигаемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656369
Дата охранного документа: 05.06.2018
09.08.2018
№218.016.78dd

Способ защиты узкополосных каналов передачи данных в условиях многолучевого распространения радиосигналов и комплекс средств для его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к системам защиты узкополосных каналов передачи данных в ДКМВ диапазоне в условиях многолучевого распространения радиосигналов. Технический результат - обеспечение защиты узкополосных каналов при передаче данных в ДКМВ диапазоне от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663240
Дата охранного документа: 03.08.2018
+ добавить свой РИД