RU2639603C1 - Method for remote inspecting target in monitored space area - Google Patents
Method for remote inspecting target in monitored space area Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639603C1 RU2639603C1 RU2016115901A RU2016115901A RU2639603C1 RU 2639603 C1 RU2639603 C1 RU 2639603C1 RU 2016115901 A RU2016115901 A RU 2016115901A RU 2016115901 A RU2016115901 A RU 2016115901A RU 2639603 C1 RU2639603 C1 RU 2639603C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- space
- signal
- max
- area
- controlled
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 39
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 206010010144 Completed suicide Diseases 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N L-DOPA Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- 238000003876 NQR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000013871 bee wax Nutrition 0.000 description 1
- 239000012166 beeswax Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области дистанционного обнаружения объектов, в частности к способам обнаружения диэлектрических взрывчатых веществ, скрытых под одеждой на теле человека и в носимом багаже.The invention relates to the field of remote detection of objects, in particular to methods for detecting dielectric explosives hidden under clothing on the human body and in wearable baggage.
В настоящее время проблема обнаружения бомб, скрытых на теле террориста и его ручном багаже, является весьма актуальной и важной.Currently, the problem of detecting bombs hidden on the body of a terrorist and his luggage is very urgent and important.
Для решения этой задачи применяются, в основном, способы, основанные на использовании металлодетекторов, детекторов паров, рентгеновского оборудования, служебных собак и др. Ведутся работы по созданию способов досмотра тела человека, основанных на новых физических принципах: на основе эффекта ядерного квадрупольного резонанса, обратного комбинационного рассеяния, диэлектрических порталов, пассивных и активных приборов для досмотра тела человека в террагерцовом диапазоне, пассивных радаров миллиметрового диапазона, активных микроволновых порталов.To solve this problem, mainly methods based on the use of metal detectors, vapor detectors, X-ray equipment, service dogs, etc. are used. Work is underway to create ways to inspect the human body based on new physical principles: based on the effect of nuclear quadrupole resonance, the inverse Raman scattering, dielectric portals, passive and active devices for examining the human body in the terahertz range, passive millimeter-wave radars, active microwaves new portals.
Указанные способы не обеспечивают в достаточной степени возможность дистанционного и скрытного досмотра, а значит, не позволяют вовремя обнаружить террориста-смертника и принять меры к его обезвреживанию прежде, чем он приведет взрывное устройство в действие. Другим серьезным недостатком существующих способов является высокий уровень ложных тревог, что делает малоэффективным их применение в реальных условиях досмотра больших потоков людей.These methods do not provide a sufficient degree of remote and covert screening, which means that they do not allow timely detection of a suicide bomber and take measures to neutralize him before he sets an explosive device in action. Another serious drawback of the existing methods is the high level of false alarms, which makes their use ineffective in real conditions of inspection of large flows of people.
Таким образом, задача обнаружения суицидных взрывных устройств требует соблюдения особых условий ее решения:Thus, the task of detecting suicide explosive devices requires compliance with the special conditions for its solution:
- дистанционность досмотра;- distance search;
- возможность осуществления скрытного досмотра;- the possibility of covert screening;
- автоматический режим досмотра;- automatic search mode;
- обнаружение как диэлектриков, так и проводников;- detection of both dielectrics and conductors;
- осуществление досмотра в режиме реального времени;- Real-time screening;
- безопасность для человека, проходящего досмотр, а также для окружающих людей;- safety for the person being screened, as well as for those around him;
- возможность привязки сигнала опасности к конкретному человеку;- the ability to bind a hazard signal to a specific person;
- мобильность системы и относительно невысокая стоимость.- system mobility and relatively low cost.
Известен способ обнаружения предметов, скрытых под одеждой не только металлических, но и неметаллических, типа взрывчатки, скрытой под одеждой; с помощью радиоприемной антенны, сфокусированной на небольшом участке поверхности тела человека, принимают электромагнитные волны, излученные этим участком, затем с помощью радиометра и сопряженного с ним блока обработки измеряют интенсивность принятого сигнала, регистрируя при этом положение луча. Измеренную интенсивность принятого сигнала отображают в виде интенсивности свечения экрана дисплея и по распределению интенсивности определяют наличие или отсутствие металлических или неметаллических предметов, RU 2133971 С1, 27.07.1999.There is a method of detecting objects hidden under clothes not only metallic, but also non-metallic, such as explosives, hidden under clothes; Using a radio receiving antenna focused on a small area of the surface of the human body, electromagnetic waves emitted by this area are received, then the intensity of the received signal is measured using a radiometer and its associated processing unit, while recording the position of the beam. The measured intensity of the received signal is displayed in the form of the intensity of the glow of the display screen and the presence or absence of metallic or non-metallic objects, RU 2133971 C1, 07.27.1999 is determined by the intensity distribution.
