RU2572795C1 - Navigation radio-optical directional corner reflector - Google Patents
Navigation radio-optical directional corner reflector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572795C1 RU2572795C1 RU2014135536/28A RU2014135536A RU2572795C1 RU 2572795 C1 RU2572795 C1 RU 2572795C1 RU 2014135536/28 A RU2014135536/28 A RU 2014135536/28A RU 2014135536 A RU2014135536 A RU 2014135536A RU 2572795 C1 RU2572795 C1 RU 2572795C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflector
- light
- corner reflector
- optical
- light source
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к навигации и может использоваться на внутренних водных путях в качестве эффективного и недорогого средства берегового навигационного оборудования в составе перевальных и створных знаках для обозначения судового хода одновременно в радиолокационном и оптическом диапазонах волн.The invention relates to navigation and can be used on inland waterways as an effective and inexpensive means of coastal navigation equipment as part of the cross and turn marks to indicate the ship's progress simultaneously in the radar and optical wavelength ranges.
Известно [1, 2], что в радиолокационном диапазоне волн, радиолокационные отражатели, используемые в навигационных целях должны одновременно сочетать в себе максимальную эффективную поверхность рассеяния (ЭПР) σm при небольших габаритах, а также обладать способностью отражать падающие на них электромагнитные волны в обратном направлении в достаточно большом диапазоне углов падения волны, т.е. должна обладать достаточно широкой диаграммой обратного рассеяния. При этом под диаграммой обратного рассеяния (или индикатрисой обратного рассеяния) понимается [1] зависимость изменения ЭПР отражателя (амплитуды отраженного сигнала) от его ориентации относительно радиолокационной станции (РЛС) в двух взаимно перпендикулярных горизонтальной и вертикальной плоскостях.It is known [1, 2] that in the radar wave range, radar reflectors used for navigational purposes must simultaneously combine the maximum effective scattering surface (EPR) σ m at small dimensions, and also have the ability to reflect electromagnetic waves incident on them in the opposite direction in a sufficiently large range of wave incidence angles, i.e. should have a fairly wide backscatter pattern. In this case, the backscatter diagram (or backscatter indicatrix) means [1] the dependence of the change in the EPR of the reflector (amplitude of the reflected signal) on its orientation relative to the radar station in two mutually perpendicular horizontal and vertical planes.
Известно [1, 2], что в радиолокационном диапазоне волн этим требованиям удовлетворяют трехгранные уголковые отражатели, представляющие собой распространенный тип широкоугольных моностатических отражателей направленного действия, используемых в качестве навигационных знаков и пассивных радиолокационных маяков для обеспечения безопасного судовождения на внутренних водах.It is known [1, 2] that in the radar wave range these requirements are met by trihedral angular reflectors, which are a common type of wide-angle monostatic directional reflectors used as navigation signs and passive radar beacons to ensure safe navigation in inland waters.
Известны радиолокационные трехгранные уголковые отражатели, образованные взаимно перпендикулярными металлическими или металлизированными квадратными или секторными гранями [1, 2].Known radar trihedral corner reflectors formed by mutually perpendicular metal or metallized square or sector faces [1, 2].
Несмотря на большие ЭПР σm в максимуме основного лепестка диаграммы обратного рассеяния они обладают рядом существенных недостатков. Основной из них заключается в ограниченных функциональных возможностях, заключающийся в том, что эти отражатели работают только в радиолокационном диапазоне волн, выполняя функции пассивных отражателей радиоволн в заданном направлении и не обладают функциями активного источника света в оптическом диапазоне волн с целью направленного излучения светосигнальных огней в навигационных целях. Кроме того, в радиолокационном диапазоне волн они имеют наиболее узкие индикатрисы рассеяния.Despite the large EPR σ m at the maximum of the main lobe of the backscattering diagram, they have a number of significant drawbacks. The main one is limited functional capabilities, consisting in the fact that these reflectors work only in the radar wavelength range, acting as passive reflectors of radio waves in a given direction and do not have the functions of an active light source in the optical wavelength range for the purpose of directional emission of signal lights in navigation purposes. In addition, in the radar wavelength range they have the narrowest scattering indicatrixes.
Так, например, в горизонтальной плоскости ширина основного лепестка диаграммы обратного рассеяния на уровне 0.5 σm для секторных граней составляет величину 39°, а для квадратных граней - 32° [1].For example, in the horizontal plane, the width of the main lobe of the backscatter diagram at the level of 0.5 σ m for sector faces is 39 °, and for square faces 32 ° [1].
