RU2521240C1

RU2521240C1 - Device for remote detection of items in human body, under clothing and/or in luggage in controlled space

Info

Publication number: RU2521240C1
Application number: RU2013104005/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Федотович Боев; Александр Павлович Князев; Алексей Александрович Каптюг; Дмитрий Дмитриевич Ступин
Original assignee: Сергей Федотович Боев; Александр Павлович Князев; Алексей Александрович Каптюг; Дмитрий Дмитриевич Ступин
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2014-06-27
Also published as: WO2012018275A1

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: device for the remote detection, in a controlled space, of items in the body of a person, under the clothing of the person and/or in the person's luggage comprises a transceiving antenna array, a receiver, an analogue-to-digital converter, a computing unit, wherein multichannel output of the transceiving antenna array is connected to a multichannel input of the receiver, which consists of series-connected amplifier and analogue-to-digital converter, the multichannel output of which is connected to the multichannel input of a signal processing unit, which consists of special-purpose processor for local-packet signal processing and the computing unit, interconnected by a digital-command bus and a second digital-command bus is connected between a decision point, the computing unit and a digital probing signal generator, the multichannel output of which is connected to a series-connected digital-to-analogue converter, a transmitter amplifier and a multichannel output of a transmitting antenna array.

EFFECT: remote analysis of the state of controlled space.

1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройствам и системам дистанционного обнаружения в контролируемом пространстве объектов и предметов (оружия, взрывчатки и наркотиков), спрятанных в теле человека, под его одеждой на теле либо в багаже, при массовом скоплении людей или их потоке, которые основаны на формировании радиоизображений таких объектов в менее чем сантиметровом диапазоне волн (далее МСМ). Также оно может быть применено и к другим массовым скоплениям или потокам других объектов.The present invention relates to devices and systems for remote detection in a controlled space of objects and objects (weapons, explosives and drugs) hidden in a person’s body, under his clothes on his body or in baggage, with a mass of people or their flow, which are based on the formation of radio images such objects in less than a centimeter wavelength range (hereinafter referred to as MSM). It can also be applied to other mass clusters or flows of other objects.

Известно устройство дистанционного обнаружения предметов, скрытых под одеждой людей, содержащее антенну, приемник, блок обработки сигналов (Патент РФ №2133971 по кл. G01V 3/11 от 27.07.1999 г.).A device for remote detection of objects hidden under clothing of people, containing an antenna, receiver, signal processing unit (RF Patent No. 2133971 according to class G01V 3/11 from 07/27/1999).

Данное устройство позволяет обнаружить металлические и неметаллические предметы (например, взрывчатку и т.п.), которые могут быть скрыты под одеждой людей и в багаже. Недостатком вышеуказанного устройства является то, что необходима организация индивидуального дистанционного контроля людей и их багажа.This device allows you to detect metallic and non-metallic objects (for example, explosives, etc.) that can be hidden under people's clothing and in baggage. The disadvantage of the above device is that it is necessary to organize individual remote control of people and their luggage.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному устройству по совокупности существенных признаков является установка для обнаружения неразрешенных предметов и веществ в контролируемых объектах, содержащая приемопередающую антенную решетку, приемник, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок (Патент РФ №2309432 по кл. G01V 13/88 от 10.02.2006 г.).The closest in technical essence to the claimed device in terms of essential features is the installation for detecting unauthorized objects and substances in controlled objects, containing a transceiver antenna array, receiver, analog-to-digital converter, a computing unit (RF Patent No. 2309432 according to class G01V 13/88 dated February 10, 2006).

Вышеуказанная установка позволяет обеспечить выявление взрывчатых веществ и скрытых под одеждой человека предметов. Недостатком вышеуказанной установки является то, что необходима организация индивидуального дистанционного контроля людей и их багажа.The above installation allows the detection of explosives and objects hidden under human clothing. The disadvantage of the above installation is that it is necessary to organize individual remote control of people and their luggage.

