Бударецький Ю І, Митник Я Ф

Львівський науково-дослідний радіотехнічний інститут м Львів, 79060, Україна тел: 8 – 0322-633372, e-mail: auc2001@mailru Державне підприємство Випробувальний центр «Укравтотест»

м Львів, Україна тел8-0322-63-63-37

Анотація – Розглянуто особливості побудови доплеровской РЛС міліметрового діапазону довжин хвиль для метрологічного забезпечення ходових випробувань до-рожно-транспортних засобів (ДТЗ) Прийняті технічні рішення забезпечують точність оцінки параметрів руху ДТЗ при всіх видах ходових випробувань

I                                        Введення

На світовому ринку наукомісткої продукції доплив-Ровський РЛС знаходять широке застосування для оцінки параметрів руху наземних обєктів установки Однак актуальним залишається питання покращення їх ТОЧНОСТІ і зниження масогабаритних характеристик приймально-передавальних пристроїв за рахунок використання більш коротких довжин хвиль і відповідних схемотехнических і конструкторських рішень Перспективним з цієї точки зору є використання тієї частини міліметрового діапазону (ММД), в якій загасання електромагнітних хвиль в приземному шарі атмосфери досягає максимуму

– 60 ГГц При цьому зберігаються всі переваги ММД (необхідний енергетичний потенціал при обмежених розмірах апертури антени, висока чутливість до доплеровским ефектам) і досягається висока перешкодозахищеність доплеровской РЛС, в тому числі електромагнітна сумісність з аналогічними засобами

Рис 1 Приймально блок Fig 1 Transmit-receive blocl <

II                                Основна частина

Рис 2 Блок обробки та модуль відображення Fig 2 The processing block and module of display

Під час руху обєкта установки РЛС відносно полотна дороги величина доплеровской частоти визначається відомим виразом [1]: Гд = [2Х * Го / С] cosy, де fд [Гц] доплеровское зміщення частоти, Vr [М / с] – радіальна складова швидкості переміщення обєкта установки відносно полотна дороги, fo [Гц] – несуча частота зондуючого сигналу, С = 3 * 10 ® [м / с] – швидкість поширення радіохвиль, γ – Кут між вектором швидкості обєкта установки РЛС і спрямованим на опромінюється полотно дороги

У процесі проведення випробувань кут γ постійно змінюється за рахунок поздовжніх коливань ДТЗ, ЩО призводить до погрішностей вимірювання швидкості та інших параметрів руху Особливо це позначається при проведенні гальмівних випробувань

Колективами фахівців Львівського науково-дослідного радіотехнічного інституту та ДП ІЦ «Укравтотест» створена і пройшла експериментальну перевірку РЛС діапазону 60 ГГц, що працює з безперервним зондирующим сигналом і дозволяє вирішувати завдання вимірювання параметрів руху обєкта установки з похибкою достатньою ДЛЯ метрологічного забезпечення ходових випробувань ДТЗ [2] Досягнуті результати отримані завдяки:

– зменшенню похибок вимірювань, викликаних поздовжньої хитавицею обєкта установки за рахунок використання двох приемопередающих антен, спрямованих «вперед», «Назад» під кутом 45 ° до полотна дороги щодо вектора швидкості обєкта установки

– використанню 5-ти міліметрового діапазону довжини хвиль, що підвищує доплерівську чутливість РЛС і що зменшує вплив паразитних перешкод

– використанню специфічних методів і алгоритмів цифрової обробки сигналів

Конструктивно РЛС складається з приемопередающего блоку з антеною системою з двох приемопередающих рупорів, який з ДОПОМОГОЮ платформи на магнітних присосках встановлюється на корпусі ДТЗ блоку обробки доплерівських сигналів, встановленого разом з джерелами вторинного електроживлення в корпусі типу «кейс-дипломат» і модуля відображення інформації на базі портативного персонального компютера Харчування апаратури РЛС здійснюється від бортової мережі постійного струму з напругою +24 В або +12 В

Рис 3 Гоафікі експериментальних досліджень

Fig 3 The diagrams of experimental researches

Зовнішній вигляд приемопередающего блоку, встановленого на корпусі автобуса, показаний на рис 1 Зовнішній вигляд блоку обробки і модуля відображення інформації, розташованих в салоні автобуса показаний на рис 2 На рис 3 показані графіки експериментальних досліджень ДТЗ при проведенні випробувань в режимі «внутрішньоміського цікпа»

Експериментальні дослідження доплеровской РЛС підтвердили можливість вимірювання швидкості і прискорення (уповільнення) руху ДТЗ, а також пройденого шляху з похибкою не більше 0,1% від номіналу в діапазоні швидкостей від 0,1 км / год до 250 км / год

