RU2237266C2 - Object movement velocity meter - Google Patents

Object movement velocity meter Download PDF

Info

Publication number
RU2237266C2
RU2237266C2 RU2002125759/09A RU2002125759A RU2237266C2 RU 2237266 C2 RU2237266 C2 RU 2237266C2 RU 2002125759/09 A RU2002125759/09 A RU 2002125759/09A RU 2002125759 A RU2002125759 A RU 2002125759A RU 2237266 C2 RU2237266 C2 RU 2237266C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
output
speed
input
mixer
Prior art date
Application number
RU2002125759/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002125759A (en
Inventor
С.А. Зайцев (RU)
С.А. Зайцев
А.С. Гарбарук (RU)
А.С. Гарбарук
А.В. Сизов (RU)
А.В. Сизов
С.М. Смирнов (RU)
С.М. Смирнов
В.Р. Ярушкин (RU)
В.Р. Ярушкин
Original Assignee
Акционерное общество закрытого типа "ОЛЬВИЯ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество закрытого типа "ОЛЬВИЯ" filed Critical Акционерное общество закрытого типа "ОЛЬВИЯ"
Priority to RU2002125759/09A priority Critical patent/RU2237266C2/en
Publication of RU2002125759A publication Critical patent/RU2002125759A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2237266C2 publication Critical patent/RU2237266C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: means for independent measurement of velocity of moving objects, applicable for measurement of the speed of movement of vehicles on the road.
SUBSTANCE: the meter has a means for radiation of a microwave signal of the preset frequency and reception of the signal reflected from the moving object in the form of a transceiving antenna, waveguide-turnstile converter, semiconductor oscillator, phase shifter, mixer and a Doppler signal preamplifier, information processing unit made in the form of an analog-0to-digital converter and a signal processor, the first output of the semiconductor oscillator is connected to the input of the waveguide-turnstile converter, whose first output is connected to the transceiving antenna, and the second output - to the first input of the mixer, connected to whose second input is the second output of the semiconductor oscillator, and the third output of the semiconductor oscillator via the phase shifter is connected to the third input of the mixer, besides, the two-channel output of the mixer is connected to the inputs of the Doppler signal preamplifier, whose outputs are connected to the inputs of the analog-to-digital converter, whose outputs are connected to the inputs of the signal processor, whose output is connected to the control input of the semiconductor oscillator, the signal processor is connected to the control and display unit, the meter may be provided with a regulating amplifier connected between the Doppler signal preamplifier and the analog-to-digital converter.
EFFECT: facilitated procedure.
5 dwg

Description

Изобретение относится к средствам для автономного измерения скорости движущихся объектов и может быть использовано для измерения скорости движения автомобилей по дороге.The invention relates to means for autonomously measuring the speed of moving objects and can be used to measure the speed of vehicles on the road.

Для оценки новизны и технического уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным изобретением признаков.To assess the novelty and technical level of the claimed solution, we consider a number of technical means known to the applicant for a similar purpose, characterized by a combination of features similar to the claimed invention.

Известен доплеровский датчик для наземного транспорта, содержащий блок из двух антенных устройств, излучающий и принимающий сигнал под углами к продольной оси корпуса машины, два блока генератора и детектора, два измерителя частоты и сумматор, см. патент US №3833906, G 01 S 9/44.Known Doppler sensor for ground transport, containing a block of two antenna devices, emitting and receiving a signal at angles to the longitudinal axis of the machine body, two generator and detector blocks, two frequency meters and an adder, see US patent No. 3833906, G 01 S 9 / 44.

Известно устройство для измерения скорости наземного объекта, содержащее первую и вторую антенны, сумматор, блок генератора и детектора и измеритель частоты, см. патент РФ №2052833, G 01 SI 3/58. В данном устройстве применяется метод суммирования сигналов, при котором сигналы, принятые по лучам, суммируются, а затем измеряется доплеровский сдвиг частоты этого суммарного сигнала.A known device for measuring the speed of a ground object, containing the first and second antennas, an adder, a generator and detector unit and a frequency meter, see RF patent No. 2052833, G 01 SI 3/58. This device uses the method of summing signals, in which the signals received by the rays are summed, and then the Doppler frequency shift of this total signal is measured.

Известен измеритель скорости объекта, который содержит первую и вторую антенны, сумматор, блок генератора и детектора и измеритель частоты, первый и второй модуляторы, режекторный фильтр, анализатор и вычислитель, см. патент РФ №2126544, G 01 S 13/58. В данном устройстве за счет формирования спектрального состава излучаемого сигнала и анализа спектра принятого сигнала вычисляется значение текущей и максимально допустимой скорости объекта, а также формируется сигнал тревоги при ее превышении.A known object speed meter, which contains the first and second antennas, an adder, a generator and detector unit and a frequency meter, first and second modulators, a notch filter, analyzer and calculator, see RF patent No. 2126544, G 01 S 13/58. In this device, due to the formation of the spectral composition of the emitted signal and analysis of the spectrum of the received signal, the value of the current and maximum permissible speed of the object is calculated, and an alarm is generated when it is exceeded.

