对核辐射进行实时快速测量用的数据处理与传输系统技术方案

技术编号:2657840 阅读:234 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及对核辐射进行实时快速测量用的数据处理与传输技术领域。它由辐射测量传感器、GPS接收机、用户接收部件,一数据测量处理与传输部分前端和后端,高度表、量程切换单元、高度数据采集单元、辐射参量采集单元,状态设置及转换开关、GPS接口,报警指示单元组成。本发明专利技术数据处理速度快,体积小、重量轻、功耗低、抗干扰能力强。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子技术及通信系统,特别是涉及对核辐射进行实时快速测量用的数据处理与传输
曾经由原国家科委组织和中国科学院空间科学与应用研究中心等单位实施的航空遥感实时传输系统是将在飞机上得到的合成孔径雷达(SAR)信号,经过数据复接、数据压缩、加密处理、调制、上变频、功率放大、通过天线发射到卫星,然后再通过卫星转发站,将功率放大后转送给地面用户站。其系统框图如附图说明图1所示,其中(46)为机载站,它的功能是接收SAR信号和有关处理,(47)和(49)为卫星,(48)为转发站,它的功能是将由卫星得到的信号放大后再传输到卫星上去。(50)为用户站,它的功能是把从卫星得到的信号进行解密、解压缩等处理,然后变成SAR图像。该系统的相关参考文献Jing-shan Jiang,Zhongfan Fan,”Real-time DisasterMonitoring System by Using SAR″,IAF-96-C.2.02,47th International AstronauticalCongress,Oct.7-11,1996,Beijing.该系统的主要局限性与不足之处是(1)该系统传输的为SAR雷达图像,主要用于水灾的监测;(2)该系统采用全球定位系统(GPS)进行定位,而没有对高度进行精确测量的功能,如要对核辐射进行测量需要该设备对高度进行比较精确的测量。(3)该系统仅为数据的传输系统,而没有对数据进行判别及自动进行数据转换功能。(4)该系统仅能放在有人机上进行操作,而不兼有在地面、有人机、无人机、卫星上进行操作的功能。本专利技术的目的之一在于提供一种对核辐射进行实时快速监测用的系统。该核辐射对人类、动物及环境产生的危害极大,因此需要对核辐射进行实时监测,以便及时处理,使其危害减小到最低限度。本专利技术的目的之二是提供的对核辐射进行实时快速测量用的数据处理与传输系统即能在地面上使用,设有无、有人机,又可在飞机上或卫星上使用来对核能源进行实时监测,使其在安全状态下运行。人类社会发展到今天已经达到了高度的物质文明,但这却是对人类赖以生存的地球资源过度利用和对环境的严重污染为代价的。为了减少污染,需要发展新的能源,而核能是最好的能源之一,今后必然会广泛地被使用,因此对核能源进行实时监测势在必行。本专利技术的目的之三是对用于军事竞争和核战争目的的核辐射进行监测。这对控制核试验和核战争都是极为有利的。本专利技术的目的是这样实现的本专利技术提供的对核辐射进行实时快速监测用的辐射测量数据处理与传输系统可用在地面和天上,分为地面型、机载型和星载型,该系统由测量传感器(2)、数据测量处理与传输部分前端(简称为ARMS前端)(4)、(5)为GPS接收机、(6)为测量处理与传输部分后端(简称为ARMS后端)、(7)为用户接收部件组成。通过部分部件的组合,可使地面、机载和星载自成系统,分别可放在地面、机载和星载上进行测试。其中机载部分由图2组成,它分为有人机和无人机。机载型在图2中,其中被测对象(1)和测量传感器(2)相连。高度表(3),GPS接收机(5)和ARMS后端以及测量传感器(2)都与ARMS前端相连。ARMS前端通过无线电发送给地面接收系统(7)组成。其中辐射测量传感器#1(9)对应测量范围的上段,和辐射测量传感器#2(8)对应测量范围的下段,辐射测量传感器(8)和(9)分别由高压模块A(12)和为高压模块B(13)提供高压。传感器探头和量程切换(14),由ARMS前端(4)控制处理存储单元(19)进行控制,并根据辐射测量传感器(8)和(9)的输入信号以及辐射参量采集单元(17)的上次测量结果来控制高压模块A(12)和B(13),再由高压模块A(12)和B(13)来控制辐射测量传感器(8)和(9)的工作状态;由传感器探头和量程切换(14)送到辐射参量采集单元(17)中的信号在AMRS前端控制处理及转换开关(19)的控制下进行数据采集及处理,然后放回到AMRS前端控制处理及转换开关(19)中去;GPS接收天线(10)将接收到的卫星上的信号送到GPS接收机(15),然后通过GPS接口(18)送到AMRS前端控制处理及转换开关(19);高度表(11)将得到的信号送到高度数据采集单元(16),(16)在AMRS前端控制处理及转换开关(19)的控制下进行数据采集及处理,然后放到AMRS前端控制处理及转换开关(19)中去,AMRS前端控制处理及转换开关(19)根据状态设置及转换开关(22)的设置参数将由辐射参量采集单元(17)、GPS接口(18)和高度数据采集单元(16)得到的数据进行综合处理。