Известен трехгранный уголковый отражатель, образованный взаимно перпендикулярными металлическими или металлизированными треугольными гранями [1, 2]. Внутренние отражающие поверхности треугольных граней, при условии, что они велики по сравнению с длиной волны, образуют систему из трех зеркал. Поэтому при падении на них плоской электромагнитной волны, после трехкратного отражения, формируется волна, распространяющаяся в направлении, обратном направлению падения. Свойство обратного отражения сохраняется в широком спектре углов падения электромагнитной волны относительно геометрической оси симметрии отражателя, проходящей через его вершину перпендикулярно плоскости раскрыва как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Индикатриса обратного рассеяния характеризуется шириной главного лепестка диаграммы рассеяния в горизонтальной и вертикальной плоскостях. По сравнению с трехгранными уголковыми отражателями с секторными или квадратными гранями, трехгранный уголковый отражатель с треугольными гранями обладает наиболее широкой диаграммой обратного рассеяния главного лепестка, ширина которого как в горизонтальной Δφ0,5, так и в вертикальной Δθ0,5 плоскостях на уровне 0.5 σm составляет величину 42° [1, 2], т.е.Known triangular corner reflector formed by mutually perpendicular metal or metallized triangular faces [1, 2]. The internal reflective surfaces of the triangular faces, provided that they are large compared to the wavelength, form a system of three mirrors. Therefore, when a plane electromagnetic wave is incident on them, after triple reflection, a wave is formed that propagates in the direction opposite to the direction of incidence. The property of back reflection is preserved in a wide range of angles of incidence of the electromagnetic wave relative to the geometric axis of symmetry of the reflector passing through its apex perpendicular to the aperture plane in both horizontal and vertical planes. The backscatter indicatrix is characterized by the width of the main lobe of the scatterplot in the horizontal and vertical planes. Compared with trihedral corner reflectors with sector or square faces, a trihedral corner reflector with triangular faces has the widest backscatter pattern of the main lobe, the width of which in both horizontal Δφ 0.5 and vertical Δθ 0.5 planes at the level of 0.5 σ m is 42 ° [1, 2], i.e.
Причем известно [1], что в области главного лепестка диаграммы обратного рассеяния имеет место трехкратное отражение падающей волны от треугольных граней отражателя. При этом максимум диаграммы рассеяния, или максимум ЭПР σm соответствует случаю, когда направление падающей волны совпадает с геометрической осью симметрии отражателя, проходящей через его вершину перпендикулярно плоскости раскрыва отражателя - главной осью обратного рассеяния. Причем ЭПР в максимуме главного (основного) лепестка σm равна [1]Moreover, it is known [1] that in the region of the main lobe of the backscattering diagram there is a threefold reflection of the incident wave from the triangular faces of the reflector. In this case, the maximum of the scattering diagram, or the maximum of the EPR σ m corresponds to the case when the direction of the incident wave coincides with the geometric axis of symmetry of the reflector passing through its vertex perpendicular to the plane of the aperture of the reflector - the main axis of backscattering. Moreover, the EPR at the maximum of the main (main) lobe σ m is equal to [1]
где а - размер ребра в [м],where a is the edge size in [m],
λ - длина волны в [м].λ is the wavelength in [m].
При этом фазовый центр рассеяния отражателя всегда располагается в его вершине независимо от поляризации падающей электромагнитной волны и ракурса облучения [1].In this case, the phase center of scattering of the reflector is always located at its apex regardless of the polarization of the incident electromagnetic wave and the radiation angle [1].
Трехгранный уголковый отражатель с треугольными гранями отличается такими конструктивными преимуществами, как простота изготовления и механическая жесткость, что и определяет его преимущественное использование в практике судовождения в навигационных целях, несмотря на меньшее значение σm [1, 2].A triangular corner reflector with triangular faces is distinguished by such structural advantages as ease of manufacture and mechanical rigidity, which determines its predominant use in navigation practice for navigation purposes, despite the lower value of σ m [1, 2].
Недостаток трехгранного уголкового отражателя с треугольными гранями заключается в ограниченных функциональных возможностях, проявляющихся в том, что он работает только в радиолокационном диапазоне волн, выполняя функции пассивного отражателя электромагнитных волн и не обладает функциями активного источника света с целью излучения навигационных светосигнальных огней в заданном направлении в оптическом диапазоне волн в темное время суток.The disadvantage of a triangular corner reflector with triangular faces is the limited functionality, which is manifested in the fact that it works only in the radar wave range, acting as a passive reflector of electromagnetic waves and does not have the functions of an active light source for the purpose of emitting navigation light signals in a given direction in the optical wavelength range in the dark.