Общим недостатком всех вышеуказанных технических средств является наличие двух разнесенных в пространстве антенн, что не позволяет выполнить измеритель скорости портативным.A common disadvantage of all of the above technical means is the presence of two antennas spaced in space, which does not allow the speed meter to be portable.

Известен измеритель скорости движения объекта, содержащий последовательно соединенные радиолокационный доплеровский датчик, формирователь доплеровского сигнала, обнаружитель замираний, следящий фильтр, первый делитель частоты и блок определения скорости, который содержит первый и второй мультиплексоры, эталонный генератор, второй делитель частоты, счетчик, выходной и дополнительный регистры памяти, формирователь импульсов управления, см. патент РФ №1651675, G 01 S 13/58. Данное устройство ставит задачей повышение точности измерения скорости объекта.Known measuring the speed of the object, containing a series-connected radar Doppler sensor, a Doppler signal shaper, a fading detector, a servo filter, a first frequency divider and a speed determining unit, which contains the first and second multiplexers, a reference generator, a second frequency divider, counter, output and additional memory registers, control pulse shaper, see RF patent No. 1651675, G 01 S 13/58. This device aims to increase the accuracy of measuring the speed of an object.

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.By the greatest number of similar features and achieved by using the result, this technical solution is selected as a prototype of the claimed invention.

В прототипе применена логическая цифровая схема обработки отраженного сигнала, основанная на счетчиках импульсов и не использующая спектральный анализ данного сигнала.The prototype uses a logical digital circuit for processing the reflected signal, based on pulse counters and not using spectral analysis of this signal.

Современные требования, предъявляемые к измерителям скорости объектов, заключаются в обеспечении быстрого и точного определения скорости удаляющихся или приближающихся объектов, портативности прибора, низком уровне энергопотребления и возможности использования автономных источников питания. Известные устройства аналогичного назначения не удовлетворяют в полной мере всем упомянутым требованиям.Modern requirements for measuring the speed of objects are to ensure quick and accurate determination of the speed of moving away or approaching objects, portability of the device, low energy consumption and the possibility of using autonomous power sources. Known devices of a similar purpose do not fully satisfy all the requirements mentioned.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания конструктивно простого, портативного прибора для быстрого и точного определения скорости объектов, обладающего низким уровнем энергопотребления от автономных источников питания.The present invention is based on the solution of the problem of creating a structurally simple, portable device for quick and accurate determination of the speed of objects with a low level of energy consumption from autonomous power sources.

Сущность заявляемого изобретения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого изобретением технического результата.The essence of the claimed invention is expressed in the following set of essential features, sufficient to achieve the above technical result provided by the invention.

Измеритель скорости движения объекта, содержащий средства для излучения СВЧ-сигнала заданной частоты, приема отраженного от движущегося объекта сигнала, блок обработки информации и блок управления и индикации, характеризуется тем, что средства для излучения СВЧ-сигнала заданной частоты и приема отраженного от движущегося объекта сигнала выполнены в виде приемопередающей антенны, волноводно-турникетного преобразователя, полупроводникового генератора, фазовращателя, смесителя и предварительного усилителя доплеровского сигнала, а блок обработки информации выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя и сигнального процессора, при этом первый выход полупроводникового генератора подключен ко входу волноводно-турникетного преобразователя, первый выход которого соединен с приемопередающей антенной, а второй выход - с первым входом смесителя, ко второму входу которого подключен второй выход полупроводникового генератора, а третий выход полупроводникового генератора через фазовращатель подключен к третьему входу смесителя, кроме того, двухканальный выход смесителя соединен с входами предварительного усилителя доплеровского сигнала, выходы которого соединены с входами аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами сигнального процессора, выходы которого соединены с блоком управления и индикации и входом управления полупроводникового генератора.An object speed meter containing means for emitting a microwave signal of a predetermined frequency, receiving a signal reflected from a moving object, an information processing unit and a control and indication unit, characterized in that means for emitting a microwave signal of a predetermined frequency and receiving a signal reflected from a moving object made in the form of a transceiver antenna, waveguide-turnstile converter, semiconductor generator, phase shifter, mixer and pre-amplifier of the Doppler signal, and bl information processing is made in the form of an analog-to-digital converter and a signal processor, while the first output of the semiconductor generator is connected to the input of the waveguide-turnstile converter, the first output of which is connected to the transceiver antenna, and the second output to the first input of the mixer, to the second input of which the second output of the semiconductor generator, and the third output of the semiconductor generator through a phase shifter is connected to the third input of the mixer, in addition, a two-channel output of the mixture ator connected to the preamplifier inputs of the Doppler signal, which outputs are connected to inputs of an analog-digital converter, whose outputs are connected to inputs of the signal processor, the outputs of which are connected with control and display and semiconductor oscillator control input unit.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.This is the totality of essential features that provides a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.

