RU2472651C1 - Method of generating instruction for automobile protection system operation and device to this end - Google Patents

Abstract

FIELD: transport.SUBSTANCE: set of invention relates to protection of automobiles. Automobile radar is used to generate two times intervals and to compare said intervals. One interval extends from origination of signals with frequencies Fdo=2Vo fo/C and 3Fdo to radar detection thereof. Another interval extends from origination of signals with frequencies (N+2)Fdo and (N-2)Fdo to radar detection thereof. When distances between automobile and approaching vehicle will correspond to Do+(Vi/Vo)Do, 3Do+(Vi/Vo)Do. (N+2)Do+(Vi/Vo)Do and (N-2)Do+(Vi/Vo)Do, where N is number exceeding 5, C is light velocity, Vi is radial speed of approach, fo is Do/Vo=flo/Fm dfm, where Fm and dfm are signal modulation frequency and frequency deviation, respectively. Do and Vo are known values of distance and speed. If first interval is two times smaller than second, collision is a must. If not, there will be no collision. Signal generator comprises transceiver antenna, transmitter of continuous signal frequency with frequency modulation by one-side saw linear-increase law, two mixers, differential frequency filter, two continuous frequency generators, narrow-band filter, limiting amplifier, wideband filter, amplitude detector, comparator, pulse oscillator, analog adder, shift register, count pulse oscillator, reversing counter, digital comparator, biased flip-flop, three element AND, two element OR, halver, switch.EFFECT: smaller overall dimensions, lower costs.2 cl, 2 dwg

Description

Изобретения относятся к радиолокационной технике и могут быть использованы, в частности, в автомобилестроении, при создании системы защиты водителей и пассажиров от травм, получаемых ими при столкновении транспортных средств.The invention relates to radar technology and can be used, in particular, in the automotive industry, to create a system for protecting drivers and passengers from injuries sustained by them in a collision of vehicles.

Известны [патент 2374597, RU, F41H 11/021 способ и устройство формирования команды на пуск защитного боеприпаса (ОФС), заключающийся в том, что импульс - команду на пуск защитного боеприпаса формируют только при совпадении во времени моментов выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, устанавливаемых по началу возникновения и обнаружения на двух РЛС, разнесенных в пространстве, сигналов с частотой Fдо=2Vo fo/С, когда цель (ПТС) будет находиться на удалении от РЛС, равном Do+(Vi/Vo)Do,Known [patent 2374597, RU, F41H 11/021 is a method and apparatus for generating a command to launch a protective munition (OFS), which consists in the fact that an impulse - a command to launch a protective munition is generated only when the moments of issuing a command to launch a protective munition coincide in time, set at the beginning of occurrence and detection on two radars, separated in space, of a signal with a frequency of Fdo = 2Vo fo / C, when the target (PTS) will be located at a distance from the radar equal to Do + (Vi / Vo) Do,

где С - скорость света,where C is the speed of light

Vi - радиальная скорость цели,Vi is the radial velocity of the target,

fo - средняя частота излучаемого РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, выбираемая из условия:fo is the average frequency of the radar emitted by a continuous signal with frequency modulation according to a one-sided sawtooth linearly increasing law, chosen from the condition:

Do/Vo=fo/Fm dfm,Do / Vo = fo / Fm dfm,

где Fm и dfm соответственно частота модуляции и девиация частоты сигнала,where Fm and dfm, respectively, the modulation frequency and the deviation of the signal frequency,

Do и Vo - выбираемые известные величины расстояния и скорости.Do and Vo are selectable known distance and speed values.

Данное устройство позволяет определить непопадание (промах) снаряда в объект, однако оно имеет совершенно иное предназначение, не связанное с защитой людей при столкновении транспортных средств.This device allows you to determine missile miss (miss) in the object, however, it has a completely different purpose, not related to the protection of people in a collision of vehicles.

Целью изобретения является уменьшение массогабаритных и стоимостных характеристик устройства формирования команды для срабатывания системы защиты в автомобиле.The aim of the invention is to reduce the weight and size and cost characteristics of the device forming the team to operate the protection system in the car.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство формирования команды для срабатывания системы защиты в автомобиле реализовано на базе только одной РЛС.This goal is achieved due to the fact that the device forming the command to operate the protection system in the car is implemented on the basis of only one radar.

При формировании команды для срабатывания системы защиты в автомобиле проводят радиолокационное облучение цели, в качестве которой используют движущееся навстречу автомобилю транспортное средство, и формируют импульс-команды на установленной на автомобиле радиолокационной станции (РЛС) по началу возникновения и обнаружения на ней сигналов частотойWhen forming a command for triggering the protection system in the car, radar exposure of the target is carried out, which is used as a vehicle moving towards the car, and pulse commands are generated at the radar station installed on the car at the beginning of the occurrence and detection of frequency signals on it

Fдо=2Vo fo/С и 3Fдо,Fdo = 2Vo fo / C and 3Fdo,

когда цель будет находиться на удалениях от антенны РЛС, равных соответственноwhen the target will be located at a distance from the radar antenna equal, respectively

