RU2609877C2 - Radio-wave method for detection and identification of moving objects and device therefor - Google Patents
Radio-wave method for detection and identification of moving objects and device therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609877C2 RU2609877C2 RU2015107104A RU2015107104A RU2609877C2 RU 2609877 C2 RU2609877 C2 RU 2609877C2 RU 2015107104 A RU2015107104 A RU 2015107104A RU 2015107104 A RU2015107104 A RU 2015107104A RU 2609877 C2 RU2609877 C2 RU 2609877C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detection
- input
- emitter
- amplitude
- standing wave
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к техническим средствам охраны и может быть использовано для обнаружения и распознавания перемещающихся объектов на охраняемом рубеже.The invention relates to technical means of protection and can be used to detect and recognize moving objects at a guarded line.
Существуют радиоволновые способы обнаружения перемещающихся объектов, основанные на регистрации изменений электромагнитного поля при пересечении объектом объемной зоны обнаружения между приемной и передающей антенными системами, которые реализованы в средстве обнаружения «Бином-2П». [1]There are radio-wave methods for detecting moving objects, based on recording changes in the electromagnetic field when an object crosses a three-dimensional detection zone between the receiving and transmitting antenna systems, which are implemented in the Binom-2P detection tool. [one]
Способ обнаружения перемещающихся объектов, используемый в радиоволновом средстве обнаружения «Бином-2П», основан на регистрации изменений электромагнитного поля при пересечении объектом объемной зоны обнаружения, формируемой между излучающим кабелем и локальной приемной антенной, представляющей собой четвертьволновый вертикальный вибратор [1]. В передающем кабеле устанавливается режим, близкий к режиму бегущей волны, и часть электромагнитной энергии проникает в смеситель блока обработки, где используется в качестве опорного сигнала. На вход смесителя поступает сигнал с приемной антенны. При появлении перемещающегося объекта происходит низкочастотная модуляция амплитуды и фазы сигнала связи, в результате чего на выходе смесителя появляются низкочастотные биения, по наличию и характеру которых принимается решение о наличии или отсутствии объекта в зоне обнаружения.The method of detecting moving objects used in the Binom-2P radio wave detection tool is based on recording changes in the electromagnetic field when an object crosses the detection zone formed between the radiating cable and the local receiving antenna, which is a quarter-wave vertical vibrator [1]. A mode close to the traveling wave mode is established in the transmission cable, and part of the electromagnetic energy penetrates the mixer of the processing unit, where it is used as a reference signal. The input of the mixer receives a signal from the receiving antenna. When a moving object appears, low-frequency modulation of the amplitude and phase of the communication signal occurs, as a result of which low-frequency beats appear at the output of the mixer, the presence and nature of which makes a decision on the presence or absence of the object in the detection zone.
Недостатком данного способа является малое время наработки на ложное срабатывание, обусловленное наличием приемника, чувствительного к воздействию электромагнитных помех.The disadvantage of this method is the short operating time for a false alarm due to the presence of a receiver sensitive to electromagnetic interference.
Известен также радиоволновой способ обнаружения перемещающихся объектов [2], основанный на регистрации изменения коэффициента стоячей волны при пересечении объектом объемной зоны обнаружения. Данный способ обнаружения основан на мониторинге характеристик электромагнитного поля в зоне контроля излучателя. Наличие объекта в контролируемой зоне приводит к появлению дифрагированного на нем электромагнитного поля. Это поле воздействует на антенну первичного излучателя, создавая на его поверхности электродвижущую силу (ЭДС). В соответствии с требованиями граничных условий для идеальных проводников тангенциальная составляющая напряженности электрического поля на их поверхности должна равняться нулю. Для того, чтобы скомпенсировать наведенную объектом составляющую, распределение тока вдоль тела линейной антенны-излучателя должно измениться так, чтобы создалась компонента, равная по амплитуде наведенной, но противофазная ей.There is also a radio wave method for detecting moving objects [2], based on recording changes in the coefficient of the standing wave when the object intersects the volumetric detection zone. This detection method is based on monitoring the characteristics of the electromagnetic field in the control zone of the emitter. The presence of an object in the controlled area leads to the appearance of an electromagnetic field diffracted on it. This field acts on the antenna of the primary emitter, creating an electromotive force (EMF) on its surface. In accordance with the requirements of the boundary conditions for ideal conductors, the tangential component of the electric field strength on their surface should be zero. In order to compensate for the component induced by the object, the current distribution along the body of the linear antenna-emitter must change so that a component is created that is equal in amplitude to the induced but antiphase to it.
