Устройство для определения дальности и скорости объекта

 

Сова Соеетбких

Социалистических

Республик

< 11 820430

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.,авид-.ву— (22) Заявлено 23.11.79 (21) 2844182/18-09 (51) М. К, G 01 S 13/42 с прнсоеди нением заявки №вЂ” (53) УДК 621.396. .969.181. .4 (088.8) Государстееииый комитет

СССР (23) Пр иоритет— по делам иэобретеиий и открытий

Опубл икавано 15.02,82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.02.82 (72}. Авторы изоб реп (71) Заяв (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДАЛЬНОСТИ И СКОРОСТИ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в ближней радиолокации, а также в радиоизмерительной технике и измерительной технике оптического диапазона.

Известно устройство для определения дальности и скорости объекта, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, первый направленный ответвитель и передающую антенну, а также последовательно соединенные приемную антенну и сумматор, второй вход которого соединен с вторым выходом первого направленного ответвителя Ш.

Однако известное устройство для определения дальности и скорости объекта имеет низкую точность из-за неопределенности измерений дальноспи :и радиальной составляющей скорости объекта.

Целью изобретения является повышение точности одновременного измерения дальности до объекта и радиальной составляющей скорости объекта.

Для достижения поставленной цели в устройство для определения дальности и скорости объекта, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, первый направленный ответвитель и передающую антенну, а также последовательно соединенные лрнвмную антенну и сумма пор, 2 второй вход lKioTolpo po соединен с впорым выходом,первого на правленного ответв ителя, введены gBia ка нала спектральной обработки сигнала, кандидbIfI из которых саото нп со5 огвепственео из последовательно соеди ненных аналпиатор1а спекпра, .разветвителя и частс тамера, а также втс р ой направленный опвепиитвль, парафазный генератор чаатоп ной р азверэии, блок сравнения частот и вы,Io числитель, igpH эгом выход сумматора через второй направленный ответвитель подключен к входам анализаторов спектра соответствующих каналов спектральной обработки сигнала, вторые входы котсрьгх соединены

15 с соответствующими выходами парафазного генератора частотной развертки, а вторыс выходы разветвителей подключены к соответствующим входам блока сравнения часToiT, lllplH э пом выходы частогамеров подключены к первому и второму входам вычислителя.

На фиг. 1 пр|и ведена структурная злектр ичеожая схема предложенного устрой спва; на фланг. 2 — зависимость частотной разверттси от времени первого канала спектральной обработки сигнала; на фиг. 3 — зависимость частотной развертки от времени второго канала спектральной обработки сигнала; на фиг. 4 и 5 — по казания частотомеров в в иде зо варпикальной отметки на шкале часпо т по

Х т 4 (1 2) 40

3 удаляющемуся и приближающемуся объек ту ооответс6венно.

Устройство для определения дальности и скорости объекта содержит задающий генератор 1, первый направленный ответвитель 2, передающую и приемную антенны 3 и 4, сумматор 5, два канала 6 и 7 спектральной обработки сигнала, каждый из которых состоит из анализатора 8 спектра, разветвителя 9 и частопомера 10, втирай направленный ипвет в итель 11, па рафазный генерато р 12 чжтютной развертии, блок 13 с р авнения частот и вычислитель 14.

Устройство работает следующим образом.

От задающвпо генератора 1 стационарный сигнал, волоса частот которого превышает отношение скорости света к дальности объекта 15, излучается передающей антенной 3 в сторону объекта 15, отражается от него и поступает на вход приемной антенны 4. Часть излучаемого сигнала определяется при помощи первого направленного ответвителя 2 и суммируется с принятым сигналом в сумматоре 5.

Результирующий суммарный сигнал разделяется с помощью второго направленного ответвителя 11 на два канала б и 7 спектральной обработки сигнала. В канале б анализ суммарного сигнала производится анализатором 8 спектра со скоростью частотной развертки, равно" v =

f2 — f1 где f> — нижняя частота в спектре излучаемого сигнала;

f — верхняя частота в спектре излучаемого сигнала;

Т вЂ” период частотной развертки.

Частотная,развертка анализаторов 8 спектра каналов 6 и 7 спектральной обработки сигнала производится от парафазного генератора 12.

В первом канале б спектральной обработки сигнала сигнал с выхода анализатора 8 спектра поступает через разветвитель 9 на вход частотомера 10, который измеряет частоту Йи еяий F этого аипнал а. Аналогично во втором канале 7 спектральной обработки сигнала сигнал с выхода анализатора спектра 8 через разветвитель 9 поступает на вход частотомера 10, который изме ряет чаатоту биаыий F даннога оипнала. Hia первый и второй входы вычислителя 14 поступают да нные lo частотах F> и F от частота марав 10 аоответственно первого и вто|ропо каналofB апектральной обработками сигнала б и 7.

Вычислитель 14, используя введенные в него данные о частотах F> и F определяет далыюють L p!o объекта 15 и радиальную составляющую скорости объекта V, по следующему алгоритму:

С

L — — (FR+F2);

4v где С вЂ” скорость света;

5 Х вЂ” средняя длина волны излучаемого сигнала;

v =v> — модуль скорости частотнойразвертки анализаторов спектра 8.

Определение направления движения

10 объекта 15 производится блоком сравнения частот 13, на первый вход которото через разветвитель 9 первого канала 6 спектральной обработки сигнала поступает сигнал с выхода соответствующего анализатора

15 8 свекра, а на второй вход через разветвитель 9 второго канала 7 спектральной обработки сигнала поступает сигнал с выхода соответствующего анализатора спектра 8, Превышение частоты биений FI над частоgp той биений F соответствует удалению объекта 15 (см. фиг. 4 )и, напротив, понижение частоты соответствует приближению объекта 15 (см. фиг. 5), а равенство частот соответствует тому, что координаты объек25 та 15 остаются неизменными.

Таким образом, использование предложенного устройства дает возможность устранить неопределенность, свойственную извеапным радиолокатором со спеитральнюй

З0 обработкой сигнала, при измерении дальности до объекта и радиальной составляющей скорости объекта, что повышает точность одновременного измерения дальности до объекта и радиальной составляющей з5 скоростиобъекта и расширяетфункциональные возможности применения аналогичных устройств.

Формула изобретен ия

Устройство для определения дальности и скорости объекта, содержащее:йоследовательно соединенные задающий генератор, первый направленный ответвитель и переда4ь ющую антенну, а также последовательно соединенные приемную антенну.и сумматор, второй вход которого соединен с вторым выходом первого направленного ответвителя, отличающееся тем, что, с целью по5Q вышеыия точноапи одновременного измерения далыноави до о бъекта m .радиальной ооставляющей акю р осч и объекта, IB него введены два канала спектральной обработки сигнала, каждый из которых состоит соответст55 венно из последовательно соединенных анализатора спектра, разветвителя и частотомера, а также второй направленный ответвитель, парафазный генератор частотной развертки, блок сравнения частот и вычис00 литель, при этом выход сумматора через второй направленный ответвитель подключен к входам анализаторов спектра соответствующих каналов спектральной обработки сигнала, вторые входы которых см.

65 динены с соответствующими выходами па828480

Источяики лнформащии„ пр и нятые во внимание прщ эиоперч изе

5 рафазного генератора частотной развертки а вторые выходы разветвителей подключе ны к соответствующим входам блока сравнения частот, при этом выходы частотомеров подключены к первому и второму входам вычислителя.

1. Патент США № 3603990, кл. 343 вЂ, опублик. 1968 (прототип).

Puz. f