RU3335U1

RU3335U1 - DEVICE FOR OBTAINING A RADAR SURFACE OF A GROUND SURFACE

Info

Publication number: RU3335U1
Application number: RU95104799/20U
Authority: RU
Inventors: Валерий Павлович Першиков
Original assignee: Валерий Павлович Першиков
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-12-16

Abstract

1. Устройство для получения радиолокационного изображения земной поверхности, содержащее первый канал, включающий последовательно соединенные друг с другом антенну, снабженную устройством синхронизации, обеспечивающим ее работу в режиме излучение-прием, смеситель, гетеродин, усилитель промежуточной частоты, синхронный детектор, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере два канала, каждый из которых снабжен антеннами, плоскости поляризации которых взаимно ортогональны, а антенна второго канала работает в режиме приема сигнала и сообщена с устройством синхронизации, смесителями, усилителями промежуточной частоты, синхронными детекторами и дополнительно блоками регистрации, выполняющими функцию преобразования сигнала в видимое изображение, при этом вторые входы смесителей соединены с гетеродином, а выходы блоков регистрации соединены с входом блока обработки информации, выполняющим по меньшей мере операцию арифметического деления.2. Устройство для получения радиолокационного изображения земной поверхности, содержащее первый канал, включающий последовательно соединенные друг с другом антенну, снабженную устройством синхронизации, обеспечивающим ее работу в режиме излучение-прием, смеситель, гетеродин, усилитель промежуточной частоты, синхронный детектор, аналого-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере два канала, каждый из которых снабжен антеннами, плоскости поляризации которых взаимно ортогональны, а антенна второго канала работает в режиме приема сигнала и сообщена с устройством синхронизации, смесителями, усилителями промежуточной частоты, си1. A device for obtaining a radar image of the earth's surface, containing the first channel, including an antenna connected in series with each other, equipped with a synchronization device that ensures its operation in the radiation-reception mode, a mixer, a local oscillator, an intermediate frequency amplifier, a synchronous detector, characterized in that it contains at least two channels, each of which is equipped with antennas, the polarization planes of which are mutually orthogonal, and the antenna of the second channel operates in the signal reception mode and communicated with the synchronization device, mixers, intermediate frequency amplifiers, synchronous detectors and additionally recording units that perform the function of converting the signal into a visible image, while the second inputs of the mixers are connected to the local oscillator, and the outputs of the recording units are connected to the input of the information processing unit, performing at least least arithmetic division. 2. A device for obtaining a radar image of the earth's surface, containing the first channel, including an antenna connected in series with each other, equipped with a synchronization device that ensures its operation in the radiation-reception mode, a mixer, a local oscillator, an intermediate frequency amplifier, a synchronous detector, an analog-to-digital converter, characterized the fact that it contains at least two channels, each of which is equipped with antennas, the polarization planes of which are mutually orthogonal, and the antenna of the second channel works in the mode of signal reception and is communicated with the synchronization device, mixers, amplifiers of intermediate frequency, si

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИDEVICE FOR OBTAINING A RADAR SURFACE OF A GROUND SURFACE

Заявляемая полезная модель относится к области радиолокации и предназначена для получения синтезированного по поляризационным признакам радиолокационного изображения земной поверхности с борта летательного аппарата.The inventive utility model relates to the field of radar and is intended to obtain synthesized by polarization signs of the radar image of the earth's surface from the aircraft.

Известно устройство для получения изображения в диапазоне радиоволн, содержащее передатчик когерентного излучения, приемную многоэлементную антенную систему, сигнал с каждого элемента которой подан на соответствующий канал многоканального приемного устройства, содержащего гетеродин, включенные в каждсм канале смеситель, детектор, управляемый с командного устройства фазовращатель и усилитель, сумматор, на который поданы сигналы с выходов упомянутых каналов и электроннолучевую трубку с блоком развертки изображения, соединенную с командным устройстве 1.A device for acquiring images in the radio wave range, comprising a coherent radiation transmitter, a multi-element receiving antenna system, the signal from each element of which is fed to the corresponding channel of a multi-channel receiving device containing a local oscillator, a mixer included in each channel, a detector controlled by a phase shifter and amplifier , an adder to which signals from the outputs of the above-mentioned channels and a cathode ray tube with an image scanner connected to andnym device 1.