Задача, на решение которой направлено заявленное устройство для дистанционного обнаружения в контролируемом пространстве предметов в теле человека, под его одеждой и/или в его багаже, заключается в дистанционном анализе состояния контролируемого пространства в целях обнаружения контролируемых предметов (оружие, взрывчатка, наркотики и т.д.) при большом потоке людей.The task to which the claimed device is directed for remote detection of objects in a controlled space in a person’s body, under his clothes and / or in his luggage, consists in remote analysis of the state of a controlled space in order to detect controlled objects (weapons, explosives, drugs, etc.) d.) with a large flow of people.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство для дистанционного обнаружения в контролируемом пространстве предметов в теле человека, под его одеждой и/или в его багаже, содержащее приемопередающую антенную решетку, приемник, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок, многоканальный выход приемопередающей антенной решетки соединен с многоканальным входом приемника, состоящего из последовательно соединенных усилителя и аналого-цифрового преобразователя, многоканальный выход которого соединен с многоканальным входом блока обработки сигналов, состоящего из спецпроцессора локально-пачечной обработки сигналов и вычислительного блока, соединенных между собой командно-цифровой шиной, а вторая командно-цифровая шина включена между пунктом принятия решения, вычислительным блоком и цифровым формирователем зондирующих сигналов, многоканальный выход которого соединен с последовательно включенными цифро-аналоговым преобразователем, усилителем передатчика и многоканальным выходом передающей антенной решетки.The problem is solved due to the fact that the device for remote detection in a controlled space of objects in the human body, under his clothes and / or in his luggage, containing a transceiver antenna array, a receiver, an analog-to-digital converter, a computing unit, a multi-channel output of a transceiver antenna array connected to a multi-channel input of the receiver, consisting of a series-connected amplifier and an analog-to-digital converter, the multi-channel output of which is connected to a multi-channel m input of a signal processing unit, consisting of a special processor for locally burst signal processing and a computational unit interconnected by a command-digital bus, and a second command-digital bus is connected between the decision point, the computational unit, and the digital shaper of probing signals, the multi-channel output of which is connected with a series-connected digital-to-analog converter, a transmitter amplifier and a multi-channel output of the transmitting antenna array.

На фиг.1 приведена схема устройства для дистанционного обнаружения в контролируемом пространстве предметов, скрытых в теле человека, под его одеждой и/или в его багаже, где введены следующие обозначения: приемная 1 и передающая 2 антенные решетки, приемник 3, состоящий из усилителя 4 и аналого-цифрового преобразователя 5, блок обработки сигналов 6, состоящий из спецпроцессора локально-пачечной обработки сигналов 7 и вычислительного блока 8, соединенных между собой командно-цифровой шиной 9, вторая командно-цифровая шина 10 включена между командным пунктом принятия решения 11, вычислительным блоком 8 и цифровым формирователем зондирующих сигналов 12, цифро-аналоговый преобразователь 13 и усилитель передатчика 14.Figure 1 shows a diagram of a device for remote detection in a controlled space of objects hidden in the human body, under his clothes and / or in his luggage, where the following designations are introduced: receiving 1 and transmitting 2 antenna arrays, receiver 3, consisting of an amplifier 4 and an analog-to-digital converter 5, a signal processing unit 6, consisting of a special processor for locally-burst signal processing 7 and a computing unit 8, interconnected by a command-digital bus 9, a second command-digital bus 10 is connected between the command nym point decision 11, the computing unit 8 and a digital generator of probing signals 12, digital-to-analog converter 13 and the transmitter amplifier 14.

Устройство дистанционного обнаружения в контролируемом пространстве предметов, скрытых в теле человека, под его одеждой и/или в его багаже, работает следующим образом.The device for remote detection in a controlled space of objects hidden in the human body, under his clothes and / or in his luggage, works as follows.

