Пристрій відображення інформації про забруднення морської поверхні нафтопродуктами

Изобретение относится к радиотехнике, может использоваться для визуального, отображения загрязненных участков морской поверхности при помощи береговых радиолокационных станций (РЛС), и является усовершенствованием изобретения по авт. св. №1541550. Цель изобретения - повышение точной фиксации загрязнений морской поверхности нефтепродуктами. На чертеже (Фиг.) представлена структурная электрическая схема устройства для отображения информации о загрязнениях морской поверхности нефтепродуктами. Устройство для отображения информации о загрязнениях морской, поверхности, нефтепродуктами содержит приемопередатчик 1, антенный блок 2, и амплитудный селектор 3, усилитель 4 записи, коммутатор 5 усилителя записи, задающий генератор 6, коммутатор 7 временной регулировки усиления (ВАРУ), блок 8 управления, блок 9 отображения информации, коммутатор 10 мишени, коммутатор 11 модулятора, запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ) 12, коммутатор 13 усилителя считывания, развязывающий элемент 14, усилитель 15 считывания, пороговый блок 16, генератор 17 разверток, управляемый аттенюатор 18, усилитель 19 разверток, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 20 и счетчик 21, преобразователь угол - код 22. Устройство для отображения информации о загрязнениях морской поверхности нефтепродуктами работает следующим образом. В начальный момент времени по команде, формируемой на четвертом выходе блока 8 управления, устройство для отображения информации о загрязнениях морской поверхности нефтепродуктами переводится в режим "Подготовка", причем полученное с выхода генератора 17 разверток, синхронизируемого импульсами от задающего генератора 6, пилообразное, напряжение до его модуляции синус-косинусными напряжениями, подаваемыми на входы генератора 17 развёрток от антенного блока 2, поступает через управляемый аттенюатор 18 на вход -усилитёля 19 разверток. Поступающие на счетный вход счетчика 21 синхроимпульсы от задающего генератора 17 формируют на выхода х сче тчика 21, подающийся на входы цифроаналогового преобразователя 20, напряжение, с выхода которого поступает на другой вход усилителя 19 разверток. Напряжения с выходов усилителя 19 развёрток поступают на фокусирующе-отклоняющую систему запоминающей электроннолучевой трубки 12, формирующую прямоугольный, растр, причем луч запоминающей электронно-лучевой трубки 12 отпирается полностью подающимися на катод с третьего выхода блока 8 управления импульсами, по длительности совпадающими с прямым ходом развертки. Электронный луч постоянной плотности сканирует диэлектрическую поверхность мишени. При этом коммутатор 5 усилителя записи и коммутатор 13 усилителя считывания отключают, усилитель 15 считывания от выхода запоминающей электронно-лучевой трубки 12. На проводящую подложку мишени через развязывающий элемент 14 (RМ = 59кОм) подается смещающее напряжение с коммутатора 10 мишени. Величина смещающего напряжения на 4-5В меньше напряжения выравнивающей сетки, которая находится под постоянным потенциалом. Коэффициент, вторичной электронной эмиссии диэлектрика мишени в этом случае больше 1 и элементы диэлектрической мозаики приобретают положительный заряд. Потенциал элементов диэлектрической мозаики будет повышаться до тех пор, пока не будет достигнут потенциал выравнивающей сетки. После 2-3 кратного сканирования все элементы диэлектрической мозаики мишени будут иметь потенциал +5В по отношению к потенциалу приводящей подложки мишени. Вторичные электроны собираются выравнивающей сеткой, т.е. элементы диэлектрической мозаики приобретают потенциал, равномерный по всей поверхности, после чего устройство автоматически переводится командой со второго выхода блока 8 управления в режим "Запись". При этом коммутатор 7 временной регулировки усиления разрывает цепь, которая более не препятствует появлению в видеосигнале составляющей, характеризующей рассеяние сигнала радиолокационной станции на мелкоструктурной морской ряби; коммутатор 5 усилителя записи разрешает прохождение видеосигнала на проводящую подложку мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12, коммутатор 11 модулятора на модулятор запоминающей электронно-лучевой трубки 12 подает напряжение, соответствующее типовому режиму. На выходе коммутатора 10 мишени устанавливается напряжение порядка +15В, которое через развязывающий элемент 14 подается на проводящую подложку мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12. Генератор 17 разверток вырабатывает пилообразное напряжение для развертки луча запоминающей электронно-лучевой трубки 12 "по строкам", синхронной с разверткой РЛС по дальности, а управляемый аттенюатор 18 меняет амплитуду пилообразного напряжения в соответствии с выбранным диапазоном РЛС по дальности. По каждому заднему фронту пилы задающий генератор 6 переводит счетчик 21 на один шаг, и таким образом, на выходе цифроаналогового преобразователя 20 формируется ступенчато-нарастающее напряжение, смещающее луч записи "по кадру" и соответствующее угловому перемещению антенны РЛС. Фазовая синхронизация начала записываемого растра с угловым положением антенны РЛС осуществляется сбросом счетчика 21 в начальное положение каждым импульсом курсовой отметки. Видеосигнал