[go: up one dir, main page]

RU2683578C1 - Method for measuring ground speed - Google Patents

Method for measuring ground speed Download PDF

Info

Publication number
RU2683578C1
RU2683578C1 RU2018120343A RU2018120343A RU2683578C1 RU 2683578 C1 RU2683578 C1 RU 2683578C1 RU 2018120343 A RU2018120343 A RU 2018120343A RU 2018120343 A RU2018120343 A RU 2018120343A RU 2683578 C1 RU2683578 C1 RU 2683578C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waves
signal
signals
vehicle
speed
Prior art date
Application number
RU2018120343A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владиленович Хаблов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук
Priority to RU2018120343A priority Critical patent/RU2683578C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2683578C1 publication Critical patent/RU2683578C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/581—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of interrupted pulse modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/583—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • G01S13/92—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control for velocity measurement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to measuring techniques, in particular to radio wave methods for measuring the vehicle ground speed using the Doppler effect for electromagnetic waves. In the method of measuring ground speed, the fact that electromagnetic waves are radiated forward at an angle α in the direction of the vehicle, electromagnetic waves reflected from the road surface are received, then these waves are mixed in the first mixer with a part of the emitted waves and the first signal of the difference frequency is selected, in addition to this, the reflected waves are passed through a delay line a quarter of the wavelength of electromagnetic oscillation, they are mixed on the second mixer with a part of the emitted waves and the second signal of the difference frequency is selected, then both signals are compared in phase, while one of the signals of the difference frequency is previously passed through a controlled delay line, by changing the phase difference of these signals, the delay line is controlled until the phases of the two difference frequency signals coincide, on the resulting control signal to calculate the delay time, which determine the speed of the vehicle.EFFECT: improving the accuracy of measuring the ground speed of the vehicle.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения путевой скорости наземных транспортных средств с использованием эффекта Доплера для электромагнитных волн.The invention relates to measuring technique, in particular to methods for measuring the ground speed of land vehicles using the Doppler effect for electromagnetic waves.

В настоящее время известны радиоволновые способы измерения путевой скорости, основанные на эффекте Доплера (Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 124-132 с.). В отличие от способов, определяющих скорость по частоте вращения колеса, радиоволновые доплеровские способы измерения позволяют определять истинную путевую скорость, которая не зависит от скольжения, движения при повороте и пробуксовывания. Эта информация об истинной скорости относительно поверхности очень важна для правильной работы антиблокировочной системы и других систем управления транспортного средства. Обычно при реализации способа СВЧ радиоволны излучаются вперед и под углом α по направлению движения транспортного средства. Отраженные от поверхности дороги электромагнитные волны принимаются или этой же антенной или другой приемной антенной. Затем эти волны смешивают в смесителе с частью излучаемых волн и выделяют сигнал разностной частоты. Частота отраженных волн в процессе движения транспортного средства, поступающая на смеситель, будет отличаться от излучаемой частоты СВЧ волн на доплеровскую частоту. Эту частоту, пропорциональную скорости движения будет иметь сигнал, выделяемый на смесителе:Currently known radio wave methods for measuring ground speed, based on the Doppler effect (Viktorov V.A., Lunkin B.V., Sovlukov A.S. Radio wave measurements of process parameters. M .: Energoatomizdat, 1989. 124-132 p. ) Unlike methods that determine the speed by the frequency of rotation of the wheel, radio-wave Doppler measurement methods allow you to determine the true ground speed, which is independent of sliding, movement during rotation and slipping. This true surface speed information is critical to the proper functioning of the anti-lock system and other vehicle control systems. Typically, when implementing the method of microwave radio waves are emitted forward and at an angle α in the direction of travel of the vehicle. Electromagnetic waves reflected from the road surface are received either by the same antenna or another receiving antenna. Then these waves are mixed in the mixer with a part of the emitted waves and a difference frequency signal is extracted. The frequency of the reflected waves during the movement of the vehicle entering the mixer will differ from the radiated frequency of the microwave waves by the Doppler frequency. This frequency proportional to the speed of movement will have a signal allocated to the mixer:

Figure 00000001
Figure 00000001

где λ0=c/ƒ0 - длина излучаемой электромагнитной волны, с - скорость света в воздухе.where λ 0 = c / ƒ 0 is the length of the emitted electromagnetic wave, and s is the speed of light in air.