Таким образом, присутствие объекта изменяет структуру электромагнитного поля излучателя, вследствие чего меняются электрические параметры самого излучателя. В качестве контролируемого параметра используется коэффициент стоячей волны (КСВ). Пересчет величин амплитуд падающей (Uпад) и отраженной (Uотр) волн в коэффициент стоячей волны осуществляется по формуле:Thus, the presence of an object changes the structure of the electromagnetic field of the emitter, as a result of which the electrical parameters of the emitter itself change. The standing wave coefficient (SWR) is used as a controlled parameter. The conversion of the amplitudes of the incident (U pad ) and reflected (U OTR ) waves into the standing wave coefficient is carried out according to the formula:
На фиг. 1 иллюстрируется вариант практической реализации данного радиоволнового способа обнаружения. В состав однопозиционного радиоволнового средства обнаружения входят: измеритель 1 коэффициента стоячей волны, состоящий из измерителя 2 падающей и отраженной волн, состоящего из направленного ответвителя 4 и амплитудных детекторов 5 и 10, фильтров 6 и 11 нижних частот, коммутатора 7, усилителей 8 и 12 постоянного тока, схемы 9 вычисления коэффициента стоячей волны, излучатель 3, пороговое устройство 13, передатчик 14, состоящий из усилителя 15 мощности, модулятора 16 и задающего генератора 17 и исполнительное устройство 18.In FIG. 1 illustrates an embodiment of a practical implementation of this radio wave detection method. The composition of a one-position radio wave detection means includes: a standing
Измеритель 1 коэффициента стоячей волны последовательно разделяет сигнал, обрабатывает и усиливает его, таким образом, формирует информационный сигнал, соответствующий выражению (1).The standing
В схеме измерителя 2 падающей и отраженной волн происходит разделение сигнала на два канала: падающей и отраженной волн.In the circuit of the
Излучатель 3 представляет собой несимметричный четвертьволновый вибратор, который выполнен из проволоки диаметром 5-10 мм длиной 1,7 м. Излучатель 3 соединяется с направленным ответвителем 4, имеющим четыре плеча, к которым помимо излучателя 3 подключены усилитель 15 мощности и амплитудные детекторы 5 и 10.The
Направленный ответвитель (НО) 4 предназначен для разделения падающей и отраженной волн.The directional coupler (HO) 4 is designed to separate the incident and reflected waves.
Амплитудные детекторы 5 и 10 идентичны по структуре. Амплитудный детектор 5 используется для детектирования падающей волны, амплитудный детектор 10 - для отраженной волны. Амплитудные детекторы 5 и 10 своими выходами через фильтры нижних частот 6 и 11 соединяются с входами коммутатора 7.
Выходы фильтров нижних частот 6 и 11 соединены с входами коммутатора 7 и предназначены для удаления из сигнала высокочастотной составляющей, являющейся отрицательным воздействием от фона.The outputs of the low-
Коммутатор 7 осуществляет соединение выходов фильтров 6 и 11 нижних частот с входами усилителей 8 и 12 и предназначен для отключения усилителей 8 и 12 постоянного тока в момент передачи сигнала тревоги, поскольку для передачи используется чувствительный элемент (четвертьволновой вибратор). Выходы коммутатора 7 соединяются с входами усилителей постоянного тока 8 и 12.The
Усилители постоянного тока 8 и 12 осуществляют усиление информационного сигнала по току. Выходы усилителей постоянного тока 8 и 12 соединяются с входами схемы 9 вычисления КСВ.
