RU2602891C1 - Radar system for monitoring of open car parks and determination of free car parking lots - Google Patents
Radar system for monitoring of open car parks and determination of free car parking lots Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602891C1 RU2602891C1 RU2015127437/11A RU2015127437A RU2602891C1 RU 2602891 C1 RU2602891 C1 RU 2602891C1 RU 2015127437/11 A RU2015127437/11 A RU 2015127437/11A RU 2015127437 A RU2015127437 A RU 2015127437A RU 2602891 C1 RU2602891 C1 RU 2602891C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radar
- parking
- antenna
- parking lot
- open
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/14—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas
- G08G1/145—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas where the indication depends on the parking areas
- G08G1/146—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas where the indication depends on the parking areas where the parking area is a limited parking space, e.g. parking garage, restricted space
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокации и позволяет получать детальное радиолокационное изображение ограниченных по площади участков земной поверхности в интересах решения народохозяйственных задач.The invention relates to the field of radar and allows you to get a detailed radar image of a limited area of land on the surface in the interests of solving economic problems.
Мониторинг открытых площадок, в том числе и автомобильных стоянок, в настоящее время, как правило, осуществляется с помощью оптических средств. Главный недостаток данных средств состоит в существенном снижении эффективности их функционирования при ухудшении условий оптической видимости (дождь, снег, вечернее и ночное время суток). Использование для мониторинга открытых автомобильных стоянок радиолокационных систем (РЛС) позволяет обеспечить получение высокодетального их изображения в любое время суток и в любых метеоусловиях (вне зависимости от условий оптической видимости).Monitoring of open areas, including car parks, is currently usually carried out using optical means. The main disadvantage of these tools is a significant decrease in the efficiency of their functioning when the conditions of optical visibility worsen (rain, snow, evening and night time). The use of radar systems (RLS) for monitoring open car parks makes it possible to obtain highly detailed images of them at any time of day and in any weather conditions (regardless of optical visibility conditions).
Современные РЛС в основным строятся по однопозиционному принципу построения, когда приемник и передатчик РЛС находятся в одной точке пространства, в то же время известны многопозиционные РЛС [Черняк B.C. Многопозиционная радиолокация. - М.: Радио и связь, 1993], которые содержат несколько разнесенных в пространстве передающих, приемных или приемо-передающих позиций и в которых получаемая ими информация о целях обрабатывается совместно.Modern radars are basically built on a single-position construction principle, when the radar receiver and transmitter are at the same point in space, at the same time, multi-position radars are known [Chernyak B.C. Multiposition radar. - M .: Radio and communications, 1993], which contain several transmitting, receiving or receiving-transmitting positions spaced in space and in which the information about the targets received by them is processed jointly.
При формировании радиолокационного изображения (РЛИ) поверхности традиционно используется сканирование по дальности и угловым координатам, которое ведется за счет естественного распространения радиоволн по координате дальности и механического или электронного перемещения главного луча антенны по угловым координатам, при таком способе формировании РЛИ невозможно обеспечить одинаково хорошее разрешение по дальности и азимуту, поскольку линейное разрешение по азимуту зависит от дальности до участка поверхности, в то же время известен принцип прямого синтеза апертуры искусственной антенны [Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005], при котором возможно получение высокого линейного разрешения по азимуту, которое обеспечивается путем формирования виртуальной апертуры антенны за счет поступательного движения фазового центра (ФЦ) реальной антенны (ФЦА), установленного на подвижном носителе, с постоянной скоростью по прямолинейной траектории.When forming a radar image (RLI) of a surface, scanning by range and angular coordinates is traditionally used, which is carried out due to the natural propagation of radio waves by the coordinate of the range and mechanical or electronic movement of the main beam of the antenna by angular coordinates, with this method of forming the radar, it is impossible to provide equally good resolution by range and azimuth, since the linear resolution in azimuth depends on the distance to the surface, at the same time it is known The principle of direct synthesis of the aperture of an artificial antenna [Kondratenkov G.S., Frolov A.Yu. Radio vision. Earth remote sensing radar systems. Textbook for universities / Ed. G.S. Kondratenkova. - M .: Radio engineering, 2005], in which it is possible to obtain a high linear resolution in azimuth, which is achieved by forming a virtual aperture of the antenna due to the translational motion of the phase center (FC) of a real antenna (FCA) mounted on a moving medium with a constant speed rectilinear trajectory.