Кроме этого, заявленное решение имеет ряд признаков, характеризующих изобретение в частных случаях его выполнения, конкретных формах его материального воплощения либо особых условиях его использования, а именно:In addition, the claimed solution has a number of features characterizing the invention in particular cases of its implementation, specific forms of its material embodiment or special conditions for its use, namely:

- измеритель может быть снабжен нормирующим усилителем, подключенным между предварительным усилитель доплеровского сигнала и аналого-цифровым преобразователем.- the meter can be equipped with a normalizing amplifier connected between the pre-amplifier of the Doppler signal and the analog-to-digital converter.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных признаков заявленного изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".The applicant has not identified sources containing information about technical solutions, the combination of features of which coincide with the combination of distinctive features of the claimed invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта. В предложенном техническом решении достигается возможность быстрого и точного определения скорости объектов при помощи портативного прибора с низким уровнем энергопотребления.Due to the implementation of the distinguishing features of the invention (together with the features indicated in the restrictive part of the formula), important new properties of the object are achieved. In the proposed technical solution, the ability to quickly and accurately determine the speed of objects using a portable device with low energy consumption is achieved.

Отдельные отличительные признаки заявленного изобретения известны из уровня техники (генераторы, фазовращатели, смесители, аналого-цифровые преобразователи), однако заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии данных отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".Individual distinguishing features of the claimed invention are known from the prior art (generators, phase shifters, mixers, analog-to-digital converters), however, the applicant is not aware of any publications that would contain information on the effect of these distinctive features of the invention on the achieved technical result. In this regard, according to the applicant, it can be concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображена блок-схема заявленного измерителя скорости, на фиг.2 - спектр частот принимаемого СВЧ-сигнала при определении собственной скорости при движении в потоке транспортных средств (ТС) при излучении вперед, на фиг.3 - спектр сигнала дороги, на фиг.4 -диаграмма, иллюстрирующая выполнение условий при поиске сигнала отражения от дороги, на фиг.3 - диаграмма, иллюстрирующая выполнение условий при поиске сигнала отражения от цели.The invention is illustrated by graphic materials, in which Fig. 1 shows a block diagram of the claimed speed meter, Fig. 2 is a frequency spectrum of a received microwave signal when determining its own speed when moving in a stream of vehicles (TC) when emitting forward, in Fig. 3 is a spectrum of a road signal; FIG. 4 is a diagram illustrating the fulfillment of conditions when searching for a reflection signal from a road; FIG. 3 is a diagram illustrating the fulfillment of conditions when searching for a reflection signal from a target.

Измеритель скорости содержит приемопередающую антенну 1, волноводно-турникетный преобразователь 2, полупроводниковый генератор 3, фазовращатель 4, смеситель 5, предварительный усилитель доплеровского сигнала 6, нормирующий усилитель 7, аналого-цифровой преобразователь 8, сигнальный процессор 9, блок управления и индикации 10.The speed meter contains a transceiver antenna 1, a waveguide-turnstile converter 2, a semiconductor generator 3, a phase shifter 4, a mixer 5, a pre-amplifier of the Doppler signal 6, a normalizing amplifier 7, an analog-to-digital converter 8, a signal processor 9, a control and indication unit 10.

Устройство используют следующим образом.The device is used as follows.

Сигнал от полупроводникового генератора 3 через волноводно-турникетный преобразователь 2 поступает на приемопередающую антенну 1 и излучается в направлении движения объекта, например автомобиля, скорость которого измеряется. Отраженный от движущегося автомобиля сигнал принимается антенной 1 и через волноводно-турникетный преобразователь 2 поступает на смеситель 5, где начинается его обработка путем выделения низкочастотного сигнала, пропорционального скорости движения автомобиля. Далее в аналого-цифровом преобразователе 8 происходит преобразование двухканального низкочастотного доплеровского сигнала в цифровую форму и передача его в сигнальный процессор 9, где путем расчета и анализа частотного спектра сигнала происходит определение значения скорости объекта.The signal from the semiconductor generator 3 through the waveguide-turnstile converter 2 is fed to the transceiver antenna 1 and is radiated in the direction of movement of the object, such as a car, the speed of which is measured. The signal reflected from the moving car is received by the antenna 1 and fed through the waveguide-turnstile converter 2 to the mixer 5, where it is processed by isolating a low-frequency signal proportional to the speed of the car. Next, in the analog-to-digital Converter 8, the two-channel low-frequency Doppler signal is converted to digital form and transmitted to the signal processor 9, where the object velocity is determined by calculating and analyzing the frequency spectrum of the signal.

В блоке управления и индикации 10 происходит сравнивание измеренного значения скорости движущегося объекта с заранее заданным предельным значением скорости, осуществляется выбор режима работы и индикация результатов измерений.In the control and display unit 10, the measured value of the speed of a moving object is compared with a predetermined speed limit value, the operation mode is selected and the measurement results are displayed.