Выход схемы 9 вычисления КСВ соединяется с входом порогового устройства 13. В качестве порогового устройства 13 используется компаратор, на один вход которого подается опорное напряжение, задающее порог срабатывания компаратора, а на второй - сигнал со схемы 9 вычисления КСВ. Выход порогового устройства 13 соединен с входом системы 18 определения дальности.The output of the
Передатчик 14 предназначен для выработки электромагнитных колебаний и передачи сигнала срабатывания на приемное устройство системы сбора и обработки информации. Задающий генератор 17 генерирует высокостабильные радиочастотные колебания в заданном диапазоне частот.The
Передатчик 14 состоит из задающего генератора 17, формирующего синусоидальный сигнал, который в дальнейшем используется как несущая, модулятора 16, который изменяет несущий сигнал по закону передаваемого сообщения, и усилителя 15 мощности, который выступает как оконечный каскад передатчика 14 и формирует сигнал определенной мощности для передачи сообщения через радиоканал.The
Выход исполнительного устройства 18 соединяется со входом коммутатора 7, со входом амплитудного модулятора 16 и входом усилителя 15 мощности. Устройство работает следующим образом.The output of the
В исходном состоянии («дежурном» режиме) передатчик 14 вырабатывает электромагнитные колебания на заданной частоте излучения f1 при мощности излучения РΣдеж, которые через направленный ответвитель 4 излучаются излучателем 3. На выходе исполнительного устройства 18 сигнал срабатывания отсутствует.In the initial state (“standby” mode), the
В случае появления объекта обнаружения амплитуда отраженной волны увеличивается, вследствие чего меняется величина коэффициента стоячей волны. Эта величина сравнивается с заданным пороговым значением в пороговом устройстве 13. При превышении порогового значения происходит срабатывание порогового устройства, которое вызывает включение исполнительного устройства 18. Исполнительное устройство 18 переключает коммутатор 7, включает амплитудный модулятор 16 и усилитель мощности 15 в режим передачи сигнала "Тревога". Коммутатор отключает усилители 8 и 12 и схему 9 вычисления КСВ. Амплитудный модулятор 16 начинает вырабатывать кодовую последовательность импульсов, соответствующую сигналу «Тревога». Усилитель 15 мощности, имеющий в своем составе регулирующий элемент, позволяет увеличить выходную мощность передатчика 14, обеспечивая передачу информации по радиоканалу. Через определенное время исполнительное устройство 18 переходит в дежурный режим, переключает коммутатор 7 в исходное состояние, и мощность излучения передатчика 14 уменьшается.In the case of the detection object, the amplitude of the reflected wave increases, as a result of which the magnitude of the standing wave coefficient changes. This value is compared with a predetermined threshold value in the
Недостатками данного способа являются низкие помехоустойчивость и информативность ввиду отсутствия возможности распознавания обнаруженных перемещающихся объектов (людей и животных).The disadvantages of this method are the low noise immunity and information content due to the lack of recognition of detected moving objects (people and animals).
Целью данного изобретения является повышение помехоустойчивости средства обнаружения за счет распознавания людей и животных при пересечении объектом объемной зоны обнаружения.The aim of the invention is to increase the noise immunity of the detection means by recognizing people and animals when the object crosses the detection zone.
Основными задачами, решаемыми в изобретении, являются:The main tasks solved in the invention are:
1) разработка способа обнаружения и распознавания, основанного на определении расстояния до объекта обнаружения при помощи подсистемы локации и классификации воздействий: объект обнаружения - животные - помеха.1) development of a detection and recognition method based on determining the distance to the detection object using the subsystem location and classification of effects: the detection object - animals - interference.
2) создание устройства для реализации разработанного способа.2) creating a device for implementing the developed method.
Известно, что модель человека, взаимодействующая с чувствительным элементом (l1) средства обнаружения в диапазоне частот до 100 МГц, представляется в виде простого вертикального вибратора длиной (l2), соответствующей среднему росту человека (фиг. 2а), и рассматривается как однослойная модель (воздушная среда, слой кожи). [3]It is known that a human model interacting with a sensitive element (l 1 ) of a detection tool in the frequency range up to 100 MHz is represented as a simple vertical vibrator with a length (l 2 ) corresponding to the average height of a person (Fig. 2a), and is considered as a single-layer model (air, skin layer). [3]
Анализ электрофизических характеристик животного показал, что кожный покров, мышечная и жировая ткани весьма схожи с характеристиками тела человека. На основании исследования модуля коэффициента рассеяния для однослойной и трехслойной (воздушная среда, слой кожи, слой жира и бесконечный по толщине слой мышечной ткани) модели животного установлено, что в диапазоне частот до 100 МГц тело животного можно описать однослойной моделью с параметрами кожной ткани (фиг. 3). Следовательно, на частотах до 100 МГц тело животного можно считать проводящим, а преломленные волны в его тканях плоскими. При этом допустимо представление тела животного в виде П-образного пассивного вибратора, состоящего из системы двух вертикальных электрических вибраторов (l2, l3), соответствующих высоте передних и задних конечностей, находящихся на расстоянии, равном длине (l4) тела животного (фиг. 2б).Analysis of the electrophysical characteristics of the animal showed that the skin, muscle and adipose tissue are very similar to the characteristics of the human body. Based on the study of the scattering coefficient module for a single-layer and three-layer (air, skin, fat, and muscle layers of infinite thickness) animal models, it was found that in the frequency range up to 100 MHz the animal’s body can be described as a single-layer model with skin tissue parameters (Fig. . 3). Therefore, at frequencies up to 100 MHz, the body of the animal can be considered conductive, and the refracted waves in its tissues are flat. In this case, the representation of the animal’s body in the form of a U-shaped passive vibrator consisting of a system of two vertical electric vibrators (l 2 , l 3 ) corresponding to the height of the front and hind limbs at a distance equal to the length (l 4 ) of the animal’s body is permissible (Fig. . 2b).