Недостатком этого способа является низкая контрастность получаемого изображения, поскольку данный способ не позволяет четко дифференцировать неметаллические предметы и тело человека ввиду прозрачности диэлектрика в используемом диапазоне излучения.The disadvantage of this method is the low contrast of the resulting image, since this method does not allow to clearly differentiate non-metallic objects and the human body due to the transparency of the dielectric in the used radiation range.
Известен также способ дистанционного досмотра цели в контролируемой области пространства, включающий облучение этой области СВЧ-излучением с помощью двух или более элементарных излучателей, регистрацию отраженного от контролируемой области сигнала с помощью одного или более параллельных каналов регистрации, когерентную обработку отраженного сигнала и отображение полученной в результате обработки информации, US 5557283, 17.09.1996. При реализации способа облучение СВЧ-излучением контролируемой области пространства происходит в полосе частот без корреляции ее ширины с радиальным пространственным разрешением изображения контролируемой области и интервалом времени регистрации, в течение которого возможна когерентная обработка зарегистрированного отраженного сигнала. Это обусловливает следующие недостатки:There is also known a method for remote search of a target in a controlled area of space, including irradiation of this area with microwave radiation using two or more elementary emitters, registration of a signal reflected from a controlled area using one or more parallel registration channels, coherent processing of the reflected signal and displaying the resulting information processing, US 5557283, 09/17/1996. When implementing the method, microwave irradiation of the controlled area of space occurs in the frequency band without correlation of its width with the radial spatial resolution of the image of the controlled area and the recording time interval during which coherent processing of the recorded reflected signal is possible. This causes the following disadvantages:
- невозможность использования способа в случае движущегося досматриваемого объекта (цели), так как при движении объекта во время регистрации отраженного сигнала изменяется положение объекта относительно приемопередающих антенн и нарушается условие применимости когерентной обработки зарегистрированного сигнала, а некогерентная обработка не позволяет получить изображение хорошего качества при неизвестной траектории досматриваемого объекта; таким образом, не обеспечивается скрытность досмотра объекта;- the impossibility of using the method in the case of a moving inspected object (target), since when the object moves during registration of the reflected signal, the position of the object relative to the transceiver antennas changes and the applicability condition for coherent processing of the registered signal is violated, and incoherent processing does not allow to obtain a good quality image with an unknown path inspected object; Thus, the secrecy of the inspection of the object is not ensured;
- низкое качество изображения, не позволяющее осуществлять его анализ с целью получения количественной информации о диэлектрической проницаемости объектов (компонентов цели) и их эквивалентной массе.- low image quality, which does not allow its analysis to obtain quantitative information about the dielectric constant of objects (target components) and their equivalent mass.
Известен способ дистанционного досмотра цели в контролируемой области пространства, включающий облучение этой области СВЧ-излучением с помощью двух или более элементарных СВЧ-излучателей, регистрацию отраженного от контролируемой области сигнала с помощью одного или более параллельных каналов регистрации, когерентную обработку зарегистрированного сигнала с получением максимальных значений интенсивности восстановленной конфигурации рассеивателей в области досмотра в зависимости от дальности элементарных излучателей до цели и отображение полученной в результате обработки информации путем построения СВЧ-изображения в виде нескольких трехмерных поверхностей, RU 2294549 С1, 27.02.2007.A known method of remote search of a target in a controlled region of space, including irradiation of this region with microwave radiation using two or more elementary microwave emitters, registration of a signal reflected from a controlled region using one or more parallel registration channels, coherent processing of the registered signal to obtain maximum values intensities of the reconstructed configuration of the scatterers in the inspection area depending on the distance of elementary emitters to the target and from reflection of the information obtained by processing information by constructing a microwave image in the form of several three-dimensional surfaces, RU 2294549 C1, 02.27.2007.