Отсюда скорость можно вычислить из уравнения:From here, the speed can be calculated from the equation:

Figure 00000002
Figure 00000002

Однако данный классический способ обладает существенным недостатком. Поскольку реальная антенна не излучает одну волну прямолинейно, а имеет некоторую диаграмму направленности с шириной главного лепестка θ, отраженная волна будет выглядеть не одной гармоникой, а суперпозицией волн, падающих и отраженных с разными углами α-θ/2≤αi≤а+θ/2 от подстилающей поверхности ΔƒD. Функцию распределения энергии отраженной волны от угла α можно выразить через уравнение радиолокации:However, this classical method has a significant drawback. Since the real antenna does not emit one wave in a straight line, but has some radiation pattern with the main lobe width θ, the reflected wave will not look like one harmonic, but a superposition of waves incident and reflected with different angles α-θ / 2≤α i ≤a + θ / 2 from the underlying surface Δƒ D. The function of the energy distribution of the reflected wave from the angle α can be expressed through the radar equation:

Figure 00000003
Figure 00000003

В этой формуле α - угол наклона относительно горизонтальной поверхности, θс - угол направления центра диаграммы направленности антенны (ДНА), А(α) - функция распределения ДНА, R(α)=Н/sin(α) - расстояние от фазового центра антенны до точки отражения, Н - высота расположения антенны над поверхностью (см. Фиг. 1). K - константа, определяемая системными параметрами, σ(α) - функция эффективной отражающей поверхности дороги. А(α) имеет максимум при условии равенства α=θс и симметрична относително θс. σ(α) имеет тенденцию к увеличению с увеличением угла α, в соответствии с ДНА. Если выполнить подстановку значения α=arccos(λ0ƒD/2V) из (1) в Е(α) согласно уравнению (3), получим выражение для спектральной плотности доплеровского сигнала S для данной скорости:In this formula, α is the angle of inclination relative to the horizontal surface, θ c is the direction angle of the center of the antenna pattern (BOTTOM), A (α) is the distribution function of the BOTTOM, R (α) = Н / sin (α) is the distance from the phase center of the antenna to the reflection point, N is the height of the antenna above the surface (see Fig. 1). K is a constant determined by system parameters, σ (α) is a function of the effective reflective surface of the road. A (α) has a maximum provided that α = θ s and is symmetric with respect to θ s. σ (α) tends to increase with increasing angle α, in accordance with DND. If we substitute the value α = arccos (λ 0 ƒ D / 2V) from (1) into E (α) according to equation (3), we obtain the expression for the spectral density of the Doppler signal S for a given speed:

Figure 00000004
Figure 00000004

В результате имеет место принципиальное смещение между максимумом спектральной плотности и собственно доплеровской частотой ƒD. Кроме этого сам доплеровский сигнал будет иметь существенную стохастическую составляющую из-за случайного характера распределения отражающих свойств по площади отражающей поверхности, а также влияния вибрации и неровностей дороги. Также следует отметить, что вычисление спектра требует времени для накопления данных, что приводит к дискретному измерению скорости. За это время скорость может меняться, поэтому результат измерения будет неточным. На Фиг. 1а представлен реальный доплеровский сигнал записанный за время Т=1 сек. в относительных единицах и Фиг. 1б его периодограмма спектральной плотности в нормализованном виде по частотам F=π/ti, где ti - время выборки. Из спектра сигнала видно, что точно определить максимум затруднительно.As a result, there is a fundamental shift between the maximum spectral density and the actual Doppler frequency ƒ D. In addition, the Doppler signal itself will have a significant stochastic component due to the random nature of the distribution of reflective properties over the area of the reflective surface, as well as the influence of vibration and road irregularities. It should also be noted that spectrum calculation takes time to accumulate data, which leads to a discrete measurement of speed. During this time, the speed may vary, so the measurement result will be inaccurate. In FIG. 1a shows the real Doppler signal recorded during the time T = 1 sec. in relative units and FIG. 1b its periodogram of spectral density in a normalized form at frequencies F = π / t i , where t i is the sampling time. It can be seen from the signal spectrum that it is difficult to accurately determine the maximum.