с приемопередатчика 1 поступает на вход амплитудного селектора 3, который пропускает на вход усилителя 4 записи только ту часть сигнала, амплитуда которого находится в пределах диапазона, задаваемого в амплитудный селектор 3 внешней оперативной регулировкой. Далее, сигнал, усиленный усилителем 4 записи, поступает через коммутатор 5 усилителя записи на мишень запоминающей электронно-лучевой трубки. В течение последующего режима записи потенциал проводящей подложки мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12 модулируется входным видеосигналом, представляющим собой рассеянный сигнал морской поверхности с нефтяными загрязнениями, в то время как электронный луч постоянной плотности сканирует мишень всей поверхности по закону прямоугольного растра. При этом каждая развертка по дальности записывается на мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12 в виде прямой, параллельной соседним записываемым разверткам. Для эффективного выделения сигналов нефтяного пятна, или нефтепродуктов из рассеянных морской поверхностью зондирующих сигналов производится интегрирование декоррелированных сигналов в запоминающей электроннолучевой трубке 12 за счет многократного накопления, что позволяет увеличить соотношение сигнал/шум и тем самым повысить вероятность обнаружения пятна, В зависимости от выбранного количества кадров накопления размах записываемого видеосигнала, и, следовательно, потенциал подложки регулируется в пределах 0-6В соответственно для уровня "белого" и "черного". Коэффициент вторичной электронной эмиссии элементов диэлектрической мозаики (s > 1, и электронный луч смещает потенциал их (элементов) в сторону потенциала катода, когда, коммутирует данный участок. После n-кратного сканирования мишени прямоугольным растром на диэлектрической мозаике образуется потенциальный рельеф, представляющий собой "усредненную" запомненную радиолокационную обстановку. В результате накопления те участки диэлектрической мозаики, на которых записывался уровень "белого" (т.е. уровень видеосигнала на этих участках минимален, что соответствует отраженному сигналу от загрязнения) приобретут потенциал в 15В, а участки, на которых записывался уровень "черного" (т.е. уровень видеосигнала на этих участках максимален, что соответствует отраженному сигналу от чистой поверхности) приобретут потенциал величиной - 20В. В режиме "Запись" предусмотрена возможность накопления 2, 4, 8, 16 или 20, 40, 80, 160, 320 радиолокационных изображений, оперативно выбираемая в зависимости от степени волнения моря. Выбор количества накапливаемых изображений производится в блоке 8 управления. По окончании режима "Запись" на пятом выходе блока 8 управления устанавливается команда "Считывание". В результате на выход коммутатора 11 модулятора подается напряжение, соответствующее типовому режиму, а на выходе аналогичного коммутатора 10 мишени устанавливается напряжение порядка +10В. Те части диэлектрической мозаики запоминающей электронно-лучевой трубки 12, на которых был заипсан уровень "белого", будут иметь по отношению к катоду потенциал -5В, а части, на которых был записан уровень "черного" потенциал -10В, уровни "серого" принимают промежуточное значение от -5В до -10В по отношению к катоду запоминающей электронно-лучевой трубки 12. Величина напряжения проводящей подложки (+10В) выбрана так, чтобы электронный луч мог пройти в промежутках между изолированными островками диэлектрической мозаики в областях, где записан уровень "черного". Накопленный потенциальный рельеф з режиме "Считывание" изменяет траектории электронов считывающего луча. Электронный луч с постоянной плотностью тока коллимируется таким образом, чтобы электроны попадали на мишень под прямым углом. Заряженные диэлектрические элементы мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 12 образуют некоторое подобие электростатической сетки, которая управляет величиной тока электронного луча, достигающего мишени. В цепи развязывающего элемента 14 будет протекать ток, величина которого однозначно связана с накопленным потенциалом. С приходом на второй вход коммутатора 13 усилителя считывания команды "Считывание" разрешается прохождение считанного сигнала через усилитель 15 считывания на пороговый блок 16, порог срабатывания которого соответствует уровню сигнала нефтяного пятна и устанавливается внешней оперативной регулировкой,, что- обеспечивает прохождение с выхода порогового блока 16 на первый вход блока 9 отображения информации только сигналов нефтяных загрязнений. На другие входы блока 9 отображения информации со второго и третьего выходов генератора 17 развертки подаются развертки, синхронные и синфазные с положением антенны, РЛС, формирующие на экране блока 9 отображения информации радиальнокруговой растр, а на запоминающей электроннолучевой трубке 12 поступают те же напряжения разверток, что и в режиме записи, т.е. пилообразное напряжение для блока 9 отображения информации и запоминающей электронно-лучевой трубки 12 и является общим, а начало ступенчатонарастающей развертки синхронизируется импульсом курсовой отметки, жестко синхронизированным в антенном блоке 2 с угловым положением разверток блока 9 отображения информации. На экране при этом наблюдается фрагмент морской поверхности с имеющимися нефтяными пятнами.