Недостатки данного способа в следующем:The disadvantages of this method are as follows:
- малая величина сигнала отражения от границы воздух-диэлектрик - около 7% по интенсивности для диэлектриков с диэлектрической проницаемостью ~3, характерной для взрывчатых веществ; это приводит к тому, что сигнал отражения от границы диэлектрик-тело человека (~90% по интенсивности) может существенно искажать трехмерную поверхность, изображающую физическую границу воздух-диэлектрик, а это, в свою очередь, приводит к ошибкам при определении наличия взрывчатого вещества;- a small value of the reflection signal from the air-insulator interface — about 7% in intensity for dielectrics with a dielectric constant of ~ 3, typical of explosives; this leads to the fact that the reflection signal from the dielectric-body boundary of the person (~ 90% in intensity) can significantly distort the three-dimensional surface depicting the physical boundary of the air-dielectric, and this, in turn, leads to errors in determining the presence of explosives;
- малый диапазон углов падения и приема СВЧ-излучения, при которых излучение, отраженное от границы воздух-диэлектрик, может быть зарегистрировано; это связано с тем, что, как правило, поверхность диэлектрика достаточно гладкая в сравнении с длиной волны в СВЧ-диапазоне, и рассеяние на границе приобретает характер зеркального отражения, таким образом, этот способ может быть эффективно реализован лишь в узком диапазоне возможных ракурсов досмотра.- a small range of angles of incidence and reception of microwave radiation at which radiation reflected from the air-insulator interface can be detected; this is due to the fact that, as a rule, the surface of the dielectric is quite smooth in comparison with the wavelength in the microwave range, and scattering at the boundary acquires the character of specular reflection, so this method can be effectively implemented only in a narrow range of possible search angles.
Известен способ дистанционного досмотра цели в контролируемой области пространства, включающий облучение этой области СВЧ-излучением с помощью двух или более элементарных СВЧ-излучателей, регистрацию отраженного от контролируемой области сигнала с помощью одного или более параллельных каналов регистрации, когерентную обработку зарегистрированного сигнала с получением максимальных значений интенсивности восстановленной конфигурации рассеивателей в области досмотра в зависимости от дальности элементарных излучателей до цели и отображение полученной в результате обработки информации путем построения СВЧ-изображения соответствующей трехмерной поверхности; дополнительно получают видеоизображение цели с помощью двух или более видеокамер, синхронизированных с СВЧ-излучателями, преобразуют полученное видеоизображение в цифровой вид и строят трехмерное видеоизображение цели, переводят трехмерное видеоизображение и СВЧ-изображение в общую систему координат, определяют расстояние l в общей системе координат между СВЧ- и видеоизображениями, при l<lo, где lo - заданное пороговое значение l, констатируют отсутствие у цели скрытого диэлектрического объекта в количестве, превышающем предельно допустимое значение, а при l≥lo дополнительно определяют наличие впадин в трехмерном СВЧ-изображении в областях, где l≥lo и при глубине h впадины больше 
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящего изобретения.This technical solution is made as a prototype of the present invention.
Недостатки прототипа состоят в следующем.The disadvantages of the prototype are as follows.
Процесс сравнения сложных видеоизображений и СВЧ-изображений в ряде случаев может быть источником ошибок, поскольку наличие прозрачной в СВЧ области излучения и непрозрачной в видеодиапазоне оболочки (например, некоторых видов одежды или упаковки), под которой расположен объект, находящийся в контролируемой области пространства, приводит к некомпенсируемым ошибкам при определении разности между СВЧ- и видеоизображениями. Поскольку способ прототипа основан на регистрации рассеянного излучения, уровень регистрируемых сигналов существенно ослабляется в зависимости от расстояний: от СВЧ-излучателя до контролируемого объекта и от этого объекта до регистратора, а также сечения рассеивания объекта. Таким образом отношение сигнал/шум весьма невелико, что обусловливает существенные погрешности при формировании трехмерных СВЧ-изображений и, соответственно, увеличивает возможность ошибок в результатах реализации способа.In some cases, the process of comparing complex video images and microwave images can be a source of errors, since the presence of a sheath that is transparent in the microwave region and opaque in the video range (for example, some types of clothing or packaging) under which an object located in a controlled region of space leads uncompensated errors in determining the difference between microwave and video images. Since the prototype method is based on the registration of scattered radiation, the level of recorded signals is significantly attenuated depending on the distances: from the microwave emitter to the controlled object and from this object to the recorder, as well as the scattering cross section of the object. Thus, the signal-to-noise ratio is very small, which causes significant errors in the formation of three-dimensional microwave images and, accordingly, increases the possibility of errors in the results of the method.
