УСТРОЙСТВО РАСПОЗНАВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА Российский патент 2015 года по МПК G01S7/40 

Изобретение относится к системам для обнаружения объекта путем отражения от его поверхности радиоволн и может быть использовано в радиолокации для распознавания технического состояния объекта.

Известен способ распознавания, заключающийся в излучении в сторону цели электромагнитной энергии, приеме отраженных от цели сигналов, распознавании цели по принятому изображению геометрических размеров и конфигурации (Патент США №3978480, кл. GO1S 9/00, 1974 г.).

Известно устройство для распознавания цели, содержащее последовательно соединенные антенну, радиолокационную станцию, частотный анализатор, сравнивающее устройство и первый индикатор, первое запоминающее устройство (ЗУ) эталонов, выход которого соединен со вторым входом первого сравнивающего устройства, второй индикатор, вход которого соединен с выходом РЛС, последовательно соединенные второе ЗУ эталонов, второе сравнивающее устройство и третий индикатор, причем второй вход второго сравнивающего устройства соединен с выходом РЛС.(Небабин В.Г., Сергеев В.В. Методы и техника радиолокационного распознавания. - М.: Радио и связь, 1984, с. 30).

Недостатками данных способа и устройства является низкая информативность, обусловленная отсутствием возможности распознавания технического состояния объекта.

Технической задачей изобретения является расширение информативности за счет обеспечения распознавания технического состояния объекта.

Сущность предполагаемого изобретения заключается в том, что в способе распознавания технического состояния объекта состоит в том, что в способе распознавания, заключающемся в излучении в сторону объекта электромагнитной энергии, приеме отраженных от объекта сигналов, дополнительно для распознавания технического состояния объекта получают спектр отраженного сигнала от исправного объекта, производят узкополосную фильтрацию составляющих частоты Доплера, получают автокорреляционные функции сигналов с выходов фильтров, используют их в качестве эталонных, распознают техническое состояние объекта путем сравнения полученных автокорреляционных функций сигналов с наблюдаемыми.

Устройство, реализующее способ распознавания технического состояния объекта, содержащее последовательно соединенные антенну и радиолокационную станцию, дополнительно содержит блок фильтровых каналов, блок получения автокорреляционных функций, блок памяти, вычитающее устройство и устройство оценки технического состояния, причем вход блока фильтровых каналов соединен с выходом радиолокационной станции, а n его выходов соединены соответственно с входами n блоков получения автокорреляционных функций, выходы которых соединены с n входами вычитающих устройств, вторые входы которых соединены с выходами n блоков памяти, входы записи которых соединены соответственно с выходами n ключей, входы управления которых соединены с выходом кнопки «запись», а входы соединены соответственно с выходами n блоков получения автокорреляционных функций, выходы вычитающих устройств соединены соответственно с входами устройства оценки технического состояния, выход которого является выходом устройства, каждый блок получения автокорреляционных функций содержит линию задержки, умножитель и аналого-цифровой преобразователь, причем вход блока получения автокорреляционных функций соединен с первым входом умножителя и через линию задержки со вторым входом умножителя, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом блока получения автокорреляционных функций.

Технический результат изобретения обеспечен за счет появления возможности повысить информативность при обеспечении распознавания технического состояния объекта путем узкополосной фильтрации спектра доплеровских частот сигнала отраженного от объекта, получения автокорреляционных функций сигналов с выходов фильтров и распознавания технического состояния объекта по результатам сравнения значений полученных параметров автокорреляционных функций от исправного объекта и наблюдаемого.

На фигуре приведена функциональная схема устройства распознавания технического состояния объекта, где: 1 - антенна; 2 - РЛС; 3 - блок фильтровых каналов; 4 - блок получения АКФ; 5 - блок памяти; 6 - вычитающее устройство; 7 - устройство оценки технического состояния; 8 - линия задержки; 9 - умножитель; 10 - АЦП. 11 - ключи; 12 - кнопка «запись».

