RU2586860C2 - Registration and control of moving objects flights - Google Patents
Registration and control of moving objects flights Download PDFInfo
- Publication number
- RU2586860C2 RU2586860C2 RU2014119355/08A RU2014119355A RU2586860C2 RU 2586860 C2 RU2586860 C2 RU 2586860C2 RU 2014119355/08 A RU2014119355/08 A RU 2014119355/08A RU 2014119355 A RU2014119355 A RU 2014119355A RU 2586860 C2 RU2586860 C2 RU 2586860C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- frequency
- frequency amplifier
- key
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемая система относится к области технических средств регистрации и контроля рейсов подвижных объектов и может быть использована для учета эффективности применения транспортных средств при автоматическом учете отгрузки продукции в торговле или учете приемки сырья, отгрузки продукции в сельском хозяйстве, при перевозке твердых бытовых отходов и сыпучих грузов.The proposed system relates to the field of technical means of registration and control of flights of moving objects and can be used to take into account the effectiveness of the use of vehicles when automatically accounting for the shipment of products in trade or taking into account the acceptance of raw materials, shipment of products in agriculture, and for transportation of municipal solid waste and bulk cargo.
Известны системы и устройства регистрации и контроля подвижных объектов (авт. свид. СССР №№215.536, 318.971, 477.330, 498.636, 696.508, 769581, 830.447, 1.123.041, патенты РФ №№2.100.843, 2.184.992, 2.225.642, 2.234.735, 2.243.592; патент Франции №2.658.341; патенты ЕР №№0.249.487, 0.989.525 и др.).Known systems and devices for registration and control of moving objects (ed. Certificate of the USSR No. 215.536, 318.971, 477.330, 498.636, 696.508, 769581, 830.447, 1.123.041, RF patents No. 2.100.843, 2.184.992, 2.225.642 , 2.234.735, 2.243.592; French patent No. 2.658.341; EP patents No. 0.249.487, 0.989.525, etc.).
Из известных систем и устройств наиболее близким к предлагаемым является устройство для учета рейсов автосамосвалов (патент РФ №2.234.735, G07C 5/08, 2002), которое и выбрано в качестве прототипа.Of the known systems and devices, the closest to the proposed one is a device for recording flights of dump trucks (RF patent No. 2.234.735,
Известное устройство обеспечивает повышение помехозащищенности и избирательности панорамного приемника путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.The known device provides increased noise immunity and selectivity of the panoramic receiver by suppressing false signals (interference) received via additional channels.
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей системы путем контроля за выполнением графика заданного маршрута движения.An object of the invention is to expand the functionality of the system by monitoring the implementation of the schedule of a given route of movement.
Поставленная задача решается тем, что система регистрации и контроля рейсов подвижных объектов, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, на каждом контролируемом подвижном объекте последовательно включенные датчик давления, элемент И, второй вход которого соединен с выходом датчика положения кузова, блок кодирования, второй и третий входы которого соединены с выходами датчика расхода топлива и датчика пройденного пути соответственно, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с первым выходом генератора высокой частоты, и усилитель мощности, а на пункте контроля последовательно включенные приемную антенну, усилитель высокой частоты, первый смеситель, второй вход которого через первый гетеродин соединен с выходом блока поиска, первый усилитель промежуточной частоты, второй ключ, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, фильтр нижних частот и дешифратор, к выходам которого подключены по числу контролируемых подвижных объектов исполнительные блоки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к дешифратору элемента запрета, блока регистрации и формирователя длительности импульсов, выход которого соединен с запрещающим входом элемента запрета, последовательно подключенные к выходу усилителя высокой частоты второй смеситель, второй вход которого через второй гетеродин соединен с выходом блока поиска, второй усилитель промежуточной частоты, коррелятор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной высоты, и пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, последовательно подключенные к второму входу первого гетеродина первый ключ, второй вход которого через амплитудный детектор соединен с выходом второго ключа, частотомер и дополнительный блок регистрации, второй, третий и четвертый входы которого соединены непосредственно и через счетчик расхода топлива и счетчик пройденного пути с соответствующими выходами дешифратора, при этом частоты гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частотыThe problem is solved in that the system of registration and control of flights of moving objects, containing, in accordance with the closest analogue, on each controlled moving object a pressure sensor connected in series, element I, the second input of which is connected to the output of the