RU2619916C1 - Радиометрический комплекс - Google Patents
Радиометрический комплекс Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619916C1 RU2619916C1 RU2016119212A RU2016119212A RU2619916C1 RU 2619916 C1 RU2619916 C1 RU 2619916C1 RU 2016119212 A RU2016119212 A RU 2016119212A RU 2016119212 A RU2016119212 A RU 2016119212A RU 2619916 C1 RU2619916 C1 RU 2619916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiometric
- drives
- complex
- elevation
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/87—Combinations of systems using electromagnetic waves other than radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к микроволновой радиометрии, а именно к системам пассивного радиовидения, и может быть использовано для определения радиотепловых контрастов объектов и получения радиотеплового изображения объектов излучения в двух участках миллиметрового диапазона длин волн. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности получения радиотеплового изображения объектов за счет расширения функциональных возможностей радиометрического комплекса. Указанный результат достигается за счет того, что радиометрический комплекс содержит приемные антенны, измерительный модуль, компьютер, опорно-поворотное устройство (ОПУ), при этом измерительный модуль содержит СВЧ радиометры, средства регистрации данных, содержащие аналого-цифровой преобразователь и процессор, причем устройство управления радиометрами, выполненное в виде синхронизатора, содержит также телевизионную (ТВ) камеру и лазерный дальномер. ТВ камера подключена к видеопроцессору, выход которого соединен с входом компьютера. ОПУ снабжено азимутальным приводом и угломестным приводом, кроме того, общий контроллер приводов подключен к процессору. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к микроволновой радиометрии, а именно к системам пассивного радиовидения, и может быть использовано для определения радиотепловых контрастов объектов и получения радиотеплового изображения объектов путем регистрации собственного и рассеянного радиотеплового излучения в двух участках миллиметрового диапазона длин волн, например в 3-, 8-миллиметровых диапазонах.
Известен многоканальный радиометрический комплекс, содержащий несколько антенн, радиометр, устройство регистрации данных и компьютер (заявка WO 2008/059444, МПК G01K 11/00, 2008 г.).
Недостатком указанного радиометрического комплекса является отсутствие средств регистрации визуального изображения объекта, от которого регистрируется радиотепловое излучение, что, в свою очередь, ограничивает функциональные возможности комплекса.
Аналогичным недостатком обладает наземный сканирующий двухканальный радиометрический комплекс, содержащий антенную систему для регистрации радиотеплового излучения, систему регистрации и обработки радиометрического сигнала и компьютер. Сканирование принимаемого излучения по углу места и азимуту осуществляется с помощью двух плоских рефлекторов (A Steerable Dual-Channel Microwave Radiometer for Measurement of Water Vapor and Liquid in the Troposphere, Journal of Appplied Meteorology, No. 5, 1983, pp. 789-806). Кроме того, упомянутый комплекс имеет сложную систему сканирования принимаемого излучения.
В качестве ближайшего аналога заявляемого изобретения принят радиометрический комплекс (В.Ю. Быков, Г.Н. Ильин. Радиометр полной мощности для измерения яркостной температуры атмосферы / http://mwelectronics.ru/2012/Poster/C85_V.Yu.%20By%60kov_Radiometer% 20polnoy%20moschnosti.pdf).
Известный радиометрический комплекс построен по двухканальной схеме и содержит две приемные рупорно-линзовые антенны, подключенные, соответственно, к первому и второму СВЧ каналам измерения, образующим двухканальный измерительный модуль. Каждый канал измерения включает радиометр, содержащий усилитель-конвертор, усилитель промежуточной частоты, квадратичный детектор и усилитель тока детектора, при этом радиометр связан с устройством управления радиометрами, а выход радиометра подсоединен к входу устройства регистрации данных, вход-выход которого подключен к входу-выходу компьютера, управляющего работой комплекса.
Управление ориентацией максимума диаграммы направленности антенн в пространстве осуществляется при помощи поворотного зеркала.
Комплекс установлен на азимутальное опорно-поворотное устройство, при этом регулировка положения поворотного зеркала осуществляется посредством угломестного привода, а регулировка положения антенн - при помощи азимутального привода, т.е. в известном комплексе приводы угла места и азимута выполнены в виде отдельных, пространственно разнесенных функциональных узлов. Приводы опорно-поворотного устройства работают под управлением контроллера устройства регистрации данных.