Получение высокодетального РЛИ земной поверхности возможно тогда, когда РЛС будет обладать высоким линейным разрешением как по азимуту, так и по шкале дальности. В настоящее время для обеспечения высокого разрешения РЛС по дальности δД=δlХ используют сложные зондирующие сигналы [Бакулев П.А. Радиолокационные системы. Учебник для вузов. - М.: Радиотехника, 2007], а для обеспечения высокого линейного разрешения РЛС по азимуту δlаз=δlХ - режим синтезирования искусственной апертуры [Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005]. В то же время при небольших дальностях радиолокационного наблюдения получение высокодетального РЛИ наблюдаемой земной поверхности возможно только за счет процедуры синтезирования искусственной апертуры антенны [Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005]. Традиционно, при использовании процедуры синтезирования апертуры обычно полагают, что фазовый центр (ФЦ) реальной антенны РЛС, установленный на подвижном носителе, перемещается по прямолинейной траектории со скоростью носителя, радиолокатор облучает поверхность земли и обеспечивается когерентная обработка принимаемого сигнала, отраженного от наблюдаемой поверхности [Бакулев П.А. Радиолокационные системы Учебник для вузов. - М.: Радиотехника, 2007]. При этом для обеспечения процесса синтеза главный луч (ГЛ) реальной антенны должен быть отклонен относительно линии пути носителя в пределах ±(10…90) градусов (фиг. 1). Радиолокатор, установленный на носителе, может работать как в непрерывном, так и импульсном режимах излучения. В результате данного способа синтезирования обеспечивается линейная разрешающая способность по азимуту, равная [Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005]Obtaining a highly detailed X-ray radar of the earth's surface is possible when the radar will have a high linear resolution both in azimuth and range. Currently, to provide high resolution radar in range δ D = δl X use complex sounding signals [Bakulev P.A. Radar systems. Textbook for high schools. - M .: Radio engineering, 2007], and to ensure high linear resolution of the radar in azimuth δl az = δl X - synthetic aperture synthesis mode [Kondratenkov GS, Frolov A.Yu. Radio vision. Earth remote sensing radar systems. Textbook for universities / Ed. G.S. Kondratenkova. - M .: Radio engineering, 2005]. At the same time, at short ranges of radar observation, obtaining a highly detailed radar image of the observed earth's surface is possible only due to the synthetic antenna aperture synthesis procedure [G. Kondratenkov, A.Yu. Frolov Radio vision. Earth remote sensing radar systems. Textbook for universities / Ed. G.S. Kondratenkova. - M .: Radio engineering, 2005]. Traditionally, when using the aperture synthesis procedure, it is usually assumed that the phase center (FC) of a real radar antenna mounted on a mobile carrier moves along a straight path with the speed of the carrier, the radar irradiates the earth's surface and provides coherent processing of the received signal reflected from the observed surface [Bakulev P.A. Radar systems Textbook for high schools. - M .: Radio engineering, 2007]. Moreover, to ensure the synthesis process, the main beam (GL) of the real antenna must be deflected relative to the path line of the carrier within ± (10 ... 90) degrees (Fig. 1). The radar mounted on the carrier can operate in both continuous and pulsed radiation modes. As a result of this synthesis method, a linear resolution in azimuth of equal [Kondratenkov GS, Frolov A.Yu. Radio vision. Earth remote sensing radar systems. Textbook for universities / Ed. G.S. Kondratenkova. - M .: Radio engineering, 2005]
где λ - длина волны зондирующих колебаний РЛС; Д - дальность до объекта зондирования; Vc - скорость подвижного носителя; Тн - время обработки отраженного сигнала (время синтезирования); φа - угол установки ГЛ диаграмм направленности (ДН) реальной антенны относительно линии пути в плоскости азимута. При этом за счет синтеза искусственной апертуры в плоскости угла места на малых дальностях также обеспечивается высокое линейное разрешение, однако оно будет хуже, чем в плоскости азимута, определяемое выражением (1).where λ is the wavelength of the sounding oscillations of the radar; D is the range to the sensing object; Vc is the speed of the mobile carrier; Tn is the processing time of the reflected signal (synthesis time); φа is the angle of the GL installation of the radiation patterns of the real antenna relative to the path line in the azimuth plane. At the same time, due to the synthesis of an artificial aperture in the plane of the elevation angle at short distances, a high linear resolution is also provided, however, it will be worse than in the azimuth plane determined by expression (1).
В [Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005] также утверждается, что при полете носителя вокруг наблюдаемого объекта по круговой траектории за счет синтеза апертуры искусственной антенны обеспечивается линейное разрешение, равное 0,18λ.In [Kondratenkov G.S., Frolov A.Yu. Radio vision. Earth remote sensing radar systems. Textbook for universities / Ed. G.S. Kondratenkova. - M .: Radio engineering, 2005] it is also stated that when the carrier flies around the observed object along a circular path due to the synthesis of the aperture of the artificial antenna, a linear resolution of 0.18λ is provided.
