Статья может редактироваться со временем с целью представления её в, возможно, более надлежащем виде.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА
Формула изобретения
Способ определения скорости Vi движения поезда, заключающийся в обнаружении ориентиров (вешек-столбов) установленных вдоль железнодорожного полотна на известном удалении ∆Д друг от друга, отличающийся тем, что, при необходимости, на вешках устанавливают отражатели электромагнитной энергии, например, металлические шары или металлические уголковые отражатели, а на правой стороне поезда устанавливают нетрадиционную частотную радиолокационную станцию (НЧРЛС) с узконаправленной приёмопередающей антенной (антенной), направленной в сторону установленных отражателей электромагнитной энергии, НЧРЛС, реализованную при нетрадиционном частотном методе радиолокации (НЧМР) и излучающую непрерывный линейно частотно модулированный (НЛЧМ) сигнал с средней частотой fо, изменяющейся по закону возрастающей ограниченной прямой и при его: Fм – частоте модуляции, fд – девиации, g=fдFм - скорости изменения частоты fо НЛЧМ сигнала; известном время tз=fо/g, за которое радиоволны со скоростью света - С проходят расстояние в fо/fд раз большее, чем выбранное расстояние S=С/Fм – однозначного определения дальности для реализации НЧРЛС, формирующую вокруг антенны узкую по ширине и объему <чувственную зону> с поверхностью известного (заданного) радиуса D действия равного, или немного большему, максимальному расстоянию от антенны до самой удалённой от антенны вешки на пути следования поезда, плюс (+) неизвестное расстояние tзVi, гдеVi – скорость сближения антенны с отражателями (объектов) на момент обнаружения того, или иного, отражателя, т. е. при расстоянии D+tзVi между объектами, <чувственную зону>, только при попадании в которую отражателя на НЧРЛС констатируется факт происшедшего инцидента, т. е. обнаружения отражателя, посредством обнаружения на НЧРЛС разностного сигнала биения (биения) с частотой Fб=2Dg/C, сформированного посредством смешивания в высокочастотном смесителе (ССМ) излучённого и отражённого от отражателя НЛЧМ сигналов и выделения биения узкополосным полосовым фильтром (УПФ) с полосой пропускания ∆fупф сигналов, независящей от ширины спектра частот Fд=2fоVi/C Доплера, а зависящей только от времени tвост сигнала на выходе УПФ, т. е. равной ∆fупф=1/tвост, временем восстановления tвост, определяемым допустимым временем принятия на НЧРЛС того, или иного, решения,
узкой полосой пропускания ∆fупф сигналов, определяющей уровень помехи (П) на выходе приёмника НЧРЛС, создаваемой только отражениями НЛЧМ сигнала от узкой полосы с местными предметами вокруг установленного отражателя на вешке, местных предметов соприкасающихся с <чувственной зоной> НЧРЛС, или создаваемой только отражениями НЛЧМ сигнала от узкой полосы вешки, на которой установлен отражатель, соприкасающейся с <чувственной зоной> НЧРЛС, что позволяет получить на выходе приёмника НЧРЛС достаточное отношение сигнал (С)/помеха (П) (С/П) для обнаружения отражателя обнаружителем НЧРЛС и формировать обнаружителем (ОБН) короткие видеоимпульсы в моменты обнаружения отражателей,
при этом интервалы времени ∆t между моментами обнаружения отражателей, установленных на соседних вешках, измеряют и, по крайней мере, два измеренных последовательно во времени интервала времени, например, ∆ti1 и ∆ti2 сравнивают между собой и при равенстве их величин констатируют факт определения скорости движения поезда вычислив её по формуле: Vi=∆Д/∆ti1=∆Д/∆ti1, наиболее достоверно, чем это было бы сделано при констатации факта определения скорости движения поезда по измеренному только одному из интервалов времени ∆ti.