Do+(Vi/Vo)Do и 3Do+(Vi/Vo)Do,Do + (Vi / Vo) Do and 3Do + (Vi / Vo) Do,

где С - скорость света,where C is the speed of light

Vi - радиальная скорость цели,Vi is the radial velocity of the target,

fo - средняя частота излучаемого РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, выбираемая из условия:fo is the average frequency of the radar emitted by a continuous signal with frequency modulation according to a one-sided sawtooth linearly increasing law, chosen from the condition:

Do/Vo=fo/Fm dfm,Do / Vo = fo / Fm dfm,

где Fm и dfm соответственно частота модуляции и девиация частоты сигнала,where Fm and dfm, respectively, the modulation frequency and the deviation of the signal frequency,

Do и Vo - выбираемые известные величины расстояния и скорости.Do and Vo are selectable known distance and speed values.

Но сначала на РЛС импульс-команды формируют по началу возникновения и обнаружения на ней сигналов частотойBut first, on the radar, pulse commands are formed at the beginning of the appearance and detection of signals on it with a frequency

(N+2)Fдо и (N-2)Fдо,(N + 2) Fdo and (N-2) Fdo,

когда цель будет находиться на удалениях от РЛС, равных соответственноwhen the target will be located at a distance from the radar equal, respectively

(N+2)Do+(Vi/Vo)Do и (N-2)Do+(Vi/Vo)Do,(N + 2) Do + (Vi / Vo) Do and (N-2) Do + (Vi / Vo) Do,

где N - число больше 5, и сравнивают по длительности уменьшенный вдвое интервал времени, сформированный между моментами возникновения и обнаружения на РЛС сигналов частотойwhere N is a number greater than 5, and the duration is reduced by half the time interval formed between the moments of occurrence and detection on the radar signals frequency

(N+2)Fдо и (N-2)Fдо,(N + 2) Fdo and (N-2) Fdo,

с интервалом времени между моментами возникновения и обнаружения на РЛС сигналов частотой 3Fдо и Fдо, и если данные величины оказываются равными, то считают, что между автомобилем и транспортным средством должно произойти столкновение, а если неравными, то считают, что столкновения не произойдет.with the time interval between the occurrence and detection of signals with a frequency of 3Fdo and Fdo on the radar, and if these values are equal, then it is believed that a collision should occur between the car and the vehicle, and if unequal, then it is believed that the collision will not occur.

На фиг.1 и 2 приведены блок-схема устройства формирования команды для срабатывания системы зашиты в автомобиле и рисунок, поясняющий его работу.Figures 1 and 2 show a block diagram of a device for generating a command for activating a system in a car and a drawing explaining its operation.

Устройство формирования команды для срабатывания системы защиты в автомобиле содержит приемо-передающую антенну 26, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика 27 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя 28, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика 27 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход - к входу фильтра 29 разностных частот, выход которого подключен ко второму входу второго смесителя 18, а также генератор 15 непрерывной частоты и последовательно соединенные второй смеситель 18, широкополосный фильтр 19, усилитель-ограничитель 20, узкополосный полосовой фильтр 21, амплитудный детектор 22, компаратор 23 и формирователь 24 импульса, при этом второй вход компаратора 23 подключен к шине 25 опорного напряжения, а также дополнительно введенные второй генератор 16 непрерывной частоты и аналоговый сумматор 17, при этом выход первого генератора 15 непрерывной частоты подключен к первому входу аналогового сумматора 17, выход второго генератора 16 непрерывной частоты подключен к второму входу аналогового сумматора 17, выход которого подключен к первому входу второго смесителя 18, а также дополнительно введены регистр сдвига 3, генератор 9 счетных импульсов, реверсивный счетчик 4, цифровой компаратор 5, ждущий мультивибратор 6, три элемента И 7, И 13, И 11, два элемента ИЛИ 1, ИЛИ 8, делитель 10 на два, коммутатор 2, при этом четвертый выход регистра 3 сдвига подключен к входу ждущего мультивибратора 6 и через первый элемент ИЛИ 1 - к входам сброса регистра 3 сдвига и реверсивного счетчика 4, а второй вход первого элемента ИЛИ 1 подключен к выходу коммутатора 2, первый выход регистра 3 сдвига подключен к входу разрешения суммирования реверсивного счетчика 4 и второму входу второго элемента И 11, третий выход регистра 3 сдвига подключен к входу разрешения вычитания реверсивного счетчика 4 и второму входу третьего элемента И 7, выход генератора 9 счетных импульсов подключен через делитель 10 на два и второй элемент И 11 к входу второго элемента ИЛИ 8, а также через третий элемент И 7 - к второму входу второго элемента ИЛИ 8, выход которого подключен к входу счета реверсивного счетчика 4, выходы которого подключены к первым входам цифрового компаратора 5, вторые входы которого подключены к шинам 12 установки цифрового кода, а выход - к второму входу первого элемента И 13, первый вход которого подключен к выходу ждущего мультивибратора 6, а выход - к выходной шине 14, выход формирователя 24 импульсов подключен к входу регистра 3 сдвига.The device for generating a command for activating the protection system in the car contains a transmitting and receiving antenna 26, the input of which is operating on a transmission and connected to a high-power output of a continuous signal transmitter 27 with frequency modulation according to a one-sided ramp law, and the output operating on reception is connected to the first input of the mixer 28, the second input of which is connected to the low-power output of the continuous signal transmitter 27 with frequency modulation along a one-sided sawtooth linearly increasing law, and the output is to the input of the filter of the differential frequency 29, the output of which is connected to the second input of the second mixer 18, as well as a continuous-frequency generator 15 and a series-connected second mixer 18, a broadband filter 19, an amplifier-limiter 20, a narrow-band pass filter 21, an amplitude detector 22, a comparator 23 and a pulse shaper 24, while the second input of the comparator 23 is connected to a voltage reference bus 25, as well as an additional second continuous frequency generator 16 and an analog adder 17, the output the first continuous frequency generator 15 is connected to the first input of the analog adder 17, the output of the second continuous frequency generator 16 is connected to the second input of the analog adder 17, the output of which is connected to the first input of the second mixer 18, and shift register 3, the counter pulse generator 9 are additionally introduced, reversible counter 4, digital comparator 5, waiting multivibrator 6, three elements 7, 13, 11, 11, two elements 1, 8, divider 10 on two, switch 2, while the fourth output of shift register 3 is connected to the input waiting multivibrator 6 and through the first element OR 1 to the reset inputs of the shift register 3 and the reverse counter 4, and the second input of the first element OR 1 is connected to the output of the switch 2, the first output of the shift register 3 is connected to the enable input of the summation of the reverse counter 4 and the second input the second element And 11, the third output of the shift register 3 is connected to the input enable subtraction of the reverse counter 4 and the second input of the third element And 7, the output of the generator 9 counting pulses connected through a divider 10 to two and the second element And 11 to the input the second element OR 8, and also through the third element AND 7 - to the second input of the second element OR 8, the output of which is connected to the input of the counting counter 4, the outputs of which are connected to the first inputs of the digital comparator 5, the second inputs of which are connected to the buses 12 of the digital installation code, and the output to the second input of the first element And 13, the first input of which is connected to the output of the standby multivibrator 6, and the output to the output bus 14, the output of the pulse shaper 24 is connected to the input of the shift register 3.