Испо.аьзование известного устройства не позволяет достаточно полную информацию об объекте, не зависящую от дальности объекта и от его освещенности.Using the known device does not allow sufficiently complete information about the object, independent of the range of the object and its illumination.

Известно устройство для радиолокационного исследования поверхности земли, содержащее антенну, согласованный двойной Т-образный мост на прямоуго. волноводах, выход которого соединен с входами двух переключателей, связанных между собой передатчиком, а выходы переключателей соединены с входами приемников, связанных на выходе с измерителем отношения сигналов 2.A device is known for radar research of the earth's surface, containing an antenna, a matched double T-shaped bridge in a straight line. waveguides, the output of which is connected to the inputs of two switches connected by a transmitter, and the outputs of the switches are connected to the inputs of receivers connected to the output of the signal ratio meter 2.

Качество и достоверность информации, полученной с использованием известного устройства зависит не только от свойств исследуемого объекта, но и от целого ряда внешних фактс в, например от условий проведения съемки, что значительно усложняет процесс дешифрации полученных данных.The quality and reliability of the information obtained using the known device depends not only on the properties of the studied object, but also on a number of external facts, for example, on the conditions of the survey, which greatly complicates the process of deciphering the data obtained.

Наиболее близким к предлагаемсшу, является радиолокационное устройство для исследования параметров атмосферы и подстилающейClosest to the offer is a radar device for studying the parameters of the atmosphere and the underlying

MnK6G01S 13/02, G01S 7/44.MnK6G01S 13/02, G01S 7/44.

поверхности земли, содержащее антенную систет у, поляризационный разделитель, блок эталонного излучения и два блока тепловой согласованной нагрузки, связанных между собой посредством блока управления через систему коммутаторов, модулятор и гетеродин, выходы которых соединены с входом балансного смесителя и последовательно соединенные друг с другом усилитель промежуточной частоты, квадратичный детектор, усилитель низкой частоты, синхронный детектор, фильтр низкой частоты и аналого-цифровой преобразователь 3.the surface of the earth, containing the antenna system y, a polarization separator, a reference radiation unit and two heat matched load units, interconnected by a control unit through a switch system, a modulator and a local oscillator, the outputs of which are connected to the input of a balanced mixer and an intermediate amplifier connected in series with each other frequency, quadratic detector, low-frequency amplifier, synchronous detector, low-pass filter and analog-to-digital converter 3.

К недостаткам известного устройства следует отнести то, что иа достоверность и инфо 1ативность полученных данных влияют атмосферные факторы, дальность объекта, его освещенность и др.The disadvantages of the known device include the fact that the reliability and information efficiency of the obtained data are influenced by atmospheric factors, the distance of the object, its illumination, etc.

Задачей предлагаемой полезной модели является созданиеThe objective of the proposed utility model is to create

радиолокационного устройства, обеспечивгсющего получение данных повышенной информационной емкости об объекте исследования, а получаемые данные определяются только свойствами исследуемого объекта и не зависит от его дальности и освещенности.a radar device that provides data of increased information capacity about the object of study, and the data obtained is determined only by the properties of the studied object and does not depend on its range and illumination.