body position sensor, a coding unit, a second and the third inputs of which are connected to the outputs of the fuel consumption sensor and the sensor of the traveled distance, respectively, a phase manipulator, the second input of which is connected to the first output of the high generator s, and a power amplifier, and at the control point, a receiving antenna, a high-frequency amplifier, a first mixer, the second input of which through the first local oscillator is connected to the output of the search unit, the first intermediate frequency amplifier, the second key, the first multiplier, the second input of which is connected to low-pass filter output, a narrow-band filter, a second multiplier, the second input of which is connected to the output of the second key, a low-pass filter and a decoder, to the outputs of which are connected according to the number of monitored moving objects, executive units, each of which consists of a prohibition element, a registration unit and a pulse shaper connected in series to the decoder, the output of which is connected to the prohibition input of the prohibition element, and a second mixer connected to the output of the high-frequency amplifier, the second input of which is connected through the second local oscillator with the output of the search unit, a second intermediate-frequency amplifier, a correlator, the second input of which is connected to the output of the first intermediate-frequency amplifier you, and a threshold block whose output is connected to the second input of the second key, the first key is connected in series to the second input of the first local oscillator, the second input of which is connected through the amplitude detector to the output of the second key, a frequency meter and an additional recording unit, whose second, third and fourth inputs connected directly and through the fuel consumption meter and the traveled distance meter with the corresponding outputs of the decoder, while the local oscillator frequencies are spaced twice the intermediate frequency
fГ2-fГ1=2fпр,f r2 -f r1 = 2f pr
выбраны симметричными относительно несущей частоты основного каналаselected symmetrical with respect to the carrier frequency of the main channel
f1-fГ1=fГ2-f1=fпрf 1 -f G1 = f G2 -f 1 = fpr
и перестраиваются синхронно, отличается от ближайшего аналога тем, что она снабжена радиочастотными метками, устанавливаемыми в контрольных точках по маршруту движения подвижного объекта, который снабжен приемопередающей антенной, циркулятором, усилителем высокой частоты, фазовым детектором, сумматором, формирователем кода и таймером, причем к выходу усилителя мощности последовательно подключены циркулятор, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты, фазовый детектор, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора высокой частоты, и сумматор, второй вход которого через формирователь кода соединен с выходом таймера, а выход подключен к четвертому входу блока кодирования, каждая радиочастотная метка выполнена в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем и набором отражателей, встречно-штыревой преобразователь поверхностных акустических волн содержит две гребенчатые системы электродов, соединенные друг с другом шинами, связанными с микрополосковой приемопередающей антенной, выполненной также на поверхности пьезокристалла.and are tuned in synchronously, differs from the closest analogue in that it is equipped with radio frequency tags installed at control points along the movement path of a moving object, which is equipped with a transceiver antenna, a circulator, a high-frequency amplifier, a phase detector, an adder, a code generator and a timer, and to the output a power amplifier is connected in series with a circulator, the input-output of which is connected to a transceiver antenna, a high-frequency amplifier, a phase detector, the second input of which is connected inen with the second output of the high-frequency generator, and the adder, the second input of which is connected through the code generator to the timer output, and the output is connected to the fourth input of the coding unit, each radio-frequency tag is made in the form of a piezocrystal with a thin-film aluminum interdigital transducer deposited on its surface and a set of reflectors, the interdigital transducer of surface acoustic waves contains two comb systems of electrodes connected to each other by buses connected to microfields Osche transceiver antenna, also made on the surface of the piezocrystal.
Структурная схема аппаратуры, устанавливаемой на подвижном объекте, представлена на фиг. 1. Структурная схема аппаратуры, устанавливаемая на пункте контроля, на фиг. 3. Функциональная схема радиочастотной метки изображена на фиг. 2. Частотная диаграмма, поясняющая процесс образования дополнительных каналов приема, показана на фиг. 4.The block diagram of the equipment installed on a moving object is shown in FIG. 1. The block diagram of the equipment installed at the control point, in FIG. 3. A functional diagram of the RFID tag is shown in FIG. 2. A frequency diagram explaining the process of forming additional reception channels is shown in FIG. four.
