RU2118835C1

RU2118835C1 - Gear processing location signals

Info

Publication number: RU2118835C1
Application number: RU96119487A
Authority: RU
Inventors: Александр Абрамович Часовской
Original assignee: Александр Абрамович Часовской
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-09-10

Abstract

FIELD: radiolocation, collision warning system. SUBSTANCE: in gear processing location signals range converter is manufactured in the form of device of discrete measurement of time in parallel code and is coupled in series to unit of delays of parallel lines, range subtracter, second unit of delays of parallel lines, subtracter of range difference and decoder of collision course and to group input of range subtracter which output is coupled to group input of subtracter of range difference. EFFECT: selection of object moving from opposite side without usage of complex units and increase of processing time. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в системах предупреждения столкновений. The invention relates to the field of radar and can be used in collision avoidance systems.

Известно устройство обработки сигналов, описанное в книге Радиотехнические системы под редакцией Ю.М. Казаринова, 1990, стр. 194-197. В нем может выделяться в том числе и объект, движущийся встречным курсом. Однако для этого требуется определенное количество времени, равное нескольким оборотам антенны. Этого времени может оказаться недостаточно для принятия мер при внезапном появлении встречно движущегося объекта в ближней зоне обнаружения. A device for signal processing is described in the book Radio Engineering Systems edited by Yu.M. Kazarinova, 1990, pp. 194-197. In it, an object moving in the opposite direction can also stand out. However, this requires a certain amount of time equal to several revolutions of the antenna. This time may not be enough to take measures when the counter-moving object suddenly appears in the near detection zone.

Известно устройство обработки локационных сигналов, описанное в вышеупомянутом источнике на стр. 262-265. В нем выделяется объект, движущийся встречным курсом за более короткое время. В состав устройства может входить преобразователь дальности и блок обработки. Однако обработка требует использования сложных узлов. В предлагаемом устройстве осуществляется выделение встречно движущегося объекта без использования сложных узлов и увеличения времени обработки. A device for processing location signals is described in the aforementioned source on pages 262-265. It distinguishes an object moving in the opposite direction in a shorter time. The device may include a range converter and a processing unit. However, processing requires the use of complex nodes. In the proposed device is the selection of oncoming moving object without the use of complex nodes and increase processing time.

Достигается это тем, что вводится в качестве преобразователя дальности устройство дискретного измерения времени радиолокационной станции по патенту N 2007742, а также вводится в блок обработки два блока параллельных линий задержек, вычитатель дальностей, вычитатель разности дальностей и дешифратор встречного курса, при этом групповой выход преобразователя дальности через групповой вход блока обработки соединен с первым групповым входом вычитателя дальности, и соединен через первый блок параллельных линий задержек с вторым групповым входом вычитателя дальности, групповой выход которого соединен с первым групповым входом вычитателя разности дальностей и соединен через второй блок параллельных линий задержек со вторым групповым входом вычитателя разности дальностей, групповой выход которого соединен с групповым входом дешифратора встречного курса. This is achieved by the fact that a discrete time measurement device for the radar station according to patent N 2007742 is introduced as a range converter, and also two blocks of parallel delay lines, a range subtractor, a distance difference subtractor and a reciprocal decoder are introduced into the processing unit, while the group output of the range converter through the group input of the processing unit it is connected to the first group input of the range subtractor, and connected through the first block of parallel delay lines to the second group input range subtractor house, the group output of which is connected to the first group input of the range difference subtractor and connected through the second block of parallel delay lines to the second group input of the range difference subtractor, the group output of which is connected to the group input of the counter-course decoder.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения: 1 - преобразователь дальностей; 2 - блок обработки; 3 - блок параллельных линий задержек; 4 - вычитатель дальностей; 5 - блок параллельных линий задержек; 6 - вычитатель разностей дальностей; 7 - дешифратор встречного курса, при этом групповой выход преобразователя дальности 1 через групповой вход блока обработки 2 соединен с первым групповым входом вычитателя дальности 4 и соединен через блок параллельных линий задержек 3 с вторым групповым входом вычитателя дальности 4, групповой выход которого соединен с первым групповым входом вычитателя разностей дальностей 6 и соединен через блок параллельных линий задержек 5 со вторым групповым входом вычитателя разностей дальностей 6, групповой выход которого соединен с групповым входом дешифратора встречного курса 7. In FIG. 1 shows a block diagram of a device; in FIG. 1 and the following notation is used in the text: 1 - range converter; 2 - processing unit; 3 - block of parallel delay lines; 4 - range subtractor; 5 - block of parallel delay lines; 6 - subtractor of differences of ranges; 7 - counter-course decoder, while the group output of the range converter 1 through the group input of the processing unit 2 is connected to the first group input of the range subtractor 4 and connected through the block of parallel delay lines 3 to the second group input of the range subtractor 4, the group output of which is connected to the first group the input of the subtractor of differences of ranges 6 and is connected through a block of parallel delay lines 5 with the second group input of the subtracter of differences of ranges 6, the group output of which is connected to the group input m counter decoder 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Преобразователь дальности 1, выполненный аналогично устройству дискретного измерения времени радиолокационной станции, патент N 2007742 - авторы Часовской А.А. и Янина Т.А., определяет в дискретном виде дальность с точностью, например, 10 см. The operation of the device is as follows. Range Converter 1, made similar to a device for discrete time measurement of a radar station, patent N 2007742 - authors Chasovskaya A.A. and Yanina T.A., determines in a discrete form the range with an accuracy of, for example, 10 cm.