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому навигационному радиооптическому уголковому отражателю направленного действия является электрический светосигнальный прибор направленного действия ЭСПН-140, выполненный на базе автомобильного фонаря-фары и используемый в качестве створного фонаря для обозначения судового хода в темное время суток в оптическом диапазоне волн [3-5]. Этот прибор содержит хромированный или алюминированный параболический отражатель направленного действия, рассеивающее защитное стекло с нанесенными на рассеивателе бороздками, источник света, фотоавтомат управления сигнальным огнем и источник питания постоянного тока. При этом защитное рассеивающее стекло расположено в раскрыве параболического отражателя, и нанесенные на стекло бороздки ориентированы вертикально, а источник света расположен в фокусе параболического отражателя и вместо лампы накаливания [3-5] выполнен в виде полупроводниковой лампы типа ЛПРК 02-2,6, ЛПРЖ 02-2,6, ЛПРЗ 02-5,2 или ЛПРБ 02-5,2 с красным, желтым, зеленым или белым цветом свечения сигнального огня соответственно. При этом полупроводниковая лампа выполнена в виде светового модуля с расположенными в нем восемью светоизлучающими полупроводниковыми диодами, установленными с одинаковым угловым интервалом по окружности в вертикальной плоскости с возможностью взаимного пересечения их углов излучения, и встроенного рефлектора, заключенные в метало-пластмассовом корпусе с цоколем типа В 15S/18 ГОСТ 17100-79 и соответствуют техническим условиям ЯЮКЛ. 432228 ТУ и признаны годными для эксплуатации. Фотоавтомат управления сигнальным огнем выполнен в виде серийно выпускаемого прибора типа ФАУСП (фотоавтоматические устройства светосигнальных приборов), выполняющих функции выключателя - проблескатора [3, 4], а источник питания постоянного тока выполнен в виде сухозаряженной батареи серии «Лиман» 2,6-150 А/ч и соответствует техническим условиям ТУ 3483-019-04707044-99, при этом изолированный вывод цоколя полупроводниковой лампы подключен к отрицательному полюсу источника питания постоянного тока, а корпус цоколя полупроводниковой лампы через фотоавтомат управления сигнальным огнем подключен к положительному полюсу источника питания постоянного тока, кроме того при использовании в качестве источника света полупроводниковых ламп ЛПРК 02-2,6 или ЛПРЖ 02-2,6 значение номинального напряжения источника питания постоянного тока составляет величину 2,6 В, а для полупроводниковых ламп ЛПРЗ 02-5,2 и ЛПРБ 02-5,2 составляет величину 5,2 В и, таким образом, для электрического питания этих ламп требуется использование двух последовательно включенных сухозаряженных батарей серии «Лиман» 2,6-150 А/ч.The closest set of features to the claimed navigational radio-optical corner reflector of directional action is an electric light-signaling device of directional action ESPN-140, made on the basis of a car headlamp and used as a target lamp to indicate the ship passage at night in the optical wavelength range [3 -5]. This device contains a chrome-plated or aluminized parabolic reflector of directional action, diffusing protective glass with grooves deposited on the diffuser, a light source, a signal fire control photo-automat and a direct current power source. In this case, the protective diffusing glass is located in the aperture of the parabolic reflector, and the grooves applied to the glass are oriented vertically, and the light source is located in the focus of the parabolic reflector and instead of an incandescent lamp [3-5] it is made in the form of a semiconductor lamp like LPRK 02-2,6, LPRZh 02-2,6, LPRZ 02-5,2 or LPRB 02-5,2 with red, yellow, green or white colors of the signal light respectively. In this case, the semiconductor lamp is made in the form of a light module with eight light-emitting semiconductor diodes located in it, installed with the same angular spacing around the circumference in the vertical plane with the possibility of mutual intersection of their radiation angles, and an integrated reflector, enclosed in a metal-plastic case with a type B base 15S / 18 GOST 17100-79 and comply with the technical conditions of the YUKL. 432228 TU and are recognized as serviceable. The photo-control machine for control of signal fire is made in the form of a commercially available device of the FAUSP type (photo-automatic devices of light-signal devices) that perform the functions of a switch - flashlight [3, 4], and the DC power source is made in the form of a dry-charged battery of the Liman series 2.6-150 A / h and meets the technical requirements of TU 3483-019-04707044-99, while the isolated terminal of the semiconductor lamp base is connected to the negative pole of the DC power source, and the housing of the semiconductor lamp base is ph the signal fire control automaton is connected to the positive pole of the DC power source, in addition, when using semiconductor lamps LPRK 02-2.6 or LPRZ 02-2.6 as the light source, the value of the nominal voltage of the DC power source is 2.6 V, and for semiconductor lamps LPRZ 02-5.2 and LPRB 02-5.2 is 5.2 V and, therefore, the electric power supply of these lamps requires the use of two series-connected dry-charged batteries of the Liman series 2.6-150 A / h
Электрический светосигнальный фонарь направленного действия работает следующим образом.Electric light signaling directional works as follows.
Так как изолированный вывод цоколя полупроводниковой лампы непосредственно подключен к отрицательному полюсу источника питания, то при подключении корпуса цоколя полупроводниковой лампы через фотоавтомат управления сигнальным огнем к положительному полюсу источника питая, светоизлучающие диоды, входящие в состав светового модуля полупроводниковой лампы, через встроенный рефлектор полупроводниковой лампы, направленно излучают в пространство световой поток, который попадая на параболический отражатель концентрируется им на выходе в направленный узкий пучок большой силы света с угловой шириной 2-3° в вертикальной плоскости [3-5], который затем через рассеивающее стекло с вертикально расположенными на нем бороздками излучается в пространство в заданном направлении. Использование в таких фонарях рассеивающих стекол-рассеивателей, как известно [3, 4], позволяет расширить световой пучок на 5°.Since the insulated output of the semiconductor lamp base is directly connected to the negative pole of the power supply, when connecting the body of the semiconductor lamp base through the signal fire control unit to the positive pole of the power supply, the light-emitting diodes included in the light module of the semiconductor lamp through the built-in reflector of the semiconductor lamp, directionally emit into the space a light flux, which, falling on a parabolic reflector, is concentrated by it at the exit in the directed narrow beam of high luminous intensity with angular width of 2-3 ° in the vertical plane [3-5], which is then through the scattering glass with vertical grooves thereon radiated into space in a given direction. The use of scattering glass-diffusers in such lamps, as is known [3, 4], allows you to expand the light beam by 5 °.