Поставленная задача решается тем, что устройство для получения радиолокационного изображения поверхности состоит по меньшей мере из двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные друг с другом антенну, смеситель, усилитель промежуто шой гастоты, синхронный детектор, аналого-цифровой преобразователь и/или блок регистрации, выполняющими функцию преобразования сигнала в видимое изображение, антенны соединены с устройством синхронизации, обеспечивающим работу антенны одного канала в режиме прием, а антенны другого канала в режиме излучение-прием, при этом плоскости поляризации антенн ортогональны друг другу, вторые входы смесителей соединены с гетеродином, а выходы аналого-цифровых преобразователей или блоков регистрации соединены с блоксм обработки информации, выполняющим по меньщей мере операцию арифметического деления.The problem is solved in that the device for obtaining a radar image of the surface consists of at least two channels, each of which contains an antenna, a mixer, an amplifier of intermediate gastotomy, a synchronous detector, an analog-to-digital converter, and / or a registration unit performing the function of converting the signal into a visible image, the antennas are connected to a synchronization device that ensures the operation of the antenna of one channel in the receiving mode, and the antennas are different channel reception mode radiation, wherein the polarization plane antennas are orthogonal to each other, the second inputs of the mixers are connected to a local oscillator, and outputs the analog-digital converters or recording units are connected to the information processing bloksm performing at least mensche arithmetic operation of division.

Режим излучения антенны обеспечивается устройстве, содержащим последовательно соединенные блок синхронизации, передатчик и коммутатор.The radiation mode of the antenna is provided by a device containing a series-connected synchronization unit, a transmitter and a switch.

при этом второй выход блока синхронизации соединен со вторым входом коммутатора.wherein the second output of the synchronization unit is connected to the second input of the switch.

Радиолокационное устройство по варианту 1 для получения изображения земной повд хности заключается в том, что предлагаемое устройство содержит по меньшей мере два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных друг с другом антенны, смесителя, усилителя промежуточной частоты, синхронного детектора и блока регистрации, выполняющими функцию преобразования сигнала в видимое изображение, антенны соединены с устройством синхронизации, обеспечивающим работу антенны одного канала в режиме прием, а антенны другого канала в режиме излучение-прием, при этом плоскости поляризации антенн ортогональны друг Другу, вторые входы смесителей соединены с гетдхэдином, а выходы блоков регистрации соединены с входом блока обработки информации, выполняющим по меньщей мере операцию ари4 1етического деления.The radar device according to option 1 for acquiring an image of the earth's surface consists in the fact that the proposed device contains at least two channels, each of which consists of an antenna, a mixer, an intermediate frequency amplifier, a synchronous detector and a recording unit, connected in series the function of converting the signal into a visible image, the antennas are connected to a synchronization device that ensures the operation of the antenna of one channel in the reception mode, and the antennas of the other channel in the radiation-reception mode, while the polarization planes of the antennas are orthogonal to each other, the second inputs of the mixers are connected to the hethedin, and the outputs of the recording units are connected to the input of the information processing unit, which performs at least an aryetetic division operation.

Радиолокационное устройство по варианту 2 для получения изображения земной поверхности состоит в том, что оно содержит по меньшей мере два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных друг с другом антенны, смесителя, усилителя промежуточной частоты, синхронного детектора, аналого-цифрового преобразователя и блока регистрации, вьшолняющими функцию преобразования сигнала в оцифрованную информацию или в видимое изображение, антенны соединены с устройством синхронизации, обеспечивающим работу антенны одного канала в режиме прием, а антенны другого канала в режиме излучение-прием, при этом плоскости поляризации антенн ортогональны друг другу, вторые входы смесителей соединены с гетеродином, а выходы блоков регистрации соединены с входом блока обработки информации, выполняющим по меньшей мере операцию арифметического деления.The radar device according to option 2 for acquiring an image of the earth's surface consists in that it contains at least two channels, each of which consists of an antenna, a mixer, an intermediate frequency amplifier, a synchronous detector, an analog-to-digital converter, and a unit registration, performing the function of converting the signal into digitized information or into a visible image, the antennas are connected to a synchronization device that ensures the operation of the antenna of one channel reception mode, and another channel in the antenna radiation-receiving mode, wherein the plane of polarization antennas are orthogonal to each other, the second inputs of the mixers are connected to a local oscillator, and the outputs of recording units are connected to the input of the information processing unit performs at least arithmetic operation of division.

Сравнение предлагаомого устройства с известным позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию Новизна.Comparison of the proposed device with the known allows us to conclude that the proposed solutions meet the criteria of Novelty.

