СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ УТЕРЯННОГО ПРЕДМЕТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2002 года по МПК G01S13/74 

Предлагаемое техническое решение относится к области радиолокации, в частности к области определения местоположения объектов с использованием вторичного излучения радиоволн.

Известны способы и устройства определения местоположения утерянных (похищенных) предметов, основанные на пеленгации различного вида излучателей (маяков), размещенных на этих предметах. Широко используются радиоизлучатели (заявка GB, 2256106, 4 G 01 S 13/74, РЖ ИСМ 85-12-94). Недостатком таких способов и устройств является постоянное излучение сигнала, что дает возможность достаточно просто определить структуру (несущую частоту, вид модуляции, кодировку на видеочастоте) излучаемого сигнала и затем сформировать и излучить ложный сигнал, имитирующий сигнал маяка утерянного предмета. В результате определить истинное местоположение утерянного предмета оказывается затруднительно.

Эффективным способом определения местоположения утерянных предметов является способ, основанный на использовании вторичного радиоизлучателя (радиоответчика), размещаемого на предмете и излучающего сигнал опознавания в ответ на внешний сигнал опроса, излучаемый внешним передатчиком - радиозапросчиком. Сигналы опроса и опознавания являются уникальными для данного предмета. Сигнал опознавания принимается внешними приемниками, и по их данным определяется местоположение источника сигнала опознавания, а следовательно, и утерянного предмета. Способы и устройства описаны, например, в книге Сиверса А.П., Суслова Н.А. Основы радиолокации, М.: Сов. радио, 1956, стр. 197-204.

Устройство, реализующее указанный способ, содержит радиозапросчик, радиоответчик и внешние приемные устройства. При этом на предмете размещается радиоответчик, приемник которого постоянно включен. При излучении передатчиком радиозапросчика сигнала опроса он принимается приемником радиоответчика, включается передатчик радиоответчика и излучается сигнал опознавания. Сигнал опознавания принимается внешними приемными устройствами, пеленгуется источник сигнала и определяется его местоположение, а следовательно, и местоположение утерянного предмета.

Недостатки известного способа и устройства состоят в том, что в случае похищения предмета излучение сигнала опознавания передатчиком радиоответчика может быть относительно просто обнаружено, определена структура сигнала опознавания и затем приняты меры по подавлению этого сигнала специально организованными помехами или нарушена работа радиоответчика.

Наиболее близким к заявляемому является способ, описанный в заявке GB 2207787, G 01 S 13/74, ВНИИПИ 109-24-89. Способ заключается в излучении сигнала опроса, приеме этого сигнала приемником, размещенным на предмете, излучении сигнала опознавания передатчиком, также размещенным на предмете, приеме сигнала опознавания, определении по полученным данным местоположения источника сигнала опознавания.

Наиболее близкое устройство, реализующее описанный выше способ, содержит (фиг. 1) приемо-передающие станции 1, радиоответчик 2, пункт обработки 3, причем радиоответчик 2 включает в себя последовательно соединенные приемник 4, дешифратор 5, кодирующее устройство 6, модулятор 7, высокочастотный генератор 8.

Известное устройство работает следующим образом. Приемник 4 радиоответчика 2, размещенного на предмете, постоянно включен. Для определения местоположения предмета с одной из приемо-передающих станций 1 излучается сигнал опроса, кодировка которого соответствует только данному предмету, сигнал принимается приемником 4 радиоответчика, с выхода которого он поступает на дешифратор 5. Сигнал на выходе дешифратора 5 появляется только в том случае, если кодировка принятого сигнала опроса соответствует кодировке, установленной для данного предмета. Этот сигнал является запускающим для кодирующего устройства 6, где формируется сигнал опознавания на видеочастоте. В модуляторе 7 и высокочастотном генераторе 8 видеоимпульсы преобразуются в радиоимпульсы и затем через антенну излучаются. Сигнал опознавания принимается приемопередающими станциями 1, в которых определяются направления на его источник. Координаты приемо-передающих станций вместе с информацией о принятых сигналах передаются в пункт обработки 3, где вычисляются координаты радиоответчика 2, а следовательно, и утерянного предмета.

Недостаток способа и устройства состоит в следующем. Так как подобные способы и устройства определения местоположения предмета используются достаточно широко, то известны и методы противодействия им в случае похищения предмета. Так, например, используя специальное устройство (сканер), содержащий широкополосные передатчик и приемник, облучают утерянный предмет различными сигналами, фиксируют сигнал, запускающий передатчик сигнала опознавания, и, анализируя ответный сигнал, подбирают сигнал, искажающий сигнал опознавания. Такой сигнал излучают. В результате суммарный ответный сигнал отличается от сигнала опознавания, и в приемо-передающей станции игнорируется. Поэтому определить местоположение источника такого сигнала оказывается невозможным.

Другой метод противодействия описываемой системе состоит в имитации сигнала опознавания. После того как структура сигнала опознавания определена, на месте похищенного предмета оставляется передатчик, его излучающий, а радиоответчик предмета отключается или разрушается. В этом случае местоположение источника сигнала опознавания не изменяется, что делает определение местоположения утерянного предмета практически невозможным.

Предлагаемое техническое решение направлено на устранение указанных недостатков.

