СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОГОЛОГРАММ ПОДПОВЕРХНОСТНЫХ ОБЪЕКТОВ Российский патент 2013 года по МПК G01V3/12 

Описание патента на изобретение RU2482518C1

Область техники

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации, а именно к способам определения расположения и формы неоднородностей и включений в конденсированных средах.

Уровень техники

Известен способ подповерхностного зондирования (Финкельштейн М.И., Кутев В.А., Золотарев В.П. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной геологии. М., Недра, 1986, с.46). Он основан на использовании непрерывного сигнала с изменением частоты по симметричному или несимметричному пилообразному закону. Частота биений между опорным / прямым / и отраженным сигналами является функцией расстояния до объекта. Недостатком устройства, препятствующим получению требуемого технического результата, является низкая разрешающая способность, т.е. невозможность определения расположения и формы неоднородностей и включений в плане исследуемого объекта.

Известен также способ зондирования конденсированных сред (Journal of Applied Physics, v.56, №9, 1984, p.2575) со ступенчатым изменением частоты в заданном диапазоне. Недостатком способа, препятствующим получению требуемого технического результата, является то, что изменение частоты более чем на 25% приводит к резкому уменьшению амплитуды зондирующего сигнала на краях частотного диапазона, а также сложности с получением равномерной амплитудно-частотной характеристики.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ зондирования конденсированных сред (заявка на изобретение RU 2000103678 G01V 3/12, G01N 22/00 от 17.02.2000 г.) со ступенчатым изменением сигнала в заданном диапазоне частот, при этом частоты зондирующего сигнала выбираются с равномерным шагом в диапазоне

от

до ,

где kmin=0,72;

kmax=0,81;

D - диаметр антенны;

с - скорость света,

при этом количество отдельных частот в диапазоне от fmin до fmax должно быть не менее пяти.

Недостатком данного способа является то, что при его реализации возникает проблема неравномерности амплитудно-частотной характеристики, которая приводит к уменьшению динамического диапазона, и, как следствие, уменьшению глубины обнаружения объектов в конденсированных средах.

Сущность изобретения

Задача

Техническая задача состоит в устранении указанного недостатка за счет автоматического выравнивания амплитудно-частотной характеристики.

Сущность способа

Технический результат достигается тем, что в отличие от известного способа дополнительно осуществляется автоматическое выравнивание амплитудно-частотной характеристики путем изменения мощности передатчика, выравнивание амплитудно-частотной характеристики также может осуществляться за счет изменения коэффициента усиления приемника.

Перечень фигур

На фиг.1 представлена блок-схема подповерхностного голографического локатора (1 - передатчик; 2 - приемник; 3 - система выравнивания АЧХ; 4 - средство управления и отображения визуальной информацией об объекте (ЭВМ); 5 - исследуемый объект в конденсированной среде).

На фиг.2 представлены радиоголограммы, полученные при различных частотах (f=3,6…4,0 ГГц), без выравнивания и с выравниванием АЧХ.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Техническая реализация способа показана на блок-схеме подповерхностного голографического локатора фиг.1. При сканировании поверхности конденсированной среды подповерхностным голографическим локатором амплитуда отраженного от поверхности сигнала посылаемого передатчиком 1 значительно превосходит амплитуду сигнала отраженного от исследуемого объекта 5. Из-за неравномерности амплитудно-частотной характеристики отраженного от поверхности сигнала изменение амплитуды принимаемого сигнала на входе приемника 2 может в несколько раз превышать амплитуду сигнала отраженного от исследуемого объекта 5. Это приводит к ограничению значения усиления приемника 2 и уменьшению контрастности изображения исследуемого объекта 5, получаемого на средстве управлении и отображения визуальной информацией об объекте (ЭВМ) 4.

