Система наблюдения за движением транспортных средств

Система наблюдения за движением транспортных средств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11826979 (61) Дополнительный к патенту (51)М. Кл.

G 08 G 1/02 (22) Заявлено 050773 (21) 1935761/18-24 (23) Приоритет — (32) 060772 (31) 1224465 (33) Франция

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300481.Бюллетень М 16 (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 3рр481

Иностранцы

Жан-Раймон Нарбэт-Жореги и Анри Бийоте (Франция) у,. -, .- . Ф (72) Авторы изобретения с

l " » с М! . ° . !

Иностранная фирма

"Томсон-ЦСФ" (Франция) (71) Заявитель (54) CHCTEMA НАБЛЮДЕНИЯ 3А ДВИЖЕНИЕМ TPAHCIIOPTHbIX

СРЕДСТВ ве (1).

Изобретение относится к системам.1 наблюдения за движением, в частнос-. ти; на дорогах. г

Значительное увеличение автомобильного парка,.которое не может сопровождаться соответствующим ростом путей сообщения, увеличивает плотность транспортного потока на улицах городов и на дорогах или даже автомагистралях, в зависимости от некоторых дней, в огромных размерах.

Известно, что органы власти, обязанные следить за нормальным пото.ком автомобильного движения, должны быть осведомлены об условиях движения, чтобы иметь воэможность в случае необходимости разгрузить особен но загруженные маршруты.

Проблемы, которые ставит быстрый рост парка автомобилей, становятся все важнее, и уличное движение в таких условиях становится все более и более ненадежным.

Известны системй для определения местоположения объектов, содержащие приемо-передатчик на диспетчерском пункте. и приемо-передатчик с антенной на транспортном средстНаиболее близкой к предлагаемой является система наблюдения за движением транспортных средств, содержа5 щая приемо-передатчик на диспетчерском пункте и приемники, передатчик, блок совпадения, программирующий счетчик циклов, блок синхронизации и размещенный на конечном пункте пере10 датчик (21.

Однако известные .устройства осуществляют наблюдения на довольно небольшом участке пути.

Цель изобретения — повышение безопасности движения за счет расширения дапьности действия антенны.

Поставленная цель достигается тем, что в системе наблюдения за движением транспортных средств, содержащей приемо-передатчик, соединенный через дуплексор с антенной,-антенна выполнена в виде согласованной линии передачи, расположенной вдоль трассы движения, в частности, в виде коаксиальной или волноводной линии передачи с продольной излучающей щелью, поперечный размер щели выполнен увеличивающимся в направлении от передатчика.

Антенна создает по всей своей дли не и вокруг нее электрическое поле

826 979 излучения, и транспортные средства, находящиеся в диаграмме направленности излучения этой антенны, посылают обратно часть энергии, которая их достигает, которая. улавливается линией, посылаемой в пРиемник радиолокатора, где она обрабатывается соответствующим образом.

На фиг. 1 изображена схема контрольной системы за движением вдоль определенной зоны; на фиг. 2 - схема контрольной системы для двух параллельных путей движения, на фиг. 3— схематический вид коаксиального кабеля со щелью; на фиг. 4 - схематический вид волновода со щелью; на фиг. 5 и б — схематические диаграммы радиолокационных устройств, применяемых в рамках изобретения.

Система работает следующим образом.

Приемо-передатчик 1 радиолокаци- 20 онной установки посылает некоторую энергию в виде рекуррентных импульсов в антенну 2, замкнутую на своем вол- новоде сопротивление — резистор 3.

Эта антенна 2 представляет собой ли- 25 ,нию, которая называется рассеивающей, так как по мере своего распространения вдоль линии импульс создает поле рассеяния вокруг этой линии

° ЗО

Масса транспортного средства 4 или любая другая металлическая масса, находящаяся возле антенны 2, т.е. в диаграмме направленности антенны, котоРую она составляет, может получить часть излучаемой энергии, которую она отражает. асть этой энергии собирается антенной 2, которая распространяет ее с одной стороны к Резистору 3 и с другой стороны к радиолокатору 1, где приемник обра- 40 ботает ее так, чтобы извлечь необходимую информацию..

Очевидно, что мощность эмиссии рассчитывается так, чтобы энергия, отражаемая тран"портным средством, 45 находящимся в конце рассматриваемой зоны, т.е. со стороны резистора 3, была бы еще достаточной для того, чтобы входные каскады приемника радиолокатора могли бы обнаружить ее с учетом ослабления за счет соединенйя и потерь при отражении между антенной и транспортным средством, затем между транспортным средством и антенной.

Кроме того, продолжительность импульсов, посылаемых передатчиком, их время нарастания и полоса пропускания системы выбираются в зависимости от критериев обнаружения, применяемых в радиолокаторах, а также в зависимости от требуемой точности информации. Можно принять импульсы продолжительностью порядка 0,1 мкс, полосу пропускания порядка 30 Мо/сек при точности порядка 2 м для определе ния положения транспортного средства. Что касается зоны, то она может иметь от одного до двух километров длины.

Рациолокационная установка, соединенная с антенной 2, действует на одном иэ путей 5 шоссе, тогда как приемо-передатчик 12 радиолокационной установки соединен с антенной

22 и действует на,другом пути 52 °

Для того, чтобы избежа=ь постоянного бокового излучения антенн, которое может оказаться совпавшим, можно обеспечить условия, в которых оба радиолокационных устройства вместе не работают. В этом случае одно из радиолокационных. устройств может быть снято, и линии переключаются на оставшееся радиолокационное устройство так, чтобы они работали поочередно. Если шоссе имеет более двух рядов, можно переключать таким же образом и в зависимости от определенной программы работы антенны, относящейся к каждому ряду, на одной радиолокационной установке.