На фиг.2 видно, что сигналы, отраженные обгоняющими ТС, лежат ниже частоты излучения и поэтому могут быть распознаны заявленным измерителем при применении двухканального приема синфазной и квадратурной компонент. Сигналы, отраженные встречными ТС, могут быть распознаны уже после нахождения собственной скорости как лежащие выше нее по частоте. При поиске собственной скорости вверх от собственной частоты излучателя только сигналы догоняемых ТС могут быть приняты за сигнал, отраженный дорогой. Поэтому при работе измерителя в движении необходимо, чтобы уровень сигналов, отраженных догоняемыми ТС, лежал ниже выбранного порога обнаружения сигнала дороги. Сигнал, отраженный от дороги, формируется различными отражателями: неровностями дорожного покрытия, неподвижными предметами (деревья, стоящие ТС, здания, ограждения, столбы), расположенными под различными углами к продольной оси ТС, с которого производятся измерения. Поэтому в спектре сигнала дороги (фиг.3) присутствуют дискретные составляющие, лежащие ниже точного значения собственной скорости. Кроме того, возможны сигналы кратных частот, вызванные множественными отражениями между местными предметами и поверхностью ТС, с которого производятся измерения, но при поиске собственной скорости в направлении роста частоты сигналы кратных частот не создают помех. Эти сигналы могут создавать помехи только при поиске скоростей встречных ТС.Figure 2 shows that the signals reflected by the overtaking vehicle lie below the radiation frequency and therefore can be recognized by the claimed meter when using two-channel reception of in-phase and quadrature components. Signals reflected by oncoming vehicles can be recognized already after finding their own speed as lying above it in frequency. When searching for the proper speed upward from the natural frequency of the emitter, only the signals of the overtaken vehicles can be taken for the signal reflected by the road. Therefore, when the meter is in motion, it is necessary that the level of signals reflected by the overtaking vehicles lie below the selected detection threshold of the road signal. The signal reflected from the road is formed by various reflectors: roughnesses in the road surface, immovable objects (trees, standing vehicles, buildings, fences, poles) located at different angles to the longitudinal axis of the vehicle from which measurements are made. Therefore, in the spectrum of the signal of the road (figure 3) there are discrete components lying below the exact value of the own speed. In addition, multiple frequency signals are possible, caused by multiple reflections between local objects and the surface of the vehicle from which measurements are made, but when searching for its own speed in the direction of increasing frequency, the multiple frequency signals do not interfere. These signals can interfere only when searching for speeds of oncoming vehicles.

Выше точного значения собственной скорости наблюдается резкий спад спектра, так как наибольшей скоростью приближения обладают отражающие объекты, расположенные в направлении продольной оси ТС, с которого производятся измерения. Поэтому положение спада в спектре всегда соответствует собственной скорости детектора, а положение наибольшего максимума вблизи спада определяется угловым положением наиболее сильно отражающего местного предмета.A sharp decrease in the spectrum is observed above the exact value of the intrinsic velocity, since reflecting objects located in the direction of the longitudinal axis of the vehicle from which measurements are taken have the highest approximation speed. Therefore, the position of the decay in the spectrum always corresponds to the intrinsic velocity of the detector, and the position of the largest maximum near the decay is determined by the angular position of the most strongly reflecting local object.

При поиске сигнала отражения от дороги посредством алгоритма, задаваемого блоком управления 10 и сигнальным процессором 9, проверяется выполнение следующих условий:When searching for the reflection signal from the road using the algorithm specified by the control unit 10 and the signal processor 9, the following conditions are checked:

1. В спектре должен быть максимум: квадрат модуля отсчета спектра должен превышать значение квадрата модуля предшествующего и последующего отсчета.1. There should be a maximum in the spectrum: the square of the spectrum reference module must exceed the value of the square of the module of the previous and subsequent reference.

2. Уровень на максимуме должен превышать более чем в 4 раза уровень на зеркальной частоте. Это обеспечивает выделение направления при правильной настройке фазы и уровней синфазного и квадратурного канала приемника.2. The level at the maximum should exceed more than 4 times the level at the mirror frequency. This ensures that the direction is highlighted when the phase and levels of the in-phase and quadrature channels of the receiver are correctly adjusted.

3. Уровень на максимуме должен превышать установленный порог.3. The maximum level must exceed the set threshold.

4. На последующих 10 отсчетах спектра после максимума не должно быть отсчетов, превышающих уровень сигнала на максимуме. Это соответствует отсутствию локальных максимумов в спектре отраженного сигнала.4. In the next 10 samples of the spectrum after the maximum there should not be samples exceeding the signal level at the maximum. This corresponds to the absence of local maxima in the spectrum of the reflected signal.

