Радіопроменева система виявлення об’єктів

Реферат: Радіопроменева система виявлення об'єктів містить рознесені в просторі передавальний та приймальний блоки, оснащені направленими антенними системами з можливістю скануючого переміщення основної пелюстки діаграми направленості, а також пасивними відбивачами. Антенні системи та пасивні відбивачі виконані та розташовані з можливістю формування діаграми направленості у вигляді сітки. При цьому антенні системи передавача та приймача синхронізовані між собою. UA 116818 U (12) UA 116818 U UA 116818 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі радіотехніки і може бути використана наприклад при виробництві систем виявлення матеріальних об'єктів та охоронних систем, заснованих на сканування приміщення радіопроменями. Відома система виявлення об'єктів подібного призначення [1], яка функціонує шляхом формування радіопроменевих зон для виявлення людини або іншого стороннього об'єкта (порушника), що проник у зону контролю. Принцип дії подібних однопозиційних радіопроменевих систем виявлення об'єктів базується на ефекті Доплера, що полягає в зміні частоти сигналу, відбитого від рухомого об'єкта. Особливістю таких радіопроменевих систем виявлення об'єктів є те, що передавач та приймач розташований в одному блоці. Ця система характеризується такими недоліками: неможливість охорони протяжних ділянок, неможливість визначення локації місця перетинання порушником зони контролю, а також неможливість визначення швидкості та напрямку руху порушника. Як найближчий аналог прийнято радіопроменеву систему виявлення об'єктів (наприклад двопозиційну радіопроменеву систему виявлення об'єктів) [2], що містить рознесені в просторі передавальний та приймальний блоки, оснащені направленими антенними системами з можливістю скануючого переміщення основної пелюстки діаграми направленості, а також пасивними відбивачами. В порівнянні з аналогами (однопозиційними радіопроменевими системами виявлення об'єктів), ця система має таку перевагу: можливість охорони протяжних ділянок. Однак зберігається такий недолік: неможливість визначення локації місця перетинання порушником зони контролю, а також неможливість визначення швидкості та напрямку руху порушника. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення радіопроменевої системи виявлення об'єктів шляхом виконання та розташування антенних систем та пасивних відбивачів з можливістю формування діаграми направленості у вигляді сітки, причому антенні системи передавача та приймача синхронізовані між собою та можуть бути виконані з можливістю механічного синхронізованого неповного обертання або з можливістю електронного сканування променя (фазована антенна решітка). Це дозволяє отримати технічний результат - можливість визначення локації місця перетину порушником зони контролю, а також швидкість руху та напрямок порушника. Поставлена задача вирішується тим, що в радіопроменевій системі виявлення об'єктів, що містить рознесені в просторі передавальний та приймальний блоки, оснащені направленими антенними системами з можливістю скануючого переміщення основної пелюстки діаграми направленості, а також пасивними відбивачами, згідно з корисною моделлю, антенні системи та пасивні відбивачі виконані та розташовані з можливістю формування діаграми направленості у вигляді сітки, причому антенні системи передавача та приймача синхронізовані між собою. Згідно з корисною моделлю, антенні системи можуть бути виконані з можливістю механічного синхронізованого неповного обертання Згідно з корисною моделлю, антенні системи можуть бути виконані з можливістю електронного сканування променя. Процес утворення тривоги у вдосконаленій радіопроменевій системі виявлення об'єктів проходить наступним чином. Об'єкт - порушник (наприклад людина) при пересуванні в зоні контролю послідовно перекриває не один, а декілька променів по черзі, які формуються в результаті розміщення антенних систем та пасивних відбивачів. Таким чином, при інтегральній обробці прийнятого сигналу можливо визначити: швидкість руху порушника (за допомогою реєстрації часу перекриття двох променів), місце перетинання та напрямок руху (за послідовністю перекриття променів). Швидкість об'єкта-порушника V визначається за допомогою реєстрації часу перекриття двох променів: h V , t де h - мінімальна ширина променя, яку може перетинати порушник, t - час перекриття двох променів. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 зображено схему розташування елементів радіопроменевої системи виявлення об'єктів із відбивачем у вигляді періодичної сітки, на Фіг. 2 - схему розташування елементів радіопроменевої системи виявлення об'єктів із суцільними відбивачами, на Фіг. 3 - блок-схему передавача, на Фіг. 4 блок-схему приймача. Радіопроменева система виявлення об'єктів влаштована таким чином. Точковий передавач 1 (Фіг, 1 та Фіг. 2) та точковий приймач 2 розташовано на одній висоті та на деякій відстані від розподіленого відбивача, розміщеного, наприклад, вздовж огорожі 3 в межах території, що 1 UA 116818 U 5 10 15 20 25 30 35 40 охороняється. Відбивач може бути виконаний у вигляді сітки 4 (Фіг. 1) або у вигляді розміщених суцільних листових матеріалів 5 (Фіг. 2). Передавач 1 виконано з можливістю опромінення всього відбивача, а приймач 2 - з можливістю прийому сигналу зі всього відбивача. Передавач 1 містить генератор 6 (Фіг. 3), який виробляє сигнал, що модулюється модулятором 7 на несучій частоті fнес . Антенна система 8 обертається за допомогою механізму обертання 9, який повертається на кути, задані синхронізатором. На перетворювач кутів 10 надходять значення кутів, на яких відбувається випромінювання надвисокочастотного сигналу, далі інформація про тривалість випромінювання подається на синхронізатор 11, який в свою чергу посилає сигнал (код кута) на блок обробки. Приймач 2 містить антенну систему 12 (Фіг. 4), яка обертається за допомогою механізму обертання 13, надходить надвисокочастотний сигнал, який підсилюється в підсилювачі 14 та детектується в детекторі 15. Значення установи приймальної антени надходить від синхронізатора через перетворювач кутів 16, тому що значення кутів приймання та передавання антенами відрізняється. Компаратор 17 виконаний з можливістю порівняння відеосигналу, що надходить від детектора 15 зі значеннями порогів, які формує блок формування порогів 18. Із компаратора 17 виходить код перевищення порогів (код А), який поступає на вирішальний суматорний пристрій 19. Також на вирішальний суматорний пристрій 19 надходить строб імпульс та код кута випромінювання сигналу. В залежності від розмірів порушника (людини або тварини), код перевищення порогів буде змінюватись та пристроєм 19 буде видаватись код порушника. Також при порівнянні рівня перевищення порогів та значення кута визначається напрямок руху порушника. Принцип роботи радіопроменевої системи виявлення об'єктів полягає в синхронізації кутів передавача 1 та приймача 2. В такому варіанті виконання радіопроменевої системи виявлення об'єктів синхронізують кути випромінювання сигналів з кутами приймання сигналів. Для цього застосовується синхронізатор 11. Для визначення швидкості фіксують час перекриття променя за допомогою таймера 20. Якщо код А перевищує поріг (код А>1), то запускається відлік часу. Для зменшення хибної тривоги існує блок часової селекції 21, який, в разі перевищення кодом А порогу, запускає відлік. Якщо перекриття променя відбувається без зміни кута, то при цьому селектор видає відміну сигналу, в іншому випадку таймер 20 посилає код часу на пристрій визначення швидкості 22, який працює по принципу ділення ширини променя на час його перекриття. Діаграма спрямованості антенної системи відхиляється на кут  та відбувається випромінювання, синхронізатор 11 дає інформацію на приймальну антенну систему 12, яка в свою чергу спрямовує головний промінь діаграми на такий же кут  . Джерела інформації: 1. Груба І.І. Системи охоронної сигналізації. Технічні засоби виявлення. - М.:СОЛОН-ПРЕСС, 2012. - 220 с.:іл. - Серія "Бібліотека інженера". 2. Пат. UA55520 Україна, МПК G08B 13/24, G01V 3/26. Радіопроменева охоронна система / Виноградов Г.М.; заявник та патентовласник ТОВ науково-виробнича фірма "Превін ЛТД"; заявл. 05.09.2000; опубл. 15.04.03, Бюл. № 4. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Радіопроменева система виявлення об'єктів, що містить рознесені в просторі передавальний та приймальний блоки, оснащені направленими антенними системами з можливістю скануючого переміщення основної пелюстки діаграми направленості, а також пасивними відбивачами, яка відрізняється тим, що антенні системи та пасивні відбивачі виконані та розташовані з можливістю формування діаграми направленості у вигляді сітки, причому антенні системи передавача та приймача синхронізовані між собою. 2. Радіопроменева система виявлення об'єктів за п. 1, яка відрізняється тим, що антенні системи виконані з можливістю механічного синхронізованого неповного обертання. 3. Радіопроменева система виявлення об'єктів за п. 1, яка відрізняється тим, що антенні системи виконані з можливістю електронного сканування променя. 2 UA 116818 U 3 UA 116818 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4