Проанализируем работу известной РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса (далее РЛС) и известного устройства формирования данной команды, установленной на автомобиле и излучающей непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону и, например, параметрами сигнала Fm=50 кГц, dfm=200 мГц, fo=100 ГГц, выбранными при Vo=150 м/с, Do=1,5 м и Vi=9 м/с или Vi=90 м/с, а также, при подаче на второй смеситель 18 РЛС помимо известного опорного сигнала частотой 100 кГц, также и опорного сигнала частотой 1100 кГц.Let us analyze the operation of the known radar for determining the moment of issuing a command to launch a protective munition (hereinafter referred to as the radar) and the known device for generating this command mounted on a vehicle and emitting a continuous signal with frequency modulation according to a one-sided ramp law and, for example, signal parameters Fm = 50 kHz, dfm = 200 MHz, fo = 100 GHz, selected at Vo = 150 m / s, Do = 1.5 m and Vi = 9 m / s or Vi = 90 m / s, as well as when applying 18 radars to the second mixer in addition to the known reference signal with a frequency of 100 kHz, also the reference signal hour Ota 1100 kHz.

При приближении автомобильной РЛС-А к транспортному средству С, как показано на фиг.2, на выходе РЛС будут формироваться импульс-команды, когда между антенной автомобильной РЛС и транспортным средством будут расстоянияAs the automotive radar-A approaches vehicle C, as shown in FIG. 2, pulse commands will be generated at the output of the radar when there are distances between the antenna of the automobile radar and the vehicle

Дi=АВ/SinKi,Di = AB / SinKi,

или при, например, АВ=0,75 м и Vi=9 м/сor at, for example, AB = 0.75 m and Vi = 9 m / s

D_1-1=0,75/Sin28,3=1,582 м, D_2-1=0,75/Sin9,405=4,591 м,D _1-1 = 0.75 / Sin28.3 = 1.582 m, D _2-1 = 0.75 / Sin9.405 = 4.591 m,

D_3-1=0,75/Sin3,163=13,593 м, D_4-1=0,75/Sin2,194=19,591 м,D _3-1 = 0.75 / Sin3.163 = 13.593 m, D _4-1 = 0.75 / Sin2.194 = 19.591 m,

при которых выполняются соответственно равенстваat which the equalities

2D_1-1Fm dfm/С-2Vi fo Cos28,3/С=2Vo fo/C,2D _1-1 Fm dfm / С-2Vi fo Cos28,3 / С = 2Vo fo / C,

2D_2-1Fm dfm/С-2Vi fo Cos9,405/С=3(2Vo fo)/C,2D _2-1 Fm dfm / С-2Vi fo Cos 9,405 / С = 3 (2Vo fo) / C,