Описание идеи
Наиболее просто определить скорости Vi движения поезда если, например, подсчитать за установленный известный интервал времени ∆tj количество N сделанных оборотов одним из колес поезда известного диаметра К и вычислить скорость по формуле Vi=3,14NК/∆tj. Или же, например, зная интервал расстояния ∆Д между вешками и вычислив интервал времени ∆ti проезда поездом известного интервала расстояния ∆Д между вешками, например, сидя в вагоне пассажирского поезда и глядя в окно, например, на вешки, скорость движения поезда можно будет вычислить по формуле: Vi=∆Д/∆ti. Вопрос лишь в том, какими средствами? Так, например, подсчитывать обороты колеса поезда может осуществлять тот, или иной, датчик не сложный в реализации. А вот для осуществления монотонной работы по определению интервалов времени ∆ti, очевидно, простым датчиком не обойтись, нужен робот. Причём робот работающий (обнаруживающий вешки) и днем и ночью, когда вешек не видно.
Очевидно, что функцию такого робота может выполнить установленная на поезде нетрадиционная частотная миниатюрная РЛС (НЧРЛС) типа рассмотренной в [статья №7 канала <<Горе изобретатель (65 индивидуальных изобретений)>> на платформе Дзен] с узконаправленной приёмопередающей антенной (антенной), направленной в сторону установленных отражателей электромагнитной энергии. НЧРЛС, реализованную при нетрадиционном частотном методе радиолокации (НЧМР) [РЕШЕНИЕ от 18.11.2025 о выдаче патента на изобретение по заявке №2025118273/07(042712) <<Частотный способ радиолокации>>] и излучающую НЛЧМ сигнал с соответствующими Формуле изобретения параметрами.
НЧРЛС, формирующую вокруг себя узкую <чувственную зону>, в принципе, на известном от себя заданном расстоянии, только при попадании в которую отражателя, или даже просто вешки (столба), на НЧРЛС констатируется факт происшедшего инцидента, т. е. обнаружения отражателя, при использовании в приемнике НЧРЛС узкополосного полосового фильтра (УПФ) с полосой пропускания ∆fупф сигналов, независящей от ширины спектра частот Fд=2fоVi/C Доплера, а зависящей только от времени tвост сигнала на выходе УПФ, т. е. равной ∆fупф=1/tвост. Временем восстановления tвост, определяемым допустимым временем принятия на НЧРЛС того, или иного, решения, которого, в принципе, достаточно, для того чтобы применить УПФ с очень узкой полосой пропускания ∆fупф сигналов, определяющей уровень помехи (П) на выходе приёмника НЧРЛС. Помехи, создаваемой только отражениями НЛЧМ сигнала от посторонних предметов, окружающих отражатель, соприкасающихся с <чувственной зоной> НЧРЛС, или создаваемой только отражениями НЛЧМ сигнала от узкой полосы вешки - столба, на которой установлен отражатель, соприкасающейся с <чувственной зоной> НЧРЛС. Что позволяет получить на выходе приёмника НЧРЛС достаточное отношение сигнал (С)/помеха (П) (С/П) для обнаружения отражателя обнаружителем НЧРЛС, или даже обнаружить саму вешку - столб без отражателя, и сформировать обнаружителем НЧРЛС короткие импульсы в моменты обнаружения отражателей.
Короткие импульсы, которыми можно, например, тактировать регистр сдвига, последовательно формируя на его выходах, например, на первом и втором, видеоимпульсы длительностью ∆ti1 и ∆ti2. Видеоимпульсы, которые можно заполнить счётными импульсами и после их подсчета каждым своим счётчиком (СЧ1 и СЧ2) сравнить показания счётчиков, например, в цифровом компараторе (ЦК). При этом, если результаты подсчитанных счетчиками счетных импульсов будут одинаковыми, то можно будет выбрать один из них и определить, наиболее достоверно, чем это было бы сделано при констатации факта определения скорости движения поезда по измеренному только одному из интервалов времени ∆ti, скорость движения поезда по формуле: Vi=∆Д/∆ti1=∆Д/∆ti1.