5. На последующих 10 отсчетах должен существовать отсчет с уровнем менее 1/256 от уровня на максимуме. Это соответствует наличию глубокого спада, на котором будет осуществляться поиск точного значения собственной скорости: область поиска находится между найденным максимумом и отсчетом с уровнем менее 1/256 от уровня максимума.5. In the next 10 samples, there should be a sample with a level less than 1/256 of the level at the maximum. This corresponds to the presence of a deep recession, at which the search for the exact value of the intrinsic velocity will be carried out: the search area is between the maximum found and the countdown with a level of less than 1/256 of the maximum level.

6. После найденного отсчета с уровнем менее 1/256 от уровня максимума не должно быть подъема уровня выше 1/8 от уровня максимума на последующих четырех отсчетах. Этим обеспечивается защита от коротких провалов в спектре и от медленно двигающихся целей.6. After the found count with a level less than 1/256 from the maximum level, there should be no rise in the level above 1/8 from the maximum level in the next four samples. This provides protection against short dips in the spectrum and from slowly moving targets.

7. От найденного максимума до найденного отсчета с уровнем менее 1/256 от уровня на максимуме ищется номер отсчета спектра, для которого крутизна спада максимальна. Сравниваемыми значениями являются номера старших значащих битов в двоичном представлении квадратов модуля спектра 32-битными числами. Таким образом, обеспечивается 32 градации уровня для логарифма квадрата модуля спектра и поиск наибольшей крутизны в логарифмическом масштабе.7. From the found maximum to the found reference with a level less than 1/256 of the level at the maximum, the reference number of the spectrum for which the steepness of the decline is maximum is sought. The values to be compared are the numbers of the most significant bits in the binary representation of the squares of the spectrum module by 32-bit numbers. Thus, 32 level gradations are provided for the logarithm of the squared modulus of the spectrum and the search for the greatest slope on a logarithmic scale.

8. От найденного номера отсчета с наибольшей крутизной спада уровня вычитается число, соответствующее скорости 1 км/ч - 3 отсчета. Этим обеспечивается коррекция смещения точки наибольшей крутизны от точного значения собственной скорости. Величина коррекции найдена экспериментально путем одновременного измерения скорости движения автомобиля установленным на нем измерителем и неподвижным относительно дороги измерителем.8. A number corresponding to a speed of 1 km / h - 3 counts is subtracted from the found reference number with the highest slope. This ensures the correction of the shift of the point of greatest steepness from the exact value of its own speed. The correction value was found experimentally by simultaneously measuring the speed of the vehicle with a meter installed on it and a meter stationary relative to the road.

Если при поиске собственной скорости обнаруживается максимум выше установленного порога (выполняются условия 1, 2, 3), но не выполняются условия 4, 5, 6, то результатом измерения будет сигнал "цель не определена".If, when searching for its own speed, a maximum is detected above the set threshold (conditions 1, 2, 3 are fulfilled), but conditions 4, 5, 6 are not fulfilled, then the result of the measurement will be a signal “target not defined”.

Алгоритм поиска целей одинаковый для измерения из неподвижного положения и измерения в движении. Меняются только области просмотра спектра сигнала в соответствии с выбранным режимом работы, направлением движения измеряемых целей, найденной собственной скоростью для измерения в движении и найденной скоростью первой (более быстрой) цели при поиске второй цели при измерении из неподвижного положения.The target search algorithm is the same for measuring from a fixed position and measuring in motion. Only the viewing areas of the signal spectrum change in accordance with the selected operating mode, the direction of movement of the measured targets, the found own speed for measuring in motion and the found speed of the first (faster) target when searching for a second target when measuring from a fixed position.

Порог обнаружения целей для измерения из неподвижного положения выбирается в соответствии с кодом команды измерения. Порог для измерения в движении выбирается в соответствии с заданным направлением измерения. После выбора порога проводится его автоматическая коррекция так, чтобы ограничить снизу область просмотра уровнем 1/128 самого мощного сигнала, исключая сигнал отражения от дороги, если измерение проводится в движении.The detection threshold for measuring targets from a fixed position is selected in accordance with the measurement command code. The threshold for measuring in motion is selected in accordance with a given direction of measurement. After selecting a threshold, it is automatically corrected so as to limit the viewing area from below to the level of 1/128 of the most powerful signal, excluding the reflection signal from the road, if the measurement is carried out in motion.

При поиске сигнала отражения от цели проверяется выполнение следующих условий:When searching for a reflection signal from a target, the following conditions are checked:

1. В спектре должен быть максимум: квадрат модуля отсчета спектра должен превышать значение квадрата модуля предшествующего и последующего отсчета.1. There should be a maximum in the spectrum: the square of the spectrum reference module must exceed the value of the square of the module of the previous and subsequent reference.

2. Уровень на максимуме должен превышать более чем в 4 раза уровень на зеркальной частоте. Это обеспечивает выделение направления при правильной настройке фазы и уровней синфазного и квадратурного канала приемника.2. The level at the maximum should exceed more than 4 times the level at the mirror frequency. This ensures that the direction is highlighted when the phase and levels of the in-phase and quadrature channels of the receiver are correctly adjusted.