Режим работы светосигнального фонаря, определяется серийно выпускаемыми фотоавтоматами управления сигнальным огнем серии ФАУСП, который, как известно [4] обеспечивает постоянный или проблесковый режим свечения сигнального огня с автоматическим включением и выключением в зависимости от освещенности местности.The operation mode of the light-signal lamp is determined by the FAUSP series of photo-automatic control lights for signal fire control, which, as is known [4], provides a constant or flashing mode of signal light illumination with automatic switching on and off, depending on the lighting conditions.
Недостаток светосигнального фонаря заключается в ограниченных функциональных возможностях, проявляющихся в том, что он работает только в оптическом диапазоне волн, выполняя функции активного источника света, обеспечивающего подачу светосигнальных огней в заданном направлении и не работает в радиолокационном диапазоне волн, в качестве пассивного отражателя электромагнитных волн в обратном направлении, противоположном направлению облучения при достаточно большом диапазоне углов падения электромагнитных волн.The disadvantage of a light-signal lamp is its limited functionality, which manifests itself in the fact that it works only in the optical wavelength range, acting as an active light source that supplies the light-signaling lights in a given direction and does not work in the radar wavelength range, as a passive reflector of electromagnetic waves in the opposite direction, the opposite direction of irradiation with a sufficiently large range of angles of incidence of electromagnetic waves.
На фиг. 1 представлен общий вид навигационного радиооптического уголкового отражателя направленного действия. Где обозначено: 1 - радиолокационный трехгранный уголковый отражатель с треугольными гранями (вид спереди); 2 - радиолокационный трехгранный уголковый отражатель с треугольными гранями (вид сбоку); 3 - источник света, расположенный в вершине трехгранного уголкового отражателя, которая одновременно является его фокусом в оптическом диапазоне волн и фазовым центром рассеяния в радиолокационном диапазоне волн; 4 - плоскость раскрыва трехгранного уголкового отражателя; 5 - геометрическая ось симметрии трехгранного уголкового отражателя, проходящая через его вершину перпендикулярно плоскости раскрыва со стороны внутренних поверхностей отражающих треугольных граней и совпадающая с электрической и оптической осями трехгранного уголкового отражателя соответственно в радиолокационном и оптическом диапазонах волн; 6 - угол излучения 2α источника света 3 относительно оптической оси, совпадающей с геометрического осью симметрии 5 трехгранного уголкового отражателя.In FIG. 1 shows a general view of a navigation radio-optical corner reflector of directional action. Where indicated: 1 - radar trihedral corner reflector with triangular faces (front view); 2 - radar trihedral corner reflector with triangular faces (side view); 3 - a light source located at the apex of a trihedral corner reflector, which at the same time is its focus in the optical wavelength range and the phase center of scattering in the radar wavelength range; 4 - the plane of the aperture of the trihedral corner reflector; 5 - the geometric axis of symmetry of the trihedral corner reflector, passing through its vertex perpendicular to the aperture plane from the side of the inner surfaces of the reflecting triangular faces and coinciding with the electrical and optical axes of the trihedral corner reflector, respectively, in the radar and optical wavelength ranges; 6 - the angle of radiation 2α of the light source 3 relative to the optical axis, coinciding with the geometric axis of symmetry 5 of the trihedral corner reflector.
На фиг. 2 представлена обобщенная структурная электрическая схема автоматического устройства управления источником света 3. В состав устройства входят: источник питания постоянного тока 7, фотоавтомат управления сигнальным огнем 8 и источник света 9, выполненный в виде светоизлучающего полупроводникового диода. При этом катодный вывод светоизлучающего диода подключен непосредственно к отрицательному полюсу источника питания постоянного тока 7, a его анодный вывод через фотоавтомат управления 8 подключен к положительному полюсу источника питания постоянного тока 7.In FIG. 2 shows a generalized block diagram of an automatic device for controlling a light source 3. The device includes: a
На фиг. 3 представлена обобщенная функциональная схема фотоавтомата управления сигнальным огнем 8 серии ФАУСП, выполненная по классической схеме [4], включающего в себя фотодатчик 10, стабилизатор напряжения 11, проблескатор 13 и усилитель 12.In FIG. 3 presents a generalized functional diagram of a photoautomation control
На фиг. 4 представлен фотоснимок навигационного радиооптического уголкового отражателя направленного действия, выполненного в виде трехгранного уголкового отражателя с треугольными гранями с расположенным в его вершине источником света, выполненного в виде светоизлучающего полупроводникового диода с зеленым цветом свечения сигнального огня. Вид спереди.In FIG. 4 is a photograph of a directional directional radio-optical angular reflector made in the form of a triangular angular reflector with triangular faces with a light source located at its top, made in the form of a light-emitting semiconductor diode with a green glow of a signal light. Front view.