Кроме того, способ-прототип реализуем только при достаточном уровне освещенности контролируемой области, необходимом для регистрации видеосигналов и построения трехмерных видеоизображений. Вместе с тем, в ряде случаев освещение контролируемой области не осуществляется исходя из специальных условий; также следует указать, что освещение может быть прервано в связи с перебоями в энергоснабжении, задымлением контролируемой области и т.п.In addition, the prototype method is implemented only with a sufficient level of illumination of the controlled area, necessary for recording video signals and building three-dimensional video images. However, in some cases, coverage of the controlled area is not carried out on the basis of special conditions; it should also be indicated that the lighting may be interrupted due to interruptions in power supply, smoke from the controlled area, etc.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности и достоверности результатов дистанционного досмотра цели, в частности дистанционного обнаружения объектов в контролируемой области пространства, а также обеспечение возможности осуществления досмотра цели при отсутствии достаточной освещенности контролируемой области.The objective of the present invention is to increase the accuracy and reliability of the results of remote search of a target, in particular remote detection of objects in a controlled area of space, as well as the possibility of carrying out a search of a target in the absence of sufficient illumination of the controlled area.
Согласно изобретению в способе дистанционного обнаружения скрытых объектов в контролируемой области пространства, включающем облучение этой области когерентным СВЧ-излучением на N частотах, регистрацию сигнала, несущего информацию о скрытом объекте, находящемся в контролируемой области пространства, с помощью одного или более параллельных каналов регистрации и когерентную обработку зарегистрированного сигнала, регистрацию сигнала, несущего информацию о скрытом объекте, находящемся в контролируемой области пространства, осуществляют после прохождения сигналом этой области, затем определяют зависимость функции F:According to the invention, in a method for remote detection of hidden objects in a controlled area of space, including irradiating this area with coherent microwave radiation at N frequencies, registering a signal carrying information about a hidden object in a controlled area of space using one or more parallel recording channels and a coherent processing a registered signal, registering a signal carrying information about a hidden object located in a controlled area of space, carried out dissolved after passing a signal in the area, and then determine the dependence of the function F:
где N - количество частот СВЧ-излучения,where N is the number of frequencies of microwave radiation,
k - номер частоты СВЧ-излучения из N частот,k is the frequency number of microwave radiation from N frequencies,
fk - k-я частота СВЧ-излучения из N частот,f k - k-th frequency of microwave radiation from N frequencies,
i - мнимая единица,i is the imaginary unit
с - скорость света в вакууме,C is the speed of light in vacuum,
Аобъектk - амплитуда зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в присутствии объекта в контролируемой области пространства,Aobject k is the amplitude of the recorded signal at the kth radiation frequency in the presence of an object in a controlled region of space,
Фобъектk - фаза зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в присутствии объекта в контролируемой области пространства,Fobject k is the phase of the recorded signal at the kth radiation frequency in the presence of an object in a controlled region of space,
Асnk - амплитуда зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в отсутствие объекта в контролируемой области пространства,Асn k is the amplitude of the recorded signal at the k-th radiation frequency in the absence of an object in a controlled region of space,
Фсnk - фаза зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в отсутствие объекта в контролируемой области пространства,Фсn k - phase of the registered signal at the k-th frequency of radiation in the absence of an object in a controlled region of space,
от х - координаты по оси, соединяющей регистратор и источник СВЧ-излучения, при этом определяют значение xmax, при котором функция F имеет максимальное значение Fmax, устанавливают F0 - пороговое значение, и при Fmax<F0 констатируют присутствие проводящего объекта в контролируемой области пространства, при Fmax>F0 и xmax>xпороговое, где xпороговое - установленное минимальное значение размеров объекта, констатируют присутствие диэлектрического объекта в контролируемой области пространства, а при Fmax>F0 и xmax<xпороговое констатируют отсутствие объектов в контролируемой области пространства.from x — coordinates along the axis connecting the recorder and the microwave radiation source; in this case, the value x max is determined at which the function F has the maximum value F max , the value F 0 is set as a threshold value, and when F max <F 0, the presence of a conducting object is detected in the controlled region of space, for F max > F 0 and x max > x the threshold , where x threshold is the set minimum size of the object, the presence of a dielectric object in the controlled region of space is noted, and for F max > F 0 and x max <x the threshold ascertain the absence of ektov space in a controlled area.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «Новизна».The applicant has not identified any technical solutions identical to the claimed one, which allows us to conclude that the invention meets the condition of patentability “Novelty”.