Таким образом, в диапазоне частот до 100 МГц модели человека и животных отличаются количеством, геометрическими размерами и пространственным положением описывающих их пассивных вибраторов.Thus, in the frequency range up to 100 MHz, human and animal models differ in the number, geometric dimensions and spatial position of passive vibrators describing them.
Для построения алгоритма работы классификатора выбран линейный дискриминант Фишера [5]. При этом в двумерном пространстве признаков в качестве параметров используются коэффициент отражения и расстояние до объекта обнаружения. В итоге получена зависимость ошибки классификации от расстояния до объектов обнаружения (фиг. 5). Анализ распределений объектов обнаружения в признаковом пространстве позволил сделать выводы о возможности компактного группирования классов: «животные», «человек», «помеха».To build an algorithm for the operation of the classifier, the Fisher linear discriminant was chosen [5]. Moreover, in the two-dimensional space of signs, the reflection coefficient and the distance to the detection object are used as parameters. As a result, the dependence of the classification error on the distance to the detection objects is obtained (Fig. 5). An analysis of the distributions of detection objects in the feature space allowed us to draw conclusions about the possibility of compact grouping of classes: "animals", "man", "interference".
Таким образом, исследования доказали возможность обнаружения и распознавания человека в условиях воздействия животных на основании регистрации изменения электромагнитного поля вокруг передающей антенны путем измерения КСВ и расстояния до объекта, полученного от системы определения дальности.Thus, studies have proved the possibility of detecting and recognizing a person in conditions of animal exposure based on registration of changes in the electromagnetic field around the transmitting antenna by measuring the SWR and the distance to the object obtained from the range determination system.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:The invention is illustrated by drawings, where:
- фиг. 1 представлена структурная схема радиоволнового средства обнаружения;- FIG. 1 is a structural diagram of a radio wave detection means;
- фиг. 2 - электродинамические модели человека (а) и животного (б);- FIG. 2 - electrodynamic models of man (a) and animal (b);
- фиг. 3 - графики зависимостей модулей коэффициентов рассеяния от частоты для однослойной и трехслойной моделей объектов обнаружения;- FIG. 3 - graphs of the dependences of the modules of the scattering coefficients on frequency for single-layer and three-layer models of detection objects;
- фиг. 4 - график зависимости коэффициента стоячей волны активного вибратора от расстояния до объекта обнаружения;- FIG. 4 is a graph of the dependence of the standing wave coefficient of the active vibrator on the distance to the detection object;
- фиг. 5 - график зависимости ошибки классификации (MSE) от расстояния до объектов обнаружения;- FIG. 5 is a graph of the classification error (MSE) versus distance to detection objects;
- фиг. 6 - структурная схема предлагаемого радиоволнового средства обнаружения и распознавания;- FIG. 6 is a structural diagram of the proposed radio wave detection and recognition means;
- фиг. 7 - алгоритм функционирования радиоволнового средства обнаружения и распознавания объектов.- FIG. 7 is an algorithm for the operation of a radio wave means for detecting and recognizing objects.
Радиоволновой способ обнаружения и распознавания перемещающихся объектов заключается в следующем:The radio wave method for detecting and recognizing moving objects is as follows:
1. Регистрация изменения электромагнитного поля вокруг передающей антенны по изменению значения КСВ при появлении объекта в зоне обнаружения.1. Registration of changes in the electromagnetic field around the transmitting antenna by changing the value of the SWR when an object appears in the detection zone.
2. Определение расстояния от передающей антенны до объекта обнаружения системой определения дальности.2. Determining the distance from the transmitting antenna to the object of detection by the ranging system.
3. Классификация объекта обнаружения по двум признакам: значение КСВ и расстояние до объекта обнаружения.3. The classification of the detection object according to two signs: the value of the SWR and the distance to the detection object.
4. При классификации объекта обнаружения как «человек» происходит выдача сигнала тревоги. Во всех остальных случаях («животное», «помеха») система продолжает работать в дежурном режиме.4. When classifying a detection object as a “person”, an alarm is issued. In all other cases ("animal", "interference"), the system continues to work in standby mode.