2D_3-1Fm dfm/C-2Vi fo Cos3,163/C=9(2Vo fo)/C,2D _3-1 Fm dfm / C-2Vi fo Cos3,163 / C = 9 (2Vo fo) / C,

2D_4-1Fm dfm/C-2Vi fo Cos2,194/C=13 (2Vo fo)/C,2D _4-1 Fm dfm / C-2Vi fo Cos2,194 / C = 13 (2Vo fo) / C,

а при, например, АВ=0,75 м и Vi=90 м/сand at, for example, AB = 0.75 m and Vi = 90 m / s

D_1-2=0,75/Sin18,6=2,351 м, D_2-2=0,75/Sin8=5,389 м,D _1-2 = 0.75 / Sin18.6 = 2.351 m, D _2-2 = 0.75 / Sin8 = 5.389 m,

D_3-2=0,75/Sin2,986=14,398 м, D_4-2=0,75/Sin2,107=20,399 м,D _3-2 = 0.75 / Sin2.986 = 14.398 m, D _4-2 = 0.75 / Sin2.107 = 20.399 m,

при которых выполняются соответственно равенстваat which the equalities

2D_1-2Fm dfm/С-2Vi fo Cos18,6/С=2Vo fo/C,2D _1-2 Fm dfm / С-2Vi fo Cos18.6 / С = 2Vo fo / C,

2D_2-2Fm dfm/С-2Vi fo Cos8/С=3(2Vo fo)/C,2D _2-2 Fm dfm / С-2Vi fo Cos8 / С = 3 (2Vo fo) / C,

2D_3-2Fm dfm/С-2Vi fo Cos2,986/С=9(2Vo fo)/С,2D _3-2 Fm dfm / С-2Vi fo Cos 2,986 / С = 9 (2Vo fo) / С,

2D_4-2Fm dfm/С-2Vi fo Cos2,107/С=13(2Vo fo)/С,2D _4-2 Fm dfm / С-2Vi fo Cos2,107 / С = 13 (2Vo fo) / С,

и когда на выходе второго смесителя 18 формируется сигнал частотой 200 кГц.and when a 200 kHz signal is generated at the output of the second mixer 18.

При проезде автомобиля мимо транспортного средства С (фиг.2) они преодолевают расстояния Б_1-1 и Б_2-1/2 за разные интервалы времениWhen driving past a vehicle C (figure 2), they overcome the distance B _1-1 and B _2-1 / 2 for different time intervals

t_1-1=(4,591 м Cos9,405-1,582 м Cos28,3)/9 м/с=0,3483777 с,t _1-1 = (4,591 m Cos9,405-1,582 m Cos28,3) / 9 m / s = 0,3483777 s,

t_2-1=(19,591 м Cos2,194-13,593 м Cos3,163):2/9 м/с=0,33357 с,t _2-1 = (19.591 m Cos2.194-13.593 m Cos3.163): 2/9 m / s = 0.33357 s,

или t_1-2=(5,389 м Cos8-2,351 м Cos18,6)/90 м/с=0,034544 с,or t _1-2 = (5.389 m Cos8-2.351 m Cos18.6) / 90 m / s = 0.034544 s,

t_2-2=(20,399 м Cos2,107-14,398 м Cos2,986):2/90 м/с=0,03338 с.t _2-2 = (20.399 m Cos2.107-14.398 m Cos2.986): 2/90 m / s = 0.03338 s.

Разность в интервалах времени t_1-1-t_2-1=0,0148 с и t_1-2-t_2-2=0,0116 с можно использовать, очевидно, для выдачи заключения о том, что автомобиль перемещается мимо транспортного средства, т.е. столкновения не будет.The difference in time intervals t _1-1 -t _2-1 = 0.0148 s and t _1-2 -t _2-2 = 0.0116 s can obviously be used to give a conclusion that the car moves past the vehicle , i.e. there will be no collision.

При точном приближении автомобиля с РЛС к транспортному средству С они преодолевают расстояния Б₁ и Б₂: 2 за равные интервалы времениWith the exact approach of a car with a radar to vehicle C, they overcome distances B ₁ and B ₂ : 2 at equal time intervals

t₂=t₁=3 м: 9 м/с=(6 м: 2):9 м/с=0,3333 с,t ₂ = t ₁ = 3 m: 9 m / s = (6 m: 2): 9 m / s = 0.3333 s,

или t₂=t₁=3 м: 90 м/с=(6 м: 2):90 м/с=0,03333 с,or t ₂ = t ₁ = 3 m: 90 m / s = (6 m: 2): 90 m / s = 0.03333 s,

что можно использовать, очевидно, для выдачи заключения о том, что автомобиль и транспортное средство перемещаются навстречу друг другу и столкновению.which can be used, obviously, to issue a conclusion that the car and the vehicle are moving towards each other and a collision.

Вышесказанное можно реализовать, используя устройство формирования команды для срабатывания системы защиты в автомобиле (фиг.1). Проанализируем, в том числе на примерах, работу данного устройства. Пусть через приемо-передающую антенну 26 в пространство излучают и принимают непрерывные сигналы с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону с вышеприведенными параметрами, формируемые в передатчике 27.The foregoing can be implemented using a command generation device for triggering a protection system in a car (Fig. 1). We analyze, including by examples, the operation of this device. Let through the transmit-receive antenna 26 into the space transmit and receive continuous signals with frequency modulation according to a one-sided ramp law with the above parameters, formed in the transmitter 27.