对于无人机型,它一方面将处理的数据送给状态设置及转换开关(22),以改变状态设置及转换型,它一方面将处理的数据送给状态设置及转换开关(22),以改变状态设置及转换开关的参数,另一方面通过发射机数字接口(23),将数据通过无线电或卫星传输到地面接收系统(29)。当出现自检异常,剂量率溢出,剂量率过载和剂量溢出时,则在报警状态指示(21)上显示出来,这便于故障监测和地面调试。对于有人机系统,它除具有无人机系统的功能外,AMRS前端控制处理及转换开关(19)还根据ARMS后端通讯接口(20)的工作状态设置指令,以及状态设置及转换开关(22)送来的参数,将由辐射参量采集单元(17)、GPS接口(18)和高度数据采集单元(16)得到的数据进行综合处理,并将处理后的结果通过(20)送到ARMS后端串行口(25),然后再送到CPU及存储单元(26),(26)将得到的结果进行判别及进一步处理,然后在显示器(27)上显示出来,并通过打印机(24)将结果打印出来,同时操作人员根据所得到的结果可通过键盘(28)输入新的参数,存储单元(26)将输入的新参数,通过ARMS后端串行口(25)和ARMS后端通讯接口(20)再送给AMRS前端控制处理及转换开关(19)中去。根据硬件设计,整个系统有两个CPU,因此本系统软件设计包括两部分ARMS前端软件和ARMS后端软件。两个软件的功能及关系如图6。该系统具有以下突出特点A、测量传感器(2)由多个传感器探头组成,可在系统中的处理器控制下根据不同的被测核辐射剂量自动转换到合适的传感器探头上,使测量精度得到提高;B、高度表(3)的高度测量精度高,从而满足了核辐射对高度测量的精度要求;C、ARMS前端(4)和ARMS后端(6)中的处理器采用高速的处理器,使数据处理速度大大加快;D、由于软件的灵活性,可使传感器根据不同的设置自动进行传感器探头之间的转换。由于本专利技术的对核辐射进行实时快速测量用的数据处理与传输系统具有在地面、空中进行测量的功能,因此又分为(A)无人机测量传感器(2)将被测对象(1)中所测的核辐射量转化为连续脉冲输出至数据测量处理与传输系统前端(简称为ARMS前端)(4),(4)接收高度表(3)发来的高度信息及GPS接收机(5)送来的地理坐标和测量时间,并与(2)中送来的测量值一道复合成一批数据,暂存在(4)的存贮单元中,然后通过(4)中的无线传输实时发送给地面接收系统(7)或者通过无线传输发送给卫星,再由卫星实时发送给地面接收系统(7),(7)按照用户要求进行处理显示及打印,并对系统的异常进行报警。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对核辐射进行实时快速测量用的数据处理及传输系统,包括辐射测量传感器、GPS接收机、用户接收部件组成,其特征在于:还包括一数据测量处理与传输部分前端和高度表,其中,辐射测量传感器#1(9)对应测量范围的上段,和辐射测量传感器#2(8)对应测量范围的下段,辐射测量传感器(8)和(9)分别由高压模块A(12)和为高压模块B(13)提供高压。传感器探头和量程切换(14),由ARMS前端(4)控制处理存储单元(19)进行控制,并根据辐射测量传感器(8)和(9)的输入信号以及辐射参量采集单元(17)的上次测量结果来控制高压模块A(12)和B(13),再由高压模块A(12)和B(13)来控制辐射测量传感器(8)和(9)的工作状态;由传感器探头和量程切换(14)送到辐射参量采集单元(17)中的信号在AMRS前端控制处理及转换开关(19)的控制下进行数据采集及处理,然后放回到AMRS前端控制处理及转换开关(19)中去;GPS接收天线(10)将接收到的卫星上的信号送到GPS接收机(15),然后通过GPS接口(18)送到AMRS前端控制处理及转换开关(19);高度表(11)将得到的信号送到高度数据采集单元(16),高度数据采集单元(16)在AMRS前端控制处理及转换开关(19)的控制下进行数据采集及处理,然后放到AMRS前端控制处理及转换开关(19)中去,AMRS前端控制处理及转换开关(19)根据状态设置及转换开关(22)的设置参数将由辐射参量采集单元(17)、GPS接口(18)和高度数据采集单元(16)得到的数据进行综合处理;它一方面将处理的数据送给状态设置及转换开关(22),以改变状态设置及转换开关的参数,另一方面通过发射机数字接口(23),将数据通过无线电或卫星传输到地面接收系统(29),当出现自检异常,剂量率溢出,剂量率过载和剂量溢出时,则在报警状态指示(21)上显示出来。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李茂堂李丽红张松寿李淑绥张晓王拴荣李润新
申请(专利权)人:中国科学院空间科学与应用研究中心
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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