Недостатком известного радиометрического комплекса являются ограниченные функциональные возможности, что объясняется следующим. В известном комплексе отсутствуют средства для получения визуального изображения объекта (и окружающего его фона), от которого регистрируется радиотепловое излучение. Отсутствие такой дополнительной информации не позволяет получить достаточно полную картину о состоянии объекта.
В то же время наличие такой комплексной информации является, в частности, необходимым условием для выявления связи главной радиометрической характеристики объектов - их радиотеплового контраста с характеристиками объекта и фона и для последующей оценки соответствия характеристик объектов требованиям по радиотепловой заметности и эффективности применяемых средств и способов снижения радиотепловой заметности объектов.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения - обеспечение возможности получения радиотеплового изображения объектов за счет расширения функциональных возможностей радиометрического комплекса.
Указанный технический результат достигается тем, что в радиометрическом комплексе, содержащем две приемные антенны, подсоединенные к двухканальному измерительному модулю, каждый канал которого содержит радиометр, подключенный выходом к устройству регистрации данных и связанный с устройством управления радиометрами, средства управления работой комплекса, выполненные в виде компьютера, связанного своим входом-выходом с входом-выходом устройства регистрации данных, и опорно-поворотное устройство с азимутальным и угломестным приводами, средства управления которыми связаны с устройством регистрации данных, измерительный модуль снабжен телевизионной камерой, подключенной к видеопроцессору, который связан с компьютером, при этом измерительный модуль расположен на угломестном приводе, установленном на азимутальном приводе.
Указанный технический результат достигается также тем, что средства управления угломестным и азимутальным приводами выполнены в виде общего для обоих приводов контроллера.
Указанный технический результат достигается также тем, что комплекс снабжен лазерным дальномером, подсоединенным к устройству регистрации данных.
Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 представлена блок-схема заявляемого радиометрического комплекса.
Радиометрический комплекс включает две приемные линзовые антенны 1 и 2, измерительный модуль 3, компьютер 4 и опорно-поворотное устройство (ОПУ) 5. Измерительный модуль 3 содержит СВЧ радиометры 6 и 7, средства регистрации данных, содержащие АЦП 8 и процессор 9, устройство управления радиометрами, выполненное в виде синхронизатора 10, телевизионную (ТВ) камеру 11 и лазерный дальномер 12.
ОПУ 5 представляет собой манипулятор, основанный на сервоприводах. Он снабжен азимутальным приводом 13 и угломестным приводом 14, на которых размещен измерительный модуль 3. Положение приводов 13 и 14 контролируется датчиками положения 15 и 16 соответственно. Общий контроллер 17 приводов 13 и 14 подключен к процессору 9.
Антенны 1 и 2 посредством СВЧ волноводов подсоединены к радиометрам 6 и 7, соответственно, выходы которых подключены к входам АЦП 8. С выходов АЦП 8 сигналы поступают на первый вход процессора 9, ко второму входу которого подключен лазерный дальномер 12. Первый вход-выход процессора 9 подсоединен к входу-выходу компьютера 4. ТВ камера 11 подключена к видеопроцессору 18, выход которого соединен с входом компьютера 4.
Синхронизация работы радиометров 6 и 7 и приводов 13 и 14 осуществляется с помощью синхронизатора 10, работающего под управлением процессора 9.
Радиометрический комплекс работает следующим образом.
Внешнее радиотепловое излучение (собственного и рассеянного) от объекта 17 принимается по двум СВЧ каналам в 3-, 8-миллиметровом диапазоне длин волн с помощью антенн 1 и 2 и регистрируется радиометрами 6 и 7, которые, например, могут быть выполнены модуляционными по супергетеродинной схеме. Сканирование антенн 1 и 2 по азимуту и углу места осуществляется ОПУ 5 с помощью приводов 13 и 14.
Сигналы с выходов радиометров 6 и 7 поступают на АЦП 8. Процессор 9 последовательно опрашивает АЦП 8 и синхронизатор 10 для определения углового положения ОПУ 5, а также управляет работой контроллера 17 ОПУ 5. С выхода процессора 9 сигналы передаются в компьютер 4.