Благодаря тому, что регистрацию сигнала, несущего информацию об объекте, находящемся в контролируемой области пространства, осуществляют после прохождения сигналом этой области, достигается технический результат, состоящий в исключении необходимости построения СВЧ-изображения, трехмерного видеоизображения и последующего сравнения СВЧ- и видеоизображений, поскольку в заявленном способе происходит определение длин оптического пути СВЧ-излучения, проходящего через контролируемую область, в присутствии и в отсутствие в ней объекта. Таким образом исключаются ошибки, связанные с построением и сравнением СВЧ- и видеоизображений. Следует отметить, что при этом упрощается и удешевляется реализация способа, так как исключается необходимость наличия дорогостоящего специального видеооборудования. Поскольку заявленный способ не базируется на регистрации рассеянного излучения, уровень регистрируемых сигналов, практически, не ослабляется, в результате чего увеличивается отношение сигнал/шум, что позволяет уменьшить ошибки в результатах при осуществлении способа. Кроме того, достигается важный технический результат, состоящий в обеспечении возможности досмотра цели при недостаточном освещении (или его полном отсутствии) контролируемой области, необходимого для регистрации видеоизображения.Due to the fact that registration of a signal carrying information about an object located in a controlled region of space is carried out after the signal passes through this region, a technical result is achieved consisting in eliminating the need to construct a microwave image, three-dimensional video image and subsequent comparison of microwave and video images, since The claimed method determines the length of the optical path of microwave radiation passing through the controlled region in the presence and absence of an object in it. Thus, errors associated with the construction and comparison of microwave and video images are eliminated. It should be noted that this simplifies and cheapens the implementation of the method, since it eliminates the need for expensive special video equipment. Since the claimed method is not based on the registration of scattered radiation, the level of recorded signals is practically not attenuated, as a result of which the signal-to-noise ratio increases, which allows to reduce errors in the results of the method. In addition, an important technical result is achieved, consisting in providing the ability to inspect the target in insufficient light (or its complete absence) of the controlled area necessary for recording a video image.
Заявителем не выявлены источники информации, в которых содержались бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат.The applicant has not identified sources of information that would contain information about the influence of the distinguishing features of the invention on the achieved technical result.
Указанные обстоятельства позволяют сделать вывод о соответствии заявленного технического решения условию патентоспособности «Изобретательский уровень».These circumstances allow us to conclude that the claimed technical solution meets the condition of patentability "Inventive step".
Реализация способа поясняется конкретным примером. Для осуществления дистанционного досмотра цели, в частности для обнаружения скрытого объекта, находящегося в контролируемой области, эту область облучают когерентным СВЧ-излучением последовательно на 16 фиксированных частотах в пределах диапазона 8-18 ГГц. Облучение производят с помощью элементарного излучателя, представляющего в конкретном примере коммутируемую антенную решетку, состоящую из 256 элементарных передающих антенн. Прошедший через контролируемую область пространства сигнал регистрируется в данном примере с помощью широкополосной антенны Вивальди, связанной с регистратором, расположенным с противоположной стороны контролируемой зоны по отношению к излучающей антенне на расстоянии 1 метр. На линии соединяющей излучатель и регистратор (ось х) в конкретном примере располагался диэлектрический объект (материал пчелиный воск) с коэффициентом диэлектрической проницаемости равным 2.8 и толщиной равной 20 см вдоль оси х.The implementation of the method is illustrated by a specific example. To carry out remote search of a target, in particular to detect a hidden object located in a controlled area, this area is irradiated with coherent microwave radiation sequentially at 16 fixed frequencies within the range of 8-18 GHz. Irradiation is carried out using an elementary emitter, which in a specific example is a switched antenna array consisting of 256 elementary transmitting antennas. The signal that passed through the controlled region of space is recorded in this example using a Vivaldi broadband antenna connected to a recorder located on the opposite side of the controlled zone with respect to the emitting antenna at a distance of 1 meter. In a specific example, a dielectric object (beeswax material) with a dielectric constant of 2.8 and a thickness of 20 cm along the x axis was located on the line connecting the emitter and the recorder (x axis).