При выравнивании амплитудно-частотной характеристики системой выравнивания 3 сигнал с постоянной амплитудой, отраженный от поверхности конденсированной среды, может быть компенсирован (вычтен) из принимаемого сигнала и усиление сигнала отраженного от исследуемого объекта 5 будет увеличено в несколько (до десяти) раз. Это приводит к увеличению контрастности исследуемого объекта на получаемом радиоголографическом изображении.

Аналогично амплитудно-частотная характеристика может быть выравнена путем изменения коэффициента усиления входного усилителя приемника 2.

Способ получения радиоголограмм подповерхностных объектов был реализован при разработке экспериментального образца подповерхностного голографического локатора «Раскан-2». На фиг.4 представлены радиоголограммы, полученные при различных частотах (f=3,6…4,0 ГГц), без выравнивания и с выравниванием АЧХ. В ходе экспериментов проводилось зондирование одного и того же участка макета стены. Частота в каждом из экспериментов выбиралась индивидуально и представляла последовательный ряд радиоизображений, снятых в диапазоне от 3,6 до 4,0 ГГц с шагом в 100 МГц. Эксперименты проводились на участке макета стены, на котором размещались следующие объекты: два провода, пять монет и отверстие во втором слое штукатурки (оно расположено в правой части изображения). Просматривая последовательно радиоголограммы без выравнивания амплитудно-частотной характеристики (левый ряд), видно, что с увеличением частоты контрастность объектов меняется по отношению к фону. При осуществлении выравнивания частоты качество радиоголографического изображения существенно возрастает, что дает возможность исследовать объекты на большей глубине залегания.

Проведенные эксперименты показали высокую эффективность предлагаемого способа получения радиоголограмм подповерхностных объектов и разработанного на его основе экспериментального прибора для технической диагностики строительных конструкций.

Анализ, проведенный заявителем по известному ему уровню техники, показал, что предлагаемое изобретение, обладающее новизной и промышленной применимостью, отвечает в отношении совокупности его существенных признаков требованию критерия «изобретательский уровень», из уровня техники не известен также механизм достижения технического результата, раскрытого в материалах заявки.

Похожие патенты RU2482518C1

название год авторы номер документа
Способ восстановления радиоголограмм подповерхностных объектов, находящихся в средах с неровной поверхностью 2018
  • Разевиг Владимир Всеволодович
  • Журавлев Андрей Викторович
  • Ивашов Сергей Иванович
  • Ивашов Александр Иванович
RU2701880C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОГОЛОГРАММ ПОДПОВЕРХНОСТНЫХ ПРОВОДЯЩИХ ОБЪЕКТОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ 2014
  • Васильев Игорь Александрович
  • Разевиг Владимир Всеволодович
  • Ивашов Сергей Иванович
  • Ивашов Александр Иванович
  • Журавлев Андрей Викторович
  • Чиж Маргарита Александровна
RU2564454C1
УСТРОЙСТВО ЗОНДИРОВАНИЯ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД 2011
  • Разевиг Владимир Всеволодович
  • Васильев Игорь Александрович
  • Ивашов Александр Иванович
  • Ивашов Сергей Иванович
  • Макаренков Владимир Иванович
RU2460099C1
СПОСОБ ДЕФЕКТОСКОПИИ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗДЕЛИЙ 2013
  • Шитиков Владислав Сергеевич
  • Мильяченко Александр Александрович
  • Тарасов Максим Олегович
  • Ивашов Сергей Иванович
  • Разевиг Владимир Всеволодович
  • Васильев Игорь Александрович
RU2532414C1
СПОСОБ ДОСМОТРА СКРЫТЫХ ПРЕДМЕТОВ ПОД ОДЕЖДОЙ И В ПЕРЕНОСИМОМ БАГАЖЕ ЧЕЛОВЕКА, ПЕРЕДВИГАЮЩЕГОСЯ ЕСТЕСТВЕННО 2014
  • Журавлев Андрей Викторович
  • Разевиг Владимир Всеволодович
  • Ивашов Сергей Иванович
  • Васильев Игорь Александрович
RU2564693C1
Способ получения радиолокационного изображения и геометрии поверхности рельсового полотна 2018
  • Журавлев Андрей Викторович
  • Разевиг Владимир Всеволодович
RU2683120C1
ПОДПОВЕРХНОСТНЫЙ ЛОКАТОР 1998
  • Васильев И.А.
  • Ивашов А.И.
  • Ивашов С.И.
  • Макаренков В.И.
  • Саблин В.Н.
  • Шейко А.П.
RU2158015C2
ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СОСТАВА 2013
  • Разевиг Владимир Всеволодович
  • Ивашов Сергей Иванович
  • Бугаев Александр Степанович
  • Ивашов Александр Иванович
RU2518078C1
ТРЕХМЕРНАЯ СИСТЕМА ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО РАДИОВИДЕНИЯ ДЛЯ ДОСМОТРА 2017
  • Калмыков Алексей Андреевич
  • Калмыков Андрей Алексеевич
  • Добряк Вадим Алексеевич
  • Курленко Антон Сергеевич
RU2652530C1
СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ, ДЫХАНИЯ И ПУЛЬСА ЧЕЛОВЕКА ИЛИ ЖИВОТНОГО 2010
  • Анищенко Леся Николаевна
  • Васильев Игорь Александрович
  • Журавлев Андрей Викторович
  • Ивашов Сергей Иванович
  • Разевиг Владимир Всеволодович
RU2463949C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 482 518 C1