Получение высокодетального РЛИ возможно также за счет процедуры синтеза искусственной апертуры при механическом вращении ФЦ реальной антенны вокруг центра масс носителя [Татарский Б.Г., Ясенцев Д.А. Анализ особенностей формирования и обработки траекторного сигнала в РЛС с синтезированием апертуры антенны при вращении ее фазового центра // Информационно-измерительные и управляющие системы. - М.: Радиотехника, 2008, №9]. В этом случае ФЦ реальной антенны перемещается по круговой траектории с постоянной скоростью и обеспечивается когерентная обработка принимаемого сигнала в течение времени наблюдения Тн, равного периоду вращения. Радиолокатор, осуществляющий процесс синтеза искусственной апертуры данным способом, может работать как в непрерывном, так и в импульсном режимах излучения. В результате данного способа синтеза апертуры обеспечивается линейная разрешающая способность по азимуту, равная [[Татарский Б.Г., Ясенцев Д.А. Анализ особенностей формирования и обработки траекторного сигнала в РЛС с синтезированием апертуры антенны при вращении ее фазового центра // Информационно-измерительные и управляющие системы, 2008, Т. 6, №9]Obtaining highly detailed radar images is also possible due to the synthetic aperture synthesis procedure during mechanical rotation of the real antenna FC around the center of mass of the carrier [Tatarsky B.G., Yasentsev D.A. Analysis of the features of the formation and processing of the trajectory signal in the radar with the synthesis of the antenna aperture during the rotation of its phase center // Information-measuring and control systems. - M .: Radio engineering, 2008, No. 9]. In this case, the FC of the real antenna moves along a circular path at a constant speed and coherent processing of the received signal is ensured during the observation time Tn equal to the rotation period. A radar performing the process of synthesizing an artificial aperture in this way can operate both in continuous and in pulsed radiation modes. As a result of this aperture synthesis method, a linear azimuth resolution equal to [[Tatarsky B.G., Yasentsev D.A. Analysis of the features of the formation and processing of the trajectory signal in the radar with the synthesis of the antenna aperture during the rotation of its phase center // Information-measuring and control systems, 2008, V. 6, No. 9]
где R - радиус вращающей структуры; Д - дальность до объекта наблюдения.where R is the radius of the rotating structure; D is the distance to the object of observation.
При малой дальности до объекта наблюдения (поверхности земли) синтезирование искусственной апертуры возможно и в плоскости угла места. При этом линейная разрешающая способность РЛС в плоскости угла места будет определяться следующим выражением [Татарский Б.Г., Ясенцев Д.А. Особенности синтезирования апертуры при вращении фазового центра антенны в режиме обзора «под собой» // Информационно-измерительные и управляющие системы, 2009, Т. 7, №1]With a short range to the object of observation (earth surface), the synthesis of an artificial aperture is also possible in the plane of the elevation angle. Moreover, the linear resolution of the radar in the plane of the elevation angle will be determined by the following expression [Tatarsky B.G., Yasentsev D.A. Features of the synthesis of the aperture during rotation of the antenna phase center in the viewing mode "under itself" // Information-measuring and control systems, 2009, V. 7, No. 1]
где ψ - угол визирования объекта наблюдения; H - высота расположения центра масс носителя.where ψ is the viewing angle of the object of observation; H is the height of the center of mass of the carrier.
Из уровня техники известно также изобретение «Наземная обзорная радиолокационная станция аэропорта и радиолокационная установка» по патенту №2115141, МПК G01S 13/91, публ. 10.07.1998 г. (прототип).The prior art also known the invention of "Ground-based surveillance radar station of the airport and radar installation" according to patent No. 2115141, IPC G01S 13/91, publ. July 10, 1998 (prototype).
Изобретение основывается на радиолокационной станции для зоны поверхности земли, в частности зоны аэропорта, предназначенной для размещения в соответствии с предварительно выполненной геометрической увязкой с данной контролируемой зоной, в то же время формирование РЛИ участка земной поверхности в при обзоре ведется без учета принципа синтезирования искусственной апертуры и, следовательно, сохраняется зависимости линейного разрешения по азимуту от дальности.The invention is based on a radar station for the earth’s surface zone, in particular the airport zone, designed to be placed in accordance with a pre-made geometrical link with this controlled zone, at the same time, the formation of radar images of the earth’s surface in the survey is carried out without taking into account the principle of artificial aperture synthesis and therefore, the dependence of linear resolution in azimuth on range is preserved.
К недостаткам известных способов относятся их трудоемкость и высокая стоимость.The disadvantages of the known methods include their complexity and high cost.