Навигационный радиооптический уголковый отражатель направленного действия работает одновременно в радиолокационном и оптическом диапазонах волн следующим образом.Navigation radio-optical angular reflector directional operates simultaneously in the radar and optical wavelengths as follows.
В радиолокационном диапазоне волн заявляемый навигационный радиооптический уголковый отражатель, общий вид которого представлен на фиг. 1, работает как обыкновенный радиолокационный трехгранный уголковый отражатель с треугольными плоскими взаимно перпендикулярными металлическими или металлизованными отражающими гранями одинаковых размеров и форме, внутренние поверхности которых образуют систему из трех зеркал, при условии, что они достаточно велики по сравнению с длиной волны. Поэтому при падении на треугольные грани радиооптического уголкового отражателя электромагнитной волны, после трехкратного отражения формируется электромагнитная волна, распространяющаяся в направлении, обратном направлению падения. Это свойство обратного отражения у радиооптического уголкового отражателя, так же как у радиолокационного трехгранного уголкового отражателя 1, сохраняется в широком спектре углов падения электромагнитной волны относительно геометрической оси симметрии отражателя 5, проходящей через его вершину перпендикулярно плоскости раскрыва 4 со стороны внутренних поверхностей отражающих треугольных граней и совпадающей с электрической осью отражателя в направлении которой ЭПР σm максимальна как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях, при условии, что все три треугольные грани взаимно перпендикулярны (см. фиг. 1). При этом фазовый центр рассеяния у радиооптического уголкового отражателя располагается в вершине трехгранного уголкового отражателя 1 и находится на электрической оси, проходящей через его вершину перпендикулярно плоскости раскрыва 4 и не изменяет своего положения при изменении поляризации падающей электромагнитной волны или ракурса облучения. Пространственная индикатриса обратного рассеяния радиооптического уголкового отражателя, так же как у радиолокационного трехгранного уголкового отражателя, характеризуется шириной главного (основного) лепестка диаграммы обратного рассеяния в горизонтальной Δφ0.5 и вертикальной ΔQ0.5 плоскостях, которая, как известно [1], на уровне 0.5 σm составляет величину 42° и соответствует трехкратному отражению падающей электромагнитной волны. При этом максимум диаграммы рассеяния или максимум ЭПР σm радиооптического уголкового отражателя, соответствует случаю, когда направление падающей электромагнитной волны совпадает с геометрической осью симметрии радиолокационного трехгранного уголкового отражателя (или его электрической осью), проходящей через его вершину перпендикулярно плоскости раскрыва отражателя - главной осью обратного рассеяния. При этом ЭПР радиооптического уголкового отражателя в максимуме главного (или основного) лепестка σm, также как и у радиолокационного трехгранного уголкового отражателя с треугольными гранями определяется соотношением (2).In the radar wavelength range, the inventive navigation radio-optical corner reflector, a general view of which is shown in FIG. 1, operates as an ordinary radar trihedral corner reflector with triangular flat mutually perpendicular metal or metallized reflecting faces of the same size and shape, the inner surfaces of which form a system of three mirrors, provided that they are sufficiently large compared to the wavelength. Therefore, when an electromagnetic wave is incident on the triangular faces of a radio-optical angular reflector, after a triple reflection an electromagnetic wave is formed, propagating in the direction opposite to the direction of incidence. This property of back reflection in a radio-optical corner reflector, as well as in a radar trihedral corner reflector 1, is preserved in a wide range of incidence angles of the electromagnetic wave relative to the geometric axis of symmetry of the reflector 5, passing through its vertex perpendicular to the aperture plane 4 from the side of the internal surfaces of the reflecting triangular faces and coinciding with the electrical axis of the reflector in the direction of which the EPR σ m is maximum in both horizontal and vertical planes ly, provided that all three triangular faces are mutually perpendicular (see Fig. 1). In this case, the scattering phase center of the radio-optical corner reflector is located at the top of the trihedral corner reflector 1 and is located on the electric axis passing through its top perpendicular to the aperture plane 4 and does not change its position when the polarization of the incident electromagnetic wave or the angle of exposure. The spatial indicatrix of backscattering of a radio-optical corner reflector, like that of a radar trihedral corner reflector, is characterized by the width of the main (main) lobe of the backscattering diagram in horizontal Δφ 0.5 and vertical ΔQ 0.5 planes, which, as is known [1], is at the level of 0.5 σ m is 42 ° and corresponds to three times the reflection of the incident electromagnetic wave. The maximum scattering pattern or the maximum EPR σ m of the radio-optical corner reflector corresponds to the case when the direction of the incident electromagnetic wave coincides with the geometric axis of symmetry of the radar trihedral corner reflector (or its electric axis) passing through its apex perpendicular to the aperture plane of the reflector - the main axis of the return scattering. In this case, the EPR of the radio-optical corner reflector at the maximum of the main (or main) lobe σ m , as well as that of the radar trihedral corner reflector with triangular faces, is determined by relation (2).