Для реализации данного способа предложено радиоволновое средство обнаружения и распознавания, вариант реализации которого представлен на фиг. 6. В состав однопозиционного радиоволнового средства обнаружения и распознавания перемещающихся объектов входят: измеритель 1 коэффициента стоячей волны, состоящий из измерителя 2 падающей и отраженной волн, состоящего из направленного ответвителя 4 и амплитудных детекторов 5 и 10, фильтров 6 и 11 нижних частот, коммутатора 7, усилителей 8 и 12 постоянного тока, схемы 9 вычисления коэффициента стоячей волны, излучатель 3, пороговое устройство 13, передатчик 14, состоящий из усилителя 15 мощности, модулятора 16 и задающего генератора 17, система 18 определения дальности, классификатор 19, схема 20 принятия решения и исполнительное устройство 21.To implement this method, a radio wave detection and recognition means is proposed, an embodiment of which is shown in FIG. 6. The one-position radio wave detection and recognition of moving objects includes: a standing
Измеритель 1 коэффициента стоячей волны последовательно разделяет сигнал, обрабатывает и усиливает его, таким образом формирует информационный сигнал, соответствующий выражению (1).The standing
В схеме измерителя 2 падающей и отраженной волн происходит разделение сигнала на два канала - падающей и отраженной волн.In the circuit of the
Излучатель 3 представляет собой несимметричный четвертьволновый вибратор, который выполнен из проволоки диаметром 5-10 мм длиной 1,7 м. Выход излучателя 3 соединен со входом направленного ответвителя 4, имеющего четыре плеча, к которым помимо излучателя 3 подключены выход усилителя 15 мощности и входы амплитудных детекторов 5 и 10.The
Направленный ответвитель (НО) 4 предназначен для разделения падающей и отраженной волн. Направленный ответвитель должен быть полностью согласован с подводящими линиями и не должен вносить потерь в передаваемые сигналы.The directional coupler (HO) 4 is designed to separate the incident and reflected waves. The directional coupler should be fully consistent with the supply lines and should not introduce any loss in the transmitted signals.
При отсутствии объектов обнаружения в зоне действия излучателя НО полностью согласован. При этом отраженная волна имеет на выходе минимальную амплитуду. При появлении нарушителя в зоне действия излучателя модуль входного сопротивления изменяется по величине, следовательно, ухудшается согласование антенны. При этом амплитуда отраженной волны увеличивается, что ведет к изменению коэффициента стоячей волны.In the absence of detection objects in the coverage area of the emitter, BUT is fully consistent. In this case, the reflected wave has a minimum amplitude at the output. When an intruder appears in the area of the emitter, the input resistance module changes in magnitude, therefore, the antenna matching worsens. In this case, the amplitude of the reflected wave increases, which leads to a change in the coefficient of the standing wave.
Амплитудные детекторы 5 и 10 идентичны по структуре. Амплитудный детектор 5 используется для детектирования падающей волны, амплитудный детектор 10 - для отраженной волны. Амплитудные детекторы 5 и 10 своими выходами через фильтры нижних частот 6 и 11 соединяются с входами коммутатора 7.
Выходы фильтров нижних частот 6 и 11 соединены с входами коммутатора 7, фильтры предназначены для удаления из сигнала высокочастотной составляющей, являющейся отрицательным воздействием от фона.The outputs of the low-
Коммутатор 7 осуществляет соединение выходов фильтров 6 и 11 нижних частот с входами усилителей 8 и 12 и предназначен для отключения усилителей 8 и 12 постоянного тока в момент передачи сигнала тревоги, поскольку для передачи используется чувствительный элемент (четвертьволновой вибратор). Выходы коммутатора 7 соединены с входами усилителей постоянного тока 8 и 12.The
Усилители постоянного тока 8 и 12 осуществляют усиление информационного сигнала по току. Выходы усилителей постоянного тока 8 и 12 соединены с входами схемы 9 вычисления КСВ.
Выход схемы 9 вычисления КСВ соединен с входом порогового устройства 13. В качестве порогового устройства 13 используется компаратор, на один вход которого подается опорное напряжение, задающее порог срабатывания компаратора, а на второй - сигнал со схемы 9 вычисления КСВ. Выход порогового устройства 13 соединен с входом системы 18 определения дальности.The output of the
Передатчик 14 предназначен для выработки электромагнитных колебаний и передачи сигнала срабатывания на приемное устройство системы сбора и обработки информации. Задающий генератор (например, кварцевый) генерирует высокостабильные радиочастотные колебания в заданном диапазоне частот.The
Передатчик 14 состоит из задающего генератора 17, формирующего синусоидальный сигнал, который в дальнейшем используется как несущая, модулятора 16, который изменяет несущий сигнал по закону передаваемого сообщения, и усилителя 15 мощности, который выступает как оконечный каскад передатчика 14 и формирует сигнал определенной мощности для передачи сообщения через радиоканал.The
Система 18 определения дальности предназначена для определения расстояния от излучателя до обнаруженного объекта и может быть реализована как дальномер, локатор и т.п. [6, 7] Выход системы 18 определения дальности соединяется с входом классификатора 19.The ranging
Классификатор 19 предназначен для классификации обнаруженных сигналов от объектов по двум признакам: измеренному коэффициенту стоячей волны и расстоянию от излучателя до объекта, например, на основе линейного дискриминанта Фишера. [5] Выход классификатора 19 соединяется с входом схемы 20 принятия решения.