Переключающее устройство известно само по себе, и переключение осуществляется известными методами. Линия рассеяния — антенна может иметь несколько различных видов.

Это может быть коаксиальная линия со щелью, щель которой увеличивается по мере приближения к концу противоположному радиолокационной установке. Размеры щели и расстояние между ее краями рассчитываются с целью обеспечения двух эффектов. Один из ,них заключается в том, что, учитывая потери распространения, вдоль.линии, имеем постоянную излучаемую энергию вдоль всей линии антенны.

Другой эффект состоит в увеличении связи антенны с движущимся объектом по мере приближения последнего к ее концу так, чтобы сигнал, полученный приемником, находился на постоянном уровне, каким бы ни было положение упомянутого движущегося объекта вдоль антенны.

Коаксиальный кабель б с прорезями 7 прйменяться в качестве линии рассеяния и, следовательно, антенны для радиолокационной установки.

Линия рассеяния может быть также волноводом 8, имеющим вдоль одной из своих сторон 9 щель 10, следовательно характеристики будут теми же, которые описаны выше (см. фиг. 4).

Прорезь не симметрична по отношению к продольной оси рассматриваемой стороны для того, чтобы происходило излучение.

Для того, чтобы поле излучения было бы достаточным, могут быть предусмотрены уже известные и применяющиеся волноводы.

Радиолокационные устройства, сов диненные с линией рассеяния, могут

826979 быть различного типа в зависимости от информации, которую хотят получить.

Предлагаемый радиолокатор схематически представлен на фиг. 5 и пригоден для линии рассеяния такой, как описана.

Генератор 11 импульсов посылает импульсы определенной длительности и частоты повторения с одной стороны модулятору 12 и с другой стороны индикатору 13, Модулятор 12 подключается к магнетрону 14, питающему антенну 2, которая представляет собою линию рассеяния, которая замкнута на волновое сопротивление — резистор 3 через устройства 15 и 16, При приеме отраженные импульсы посылаются через устройство 16 в смеситель 17, соединенный с местным генератором

18. Смеситель питает усилитель 19 промежуточной частоты, соединенный 20 с детектором 20, питающим видеочастотный каскад 21, соединенный с индикатором 13.

Принцип действия радиолокационной установки известен, но следует заметить, что импульсы, посылаемые радиолокатором, и импульсы, полученные " после отражения на движущемся объекте распространяются в двух различных средах, воздуха, где скорость распространения энергии равна 3 ° 10 м/сек

1 и линии, где эта скорость равна

0,5-0,6 скорости распространения в воздухе.

Путь по воздуху относительио мал, он имеет место только в месте соединения между антенной 2 и транспортным средством 4, затем между транспортным средотвом 4 и антенной 2 (фиг. 1), зависит он от высоты транспортного средства, которая изменя- 40 ется относительно мало в разных транспортных средствах. При расчете искомых данных можно не учитывать скорости распространения в воздухе, а учитывать только скоРость Распро- 45 странения в линии.

С помощью радиолокатора получают положение транспортного- средства по формуле †. где dT и е с а

37

2 Р. р д т вляет ,интервал времени между посылкой одного импульса и передним фронтом отраженного импульса, и Vр представляет скорость Распространения импульсов в линии. 55

Размер транспортного средства определяется длительностью отраженного импульса, также умноженного на скорость. распространения импульса в линии, Расстояние между двумя транспортными средствами определяется по расстоянию, существующему между эадним и передним фронтами импульсов, отраженных обоими рассматриваемыми транспортными средствами, умноженным на скорость распространения в линии.

Все эти результаты фиксируются на катодном генераторе (электронном осциллографе). Можно также с помощью радиолокатора такого типа определить скорость каждого транспортного средства, измеряя изменение времени Д Т от одной частоты повторения до другой.

Кроме того, можно также применять радиолокационные установки типа Допплера, которые для каждого транспорт:ного средства позволяют определить допплеровскую частоту.

Схема радиолокатора, соединенного с уже описЬнной линией рассеяния (см. фиг. 6), содержит модулятор 22, запитывающий передатчик 23, соединенный через блок 24 с антенной 2, которая замкнута на свое волновое сопро тивление — резистор 3. Со стороны приема собранные импульсы накладываются через блок 24 на смеситель 25, получающий колебания генератора 26.

Смеситель 25 соединяется c óñòðîéством 27, содержащим детектор и видеокаскады, питающие индикатор 28.

Кроме того, передатчик 23 соединяет ся со смесителем 29, который питается от генератора 26 смесителем, который соединяется с когерентным генератором 30, подключенным к приемнику 27.

В предлагаемой системе может быть также использовано устройство для устранения отраженных сигналов от неподвижных объектов.

Формула изобретения

Система наблюдения за движением транспортных средств, содержащая антенну, соединенную с приемо-передатчиком посредством дуплексора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения безопасности движения за счет расширения дальности действия, антенна выполнена в виде согласованной линии передачи, расположенной вдоль трассы движения, в частности, в виде коаксиальной или волноводной линии передачи с продольной излучающей щелью, причем поперечный размер щели выполнен увеличивающимся в направлении от передатчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

Р 364016, кл. G 08 G 1/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 141185, кл. G 08 G 1/02, 1961 (про тотип).

826979 сл-

Ри.!

duz3

Жс.g

S — — « Миф

ВНИИПИ Заказ 2595/85 Тираж 691 Подписное

М

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4