3. Уровень на максимуме должен превышать установленный порог.3. The maximum level must exceed the set threshold.

4. На предшествующих 5 отсчетах спектра после максимума не должно быть отсчетов, превышающих уровень сигнала на максимуме.4. In the previous 5 samples of the spectrum, after the maximum there should be no samples exceeding the signal level at the maximum.

5. На последующих 5 отсчетах спектра после максимума не должно быть отсчетов, превышающих уровень сигнала на максимуме. Выполнение условий 4 и 5 не позволяет в качестве скорости цели выдать сигналы помех в виде локальных максимумов на склонах максимумов, соответствующих истинным скоростям целей.5. In the next 5 samples of the spectrum after the maximum there should not be samples exceeding the signal level at the maximum. Fulfillment of conditions 4 and 5 does not allow, as the target’s speed, to give out interference signals in the form of local maxima on the slopes of the maxima corresponding to the true target velocities.

6. Проверяется отсутствие сигналов с уровнем, более чем в 100 раз превышающим уровень на максимуме в зоне половинной частоты шириной в 7 отсчетов.6. The absence of signals with a level more than 100 times higher than the level at the maximum in the half-frequency zone with a width of 7 samples is checked.

7. Проверяется отсутствие сигналов с уровнем, более чем в 100 раз превышающим уровень на максимуме в зоне 1/3 частоты максимума шириной в 7 отсчетов. Выполнение условий 5 и 6 не позволяет в качестве скорости цели выдать частоты сигналов, обусловленных многократными отражениями (фиг.5).7. The absence of signals with a level more than 100 times the level at the maximum in the 1/3 zone of the maximum frequency with a width of 7 samples is checked. The fulfillment of conditions 5 and 6 does not allow, as the speed of the target, to give out the frequencies of the signals caused by multiple reflections (Fig. 5).

При измерении из неподвижного положения выполняются следующие действия:When measuring from a stationary position, the following actions are performed:

1. Вычисляется порог в соответствии с кодом команды. Для максимальной дальности выставляется в соответствии с настройкой измерителя в стенде на дальность 600...700 м. Для уменьшенных дальностей порог соответственно увеличивается.1. The threshold is calculated in accordance with the command code. For maximum range, it is set in accordance with the meter setting in the stand to a range of 600 ... 700 m. For reduced ranges, the threshold increases accordingly.

2. Выбирается область для поиска в положительных или отрицательных частотах в соответствии с направлением движения измеряемой цели.2. The area to search in positive or negative frequencies is selected in accordance with the direction of movement of the measured target.

3. Ищется глобальный максимум в области от 7 отсчета частоты до 250 км/ч.3. A global maximum is sought in the region from 7 counting frequencies to 250 km / h.

4. Если уровень глобального максимума более чем в 128 раз превосходит вычисленный порог, порог заменяется на 1/128 от уровня глобального максимума.4. If the global maximum is more than 128 times the calculated threshold, the threshold is replaced by 1/128 of the global maximum.

5. Скорость цели №1 ищется в зоне от 250 до 20 км/ч по описанному выше алгоритму определения скорости цели. Просмотр ведется от больших скоростей к меньшим, что обеспечивает выделение наибольшей скорости в потоке транспорта.5. Target speed No. 1 is searched in the zone from 250 to 20 km / h using the algorithm for determining the target speed described above. Viewing is conducted from high speeds to lower, which ensures the allocation of the highest speed in the stream of transport.

6. Если найдена скорость цели №1, то скорость цели №2 ищется в зоне от скорости цели №1 минус 3 км/ч до абсолютных 20 км/ч по тому же алгоритму от больших скоростей к меньшим. Это позволяет найти вторую по величине скорость в потоке транспорта при условии разделения минимум в 3 км/ч от наибольшей.6. If the speed of target No. 1 is found, then the speed of target No. 2 is searched in the zone from the speed of target No. 1 minus 3 km / h to absolute 20 km / h using the same algorithm from high speeds to lower ones. This allows you to find the second largest speed in the stream of transport, subject to separation of at least 3 km / h from the highest.

При измерении в движении выполняются следующие действия:When measuring in motion, the following actions are performed:

1. Устанавливается порог для обнаружения отражений от дороги и неподвижных предметов в соответствии с настройкой измерителя в стенде на дальность 130 м.1. A threshold is set for the detection of reflections from the road and stationary objects in accordance with the setting of the meter in the stand at a distance of 130 m.

2. Выбирается область частот, соответствующая приближению к измерителю для поиска сигнала дороги.2. The frequency range corresponding to the approach to the meter to search for a road signal is selected.