Схема 20 принятия решения предназначена для разделения классифицированных сигналов на сигналы от объектов и помехи в соответствии с заданными настройками и управления исполнительным устройством 21. При распознавании «полезного» сигнала от объекта схема 20 принятия решения формирует кодовую последовательность в виде сигнала «Тревога» или информационного сообщения о классе объекта и расстоянии между ним и излучателем. Если какой-то класс объектов при настройке задан как помеха (например, определенный тип животных), то схема 20 принятия решения кодовую последовательность не формирует. Выход схемы 20 принятия решения соединяется с входом исполнительного устройства 21 и с входом амплитудного модулятора 16.The
Классификатор 19 и схема 20 принятия решения могут быть реализованы в микропроцессоре (например, микроконтроллер MSP 430 фирмы Texas Instruments).The
Выход исполнительного устройства 21 соединен с входом коммутатора 7, с входом амплитудного модулятора 16 и входом усилителя 15 мощности.The output of the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В исходном состоянии («дежурном» режиме) передатчик 14 вырабатывает электромагнитные колебания, которые через направленный ответвитель 4 излучаются излучателем 3 на заданной частоте излучения при мощности излучения РΣдеж. На выходе исполнительного устройства 21 сигнал срабатывания отсутствует.In the initial state ("standby" mode), the
С выхода схемы 9 вычисления коэффициента стоячей волны сигнал поступает в пороговое устройство 13. Срабатывание порогового устройства 13 по превышению амплитуды КСВ вызывает запуск системы 18 измерения дальности и классификатора 19. Система 18 определения дальности определяет расстояние от излучателя до объекта и передает полученную информацию на классификатор 19. Классификатор 19 определяет, к какому классу относится объект (человек, животное, помеха) и подает эту информацию в схему 20 принятия решения. При распознавании класса объекта как человека или животного схема 20 принятия решения вызывает включение исполнительного устройства 21 и формирует кодовую последовательность. Исполнительное устройство 21 переключает коммутатор 7, отключая усилители 8 и 12 постоянного тока, соответственно отключается схема 9 вычисления коэффициента стоячей волны, включает амплитудный модулятор 16 и усилитель 15 мощности в режим передачи сигнала «Тревога». Амплитудный модулятор 16 модулирует колебания задающего генератора 17 кодовой последовательностью, поступающей со схемы 20 принятия решения. Усилитель 15 мощности, имеющий в своем составе регулирующий элемент, позволяющий увеличивать выходную мощность передатчика, обеспечивает передачу информации по радиоканалу. Через определенное время исполнительное устройство 21 переходит в «дежурный» режим, переключает коммутатор 7 в исходное состояние, и мощность излучения передатчика 14 уменьшается.From the output of the standing wave
Описание алгоритма работы устройства, реализующего радиоволновой способ обнаружения и распознавания объектов (фиг. 7), включает:The description of the operation algorithm of a device that implements a radio wave method for detecting and recognizing objects (Fig. 7) includes:
1. Излучение сигнала на заданной частоте излучения с мощностью излучения РΣдеж, необходимой для обнаружения человека.1. The radiation of a signal at a given frequency of radiation with a radiation power of P Σdezh necessary to detect a person.
2. Измерение значения коэффициента стоячей волны.2. Measurement of the standing wave coefficient.
3. Принятие решения о выполнении условия КСВ больше КСВтр: если условие выполняется, то происходит продолжение анализа сигнала, если нет - повторяется операция измерения КСВ.3. The decision on the fulfillment of the SWR condition is greater than the SWR tr : if the condition is met, then the signal continues to be analyzed, if not, the operation of measuring the SWR is repeated.
4. Определение расстояния r от излучателя до объекта.4. Determination of the distance r from the emitter to the object.
5. Классификация обнаруженного объекта по расстоянию и КСВ.5. Classification of the detected object by distance and SWR.
6. Принятие решения о выполнении условия о классе: если человек или животное, - то продолжение анализа, если нет - возврат на начало.6. Making a decision on the fulfillment of the class condition: if a person or animal, then continue the analysis, if not, return to the beginning.
