Диссертация (Радиолокационная система обеспечения безопасности движения наземных транспортных средств), страница 14

Предло-98женные алгоритмы обработки апробированы на экспериментальных данных иподтверждена их работоспособность. Вычислительная сложность выбранных алгоритмов позволяет обеспечивать работу в реальном масштабе времени, используя бюджетные (недорогие) технические решения.2. Разработана структура алгоритмов вторичной обработки РЛИ, позволяющих решать следующие задачи обработки данных в АРЛС: задачи обнаружения и сопровождения представляющих угрозу объектов дорожного движения,измерения дистанции и параметров их движения; обнаружения границ дороги ирешение локальной навигационной задачи; формирования интерфейса оператораАРЛС.3. Разработан многоканальный следящий измеритель расстояния до обочины с использованием априорной информации о характере границы дороги, какраспределённой цели.

Проведена оценка погрешности измерения расстояния дообочины, которая позволяет решать задачу удержания автомобиля в своей полосе движения.99ЗаключениеОсновные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:1. Сформулированные специфические требования и особенности, на основепроведённого анализа литературы, отличающие АРЛС от РЛС других классов.Показано, что только применение панорамной РЛС переднего обзора со сканированием в азимутальной плоскости и с узким антенным лучом (АРЛС) решаетпроблему обеспечения безопасности и управления движением ТС в условиях ограниченной или отсутствия оптической видимости. Установлено, что ни одна изпанорамных АРЛС до сих пор на рынке не представлена, что доказывает актуальность и практическую значимость исследований, проводимых в диссертации.2.

Установлено, что величина средней ЭПР объекта увеличивается в 6 разпо сравнению с величиной ЭПР этого объекта в свободном пространстве в условиях работы АРЛС при малых углах визирования (менее 100). Показано, что эффект многолучевого распространения отражённых ЭМВ, который возникает принаблюдении объектов на фоне подстилающей поверхности, приводит к существенным флюктуациям интенсивностей отражённого сигнала в требуемом диапазоне дальностей (10-300м).3.

Разработана модель характерной ФЦО на основе экспериментальных исследований макетов АРЛС, позволяющая сформировать исходные данные дляпроектирования и расчёта основных параметров АРЛС.4. Введено новое понятие – коридор безопасности, в качестве критерия разделения объектов на опасные и безопасные. Использование данного критерияпозволяет обоснованно подойти к выбору параметров антенной системы АРЛС.5. Предложена и обоснована структурная схема построения АРЛС, котораяпозволяет удовлетворить сформулированным требованиям к системе.6.

Разработана методика расчёта параметров структурной схемы АРЛС, позволяющая:100- исходя из тактических условий и типа ТС, рассчитать требуемую ширинуДНА по азимуту и углу места, оценить необходимый сектор сканированияантенны в азимутальной плоскости;- исходя из разрешающей способности по дальности, диапазона рабочихдальностей и наблюдаемых целей определить период модуляции ЗС, количество зондирований в секторе обзора, полосу зондирующего сигнала, диапазон частот сигнала биений, коэффициент усиления ПРМ, количествофильтров БПФ и количество точек индикатора. Показано, что коэффициентподавления внеполосного сигнала накладывает дополнительные ограничения на выбор частоты дискретизации, разрядность АЦП и пропускную способности канала связи на выходе блока ЦОС.7.

Разработан алгоритм многоканального следящего измерителя расстояниядо обочины с использованием априорной информации о характере границы дороги, как протяженного объекта. Проведена оценка погрешности измерения расстояния до обочины. Многоканальный следящий измеритель на основе данногоалгоритма позволяет решать задачу удержания автомобиля в своей полосе движения.8. Реализованы алгоритмы первичной обработки, формирования изображения, выделения коридора безопасности, определения расстояния до препятствия,без которых невозможно использование АРЛС по целевому назначению.

Предложенные алгоритмы обработки апробированы на экспериментальных данных иподтверждена их работоспособность. Вычислительная сложность выбранных алгоритмов позволяет обеспечивать работу в реальном масштабе времени.9. Разработана структура алгоритмов вторичной обработки РЛИ, позволяющая решать такие задачи обработки данных в АРЛС, как обнаружение и сопровождение представляющих угрозу объектов дорожного движения; измерениедистанции и параметров их движения; обнаружение границ дороги и решениелокальной навигационной задачи; формирование интерфейса оператора АРЛС.101Список сокращений и условных обозначенийАЦПАналогово-цифровой преобразовательАРЛСАвтомобильная радиолокационная станцияБПФБыстрое преобразование ФурьеГВЧГенератор высокой частотыГУНГенератор управляемый напряжениемГТИГенератор тактовых импульсовДНАДиаграмма направленности антенныДИССДоплеровский измеритель скорости и сносаДТПДорожно-транспортные происшествияЗСЗондирующий сигналИКОИндикатор кругового обзораИКИнфракрасныйКБКоридор безопасностиЛЧМЛинейная частотная модуляцияМПМестные предметыПРДПередатчикПРМПриемникПОПрограммное обеспечениеРЛИРадиолокационное изображениеРЛСРадиолокационная станцияСДЦСелекция движущихся целейСМСмесительСБРЛСистема ближней радиолокацииСВЧСверхвысокочастотныйТСТранспортные средстваУБЛУровень боковых лепестковУЭПРУдельная эффективная поверхность рассеянияФЦОФоноцелевая обстановка102ЦОСЦифровая обработка сигналовЦФЦифровой фильтрЦКМЦифровая карта местностиЦАПЦифро-аналоговый преобразовательЧМЧастотная модуляцияЭПРЭффективная поверхность рассеянияЭМСЭлектромагнитная совместимостьЭВМЭлектронная вычислительная машинаЭМВЭлектромагнитные волныESRElectronically Scanning Radar, электронно-сканирующий радарGPSGlobal Positioning System, глобальная система позиционированияMMICMonolithic Microwave Integrated Circuit, монолитная высокочастотная интегральная схемаLRRLong range radar, радар дальнего действияSRRShort range radar, радар ближней дальности103Список литературы1.

