Комплекс для обнаружения скрытых под одеждой предметов на теле человека

Полезная модель относится к системам для обнаружения неразрешенных предметов и веществ в контролируемых объектах и может быть использовано при досмотре пассажиров на транспорте и посетителей общественных учреждений и зданий. Полезная модель позволит в автоматическом режиме производить досмотр большого количества объектов в единицу времени. Для этого предложена система, состоящая из приемных и передающих антенн, соединенных, соответственно, с приемником и передатчиком сигналов, которые соединены с опорным генератором, при этом приемник сигналов соединен с аналогоцифровым преобразователем, который соединен с устройством обработки сигналов, при этом антенны собраны в виде двух вертикальных и симметрично расположенных относительно объекта антенных решеток, установленных с возможностью перемещения вокруг объекта, при этом каждая из антенн соединена через коммутатор с соответственно приемником и передатчиком сигналов, а устройство обработки сигналов соединено каналом управления с передатчиком, приемником, коммутаторами и механизмом перемещения антенн. Передатчик сигнала представляет собой СВЧ-генератор, формирующий широкополосный линейно частотно модулированный сигнал, а устройство обработки сигналов выполнено на основе персонального компьютера с возможностью обработки, управления и отображения информации. 1 н.п.ф., 2 з.п.ф., 1 ил.

Полезная модель относится к системам для обнаружения неразрешенных предметов и веществ в контролируемых объектах и может быть использовано при досмотре пассажиров на транспорте и посетителей общественных учреждений и зданий.

Известна «УСТАНОВКА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕРАЗРЕШЕННЫХ ПРЕДМЕТОВ И ВЕЩЕСТВ В КОНТРОЛИРУЕМЫХ ОБЪЕКТАХ» (Патент РФ 2309432 МПК G01S 13/88, оп. 27.10.07).. Установка содержит антенну, выполненную предпочтительно в виде двумерной антенной решетки, поворотное устройство, кабину досмотра контролируемых объектов, блок формирования управляющих сигналов, вычислительный блок, выполненный с возможностью построения радиопортрета объекта, два генератора радиоимпульсов, переключатели, квадратичный детектор сигналов, аналого-цифровой преобразователь, блок цифровой обработки сигналов, формирующий массив дальностей и амплитуд сигналов, отраженных от каждого участка контролируемого объекта, широкополосный приемник сигналов, полосовой фильтр, пороговое устройство, компьютер, соединенные определенным образом между собой. Данное устройство из-за использования двумерной антенной решетки и необходимости формировать очень короткие импульсы является сложным.

Известен патент РФ 2283485 МПК G01N 22/00 оп. 10.09.2006 «Способ обнаружения и идентификации взрывчатых веществ» патент РФ 2283485 МПК G01N 22/00 оп. 10/09/2006, в котором описано устройство, содержащее антенну, соединенную через антенный переключатель с выходом передатчика и входом приемника, включающий в себя усилитель и аналого-цифровой преобразователь, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с измерительным средством, в состав которого входит блок памяти, измерительное средство соединено с блоком индикации. Измерительное средство и передатчик связаны между собой цепью синхронизации. При выполнении измерительного средства с использованием процессора можно осуществлять управление с помощью этого средства параметрами зондирующих импульсов, воздействуя на цепи управления передатчика. В частности, можно устанавливать требуемые значения амплитуды, длительности зондирующего импульса, его мощности и несущей частоты излучаемого сигнала, а также задавать значения несущих частот для каждой пачки импульсов в случае, когда для облучения контролируемого объекта формируют импульсный СВЧ-сигнал в виде последовательности пачек импульсов. Принятие решения об обнаружении опасного объекта производится с использованием эталонных значений заложенных в блоке памяти. Устройство может быть выполнено с двумя антеннами, одна из которых передающая, а другая приемная. В этом случае устройство не содержит антенного переключателя, поскольку антенны подключены соответственно к выходу передатчика и входу приемника. Недостатком этого устройства является сложность и, как следствие, дороговизна, вызванная необходимостью формирования импульсных СВЧ сигналов, а также невозможность реализовать антенный переключатель, способный переключить антенну от передатчика к приемнику за время, необходимое для распространения сигнала до объекта и обратно (<0.5 м, что снижает достоверность обнаружения.

За прототип принята полезная модель 87019 оп. 20.09.2009 МПК G01N 22/00 - устройство для обнаружения и идентификации взрывчатых веществ, состоящее из передающей и приемной антенн, соединенных соответственно с передатчиком и приемником сигналов, соединенного с аналого-цифровым преобразователем, выход которого соединен с блоком обработки сигналов - вычислительным блоком и блоком индикации, при этом оно дополнительно содержит опорный генератор, выходы которого соединены с передатчиком и приемником, а вычислительный блок реализует алгоритм нейросетевого классификатора. Передатчик сигнала представляет собой СВЧ-генератор, формирующий немодулированные колебания с дискретным перестроением по частоте в полосе частот 7.5-12.5 ГГц. Это устройство работает в ручном режиме и не предназначено для оперативного досмотра объектов на стационарных пунктах, не обеспечивает высокой степени достоверности обнаружения неразрешенных предметов.