Аппаратура, устанавливаемая на подвижном объекте, содержит последовательно включенные датчик 1 давления, элемент И 3, второй вход которого соединен с выходом датчика 2 положения кузова, блок 4 кодирования, второй и третий входы которого соединены с выходами датчика 11 расхода топлива и датчика 12 пройденного пути соответственно, фазовый манипулятор 14, второй вход которого соединен с первым выходом генератора 13 высокой частоты, усилитель 15 мощности, циркулятор 39, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 16, усилитель 40 высокой частоты, фазовый детектор 41, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора 13 высокой частоты, и сумматор 42, второй вход которого через формирователь 44 кода соединен с выходом таймера 43, а выход подключен к четвертому входу блока 4 кодирования.The equipment installed on a moving object contains a
Радиочастотная метка выполнена в виде пьезокристалла 45 с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем и набором 50 отражателей. Встречно-штыревой преобразователь (ВШП) поверхностных акустических волн (ПАВ) содержит две гребенчатые системы электродов 47, соединенные друг с другом шинами 48 и 49, связанными с микрополосковой приемопередающей антенной 46, выполненной также на поверхности пьезокристалла 45.The radio frequency tag is made in the form of a
Аппаратура, устанавливаемая на пункте контроля, содержит последовательно включенные приемную антенну 17, усилитель 18 высокой частоты, первый смеситель 21, второй вход которого через первый гетеродин 20 соединен с выходом блока 19 поиска, первый усилитель 22 промежуточной частоты, второй ключ 38, первый перемножитель 24, второй вход которого соединен с выходом фильтра 27 нижних частот, узкополосный фильтр 26, второй перемножитель 25, второй вход которого соединен с выходом второго ключа 38, фильтр 27 нижних частот и дешифратор 7, к выходам которого подключены по числу контролируемых подвижных объектов исполнительные блоки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к дешифратору 7 элемента 9 запрета, блока 8 регистрации и формирователя 10 длительности импульсов, выход которого соединен с запрещающим входом элемента 9 запрета. К выходу усилителя 18 высокой частоты последовательно подключены второй смеситель 34, второй вход которого через второй гетеродин 33 соединен с выходом блока 19 поиска, второй усилитель 35 промежуточной частоты, коррелятор 36, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 22 промежуточной частоты, и пороговый блок 37, выход которого соединен с вторым входом второго ключа 38. К второму входу первого гетеродина 20 последовательно подключены первый ключ 28, второй вход которого через амплитудный детектор 23 соединен с выходом второго ключа 38, частотомер 29 и дополнительный блок 32 регистрации, второй, третий и четвертый входы которого соединены непосредственно и через счетчик 30 расхода топлива и счетчик 31 пройденного пути с соответствующими выходами дешифратора 7.The equipment installed at the control point contains a
Система регистрации и контроля рейсов подвижных объектов работает следующим образом.The system of registration and control of flights of moving objects works as follows.
При подъеме кузова с грузом давление в масляной магистрали подъема кузова увеличивается, датчик 1 давления выдает сигнал, который поступает на первый вход логического элемента И 3. Последний выдает сигнал только тогда, когда на второй его вход поступает сигнал от датчика 2 положения кузова, который выдает сигнал лишь при поднятом в верхнее положение кузове. При наличии двух сигналов от датчика 1 давления и датчика 2 положения кузова элемент И 3 выдает сигнал, который поступает на первый вход блока 4 кодирования.When lifting a body with a load, the pressure in the oil line of the lifting body increases, the
Описанная выше работа системы соответствует случаю, когда в качестве подвижного объекта используется автосамосвал.The system operation described above corresponds to the case when a dump truck is used as a moving object.
При движении автосамосвала сигналы от датчика 11 расхода топлива и датчика 12 пройденного пути в виде серии импульсов также поступают на второй и третий входы блока 4 кодирования. Блок 4 кодирования формирует модулирующий код M1(t), в котором «зашита» информация о номерном знаке автосамосвала, количестве подъемом кузова с грузом, расходе топлива и пройденном пути. Модулирующий код M1(t) содержит N1 элементарных посылок длительностью τЭ. При этом первые n элементарных посылок несут в цифровом виде информацию о номерном знаке автосамосвала, m элементарных посылок отводятся количеству подъемов кузова с грузом, l элементарных посылок сообщают о расходе топлива и z элементарных посылок отражают пройденный путь автосамосвалом (N1=n+m+l+z).When the truck is moving, signals from the
Модулирующий код M1(t) с выхода блока 4 кодирования поступает на первый вход фазового манипулятора 14, на второй вход которого подается гармоническое колебание с первого выхода генератора 13 высокой частотыThe modulating code M 1 (t) from the output of the
U1(t)=V1*Cos(2πf1t+φ1), 0≤t≤T1 U 1 (t) = V 1 * Cos (2πf 1 t + φ 1 ), 0≤t≤T 1
где V1,f1, φ1,T1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность гармонического колебания.where V 1 , f 1 , φ 1 , T 1 - amplitude, carrier frequency, initial phase and duration of harmonic oscillation.
На выходе фазового манипулятора 14 образуется фазоманипулированный (ФМн) сигналAt the output of the
U2(t)=V1*Cos(2πf1t+φk1(t)+φ1), 0≤t≤T1 U 2 (t) = V 1 * Cos (2πf 1 t + φ k1 (t) + φ 1 ), 0≤t≤T 1
где φk1(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отражающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M1(t), причем φk1(t)=const при kτЭ<t<(k+1)τЭ и может изменяться скачком при t=kτЭ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2, … N1-1);where φ k1 (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, which reflects the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M 1 (t), and φ k1 (t) = const for kτ Э <t <(k + 1 ) τ E and can change abruptly at t = kτ E , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ... N 1 -1);
τЭ, N1 - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T1 (T1=N1*τЭ),τ E , N 1 - the duration and number of chips that make up a signal of duration T 1 (T 1 = N 1 * τ E ),
который после усиления в усилителе 15 мощности через циркулятор 39 поступает в приемопередающую антенну 16 и излучается в эфир.which after amplification in the
Следует отметить, что каждому самосвалу присущи свой модулирующий код Mi(t) и несущая частота fi (i=1, 2, …, S),It should be noted that each truck has its own modulating code M i (t) and carrier frequency f i (i = 1, 2, ..., S),
где S - количество контролируемых автосамосвалов.where S is the number of controlled dump trucks.