Заявленный технический результат от использования предложенного технического решения может быть выражен в упрощении возможности получения высокодетального изображения ограниченного по площади участка земной поверхности и снижении затрат на его получениеThe claimed technical result from the use of the proposed technical solution can be expressed in simplifying the possibility of obtaining a highly detailed image of a limited surface area of the earth’s surface and reducing the cost of obtaining it
Радиолокационная система, которая бы в полной мере сочетала в себе как особенности построения, так и принцип функционирования, необходимые для реализации радиолокационной системы мониторинга открытых автомобильных стоянок и определения свободных парковочных мест, в настоящий момент отсутствует.A radar system that would fully combine both construction features and the operating principle necessary for the implementation of the radar system for monitoring open car parks and determining free parking spaces is currently missing.
Указанный технический результат достигается следующим образом.The specified technical result is achieved as follows.
Радиолокационная система мониторинга открытых автомобильных стоянок и определения свободных парковочных мест содержит по меньшей мере четыре приемо-передающих модуля, расположенных вокруг наблюдаемой стоянки. Каждый модуль включает в свой состав антенную систему, обеспечивающую преобразование поступившего на ее вход зондирующего сигнала в электромагнитную волну и преобразование отраженного колебания от поверхности автостоянки в выходной высокочастотный сигнал. Главный луч диаграммы направленности антенны направлен в центр автостоянки. Ширина луча диаграммы направленности каждой антенны обеспечивает одновременное покрытие всей площади автостоянки. Передающий и приемные тракты обеспечивают, соответственно, формирование зондирующего сигнала и предварительную обработку принимаемого сигнала. Элементы синхронизации и управления обеспечивают функционирование распределенной радиолокационной системы. Последовательное по времени и очереди включение каждого отдельного приемо-передающего модуля в режим излучения зондирующего сигнала и приема отраженного сигнала от поверхности отрытой стоянки в течение времени Тп обеспечивает электронное перемещение фазового центра реальной антенны по траектории в виде окружности. Совместная когерентная обработка выходных откликов каждого модуля в единой системе обработки реализует принцип синтезирования искусственной апертуры антенны, обеспечивая получение детального радиолокационного изображения открытой стоянки автомобилей. Определение свободных парковочных мест выполняется путем сравнения текущего радиолокационного изображения открытой стоянки автомобилей и сетки парковочных мест, построенной с использованием пассивных радиолокационных маркеров (отражателей), установленных на поверхности полотна автостоянки в характерных точках, определяющих конфигурацию сетки парковочных мест и открытой автомобильной стоянки в целом.The radar system for monitoring open car parks and determining free parking spaces contains at least four transceiver modules located around the monitored car park. Each module includes an antenna system that provides the conversion of the probe signal received at its input into an electromagnetic wave and the conversion of reflected oscillations from the surface of the parking lot into an output high-frequency signal. The main beam of the antenna pattern is directed to the center of the parking lot. The beam width of the radiation pattern of each antenna provides simultaneous coverage of the entire area of the parking lot. The transmitting and receiving paths provide, respectively, the formation of the probing signal and the preliminary processing of the received signal. Synchronization and control elements ensure the functioning of a distributed radar system. The sequential time and turn-on of each individual transceiver module in the radiation mode of the probe signal and the reception of the reflected signal from the surface of the open parking during the time Tp provides electronic movement of the phase center of the real antenna along the trajectory in the form of a circle. Joint coherent processing of the output responses of each module in a single processing system implements the principle of synthesizing an artificial aperture of the antenna, providing a detailed radar image of an open parking lot. The definition of free parking spaces is carried out by comparing the current radar image of an open parking lot of cars and a grid of parking spaces constructed using passive radar markers (reflectors) mounted on the surface of the parking lot at characteristic points that determine the configuration of the grid of parking spaces and open car parking in general.