Устройство распознавания технического состояния объекта, содержащее последовательно соединенные антенну 1 и радиолокационную станцию 2, блок 3 фильтровых каналов, блок 4 получения автокорреляционных функций, блок 5 памяти, вычитающее устройство 6 и устройство оценки технического состояния 7, причем вход блока 3 фильтровых каналов соединен с выходом радиолокационной станции 2, a n его выходов соединены соответственно с входами n блоков 4 получения автокорреляционных функций, выходы которых соединены с n входами вычитающих устройств 6, вторые входы которых соединены с выходами n блоков 5 памяти, входы записи которых соединены соответственно с выходами n ключей 11, входы управления которых соединены с выходом кнопки «запись» 12, а входы соединены соответственно с выходами n блоков 4 получения автокорреляционных функций, выходы вычитающих устройств 6 соединены соответственно с входами устройства 7 оценки технического состояния, выход которого является выходом устройства, каждый блок 4 получения АКФ содержит линию 8 задержки, умножитель 9 и АЦП 10, причем вход блока 4 получения АКФ соединен с первым входом умножителя 9 и через линию 8 задержки со вторым входом умножителя 9, выход которого через АЦП 10 соединен с выходом блока 4 получения АКФ.

Устройство функционирует следующим образом. Отраженный от исправного движущегося объекта сигнал поступает на вход антенны 1 и через РЛС поступает на вход блока 3 фильтровых каналов, где осуществляется расфильтровка сигнала по n узкополосным каналам. Сигнал с выхода каждого фильтрового канала поступает на вход блока 4 получения АКФ. Полученная в блоке 4 получения АКФ автокорреляционная функция поступает на первый вход вычитающего устройства 6 и на вход ключа 11, который управляется кнопкой «запись» 12. По сигналу от кнопки «запись» 12 происходит запись информации о значениях автокорреляционных функций, сигнала отраженного от технически исправного объекта в блок 5 памяти.

Для распознавания технического состояния объекта, полученная в блоке 4 получения АКФ автокорреляционная функция сигнала, отраженного от объекта, поступает на первый вход вычитающего устройства 6, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 5 памяти, где осуществляется сравнение параметров полученных АКФ от исправного объекта, с наблюдаемыми параметрами АКФ разных каналов. Сигналы с выходов вычитающих устройств 6 поступают на вход устройства 7 оценки технического состояния. На выходе устройства 7 оценки технического состояния формируется сигнал оценки технического состояния объекта.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент США №3978480, кл. GO1S 9/00, 1974 г. (прототип).

2. Небабин В.Г., Сергеев В.В., Методы и техника радиолокационного распознавания. - М.: Радио и связь, 1984. С. 30. (прототип).

Изобретение относится к системам, использующим отражение радиоволн, а именно к системам радиолокации для распознавания технического состояния объекта. Достигаемый технический результат - расширение информативности за счет распознавания технического состояния объекта. Указанный результат достигается тем, что устройство распознавания технического состояния объекта содержит антенну, радиолокационную станцию, блок фильтровых каналов, блок получения автокорреляционных функций, блок памяти, вычитающее устройство, устройство оценки технического состояния, линию задержки, умножитель, аналого-цифровой преобразователь, n ключей и кнопку «запись». Перечисленные средства определенным образом взаимосвязаны между собой. 1 ил.

Устройство распознавания технического состояния объекта, содержащее последовательно соединенные антенну и радиолокационную станцию, отличающееся тем, что содержит блок фильтровых каналов, блок получения автокорреляционных функций, блок памяти, вычитающее устройство и устройство оценки технического состояния, причем вход блока фильтровых каналов соединен с выходом радиолокационной станции, а n его выходов соединены соответственно с входами n блоков получения автокорреляционных функций, выходы которых соединены с n входами вычитающих устройств, вторые входы которых соединены с выходами n блоков памяти, входы записи которых соединены соответственно с выходами n ключей, входы управления которых соединены с выходом кнопки «запись», а входы соединены соответственно с выходами n блоков получения автокорреляционных функций, выходы вычитающих устройств соединены соответственно с входами устройства оценки технического состояния, выход которого является выходом устройства, каждый блок получения автокорреляционных функций содержит линию задержки, умножитель и аналого-цифровой преобразователь, причем вход блока получения автокорреляционных функций соединен с первым входом умножителя и через линию задержки со вторым входом умножителя, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом блока получения автокорреляционных функций.