Устройство определения дальности

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2479851:

Часовской Александр Абрамович (RU)

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в системах поиска и слежения за воздушными объектами. Достигаемый технический результат - увеличение точности определения дальности. Указанный результат достигается благодаря тому, что заявленное устройство содержит определенным образом соединенные между собой передающее устройство, приемное устройство, синхронизатор, два преобразователя временного интервала в код, индикатор, постоянное запоминающее устройство, два вычитателя, блок преобразования амплитуды в код, состоящий из блока параллельных инверторов, блока вычитателей амплитуд, блока элементов совпадения, датчика напряжений. 2 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использованию в системах поиска и слежения за воздушными объектами. Известно устройство определения дальности, изложенное в книге «Радиотехнические системы». Ю.М.Козаринов, 1990 г., стр.194-197. В нем измеряется дальность путем определения времени следования отраженного от объекта сигнала. В момент излучения зондирующего импульса с выхода передающего устройства на вход приемного устройства поступает сигнал, обеспечивающий первичную обработку принимаемого отраженного от объекта импульса, который преобразуется из электромагнитного в электрический и выделяется по характеристикам, присущим ожидаемым объектам. Известно устройство определения дальности, изложенное в книге Васин В.В., Степанов Б.М. «Справочник-задачник по радиолокации». М., 1977, стр.214, фиг.9.7

В нем увеличивается точность определения дальности. Принцип его работы заключается в следующем. Синхронизатор выдает синхроимпульс как команду передающему устройству на излучение зондирующего импульса. При этом на вход приемного устройства в этот момент поступает сигнал для обеспечения первичной обработки. Отраженный от объекта электромагнитный сигнал в приемном устройстве преобразуется в электрический и выделяется по характеристикам, соответствующим ожидаемому объекту. С выхода приемного устройства выделенный сигнал поступает в преобразователь временного интервала в код, куда ранее на другой вход поступил синхроимпульс с синхронизатора. Код с выхода преобразователя, характеризующий дальность, отображается на индикаторе. Однако точность определения дальности не всегда удовлетворяет предъявленным требованиям. С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения дальности. Достигается это введением второго преобразователя временного интервала в код, постоянного запоминающего устройства, двух вычитателей и блока преобразования амплитуды в код, состоящего из: блока параллельных инверторов, блока вычитателей амплитуд, блока элементов совпадения и датчика напряжения, при этом выход синхронизатора соединены с первым входом второго преобразователя временного интервала в код, имеющий второй вход и группу выходов, соответственно соединенные с выходом передающего устройства и с первой группой входов первого вычитателя, имеющего вторую группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов первого преобразователя временного интервала в код и с первой группой входов второго вычитателя, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенные с группой входов индикатора и через постоянное запоминающее устройство, через группу выходов блока преобразования амплитуды в код, через блок параллельных инверторов, с группой выходов блока вычитателей амплитуд, первая группа входов которого соединена с входом преобразователя амплитуды в код, соединенного также с выходом приемного устройства, и с входом блока элементов совпадения, имеющего группу выходов и группу входов, соответственно соединенные с второй группой входов блока вычитателей амплитуд и с группой выходов датчика напряжений.

На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - передающее устройство;

2 - приемное устройство;

3 - синхронизатор;

4,5 - преобразователи временного интервала в код;

6 - вычитатель;

7 - индикатор;

8 - вычитатель;

9 - постоянное запоминающее устройство;

10 - блок преобразования амплитуды в код;

11 - блок параллельных инверторов;

12 - блок вычитателей амплитуд;

13 - блок элементов совпадения;

