Устройство для определения дальности и скорости объекта

Сова Советских Социалистических Республикц 820430 ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликсавано 15.02,82. Бюллетень6 Дата опубликования описания 15,02.821) Заявител 54) УСТРО ДАЛ ЬНОСТ ТВО ДЛЯ О ПРЕДЕЛ ЕН И И СКОРОСТИ ОБЪЕКТА 1Изобретение относится к радиотехникеи может использоваться в ближней радиолокации, а также в радиоизмерительнойтехнике и измерительной технике оптического диапазона. 5Известно устройство для определениядальности и скорости объекта, содержащеепоследовательно соединенные задающий генератор, первый направленный ответвительи передающую антенну, а также последо-,10вательно соединенные приемную антенну исумматор, второй вход которого соединен свторым выходом первого направленногоответвителя 1 И,Однако известное устройство для определения дальности и скорости объекта имеетнизкую точность из-за неопределенности измерений дальноспи .и радиальной составляющей скорости объекта.Целью изобретения является повыше.ние точности одновременного измерениядальности до объекта и радиальной составляющей скорости объекта,Для достижения поставленной цели вустройство для определения дальности искорости объекта, содержащее последовательно соединенные задающий генератор,первый направленный ответвитель и пере.дающую антенну, а также последовательносоединенные врвемную антевну и сумматор, зО второй вход юотарого соединен с вторым вы. ходом,первого направленного ответвителя, введены два канала спектральной обработки сигнала, карый из которых состоип состтвепствевео из последовательно соединенных анадиватор 1 а спекпра, .разветвителя и частсттамера, а также втс 1 рой направленный ответвитвль, парафазный генерато 1 р частопнойразвертюи, блок сравневия частот и вы. числитель, ори этом выход сумматора через второй направленный ответвитель подключен к входам анализаторов спектра соответствующих каналов спектральной обработки сигнала, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами парафазного генератора частотной развертки, а вторыс выходы разветвителей подключены к соответствующим входам блока сравнения час. тот, ирли этом выходы частотомеров подюлючены к первому и второмч входам вычислителя.На фиг. 1 приведена структурная злек. тричеоюая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - зависимость частотной развертки от времеви первого канала спектральной обработки сигнала; на фиг. 3 - зависимость частотной развертки от времени второпо канала спектральной обработки сигнала; на фиг. 4 и 5 - показания частотомеров в виде вартикалытой отметки на шкале чаепот по6204304Х-- (Р 1 - Р 2),40 3удаляющемуся и цриближающемуоя объек ту ооответсввенно.Устройство для определения дальностии скорости объекта содержит задающий ге.нератор 1, первый направленный ответвитель 2, передающую и приемную антенны 3 и 4, сумматор 5, два канала 6 и 7 спектральной обработки сигнала, каждый из которых состоит из анализатора 8 спектра, разветвителя 9 и частопомера 10, варой направленный опвеовитвль 11, парафазный генератор 12 частотной развертии, блок 13 сравнения частот и вычислитель 14.Устройство работает следующим образом.От задающвпо генвратора 1 стационарный сигнал, волоса частот которого превышает отношение скорости света к дальности объекта 15, излучается передающей антенной 3 в сторону объекта 15, отражается от него и поступает иа вход приемной антенны 4, Часть излучаемого сигнала определяется при помощи первого направленного ответвителя 2 и суммируется с принятым сигналом в сумматоре 5.Результирующий суммарный сигнал разделяется с помощью второго направленного ответвителя 11 на два канала б и 7 спект.ральной обрабопки сигнала, В канале б анализ суммарного сигнала производится анализатором 8 спектра со скоростью частотной развертки, равной 01 =1 - 6где , - нижняя частота в спектре излучаемого сигнала;2 в верхняя частота в спектре излучаемого сигнала;Т - период частотной развертки.Частотная ,развертка анализаторов 8 спектра каналов 6 и 7 спектральной обработки сигнала производится от парафазно.го генератора 12,В первом канале б спектральной обработки сигнала сигнал с выхода анализатора 8 спектра поступает через разветвитель 9 на вход частотомера 10, который измеряет частоту биевий Р 1 этого сигнала. Аналогич.но во втором канале 7 спектральной обработки сигнала сигнал с выхода анализатора спектра 8 через разветвитепь 9 поступает на вход частотомера 10, который измеряет чаатоту биеыий Р 2 даннога оипнала. На первый и второй входы вычислителя 14 поступают данные о частотах Р, и Р, от частото 1 меров 10 аоответстввнно первого и второпо каналов спектральной обрабютки сигнала 6 и 7.Вычислитель 14, используя введенные в него данные о частотах Р, и Р 2, определя. ет дальность Ь до объекта 15 и радиальную составляющую скорости объекта 1, по следующему алгоритму:С1. -- (Р 1+ Р 2);4 о где С - скорость света;5 Х - средняя длина волны излучаемого сигнала;о =о 1 - модуль скорости частотнойразвертки анализаторов спектра 8,Определение направления движения10 объекта 15 производится блоком сравнениячастот 13, на первый вход которого черезразветвитель 9 первого канала 6 спектральной обработки сигнала поступает сигнал свыхода соответствующего анализатора15 8 свекла, а на аторой вход через раэветьитель 9 второго канала 7 спектральной абра.ботки сигнала поступает сигнал с выхода соответствующего анализатора спектра 8,Превышение частоты биений Р, над часто.0 той биений Р 2 соответствует удалениюобъекта 15 (см, фиг, 4 ) и, напротив, понижение частоты соответствует приближениюобъекта 15 (см. фиг. 5), а равенство частотсоответствует тому, что координаты объек.25 та 15 остаются неизменными.Таким образом, использование предложенного устройства дает возможность уст.ранить неопределенность, свойственную изееапным радиолокатором со спеют альнойЗ 0 обработкой сигнала, при измерении дальности до объекта и радиальной составляющей скорости объекта, что повышает точность одновременного измерения дальностидо объекта и радиальной составляющейЗ 5 скоростиобъекта и расширяетфункциональные возможности применения аналогичныхустройств,Фар м ул а изо бр ет ени я Устройство для определения дальностии скорости объекта, содержащее йоследовательно соединенные задающий генератор, первый направленный ответвитель и переда ющую антенну, а также последовательносоединенные приемную антенну.и сумматор, второй вход которого соединен с вторым выходом первого направленного ответвите.ля, отличающееся тем, что, с целью по.50 вышеция точноапи одновременного измерения дадьвоави до субъекта и .радиальной ооставляющей аиоросви объекта, в него введены два канала спектральной обработки сиг.нала, каждый из которых состоит соотввтст венно из последовательно соединенных анализатора спектра, разветвителя и частота.мера, а также второй направленный ответвитель, парафазный генератор частотной развертки, блок сравнения частот и вычис литель, при этом выход сумматора черезвторой направленный ответвитель подклю.чен к входам анализаторов спектра соответствующих каналов спектральной обработки сигнала, вторые входы которых см 65 динены с соответствующими выходами па82 МЗО 6 Источцики Бнформащии приняпые во внимание прн эиопертизе5рафазного генератора частотной развертки а вторые выходы разветвителей подключе ны к соответствующим входам блока сравнения частот, при этом выходы частотомеров подключены к первому и второму входам вычислителя. 1. Патент США3603990, кл. 343 в ,з опублик. 1968 (прототип).