Если автомобиль приближается точно к транспортному средству, например, со скоростью Vi=9 м/с, то в результате смешивания в смесителе 28 отраженного и излучаемого сигналов на его выходе будут сформированы сигналы разностной частоты величиной, в частности:If the car approaches precisely the vehicle, for example, at a speed of Vi = 9 m / s, then, as a result of mixing the reflected and emitted signals in the mixer 28, the signals of the difference frequency will be generated at the output, in particular:

2D₁Fm dfm/С-2Vi fo/С=2Vo fo/С=100 кГц,2D ₁ Fm dfm / С-2Vi fo / С = 2Vo fo / С = 100 kHz,

2D₂Fm dfm/С-2Vi fo/С=3(2Vo fo)/С=300 кГц,2D ₂ Fm dfm / С-2Vi fo / С = 3 (2Vo fo) / С = 300 kHz,

2D₃Fm dfm/С-2Vi fo/С=9(2Vo fo)/С=900 кГц,2D ₃ Fm dfm / C-2Vi fo / C = 9 (2Vo fo) / C = 900 kHz

2D₄Fm dfm/С-2Vi fo/С=13(2Vo fo)/С=1300 кГц,2D ₄ Fm dfm / С-2Vi fo / С = 13 (2Vo fo) / С = 1300 kHz,

на удалениях антенны РЛС от транспортного средства С в D₁=1,59 м, D₂=4,59 м, D₃=13,59 м и D_4-1=19,59 м и когда на выходе второго смесителя 18 будут формироваться сигналы частотой, например, 200 (+/-0,1) кГц.at the distances of the radar antenna from the vehicle C at D ₁ = 1.59 m, D ₂ = 4.59 m, D ₃ = 13.59 m and D _4-1 = 19.59 m and when the output of the second mixer 18 will be signals are generated with a frequency, for example, 200 (+/- 0.1) kHz.

При движении автомобиля мимо транспортного средства С (фиг.2) на выходе смесителя 28 РЛС будут формироваться сигналы тех же разностных частот, но на удалениях антенны РЛС от транспортного средства С в D_1-1=1,582 м, D_2-1=4,591 м, D_3-1=13,593 м и D_4-1=19,591 м и когда на выходе второго смесителя 18 будут формироваться также сигналы частотой 200 (+/-0,1)кГц.When the car moves past the vehicle C (Fig. 2), the signals of the same difference frequencies will be generated at the output of the radar mixer 28, but at the radar antenna distances from the vehicle C in D _1-1 = 1,582 m, D _2-1 = 4,591 m , D _3-1 = 13.593 m and D _4-1 = 19.591 m and when the output of the second mixer 18 will also generate signals with a frequency of 200 (+/- 0.1) kHz.

Фильтр 29 разностных частот выполняет, в основном, роль подавления суммарных частот преобразования, входных сигналов и сигнала гетеродина.The filter 29 difference frequencies mainly performs the role of suppressing the total conversion frequencies, input signals and the local oscillator signal.

Для обнаружения только сигналов с частотами 100(+/-0,1) кГц, 300(+/-0,1) кГц, 900(+/-0,1) кГц и 1300(+/-0,1), широкополосный фильтр 19 должен иметь fц=200 кГц и полосу пропускания 4,2 кГц.To detect only signals with frequencies of 100 (+/- 0.1) kHz, 300 (+/- 0.1) kHz, 900 (+/- 0.1) kHz and 1300 (+/- 0.1), broadband filter 19 should have fc = 200 kHz and a bandwidth of 4.2 kHz.

Сигналы с разностными частотами преобразования с выхода фильтра 29 разностных частот подают на вход смесителя 18, смешивают их с сигналами с выходов генераторов 15 и 16, поступающими на смеситель 18 через аналоговый сумматор 17 и преобразуют их в сигналы с частотами:The signals with difference conversion frequencies from the output of the filter of difference frequencies 29 are fed to the input of the mixer 18, they are mixed with the signals from the outputs of the generators 15 and 16 supplied to the mixer 18 through an analog adder 17 and converted into signals with the frequencies:

100(+/-0,1) кГц+100 кГц=200(+/-0,1) кГц,100 (+/- 0.1) kHz + 100 kHz = 200 (+/- 0.1) kHz,

300(+/-0,1) кГц-100 кГц=200(+/-0,1) кГц,300 (+/- 0.1) kHz-100 kHz = 200 (+/- 0.1) kHz,

1100 кГц-900(+/-0,1) кГц=200(+/-0,1) кГц,1100 kHz-900 (+/- 0.1) kHz = 200 (+/- 0.1) kHz,

1300(+/-0,1) кГц-1100 кГц=200(+/-0,1) кГц,1300 (+/- 0.1) kHz-1100 kHz = 200 (+/- 0.1) kHz,

