Окб астрон
Скачать 0.75 Mb.
|
| ОКБ АСТРОН г. Лыткарино, www.ASTROHN.ru Привлекательность предложенного подхода заключается в возможности использования любого типа излучения для освещения объектов, если диффузор разработан для рассеивания такой радиации (это касается не только типа поляризации, но и несущей частоты излучения, причем эта частота может не ограничиваться ММВ/СММВ диапазонами, но лежать даже в инфракрасном и оптическом диапазонах - это определяется технологическими возможностями разработки рассеивающих элементов для диффузора в указанных диапазонах). Для ММВ/СММВ диапазона, например, линейно-поляризованное излучение может быть разложено на пространственные составляющие посредством диффузора рассмотренным выше способом (либо диффузор разрушил пространственную когерентность освещающего излучения), при этом СФИ может быть снабжена поляризационной решеткой, которая предпочтительно поляризована в плоскости, перпендикулярной поляризации освещающего излучения. В этом случае только радиационные компоненты, поляризационное состояние которых изменяется после взаимодействия с объектом, будут получены приемным устройством СФИ. Наркотики так же, как и пластиковое оружие и взрывчатка, способны изменять поляризацию отраженного излучения и они могут быть изображены предложенной системой с высоким контрастом и большим количеством деталей. При этом такие объекты могут быть невидимы на изображениях, полученных в ко-поляризованном излучении. Наоборот, обычное (металлическое) оружие может иметь плохой контраст на кросс-поляризованных изображениях. Поскольку вся информация, заключенная в изображениях (включая ко- и кросс- поляризованные изображения) может быть получена одновременно, может быть получено в реальном масштабе времени результатное изображения с включенными ко- и кросс-изображениями в одно такое изображение. В этом случае как традиционное оружие, так и пластиковое и наркотики могут быть изображены с улучшенным качеством и могут быть легко идентифицированы. Таким образом, еще одно существенное дополнительное преимущество имеет предлагаемая активная СФИ по сравнению с любыми альтернативными системами, включая пассивные СФИ. В ситуации, когда никаких модулирующих сигналов не приложено к элементам матрицы диффузора 3, пространственная когерентность излучения, отраженного такой матрицей, не будет изменяться и по-прежнему будет оставаться достаточно высокой. В этом случае шершавые (неровные) поверхности объектов будут вносить случайные искажения в распределения интенсивности изображений, формируемых на плоскости приемной матрицы благодаря спекл-эффектам. Благодаря модулированию импедансных нагрузок 74 пространственно расположенных антенн 68 диффузорной матрицы 3, сечения обратного рассеяния различных элементов матрицы модулируются, что позволяет разрушить пространственную когерентность отраженного от матрицы излучения и таким образом минимизировать разрушения в изображениях, вызванных спеклами. Модуляционные сигналы для различных компонент разложенного на составляющие излучения (включая излучение, разложенное по компонентам с различными углами распространения) могут быть упорядочены определенным образом для того, чтобы кодировать различные физические свойства указанных радиационных компонент. Такая информация полезна для правильного распознавания наблюдаемого объекта, поскольку его поверхность (и/или внутренняя структура) будет отражать радиационные компоненты с различными физическими характеристиками. Парциальные изображения объекта, сформированные для некоторых из таких компонент (например, для определенного угла падения подсвечивающего излучения), могут содержать характерные детали об объекте, достаточные для распознавания объекта. Согласно изобретению принцип модулирования нагрузочных импедансов широкозонных антенн (или многопортовых проводящих структур) используется для контроля уровня пространственной когерентности излучения антеннами (структурами) матрицы. Любые нагрузки, которые проявляют импедансы, - емкостной, резистивный, индуктивный или комплексный, могут быть использованы в качестве антенной нагрузки. Патент предоставлен ОКБ АСТРОН г. Лыткарино, www.ASTROHN.ru Известно, что фокусирующие элементы, основанные на дифракционном принципе (например, зонные линзы Френеля), изменяют свое фокусное расстояние при изменении частоты подсвета. Это позволяет изменять плоскость резкого изображения электронным