Устройство обнаружения и распознавания объектов Российский патент 2017 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к области обнаружения и распознавания, в частности к электронным системам обнаружения электромагнитного излучения, и может быть использовано для распознавания скрытых объектов, использующих электропитание и линии передачи электромагнитных сигналов.

Известно устройство [1], характеризующее пассивный способ оценки данных цели, движущейся в воде и непрерывно излучающей сигналы в звуковом диапазоне. Однако данный аналог не позволяет обнаружить и распознать сложные объекты, которые демаскируются точками с электромагнитным излучением.

Наиболее близким к настоящему изобретению является устройство обнаружения и распознавания объектов [2], принцип которого заключается в том, что принимают электромагнитное излучение, генерируемое на объекте, измеряют параметры принятого электромагнитного излучения, сравнивают измеренные параметры с заранее заданными эталонами и при их совпадении с заданной достоверностью выносят решение о распознавании объекта. В качестве генерируемого на объекте электромагнитного излучения принимают излучение от электрических разрядов, возникающих при функционировании объекта, а также излучение от частей объекта, с которых происходят эти разряды.

Недостатком этого способа является тот факт, что он не позволяет обнаруживать и распознавать сложные объекты по топологии точек электромагнитного излучения, и отсутствие способности анализировать входные данные на предмет принадлежности и классификации объекта.

Применение подобного устройства ограничивается параметрами мощности побочного электромагнитного излучения от точек объекта, чувствительностью антенн обнаружения и сканирования.

Задачей изобретения является создание устройства обнаружения и классификации объектов, имеющих точки электромагнитного излучения.

Требуемый технический результат достигается тем, что устройство, состоящее из блоков радиоэлектронной аппаратуры, включающих антенну, блок распознавания, в который входят соединенные между собой схема сравнения параметров и банк данных, двухконтурный приемник, в который входят блок обнаружения и блок сканирования, сканирующая антенна с фазированной решеткой, передатчик сигнала о наличии объекта, который состоит из блока формирования сигнала и передающей антенны, и связей выхода антенны обнаружения, принимающей радиоизлучение от точек объекта, соединенного со входом блока обнаружения, входящего в состав двухконтурного приемника, выхода блока обнаружения, соединенного со входом блока сканирования, входящего в состав двухконтурного приемника, выхода антенны с фазированной решеткой, соединенного со вторым входом блока сканирования, выхода блока сканирования, соединенного со входом схемы сравнения, входящей в состав блока распознавания, а второго входа схемы сравнения, соединенного со входом банка данных, входящего в состав блока распознавания, выхода схемы сравнения, соединенного со входом блока формирования сигналов, входящего в состав передатчика сигналов, выхода передатчика сигналов, соединенного со входом антенны излучения, входящего в состав передатчика сигналов, позволяет обнаруживать и распознавать излучение точек линий питания за счет наличия побочного электромагнитного излучения от этих линий. Т.к. линии питания и, в особенности, соединительные штекеры обладают паразитными емкостями и индуктивностями, от которых нет возможности избавиться, то при передаче электроэнергии неизбежно побочное электромагнитное излучение на позиции сложного объекта. Данное излучение составляет 5-7% от нагрузки питаемых агрегатов. Поэтому устройство на начальном этапе обнаруживает возможное наличие объекта, а затем сканирует поверхность, на которой было обнаружено излучение. Сканирование поверхности создает портрет точек излучения поверхности, который сравнивается с другими портретами из банка данных устройства. При фиксировании схожести портретов устройство передает радиосигнал об обнаружении объекта.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен возможный вариант построения устройства, где:

1 - антенна обнаружения

2 - антенна с фазированной решеткой

3 - двухконтурный приемник

4 - блок обнаружения

5 - блок сканирования

6 - блок распознавания

7 - схема сравнения

8 - банк данных

9 - передатчик сигналов

10 - блок формирования сигналов

11 - антенна излучения

На фиг. 2 представлен алгоритм функционирования устройства обнаружения и распознавания объектов. Устройство работает следующим образом. В начальный момент времени устройство находится в режиме ожидания (блок 1). Принятый антенной 1 обнаружения сигнал запускает функционирование устройства из режима ожидания (блок 2) и поступает в блок 4 обнаружения двухконтурного 3 приемника, где происходит его сравнение с порогом обнаружения (блок 3). Если сигнал превышает порог, то 4 посылает сигнал блоку 5 сканирования двухконтурного 3 приемника на включение работы (блок 4), иначе функционирование переходит в режим ожидания (блок 1). Блок 5 с помощью антенны 2 с фазированной решеткой сканирует поверхность возможного излучения и отправляет массив топологии точек излучения объекта в схему 7 сравнения блока 6 распознавания (блок 5). Далее схема 7 сравнения определяет степень различия текущего массива с заложенными заранее в банк 8 данных блока 6 распознавания массивами точек различных объектов, и на выходе блока 8 формируется результат распознавания (блок 6), а именно определяет наличие или отсутствие объекта. Блок 6 распознавания целесообразно реализовать в виде программируемой логической матрицы, работающей по соответствующей программе. Если было обнаружено совпадение массивов (блок 7), то схема 7 сравнения блока 6 распознавания формирует команду на передачу сигнала обнаружения объекта, в противном случае - сигнала несоответствия объекта (блок 8). Команда поступает на блок 10 формирования сигнала, входящего в состав передатчика 9 сигналов, где формируется сообщение, которое передается на антенну 11 излучения, входящую в состав передатчика 9 сигналов. Сформированное сообщение о наличии/отсутствии объекта поиска отправляется с передатчика (блок 9). После завершения передачи сигнала устройство переходит в режим ожидания (блок 1).

Список литературы

1. Патент ЕПВ № 0253277, G01S 11/00, 1988.

2. Патент RU 2096829, 1997.

Изобретение относится к устройствам для обнаружения и распознавания сложных технических объектов на основе сравнения топологий электромагнитных точек объектов. Технический результат заключается в повышении чувствительности устройства обнаружения и классификации объектов, имеющих точки электромагнитного излучения. Устройство обнаружения и распознавания объектов содержит антенну обнаружения с широкой односторонней диаграммой направленности, антенну с фазированной решеткой с узкой диаграммой направленности, двухконтурный приемник, состоящий из блока обнаружения и блока сканирования, фиксирующий наличие сигнала излучения, превышающего заданный порог и сканирующий поверхность, на которой находится объект, блок распознавания, включающий схему сравнения и банк данных, где производится сравнение полученного массива электромагнитных точек объектов с массивами из банка данных, передатчик сигнала о наличии объекта, состоящий из блока формирования сигнала и антенны излучения. 2 ил.

Устройство обнаружения и распознавания объектов, содержащее блоки радиоэлектронной аппаратуры, включающие антенну обнаружения, принимающую радиоизлучение от точек объекта, блок распознавания, в который входят соединенные между собой схема сравнения параметров и банк данных, отличающееся тем, что дополнительно введены двухконтурный приемник, в который входят блок обнаружения и блок сканирования, сканирующая антенна с фазированной решеткой, передатчик сигнала о наличии объекта, который состоит из блока формирования сигнала и передающей антенны, выход антенны обнаружения, принимающей радиоизлучение от точек объекта, соединен со входом блока обнаружения, входящего в состав двухконтурного приемника, а выход блока обнаружения соединен со входом блока сканирования, входящего в состав двухконтурного приемника, выход антенны с фазированной решеткой соединен со вторым входом блока сканирования, выход блока сканирования соединен со входом схемы сравнения, входящей в состав блока распознавания, второй вход схемы сравнения соединен со входом банка данных, входящего в состав блока распознавания, выход схемы сравнения соединен со входом блока формирования сигналов, входящего в состав передатчика сигналов, выход передатчика сигналов соединен со входом антенны излучения, входящего в состав передатчика сигналов.