14 - датчик напряжений,

при этом выход синхронизатора 1 соединен с первыми выходами преобразователей временного интервала в код 4, 5 и через передающее устройство 1 - с вторым входом преобразователя 4, а также через приемное устройство 2 со вторым входом преобразователя 5, группа выходов которого соединена с второй группой входов вычитателя 6, имеющего первую группу входов и группу выходов, соответственно соединенных с группой выходов преобразователя временного интервала в код 4 и с первой группой входов вычитателя 8, группа выходов которого и вторая группа входов соответственно соединены с группой входов индикатора 7, и через постоянное запоминающие устройство 9, через группу выходов блока преобразования амплитуды в код 10, через блок параллельных инверторов 11 - с группой выходов блока вычитателей амплитуд 12, имеющего первую группу входов, соединенную с входом блока элементов совпадения 13 и с входом блока преобразования амплитуды в код 10, соединенного также с выходом приемного устройства 2, а вторая группа входов блока вычитателем амплитуд 12 соединена с группой выходов блока элементов совпадения 13, имеющего группу входов, соединенную с группой выходов датчика напряжений 14.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 3 выдает синхроимпульс как команду передающему устройству 1 на излучение зондирующего импульса. Одновременно с передающего устройства 1 на вход приемного устройства 2 поступает сигнал для обеспечения первичной обработки, например, так, как указано в книге «Радиотехнические системы». Ю.М.Казаринов. М., Высшая школа, стр.195, рис.7,5.

В приемном устройстве 2 отраженный от объекта электромагнитный сигнал преобразуется в электрический и выделяется по характеристикам, соответствующим ожидаемому объекту. Этот сигнал далее поступает на второй вход преобразователя временного интервал в код 5, на первый вход которого ранее поступил синхроимпульс с синхронизатора 3. Исполнение преобразователя 5 изложено в материалах справочника, представленном в вышеупомянутом главном аналоге. Информация с преобразователя 5, представляющая из себя грубую дальность, далее уточняется с помощью вновь введенных узлов. Предварительно с помощью преобразователя временного интервала в код 4 определяется временное рассогласование между синхроимпульсом, поступающим на его первый вход, и вышеупомянутым сигналом с передающего устройства 1. Эти рассогласования могут иметь нестабильный характер. Код с группы выходов преобразователя 4 вычитается в вычитателе 6 из кода с группы выходов преобразователя 5, и происходит первое уточнение дальности. Далее этот код поступает на первую группу входов вычитателя 8. Одновременно с приемного устройства 2 выделенный сигнал поступает на вход блока преобразования амплитуды в код 10. На фиг.2 показана форма зондирующего импульса, где показан плавно нарастающий его участок ОЕД. Также известно, что дальность обнаружения согласно уравнению дальности зависит от длительности зондирующего импульса. В связи с этим можно сделать вывод, что передняя часть отраженного от объекта импульса может быть не зафиксирована в приемном устройстве и чем меньше мощность импульса, а следовательно, и его амплитуда, тем больше будет погрешность определения дальности и тем больше измеренная дальность до объекта будет превышать фактическую. Поэтому для определения этой погрешности при известной длительности зондирующего импульса вводится блок преобразования амплитуды в код 10, постоянное запоминающее устройство 9 и вычитатель 8. Блок 10 состоит из ряда узлов. Поясним их работу. Датчик напряжения 14 выдает со своей группы выходов определенное количество напряжений разной величины на группу входов блока элементов совпадения 13, пропускающего эти напряжения в момент прихода сигнала с приемного устройства 2, на вторую группу входов блока вычитателей 12. А на первую группу входов этого блока поступают равные амплитуды сигнала с приемного устройства 2 благодаря разветвлению входа блока преобразования амплитуды в код 10. При этом количество разветвлений равно количеству напряжений с датчика 14. Поэтому с группы выходов блока вычитания амплитуд 12 будут одновременно поступать сигналы, характеризующие разности амплитуды с приемного устройства и амплитуд с блока элементов совпадения 13, и там, где амплитуды будут равны на входах соответствующего вычитателя, на его выходе будет иметь место отсутствие сигнала. Сигналы с группы выходов блока вычитателей амплитуд 12 поступают на группу входов блока параллельных инверторов 11, где сработает тот инвертор, у которого на входе будет присутствовать сигнал, в то время как на других выходах инверторов сигналы будут отсутствовать. Следовательно, после поступления сигнала с приемного устройства 2 на группе выходов блока 11 будет фиксироваться десятичный код, характеризующий погрешность определения дальности, зависящую от амплитуды принимаемого сигнала.

Группа выходов блока 11 соединена с группой входов постоянного запоминающего устройства 9, где каждому значению десятичного кода будет соответствовать определенный запомненный двоичный код. Этот код вычитается в вычитателе 8 из вышеупомянутого кода, поступающего с группы выходов вычитателя 6, и происходит второе уточнение дальности. Разность с группы выходов вычитателя 8 поступает на группу входов индикатора 7 для отображения. Пример конкретного исполнения блока вычитания амплитуд 12 представлен в вышеупомянутой книге «Радиотехнические системы», стр. 408, рис.18.13.