7. Формирование кодовой последовательности в виде сигнала «Тревога» или информационного сообщения о классе объекта и расстоянии между ним и излучателем.7. Formation of a code sequence in the form of an “Alarm” signal or an information message about the class of an object and the distance between it and the emitter.
8. Отключение усилителей 8 и 12 постоянного тока.8. Turn off the
9. Увеличение мощности излучения с помощью усилителя мощности, необходимой для передачи сигнала «Тревога».9. Increasing the radiation power with the power amplifier necessary for transmitting the Alarm signal.
10. Начало мажоритарного цикла передачи сигнала «Тревога» (V=1…3).10. The beginning of the majority cycle of signal transmission "Alarm" (V = 1 ... 3).
11. Передача АТ-сигналов. Завершается мажоритарный цикл.11. Transmission of AT signals. The majority cycle ends.
12. Уменьшение мощности излучения до величины, необходимой для работы РВСО в «дежурном» режиме.12. Reducing the radiation power to a value necessary for the operation of the RVCO in the "standby" mode.
13. Включение усилителей 8 и 12 постоянного тока.13. The inclusion of
14. Переход РВСО в дежурный режим.14. The transition of the RVSO in standby mode.
Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его реализации позволяют повысить помехоустойчивость за счет распознавания людей и животных при пересечении объектом объемной зоны обнаружения.Thus, the proposed method and device for its implementation can improve noise immunity due to the recognition of people and animals when the object crosses the detection zone.
Технический результат достигается за счет совместного использования однопозиционного радиоволнового способа обнаружения и системы определения дальности с последующей классификацией перемещающегося объекта по двум признакам: коэффициенту стоячей волны и расстоянию от излучателя до объекта.The technical result is achieved through the joint use of a one-position radio wave detection method and a range determination system with subsequent classification of a moving object according to two criteria: standing wave coefficient and distance from the emitter to the object.
Источники информацииInformation sources
1. Средство БИНОМ-2П. Руководство по эксплуатации ЦКДИ. 425342.005 РЭ. 1998 - 56 с.1. Means BINOM-2P. Operation manual TsKDI. 425342.005 RE. 1998 - 56 p.
2. Пат. 2292600 Российская Федерация. Радиоволновой способ обнаружения перемещающихся объектов / Крюков И.Н., Онуфриев Н.В., Соколова М.А., Иванов В.А. - опубл. 27.01.2007. Бюл. №3. - 17 с.2. Pat. 2292600 Russian Federation. A radio wave method for detecting moving objects / Kryukov I.N., Onufriev N.V., Sokolova M.A., Ivanov V.A. - publ. 01/27/2007. Bull.
3. Соколова М.А., Карвецкий В.Л. Модель взаимодействия излучателя с посторонним объектом // Радиотехника. Сер. Радиосистемы (журнал в журнале). Вып.85. Территориально распределенные системы охраны. - 2005. - №3. - С. 9-11.3. Sokolova M.A., Karvetsky V.L. The model of the interaction of the emitter with a foreign object // Radio engineering. Ser. Radio systems (magazine in magazine). Issue 85. Geographically distributed security systems. - 2005. - No. 3. - S. 9-11.
4. Онуфриев Н.В., Скридлевский А.В., Соколова М.А. Электрофизические характеристики биологических объектов для точечного радиоволнового средства обнаружения // Радиотехника. Сер. Радиосистемы (журнал в журнале). Вып.160. Территориально распределенные системы охраны. - 2011. - №9. - С. 88-91.4. Onufriev N.V., Skridlevsky A.V., Sokolova M.A. Electrophysical characteristics of biological objects for a point radio-wave detection means // Radio engineering. Ser. Radio systems (magazine in magazine). Issue. 160. Geographically distributed security systems. - 2011. - No. 9. - S. 88-91.
5. Справочник по прикладной статистике. В 2-х т.Т.2.: Пер. с англ.; под ред. Э. Ллойда, У. Ледермана, С.А. Айвазяна, Ю.Н. Тюрина. - М.: Финансы и статистика, 1990. - 526 с.5. Reference on applied statistics. In 2 T.T.2 .: Per. from English; under the editorship of E. Lloyd, W. Lederman, S.A. Ayvazyan, Yu.N. Tyurina. - M.: Finance and Statistics, 1990. - 526 p.
6. Пат. 2273867 Российская Федерация. Сейсмическое устройство определения координат объектов / И.Н. Крюков, В.А. Иванов, А.К. Козинный, В.В. Матвеев. - опубл. 10.04.06, Бюл. №14. - 10 с.6. Pat. 2273867 Russian Federation. Seismic device for determining the coordinates of objects / I.N. Kryukov, V.A. Ivanov, A.K. Kozinny, V.V. Matveev. - publ. 04/10/06, Bull.
