РАДАР-ОБНАРУЖИТЕЛЬ

Радар-обнаружитель предназначен для решения поисковых задач, в частности обнаружения движущихся объектов, в том числе живых людей, находящихся за непрозрачными преградами.
Известны обнаружители подвижных объектов, а также аппаратура и метод определения целей через непрозрачные барьеры: патент United States Patents 8,169,362 Cook, Et al. May 1, 2012 «Mobile sense through the wall radar system», Inventors: Cook; Carl D. (La Habra, CA), Adcook; Scott E. (Irvine, CA), Lee; Michael D. (Aliso Viejo, CA), Ghebranious; Mena J. (Cerritos, CA), Assignee: Raytheon Company (Waltham, MA), Appl. No. 2/462,378; патент United States Patents 7,920,088, Cook, Et al. April 5, 2011 «Moving-entity detection», Inventors: Thompson; Scott Randall (Hermosa, SD), Askildsen; Bernt A (Rapid City, SD), Gervasi; Anthony (Rapid City, SD) Appl. No. 11/308,029; патент United States Patents 7,345,618, Cook, Et al. March 18, 2008 «Apparatus and method to identify targets through opaque barriers», Inventors: Cole; Stephen (Orlando, FL), Steinway; William (Smyrna, GA), O'Donnell; Daniel (Orlando, FL), Sheldon; Richard (Orlando, FL), McNeill; James (Orlando, FL), Hill; Ronald (Port Orange, FL), Gill; Raymond (St. Cloud, FL, Appl. No. 11/428,956
Известен «Способ обнаружения живых объектов и устройство для его осуществления» (RU 2313108 С2 опубл. 20.12.2007 г.) Этот способ и устройство могут использоваться для обнаружения живых людей и их останков в завалах, укрытиях, под снегом, а также для дистанционного бесконтактного определения частоты дыхания и частоты сердечных сокращений в медицинских учреждениях. Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит высокочастотный генератор, направленный ответвитель, импульсный модулятор, антенный блок, квадратурный демодулятор, предварительные усилители, полосовые фильтры, мультиплексоры, многоканальные полосовые фильтры, демультиплексоры, короткозамыкающие электронные ключи, низкочастотные усилители, аналого-цифровой преобразователь, блок управления мультиплексорами, блок управления демультиплексорами, генератор модулирующих импульсов, блок цифровой обработки, блок индикации, поляризатор, передающая антенна, приемные антенны, усилители высокой частоты, ключи, перемножители, узкополосные фильтры, устройство сдвига частоты, смесители, усилители промежуточной частоты, амплитудный ограничитель, фазовые детекторы, блок сравнения, второй гетеродин.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является «Радиолокатор для обнаружения неоднородностей в подповерхностном слое земли» (RU 2200332 С1, опубликовано 10.03.2003). Он состоит из последовательно соединенных передатчика и передающей антенны, приемной антенны, широкополосного усилителя, сигнального процессора и аналогово-цифрового преобразователя, а также устройства выборки и хранения, стробоскопического устройства, электронно-оптического преобразователя, оптико-электронного преобразователя, постоянного запоминающего устройства, первого двунаправленного оптико-электронного преобразователя, второго двунаправленного оптико-электронного преобразователя и датчика перемещений. Приемная антенна соединена с входом широкополосного усилителя, выход которого подключен к первому входу устройства выборки и хранения, первый выход сигнального процессора подключен к входу электронно-оптического преобразователя, выход электронно-оптического преобразователя связан оптическим кабелем с оптико-электронным преобразователем, выход оптико-электронного преобразователя подключен к входу передатчика. Второй выход сигнального процессора подключен к первому входу стробоскопического устройства, выход стробоскопического устройства соединен со вторым входом устройства выборки и хранения, выход устройства выборки и хранения подключен к входу аналогово-цифрового преобразователя, первый вход-выход сигнального процессора соединен с входом-выходом первого двунаправленного оптико-электронного преобразователя. Вход-выход первого двунаправленного оптико-электронного преобразователя связан оптическим кабелем с входом-выходом второго оптико-электронного преобразователя, вход-выход второго оптико-электронного преобразователя является входом-выходом радиолокатора для обнаружения неоднородностей в подповерхностном слое земли. Второй вход-выход сигнального процессора соединен шиной данных с первым входом-выходом стробоскопического устройства и выходом постоянного запоминающего устройства, выход аналогово-цифрового преобразователя подключен к первому входу сигнального процессора, а выход датчика перемещений соединен со вторым входом сигнального процессора.
Недостатками известных устройств являются невозможность обнаружения живых людей, оказавшихся засыпанными в результате техногенных катастроф.
Технический результат предлагаемого радара-обнаружителя состоит в достижении возможности обнаружения движущихся объектов, в том числе живых людей, находящихся за непрозрачными преградами при их перемещении, дыхании и сердечной деятельности, а также людей находящихся в завалах.
Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что радар обнаружитель содержит приемную антенну, широкополосный усилитель, устройство выборки и хранения, аналогово-цифровой преобразователь, сигнальный процессор, передающую антенну, передатчик, постоянное запоминающее устройство, стробоскопическое устройство, что приемная антенна соединена с широкополосным усилителем, выход которого подключен к первому входу устройства выборки и хранения, выход устройства выборки и хранения подключен к входу аналогово-цифрового преобразователя, выход которого шиной соединен с входом сигнального процессора, первый выход сигнального процессора соединен со входом передатчика, выход которого подключен к передающей антенне, второй выход сигнального процессора подключен к первому входу стробоскопического устройства, выход стробоскопического устройства соединен со вторым входом устройства выборки и хранения, первый вход-выход сигнального процессора шиной данных подключен к входу-выходу стробоскопического устройства и входу-выходу постоянного запоминающего устройства.