Для примера рассматривается одна пара излучатель-регистратор. Был выбран излучатель, расположенный посередине антенной решетки, состоящей из 256 передающих антенн, и для данной пары излучатель-регистратор на основе когерентной обработки принятых компонент сигналов Аобъектk, Фобьектk, Асnk, Фсnk на всех 16 частотах[ излучения аналитически рассчитываются значения функции F в зависимости от аргумента х исходя из формулы:For example, one pair of emitter-recorder is considered. An emitter disposed in the middle of the antenna array has been selected, consisting of 256 transmit antennas, and for a given pair of emitter-recorder on the basis of coherent processing received Aobekt signal component k, Fobekt k, ACN k, Fsn k for all 16 frequencies [radiation analytically calculated values of F depending on the argument x based on the formula:
где N - количество частот СВЧ-излучения,where N is the number of frequencies of microwave radiation,
k - номер частоты СВЧ-излучения из N частот,k is the frequency number of microwave radiation from N frequencies,
fk - k-я частота СВЧ-излучения из N частот,f k - k-th frequency of microwave radiation from N frequencies,
i - мнимая единица,i is the imaginary unit
с - скорость света в вакууме,C is the speed of light in vacuum,
Аобъектk - амплитуда зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в присутствии объекта в контролируемой области пространства,Aobject k is the amplitude of the recorded signal at the kth radiation frequency in the presence of an object in a controlled region of space,
Фобъектk- фаза зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в присутствии объекта в контролируемой области пространства,Fobject k is the phase of the recorded signal at the kth radiation frequency in the presence of an object in a controlled region of space,
Асnk - амплитуда зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в отсутствие объекта в контролируемой области пространства,Асn k is the amplitude of the recorded signal at the k-th radiation frequency in the absence of an object in a controlled region of space,
Фсnk - фаза зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в отсутствие объекта в контролируемой области пространства.Фсn k - phase of the registered signal at the k-th frequency of radiation in the absence of an object in a controlled region of space.
Устанавливают F0 - пороговое значение, которое экспериментально определяется в зависимости от уровня шумов системы излучения и регистрации, в данном примере F0=0.1. Аналитически, без перемещения регистратора, определяют xmax - значение координаты по оси х, соединяющей регистратор и источник СВЧ-излучения, при котором функция F имеет максимальное значение Fmax. Устанавливают xпороговое - минимальное значение размеров объекта, в данном примере хпороговое=4 см.Set F 0 - the threshold value, which is experimentally determined depending on the noise level of the radiation and registration system, in this example, F 0 = 0.1. Analytically, without moving the recorder, x max is determined - the coordinate value along the x axis connecting the recorder and the microwave source at which the function F has a maximum value of F max . Set x threshold - the minimum size of the object, in this example, x threshold = 4 cm.
В данном конкретном примере для объекта толщиной 20 см и относительной диэлектрической проницаемостью 2.8 значение Fmax равняется 0.75 и соответствующее ему значение xmax равно 13.46 см.In this particular example, for an object with a thickness of 20 cm and a relative permittivity of 2.8, the value of F max is 0.75 and the corresponding x max value is 13.46 cm.
Таким образом, выполняется условие Fmax>F0 и xmax>xпороговое, при котором констатируют присутствие диэлектрического объекта в контролируемой области пространства. При Fmax>F0 и xmax<xпороговое констатируют отсутствие объектов в контролируемой области пространства. Присутствие проводящего объекта в контролируемой области пространства констатируют при Fmax<F0.Thus, the condition F max > F 0 and x max > x is threshold , at which the presence of a dielectric object in the controlled area of space is ascertained. When F max > F 0 and x max <x, the threshold state the absence of objects in the controlled area of space. The presence of a conductive object in a controlled region of space is ascertained at F max <F 0 .