Radar Handbook, Third Edition. Editor Merrill I. Skolnik, Copyright  2008 bythe McGraw-Hill Companies, ISBN 978-0-07-148547-0.2. Communication in Transportation Systems. Editor Otto Strobel, IGI Global,USA, 2013, ISBN 978-1-4666-2976-9.3. Нуждин В.М., Сулимов Ю.О., Сидоров Н.В., Ключарев М.Ю., АнаненковА.Е. (2001): Влияние переотражений от поверхности Земли на формируемоеавтомобильной РЛС яркостное изображение. Радиотехника, №3.4. M. Schneider, V. Groß et al, Automotive 24 GHz Short Range Radar Sensorswith Smart Antennas, German Radar Symposium 2002, Bonn, September 2002.5.

G. Kühnle, H. Mayer, H. Olbrich et al, Low-Cost Long-Range Radar for FutureDriver Assistance Systems, Auto Technology, vol. 4/2003, pp. 2-5, 2003.6. A. Kawakubo, S. Tokoro et al., Electronically-Scanning Millimeter-Wave RADAR for Forward Objects detection, SAE Congress 2004, pp. 127-134, Detroit,2004.7. Y. Asano, S. Ohshima et al, Proposal of Millimeter-Wave Holographic Radarwith Antenna Switching, Int. Microwave Symposium 2001, Phoenix, Az, May2001.8. R.

O. Schmidt, Multiple emitter location and signal parameter estimation,”, Proc.RADC Spectrum Estimation Workshop, RADC-TR-79-63, Rome Air Development Center, Rome, NY, Oct. 1979, p. 243 (reprinted in IEEE Trans. AntennasPropag., vol. AP-34, pp. 276-280, 1986).9. Schneider Martin (2005): Automotive Radar – Status and Trends. Robert BoschGmbH, Corporate Research, Proceeding of German Microwave Conference GeMiC 2005, University of Ulm, Germany, April 5 – 7.10.Сысоева С.

Мир МЭМС. Интеллектуальные автомобильные ассистенты идатчики. Функций – больше, «железа» - меньше. Компоненты и технологии.2011. № 6.10411.David Bridzolara (2013): Directions of development of automotive radar: theband 79 GHz. Magazine “Organization and road safety, Moscow, Russia, N 4.12.Шелухин О.И. Радиосистемы ближнего действия, М: «Радио и связь»,1989г, ISBN 5-256-00337-2.13.S.Sorokin, Выбор тепловизионного оборудования, Алгоритм Безопасности,2011г., №5.14.Vladimir Rastorguev, Victor Shnajder – Radiometric sensor of movement speedof vehicles, Proceeding of 12th International Conference on Transparent OpticalNetworks – ICTON’2010, Munich, Germany, June 27 - July 1, 2010.

IEEE Catalog Number: CFP10485-USB, Print ISBN: 978-1-4244-7797-5 Digital ObjectIdentifier: 10.1109/ICTON.2010.5549089.15.Штагер Е. А. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы. Москва: Радиои связь, 198616.Ананенков А.Е., Нуждин В.М., Расторгуев В.В., Скосырев В.Н. Особенности оценки характеристик обнаружения в РЛС малой дальности. Радиотехника, №11, 2013г.17.A.E. Ananenkov, A.V. Konovaltsev, V.M. Nujdin, V.V. Rastorguev, V.N.Skosirev, Management of radiated power: A necessary direction of developmentof radars of land transport systems, 15th International Conference on TransparentOptical Networks Cartagena, Spain, June 23-27 ICTON’2013, Digital ObjectIdentifier: 10.1109/ICTON.2013.6602737, ISSN: 2161-205618.

Р. Довиак, Д. Зрнич, Доплеровские радиолокаторы и метеорологическиенаблюдения, Л. Гидрометеоиздат 1988.19.Ананенков А.Е., Коновальцев А.В., Нуждин В.М., Расторгуев В.В., СидоровН.В., Сулимов Ю.О. Исследование автомобильной РЛС переднего обзора счастотной модуляцией // Труды 11-й международной конференции «СВЧтехника и телекоммуникационные технологии, КрыМиКо-2001», Севастополь, ISBN 966-7968-00-6, 2001.20.Ананенков А.Е., Коновальцев А.В., Нуждин В.М., Расторгуев В.В., СидоровН.В., Сулимов Ю.О. АСРВ ММ диапазона, как средство исследования объ-105ектов естественного и искусственного происхождения.