В оптическом диапазоне волн заявляемый радиооитический уголковый отражатель направленного действия работает следующим образом.In the optical wavelength range of the inventive radio-static angular reflector of directional action works as follows.
Так как катодный вывод светоизлучающего полупроводникового диода подключен непосредственно к отрицательному полюсу источника питания постоянного тока 7, то при подключении его анодного вывода, через фотоавтомат управления сигнальным огнем, к пложительному полюсу источника питания постоянного тока 7 (см. фиг. 2), светоизлучающий диод 9, установленный в вершине радиолокационного трехгранного уголкового отражателя 1, являющейся его фокусом в оптическом диапазоне волн, излучает вдоль его оптической оси в вертикальной и горизонтальной плоскостях конический световой пучок с угловой шириной 2α≥90°, который, попадая на взаимно перпендикулярные треугольные грани трехгранного уголкового отражателя 1, после трехкратного отражения концентрируется им на выходе в световой пучок большей силы света Im с угловой шириной на уровне 0.5Im 42° как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Таким образом, угловая ширина светового потока, излучаемого радиооптическим уголковым отражателем на уровне 0.5Im, в горизонтальной и вертикальной плоскостях в оптическом диапазоне волн совпадает с шириной главного (основного) лепестка диаграммы обратного рассеяния на уровне 0.5 σm в этих плоскостях в радиолокационном диапазоне волн и составляют величину 42°.Since the cathode output of the light-emitting semiconductor diode is connected directly to the negative pole of the
Управление работой светоизлучающего диода 9 осуществляется фотоавтоматом управления сигнальным огнем 8 (см. фиг. 2), который обеспечивает постоянный или проблесковый режим горения светоизлучающего диода 9 с автоматическим включением и выключением в зависимости от освещенности местности. Фотоавтомат управления сигнальным огнем 8 серии ФАУСП выполняется по классической схеме [3-5] и его обобщенная функциональная схема представлена на фиг. 3. В соответствии с выполняемыми функциями, в состав фотоавтомата входят то или иное сочетание следующих функциональных блоков [4-5]: фотодатчик-выключатель 10, выполненный, как правило, в виде фоторезистора типа СФЗ-1 [4] и являющийся светочувствительной частью фотоавтомата, который вырабатывает сигнал на включение источника света (светоизлучающего полупроводникового диода 9) при освещенности ниже 20-100 лк и на выключение его, если освещенность превышает указанные значения; стабилизатор напряжения 11, который поддерживает на светоизлучающем диоде 9 номинальное напряжение 2,6 В; усилитель 12, непосредственно включающий или выключающий светоизлучающий диод 9 по сигналам фото датчика 10 или проблескатора 13 управляющих режимах работы сигнального огня и проблескатор 13, выполненный в виде мультивибратора, вырабатывающего сигналы, которые подаются на вход усилителя 12 и обеспечивают работу светоизлучающего диода 9 в проблесковом режиме. Причем постоянный или проблесковый режим горения сигнального огня у фотоавтоматов серии ФАУСП устанавливается с помощью специальной перемычки «П», которая подключает проблескатор к источнику питания [4]. При снятой перемычке фотоавтомат работает как выключатель, а при установленной - как проблескатор [4]. Причем цвет сигнального огня красный, зеленый, желтый или белый светоизлучающего полупроводникового диода 9 определяется его типом и задается сложившейся навигационной обстановкой на водных путях.The operation of the light-
В 3-см радиолокационном диапазоне волн заявляемый навигационный радиооптический уголковый отражатель направленного действия может быть выполнен на основе трехгранного уголкового отражателя с треугольными гранями изготовленными из фольгированного стеклотекстолита или плоских алюминиевых листов. На фиг. 4, для наглядности представлений, приведен фотоснимок радиооптического уголкового отражателя, в котором взаимно перпендикулярные отражающие треугольные грани трехгранного уголкового отражателя изготовлены из плоских алюминиевых листов с длиной ребра а=53 см и с учетом (2) его максимальная ЭПР σm при длине волны λ=3,2 см составляет величину 320 м2. В вершине трехгранного уголкового отражателя установлен источник света, выполненный в виде светоизлучающего полупроводникового диода типа LES-STAR-3W с зеленым цветом свечения сигнального огня, работающего от источника питания постоянного тока с номинальным напряжением 2,6 В и углом излучения 2α=120° как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. В качестве источника питания постоянного тока может быть использована сухозаряженная батарея типа «Лиман»-2,6-150 А/2 ТУ 3483-019-04707044-99 с номинальным напряжением 2,6 В и емкостью 150 А/ч. В качестве фотоавтомата управления сигнальным огнем может быть использован фотоавтомат серии ФАУСП-3М типа НП-2 ТУ 212177187. Причем источник питания постоянного тока и фотоавтомат управления сигнальным огнем могут быть расположены с наружной стороны отражающих треугольных граней трехгранного уголкового отражателя, либо могут быть расположены вне его, например, на сигнальных щитах береговых навигационных знаках в составе линейных створ, на котором радиооптический уголковый отражатель направленного действия установлен.In the 3 cm radar wavelength range, the inventive navigation radio-optical angular reflector of directional action can be made on the basis of a trihedral angular reflector with triangular faces made of foil fiberglass or flat aluminum sheets. In FIG. 4, for descriptive reasons, a photograph of a radio-optical corner reflector is shown, in which mutually perpendicular reflecting triangular faces of a trihedral corner reflector are made of flat aluminum sheets with an edge length of a = 53 cm and taking into account (2) its maximum ESR σ m at a wavelength of λ = 3.2 cm is 320 m 2 . At the top of the trihedral corner reflector, a light source is installed, made in the form of a light emitting semiconductor diode of the LES-STAR-3W type with a green glow of the signal light, operating from a DC power source with a nominal voltage of 2.6 V and an emission angle of 2α = 120 ° as in vertical and horizontal planes. As a direct current power source, a dry-charged battery of the Liman type -2.6-150 A / 2 TU 3483-019-04707044-99 with a nominal voltage of 2.6 V and a capacity of 150 A / h can be used. A FAUSP-3M series automatic machine of the NP-2 type TU 212177187 can be used as a signal fire control photoautomat. Moreover, a DC power supply and a signal fire control photoautomat can be located on the outside of the reflecting triangular faces of the trihedral corner reflector, or can be located outside it , for example, on signal boards of coastal navigation signs as part of a linear target, on which a directional radio-optical corner reflector is mounted.