Предлагаемое устройство может быть использовано в системах управления воздушными движением и в системах предупреждений столкновений. Оно может быть внедрено в действующих радиолокаторах. Таким образом, использование предлагаемого устройства обеспечит экономический эффект.

Устройство определения дальности, состоящее из передающего устройства, приемного устройства, синхронизатора, преобразователя временного интервала в код и индикатора, где выход синхронизатора соединен с входом передающего устройства, а также с первым входом преобразователя временного интервала в код, имеющим второй вход, соединенный с выходом приемного устройства, отличающееся тем, что вводится второй преобразователь временного интервала в код, постоянное запоминающее устройство, два вычитателя и блок преобразования амплитуды в код, состоящий из блока параллельных инверторов, блока вычитателей амплитуд, блока элементов совпадения и датчика напряжений, при этом выход синхронизатора соединен с первым входом второго преобразователя временного интервала в код, имеющим второй вход и группу выходов, соответственно соединенные с выходом передающего устройства и с первой группой входов первого вычитателя, имеющего вторую группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов первого преобразователя временного интервала в код и с первой группой входов второго вычитателя, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенные с группой входов индикатора и через постоянное запоминающее устройство, через группу выходов блока преобразования амплитуды в код, через блок параллельных инверторов, с группой выходов блока вычитателей амплитуд, первая группа входов которого соединена с входом преобразователя амплитуды в код, соединенного также с выходом приемного устройства, и с входом блока элементов совпадения, имеющего группу выходов и группу входов, соответственно соединенные с второй группой входов блока вычитателей амплитуд и с группой выходов датчика напряжений.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении различных радиолокационных систем, предназначенных для определения дальности до поверхности земли, использующих принцип отражения радиоволн (радиодальномеры или дальномеры).

Способ измерения расстояния и радиодальномер с частотной модуляцией зондирующих радиоволн // 2434242

Изобретение относится к измерению расстояния, например, в закрытых резервуарах при измерении уровня жидкости и основано на принципе радиолокации с частотной модуляцией зондирующих радиоволн.

Устройство определения дальности // 2416104

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

Устройство определения дальности // 2413241

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

Устройство обработки сигнала доплеровского радиовысотомера // 2390794

Изобретение относится к радиоуправляемым стрелковым устройствам и может быть использовано для наведения снаряда на цель. .

Способ определения дальности до поверхности земли // 2372626

Способ формирования текущего энергетического спектра выходного сигнала приемника, устройство для его осуществления и способ измерения дальности // 2371736

Устройство устранения неоднозначных измерений дальности до целей, находящихся за пределами рабочей зоны радиолокационной станции // 2358284

Изобретение относится к средствам радиолокации и предназначено для классификации цели по признаку ее принадлежности к целям, находящимся в зоне неоднозначного и однозначного измерения дальности импульсного радиолокатора, т.е.

Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса судна и устройство для его осуществления // 2352909

Устройство определения дальности // 2333510

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано в системах поиска и слежения за воздушными и космическими объектами. .

Способ информационного обеспечения вихревой безопасности полета летательных аппаратов // 2496121

Изобретение может быть использовано для предупреждения о возможности попадания летательного аппарата (ЛА) в зону вихревого следа. Сущность изобретения состоит в том, что заявленный способ характеризуется осуществлением передачи данных «борт-борт» и «борт-система управления воздушным движением (УВД)» в радиовещательном режиме и/или в режиме «точка-точка» с передачей информации каждым ЛА (ЛА-генератором) о параметрах создаваемого им вихревого следа, получаемых путем измерений и/или расчета в самолетной системе координат ЛА-генератора, приемом этой информации каждым другим ЛА и/или системой УВД (далее абоненты), находящихся в зоне доступности передатчика соответствующего ЛА-генератора, последующим расчетом в системе координат ЛА-абонентов последствий воздействия вихревого следа и анализом этой информации ЛА-абонентами, причем в передаваемую информацию ЛА-генератора включают такие данные в самолетных координатах этого ЛА, как местоположение ЛА-генератора и категорию его передатчика, скорость и курс ЛА-генератора, его вес и время передачи им информации, данные турбулентности атмосферы, скорость и направление ветра, температуру и барометрическое давление, а принимающие информацию ЛА-абоненты оценивают возможность прохождения зоны создаваемого ЛА-генератором вихревого следа, и, в случае необходимости, проводят измерения характеристик атмосферы, и/или учитывают поступающие от системы УВД данные, необходимые для соответствующего расчета вихревого следа, и/или учитывают характеристики атмосферы с учетом изменчивости порывов ветра и/или турбулентности, при этом параметры вихревого следа определяют с учетом сноса вихревого следа, в том числе с учетом влияния стохастических атмосферных воздействий, например порывов ветра и/или турбулентности. 4 з.п. ф-лы.