Данный способ обеспечивает значительное повышение точности и достоверности результатов дистанционного досмотра цели, в частности дистанционного обнаружения скрытых объектов в контролируемой области пространства, а также возможность его реализации при недостаточной освещенности контролируемой области или в полной темноте, что в ряде случаев весьма важно.This method provides a significant increase in the accuracy and reliability of the results of remote search of a target, in particular, remote detection of hidden objects in a controlled area of space, as well as the possibility of its implementation in low light of a controlled area or in complete darkness, which in some cases is very important.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016115901A RU2639603C1 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Method for remote inspecting target in monitored space area |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016115901A RU2639603C1 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Method for remote inspecting target in monitored space area |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2639603C1 true RU2639603C1 (en) | 2017-12-21 |
Family
ID=63857503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016115901A RU2639603C1 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Method for remote inspecting target in monitored space area |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2639603C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2786702C1 (en) * | 2019-01-29 | 2022-12-23 | Алессандро МАННЕСКИ | Two-channel inspection body scanner |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5227800A (en) * | 1988-04-19 | 1993-07-13 | Millitech Corporation | Contraband detection system |
| US5760397A (en) * | 1996-05-22 | 1998-06-02 | Huguenin; G. Richard | Millimeter wave imaging system |
| RU2294549C1 (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр Прикладной Физики" | Method for remote inspection of target in controlled area of space |
| RU2411504C1 (en) * | 2009-11-26 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр прикладной физики" (ООО "НТЦ ПФ") | Method for remote inspection of target in monitored space |
-
2016
- 2016-04-22 RU RU2016115901A patent/RU2639603C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5227800A (en) * | 1988-04-19 | 1993-07-13 | Millitech Corporation | Contraband detection system |
| US5760397A (en) * | 1996-05-22 | 1998-06-02 | Huguenin; G. Richard | Millimeter wave imaging system |
| RU2294549C1 (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр Прикладной Физики" | Method for remote inspection of target in controlled area of space |
| RU2411504C1 (en) * | 2009-11-26 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр прикладной физики" (ООО "НТЦ ПФ") | Method for remote inspection of target in monitored space |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2786702C1 (en) * | 2019-01-29 | 2022-12-23 | Алессандро МАННЕСКИ | Two-channel inspection body scanner |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2411504C1 (en) | Method for remote inspection of target in monitored space | |
| US8670021B2 (en) | Method for stand off inspection of target in monitored space | |
| US11209538B2 (en) | Millimeter-wave three-dimensional holographic imaging method and system | |
| AU2015227069B2 (en) | Ultra wide band detectors | |
| JP6271384B2 (en) | Inspection device | |
| US20120256777A1 (en) | Method for Identifying Materials Using Dielectric Properties through Active Millimeter Wave Illumination | |
| US11280898B2 (en) | Radar-based baggage and parcel inspection systems | |
| Andrews et al. | Active millimeter wave sensor for standoff concealed threat detection | |
| US20130033574A1 (en) | Method and system for unveiling hidden dielectric object | |
| RU2294549C1 (en) | Method for remote inspection of target in controlled area of space | |
| RU2669190C1 (en) | Method for standoff detection and analysis of objects | |
| Shipilov et al. | Ultra-wideband radio tomographic imaging with resolution near the diffraction limit | |
| EP2505995B1 (en) | Method for determining the dielectric permittivity of a dielectric object | |
| RU2639603C1 (en) | Method for remote inspecting target in monitored space area | |
| RU2309432C1 (en) | Device for detecting objects | |
| RU2629914C1 (en) | Method for remote luggage inspection in monitored space | |
| RU2522853C1 (en) | Method and apparatus for detecting and identifying objects hidden under clothes on human body | |
| RU2563581C1 (en) | Remote determination of dielectric constant of dielectric object | |
| Enayati et al. | THz holographic imaging: A spatial-domain technique for phase retrieval and image reconstruction | |
| Podd et al. | Impulse radar imaging system for concealed object detection | |
| Rezgui et al. | Development of an ultra wide band microwave radar based footwear scanning system | |
| Zhang et al. | A novel alternating current imaging radiometer for the security inspection | |
| SETIAWAN et al. | Dielectric Lens-Based Millimeter Wave Imaging for Concealed Object Detection in Security Applications | |
| Rezgui et al. | An ultra wide band microwave footwear scanner for threat detection | |
| CN117192636A (en) | Handheld security inspection device and security inspection method based on terahertz technology |