быстрым образом без пространственного перемещения каких-либо элементов СФИ. Однако не использовалось на практике, поскольку соответствующие генераторы излучают пространственно-когерентное излучение и получаемые изображения оказывались предельно низкого качества. Предложенный подход в предварительном разрушении (или кодировании пространственных компонент) пространственной когерентности диффузором позволит на практике использовать такие фокусирующие элементы. Благодаря этому может быть построено объемное изображение объекта высокого визуального качества либо просканирована по глубине зона наблюдения в реальном масштабе времени только посредством электронного управления соответствующего источника излучения. Рассеивающие свойства любого объекта существенно зависят от угла падения излучения по отношению к поверхности объекта, поляризации излучения, несущей частоты и других физических характеристик излучения. Операция сбора на приемной стороне большого объема многопараметрических данных о рассеянии излучения, излеченных из излучения, провзаимодействовавшего с поверхностью и внутренней структурой спрятанной под одеждой контрабанды, представляет собой важную задачу. Согласно изобретению предлагается осуществлять предварительную декомпозицию (разложение) излучения, освещающего объект на многочисленные независимые радиационные компоненты, проявляющие различные физические качества и допускающие многопараметрический анализ рассеянных данных на приемной стороне. Предлагается осуществлять кодирование информации о разложенной радиации и ее парциальных компонентах (ПК). Кодирование может иметь место либо на стороне источника 2 (фиг.1), где может быть закодирована информация о несущей частоте и/или поляризации излучаемой радиации, или на стороне диффузора 3, где информация об угле распространения ПК может быть независимо закодирована, или одновременно посредством и источника 2, и диффузора 3 для взаимодополняющего кодирования. Кодированная информация декодируется процессором 8. Согласно настоящему изобретению обеспечивается генерирование излучения, которое включает многочисленные фазонезависимые ПК, проявляющие отличительные физические свойства. Например, эти свойства могут включать угол распространения ПК (который эквивалентен углу падения ПК на поверхность наблюдаемого объекта), несущую частоту или поляризацию излучения. Каждая из таких характеристик обеспечивает информацию об объекте, будучи переотраженной от него, и эта информация может быть использована для улучшения качества изображения и/или правильного его распознавания. Патент предоставлен ОКБ АСТРОН г. Лыткарино, www.ASTROHN.ru Излучение кодируется, чтобы пометить различные из всего множества парциальных компонент. Такое кодирование может быть выполнено модулированием каждой спектральной компоненты отдельно или путем создания дублетных спектральных компонент с кодированием частотного сдвига между спектральными составляющими. После того как радиация отражена и рассеяна объектом, изображение которого формируется, радиация принимается ПМ и превращается в электрический сигнал. Парциальные электрические сигналы, имеющие прямое отношение к соответствующим парциальным радиационным составляющим благодаря указанному кодированию, могут быть независимо извлечены из общего электрического сигнала в результате процедуры декодирования, осуществляемой соответствующими электронными цепями и/или процессором. Декодированные парциальные сигналы могут быть конвертированы в набор так называемых парциальных изображений, при этом парциальные изображения могут быть составлены из любых пикселей (матричных наборов) общего огромного и многомерного объема декодированных сигналов, получая каждый раз новое изображение с индивидуальными особенностями используемого для его формирования излучения (например, либо пространственно некогерентное, но монохроматическое или, наоборот, пространственно-когерентное, но полихроматическое с различными углами освежения, поляризацией и т.