Способ определения дальности до поверхности земли // 2510043

Изобретение относится к области радиолокационной техники. Способ заключается в проведении трехэтапных измерений: на первом этапе вычисляют грубое (предварительное) значение дальности до поверхности земли, на втором этапе вычисляют точное (окончательное) значение дальности до поверхности земли, на третьем этапе для подтверждения результатов точного измерения дальности используют скользящее окно, которое представляет собой n1 селектирующих импульсов, причем n1<<n и n1 - нечетное число, а временное положение центрального селектирующего импульса из n1 соответствует временному положению опорного сигнала с задержкой, равной длительности временного интервала, соответствующего точному (окончательному) значению временной задержки. Достигаемый технический результат изобретения - повышение помехоустойчивости определения дальности до поверхности земли при сохранении вероятности правильного обнаружения и проведении трехэтапных измерений дальности за счет сокращения зоны поиска (интервал измеряемых дальностей) на третьем этапе измерений.

Устройство определения дистанции при швартовке // 2524934

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - увеличение точности определения дальности до места швартовки. Указанный результат достигается за счет того, что заявленное устройство содержит береговой радиолокатор, блок приемников дальности до места швартовки судов, блок передатчиков управляющих сигналов, имеющих разные частоты, блок корректоров дальности до места швартовки, блок вторичной обработки, датчик места швартовки, корректор дальности до места швартовки, состоящий из приемника управляющего сигнала, триггера, узконаправленного частотного модулированного дальномера уменьшенной мощности, блока автосопровождения по дальности, дешифратора дальности, стационарного индикатора дальности, передатчика дальности до места швартовки, переносного приемника с индикатором дальности. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 1 ил.

Блок радарного датчика обратного хода // 2541547

Изобретение относится к блоку радарного датчика обратного хода, используемого для автомобиля. Блок радарного датчика обратного хода содержит датчик, демпфирующее резиновое кольцо, размещенное на периферийной части датчика, основную крышку для приема передней части датчика и демпфирующего резинового кольца и верхнюю крышку. Верхняя крышка выполнена с возможностью монтажа с основной крышкой и имеет отверстие, образованное в ней для открытия через него передней части датчика. Основная и верхняя крышки имеют стенки, сформированные на них. В стенке верхней крышки выполнены пазы. Между стенкой верхней крышки и стенкой основной крышки расположено амортизирующее резиновое кольцо, содержащее соответствующие пазам выступающие части. Достигается увеличение защиты датчика от вибрации за счет формирования двойной демпфирующей конструкции. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ измерения высоты и радиовысотомер с непрерывным лчм сигналом, использующий способ // 2552515

Изобретение относится к радиолокации протяженных целей и может быть использовано в бортовых радиовысотомерах. Достигаемый технический результат - обеспечение требуемой точности измерения при сниженных соотношениях сигнал : шум. Указанный результат достигается за счет того, что производится излучение зондирующего сигнала по вертикали к земной поверхности, прием отраженных сигналов на N периодах повторения, фильтрация принятого сигнала в фильтре, согласованном с модуляцией зондирующего сигнала с получением в каждом периоде повторения огибающей амплитуды отраженного сигнала, вычисление дисперсии шума и сигнала с шумом для разных гипотез положения скачка дисперсии отраженного сигнала, определение высоты летательного аппарата по положению скачка дисперсии отраженного сигнала, при этом находят положение максимума весовой суммы логарифмов дисперсии шума и сигнала с шумом, весом первого слагаемого является отрицательное число, соответствующее положению скачка дисперсии отраженного сигнала в гипотезе, а весом второго слагаемого - отрицательная разность между максимально возможным положением скачка дисперсии амплитуды отраженного сигнала и положением скачка дисперсии n в гипотезе. 2 н.п. ф-лы, 7 ил., приложение 1.