3. При наличии в памяти результата прошлого измерения собственной скорости от 35 км/ч до 150 км/ч, установленного специальной командой от управляющего контроллера, осуществляется поиск собственной скорости в зоне +/-5 км/ч от заданного значения по описанному алгоритму определения собственной скорости от меньших скоростей к большим. Это позволяет использовать захват собственной скорости даже при последующем появлении попутных догоняемых целей.3. If the result of the previous measurement of the natural speed from 35 km / h to 150 km / h, set by a special command from the control controller, is stored in the memory, the natural speed is searched in the zone +/- 5 km / h from the set value according to the described algorithm for determining the natural speeds from lower to higher speeds. This allows you to use the capture of its own speed even with the subsequent occurrence of associated catch-up targets.

4. При отсутствии собственной скорости в памяти от 35 км/ч до 150 км/ч или при не обнаружении собственной скорости на шаге 3 выполняется поиск собственной скорости от 30 км/ч до 150 км/ч по описанному выше алгоритму от меньших скоростей к большим.4. If there is no intrinsic speed in the memory from 35 km / h to 150 km / h or if no intrinsic speed is detected, in step 3 a search is made for the intrinsic speed from 30 km / h to 150 km / h using the above-described algorithm from lower to higher speeds .

5. При успешном определении собственной скорости осуществляется определение скорости цели заданного направления движения следующими шагами.5. Upon successful determination of the intrinsic speed, the target velocity of the given direction of movement is determined by the following steps.

6. Вычисляется порог обнаружения целей в соответствии с выбранным направлением измерения. Для приближения устанавливается порог максимальной дальности 600...700 м. Для удаления устанавливается порог в соответствии с настройкой в измерительном стенде на дальность 260 м. Это обеспечивает измерение скоростей только ближайшего транспорта, обгоняющего транспортное средство, с которого производится измерение.6. The target detection threshold is calculated in accordance with the selected measurement direction. For approaching, a threshold of a maximum range of 600 ... 700 m is set. For removal, a threshold is set in accordance with the setting in the measuring stand to a distance of 260 m. This provides speed measurements only for the nearest transport that overtakes the vehicle from which the measurement is made.

7. Определяется глобальный максимум в области поиска целей в соответствии с выбранным направлением измерения. Для приближения от собственной скорости до собственной скорости плюс 10 км/ч до собственной скорости плюс 250 км/ч. Для удаления от 7 отсчета частоты до 250 км/ч минус собственная скорость.7. The global maximum is determined in the field of target search in accordance with the chosen direction of measurement. To approach from your own speed to your own speed, plus 10 km / h to your own speed, plus 250 km / h. To move away from the 7th frequency reference to 250 km / h minus its own speed.

8. Если уровень глобального максимума более чем в 128 раз превосходит вычисленный порог, порог заменяется на 1/128 от уровня глобального максимума.8. If the global maximum is more than 128 times the calculated threshold, the threshold is replaced by 1/128 of the global maximum.

9. При измерении на приближение подсчитывается число превышающих порог максимумов, от собственной скорости плюс 40 км/ч до собственной скорости плюс 250 км/ч. При измерении на удаление подсчитывается число превышающих порог максимумов от 10 км/ч до 250 км/ч минус собственная скорость.9. When measuring the approximation, the number of maximums exceeding the threshold is calculated, from the own speed plus 40 km / h to the own speed plus 250 km / h. When measuring for removal, the number of maxima exceeding the threshold is calculated from 10 km / h to 250 km / h minus proper speed.

10. При превышении числа указанных максимумов 10 скорость цели не определяется. Это позволяет избежать определения сигналов многочисленных отражений между различными целями в качестве скорости цели.10. If the number of these maxima exceeds 10, the speed of the target is not determined. This avoids the determination of signals of multiple reflections between different targets as the speed of the target.

11. При не превышении числом указанных максимумов 10 выполняется определение скорости цели с указанным направлением. Поиск осуществляется по описанному алгоритму определения скорости цели в зонах от собственной скорости плюс 40 км/ч до собственной скорости плюс 250 км/ч при измерении на приближение и 10 км/ч до 250 км/ч минус собственная скорость при измерении на удаление. Поиск осуществляется от больших скоростей к меньшим. Это обеспечивает определение наибольшей скорости в потоке заданного направления.11. If the number does not exceed the indicated maximums 10, the speed of the target with the specified direction is determined. The search is carried out according to the described algorithm for determining the speed of a target in zones from its own speed plus 40 km / h to its own speed plus 250 km / h when measuring for approximation and 10 km / h to 250 km / h minus its own speed when measuring for distance. Search is carried out from high speeds to lower. This provides the determination of the highest speed in the stream of a given direction.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в любом из пунктов формулы изобретения.The possibility of industrial application of the claimed technical solution is confirmed by the known and described in the application means and methods by which it is possible to carry out the invention in the form as described in any of the claims.

Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием известных технологий и технических средств (двухканальный анализатор спектра, процессор обработки сигналов ADSP-2186), что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию “промышленная применимость”.The proposed device can be manufactured industrially using well-known technologies and technical means (two-channel spectrum analyzer, signal processor ADSP-2186), which determines, according to the applicant, its compliance with the criterion of “industrial applicability”.