попадающие в полосу пропускания широкополосного фильтра 19. Далее сигналы, снимаемые с выхода широкополосного фильтра 19, преобразуют усилителем-ограничителем 20 в меандр, содержащий, как известно, только нечетные гармоники, и узкополосным полосовым фильтром 21, имеющим полосу пропускания в 4,2 кГц и fц=4200 кГц, выделяют только пусть 21^ую гармонику сигнала частотой:falling into the passband of the broadband filter 19. Next, the signals taken from the output of the broadband filter 19 are converted by a limiting amplifier 20 into a meander, containing, as is known, only odd harmonics, and a narrow-band pass filter 21 having a passband of 4.2 kHz and Fts = 4200 kHz separated only let 21 ^th harmonic of the signal frequency:

[200(+/-0,1) кГц]21=4200(+/-4,2) кГц[200 (+/- 0.1) kHz] 21 = 4200 (+/- 4.2) kHz

и значительно подавляют все другие разностные сигналы и их гармоники.and significantly suppress all other difference signals and their harmonics.

Сигнал, снимаемый с выхода узкополосного полосового фильтра 21, преобразуют амплитудным детектором 22 в постоянное напряжение и на компараторе 23 сравнивают с опорным напряжением, поступающим на второй вход компаратора 23 с шины 25 опорного напряжения. При превышении амплитуды входного сигнала над опорным на выходе компаратора 23 формируют короткий импульс, преобразуемый формирователем 24 в импульс необходимой длительности и которым регистр 3 сдвига переводится в очередное свое состояние.The signal taken from the output of the narrow-bandpass filter 21 is converted by an amplitude detector 22 into a constant voltage and compared to the reference voltage supplied to the second input of the comparator 23 from the reference voltage bus 25 on the comparator 23. When the amplitude of the input signal exceeds the reference one at the output of the comparator 23, a short pulse is generated, which is converted by the driver 24 into a pulse of the required duration and by which the shift register 3 is transferred to its next state.

Перед началом работы с коммутатора 2, через элемент ИЛИ 1, на регистр 3 сдвига и реверсивный счетчик 4 подают короткий импульс, устанавливающий данные устройства в исходное состояние.Before starting work from switch 2, through the OR element 1, a short pulse is applied to the shift register 3 and the reverse counter 4, which sets the device data to its initial state.

При приходе на РЛС отраженного от транспортного средства сигнала с расстояния D₄=19,59 м (транспортные средства приближаются точно навстречу друг другу), или D_4-1=19,591 м (транспортные средства приближаются с промахом друг к другу), на выходе смесителя 18 будет сформирован сигнал частотой 200(+/-0,1) кГц, а на выходе формирователя 24 - импульс, которым регистр сдвига 3 переведется в состояние с иным потенциалом на первом его выходе, и которым будет дано разрешение реверсивному счетчику 4 начать суммирование счетных импульсов, формируемых генератором 9 счетных импульсов и поступающих на его счетный вход через делитель 10 на два, И 11 и ИЛИ 8.When the signal reflected from the vehicle arrives at the radar from a distance of D ₄ = 19.59 m (vehicles approach exactly towards each other), or D _4-1 = 19.591 m (vehicles approach with a miss to each other), at the mixer output 18, a signal with a frequency of 200 (+/- 0.1) kHz will be generated, and at the output of the former 24, a pulse, by which the shift register 3 will be transferred to a state with a different potential at its first output, and which will be given permission to the reversing counter 4 to start the summing pulses generated by the generator 9 s etnyh pulses and arriving at its count input through divider 10 by two, AND 11 and OR 8.

При приходе на РЛС отраженного сигнала с расстояния D₃=13,59 м (транспортные средства приближаются точно навстречу друг другу), или D_3-1=13,593 м (транспортные средства приближаются с промахом друг к другу) на выходе формирователя 24 будет сформирован импульс, которым регистр сдвига 3 переведется в состояние с иным потенциалом на втором его выходе и которым будет дан запрет реверсивному счетчику 4 суммирование счетных импульсов.When the reflected signal arrives at the radar from a distance of D ₃ = 13.59 m (vehicles are approaching exactly towards each other), or D _3-1 = 13.593 m (vehicles are approaching with a miss to each other), an impulse will be generated at the output of the driver 24 by which the shift register 3 will be transferred to a state with a different potential at its second output and by which the reverse counter 4 will be prohibited from summing the counting pulses.

При приходе на РЛС отраженного сигнала с расстояния D₂=4,59 м (транспортные средства приближаются точно навстречу друг другу) или D_2-1=4,591 м (транспортные средства приближаются с промахом друг к другу) на выходе формирователя 24 будет сформирован импульс, которым регистр сдвига 3 переведется в состояние с иным потенциалом на третьем его выходе и которым будет дано разрешение реверсивному счетчику 4 начать вычитание счетных импульсов, формируемых генератором 9 счетных импульсов и поступающих на его счетный вход через элементы И 7 и ИЛИ 8.When the reflected signal arrives at the radar from a distance of D ₂ = 4.59 m (vehicles are approaching exactly towards each other) or D _2-1 = 4.591 m (vehicles are approaching with a miss to each other), an impulse will be generated at the output of the driver 24 by which shift register 3 will be transferred to a state with a different potential at its third output and by which permission will be given to the reverse counter 4 to start subtracting the counting pulses generated by the 9 counting pulse generator and arriving at its counting input through the AND 7 and OR 8 elements.