При прохождении автосамосвалами мимо контрольной точки, на которой установлена радиочастотная метка, ФМн-сигнал U2(t) улавливается микрополоской антенной 46, преобразуется ВШП в акустическую волну, которая распространяется по поверхности пьезокристалла 45, отражается от набора 50 отражателей и опять преобразуется в сигнал с фазовой манипуляциейWhen the dump trucks pass the control point at which the RF tag is installed, the F Mn signal U 2 (t) is captured by the
U3=V3*Cos(2πf1t+φk2(t)+φ1), 0≤t≤T1 U 3 = V 3 * Cos (2πf 1 t + φ k2 (t) + φ 1 ), 0≤t≤T 1
где φk2(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отражающая закон фазовой манипуляции в соответствии с топологией ВШП M2(t), которая, в свою очередь, определяет порядковый номер и местоположение контрольной точки,where φ k2 (t) = {0, π} is the manipulated phase component that reflects the phase manipulation law in accordance with the IDT topology M 2 (t), which, in turn, determines the serial number and location of the control point,
который излучается микрополосковой приемопередающей антенной 46 в эфир, улавливается приемопередающей антенной 16 автосамосвала и через циркулятор 39 и усилитель 40 высокой частоты поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 41, на второй (опорный) вход которого в качестве опорного напряжения подается гармоническое колебание U1(t) со второго выхода генератора 13 высокой частоты. В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 41 образуется низкочастотное напряжениеwhich is radiated by the
UH1(t)=VH1*Cosφk2(t), 0≤t≤T1 U H1 (t) = V H1 * Cosφ k2 (t), 0≤t≤T 1
где UH1(t)=½V3*V1,where U H1 (t) = ½V 3 * V 1 ,
пропорциональное модулирующему коду M2(t), который определяет порядковый номер и местоположение контрольной точки.proportional to the modulating code M 2 (t), which determines the serial number and location of the control point.
Это напряжение поступает на первый вход сумматора 42.This voltage is applied to the first input of
Текущее время с выхода таймера 43 поступает на вход формирователя 44 кода, который формирует модулирующий код M3(t). Данный код поступает на второй вход сумматора 42, на выходе которого образуется суммарный кодThe current time from the output of the
MΣ(t)=M2(t)+M3(t),M Σ (t) = M 2 (t) + M 3 (t),
который с выхода сумматора 42 поступает на четвертый вход блока 4 кодирования. Блок 4 кодирования формирует моделирующий код M4(t), в котором содержится информация о модулирующих кодах M1(t) и MΣ(t). Модулирующий код M4(t) содержит N2 'элементарных посылок длительностью τЭ. [N2=N1+p, где p - количество элементарных посылок, содержащих в модулирующем коде MΣ(t)].which from the output of the
Модулирующий код M4(t) с выхода блока 4 кодирования поступает на первый вход фазового манипулятора 14, на второй вход которого подается гармоническое колебание U1(t) с первого выхода генератора 13 высокой частоты.The modulating code M 4 (t) from the output of the
На выходе фазового манипулятора 14 в этом случае образуется следующий ФМн сигналAt the output of the
U4(t)=V1*Cos[2πf1t+φk3(t)+φ1], 0≤t≤T1 U 4 (t) = V 1 * Cos [2πf 1 t + φ k3 (t) + φ 1 ], 0≤t≤T 1
где φk3(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отражающая закон фазовой манипуляции в соответствии с моделирующим кодом M4(t),where φ k3 (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, reflecting the law of phase manipulation in accordance with the modeling code M 4 (t),
который после усиления в усилителе 15 мощности через циркулятор 39 поступает в приемопередающую антенну 16 и излучается в эфир.which after amplification in the
На пункте контроля поиск ФМн-сигналов, принадлежащих различным подвижным объектам (автосамосвалам), осуществляется с помощью панорамного приемника 6. Для этого блок 19 поиска периодически с периодом Tп по пилообразному закону синхронно изменяет частоты fГ1 и fГ2 гетеродинов 20 и 33.At the control point, the search for f Mn signals belonging to various moving objects (dump trucks) is carried out using a
Принимаемый ФМн-сигнал U4(t) с выхода приемной антенны 17 через усилитель 18 высокой частоты поступает на первые входы смесителей 21 и 34, на вторые входы которых подаются напряжения гетеродинов 20 и 33:Received f Mn signal U 4 (t) from the output of the
UГ1(t)=VГ1*Cos(2πfГ1t+πγt2+φГ1),U G1 (t) = V G1 * Cos (2πf T1 t + πγt 2 + φ r1)
UГ2(t)=VГ2*Cos(2πfГ2t+πγt2+φГ2), 0≤t≤T1 U Г2 (t) = V Г2 * Cos (2πf Г2 t + πγt 2 + φ Г2 ), 0≤t≤T 1
где VГ1, VГ2, fГ1, fГ2, φГ1, φГ2, Тп - амплитуды, начальные частоты, начальные фазы и период повторения (перестройки) напряжений гетеродинов;where V G1 , V G2 , f G1 , f G2 , φ G1 , φ G2 , T p - amplitudes, initial frequencies, initial phases and the period of repetition (tuning) of the local oscillator voltages;
γ=Дf/Тп - скорость изменения частот гетеродинов (скорость просмотра заданного диапазона частот Дf).γ = D f / T p - rate of change of local oscillator frequencies (speed of viewing a given frequency range D f ).