Claims (2)

1. Измеритель скорости движения объекта, содержащий средства для излучения СВЧ-сигнала заданной частоты, приема отраженного от движущегося объекта сигнала, блок обработки информации и блок управления и индикации, отличающееся тем, что средства для излучения СВЧ-сигнала заданной частоты и приема отраженного от движущегося объекта сигнала выполнены в виде приемопередающей антенны, волноводно-турникетного преобразователя, полупроводникового генератора, фазовращателя, смесителя и предварительного усилителя доплеровского сигнала, а блок обработки информации выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя и сигнального процессора, при этом первый выход полупроводникового генератора подключен ко входу волноводно-турникетного преобразователя, первый выход которого соединен с приемо-передающей антенной, а второй выход - с первым входом смесителя, ко второму входу которого подключен второй выход полупроводникового генератора, а третий выход полупроводникового генератора через фазовращатель подключен к третьему входу смесителя, кроме того, двухканальный выход смесителя соединен с входами предварительного усилителя доплеровского сигнала, выходы которого соединены со входами аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами сигнального процессора, выход которого соединен с входом полупроводникового генератора, причем сигнальный процессор соединен с блоком управления и индикации.1. A speed meter of an object, comprising means for emitting a microwave signal of a given frequency, receiving a signal reflected from a moving object, an information processing unit and a control and indication unit, characterized in that means for emitting a microwave signal of a given frequency and receiving reflected from a moving the signal object is made in the form of a transceiver antenna, a waveguide-turnstile converter, a semiconductor generator, a phase shifter, a mixer and a pre-amplifier of the Doppler signal, and the unit information processing is made in the form of an analog-to-digital converter and a signal processor, while the first output of the semiconductor generator is connected to the input of the waveguide-turnstile converter, the first output of which is connected to the transceiver antenna, and the second output to the first input of the mixer, to the second input of which the second output of the semiconductor generator is connected, and the third output of the semiconductor generator is connected to the third input of the mixer through a phase shifter, in addition, the two-channel output mixes la is connected to the preamplifier inputs of the Doppler signal, the outputs of which are connected to the inputs of an analog-digital converter, whose outputs are connected to inputs of a signal processor whose output is connected to the input of the semiconductor oscillator, and a signal processor connected to the control and display unit. 2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен нормирующим усилителем, подключенным между предварительным усилителем доплеровского сигнала и аналого-цифровым преобразователем.2. The meter according to claim 1, characterized in that it is equipped with a normalizing amplifier connected between the pre-amplifier of the Doppler signal and an analog-to-digital converter.
RU2002125759/09A 2002-09-24 2002-09-24 Object movement velocity meter RU2237266C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125759/09A RU2237266C2 (en) 2002-09-24 2002-09-24 Object movement velocity meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125759/09A RU2237266C2 (en) 2002-09-24 2002-09-24 Object movement velocity meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002125759A RU2002125759A (en) 2004-03-27
RU2237266C2 true RU2237266C2 (en) 2004-09-27

Family

ID=33433029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002125759/09A RU2237266C2 (en) 2002-09-24 2002-09-24 Object movement velocity meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2237266C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002125759A (en) 2004-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3798644A (en) Vector velocity system
JP2006518037A (en) Method and apparatus for obtaining geodetic distance data
US4167330A (en) Velocity measuring system
RU2352909C1 (en) Method for radiolocating measurement of vessel hull vibration and device for its realisation
JPH11326509A (en) Method and system for detecting traveling object using synthesis opening radar system
RU2465618C1 (en) Automatic classification system of short-range hydrolocator
WO2022000332A1 (en) Radar detection method and related device
RU2237266C2 (en) Object movement velocity meter
JPH05196726A (en) Method and apparatus for controlling sensitivity and speed
RU2399888C1 (en) Method of measuring level of material in reservoir
RU2287840C1 (en) Method of detection and classification of surface targets
JP2022046300A (en) Moving speed detector and detection method
RU2534731C1 (en) Automatic classification system for short-range sonar
RU2321015C1 (en) Mode of direction finding and direction finder for its realization
RU2362182C1 (en) Radial velocity measurement method and radiolocation station for its implementation
US11581634B2 (en) Method and apparatus for recognizing an absorptive radome coating
RU2793779C1 (en) Method for determining parameters of maneuvering of the source of probing signals
RU2114444C1 (en) Target tracking monopulse radar
RU2096798C1 (en) Device for processing of radar signals
RU2510882C1 (en) Device for determining ionosphere altitude in scanned area
CN113687344B (en) Triangular wave modulation linear frequency modulation continuous wave radar speed measuring method
RU2058033C1 (en) Method for selecting moving targets
JPH0656413B2 (en) Radar equipment
RU2683578C1 (en) Method for measuring ground speed
JPH0549196B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100925