ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ С ПОМОЩЬЮ АКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

1. Система формирования изображения, включающая:
передатчик для направления излучения в исследуемый объем, в котором находится цель;
приемник для приема рассеянного излучения от упомянутого объема;
отражающий массив для фокусирования падающего пучка излучения;
процессор для обработки рассеянного излучения для формирования изображения в соответствии с амплитудой и фазой принимаемого излучения; и
дисплей, соединенный с процессором, для формирования изображения на экране;
отличающаяся тем, что
упомянутый передатчик выполнен с возможностью передачи падающего излучения по существу одной частоты;
упомянутая система выполнена с возможностью идентификации скрытого вещества;
процессор выполнен с возможностью классификации скрытого диэлектрического вещества в соответствии с диэлектрической проницаемостью относительно диэлектрической проницаемости человеческого тела, причем упомянутую относительную диэлектрическую проницаемость получают из информации об амплитуде и фазе принимаемого излучения;
процессор выполнен с возможностью измерения фазы и амплитуды рассеянного излучения как вблизи скрытого вещества, так и в скрытом веществе, при этом значение вблизи скрытого вещества используется в качестве эталонного;
упомянутая система выполнена с возможностью обнаружения излучения от двух или более элементов, при этом один из элементов объема предоставляет эталонные данные, если он не содержит скрытое вещество.
2. Система формирования изображения по п.1, в которой упомянутая частота находится в диапазоне от 1 ГГц до 300 ГГц.
3. Система формирования изображения по п.2, в которой упомянутая частота находится в диапазоне от 1 ГГц до 80 ГГц.
4. Система формирования изображения по любому из предыдущих пунктов, в которой процессор выполнен с возможностью автоматической идентификации аномалий на границах в записанных изображениях и использования упомянутых аномалий при получении данных об относительной диэлектрической проницаемости.
5. Система формирования изображения по любому из пп.1-3, в которой процессор выполнен с возможностью классификации веществ на основе базы данных относительной диэлектрической проницаемости, при этом упомянутая база данных содержит данные диэлектрической проницаемости или данные относительной диэлектрической проницаемости для заданных опасных веществ, таких как взрывчатые или наркотические вещества.
6. Система формирования изображения по любому из пп.1-3, в которой процессор выполнен с возможностью обработки различий в амплитуде и фазе от элемента к элементу исследуемого объема для формирования изображения исследуемого объема.
7. Система формирования изображения по п.6, в которой разные по амплитуде и фазе ответные сигналы для упомянутых элементов используются процессором для обнаружения местоположения и ориентации скрытого вещества.
8. Система формирования изображения по любому из пп.1-3, в которой передатчик и приемник включают рупорную антенну в конфокальной системе, при этом рупорная антенна облучает отражающий массив, выполненный с возможностью фокусирования излучения на элементе исследуемого объема, при этом отраженные сигналы, в свою очередь, перенаправляются отражающим массивом в апертуру рупорной антенны, причем процессор выполнен с возможностью управления отражающим массивом для систематического перемещения точки фокуса по исследуемому объему и использования диаграммы направленности рупорной антенны и стратегии сканирования для вычисления геометрии, связанной с каждым элементом объема, для каждого отдельного луча, при этом разница в амплитуде и фазе между объектом и окружающим его объемом, а также вычисленная геометрия используются для оценки относительной диэлектрической проницаемости.
9. Система формирования изображения по п.8, в которой для каждого передаваемого луча данные для двух отраженных лучей обрабатываются процессором, при этом первый луч является отраженным от поверхности объекта, а второй луч проходит сквозь объект и отражается от границы между объектом и человеческим телом, причем процессор выполнен с возможностью выполнения процесса оценивания, который включает отслеживание обоих лучей и определение следующих событий:
ни один луч не принят рупорной антенной и поэтому не участвует в процессе оценивания,
первый луч принят и учитывается в процессе оценивания, но второй луч потерян,
второй луч принят и учитывается в процессе оценивания, но первый луч потерян, и
оба луча приняты и вносят вклад в процесс оценивания.
model
model
10. Система формирования изображения по любому из пп.1-3, в которой процессор выполнен с возможностью выполнения алгоритмов, использующих закон Снеллиуса, связанный с электромагнитными свойствами полей вблизи границ, для вычисления амплитуды как уровня затухания и фазы, τ и Ф, принимаемого излучения.
model
model
11. Система формирования изображения по любому из пп.1-3, в которой процессор выполнен с возможностью выполнения алгоритмов, отражающих электромагнитные свойства волнового сопротивления и коэффициент отражения вблизи границ, для вычисления амплитуды как уровня затухания и фазы, τ и Ф, принимаемого излучения.
model
model
12. Система формирования изображения по любому из пп.1-3, в которой процессор выполнен с возможностью реализации алгоритмов теории конфокальных изображений для вычисления амплитуды как уровня затухания и фазы, τ и Ф, принимаемого излучения.
13. Система формирования изображения по любому из пп.1-3, включающая отражатель для отражения рассеянного излучения, и приемник, установленный таким образом, чтобы принимать излучение после его отражения.
14. Система формирования изображения по п.13, в которой отражатель включает отражающий массив, выполненный с возможностью фокусирования передаваемого излучения на последовательных элементах в исследуемом объеме.
15. Система формирования изображения по любому из пп.1-3, в которой передатчик и приемник включают рупорную антенну, при этом система включает отражающий массив в виде плиток, каждая из которых состоит из массива полосковых антенн с переключающими транзисторами и соответствующим контроллером для управления транзисторами, при этом упомянутый контроллер выполнен с возможностью конфигурирования фазы полосковых антенн для формирования заданной диаграммы направленности в пространстве при облучении массива рупорной антенной, при этом процессор выполнен с возможностью:
вычисления и суммирования расстояния от рупорной антенны до полосковой антенны и расстояния от этой полосковой антенны до точки фокуса,
конвертирования упомянутого расстояния в единицы длины волны рабочей частоты, и
конвертирования дробной части расстояния в значение фазы путем умножения на число градусов, при этом для конструктивного вклада каждой полосковой антенны в фокус упомянутые фазы должны быть по существу идентичны.
16. Система формирования изображения по п.15, в которой осуществляется выбор транзистора для добавления фазового сдвига 0 или 180° в зависимости от рассчитанной фазы путем его включения и 0° путем его выключения, при этом выполняется сканирование по объему путем применения соответствующих шаблонов переключения транзисторов.