Обеспечение необходимых точностных характеристик не требует введение сложных обрабатывающих узлов в преобразователь дальности 1, который выдает информацию о дальности объектов в параллельном коде в блок обработки 2. Блок обработки 2, анализируя процесс изменения дальности, выделяет объекты, движущиеся встречным курсом, в том числе и внезапно появившиеся в ближней зоне. К таким объектам, кроме подвижных, могут относиться и неподвижные (птицы, участки земли и строений и т.д.). Блок обработки 2 состоит из блоков параллельных линий задержек 3 и 5, вычитателя дальности 4, вычитателя разностей дальностей 6 и дешифратора встречного курса 7. Блок обработки 2 работает следующим образом. Параллельный код, несущий в себе информацию о текущей дальности до объекта, с преобразователя дальности 1 поступает в блок параллельных линий задержек 3. Количество линий задержек равно дискретности параллельного кода. Величина задержки каждой линии задержки равна кратному числу временных рассогласований между следующими друг за другом зондирующими импульсами локатора. Если величина такого временного рассогласования равна, например 100 мкс, а величина задержки 10 мс, то кратное число временных рассогласований будет равно 100. За время же 10 мс объект, двигающийся встречным курсом, например, со скоростью 200 м/с, пройдет 2 м. С выхода блока параллельных линий задержек 3 задержанный код поступает в вычитатель дальности 4, на второй вход которого поступает текущий код дальности непосредственно с преобразователя дальности 1, который вычитается из задержанного. Таким образом, коды, одновременно поступающие в вычитатель дальности 4, принадлежат одному и тому же объекту. Параллельный код разности дальностей проходит через блок параллельных линий задержек 5, аналогичный вышеупомянутому блоку 3. Величины задержек блоков параллельных линий задержек 3 и 5 равны. С выхода блока параллельных линий задержек 5 код разностей дальностей поступает в вычитатель разностей дальностей 6, куда так же одновременно поступает текущий код разности дальностей от одного и того же объекта непосредственно с вычитателя дальности 4. В результате текущий код разности дальностей вычитается из задержанного. Код разности на выходе вычитателя разностей дальностей 6 характеризует изменение скорости объекта, движущегося встречным курсом. Если код равен нулю, то это означает, что радиальная скорость объекта не меняется, что означает, что он движется встречным курсом. Для вышеупомянутых примеров, то есть при величине задержек 10 мс, и скорости встречного объекта 200 мс, погрешность определения изменения скорости будет составлять 5%. Такой погрешности достаточно для выделения объектов, движущихся встречным курсом. С выхода вычитателя разностей дальностей 6 параллельный код поступает в дешифратор встречного курса 7, который выделяет код, равный нулю или близко к нему, исходя из конкретных условий применения. Если охраняемый объект имеет более протяженную форму, то выделяемый код в блоке 7 может несколько отличаться от нуля. Ensuring the necessary accuracy characteristics does not require the introduction of complex processing units in the range converter 1, which provides information on the range of objects in parallel code to the processing unit 2. Processing unit 2, analyzing the process of changing the range, selects objects moving in the opposite direction, including suddenly appearing in the near zone. Such objects, in addition to moving ones, can also include motionless ones (birds, land and buildings, etc.). Processing unit 2 consists of blocks of parallel delay lines 3 and 5, a range subtractor 4, a range subtractor 6, and a counter course decryptor 7. Processing unit 2 operates as follows. The parallel code, which carries information about the current range to the object, from the range converter 1 enters the block of parallel delay lines 3. The number of delay lines is equal to the discreteness of the parallel code. The delay value of each delay line is a multiple of the number of time mismatches between consecutive probe pulses of the locator. If the value of such a temporary mismatch is, for example, 100 μs, and the delay value is 10 ms, then the multiple number of temporary mismatches will be 100. Over the course of 10 ms, an object moving in the opposite direction, for example, at a speed of 200 m / s, will pass 2 m. From the output of the block of parallel delay lines 3, the delayed code enters the range subtractor 4, the second input of which receives the current range code directly from the range converter 1, which is subtracted from the delayed one. Thus, the codes simultaneously entering the range subtractor 4 belong to the same object. The parallel range difference code passes through the block of parallel delay lines 5, similar to the aforementioned block 3. The delay values of the blocks of parallel delay lines 3 and 5 are equal. From the output of the block of parallel delay lines 5, the range difference code is sent to the range difference subtractor 6, where the current range difference code from the same object also comes directly from the range subtractor 4. As a result, the current range difference code is subtracted from the delayed one. The difference code at the output of the range difference subtractor 6 characterizes the change in the speed of an object moving in the opposite direction. If the code is zero, then this means that the radial velocity of the object does not change, which means that it is moving in the opposite direction. For the above examples, that is, with a delay of 10 ms and a speed of the oncoming object of 200 ms, the error in determining the change in speed will be 5%. Such an error is sufficient to highlight objects moving in the opposite direction. From the output of the range difference subtractor 6, the parallel code enters the counter of the oncoming course 7, which selects a code equal to zero or close to it, based on specific application conditions. If the protected object has a longer form, then the highlighted code in block 7 may slightly differ from zero.