На фиг. 1 показана блок-схама описанного устройства по варианту 1, на фиг. 2 показана блок схема устройства по варианту 2.In FIG. 1 shows a block diagram of the described device according to embodiment 1, FIG. 2 shows a block diagram of the device according to option 2.

Усзройсгво содержит антенны 1 и 5, антенный кснммутатор 2, передатчик 3, блок синхронизации 4, смесители б и 8, гетеродин 7, усилители 9 и Ю, синхронгале детекторы 11 и 12, аналого-цифровые преобразователи 16 и 17, блоки регистрации сигналов 13 и 15, блок обработки информации 14.Uszroysgvo contains antennas 1 and 5, antenna switcher 2, transmitter 3, synchronization unit 4, mixers b and 8, local oscillator 7, amplifiers 9 and 10, synchronous detectors 11 and 12, analog-to-digital converters 16 and 17, signal recording units 13 and 15, the information processing unit 14.

Первый канал заявляемого устройства состоит из антенны 1, антенного коммутатора 2, блока синхронизации 4, смесителя б, гетеродина 7, усилителя 9, синхронного детектора 11, аналого-цифрового преобразователя 1 б и блока регистрации сигнала 13.The first channel of the claimed device consists of an antenna 1, an antenna switch 2, a synchronization unit 4, a mixer b, a local oscillator 7, an amplifier 9, a synchronous detector 11, an analog-to-digital converter 1 b, and a signal recording unit 13.

Второй канал устройства состсшт из антенны 5, смесителя 8, гетеродина 7, усилителя 10, синхронного детектора 12, аналого-цифрового преобразователя 17 и блока зэегистрации сигнала 15.The second channel of the device consists of an antenna 5, a mixer 8, a local oscillator 7, an amplifier 10, a synchronous detector 12, an analog-to-digital converter 17, and a signal registration block 15.

В качестве антенн 1 и 5 могут быть использованы антенны волноводнощелевого типа. Антенна 1 работает в режиме импульсного излучения или приема отраженного сигнала, в частности его вертикальной или горизонтальной поляризационной составляющей. Антенна 5 имеет по.1яризацию ортогональную поляризации антенны 1. В качестве блока регистрации 13 и 15 могут быть использованы любые известные средства, например, электроннолучевые трубки. В качестве блока обработки информации 14, вьшолняющего функцию арифметического деления полученных с обоих каналов кодов может быть использован любой арифмелтееский делитель, например, компьютер.As antennas 1 and 5 can be used antennas waveguide type. The antenna 1 operates in the mode of pulsed radiation or reception of the reflected signal, in particular its vertical or horizontal polarization component. Antenna 5 has a polarization orthogonal to polarization of antenna 1. As a registration unit 13 and 15, any known means, for example, cathode ray tubes, can be used. As an information processing unit 14, which performs the function of arithmetic division of codes received from both channels, any arithmetic divider, for example, a computer, can be used.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Заявляемое устройство устанавливают на борту летательного аппарата.The inventive device is installed on board the aircraft.

Передатчик 3 обеспечивает генерацию и излучение СВЧ-импульсов. которые через антенный коммутатор 2 при работе антенны 1 в режиме излучение, пост}пают на исследуемый объект. Объект отражает полученный сигнал и принимается антелнами 1, 5, работающими в режиме приема сигнала. Антенна 1 выделяет, например горизонтальную поляризационную состав.(1яющую, а антенна 5, выделяет вертикальную поляризационную состав.аяющую. Принятые антеннами 1, 5 сигналы поступают соответственно в смесители б, 8, связанные с гетеродином 7, где происходит преобразование принятых сигналов в промежуточную частоту. Сигналы промежуточной частоты из смесителя 6, 8 поступают соответственно в усилители 9, 10, усиливаются иThe transmitter 3 provides the generation and emission of microwave pulses. which through the antenna switch 2 during operation of the antenna 1 in the radiation mode, are fed to the object under study. The object reflects the received signal and is received by antennas 1, 5 operating in the signal reception mode. Antenna 1 selects, for example, a horizontal polarization composition. (1, and antenna 5, selects a vertical polarization composition. Received by antennas 1, 5, the signals arrive respectively at mixers b, 8, connected to the local oscillator 7, where the received signals are converted to an intermediate frequency . The intermediate frequency signals from the mixer 6, 8 are received respectively in amplifiers 9, 10, amplified and