Сущность изобретения состоит в структуре построения и функционировании РЛС мониторинга открытых автомобильных стоянок и определения свободных мест для стоянок автомобилей. В основу функционирования системы положен способ получения детального радиолокационного изображения (РЛИ) ограниченных участков земной поверхности, который предполагает наличие распределенных в пространстве приемо-передающих (ПРМ-ПРД) элементов, размещаемых вокруг участка местности, представляющего интерес, образующих единую систему и работающих последовательно в течение времени, достаточного для облучения участка местности и приема отраженного от него сигнала, при когерентном сложении откликов, получаемых каждым элементом, в единой для распределенной совокупности ПРМ-ПРД элементов системе обработки при ориентации главного луча (ГЛ) диаграммы направленности (ДН) антенны (ДНА) каждого элемента в направлении на облучаемую площадку и электронном переключении ПРМ-ПРД элементов, имитирующем движение ФЦ реальной антенны (ФЦА) по окружности вокруг ограниченного участка местности с угловой скоростью Ωск.. В соответствии с описанным способом структура построения РЛС мониторинга открытых автомобильных стоянок и определения свободных мест для стоянок автомобилей включает совокупность ПРМ-ПРД модулей, располагаемых по окружности вокруг открытой автомобильной стоянки, общую для всех модулей систему когерентной обработки выходных откликов, формируемых отдельными модулями, и единую систему управления и синхронизации (фиг. 1). Система управления и синхронизации (СУС) является управляющим ядром данной распределенной РЛС мониторинга. Ее элементы располагаются как совместно с ПРМ-ПРД модулями, так и отдельно. В состав СУС могут включаться каналы для передачи сигналов управления, синхронизации и выходных откликов ПРМ-ПРД модулей. Каждый ПРМ-ПРД модуль имеет антенну, главный луч (ГЛ) ДН которой направляется на открытую автомобильную стоянку, а ширина его луча обеспечивает одновременный просмотр всей стоянки при ее зондировании без сканирования. Путем последовательного электронного переключения ПРМ-ПРД модулей обеспечивается эффект движения ФЦ реальной антенны по окружности, а когерентная обработка выходных откликов каждого модуля в общей системе когерентной обработки позволяет сформировать детальное РЛИ открытой автомобильной стоянки, соответствующее текущей ситуации на автостоянке, качество которого не зависит от времени суток и погодных условий. Детальность РЛИ определяется линейными размерами элемента разложения данного изображения (показателями линейного разрешения распределенной РЛС мониторинга по азимуту и углу места (дальности)) и выбирается с учетом размера типового из наблюдаемой совокупности автомобилей (фиг. 2). Сформированное РЛИ используется затем в единой системе обработки (СО) для определения свободных мест для парковки автомобилей. Для этого сформированное РЛИ сравнивается с опорным изображением (ОИ), представляющим собой разметку парковочных мест автомобильной стоянки, которое формируется заранее и хранится в памяти СО. Для привязки ОИ к сформированному РЛИ автостоянки используются радиолокационные маркеры (отражатели), которые устанавливаются в узловых точках ее разметки и позволяют также оценить реальное расположение автомобиля на стоянке относительной линий разметки парковки даже в условиях отсутствия оптической видимости линий разметки. Маркеры могут быть также использованы для создания ОИ парковочных мест при настройке системы мониторинга открытой автомобильной стоянки. Характерные размеры радиолокационного маркера h и d (фиг. 3) выбираются с учетом обеспечения необходимой мощности отраженного сигнала от него для устойчивого наблюдения отражателей на РЛИ автомобильной стоянки. Сравнение ОИ и текущего РЛИ обеспечивает выявление единой системой обработки свободных парковочных мест, информация о которых затем предоставляется в виде, удобном для потребителя.The essence of the invention lies in the structure of the construction and operation of the radar for monitoring open car parks and determining free spaces for car parking. The functioning of the system is based on a method for obtaining a detailed radar image (RLI) of limited sections of the earth’s surface, which involves the presence of distributed in transmitting-transmitting (Rx-Rx) elements placed around a region of interest that form a single system and working sequentially for enough time to irradiate the terrain and receive the signal reflected from it, with a coherent addition of the responses received by each element in a single oh for a distributed set of PFP-PFD elements of the processing system with the orientation of the main beam (GL) of the antenna pattern (BF) of the antenna (BFD) of each element in the direction to the irradiated area and electronic switching of the PFM-PFD elements simulating the movement of the FC of a real antenna (FCA) in circles around a limited area with an angular velocity Ω sk. . In accordance with the described method, the structure of building a radar for monitoring open parking lots and determining free parking spaces includes a set of PRM-PRD modules located around the circumference of an open parking lot, a common system for coherent processing of output responses generated by individual modules, and a single control and synchronization system (Fig. 1). The control and synchronization system (CMS) is the control core of this distributed radar monitoring. Its elements are located both in conjunction with the PFP-PRD modules, and separately. Channels for transmitting control signals, synchronization and output responses of PRM-PRD modules can be included in the composition of the CMS. Each PRM-PRD module has an antenna, the main beam (HL) of the beam of which is directed to an open car parking, and the width of its beam provides simultaneous viewing of the entire parking lot when it is probed without scanning. By sequential electronic switching of the PRM-PRD modules, the effect of the motion of the FC of the real antenna around the circumference is ensured, and the coherent processing of the output responses of each module in the general coherent processing system allows the formation of a detailed radar image of an open car parking lot corresponding to the current situation in the parking lot, the quality of which does not depend on the time of day and weather conditions. The detail of the radar image is determined by the linear dimensions of the decomposition element of the image (linear resolution indicators of the distributed radar monitoring in azimuth and elevation (range)) and is selected taking into account the size of a typical of the observed vehicle population (Fig. 2). The generated radar image is then used in a single processing system (CO) to determine the available parking spaces for cars. For this, the generated radar image is compared with the reference image (OI), which is a marking of the parking spaces of the car park, which is formed in advance and stored in the memory of the CO. Radar markers (reflectors) are used to bind the OI to the formed parking radar, which are installed at the nodal points of its marking and also make it possible to assess the actual location of the car in the parking lot of the relative parking marking lines even in the absence of optical visibility of the marking lines. Markers can also be used to create OI parking spaces when setting up a monitoring system for open car parking. The characteristic dimensions of the radar marker h and d (Fig. 3) are selected taking into account the necessary power of the reflected signal from it for stable observation of the reflectors in the parking radar. Comparison of the OI and the current radar data reveals a unified processing system for free parking spaces, information about which is then provided in a form convenient for the consumer.