д.). Можно присвоить каждому элементу или кластеру близко расположенных элементов различные модуляционные характеристики. В этом случае каждый модулируемый рассеивающий элемент должен иметь свою собственную отличительную модуляционную частоту или иную модуляционную характеристику. В этом примере углового кодирования, где каждый элемент или их кластеры имеют отличительные собственные модуляционные характеристики, появляется двойное преимущество в обеспечении одновременного разрушения пространственной когерентности излучения и кодировании различных углов падения излучения. При приеме приемной аппаратурой СФИ спектра излучения, многократно расщепленного (разложенного) и в дальнейшем рассеянного наблюдаемым объектом, радиационные компоненты, различным образом рассеянные различными частями объекта, раздельно идентифицируются и выделяются в каждом пикселе приемного изображения. Это позволяет контролировать весь набор информации об объекте. Радиационная компонента, характеризуемая различными физическими параметрами, до своего взаимодействия с объектом предварительно рассевается диффузором. В этом случае информация об угле падения такого пространственно-расщепленного излучения (точнее каждой из парциальных спектральных составляющих) будет закодирована в спектральном сдвиге на частоту модуляции элементов матрицы диффузора, в то время как информация о несущей частоте поляризации и т.д. этой составляющей может также быть закодирована в частотный сдвиг компонент в дублетном представлении рассматриваемой спектральной составляющей. Таким образом, благодаря способу индивидуального кодирования (например, по модуляции) радиационных составляющих многочисленные парциальные составляющие спрятанного объекта, где каждое такое парциальное изображение генерируется частной парциальной составляющей излучения, могут быть приняты приемной аппаратурой СФИ независимо друг от друга. Эти независимые парциальные изображения могут быть отправлены в память цифровых обрабатывающих средств для последующей обработки. При этом все парциальные изображения могут быть получены параллельно в один и тот же момент времени, что существенно отличает разрабатываемые системы от известных. Необходимо указать два существенных момента предложенной техники формирования изображений. Во первых, благодаря использованию искусственного узкополосного ММ/СММ модулируемого излучения и специально разработанной приемной аппаратуры, уровень освещающей объекты радиации будет ниже уровня радиации, естественным образом излучаемой человеческим телом в ММ/СММ диапазоне волн. Таким образом, любой человек, стоящий вблизи человека, находящегося под наблюдением СФИ, будет излучать ММ/СММ энергии в сторону этого наблюдаемого человека больше, чем соответствующая система освещения используемой СФИ (при различных спектральных распределениях таких энергий, конечно). Во вторых, приемная аппаратура предложенной системы может быть разработана таким образом, что такая система будет способна формировать наряду с активными также и пассивные радиометрические изображения подобно любым пассивным системам, разработанным ранее. Это будет иметь место благодаря тому факту, что первые базовые каскады усиления предложенной системы цепей трансформирования и усиления сигналов соответствуют соответствующим каскадам пассивных СФИ. Извлечение сигналов, принадлежащих различным парциальным изображениям, будет выполнено дополнительными частотно-селективными цепями. Таким образом, предлагаемая система будет способна получать пассивные изображения в тех редких случаях, когда такая информация может быть полезна для целей распознавания спрятанных объектов. Система освещения должна быть предпочтительно выключена во время формирования пассивных изображений, так как активные сигналы могут влиять на сигналы пассивных изображений. Патент предоставлен ОКБ АСТРОН г. Лыткарино, www.ASTROHN.ru Предложенная СФИ будет получать объемы информации, которые не достижимы для любых других СФИ, детектирующих контрабанду систем, включая конечно и пассивные радиометрические СФИ. С другой стороны, для реализации таких систем не требуется дополнительного развития уровня технологии ММВ/СММВ компонент и узлов, и такие системы могут быть эффективно разработаны на основе развитой уже технологии. Дополнительный диффузор и аппаратура для контролирования процедур формирования изображений и обработки изображений не являются дорогостоящими в сравнении с узлами пассивных систем. Преимущества же, которые открываются при использовании таких систем, очевидны. Формула изобретения 1. Система формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, содержащая по крайней мере один источник излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, выполненный в виде набора отдельных независимых элементов излучения, физические параметры излучения каждого из которых