Чтобы уменьшить влияние этих ошибок, применяют способы с использованием излучения и приема электромагнитных волн из двух антенн под разными углами к поверхности (например, RU 2334995 C1, 27.09.2008). Совместная обработка двух доплеровских сигналов позволяет лишь частично снизить влияние ошибки от наличия спектрального распределения ΔƒD. Однако, практически кратное увеличение составных компонентов устройства, реализующего данный способ, соответственно увеличивает и ошибки, вызванные с паразитным просачиванием излучений между антеннами, циркуляторами и другими элементами устройства. Кроме этого повышается стоимость устройства. Точность можно повысить также за счет использования усредняющих и сглаживающих процедур обработки спектра, однако тот факт, что максимум спектральной плотности не соответствует доплеровской частоте (см. Фиг. 1б), не позволяет эффективно использовать и этот подход.To reduce the influence of these errors, methods are used using radiation and reception of electromagnetic waves from two antennas at different angles to the surface (for example, RU 2334995 C1, 09.27.2008). Joint processing of two Doppler signals allows only partially reducing the influence of the error on the presence of the spectral distribution Δƒ D. However, an almost multiple increase in the constituent components of a device that implements this method, respectively, increases the errors caused by spurious leakage of radiation between antennas, circulators and other elements of the device. In addition, the cost of the device increases. The accuracy can also be improved by using averaging and smoothing spectrum processing procedures, however, the fact that the maximum spectral density does not correspond to the Doppler frequency (see Fig. 1b) does not allow this approach to be used efficiently.

Наиболее близким по технической сущности является способ измерения путевой скорости (М.И. Финкельштейн. Основы радиолокации. М., Советское радио. 1973, с. 85), принятый за прототип. Электромагнитные колебания фиксированной частоты от генератора СВЧ излучаются под углом α между направлением движения и подстилающей поверхностью. Отраженные волны принимаются антенной и смешиваются с частью излучаемых электромагнитных колебаний. В результате выделяется доплеровский сигнал, а путевая скорость вычисляется по максимуму спектральной плотности доплеровского сигнала.The closest in technical essence is the method of measuring ground speed (MI Finkelstein. Basics of radar. M., Soviet radio. 1973, p. 85), adopted as a prototype. Electromagnetic oscillations of a fixed frequency from the microwave generator are radiated at an angle α between the direction of motion and the underlying surface. The reflected waves are received by the antenna and mixed with part of the radiated electromagnetic waves. As a result, a Doppler signal is extracted, and the ground speed is calculated from the maximum spectral density of the Doppler signal.

Недостатком способа являются значительные ошибки в определении путевой скорости, обусловленные измерением доплеровской частоты по максимуму спектральной плотности доплеровского сигнала и дискретным характером измерения. Для использования в навигационных системах, системах безопасности и для экономии расхода топлива требуется точное измерение пройденного пути. Для этого необходимо измерение мгновенной скорости.The disadvantage of this method is the significant errors in determining the ground speed due to the measurement of the Doppler frequency by the maximum spectral density of the Doppler signal and the discrete nature of the measurement. For use in navigation systems, security systems and fuel economy, accurate measurement of the distance traveled is required. This requires the measurement of instantaneous speed.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности измерения путевой скорости наземного транспортного средства.The technical result of the present invention is to improve the accuracy of measuring the ground speed of a land vehicle.