На Фиг. 1 представлена структура построения распределенной РЛС мониторинга, обеспечивающей получение высокодетального РЛИ открытой стоянки автомобилей на основе принципа синтезирования апертуры искусственной антенны за счет электронного перемещения ФЦА по круговой траектории и когерентной обработки выходных откликов каждого ПРМ-ПРД модуля в единой системе обработки. Показано: расположение ПРМ-ПРД модулей (1) вокруг открытой стоянки автомобилей на удалении Д0 со встроенными элементами системы управления и синхронизации (2), обеспечивающими когерентность работы распределенной РЛС; положение ГЛ ДНА (6) отдельного ПРМ-ПРД модуля шириной θa; расположение открытой автомобильной стоянки (5) относительно совокупности ПРМ-ПРД модулей с центром в точке 0; единая СО (4), обеспечивающая когерентную обработку выходных откликов ПРМ-ПРД модулей, входящих в распределенную РЛС мониторинга и определение свободных мест парковки автомобилей; система управления и синхронизации (СУС) (3), обеспечивающая электронное перемещение ФЦА за счет последовательного электронного переключения (включения и выключения) каждого отдельного ПРМ-ПРД модуля в течение периода времени Tn, необходимого для облучения (зондирования) открытой стоянки автомобилей и приема отраженного от стоянки сигнала, а также когерентность процесса обработки выходных откликов ПРМ-ПРД модулей в единой системе обработки.In FIG. Figure 1 shows the structure of building a distributed radar monitoring system that provides highly detailed outdoor parking radar based on the principle of synthesizing an aperture of an artificial antenna by electronically moving the PCA along a circular path and coherently processing the output responses of each PFP-PRD module in a single processing system. It is shown: the location of the Rx-Rx modules (1) around an open parking lot at a distance of D 0 with built-in elements of a control and synchronization system (2) that ensure coherent operation of a distributed radar station; the position of the bottom bottom GL (6) of an individual Rx-Rx module of width θ a ; the location of the open car parking (5) relative to the set of PRM-PRD modules centered at
На Фиг. 2 приведены в качестве примера условные изображения трех автомобилей с указанием их размеров в картинной плоскости: lx1, lx2, lx3 - ширина автомобиля; ly1, ly2, ly3 - длина автомобиля, а также приведены соотношения размеров данных автомобилей и порядок выбора линейной разрешающей способности распределенной РЛС мониторинга по угловым координатам для обеспечения получения детального РЛИ открытой автомобильной стоянки.In FIG. Figure 2 shows, by way of example, conditional images of three cars with an indication of their sizes in the picture plane: l x1 , l x2 , l x3 — vehicle width; l y1 , l y2 , l y3 - the length of the car, and also shows the ratio of the sizes of these cars and the order of choosing the linear resolution of the distributed radar monitoring in angular coordinates to provide a detailed radar information of an open car park.