III                                    Висновок

Теоретично та експериментально доведено можливість створення в діапазоні 60 ГГц доплеровской РЛС, які забезпечують необхідну на практиці точність вимірювання параметрів руху ДТЗ, і відрізняється від відомих аналогів високою помехозащищенностью, простотою схемоконструкторского виконання і, як наслідок, зручністю в експлуатації і обслуговуванні

IV                            Список літератури

Бударецький Ю І, Вишнепольський І Д, Непорада С Н Уніфікований радіолокаційний вимірювач параметрів руху АСВ і топопрівязкі Збірник праць 4-й міжнародній конференції «Артилерійські стовбурні системи, боєприпаси, засоби артилерійської розвідки та керування вогнем, стор 208-210 1720 жовтня 2000р ДК «Укрспецекспорт Держкомполітики України Київ Україна

[1] Д т н Крайник Л В, к т н Демянюк В А, к т н Бу-дарецькій Ю1, Міті1кЯ Ф Автоматизований вім1рювальній комплекс для досл1дження гальм1вніх властівостей автобус1в Матер1алі III М1жнародно1 нау-ково-практічно1 конференцією «динамка наукових дослщжень 2004» Том 62 стор 13-15 Транспорт – Дн1пропетровськ: Наука 1 осв1та, 2004 -68 С ISBN 966 – 7191-86-9

CONSTRUCTION FEATURES OF THE MILLIMETER WAVE DOPPLER RADAR FOR METROLOGICAL MAINTENANCE OF RUNNING TRIALS OF VEHICLES

Budaretskiy Y I, MytnikY F

The Lviv Radio Engineering Research Institute Lviv, 79060, Ukraine Ph: 8- 0322-633372, e-mail: auc2001@mailru The State Enterprise Test Centre «Ukravtotest»

Lviv, Ukraine Ph 8-0322-63-63-37

Features of Doppler radar station construction for a millimeter range of wavelengths for metrological maintenance of trial runs of road and transport means (RTM) are considered The accepted technical decisions provide accuracy of an estimation of parameters of RTM movement at all kinds of trial runs

I                                        Introduction

Doppler RTMs find wide application for estimation of parameters of movement of ground installation objects on the world market of high technology production However, the problem of improvement of their accuracy and decrease of overall characteristics of transmit-receive devices due to use of shorter lengths of waves both appropriate circuit technique and design decisions From this point of view use of that part of millimeter range (MMR) in which attenuation of electromagnetic waves in a ground layer of an atmosphere achieves maximum of 60 GHz is promising Thus all advantages of MMR are kept (required energy potential when sizes of the aperture of the aerial are limited, the high sensitivity to Doppler effects) and high protection from hindrances of Doppler radar is reached, including electromagnetic compatibility with similar means

II                                   The Main Part

During movement of object of installation radar concerning to a road bed, the size of Doppler’s frequency is defined by well known expression [1]:

f (d) = [2*V (r)* f (0) /0] cos y, where f (d) [Hz] is Doppler’s displacement of frequency, V (r) [m/s] – radial component of object’s moving speed of installation concerning to a road bed, f (o) [Hz] – bearing frequency of sounding signal, C=3’‘10® [m/s] – speed of distribution of radio waves, g – corner between a vector of object’s speed of installation radar and directed on an irradiated cloth of a road

During realization of tests the corner у constantly changes at the expense of vehicles longitudinal fluctuations, result is the errors of speed measurement and other parameters of movement Especially it has an effect at realization of brake tests

Teams of the experts from Lviv Radio Engineering Research Institute and the State Enterprise Test Centre «Ukravtotest» created and carried out experimental check of the radar of 60 GHz range, working with continuous sounding signal and it allows solving problems of parameter measurement of object movement of installation with an error sufficient for metrological of maintenance running vehicles [2]

Structurally radar consists of transmit-receive block, block of processing Doppler’s signals and the module of display of the information A feed of the equipment radar is doing from an onboard network of constant current with voltage +24 V or +12 V

The transmit-receive block appearance, which is established on the bus case, is shown on the Fig 1 The appearance of the processing block and module of display of the information located in interior of the bus is shown in Fig 2 Fig 3 presents the diagrams of experimental researches in the ‘intercity cycle’ mode

The experimental researches of Doppler radar have confirmed an opportunity of speed measurement and acceleration of vehicles’ movement with an error not more than 01 % from face value in a range of speeds from 01 km/hour till 250 km/hour

III                                  The Conclusion

The opportunity of creation in a 60 GHz range of Doppler radar is technically and experimentally proved, it ensures accuracy of measurement of parameters’ movement of vehicles, that is required in practice, and is distinguished from known analogues by the high protection from hindrances, simple construction of charts execution, and convenience also in operation and service

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р