Технический результат достигается тем, что в способе измерения путевой скорости, заключающимся в том, что электромагнитные волны излучают вперед под углом α по направлению движения транспортного средства, принимают отраженные от поверхности дороги электромагнитные волны, затем эти волны смешивают в первом смесителе с частью излучаемых волн и выделяют первый сигнал разностной частоты, дополнительно к этому отраженные волны пропускают через линию задержки длиной в четверть длины волны электромагнитного колебания, смешивают их на втором смесителе с частью излучаемых волн и выделяют второй сигнал разностной частоты, затем оба сигнала сравнивают по фазе, при этом один из сигналов разностной частоты предварительно пропускают через управляемую линию задержки, с помощью изменения разности фаз этих сигналов управляют линией задержки до совпадения фаз обоих сигналов разностной частоты, по результирующему управляющему сигналу вычисляют время задержки, по которому определяют скорость транспортного средства.The technical result is achieved by the fact that in the method of measuring ground speed, which consists in the fact that electromagnetic waves radiate forward at an angle α in the direction of travel of the vehicle, receive electromagnetic waves reflected from the road surface, then these waves are mixed in a first mixer with a part of the emitted waves and the first difference frequency signal is isolated, in addition to this, the reflected waves are passed through a delay line of a quarter wavelength of electromagnetic waves, they are mixed for a second m of the mixer with a part of the emitted waves and the second difference-frequency signal is isolated, then both signals are compared in phase, while one of the difference-frequency signals is preliminarily passed through a controlled delay line, by controlling the phase difference of these signals, the delay line is controlled until the phases of the two difference signals coincide frequency, the resulting control signal calculates the delay time, which determines the speed of the vehicle.

На Фиг. 1а представлен реальный доплеровский сигнал в течение 1 сек, а на Фиг. 1б его периодограмма спектральной плотности в нормализованном виде.In FIG. 1a shows a real Doppler signal for 1 second, and FIG. 1b its periodogram of spectral density in normalized form.

На Фиг. 2 представлена структурная схема устройства, реализующего способ.In FIG. 2 shows a structural diagram of a device that implements the method.

На Фиг. 3 изображены временные диаграммы сигналов на выходах первого и второго смесителя I(t) и Q(t), а также измеренное значение мгновенной скорости V(t).In FIG. 3 shows the timing diagrams of the signals at the outputs of the first and second mixer I (t) and Q (t), as well as the measured value of the instantaneous speed V (t).

Устройство расположено на транспортном средстве и содержит генератор СВЧ 1, направленный ответвитель 2, циркулятор 3, антенну 4, линия задержки на λ0/4-5, первый смеситель 6, второй смеситель 7, управляемая линия задержки 8, фазовый детектор 9, вычислительный блок 10 (см. Фиг. 2). Антенна ориентирована под углом α между направлением движения и подстилающей поверхностью 11.The device is located on the vehicle and contains a microwave generator 1, a directional coupler 2, a circulator 3, an antenna 4, a delay line at λ 0 / 4-5, a first mixer 6, a second mixer 7, a controlled delay line 8, a phase detector 9, a computing unit 10 (see Fig. 2). The antenna is oriented at an angle α between the direction of motion and the underlying surface 11.

Устройство работает следующим образом. От генератора СВЧ сигнал с частотой ƒ0 поступает через основной вывод направленного ответвителя и циркулятор на антенну и излучается в сторону подстилающей поверхности. При этом часть сигнала через вспомогательный вывод направленного ответвителя поступает на первые входы двух смесителей, а на вторые его входы поступает СВЧ сигнал, отраженный от поверхности обратно в антенну и прошедший через циркулятор. Однако, если на первый смеситель он приходит напрямую, то на второй вход - после задержки на λ0/4, что соответствует сдвигу по фазе на угол 90°. В результате на выходе первого и второго смесителя образуются доплеровские сигналы I(t) и Q(t), также сдвинутые между собой по фазе на 90° (см. фиг. 3). Затем сигнал Q(t) подается прямо на первый вход фазового детектора, а на второй его вход поступает сигнал I(t) через управляемую линию задержки. Фазовый детектор формирует сигнал, который подается на управляющий вход линии задержки и поддерживает состояние равенства фаз сигналов I(t) и Q(t). Этот сигнал управления преобразуется вычислительным блоком в сигнал, соответствующий мгновенной скорости V(t). Это следует из того, что в каждый текущий момент времени управляющее напряжение будет соответствовать времени tз равной