При приходе на РЛС отраженного сигнала с расстояния D₁=1,59 м (транспортные средства приближаются точно навстречу друг другу), или D_1-1=1,582 м (транспортные средства приближаются с промахом друг к другу) на выходе формирователя 24 будет сформирован импульс, которым регистр сдвига 3 переведется в состояние с иным потенциалом на четвертом его выходе и которым будет дан запрет реверсивному счетчику 4 вычитание счетных импульсов. При этом ждущий мультивибратор 6 на определенное время перейдет в состояние с высоким потенциалом на его выходе, а счетчик 4 и регистр 3 сдвига установятся через ИЛИ 1 в исходное состояние.When the reflected signal arrives at the radar from a distance of D ₁ = 1.59 m (vehicles are approaching exactly towards each other), or D _1-1 = 1.582 m (vehicles are approaching with a miss to each other), an impulse will be generated at the output of the driver 24 , by which shift register 3 will be transferred to a state with a different potential at its fourth output, and by which the reverse counter 4 will be prohibited from subtracting counting pulses. At the same time, the standby multivibrator 6 for a certain time will go into a state with high potential at its output, and counter 4 and shift register 3 will be set through OR 1 to the initial state.

Если в реверсивный счетчик 4 будет записано столько (почти столько) же счетных импульсов, сколько и списано, то это будет соответствовать случаю точного сближения транспортных средств, и на выходе цифрового компаратора 5 будет сформирован высокий потенциал, который через элемент И 13 пройдет на выходную шину 14 в качестве импульс-команды для включения системы защиты.If so many (almost as many) counting pulses are written to the reverse counter 4 as written off, this will correspond to the case of the exact approach of the vehicles, and at the output of the digital comparator 5 a high potential will be generated, which will pass through the And 13 element to the output bus 14 as a pulse command to turn on the protection system.

Если же в реверсивный счетчик 4 будет записано меньше (гораздо) счетных импульсов, чем списано, то это будет соответствовать случаю сближения транспортных средств с промахом, и на выходе цифрового компаратора 5 будет сформирован низкий потенциал, так как цифровые коды на его входах будут гораздо сильнее различаться, чем в предыдущем случае. При этом на выходной шине 14 импульс-команды сформировано не будет.If, however, fewer (much) counting pulses are written to the reversible counter 4 than written off, this will correspond to the case of vehicles approaching a miss, and low potential will be generated at the output of digital comparator 5, since the digital codes at its inputs will be much stronger differ than in the previous case. In this case, an impulse command will not be generated on the output bus 14.

Очевидно, что устройство формирования команды для срабатывания системы защиты в автомобиле, выполненное с использованием только одной РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, а не двух, как известное, является более простой системой, чем известная.Obviously, the command generation device for activating the protection system in the car, made using only one radar, determines the moment of issuing the command to launch the protective munition, and not two, as is known, is a simpler system than the known.

Claims (2)