Техническим результатом, на которое направлена полезная модель, является создание комплекса для стационарного досмотра объектов с высокой достоверностью и оперативностью.

Для этого предложен комплекс для обнаружения скрытых под одеждой предметов на теле человека, состоящая из приемных и передающих антенн, соединенных, соответственно, с приемником и передатчиком сигналов, которые соединены с опорным генератором, при этом приемник сигналов соединен с аналогоцифровым преобразователем (АЦП), который соединен с устройством обработки сигналов, при этом N>2 антенн собраны в виде двух вертикальных и симметрично расположенных относительно человека антенных решеток, установленных с возможностью перемещения вокруг человека, при этом каждая из антенн соединена через коммутатор с соответственно приемником и передатчиком сигналов, а устройство обработки сигналов соединено каналом управления с передатчиком, приемником, коммутаторами и механизмом перемещения антенн.

Кроме того, передатчик сигнала представляет собой СВЧ-генератор, формирующий широкополосный линейно частотно модулированный сигнал.

Кроме того, устройство для обработки сигналов выполнено на основе персонального компьютера с возможностью обработки, отображения информации и управления.

На фигуре 1 дана общая блок-схема устройства, где -

1 - приемные антенны

2 - приемный коммутатор

3 - приемник

4 - передающие антенны

5 - передающий коммутатор

6 - передатчик

7 - аналогоцифровой преобразователь

8 - устройство обработки сигналов

9 - блок опорного генератора

10 - механизмом перемещения антенн

Устройство работает следующим образом.

Для облучения досматриваемого человека передатчик 6 формирует широкополосный линейно частотно модулированный зондирующий сигнал, который посредством передающего коммутатора 5 поступает в соответствующую антенну 4, выбор которой производится с помощью коммутатора 5 по сигналу, поступающему от устройства обработки сигналов 8. Отраженный от объекта сигнал принимается соответствующей приемной антенной 1 и поступает в коммутатор 2, выбор рабочего канала которого производится по сигналу, поступающему от устройства обработки сигналов 8. С коммутатора 2 сигнал поступает в приемник 3, где происходит его усиление и фильтрация, после чего сигнал поступает на аналогово-цифровой преобразователь 7. Оцифрованный сигнал поступает в устройство обработки сигналов 8, где происходит его накопление.

Блок опорного генератора 9 тактирует приемник 3 и передатчик 6 для синхронной работы и съема данных.

При вращении поворотного устройства 10 происходит последовательное переключение пар приемных и передающих антенн и накопление принятого сигнала со всех точек пространства, образуемых по вертикали переключением антенн, по горизонтали вращением антенн. Устройство обработки сигналов 8 обрабатывает полученную от аналогоцифрового преобразователя 7 информацию с помощью нейросетевого классификатора, принимает решение о наличии либо отсутствии скрытых объектов на теле человека и производит отображение результата обнаружения. Кроме того, устройство обработки сигналов 8 управляет режимами работы передатчика 6, в том числе скоростью перестроения частоты, диапазоном перестроения частоты, излучаемой мощностью, режимом работы приемника 3, в том числе его чувствительность и коэффициентом усиления выходного сигнала, а так же режимом переключения приемного 2 и передающего 5 коммутаторов, в том числе частотой переключения и последовательностью переключения каналов коммутаторов, а так же подает управляющий сигнал на запуск механизма перемещения антенн 10.

Таким образом, данная полезная модель позволит в автоматическом режиме с высокой степенью достоверности производить досмотр большого количества людей в единицу времени.

1. Комплекс для обнаружения скрытых под одеждой предметов на теле человека, состоящая из приемной и передающей антенн, соединенных соответственно с приемником и передатчиком сигналов, которые соединены с опорным генератором, при этом приемник сигналов соединен с аналого-цифровым преобразователем, который соединен с устройством обработки сигналов, отличающийся тем, что N>2 антенн собраны в виде двух вертикальных и симметрично расположенных относительно человека антенных решеток, установленных с возможностью перемещения вокруг человека, при этом каждая из антенн соединена через коммутатор с соответственно приемником и передатчиком сигналов, а устройство обработки сигналов соединено каналом управления с передатчиками, приемниками, коммутаторами и механизмом перемещения антенн.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что передатчик сигнала представляет собой СВЧ-генератор, формирующий широкополосный линейно-частотно-модулированный сигнал.

3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство для обработки сигналов выполнено на основе персонального компьютера с возможностью обработки, управления и отображения информации.