Система дистанционного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности земли

Система дистанционного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности земли

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиолокации . Цель изобретения - повышение точности определения координат фрагментов радиоизображения путем повышения оперативности дешифровки радиоизображений . Для этого в устройство, содержащее радиолокационную станцию 1 бокового обзора , сканирующий радиометр 2 и оптический блок 3 сканирования с совмещенными полями обзора, а также узлы совмещения данных, их передачи и регистрации, дополнительно введены датчика 16 высоты и формирсватель 17 служебного видеосигнала, позволяющий включить в общий поток данных служебную информацию о текущем значении высоты космического аппарата и режиме работы радиолокационной станции 1, которая регистрируется вместе с основной информацией на общий фоторегистратор 15. Это позволяет отказ аться от использования телеметрических данных, поступающих с большим запаздыванием на удаленные от центра управления потребители информации, и сразу же после регистрации данных приступить к их интерпретации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕНЧЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П,Н : СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1,W L. (21) 4438599/09 (22) 07,06.88 (46) 23,09,91, Бюл. Я 35 (72) В,В.Дюняшев, А.А.Чумаченко, Б.С.Прокопенко и Л.M,Ñâå÷êàðåâà (53) 62 1.396.96(088.8) (56) DB Lame et al Seasat Performance

Coaluation: The First lroo steps iEEE Journal

of Oceanic Engineering- vol ОЕ-5, NO 2, 1980, рр.72, 73.

Авторское свидетельство СССР

N. 1111582, кл. G 01 S 13/95,11.03.83. (54) СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ (57) Изобретение относится к радиолокации, Цель изобретения — повышение точности определения координат фрагментов радиоизображения путем повышения оперативности дешифровки радиоиэображений. Для этого в устройство, содержащее

Изобретение относится к радиолокации, а именно к устройствам для мониторинга природной среды, и может быть использовано в спутниковых комплексах метеорологического и природно.-ресурсного назначения.

Цель изобретения состоит в повышении точности определения координат фрагментов радиоизображения и оперативности дешифровки радиоизображений.

На фиг,1 представлена структурная электрическая схема системы дистанционного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности Земли; на фиг.2—

«„5Ц „„1679426 А1 радиолокз,„ионную станцию 1 бокового обзора, сканирующий радиометр 2 и оптический блок 3 сканирования с совмещенными полями обзора, а также узлы совмещения данных, их передачи и регистрации, дополнительно введены датчика 16 высоты и формирователь 17 служебного видеосигнала, позволяющий включить в общий поток данных служебную информацию о текущем значении высоты космического аппарата и режиме работы радиолокационной станции

1; которая регистрируется вместе с основной информацией на общий фоторегистратор 15, Это позволяет отказаться от использования телеметрических данных, поступающих с большим запаздыванием на удаленные от центра управления потреби- з тели информации, и сразу же после регистрации данных приступить к их интерпретации. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. структурная электрическая схема формирователя служебного видеос,. Чала; на фиг,3— участок фотоизображения. получаемый на фотоносителе при регистрации служебного видеосигнала, Система содержит радиолокационную станцию бокового обзора (РЛС 60) 1, сканирующий радиометр (PM) 2, оптический блок

3 сканирования, первый 4 и второй 5 аналого-цифровые преобразователи (АЦП), блок 6 формирования видеосигнала строк, накопитель 7, первый 8 и второй 9 блоки оперативного запоминания, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, коммутатор 11, 1679426 блок управления 12, передатчик 13, приемник 14, фоторегистратор 15, датчик высоты

16 и формирователь 17 служебного видеосигнала 17.

Формирователь служебного видеосигнала содержит (см.фиг.2) блок задержки 18, первый 19, второй 20 и третий 21 коммутаторы, делитель частоты 22, первый 23 и второй С4 счетчики, первый 25 и второй 26 кл ючи.

Система работает следующим образом.

РЛС БО 1 излучает зондирующие импульсы СВЧ-диапазона в плоскости, ортогональной траектории полета летательного аппарата, и принимает рассеянное обратно излучение, формируя на своем выходе электрический сигнал, пропорциональный интенсивности принятого излучения.