При этом частоты fГ1 и fГ2 гетеродинов 20 и 33 разнесены на удвоенное значение промежуточной частотыIn this case, the frequencies f Г1 and f Г2 of the
fГ2-fГ1=2fпр,f r2 -f r1 = 2f pr
выбраны симметричными относительно несущей частоты f1 основного канала приемаselected symmetrical with respect to the carrier frequency f 1 of the main receiving channel
f1-fГ1=tГ2-f1=fпр f 1 -f Г1 = t Г2 -f 1 = f pr
и перестраиваются синхронно (фиг. 4).and rebuild synchronously (Fig. 4).
Это обстоятельство приводит к удвоению числа дополнительных каналов приема, но создает благоприятные условия для их подавления за счет корреляционной обработки канальных напряжений.This circumstance leads to a doubling of the number of additional receiving channels, but creates favorable conditions for their suppression due to the correlation processing of channel voltages.
На выходе смесителей 21 и 34 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 22 и 35 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:At the output of the
Uпр1(t)=Vпр1Cos(2πfпрt+φk3(t)-πγt2+φпр1), Pr1 U (t) = V pr1 Cos (2πf ave t + φ k3 (t) -πγt pr1 + φ 2),
Uпр2(t)=Vпр2Cos(2πfпрt+φk3(t)+πγt2+φпр2), 0≤t≤T1, Np2 U (t) = V np2 Cos (2πf ave t + φ k3 (t) + πγt np2 2 + φ), 0≤t≤T 1
где Vпр1=½V1*VГ1; Vпр2=½V1*VГ2;where V pr1 = ½V 1 * V Г1 ; V pr2 = ½V 1 * V Г2 ;
fпр=f1-fГ1=fГ2-f1 - промежуточная частота;f CR = f 1 -f G1 = f G2 -f 1 - intermediate frequency;
φпр1=φ1-φГ1; φпр2=φГ2-φ1;φ pr1 = φ 1 -φ G1 ; φ pr2 = φ Г2 -φ 1 ;
которые представляют собой сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и линейной частотной модуляцией (ФМн-ЛЧМ).which are complex signals with combined phase shift keying and linear frequency modulation (f Mn- LFM).
Эти напряжения поступают на два входа коррелятора 36, на выходе которого образуется корреляционная функция R(τ), которая сравнивается с пороговым напряжением Vпор в пороговом блоке 37. Пороговый уровень Vпор превышается только при максимальном значении корреляционной функции R(τ).These voltages are supplied to the two inputs of the
Так как канальные напряжения Uпр1(t) и Uпр2(t) образуются одним и тем же сложным ФМн-сигналом U4(t), принимаемым по двум каналам на одной и той же частоте f1, то между указанными канальными напряжениями существует сильная корреляционная связь. Корреляционная функция R(τ) ФМн-сигналов имеет ярко выраженный главный лепесток, который превышает пороговый уровень Vпор в пороговом блоке 37. При превышении порогового уровня Vпор в пороговом блоке 37 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 38, открывая его. В исходном состоянии ключи 28 и 38 всегда закрыты.Since the channel voltage U CR1 (t) and U CR2 (t) are formed by the same complex f Mn signal U 4 (t), received on two channels at the same frequency f 1 , then between the indicated channel voltages strong correlation. The correlation function R (τ) Ф Mn- signals has a pronounced main lobe that exceeds the threshold level V pores in the
При этом напряжение Uпр1(t) с выхода усилителя 22 промежуточной частоты через открытый ключ 38 поступает на первые входы перемножителей 24 и 25. На второй вход перемножителя 25 подается напряжение с выхода узкополосного фильтра 26:In this case, the voltage U pr1 (t) from the output of the
U5(t)=V5Cos(2πfпрt-πγt2+φпр1), 0≤t≤T1,U 5 (t) = V 5 Cos (2πf pr t-πγt 2 + φ pr1 ), 0≤t≤T 1 ,
на выходе перемножителя 25 образуется низкочастотное напряжениеat the output of the
UH2(t)=VH2Cosφk3(t), 0≤t≤T1,U H2 (t) = V H2 Cosφ k3 (t), 0≤t≤T 1 ,
где VH2(t)=½V1*V5;where V H2 (t) = ½V 1 * V 5 ;
пропорциональное моделирующему коду M4(t).proportional to the modeling code M 4 (t).