Новым в радар-обнаружителе является то, что в него введены вычислитель и индикатор, причем третий выход сигнального процессора соединен со входом вычислителя, выход которого подключен ко входу индикатора.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого радара-обнаружителя
На фиг.2 представлен пример выполнения сигнального процессора.
На фиг.3 представлен пример выполнения стробоскопического устройства.
На фиг.4 представлен пример выполнения устройства выборки и хранения.
На фиг.5 представлен пример выполнения арифметико-логического устройства
На фиг.6 представлен пример выполнения вычислителя
Радар-обнаружитель состоит из приемной антенны 1, широкополосного усилителя 2, устройства выборки и хранения 3, аналогово-цифрового преобразователя 4, сигнального процессора 5, передающей антенны 6, передатчика 7, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 8, стробоскопического устройства 9, вычислителя 10, индикатора 11, клавиатуры 12
Приемная антенна 1 соединена с широкополосным усилителем 2, выход которого подключен к первому входу устройства выборки и хранения 3. Выход устройства выборки и хранения 3 подключен к входу аналогово-цифрового преобразователя 4, выход которого шиной соединен с входом сигнального процессора 5.
Первый выход сигнального процессора 5 соединен со входом передатчика 7, выход которого подключен к передающей антенне 6.
Второй выход сигнального процессора 5 подключен к первому входу стробоскопического устройства 9, выход стробоскопического устройства 9 соединен со вторым входом устройства выборки и хранения 3.
Первый вход-выход сигнального процессора 5 шиной данных подключен к входу-выходу стробоскопического устройства 9 и входу-выходу постоянного запоминающего устройства 8.
Второй вход-выход сигнального процессора 5 соединен с входом-выходом вычислителя 10, выход которого соединен со входом индикатора 11. К входу вычислителя 10 подключена клавиатура 12.
Сигнальный процессор 5, пример выполнения, которого приведен на фиг.2, состоит из входного регистра 13, арифметико-логического устройства 14, являющегося блоком управления режимами работы, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 15, выходного регистра 16. Вход-выход входного регистра 13, вход которого является первым входом сигнального процессора 5, соединен шиной с первым входом-выходом арифметико-логического устройства 14. Второй вход-выход арифметико-логического устройства 14 шиной соединен с входом-выходом ОЗУ 15, входом выходного регистра 16 и является вторым входом-выходом сигнального процессора 5. Вход-выход выходного регистра 16 является вторым входом-выходом сигнального процессора 5. Первый и второй выходы выходного регистра 16 являются первым и вторым выходами сигнального процессора 5. Стробоскопическое устройство 9, пример выполнения, которого приведен на фиг.3, состоит из источника тока 17, ключа 18, накопительного конденсатора 19, компаратора 20, цифро-аналогового преобразователя 21.
Устройство выборки и хранения 3, пример выполнения, которого приведен на фиг.4, состоит из коммутатора 22 и накопителя 23.
Арифметико-логическое устройство 16, пример выполнения, которого приведен на фиг.5, состоит из программируемого дешифратора команд 24 и регистра 25.
Вычислитель, пример выполнения, которого приведен на фиг.6 состоит из процессора обработки входных данных 26, первого ПЗУ 27, ОЗУ 28, процессора обработки видеоинформации 29, второго ПЗУ 30 и дешифратора 31.
Работа радаром-обнаружителем по обнаружению движущихся объектов зависит от условий и требований проведения наблюдений (оперативное или длительное наблюдение, в непосредственной близости или на удалении от стены обследуемого помещения) и основана на принципах отражения радиоволн от границ раздела сред с различной диэлектрической проницаемостью. Команда оператора с клавиатуры 12, передается на дешифратор команд 31 и далее с процессора обработки данных 26 вычислителя 10 на сигнальный процессор 5, который передает команды в передатчик 7, где формируются сигналы, излучаемые в исследуемую среду передающей антенной 6. Отраженные сигналы принимаются приемной антенной 1, усиливаются в широкополосном усилителе 2 и после обработки в устройстве выборки и хранения 3 преобразуются в цифровую форму в аналогово-цифровом преобразователе (АЦП) 4 подается в сигнальный процессор 5 и запоминается в ОЗУ 15 для дальнейшей обработки. В следующем цикле работы передатчика 7 вновь принятый сигнал вычитается из ранее принятого в арифметико-логическом устройстве (АЛУ) 14 сигнального процессора 5. В случае отсутствия движущихся объектов в исследуемой зоне регистрируемые отраженные сигналы точно повторяются во всех циклах работы передатчика, при этом разностный сигнал на выходе АЛЛУ 14 будет удерживаться на низком уровне. Отраженные сигналы от подвижных объектов вызывают изменения в форме отраженных сигналов, что приводит к росту разностного сигнала. Разностный сигнал сравнивается с пороговым, считанным из ПЗУ 8. В случае превышения порога вычислитель 10 формирует данные для вывода на индикатор 11, которым и фиксирует наличие движущихся объектов за непрозрачными преградами.