Figure 00000005
периода доплеровской частоты ƒD, тогда равенство (2) можно записать в следующем видеThe device operates as follows. From the generator, the microwave signal with a frequency of ƒ 0 enters through the main output of the directional coupler and the circulator to the antenna and is radiated towards the underlying surface. In this case, part of the signal through the auxiliary output of the directional coupler enters the first inputs of two mixers, and the second signal receives a microwave signal reflected from the surface back into the antenna and passed through the circulator. However, if the first mixer it comes directly, the second input - after being delayed by λ 0/4, which corresponds to a phase shift by an angle of 90 °. As a result, at the output of the first and second mixer, Doppler signals I (t) and Q (t) are formed, which are also phase shifted by 90 ° (see Fig. 3). Then, the signal Q (t) is fed directly to the first input of the phase detector, and its second signal receives the signal I (t) via a controlled delay line. The phase detector generates a signal that is fed to the control input of the delay line and maintains the phase balance of the signals I (t) and Q (t). This control signal is converted by the computing unit into a signal corresponding to the instantaneous speed V (t). This follows from the fact that at each current point in time the control voltage will correspond to time t s equal to
Figure 00000005
period of the Doppler frequency ƒ D , then equality (2) can be written in the following form

V(t)=cƒD/2cos(α)ƒ0=c/8tзcos(α)ƒ0 V (t) = cƒ D / 2cos (α) ƒ 0 = c / 8t of cos (α) ƒ 0

По этой формуле вычислительный блок и рассчитывает текущее значение мгновенной скорости от текущего значения времени задержки при выполнении условия равенства фаз I(t) и Q(t).According to this formula, the computing unit calculates the current value of the instantaneous speed from the current value of the delay time when the condition of the equality of phases I (t) and Q (t) is fulfilled.

Таким образом, ошибка, связанная с неточным определением доплеровской частоты из-за стохастического и асимметричного характера спектра доплеровского сигнала при измерении путевой скорости устраняется, а точность измерения по сравнению с прототипом увеличивается. При этом устраняется дискретность измерения путевой скорости, а путь измеряется прямым интегрированием мгновенного значения скорости.Thus, the error associated with the inaccurate determination of the Doppler frequency due to the stochastic and asymmetric nature of the spectrum of the Doppler signal when measuring the ground speed is eliminated, and the measurement accuracy compared with the prototype increases. This eliminates the discreteness of the ground speed measurement, and the path is measured by direct integration of the instantaneous velocity value.

Claims (1)

Способ измерения путевой скорости, заключающийся в том, что электромагнитные волны излучают вперед под углом α по направлению движения транспортного средства, принимают отраженные от поверхности дороги электромагнитные волны, затем эти волны смешивают в первом смесителе с частью излучаемых волн и выделяют первый сигнал разностной частоты, отличающийся тем, что отраженные волны пропускают через линию задержки длиной в четверть длины волны электромагнитного колебания, смешивают их на втором смесителе с частью излучаемых волн и выделяют второй сигнал разностной частоты, затем оба сигнала сравнивают по фазе, при этом один из сигналов разностной частоты предварительно пропускают через управляемую линию задержки, с помощью изменения разности фаз этих сигналов управляют линией задержки до совпадения фаз обоих сигналов разностной частоты, по результирующему управляющему сигналу вычисляют время задержки, по которому определяют скорость транспортного средства по формуле
Figure 00000006
, где с - скорость света,
Figure 00000007
- доплеровская частота, пропорциональная скорости движения транспортного средства,
Figure 00000008
- частота излучаемого сигнала, α - угол, под которым излучают сигнал с частотой
Figure 00000009
по направлению движения транспортного средства,
Figure 00000010
- время задержки сигнала, соответствующее совпадению фаз обоих сигналов разностной частоты.A method of measuring ground speed, which consists in the fact that electromagnetic waves radiate forward at an angle α in the direction of the vehicle’s motion, receive electromagnetic waves reflected from the road surface, then these waves are mixed in the first mixer with a part of the emitted waves and the first difference frequency signal is distinguished, which differs the fact that the reflected waves are passed through a delay line of a quarter wavelength of electromagnetic waves, mix them on the second mixer with part of the emitted waves and highlight the second difference frequency signal, then both signals are compared in phase, while one of the difference frequency signals is preliminarily passed through a controlled delay line, by varying the phase difference of these signals, the delay line is controlled until the phases of both difference frequency signals coincide, and the time is calculated from the resulting control signal the delay by which the vehicle speed is determined by the formula
Figure 00000006
where c is the speed of light
Figure 00000007
- Doppler frequency proportional to the speed of the vehicle,
Figure 00000008
is the frequency of the emitted signal, α is the angle at which the signal with the frequency
Figure 00000009
in the direction of the vehicle
Figure 00000010
- signal delay time corresponding to the coincidence of the phases of both signals of the difference frequency.
RU2018120343A 2018-06-01 2018-06-01 Method for measuring ground speed RU2683578C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120343A RU2683578C1 (en) 2018-06-01 2018-06-01 Method for measuring ground speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120343A RU2683578C1 (en) 2018-06-01 2018-06-01 Method for measuring ground speed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683578C1 true RU2683578C1 (en) 2019-03-29