На Фиг. 3 приведено схематическое изображение радиолокационного маркера (отражателя), который используется для маркировки линий разметки парковочных мест для автомобилей. На изображении а) приведен его вид в вертикальной плоскости, а на изображении б) - в горизонтальной плоскости. Конструкция маркера имеет форму «грибка», имеющего тонкую ножку (b) и шляпку с характерными размерами d (диаметр шляпки) и h (высота шляпки). Выбор характерных размеров d и h обеспечивает уровень отраженного сигнала от маркера, достаточный для устойчивого его наблюдения на РЛИ открытой стоянки автомобилей. Высота ножки b должна выбираться с учетом надежного крепления шляпки маркера на поверхности покрытия открытой стоянки автомобилей. Для получения устойчивого отраженного сигнала от маркера его конструкция должна быть выполнена из металла, а для защиты от коррозии вследствие воздействия дождя, снега и реагентов шляпка маркера должна быть выполнена из нержавеющей стали.In FIG. Figure 3 shows a schematic representation of a radar marker (reflector), which is used for marking marking lines for parking spaces for cars. Image a) shows its appearance in the vertical plane, and image b) shows it in the horizontal plane. The design of the marker is in the form of a “fungus” having a thin leg (b) and a hat with characteristic dimensions d (diameter of the cap) and h (height of the cap). The choice of characteristic sizes d and h provides a level of the reflected signal from the marker, sufficient for its stable observation on the radar in open parking. The height of the foot b should be selected taking into account the reliable fastening of the marker head on the surface of the coating of an open parking lot. To obtain a stable reflected signal from the marker, its design must be made of metal, and to protect against corrosion due to rain, snow and reagents, the marker head must be made of stainless steel.
На Фиг. 4 приведен фрагмент разметки парковочных мест автомобилей на открытой стоянке и представлен вариант расположения на ее поверхности радиолокационных маркеров (отражателей).In FIG. Figure 4 shows a fragment of the marking of car parking spaces in an open parking lot and presents an option for the location of radar markers (reflectors) on its surface.
7 - сетка разметки парковочных мест автомобилей на открытой стоянке;7 - grid marking car parking spaces in an open parking lot;
8 - маркировка отдельного парковочного места для автомобиля с помощью пассивных радиолокационных маркеров;8 - marking a separate parking space for a car using passive radar markers;
9 - маркировка совокупности парковочных мест на открытой стоянке автомобилей с помощью пассивных радиолокационных маркеров;9 - marking the totality of parking spaces in an open parking lot using passive radar markers;
10 - подъездные дороги к местам стоянки автомобилей на открытой стоянке10 - access roads to parking lots in an open parking lot
Показано: участок открытой стоянки автомобилей с вариантом разметки парковочных мест в виде сетки из горизонтальных и вертикальных линий (7); расположение радиолокационных маркеров (отражателей) на поверхности участка открытой автомобильной стоянки, которые маркируют положение отдельного парковочного места для автомобиля (8); расположение радиолокационных маркеров (отражателей) на поверхности открытой автомобильной стоянки, маркирующих положение всей сетки парковочных мест (9); подъездные дороги (10) на открытой стоянке автомобилей.It is shown: an open parking lot with a marking option for parking spaces in the form of a grid of horizontal and vertical lines (7); the location of radar markers (reflectors) on the surface of an open car parking lot that mark the position of a separate parking space for a car (8); the location of radar markers (reflectors) on the surface of an open car parking, marking the position of the entire grid of parking spaces (9); driveways (10) in an open parking lot.
Реализация РЛС мониторинга открытых стоянок автомобилей и определения свободных парковочных мест обеспечивается при распределенном построении системы, включающей совокупность из ПРМ-ПРД модулей, размещенных вокруг открытой автостоянки на одинаковом расстоянии Д0 от ее центра при электронном управлении режимом излучения и приема отраженных сигналов каждым модулем в течение периода времени Tn, достаточного для зондирования открытой стоянки и обработки отраженного от нее сигнала. При этом ГЛ ДНА каждого ПРМ-ПРД модуля направлен в центр открытой автомобильной стоянки и обладает шириной θa, достаточной для мгновенного ее просмотра без сканирования. Последовательное включение в работу каждого отдельно взятого ПРМ-ПРД модуля обеспечивает электронное перемещение ФЦ реальной антенны по траектории в виде окружности со скоростью Ωск, а совместная когерентная обработка выходных откликов каждого модуля в единой СО обеспечивает реализацию принципа синтезирования апертуры искусственной антенны и формирование высокодетального РЛИ открытой стоянки автомобилей. Установка на поверхности открытой стоянки пассивных радиолокационных маркеров (отражателей) в точках, определяющих характерные размеры парковочных мест и геометрию парковки в целом, обеспечивает привязку РЛИ открытой автостоянки к сетке ее парковочных мест и определение свободных мест для парковки вновь прибывающих автомобилей. Выполнение данной процедуры осуществляется в единой СО. Помимо неподвижно стоящих автомобилей с помощью предлагаемой распределенной РЛС мониторинга возможно наблюдение движущихся объектов. Информация о наличии свободных парковочных мест предоставляется в виде, удобном для потребителя.The implementation of the radar monitoring of open car parks and the determination of free parking spaces is ensured by the distributed construction of a system including a set of Rx-Rx modules located around an open parking lot at the same distance D 0 from its center with electronic control of the radiation mode and reception of reflected signals by each module during a period of time T n sufficient to probe an open parking lot and process the signal reflected from it. In this case, the bottom GL of each PFP-PRD module is directed to the center of