Приведем пример конкретного исполнения. Пусть встречно движущийся объект со скоростью 200 м/с обнаружен на расстоянии 1 км. Если принять время выделения встречно движущегося объекта равным t_в = 50 мс, а время принятия мер к уклонению или к уничтожению объекта t_у = 2,5 с, то в момент фактического уклонения или уничтожения встречно движущегося объекта охраняемый объект будет находиться от него на удалении S_o = 200-500 м, что достаточно для обеспечения его безопасности.We give an example of a specific implementation. Let an oncoming moving object with a speed of 200 m / s be detected at a distance of 1 km. If we take the time of allocation of an oncoming moving object equal to t _in = 50 ms, and the time of taking measures to evade or destroy an object t _y = 2.5 s, then at the time of actual evasion or destruction of an oncoming object, the protected object will be located away from it S _o = 200-500 m, which is sufficient to ensure its safety.

С увеличением скорости встречно движущегося объекта значение t_в может быть уменьшено.With an increase in the speed of an oncoming moving object, the value of t _in can be reduced.

Предлагаемое устройство можно использовать в малогабаритных подвижных и неподвижных объектах, в том числе и переносных условиях, при условии применения маломощного локатора поиска. В зависимости от характера использования антенна локатора может быть неподвижной или вращающейся. В последнем варианте ширина диаграммы направленности должна быть такова, чтобы общее время облучения встречного объекта t_о было больше (t_о > t_в) для обеспечения его обнаружения за время t_о. Так, например, если принять t_в = 50 мс, то при скорости кругового обзора 60 об/мин ширина диаграммы направленности антенны не должна быть менее 15^o. Упрощение аппаратуры достигается тем, что для обработки используются интегральные схемы и не требуется большое количество допплеровских каналов и использование системы СДУ.The proposed device can be used in small-sized moving and stationary objects, including portable conditions, provided that a low-power search locator is used. Depending on the nature of use, the antenna of the locator may be stationary or rotating. In the latter embodiment, the width of the radiation pattern should be such that the total time of irradiation of the oncoming object t _{o is} longer (t _o > t _in ) to ensure its detection for a time t _o . So, for example, if we take t _in = 50 ms, then at the speed of the circular scan of 60 rpm, the width of the antenna pattern should not be less than 15 ^o . Simplification of the equipment is achieved by the fact that integrated circuits are used for processing and a large number of Doppler channels and the use of an SDE system are not required.

Claims

A device for processing location signals, consisting of a range converter and a processing unit, characterized in that the range converter is made in the form of a discrete time measurement device in a parallel code that carries information about the current range to the object, as well as the fact that two parallel units are introduced into the processing unit delay lines, range subtractor, range difference subtractor and counter-course decoder, while the group output of the range converter through the group input of the connection processing unit is connected to the first group input of the range subtractor and connected through the first block of parallel delay lines to the second group input of the range subtractor, the group output of which is connected to the first group input of the range difference subtractor and connected through the second block of parallel delay lines to the second group input of the range subtractor, group the output of which is connected to the group input of the counter-course decoder.