Одновременно с этих же направлений с помощью сканирующего радиометра 2 периодически осуществляется прием, например, горизонтальной поляризационной компоненты теплового излучения на длине волны

0,8 см с помощью блока 3 — прием оптического излучения, например, на длине волны, близкой к 1 мкм, а с помощью датчика 16 высоты — получение данных о высоте полета и кодирование их в виде двоичного числа.

При этом на выходах блока 3, PM 2 и РЛС

БО 1 формируются соответственно первый, второй и .третий электрические сигналы, пропорциональные интенсивности принятых излучений.

Первый электрический сигнал, пройдя через блок 6 формирования видеосигнала строк, сразу поступает на второй вход коммутатора 11.

Второй электрический сигнал, пройдя через второй АЦП 5, формирующий выборки этого сигнала, поступает на вход блока сканирования 9, где выборки запоминаются в цифровом виде до их передачи потребителю .

Третий электрический сигнал, пройдя через АЦП 4, где в результате аналого-цифрового преобразования осуществляется его селекция по времени, поступает в накопитель 7, усредняющий по нескольким принятым импульсам сформированные значения выборок," поступает в блок 8, запоминающий усредненные значения выборок с целью сохранения их в памяти до момента передачи.

Четвертый электрический сигнал с выхода формирователя 17 служебного видеосигнала (туда поступают данные о высоте и режимах работы РЛС БО 1, те же, что передаются по каналам телеметрии) поступает на четвертый вход коммутатора 11.

По командам с блока 12 управления, задающего необходимые последовательности импульсов, коммутатор 11 периодически подключает или выход ЦАП 10, 5 формирующего аналоговый сигнал, либо выход блока 6 формирования строк, либо выход блока 17 формирования служебного видеосигнала к входу передатчика 13. Причем в случае, когда на вход передатчика 13

55 сигнала последовательно поступают четвертый видеосигнал, сигнал, сформированный по хранящейся в блоке 9 выборке второго электрического сигнала, а затем хранящейся в блоке 8 выборке третьего электрического сигнала, блок 12 управления посредством выдачи командных импульсов на тринадцать блоков системы обеспечивает полную синхронность и последовательность их работы.

С выхода передатчика 13 сигнал через приемник 14 поступает на вход фоторегистратора 15. При этом в процессе фоторегистрации каждой строки будет последовательно поступать четвертый видеосигнал, затем участок второго электрического сигнала, соответствующий одной строке приема теплового излучения СВЧдиапазона, затем участок третьего электрического сигнала, соответствующий одной строке приема рассеянного обратного излучения, затем видеосигнал, соответствующий строке приема оптического излучения.

В результате на фотоносителе (на краю) формируется фотоизображение, используемое при декодировании снимка, затем пространственно совпадающие и имеющие одинаковый масштаб иэображения, получаемые по результатам дистанционного зондирования сканирующего радиометра, РЛС

60 и оптического сканирующего устройства.

Работа фоторегистратора 15 продолжается в течение всего времени работы передатчика 13 в зоне радиовидимости приемника 14, после чего фотоноситель, например фотопленка, проявляется и полученная информация готова к ее анализу и использованию потребителем.

Формирователь 17 служебного видеосигнала работает следующим образом, В момент начала формирования внешнее устройства выдает нэ вход 27 короткий импульс "начало строки" (Нстр). Этот импульс поступает на вход трехотводного блока задержки 18, а также устанавливает в "0" первый счетчик 23, Под воздействием двухразрядного адресного сигнала, поступающего с двух выходов счетчика 23, коммутаторы 19 и 20 устанавливаются в режим передачи на свои выходы данн, -.. - --5

35

55 вых входов. Поэтому через второй коммутатор 20 на выход 29 формирователя 17 служебного видеосигнала начинает поступать с входа 28 импульсный сигнал фазирования, Интервал времени, в течение которого на выход 29 поступает сигнал фазирования, равен задержке r>, распространения сигнала