Способ измерения высоты и радиовысотомер с непрерывным лчм сигналом, использующий способ // 2555865

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в бортовых радиовысотомерах. Достигаемый технический результат - повышение точности за счет снижения флюктуационной ошибки измерения высоты. Указанный результат достигается за счет того, что производится излучение непрерывного линейно-частотно-модулированного сигнала в сторону поверхности Земли, прием отраженных сигналов на N периодах повторения, фильтрация отраженного сигнала в согласованном с модуляцией зондирующего сигнала фильтре с получением в каждом периоде повторения огибающей амплитуды отраженного сигнала с шагом выборки, соответствующим разрешению зондирующего сигнала, определение оценки высоты летательного аппарата (ЛА) по каждой из N реализаций огибающей амплитуды отраженного сигнала в следующей последовательности: формируют многомерную гипотезу о высоте, уровне дисперсии шума и параметре, определяющем зависимость диаграммы обратного рассеяния от углового положения разрешаемого элемента поверхности, вычисляют мощность принимаемого сигнала на дальностях, соответствующих определенной гипотезе с учетом априорно известных данных о параметрах радиовысотомера, вычисляют функционал соответствия огибающей амплитуды принятого сигнала, соответствующий определенной гипотезе, перебором гипотез по максимуму функционала соответствия находят наиболее вероятную гипотезу, оценку высоты ЛА, повторяют измерения высоты по N периодам повторения, усредняют оценку высоты по N измерениям, соответственно получают итоговую оценку высоты. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

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

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

Радиодальномер // 2594984

Изобретение относится к радиолокации и дальнометрии и может быть использовано в высокоточных радиолокационных и лазерных дальномерах, а в частности, в радиовысотомерах, автомобильных радарах безопасности, геодезических тахеометрах и 3-D сканнерах. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения дальности. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит генератор тактовых импульсов, делитель частоты, передатчик, усилитель, приемник, формирователь временного интервала, первый и второй счетчики, компаратор числа счетных импульсов, блок измерения временных интервалов, передающую и приемную антенны, блок управления. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 2 ил.

Способ измерения дальности цели в ближней радиолокации // 2597221

Изобретение относится к области ближней радиолокации, в частности к радиолокационным станциям (РЛС) ближнего действия, в которых применяются цифровые методы обработки сигналов. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения дальности цели с помощью вычисления поправки к дальности, позволяющей избежать ошибок, связанных с временной дискретизацией сигнала. Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения дальности после дискретизации сигнала в аналого-цифровом преобразователе выделяют огибающую принятого сигнала с большим отношением сигнал-шум, затем определяют временную задержку принятых колебаний, которая однозначно связана с дальностью до цели, формируют опорный сигнал, смещенный на время, соответствующее полученной временной задержке, после чего вычисляют разность фаз принятого и опорного сигналов, полученное значение пересчитывают в поправку к дальности относительно первоначально измеренного значения дальности до цели. 6 ил.

Радиовысотомерная система с адаптацией к гладкой водной поверхности // 2605442

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в бортовых навигационных системах. Достигаемый технический результат - повышение устойчивости и точности измерения составляющих вектора путевой скорости летательного аппарата над гладкой водной поверхностью. Указанный результат достигается за счет того, что радиовысотомерная система (РВС) с адаптацией к гладкой водной поверхности содержит быстродействующий широкополосный усилитель с определенными взаимосвязями и логикой применения в составе РВС, излучающей в направлении подстилающей поверхности и принимающей отраженные от подстилающей поверхности короткие пакеты радиоимпульсов, которые в приемнике преобразуются в биполярные видеоимпульсы, флюктуирующие по амплитуде с частотой, определяемой доплеровским сдвигом частоты сигналов, а составляющие вектора путевой скорости определяются по максимуму взаимно-корреляционной функции пространственно разнесенных между собой отраженных от подстилающей поверхности сигналов, принимаемых разнесенными антеннами, расположенными на летательном аппарате с учетом геометрии антенной системы. 13 ил.