подаются На синхронные детйсторы 11, 12. Выделенные видеоимпульсы поступают соответствеино на входы аналого-цифровых преобразователей 16, 17 и/или на входы блоков регистрации 13, 15, где полученные изображения развертываются и снимаются на фотопленку. Оцифрованные сигналы или видимые изображения поступают на блок обработки информации 14, реализующий операцию арифметического деления.fed to the synchronous detectors 11, 12. The selected video pulses arrive respectively at the inputs of the analog-to-digital converters 16, 17 and / or at the inputs of the registration units 13, 15, where the received images are deployed and captured on film. The digitized signals or visible images are fed to the information processing unit 14, which implements the arithmetic division operation.

Информация, получаемая в результате съемки при помощи заявляемого устройства не зависит от дальности, освещенное или от метеорологических условий, а целевое изображение содержит более полную к достоверную информацию об объекте исследования.The information obtained as a result of shooting using the inventive device does not depend on the range, illuminated or meteorological conditions, and the target image contains more complete and reliable information about the object of study.

По поручению заявителяOn behalf of the applicant

Патентный поверенный У . ГолубеваPatent Attorney U. Golubeva

Источники иliфopмaцииSources of Images

1.А.С. СССР № 387289, МКИ G01R 13/04, опубл. 1973 г.1.A.S. USSR No. 387289, MKI G01R 13/04, publ. 1973

2.А.С. СССР № 868663, МКИ G01S 13/95, опубл. 1981 г.2.A.S. USSR No. 868663, MKI G01S 13/95, publ. 1981

3.А.С. СССР № 1146616, МКИ G01S 13/95, G01W 1/00, опубл. 1985 г. 3.A.S. USSR No. 1146616, MKI G01S 13/95, G01W 1/00, publ. 1985

Claims

1. A device for obtaining a radar image of the earth's surface, containing the first channel, including an antenna connected in series with each other, equipped with a synchronization device that ensures its operation in the radiation-reception mode, a mixer, a local oscillator, an intermediate frequency amplifier, a synchronous detector, characterized in that it contains at least two channels, each of which is equipped with antennas, the polarization planes of which are mutually orthogonal, and the antenna of the second channel operates in the signal reception mode and communicated with a synchronization device, mixers, intermediate frequency amplifiers, synchronous detectors and additionally recording units that perform the function of converting the signal into a visible image, while the second inputs of the mixers are connected to the local oscillator, and the outputs of the recording units are connected to the input of the information processing unit, performing at least least arithmetic division operation.

2. A device for obtaining a radar image of the earth's surface, containing the first channel, including an antenna connected in series with each other, equipped with a synchronization device that ensures its operation in the radiation-reception mode, a mixer, a local oscillator, an intermediate frequency amplifier, a synchronous detector, an analog-to-digital converter , characterized in that it contains at least two channels, each of which is equipped with antennas, the polarization plane of which is mutually orthogonal, and the antenna of the second channel but it works in the mode of receiving a signal and communicates with a synchronization device, mixers, amplifiers of intermediate frequency, synchronous detectors, analog-to-digital converters and additionally recording units that perform the function of converting the signal into a visible image, the second inputs of the mixers are connected to the local oscillator, the inputs of the registration blocks are connected to the corresponding outputs of the analog-to-digital converters, and the outputs of the recording units and analog-to-digital converters are connected to the input of the processing unit information performing at least an arithmetic division operation.

3. The device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the synchronization device, providing the radiation-reception mode of the antenna of the first channel, contains serially connected synchronization unit, transmitter and switch, while the second output of the synchronization unit is connected to the second input of the switch.