Нстр в блоке 18 задержки от входа к первому выходу (отводу). По истечении указанного временного интервала на вход счетчика

23 поступит импульс, в результате чего адресный сигнал для коммутаторов 19 и 20 примет значение "01". Коммутаторы 19 и 20 переключаются в режим передачи информации с вторых входов. В результате на вход

29 формирователя 17 служебного видеосигнала через ключ 25 поступает логический сигнал с выхода первого разряда счетчика

24. Это так называемый сигнал разметки— вспомогательный сигнал, обеспечивающий дешифрацию отдельных разрядов слова телеметрии. Временной интервал наличия на выходе 29 этого сигнала равен задержке распространения сигнала в блоке задержки 18 между первым и вторым выходами.

Счетчик 23 установится в состояние "10" на своих выходах в момент, когда с второго выхода блока задержки 18 поступит задержанный импульс Нстр. Коммутаторы 19 и 20 переключаются в режим передачи данных на выходы со своих третьих входов, В результате на выход 29 формирователя 17 служебного видеосигнала через ключ 26 поступит один из разрядов слова-сообщения, выбранный с помощью третьего коммутатора 21. Сигнал разряда воспроизводится на выходе 29 в течение интервала тз, равного времени распространения импульса

Нстр в блоке задержки 18 от второго выхода к третьему. С поступлением импульса с третьего выхода блока задержки 18 на вход счетчика 23 последний устанавливается в состояние "11", отключая коммутатор 19 от выходов блока задержки 18 и тем самым предотвращая поступление каких-либо импульсов на вход счетчика 23. Коммутатор 20 также до конца строки подает на выход 29 формирователя 17 служебного видеосигнала сигнал с уровнем "лог.О". Выделение разряда передаваемого слова, подлежащего отображению в данной строке фотоизображения, выполняется третьим коммутатором

21 по адресным сигналам, поступающим от второго счетчика 24. Так как изменение состояния этого счетчика происходит через k строк, то каждый разряд слова-сообщения воспроизводится в k следующих одна за другой строках фотоизображения. Сигнал разметки, неизменный в продолжение тех строк, где воспроизводится один разряд сообщения, при переходе к следующему раэряду сообщения изменяет знак на противоположный. Созданная сигналом разметки на фотоизображении "шахматка" позволяет декодировать значения уровней отдельных разрядов передаваемого слова.

Сигналом с выхода и-го (n=-4) разряда

eToporo счетчика 24 управляются ключи 25 и 26. Так как этот сигнал принимает поочередно уровни "лог.О" и "лог.1" в течение интервала времени, необходимого для выдачи всех 2 разрядов слова, то его использ эование позволяет разделить на фотоснимке участки иэображения, соответствующие отдельным словам-сообщениям, темными участками.

В результате работы формирователя видеосигнала (см,фиг.2) на фотобумаге создается фрагмент изображения, структура которого показана на фиг,3, Изображение разделено по вертикали на три участка различной ширины. Первый слева участок отведен для отображения сигнала фазирования.

Следующий узкий участок используется для разметки (по вертикали) участков иэображения, отводимых для представления отдельных разрядов передаваемого слова. Участок разметки имеет вид вертикального столбца, заполненного последовательностью черных и белых прямоугольников. Высота отдельного прямоугольника соответствует k строкам фотоизображения.

Третья вертикальная полоса отведена для отображения отдельных разрядов телеметрического слова. Кодирование логическими уровнями слово занимает по вертикали участок, равный k 2п строк, где

-1

n — разрядность адресного сигнала коммутатора 21, à k — коэффициент деления в делителе 22, Для облегчения декодирования информации слова отделяются друг от друга участками разделения черного цвета. Высота участка разделения соответствует высоте одного слова-сообщения, Изобретение позволяет ускорить процесс дешифровки радиоиэображения потребителями за счет дополнительной информации, имеющейся на фотоизображении.