Family

ID=66089767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018120343A RU2683578C1 (en) 2018-06-01 2018-06-01 Method for measuring ground speed

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683578C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2126164C1 (en) * 1997-10-28 1999-02-10 Манукьян Арменак Ашикович Method measuring speed of movement of vehicle
US6445337B1 (en) * 1998-12-29 2002-09-03 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for measuring the speed of a vehicle
WO2005050240A2 (en) * 2003-11-18 2005-06-02 Elop Electro-Optics Industries Ltd. Method and system for determining the range and velocity of a moving object
EP1925948A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-28 Hitachi, Ltd. Radar apparatus and signal processing method
RU2334995C1 (en) * 2007-05-29 2008-09-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Doppler meter of absolute speed
RU2611440C1 (en) * 2016-04-13 2017-02-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Doppler ground velocity system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2126164C1 (en) * 1997-10-28 1999-02-10 Манукьян Арменак Ашикович Method measuring speed of movement of vehicle
US6445337B1 (en) * 1998-12-29 2002-09-03 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for measuring the speed of a vehicle
WO2005050240A2 (en) * 2003-11-18 2005-06-02 Elop Electro-Optics Industries Ltd. Method and system for determining the range and velocity of a moving object
EP1925948A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-28 Hitachi, Ltd. Radar apparatus and signal processing method
RU2334995C1 (en) * 2007-05-29 2008-09-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Doppler meter of absolute speed
RU2611440C1 (en) * 2016-04-13 2017-02-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Doppler ground velocity system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФИЛЬКЕНШТЕЙН М.И. Основы радиолокации. Москва, Советское радио, 1973, с.85. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9983294B2 (en) Radar system
US9557412B2 (en) Angular resolution radar sensor
US7167126B2 (en) Radar system and method for determining the height of an object
KR101239166B1 (en) Frequency modulated continuous wave proximity sensor
Rajkumar et al. Design and development of dsp interfaces and algorithm for fmcw radar altimeter
JPH04343084A (en) Fm-cw radar device
RU2334995C1 (en) Doppler meter of absolute speed
RU2669016C2 (en) Doppler ground velocity meter
RU2711400C1 (en) Method of determining the emitter or direction-finding antennas above the earth's surface
RU2611440C1 (en) Doppler ground velocity system
RU2410650C2 (en) Method to measure level of material in reservoir
RU2683578C1 (en) Method for measuring ground speed
RU2504739C1 (en) Device for determining fluid level in container
JP5379312B2 (en) Distance measuring device
RU2435171C1 (en) Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method
Kaminski et al. K-band FMCW radar module with interferometic capability for industrial applications
GB671661A (en) Improvements in or relating to distance-measuring systems employing electromagnetic waves
JP4779704B2 (en) Target detection apparatus and target detection method
RU2504740C1 (en) Method of measurement of fluid level in container
RU2663215C1 (en) Radio wave method of measuring ground speed
RU2492504C1 (en) Method of determining non-radial projection of target velocity vector
RU2686674C1 (en) Non-contact method for measuring distance traveled
JP7396630B2 (en) Distance measuring device and method
RU2611601C1 (en) Doppler method for measuring ground speed
RU2690842C1 (en) Contactless distance meter