Посредством ТВ камеры 11 производится наведение измерительного модуля 3 на объект, визуализация изображений объекта и окружающего фона. Выходной сигнал ТВ камеры 11 поступает в видеопроцессор 18, и далее - в компьютер 4, обеспечивающий совмещение угловых полей радиометров 6 и 7 и ТВ камеры 11.
С помощью лазерного дальномера 12 производится измерение дальности до объекта.
В компьютере 4 производится обработка данных, полученных с ТВ камеры 11:
- визуализация радиотеплового изображения объекта (РТИ);
- определение радиотепловых контрастов по РТИ;
- определение математического ожидания и дисперсии РТИ;
- построение гистограмм РТИ;
- сегментация по порогу (задаваемая оператором по разнице соседних яркостей);
- выделение границ исследуемых объектов;
- восстановления изображений объектов по разреженной матрице радиометрических наблюдений, которое заключается в формировании расширенной матрицы наблюдений за счет интерполяции недостающих строк с последующей обработкой расширенной матрицы в частотной области, что позволяет получать неискаженное изображение объектов.
Таким образом, расширение функциональных возможностей радиометрического комплекса за счет введения в состав комплекса телевизионной камеры и обеспечения в результате этого возможности совместного использование радиометрических данных от объекта и визуальной картины изображения объекта позволяет получить достаточно полную картину о состоянии объекта и обеспечивает возможность получения радиотеплового изображения объектов и определения его радиотеплового контраста. Наличие такой комплексной информации позволяет, в частности, оценить степень соответствия характеристик объектов, требованиям по радиотепловой заметности и эффективности применяемых средств и способов снижения радиотепловой заметности объектов, и способствует созданию соответствующих маскировочных средств для снижения радиотепловой заметности упомянутых объектов.
Claims (3)
1. Радиометрический комплекс, содержащий две приемные антенны, подсоединенные к двухканальному измерительному модулю, каждый канал которого содержит радиометр, подключенный выходом к устройству регистрации данных и связанный с устройством управления радиометрами, средства управления работой комплекса, выполненные в виде компьютера, связанного своим входом-выходом с входом-выходом устройства регистрации данных, и опорно-поворотное устройство с азимутальным и угломестным приводами, средства управления которыми связаны с устройством регистрации данных, отличающийся тем, что измерительный модуль снабжен телевизионной камерой для получения визуального изображения объекта и окружающего его фона, при этом телевизионная камера подключена к видеопроцессору, связанному с компьютером, которые обеспечивают выявление связи радиотеплового контраста объекта с визуальными характеристиками объекта и фона для последующей оценки соответствия характеристик объекта требованиям по тепловой заметности, при этом измерительный модуль расположен на угломестном приводе, установленном на азимутальном приводе, а устройство управления радиометрами выполнено в виде синхронизатора, связанного с процессором и соединенного своими входами с выходами азимутального и угломестного приводов.
2. Радиометрический комплекс по п. 1, отличающийся тем, что средства управления угломестным и азимутальным приводами выполнены в виде общего для обоих приводов контроллера.