Это напряжение поступает на второй вход перемножителя 24, на выходе которого образуется напряжение U5(t), выделяющееся узкополосным фильтром 26.This voltage is supplied to the second input of the
Напряжение UH2(t) одновременно с выхода фильтра 27 нижних частот поступает на вход дешифратора 7, который в зависимости от кода подвижного объекта (автосамосвала) выдает сигнал через элемент 9 запрета на вход блока 8 регистрации. Блок 8 регистрации, получив и запомнив сигнал, что рейс произведен, выдает сигнал на формирователь 10, который закрывает с помощью элемента 9 запрета вход блока 8 регистрации от дешифратора 7 на минимальное время рейса, исключая ложный зачет рейса в блоке 8 регистрации при повторном поднятии кузова в случае налипания материала на стенки кузова. Кроме того, при подъеме порожнего кузова датчик 1 давления не выдает сигнала.The voltage U H2 (t) simultaneously from the output of the low-
Напряжение Uпр1(t) одновременно поступает на вход амплитудного детектора 23, продетектированный видеосигнал которого поступает на управляющий вход ключа 28, открывая его. При этом напряжение гетеродина 20 через открытый ключ 28 поступает на вход частотомера 29, где измеряется несущая частота f1 принимаемого ФМн-сигнала.The voltage U pr1 (t) is simultaneously supplied to the input of the
где
Измеренное значение несущей частоты фиксируется дополнительным блоком 32 регистрации, где одновременно фиксируется бортовой номер подвижного объекта (автосамосвала), пройденный им путь, расход топлива, порядковые номера и местоположение контрольных точек, через которые проследовал автосамосвал.The measured value of the carrier frequency is recorded by an
Рассмотренная выше работа системы соответствует случаю приема полезных ФМн-сигналов по основному каналу на частоте f1.The above operation of the system corresponds to the case of receiving useful f Mn signals through the main channel at a frequency f 1 .
Если сложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частоте fз1, то в смесителях 21 и 34 он преобразуется в напряжения следующих частот:If a complex signal (interference) is received through the first mirror channel at a frequency fz 1 , then in
fз11=fГ1+γ1t-fз1=fпр+γ1t,fz 11 = f Г1 + γ 1 t-fз 1 = f pr + γ 1 t,
fз12=fГ2+γ1t-fз1=3fпр+γ1t,fz 12 = f Г2 + γ 1 t-fз 1 = 3f pr + γ 1 t,
; ;
, ,
где индекс в степени обозначает вторую гармонику частот гетеродинов.where the exponent denotes the second harmonic of the local oscillator frequencies.
Однако только напряжение с частотой fз11 попадает в полосу пропускания Δf1 усилителя 22 промежуточной частоты. Выходное напряжение коррелятора 36 равно нулю, ключ 38 не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте fз1, подавляется.However, only voltage with a frequency of fz 11 falls into the passband Δf 1 of the
По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по второму зеркальному каналу на частоте f32, по первому комбинационному каналу на частоте fк1 и по другим дополнительным каналам.For a similar reason, false signals (interference) received on the second mirror channel at a frequency f 32 , along the first combinational channel at a frequency f k1, and other additional channels are also suppressed.
Если сложные сигналы (помехи) одновременно принимаются по первому и второму зеркальным каналам на частотах f31 и f32, то напряжения попадают в полосу пропускания Δf1 и Δf2 усилителей 22 и 35 промежуточной частоты. Но ключ 38 в этом случае не открывается. Это объясняется тем, что разные ложные сигналы (помехи) принимаются на разных частотах f31 и f32, поэтому между канальными напряжениями существует слабая корреляционная связь. Кроме того, следует отметить, что корреляционная функция помех не имеет ярко выраженного главного лепестка, как это имеет место у сложных ФМн-сигналов. Выходное напряжение коррелятора 36 в этом случае не превышает порогового уровня Vпор в пороговом блоке 37, ключ 38 не открывается, и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по первому и второму зеркальным каналам на частотах f31 и f32, подавляются.If complex signals (interference) are simultaneously received on the first and second mirror channels at frequencies f 31 and f 32 , then the voltages fall into the passband Δf 1 and Δf 2 of the amplifiers 22 and 35 of the intermediate frequency. But the key 38 in this case does not open. This is because different false signals (interference) are received at different frequencies f 31 and f 32 , so there is a weak correlation between channel voltages. In addition, it should be noted that the correlation function of interference does not have a pronounced main lobe, as is the case with complex f Mn signals. The output voltage of the
По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по двум другим дополнительным каналам.For a similar reason, false signals (interference) received simultaneously on two other additional channels are suppressed.
Для передачи эксплуатационных показателей подвижных объектов (автосамосвалов) на пункт контроля используются сложные ФМн-сигналы, обладающие высокой помехоустойчивостью, энергетической и структурной скрытностью.To transfer the operational performance of mobile objects (dump) on the control point uses sophisticated F MN -alert signals with high noise immunity, energy and structural secrecy.