7. ИК-дальномер Sharp GP2D120XJ00F IR Package R146-GP2D120 http://www.sharpsma.com/webfm_send/1205.7. Sharp GP2D120XJ00F IR Rangefinder IR Package R146-GP2D120 http://www.sharpsma.com/webfm_send/1205.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015107104A RU2609877C2 (en) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Radio-wave method for detection and identification of moving objects and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015107104A RU2609877C2 (en) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Radio-wave method for detection and identification of moving objects and device therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015107104A RU2015107104A (en) | 2016-09-20 |
| RU2609877C2 true RU2609877C2 (en) | 2017-02-06 |
Family
ID=56891851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015107104A RU2609877C2 (en) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Radio-wave method for detection and identification of moving objects and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2609877C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060273255A1 (en) * | 2001-11-26 | 2006-12-07 | Astrazeneca Ab | Method for forming the image in millimetre and sub-millimetre wave band (variants), system for forming the image in millimetre and sub-millimeter wave band (variants), diffuser light (variants) and transceiver (variants) |
| RU2456637C1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Laser location method |
| RU2011147400A (en) * | 2011-11-22 | 2013-05-27 | Закрытое акционерное общество "Фирма "ЮМИРС" | RADIO TECHNICAL DEVICE FOR SECURITY ALARMS |
| RU2559701C2 (en) * | 2013-08-12 | 2015-08-10 | Алексей Анатольевич Лютиков | Method and system for detection of underwater objects at their penetration to guarded zone |
-
2015
- 2015-03-02 RU RU2015107104A patent/RU2609877C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060273255A1 (en) * | 2001-11-26 | 2006-12-07 | Astrazeneca Ab | Method for forming the image in millimetre and sub-millimetre wave band (variants), system for forming the image in millimetre and sub-millimeter wave band (variants), diffuser light (variants) and transceiver (variants) |
| RU2456637C1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Laser location method |
| RU2011147400A (en) * | 2011-11-22 | 2013-05-27 | Закрытое акционерное общество "Фирма "ЮМИРС" | RADIO TECHNICAL DEVICE FOR SECURITY ALARMS |
| RU2559701C2 (en) * | 2013-08-12 | 2015-08-10 | Алексей Анатольевич Лютиков | Method and system for detection of underwater objects at their penetration to guarded zone |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015107104A (en) | 2016-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12475774B2 (en) | Method and system for monitoring human movement posture, human posture monitor, storage medium and processor | |
| US9286562B2 (en) | RFID-based devices and methods for interfacing with a sensor | |
| Cardillo et al. | Empowering blind people mobility: A millimeter-wave radar cane | |
| RU2741467C2 (en) | Wireless communication location determining | |
| US20150164364A1 (en) | Heartbeat measuring apparatus, heartbeat measuring method and driver monitoring system | |
| TWI453415B (en) | Imaging method and system for detecting motion state of object by using ultra-wideband radar | |
| RU2020132308A (en) | METHOD AND SYSTEM FOR IMPROVED RESISTANCE TO MOVEMENT DURING LOCATION MEASUREMENT | |
| Yousaf et al. | Through-the-wall human activity recognition using radar technologies: A review | |
| Giannì et al. | Obstacle detection system involving fusion of multiple sensor technologies | |
| CN105430731A (en) | Control equipment, wireless router and control method thereof | |
| Carotenuto | A range estimation system using coded ultrasound | |
| WO2017154623A1 (en) | Sensing apparatus | |
| RU2609877C2 (en) | Radio-wave method for detection and identification of moving objects and device therefor | |
| US20140232585A1 (en) | Object detector | |
| EP2834663A1 (en) | Aid device for blind people | |
| CN110613457A (en) | Detection method and device | |
| KR101807774B1 (en) | Doppler sensor implemented Tx antenna by using trap coil | |
| RU2292600C1 (en) | Radiowave method of detection of moving objects | |
| Kumar et al. | An embedded system for aiding navigation of visually impaired persons | |
| WO2019206878A1 (en) | Adaptive sector trigger for doppler radar | |
| Arnaoutoglou et al. | Toward real time processing of radar signals detecting elderly people fall | |
| US20160012704A1 (en) | Object Detector and Method | |
| WO2017008424A1 (en) | Wireless charging apparatus, method and device | |
| Nikmah et al. | Optimizing the performance of an indirect Time of Flight (iToF) LiDAR by adjusting optical power and level of modulation frequency | |
| Grover et al. | SonarLite: a Compact Analog Sensing System for Real-Time UAV Navigation in GPS-Denied Zones |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170303 |