При наличии в контролируемом пространстве объектов, в которых происходят резонансные явления на определенных частотах в спектре зондирующих сигналов, они принимаются приемной антенной решеткой 1. Принятые сигналы усиливаются в приемнике 3, проходят аналого-цифровые преобразования для предварительной обработки в зависимости от выбранного алгоритма пачечной обработки, что позволяет снизить помеховый фон. Затем в спецпроцессоре 7 осуществляется локально-пачечная обработка спектральных составляющих принятых зондирующих сигналов, возникающих в местах нахождения контролирующих объектов, которая позволяет компенсировать помехи и за счет сложения локальных максимумов полезных сигналов выявить резонансные конфигурации спектров, принадлежащих конкретным контролируемым объектам. При этом локальные максимумы векторов с одинаковой дальностью, но от разных составляющих выделяются по критерию «И» в сигнальные отметки от каждого объекта для дальнейшей обработки, а локальные максимумы шумовых сигналов автоматически уничтожаются. Сравнение полученных спектров со спектрами контролируемых объектов осуществляется в вычислительном блоке 8 путем их перебора с последующим построением радиопортретов конкретных объектов и их передачи на пункт принятия решений 11 по командно-цифровой шине 10. Одновременно сигналы через шину 10 поступают на цифровой формирователь зондирующих сигналов 12, который формирует зондирующие сигналы с предельно высокой крутизной фронтов в менее чем сантиметровом диапазоне радиоволн. Затем производится цифроаналоговое преобразование в 13, усиление в передатчике 14 и излучение в контролируемое пространство. При этом мощность излучения не должна превышать санитарную норму для конкретного диапазона. Проводится сопровождение несанкционированного объекта (объектов), определение состава вещества, его количества и уточнение типа объекта.If there are objects in the controlled space in which resonant phenomena occur at certain frequencies in the spectrum of the probing signals, they are received by the receiving antenna array 1. The received signals are amplified in receiver 3, they undergo analog-to-digital conversions for preliminary processing, depending on the selected burst processing algorithm, which reduces the interference background. Then, in the special processor 7, the local-packet processing of the spectral components of the received sounding signals arising at the locations of the controlling objects is performed, which allows you to compensate for interference and, by adding the local maxima of the useful signals, to identify resonant configurations of the spectra belonging to specific controlled objects. Moreover, the local maximums of vectors with the same range, but from different components, are allocated according to the “I” criterion to the signal marks from each object for further processing, and the local maximums of noise signals are automatically destroyed. Comparison of the obtained spectra with the spectra of the monitored objects is carried out in computing unit 8 by sorting them and then constructing radio portraits of specific objects and transmitting them to the decision-making point 11 via the command-digital bus 10. At the same time, the signals through bus 10 are fed to the digital probing signal shaper 12, which generates sounding signals with extremely high steepness of the fronts in less than a centimeter range of radio waves. Then digital-to-analog conversion to 13, amplification in the transmitter 14, and radiation to a controlled space are performed. At the same time, the radiation power should not exceed the sanitary norm for a specific range. Unauthorized object (s) are escorted, the composition of the substance, its quantity and the type of object are clarified.

Таким образом, предложенное устройство дистанционного обнаружения в контролируемом пространстве предметов, скрытых в теле человека, под его одеждой и/или в его багаже, позволяет при большом потоке людей осуществлять дистанционный анализ контролируемого пространства и обнаруживать контролируемые предметы (оружие, взрывчатка, наркотики и т.д.).Thus, the proposed device for remote detection in a controlled space of objects hidden in the human body, under his clothes and / or in his luggage, allows for a large flow of people to remotely analyze the controlled space and detect controlled objects (weapons, explosives, drugs, etc.). d.).

Claims

A device for remote detection in a controlled space of objects in the human body, under his clothes and / or in his luggage, containing a transceiver antenna array, a receiver, an analog-to-digital converter, a computing unit, characterized in that the multi-channel output of the transceiver antenna array is connected to a multi-channel input a receiver consisting of a series-connected amplifier and an analog-to-digital converter, the multi-channel output of which is connected to the multi-channel input of the processing unit signals, consisting of a special processor for locally burst signal processing and a computational unit interconnected by a command-digital bus, and a second command-digital bus is connected between the decision point, the computational unit, and the digital shaper of probing signals, the multi-channel output of which is connected to series-connected digital-analog converter, transmitter amplifier and multi-channel output of the transmitting antenna array.