Система обеспечивает повышение помехоустойчивости и избирательности панорамного приемника. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, за счет корреляционной обработки.The system provides increased noise immunity and selectivity of the panoramic receiver. This is achieved by suppressing false signals (interference) received via additional channels due to correlation processing.
Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом обеспечивает дистанционный контроль за выполнением графика заданного маршрута движения подвижных объектов (автосамосвалов). Это достигается использованием контрольных точек, на которых установлены радиочастотные метки на поверхностных акустических волнах.Thus, the proposed system in comparison with the prototype provides remote control over the implementation of the schedule of a given route of movement of moving objects (dump trucks). This is achieved by using control points on which radio frequency tags are mounted on surface acoustic waves.
Фиксация времени прохождения подвижными объектами (автосамосвалами) определенных контрольных точек позволяет дистанционно контролировать график их движения по заданному маршруту и оперативно принимать решения о восстановлении ритмичности движения.Fixing the time passing by moving objects (dump trucks) of certain control points allows you to remotely control the schedule of their movement along a given route and promptly make decisions on restoring the rhythm of movement.
К основным характеристикам используемых радиочастотных меток на поверхностных акустических волнах относятся следующие:The main characteristics of the used radio frequency tags on surface acoustic waves include the following:
- средняя мощность передатчика сканирующего устройства - не более 100 мВт;- the average transmitter power of the scanning device is not more than 100 mW;
- диапазон частот - 400-420 МГц (900-920 МГц);- frequency range - 400-420 MHz (900-920 MHz);
- тип искусственного сигнала - сложный сигнал с фазовой манипуляцией;- type of artificial signal - a complex signal with phase shift keying;
- количество кодовых комбинаций - 232-2128;- the number of code combinations - 2 32 -2 128 ;
- размеры 8*15*5 мм;-
- срок службы - не менее 20 лет;- service life - at least 20 years;
- потребляемая мощность 0 Вт;- power consumption 0 W;
- дальность действия (расстояние) - не менее 100 м.- range (distance) - at least 100 m.
Основной отличительной особенностью радиочастотных меток на поверхностных волнах являются малые размеры и отсутствие источников питания. Тем самым функциональные возможности системы расширены.The main distinguishing feature of RFID tags on surface waves is their small size and lack of power sources. Thus, the functionality of the system is expanded.
Claims (1)
fГ2-fГ1=2fпр, где fГ2 и fГ1 - частоты второго и первого гетеродинов соответственно; fпр - промежуточная частота, выбраны симметричными относительно несущей частоты основного канала
f1-fГ1=fГ2-f1=fпр, где f1 - несущая частота,
и перестраиваются синхронно, отличающаяся тем, что она снабжена радиочастотными метками, устанавливаемыми в контрольных точках по маршруту движения подвижного объекта, который снабжен приемопередающей антенной, циркулятором, усилителем высокой частоты, фазовым детектором, сумматором, формирователем кода и таймером, причем к выходу усилителя мощности последовательно подключены циркулятор, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты, фазовый детектор, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора высокой частоты, и сумматор, второй вход которого через формирователь кода соединен с выходом таймера, а выход подключен к четвертому входу блока кодирования, каждая радиочастотная метка выполнена в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность плоскопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем и набором отражателей, встречно-штыревой преобразователь поверхностных акустических волн содержит две гребенчатые системы электродов, соединенные друг с другом шинами, связанными с микрополосковой приемопередающей антенной, выполненной также на поверхности пьезокристалла. A system for registering and controlling flights of moving objects, containing on each controlled moving object a pressure sensor connected in series, element I, the second input of which is connected to the output of the body position sensor, a coding unit, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the fuel consumption sensor and the traveled distance sensor accordingly, a phase manipulator, the second input of which is connected to the first output of the high-frequency generator, and a power amplifier, and at the control point, series-connected pr antenna, high-frequency amplifier, first mixer, the second input of which is connected to the output of the search unit through the first local oscillator, the first intermediate-frequency amplifier, the second key, the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the low-pass filter, narrow-band filter, second multiplier, second the input of which is connected to the output of the second key, a low-pass filter and a decoder, the outputs of which are connected by the number of monitored objects, executive units, each of which consists of sequentially connected to the decoder of the prohibition element, the registration unit and the pulse shaper, the output of which is connected to the prohibiting input of the prohibition element, the second mixer is connected in series to the output of the high-frequency amplifier, the second input of which is connected to the output of the search unit through the second local oscillator, the second intermediate-frequency amplifier, correlator, the second input of which is connected to the output of the first intermediate frequency amplifier, and the threshold block, the output of which is connected to the second input of the second key, the first key, connected to the second input of the first local oscillator, the second input of which is connected through the amplitude detector to the output of the second key, the frequency meter and an additional registration unit, the second, third and fourth inputs of which are connected directly and through the fuel consumption meter and the distance meter with the corresponding outputs of the decoder while the frequencies of the local oscillators are spaced by twice the value of the intermediate frequency