an open car parking and has a width θ a sufficient for instant viewing without scanning. The sequential inclusion of each individual Rx-Rx module in operation ensures the electronic movement of the real antenna FC along the trajectory in the form of a circle at a speed of Ω sk , and the joint coherent processing of the output responses of each module in a single RM provides the implementation of the principle of synthesizing the aperture of an artificial antenna and the formation of a highly detailed radar image of open car parking. The installation of passive radar markers (reflectors) on the surface of the open parking lot at the points that determine the characteristic dimensions of parking spaces and the parking geometry as a whole ensures that the outdoor parking radar is linked to the grid of its parking spaces and the definition of free parking spaces for newly arriving cars. This procedure is carried out in a single SO. In addition to motionless cars using the proposed distributed radar monitoring, it is possible to observe moving objects. Information on the availability of parking spaces is provided in a form convenient for the consumer.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015127437/11A RU2602891C1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Radar system for monitoring of open car parks and determination of free car parking lots |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015127437/11A RU2602891C1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Radar system for monitoring of open car parks and determination of free car parking lots |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2602891C1 true RU2602891C1 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=57760017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015127437/11A RU2602891C1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Radar system for monitoring of open car parks and determination of free car parking lots |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2602891C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108427111A (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-21 | 华为技术有限公司 | A kind of radar range finding method and device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130099943A1 (en) * | 2011-10-19 | 2013-04-25 | Balu Subramanya | Directional speed and distance sensor |
| RU2526850C2 (en) * | 2012-11-28 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" | Method of obtaining radar image of portion of earth's surface and synthetic aperture radar station (versions) |
| WO2014152369A2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Balu Subramanya | Advanced parking and intersection management system |
-
2015
- 2015-07-08 RU RU2015127437/11A patent/RU2602891C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130099943A1 (en) * | 2011-10-19 | 2013-04-25 | Balu Subramanya | Directional speed and distance sensor |
| RU2526850C2 (en) * | 2012-11-28 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" | Method of obtaining radar image of portion of earth's surface and synthetic aperture radar station (versions) |
| WO2014152369A2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Balu Subramanya | Advanced parking and intersection management system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108427111A (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-21 | 华为技术有限公司 | A kind of radar range finding method and device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3039447B1 (en) | Radar system and associated apparatus and methods | |
| Bole et al. | Radar and ARPA manual: radar, AIS and target tracking for marine radar users | |
| EP3077845B1 (en) | System and methods for scanning with integrated radar detection and image capture | |
| US20160154099A1 (en) | Object detection apparatus and road mirror | |
| US10871457B2 (en) | Determining material category based on the polarization of received signals | |
| US20210055734A1 (en) | Methods Circuits Devices Assemblies Systems and Related Machine Executable Code for Providing and Operating an Active Sensor on a Host Vehicle | |
| CN110520754A (en) | For using surface penetrating radar to carry out the method and system of vehicle location | |
| US12117312B2 (en) | Systems and methods for vehicle mapping and localization using synthetic aperture radar | |
| WO2010067057A9 (en) | Method for mitigating the effects of clutter and interference on a radar system | |
| Rouveure et al. | PELICAN: Panoramic millimeter-wave radar for perception in mobile robotics applications, Part 1: Principles of FMCW radar and of 2D image construction | |
| CN110109072A (en) | A kind of more base sea Small object radar detection methods | |
| CN101551457B (en) | A construction method of forward looking linear array three-dimensional synthetic aperture radar system | |
| CN104535978A (en) | Three-dimensional InISAR image registration and fusion method based on mutual information | |
| RU2344439C1 (en) | Helicopter radar complex | |
| Werber et al. | How do traffic signs look like in radar? | |
| RU2602891C1 (en) | Radar system for monitoring of open car parks and determination of free car parking lots | |
| RU2560082C2 (en) | Method for frontal earth surface aperture synthesis with exclusion of blind zones in front zone using multi-position radar system | |
| Rouveure et al. | High resolution mapping of the environment with a ground-based radar imager | |
| Rouveure et al. | Mapping of the environment with a high resolution ground-based radar imager | |
| JP2008096103A (en) | Observation method of flying animals such as birds | |
| Kaniewski et al. | Novel Algorithm for Position Estimation of Handheld Ground-Penetrating Radar Antenna | |
| JP2012173256A (en) | Radar apparatus | |
| CN109917386A (en) | A kind of circular arc ground interference synthetic aperture radar and its measurement method | |
| RU2590900C1 (en) | Method of producing detailed radar image of limited section of earth's surface | |
| Zemmari et al. | Target estimation improvement of GSM passive coherent location system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170709 |