Реферат патента 2013 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОГОЛОГРАММ ПОДПОВЕРХНОСТНЫХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации, а именно к устройствам определения расположения и формы неоднородностей и включений в конденсированных средах. Способ включает в себя ступенчатое изменение сигнала в заданном диапазоне частот с равномерным шагом в диапазоне

от

до ,

где kmin=0,72; kmax=0,81; D - диаметр антенны; с - скорость света, количество отдельных частот в диапазоне от fmin до fmax не менее пяти, отличающийся тем, что дополнительно осуществляется автоматическое выравнивание амплитудно-частотной характеристики путем изменения мощности передатчика, выравнивание амплитудно-частотной характеристики также может быть осуществлено за счет изменения коэффициента усиления приемника. Технический результат заключается в повышении глубины обнаружения объектов в конденсированных средах. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 482 518 C1

1. Способ получения радиоголограмм подповерхностных объектов, включающий в себя ступенчатое изменение сигнала в заданном диапазоне частот с равномерным шагом в диапазоне от до , где kmin=0,72; kmax=0,81; D - диаметр антенны; с - скорость света, количество отдельных частот в диапазоне от fmin до fmax не менее пяти, отличающийся тем, что дополнительно осуществляется автоматическое выравнивание амплитудно-частотной характеристики путем изменения мощности передатчика.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выравнивание амплитудно-частотной характеристики осуществляется за счет изменения коэффициента усиления приемника.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2482518C1

RU 2000103678 А, 10.01.2002
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВЧ-ГОЛОГРАММ И ВИЗУАЛИЗАЦИИ ВОССТАНОВЛЕННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ 2004
  • Копейкин Владимир Васильевич
  • Морозов Павел Анатольевич
  • Козляков Александр Николаевич
  • Беркут Андрей Ильич
  • Бородько Сергей Петрович
RU2269811C2
Устройство для регистрации голограмм сверхвысокочастотного поля 1976
  • Белов Ю.И.
  • Зуйкова Э.М.
  • Киселев Ю.Н.
SU758862A1
ЛАМИНИРОВАННАЯ МНОГООСНАЯ ПРЕССОВОЧНАЯ ТКАНЬ 2003
  • Юк Стивен С.
RU2318941C2

RU 2 482 518 C1

Авторы

Разевиг Владимир Всеволодович

Васильев Игорь Александрович

Ивашов Александр Иванович

Ивашов Сергей Иванович

Макаренков Владимир Иванович

Даты

2013-05-20Публикация

2011-11-01Подача