f Г2 -f Г1 = 2f пр , where f Г2 and f Г1 are the frequencies of the second and first local oscillators, respectively; f CR - intermediate frequency, selected symmetrical relative to the carrier frequency of the main channel
f 1 -f G1 = f G2 -f 1 = f CR , where f 1 - carrier frequency,
and are tuned synchronously, characterized in that it is equipped with radio frequency tags installed at control points along the movement path of a movable object, which is equipped with a transceiver antenna, a circulator, a high frequency amplifier, a phase detector, an adder, a code generator and a timer, and to the output of the power amplifier in series a circulator is connected, the input-output of which is connected to the transceiver antenna, a high-frequency amplifier, a phase detector, the second input of which is connected to the second output ohm of the high-frequency generator, and an adder, the second input of which is connected through the code generator to the timer output, and the output is connected to the fourth input of the coding unit, each radio-frequency tag is made in the form of a piezocrystal with a flat-film aluminum interdigital converter and a set of reflectors deposited on its surface, the interdigital transducer of surface acoustic waves contains two comb systems of electrodes connected to each other by buses connected to a microstrip receiver giving antenna, also made on the surface of the piezocrystal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014119355/08A RU2586860C2 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Registration and control of moving objects flights |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014119355/08A RU2586860C2 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Registration and control of moving objects flights |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014119355A RU2014119355A (en) | 2015-11-20 |
RU2586860C2 true RU2586860C2 (en) | 2016-06-10 |
Family
ID=54553013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014119355/08A RU2586860C2 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Registration and control of moving objects flights |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2586860C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734064C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-10-12 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Remote monitoring system for supply of material and technical resources for recovery of infrastructure objects |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2234735C1 (en) * | 2002-12-15 | 2004-08-20 | Заренков Вячеслав Адамович | Device for registering runs of dump-trucks |
RU2351945C1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-04-10 | Виктор Иванович Дикарев | Method of determination mobile object coordinates in closed premises and system for its realisation |
RU2492523C2 (en) * | 2011-12-01 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Method of special transport facility motion control |
RU2499714C2 (en) * | 2012-02-27 | 2013-11-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Method and system for radio frequency identification and location of railway transport |
-
2014
- 2014-05-13 RU RU2014119355/08A patent/RU2586860C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2234735C1 (en) * | 2002-12-15 | 2004-08-20 | Заренков Вячеслав Адамович | Device for registering runs of dump-trucks |
RU2351945C1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-04-10 | Виктор Иванович Дикарев | Method of determination mobile object coordinates in closed premises and system for its realisation |
RU2492523C2 (en) * | 2011-12-01 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Method of special transport facility motion control |
RU2499714C2 (en) * | 2012-02-27 | 2013-11-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Method and system for radio frequency identification and location of railway transport |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734064C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-10-12 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Remote monitoring system for supply of material and technical resources for recovery of infrastructure objects |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014119355A (en) | 2015-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101153911B (en) | Radar apparatus, radar apparatus controlling method | |
WO2007029519A1 (en) | Distance measuring device and distance measuring method | |
RU2403623C1 (en) | Territorial system for controlling transportation of very important and dangerous goods | |
CN101093616A (en) | Non-linear correction method of voltage controlled oscillator in radar system for detecting flow rate of vehicle | |
US6897775B2 (en) | Sensor, sensor system, and method for remotely sensing a variable | |
RU2559869C1 (en) | Method and system for radio-frequency identification and location of railway transport | |
RU2586860C2 (en) | Registration and control of moving objects flights | |
RU2499714C2 (en) | Method and system for radio frequency identification and location of railway transport | |
RU2009144382A (en) | METHOD FOR MONITORING THE STATE OF UNDERGROUND STRUCTURES OF A METROPOLIS AND A SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2302953C1 (en) | Vehicle antitheft device | |
RU2234735C1 (en) | Device for registering runs of dump-trucks | |
RU2514130C2 (en) | Method of identifying objects | |
RU2506186C1 (en) | Device to read out info from rolling stock units | |
RU2243592C1 (en) | System for remote control of building materials transportation | |
RU2699451C1 (en) | Remote monitoring system for transportation of high-technology building modules | |
RU2426148C1 (en) | Telemetry system for identification of objects | |
RU2360809C1 (en) | Vehicle antitheft device | |
JPH02212791A (en) | Fm-cw radar | |
RU2233006C2 (en) | Device for account of runs of dump trucks | |
RU2184992C1 (en) | Device for recording trips of dump trucks | |
RU2282870C1 (en) | Emergency radio buoy | |
RU2492523C2 (en) | Method of special transport facility motion control | |
JP2006515424A (en) | Compact microwave distance sensor with reduced power consumption by measuring power in an excited receive oscillator | |
RU2373082C1 (en) | Venicle anti-theft device | |
RU2447513C1 (en) | Security alarm system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160514 |