1. Способ формирования команды для срабатывания системы защиты в автомобиле, заключающийся в радиолокационном облучении цели и формировании импульс-команд на установленной на автомобиле радиолокационной станции (РЛС) по началу возникновения и обнаружения на ней сигналов частотой Fдо=2Vо fo/C и 3Fдо, когда цель будет находиться на удалениях от антенны РЛС, равных соответственно Do+(Vi/Vo)Do и 3Do+(Vi/Vo)Do,
где С - скорость света,
Vi - радиальная скорость цели,
fo - средняя частота излучаемого РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, выбираемая из условия: Do/Vo=fo/Fm dfm,
где Fm и dfm - соответственно частота модуляции и девиация частоты сигнала,
Do и Vo - выбираемые известные величины расстояния и скорости, отличающийся тем, что в качестве цели используют движущееся навстречу автомобилю транспортное средство, а также тем, что импульс-команды на РЛС формируют также по началу возникновения и обнаружения на ней сигналов частотой (N+2)Fдо и (N-2)Fдо, когда цель будет находиться на удалениях от РЛС, равных соответственно (N+2)Do+(Vi/Vo)Do и (N-2)Do+(Vi/Vo)Do, где N - число больше 5, и сравнивают по длительности уменьшенный вдвое интервал времени, сформированный между моментами возникновения и обнаружения на РЛС сигналов частотой (N+2)Fдо и (N-2)Fдо, с интервалом времени между моментами возникновения и обнаружения на РЛС сигналов частотой 3Fдо и Fдо, и, если данные величины оказываются равными, то считают, что между автомобилем и транспортным средством должно произойти столкновение, а если неравными, то считают, что столкновения не произойдет.1. A method of forming a command for triggering a protection system in a car, which consists in radar irradiation of a target and generating impulse commands at a radar station installed on a car at the beginning of the occurrence and detection of signals with a frequency of Fdo = 2Vo fo / C and 3Fdo when the target will be located at a distance from the radar antenna equal to Do + (Vi / Vo) Do and 3Do + (Vi / Vo) Do, respectively
where C is the speed of light
Vi is the radial velocity of the target,
fo is the average frequency of the radar emitted by a continuous signal with frequency modulation according to a one-sided sawtooth linearly increasing law, selected from the condition: Do / Vo = fo / Fm dfm,
where Fm and dfm are the modulation frequency and the signal frequency deviation, respectively,
Do and Vo are selectable known values of distance and speed, characterized in that a vehicle moving towards the car is used as a target, and also that pulse commands on the radar are also generated at the beginning of the occurrence and detection of signals on it with frequency (N + 2 ) Fdo and (N-2) Fdo, when the target will be located at distances from the radar equal to (N + 2) Do + (Vi / Vo) Do and (N-2) Do + (Vi / Vo) Do, respectively, where N - the number is greater than 5, and the duration is reduced by half the time interval formed between the moments of occurrence and detection on the radar signals with a frequency of (N + 2) Fdo and (N-2) Fdo, with an interval of time between the occurrence and detection of signals with a frequency of 3Fdo and Fdo at the radar, and if these values are equal, then consider that between a car and a vehicle a collision occurs, and if unequal, they believe that a collision will not occur. 2. Устройство формирования команды для срабатывания системы защиты в автомобиле, содержащее приемо-передающую антенну, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход к входу фильтра разностных частот, выход которого подключен ко второму входу второго смесителя, а также генератор непрерывной частоты и последовательно соединенные второй смеситель, широкополосный фильтр, усилитель-ограничитель, узкополосный полосовой фильтр, амплитудный детектор, компаратор и формирователь импульса, при этом второй вход компаратора подключен к шине опорного напряжения, отличающееся тем, что в него введен второй генератор непрерывной частоты и аналоговый сумматор, при этом выходы первого и второго генераторов непрерывной частоты подключены к входам аналогового сумматора, выход которого подключен к первому входу второго смесителя, а также дополнительно введены регистр сдвига, генератор счетных импульсов, реверсивный счетчик, цифровой компаратор, ждущий мультивибратор, три элемента И, два элемента ИЛИ, делитель на два, коммутатор, при этом четвертый выход регистра сдвига подключен к входу ждущего мультивибратора и через первый элемент ИЛИ к входам сброса регистра сдвига и реверсивного счетчика, а второй вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу коммутатора, первый выход регистра сдвига подключен к входу разрешения суммирования реверсивного счетчика и второму входу второго элемента И, третий выход регистра сдвига подключен к входу разрешения вычитания реверсивного счетчика и второму входу третьего элемента И, выход генератора счетных импульсов подключен через делитель на два и второй элемент И к входу второго элемента ИЛИ, а также через третий элемент И к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу счета реверсивного счетчика, выходы которого подключены к первым входам цифрового компаратора, вторые входы которого подключены к шинам установки цифрового кода, а выход к второму входу первого элемента И, первый вход которого подключен к выходу ждущего мультивибратора, а выход к выходной шине, выход формирователя импульсов подключен к входу регистра сдвига. 2. A device for generating a command for triggering a protection system in a vehicle, comprising a transmitting and receiving antenna, the input of which is operating on a transmission and connected to a high-power output of a continuous signal transmitter with frequency modulation according to a one-sided ramp law, and the output working on reception is connected to the first input of the mixer, the second input of which is connected to a low-power output of a continuous signal transmitter with frequency modulation along a one-sided ramp ramp law, and the output to the input of the filter of difference frequencies, the output of which is connected to the second input of the second mixer, as well as a continuous frequency generator and series-connected second mixer, a broadband filter, an amplifier-limiter, a narrow-band pass filter, an amplitude detector, a comparator and a pulse shaper, this second input of the comparator is connected to the reference voltage bus, characterized in that a second continuous frequency generator and an analog adder are introduced into it, while the outputs of the first and second gene continuous frequency oscillators are connected to the inputs of an analog adder, the output of which is connected to the first input of the second mixer, and a shift register, a counting pulse generator, a reversible counter, a digital comparator, a waiting multivibrator, three AND elements, two OR elements, a divider by two are also introduced a switch, while the fourth output of the shift register is connected to the input of the standby multivibrator and through the first OR element to the reset inputs of the shift register and the reverse counter, and the second input of the first element OR is output to the switch, the first output of the shift register is connected to the enable input of summation of the reverse counter and the second input of the second element And, the third output of the shift register is connected to the input of permission to subtract the reverse counter and the second input of the third element And, the output of the counter pulse generator is connected through a divider by two and the second AND element to the input of the second OR element, and also through the third AND element to the second input of the second OR element, the output of which is connected to the input of the counting counter, the outputs of which connected to the first inputs of the digital comparator, the second inputs of which are connected to the digital code setting buses, and the output to the second input of the first AND element, the first input of which is connected to the output of the standby multivibrator, and the output to the output bus, the output of the pulse shaper is connected to the input of the shift register .

Images