3. Радиометрический комплекс по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен лазерным дальномером, подсоединенным к устройству регистрации данных.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119212A RU2619916C1 (ru) | 2016-05-17 | 2016-05-17 | Радиометрический комплекс |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119212A RU2619916C1 (ru) | 2016-05-17 | 2016-05-17 | Радиометрический комплекс |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2619916C1 true RU2619916C1 (ru) | 2017-05-19 |
Family
ID=58715954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016119212A RU2619916C1 (ru) | 2016-05-17 | 2016-05-17 | Радиометрический комплекс |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619916C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4782328A (en) * | 1986-10-02 | 1988-11-01 | Product Development Services, Incorporated | Ambient-light-responsive touch screen data input method and system |
EP0379425A1 (fr) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | SAT Société Anonyme de Télécommunications | Système de détermination de la position d'au moins une cible par triangulation |
RU2154284C1 (ru) * | 1999-09-08 | 2000-08-10 | Московское конструкторское бюро "Электрон" | Способ пассивного несканирующего мультиспектрального всеазимутального определения пеленгов и/или координат и телевизионное устройство, реализующее этот способ |
RU2427006C2 (ru) * | 2009-09-02 | 2011-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "ФаворитЪ" | Оптико-электронный модуль большой дальности "фокус-д" |
US20130046462A1 (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-21 | Honeywell International Inc. | Aircraft vision system including a runway position indicator |
RU136590U1 (ru) * | 2013-06-25 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью НПК "ФаворитЪ" | Оптико-электронный модуль средней дальности |
RU157952U1 (ru) * | 2015-03-25 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Геофизика-НВ" | Прибор наблюдения круглосуточный |
-
2016
- 2016-05-17 RU RU2016119212A patent/RU2619916C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4782328A (en) * | 1986-10-02 | 1988-11-01 | Product Development Services, Incorporated | Ambient-light-responsive touch screen data input method and system |
EP0379425A1 (fr) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | SAT Société Anonyme de Télécommunications | Système de détermination de la position d'au moins une cible par triangulation |
RU2154284C1 (ru) * | 1999-09-08 | 2000-08-10 | Московское конструкторское бюро "Электрон" | Способ пассивного несканирующего мультиспектрального всеазимутального определения пеленгов и/или координат и телевизионное устройство, реализующее этот способ |
RU2427006C2 (ru) * | 2009-09-02 | 2011-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "ФаворитЪ" | Оптико-электронный модуль большой дальности "фокус-д" |
US20130046462A1 (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-21 | Honeywell International Inc. | Aircraft vision system including a runway position indicator |
RU136590U1 (ru) * | 2013-06-25 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью НПК "ФаворитЪ" | Оптико-электронный модуль средней дальности |
RU157952U1 (ru) * | 2015-03-25 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Геофизика-НВ" | Прибор наблюдения круглосуточный |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7193214B1 (en) | Sensor having differential polarization and a network comprised of several such sensors | |
EP3399332A1 (en) | Millimeter wave holographic three-dimensional imaging detection system and method | |
US9641772B2 (en) | Compact PMMW camera calibration target | |
García-Rial et al. | Combining commercially available active and passive sensors into a millimeter-wave imager for concealed weapon detection | |
US9678209B2 (en) | System for laser detection with enhanced field of view | |
US20100038520A1 (en) | Method and apparatus for detecting presence and range of a target object using a multimode detector | |
US20120306681A1 (en) | Hybrid millimeter wave imaging system | |
Robertson et al. | High resolution, wide field of view, real time 340GHz 3D imaging radar for security screening | |
US11573305B2 (en) | Direction and doppler shift in ranging systems and methods | |
CN107422321A (zh) | 微波凝视关联成像对地观测方法 | |
JP2015203637A (ja) | 赤外線撮像装置 | |
CN108871587A (zh) | 红外热像仪netd测试的智能靶标装置及其使用方法 | |
Bowers et al. | Unpolarized calibration and nonuniformity correction for long-wave infrared microgrid imaging polarimeters | |
RU2619916C1 (ru) | Радиометрический комплекс | |
US9745059B2 (en) | System to adapt an optical device to calculate a condition value | |
Call et al. | Low SWaP, commercially-available Geiger-mode lidar system | |
KR101248150B1 (ko) | 스테레오스코픽 수동형 밀리미터파 영상을 이용한 은닉물체 거리 추정시스템 및 방법 | |
CA3046248C (en) | Millimeter wave imaging devices, and methods of operating millimeter wave imaging devices | |
Choi et al. | Analysis of the SNR and sensing ability of different sensor types in a LIDAR system | |
RU2727349C1 (ru) | Способ термографирования удаленного объекта | |
Olsen et al. | Passive millimeter-wave imaging using a sparse phased-array antenna | |
Foulkes et al. | Towards infrared image understanding | |
KR100969169B1 (ko) | 밀리미터파 라디오미터 카메라 및 영상 획득방법 | |
Walther et al. | Accuracy analysis of a mobile tracking system for angular position determination of flying targets | |
US11549827B1 (en) | System and method for automated condition value reporting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200518 |