выполнены отличными от физических параметров излучения других элементов излучения, элемент для фокусирования излучения, рассеянного в зоне наблюдения, на приемное устройство, выполненное с функцией независимого приема излучения, рассеянного различными пространственными частями зоны наблюдения, преобразования его в набор соответствующих сигналов, при этом каждому сигналу указанного набора соответствует излучение, рассеянное пространственно определенной частью зоны наблюдения, выходы указанного приемного устройства связаны с процессором для преобразования указанного набора сигналов в соответствующее изображение зоны наблюдения и отображения этого изображения на дисплее, причем каждый элемент изображения сформирован из соответствующего сигнала указанного набора, отличающаяся тем, что она снабжена диффузором, расположенным на расстоянии от источника излучения, освещающего его излучением, для рассеяния этого излучения в направлении зоны наблюдения, каждый отдельный независимый элемент излучения выполнен с возможностью кодирования собственного излучения, отличного от кодирования излучения других отдельных независимых элементов излучения, при этом указанные независимые элементы излучения выполнены с фиксированными или изменяемыми во времени по величине указанными отличительными физическими параметрами их излучения, диффузор выполнен с возможностью реализации функции диффузного рассеяния падающего излучения или с возможностью реализации функции рассеяния падающего излучения пространственно различными частями диффузора с дополнительным различным кодированием рассеиваемого излучения посредством различной модуляции рассеивающих свойств указанных различных частей диффузора и/или с реализацией функции уменьшения пространственной когерентности рассеиваемого им излучения, приемное устройство выполнено с возможностью независимого приема каждой кодированной составляющей излучения, получаемых из указанной зоны наблюдения, и преобразования каждого сигнала из указанного набора сигналов в дополнительный набор парциальных сигналов, причем различные парциальные сигналы для любого, но одного и того же из указанных дополнительных наборов парциальных сигналов соответствуют отличительно кодированным составляющим излучения или одинаково кодированным составляющим излучения, но с отличительными величинами указанных отличительных физических параметров излучения соответствующего элемента излучения, процессор выполнен с функциями независимого приема отдельных парциальных электрических сигналов формирования из указанных парциальных сигналов парциальных изображений зоны наблюдения, для каждого из которых отдельный элемент такого изображения соответствует излучению, рассеянному пространственно определенной частью зоны наблюдения, и который сформирован из отдельного парциального сигнала с одинаковым кодированием и с одинаковыми и/или близкими значениями физических параметров излучений указанных независимых элементов излучений, и формирования результатного изображения зоны наблюдения путем объединения указанных парциальных изображений и/или их фрагментов. Патент предоставлен |
Похожие:
 | Окб астрон Москва, ул. Большая Спасская 25, стр. 3, Ооо "Городисский и Партнеры", Емельянову Е. И | | Окб астрон, www. Astrohn. Ru резонансный болометр Сильно коррелированные низкоразмерные электронные системы. Теория ферми-жидкости Ландау. Латинжеровская жидкость |
| Окб астрон Заявленная полезная модель может быть использована в научных исследованиях, биологии, медицине и фармакологии, военном деле и безопасности,... | | Окб астрон Кроме того простота и более низкая стоимость производства блока генерации позволяет снизить стоимость конечного устройства и его... |
| Окб астрон Приемник (3) электромагнитных сигналов имеет устройство для извлечения частотных составляющих, характерных для живых организмов,... |  | Задания Для предцикловой подготовки очно заочного цикла: «Судебно... Адрес: г. Тюмень, ул. Одесская, 46а, административный корпус окб, тел: 207-776, 205-793, e-mail: goutmk@ mail ru |
| Книга фгуп «Санкт-Петербургское окб «Электроавтоматика» Рассматриваются основные принципы построения перспективных бортовых цифровых вычислительных систем в авиационном приборостроении.... | | 1. Общая характеристика вертолета стр Не лишним будет отметить, что именно в России был впервые разработан и осуществлен первый боевой одноместный ударный вертолет, со... |