Для декодирования радиоизображения необходима информация о положении и параметрах движения летательного аппарата в момент проведения сьемки. При установке аппаратуры зондирования из ИСЗ часть этих параметров поддается долгосрочному прогнозу и доводится до каждого потребителя заранее в виде таблиц. Высота полета слабо поддается прогнозу. Потребителю эа1679426

20

25 ранее известен только диапазон возможных высот. Поэтому для повышения точности декодирования изображений автономный потребитель вынужден задерживать дешифрацию до поступления данных о высоте и режимах работы РЛС БО из наземного центра по радиоканалам, Это снижает оперативность использования данных дистанционногого зондирования.

Информация о параметрах движения летательного аппарата и режимах работы

РЛС БО отображается на снимке. Поэтому процесс дешифрации. данных может начаться сразу после приема фотоизображения.

Формула изобретения

1. Система дистанционного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности Земли, содержащая последовательно соединенные радиолокационную станцию бокового обзора, первый аналого-цифровой преобразователь, накопитель, первый блок оперативного запоминания, цифроаналоговый преобразователь, коммутатор, передатчик, и рием ни к и фоторегистратор, последовательно соединенные сканирующий радиометр, второй аналого-цифровой преобразователь, второй блок оперативного запоминания, последовательно соединенные оптический блок сканирования и блок формирования видеосигнала строк, а также блок управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый входы которого подключены соответственно к входам радиолокационной станции бокового обзора, сканирующего радиометра, оптического блока сканирования, к вторым входам первого и второго блоков оперативного запоминания, первого и второго блоков аналого-цифрового преобразования, цифроаналогового преобразователя, накопителя, блока формирования видеосигнала строк и коммутатора, причем выход второго блока оперативного запоминания подключен к первому входу цифроаналогового преобразователя, а выход блока формирования видеосигнала строк соединен с третьим входом коммутатора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения координат фрагментов радиоизображе30

50 ния и оперативности дешифровки радиоизображений, в нее введены последовательно соединенные датчик высоты и формирователь служебного видеосигнала, управляющие входы которых подключены соответственно к двенадцатому и тринадцатому выходам блока управления, причем второй сигнальный вход и выход формирователя служебного видеосигнала соединены соответственно с вторым выходом радиолокационной станции бокового обзора и четвертым входом коммутатора.

2. Система по и. 1, отличающаяся тем, что формирователь служебного видеосигнала содержит делитель частоты, блок задержки, первый и второй счетчики, первый, второй и третий коммутаторы, а также первый и второй ключи, причем входы делителя частоты и блока задержки соединены с входом установки первого счетчика и являются управляющим входом формирователя служебного видеосигнала, первый, второй и третий выходы блока задержки подключены соответственно к первому, второму и третьему входам первого коммутатора, четвертый вход которого соединен с шиной логического нуля, адресные входы первого и второго коммутаторов попарно соединены и подключены к соответствующим выходам первого счетчика, счетный вход которого подключен к выходу первого коммутатора, выход делителя частоты соединен с входом второго счетчика, выходы и младших разрядов которого подключены к адресным входам третьего коммутатора, а выход старшего (и+1}-го разряда — к соединенным вместе первым входам первого и второго ключей, вторые входы которых соединены соответственно с выходом младшего разряда второго счетчика и выходом третьего коммутатора, а выходы подключены соответственно к второму и третьему входам второго коммутатора, четвертый вход которого соединен с шиной логического нуля, при этом информационный вход третьего коммутатора и первый вход второго коммутатора являются соответственно первым и вторым сигнальными входами формирователя служебного видеосигнала, выходом которого является выход второго коммутатора.

) Fi 1 I 1, 3>

) f)7942 fi (сигю pg

С оста вител ь С. Ко черо в

Техред M.Ìîðråíòàë Корректор О,Ципле

Редактор T,Èâàíîâà

Заказ 3212 Гираж Подписное

ВНИИПИ Государе ннсмо комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 136;,>, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Проиэволсгвенн . н«лл«ясский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Сигаю ду ф Ртам

Гигнал разюевги апдельных рааридаб с юг- йж @аюю