По сравнению с широко используемыми в практике судовождения на внутренних водных путях створных фонарей - фар типа ЭСП-140 работающих только в оптическом диапазоне волн и обеспечивающих только подачу светосигнальных огней в темное время суток для обозначения судового хода, заявляемый навигационный радиооптический уголковый отражатель обладает расширенными функциональными возможностями, поскольку одновременно работает как в оптическом диапазоне волн, обеспечивая подачу светосигнальных огней в темное время суток, так и в радиолокационном диапазоне волн в качестве пассивного отражателя электромагнитных волн и может быть использован как пассивный радиолокационный маяк, работающий как в светлое, так и в темное время суток в составе линейных створ для обозначения судового хода одновременно в оптическом и радиолокационном диапазонах волн.Compared with widely used in the practice of navigating inland waterways headlights - ESP-140 type headlights operating only in the optical wavelength range and providing only the supply of light-signaling lights in the dark to indicate ship traffic, the inventive navigation radio-optical corner reflector has advanced functionality since it simultaneously operates both in the optical wavelength range, providing the supply of light-signal lights in the dark, and in the radar Mr wave band as a passive reflector of electromagnetic waves and can be used as a passive radar beacons in the light and in the dark as part of linear target to refer to the fairway while in the optical and radar wavelengths.
Источники информацииInformation sources
1. Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М: «Советское радио», 1975. - 248 с.1. Kobak V.O. Radar reflectors. M: "Soviet Radio", 1975. - 248 p.
2. Канарейкин Д.Б., Потехин В.А., Шишкин И.Ф. Морская поляриметрия. - Л.: «Судостроение», 1968. - 328 с.2. Kanareykin DB, Potekhin V.A., Shishkin I.F. Marine polarimetry. - L .: “Shipbuilding”, 1968. - 328 p.
3. Шмерлинг И.Е. Монтер судоходной обстановки. - М.: «Транспорт», 1972. - 176 с.3. Schmerling I.E. Monter shipping situation. - M .: "Transport", 1972. - 176 p.
4. Шмерлинг И.Е. Монтер судоходной обстановки. - М.: «Транспорт», 1977. - 173 с.4. Schmerling I.E. Monter shipping situation. - M .: "Transport", 1977. - 173 p.
5. Шмерлинг И.Е., Белова Л.Т. Инструкция по содержанию судоходной обстановки на внутренних водных путях. - М.: «Транспорт», 1974. - 160 с.5. Schmerling I.E., Belova L.T. Instructions for the maintenance of the navigational situation on inland waterways. - M .: "Transport", 1974. - 160 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014135536/28A RU2572795C1 (en) | 2014-09-01 | 2014-09-01 | Navigation radio-optical directional corner reflector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014135536/28A RU2572795C1 (en) | 2014-09-01 | 2014-09-01 | Navigation radio-optical directional corner reflector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2572795C1 true RU2572795C1 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014135536/28A RU2572795C1 (en) | 2014-09-01 | 2014-09-01 | Navigation radio-optical directional corner reflector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2572795C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2634550C2 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Navigational radiooptical angle reflector of directional action with light-reflecting faces |
| CN108511922A (en) * | 2018-01-25 | 2018-09-07 | 西安电子科技大学 | Three face angle reflector antenna of multi-beam high directionality based on super surface |
| RU2709419C1 (en) * | 2018-07-27 | 2019-12-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Navigation radio-optical angle reflector of directed action with triangular faces coated with aluminium foil |
| RU2749753C1 (en) * | 2020-06-10 | 2021-06-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Navigation radio-optical group reflector of circular action in horizontal plane with faces covered with aluminum foil |
| RU2766853C1 (en) * | 2020-12-23 | 2022-03-16 | Бюджетное учреждение высшего образования "Ханты-Мансийского автономного окр.-Югры "Сургутский государственный университет" | Radar reflector with electrically controlled polarization properties |
| RU2767821C1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-03-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Navigation radio-optical polarization-anisotropic corner reflector of directional action with light-reflecting faces |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3130406A (en) * | 1958-05-03 | 1964-04-21 | Dunlop Rubber Co | Radar reflectors and life rafts incorporating same |
| DE3347389A1 (en) * | 1983-12-29 | 1986-02-20 | Ballonfabrik See- und Luftausrüstung GmbH & Co KG, 8900 Augsburg | Device for reflection of radar waves for location purposes |
| SU1659947A1 (en) * | 1989-07-31 | 1991-06-30 | Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко | Corner reflector |
| SU1748108A1 (en) * | 1990-03-27 | 1992-07-15 | Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко | Corner reflector |
| RU2260885C1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-09-20 | Андреев Александр Юрьевич | Radar angle reflector |
-
2014
- 2014-09-01 RU RU2014135536/28A patent/RU2572795C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3130406A (en) * | 1958-05-03 | 1964-04-21 | Dunlop Rubber Co | Radar reflectors and life rafts incorporating same |
| DE3347389A1 (en) * | 1983-12-29 | 1986-02-20 | Ballonfabrik See- und Luftausrüstung GmbH & Co KG, 8900 Augsburg | Device for reflection of radar waves for location purposes |
| SU1659947A1 (en) * | 1989-07-31 | 1991-06-30 | Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко | Corner reflector |
| SU1748108A1 (en) * | 1990-03-27 | 1992-07-15 | Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко | Corner reflector |
| RU2260885C1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-09-20 | Андреев Александр Юрьевич | Radar angle reflector |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2634550C2 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Navigational radiooptical angle reflector of directional action with light-reflecting faces |
| CN108511922A (en) * | 2018-01-25 | 2018-09-07 | 西安电子科技大学 | Three face angle reflector antenna of multi-beam high directionality based on super surface |
| CN108511922B (en) * | 2018-01-25 | 2020-11-03 | 西安电子科技大学 | Multi-beam high-directivity three-side included angle reflector antenna based on super surface |
| RU2709419C1 (en) * | 2018-07-27 | 2019-12-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Navigation radio-optical angle reflector of directed action with triangular faces coated with aluminium foil |
| RU2749753C1 (en) * | 2020-06-10 | 2021-06-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Navigation radio-optical group reflector of circular action in horizontal plane with faces covered with aluminum foil |
| RU2766853C1 (en) * | 2020-12-23 | 2022-03-16 | Бюджетное учреждение высшего образования "Ханты-Мансийского автономного окр.-Югры "Сургутский государственный университет" | Radar reflector with electrically controlled polarization properties |
| RU2767821C1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-03-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Navigation radio-optical polarization-anisotropic corner reflector of directional action with light-reflecting faces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2572795C1 (en) | Navigation radio-optical directional corner reflector | |
| CN107314324B (en) | Laser LED double-light-source high beam car lamp | |
| US20180252377A1 (en) | Light emitting module | |
| RU2634550C2 (en) | Navigational radiooptical angle reflector of directional action with light-reflecting faces | |
| US20170314753A1 (en) | Lighting device for emitting illumination light | |
| RU2617799C1 (en) | Navigation radio-optical group reflector of circular action | |
| EP3399226B1 (en) | Light emitting device, optical module comprising same device, and vehicle comprising same module | |
| CN102410496A (en) | Light source condensation device and fixture thereof | |
| KR20190099026A (en) | LED lighting module with fixed optics and variable emission pattern | |
| US10139067B2 (en) | Laser car lamp | |
| RU2688959C1 (en) | Navigation radio-optical group reflector with aluminum foil-coated edges | |
| RU2709419C1 (en) | Navigation radio-optical angle reflector of directed action with triangular faces coated with aluminium foil | |
| RU2667325C1 (en) | Navigation radio-optical group reflector of circular action with reflective faces | |
| MY185414A (en) | Lighting device for vehicle | |
| JP6858015B2 (en) | Illuminator | |
| CN110454744B (en) | Light source module and automotive headlamp | |
| RU2749753C1 (en) | Navigation radio-optical group reflector of circular action in horizontal plane with faces covered with aluminum foil | |
| RU2728326C1 (en) | Navigation radio-optical group reflector of circular action in horizontal plane | |
| RU2767821C1 (en) | Navigation radio-optical polarization-anisotropic corner reflector of directional action with light-reflecting faces | |
| CN104676409B (en) | Locomotive light and its luminescence component | |
| RU2791862C1 (en) | Navigational radio-optical polarization anisotropic directional reflector with reflective triangular faces | |
| KR20190016164A (en) | LED searchlight | |
| CN108105662B (en) | Embedded operation lighting lamp optical system | |
| TWI564184B (en) | Vehicle lamp | |
| KR101868417B1 (en) | A searchlight using blue laserdiode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170902 |