Решаемой задачей (техническим результатом), таким образом, является повышение надежности определения местоположения утерянного предмета.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе, заключающемся в излучении сигнала опроса, приеме этого сигнала приемником, размещенным на предмете, излучении сигнала опознавания передатчиком, также размещенным на предмете, приеме сигнала опознавания, определении по полученным данным местоположения источника сигнала опознавания, согласно изобретению излучение сигнала опознавания производят через заданный владельцем предмета интервал времени после приема сигнала опроса;
тем, что применяют звуковые, инфракрасные, оптические, радио и иные сигналы.

Указанный технический результат достигается также тем, что в устройство поиска утерянных предметов, содержащее приемо-передающие станции, радиоответчик, размещенный на предмете, пункт обработки, причем радиоответчик включает в себя последовательно соединенные приемник, дешифратор, кодирующее устройство, модулятор, высокочастотный генератор, согласно изобретению введено устройство для отсчета времени, вход и выход которого соединены соответственно с выходом кодирующего устройства и с входом модулятора;
тем, что радиоответчик размещен на предмете как его неотъемлемая часть, недоступная для отключения или изъятия.

Поясним суть предлагаемого технического решения.

Повышение надежности определения местоположения предмета в случае его похищения в предлагаемом техническом решении достигается за счет того, что сигнал опознавания излучается передатчиком утерянного предмета не сразу после приема сигнала опроса, а спустя некоторое время, известное только владельцу предмета. Причем отсчет времени после приема каждого нового сигнала опроса начинается сначала, даже если сигнал опознавания на предыдущий сигнал опроса еще не был излучен. Введение такой задержки позволяет значительно затруднить анализ структуры сигналов опроса и опознавания при сканировании приемника и передатчика предмета с помощью специальных технических средств на основе широкополосных передатчиков и приемников с анализаторами спектра (сканеров). Так, облучение радиоответчика различными сигналами с целью преднамеренного включения передатчика и излучения сигнала опознавания для дальнейшего анализа его структуры не даст положительного результата, даже если сигнал сканера случайно совпал с сигналом опроса. Это приведет лишь к запуску устройства отсчета времени. Момент времени излучения сигнала опознавания вновь изменится при излучении владельцем предмета сигнала опроса. Таким образом, введение задержки излучения сигнала опознавания на известное только владельцу предмета время значительно затрудняет определение структуры сигнала опроса и опознавания, а следовательно, и умышленное его искажение. Постановка же похитителем предмета широкополосной помехи на длительное время с целью подавить сигналы запроса и опознавания в интервале времени, заведомо превышающем возможный интервал, установленный в устройстве отсчета времени, нецелесообразна, так как позволяет пеленговать сам постановщик помехи. Таким образом, введение указанной операции позволяет значительно увеличить вероятность излучения сигнала опознавания и, следовательно, повысить надежность определения местоположения утерянного предмета.

Определение местоположения сигнала радиоответчика производится известными методами (Справочник офицера противовоздушной обороны. М.: Военное изд-во, 1987, стр. 106-107). Например, при использовании метода триангуляции требуется не менее двух приемников, при использовании метода дальностей - не менее трех.

Чрезвычайно важным требованием к аппаратуре радиоответчика является требование невозможности ее изъятия, отключения или повреждения. Поэтому указанная аппаратура должна встраиваться в основные элементы предмета таким образом, чтобы доступ к ней без его разрушения был исключен. Эти требования могут быть выполнены только в процессе проектирования и изготовления предмета.

Устройство поиска утерянных предметов может быть построено с использованием звуковых, инфракрасных, оптических, радио и иных сигналов.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

Фиг.1 - блок-схема известного устройства.

Фиг. 2 - блок-схема устройства поиска утерянных предметов, реализующая предлагаемый способ.

Устройство, реализующее предлагаемый способ (фиг.2), содержит приемо-передающие станции 1, радиоответчик 2, пункт управления 3, причем аппаратура радиоответчика включает в себя последовательно соединенные приемник 4, дешифратор 5, кодирующее устройство 6, устройство для отсчета времени 9, модулятор 7, высокочастотный генератор 8.

Устройство может быть выполнено на следующих элементах.

Приемо-передающие станции 1 - запросчик (Сиверс А.П., Суслов Н.А. Основы радиолокации, "Сов. радио", 1956, стр. 198).

Пункт обработки 3 - вычислительное устройство на базе электронно-вычислительной машины (Фигурнов В.Э. "IBM для пользователя", М., 1996, 25-27).

Приемник 4 - супергетеродинного типа (Справочник по основам радиолокационной техники, М., 1967, стр. 343-344).

Дешифратор 5 - дешифратор команд (Типугин В.Н., Вейцель В.А., Радиоуправление, "Сов. радио", 1961 г., с. 430-431).

Кодирующее устройство 6 - устройство, реализованное по принципам, описанным в книге Сиверса А.П., Суслова Н.А. Основы радиолокации, "Сов. радио", 1956, стр. 207-209.

Модулятор 7 - импульсный модулятор (Справочник по основам радиолокационной техники, М., 1967, стр. 312-317).

Высокочастотный генератор 8 - импульсного типа (Справочник по основам радиолокационной техники, М., 1967, стр. 277-279).

Устройство для отсчета времени 9 - по схеме мультивибратора (Г. Скобелев "Временное регулирование температуры в холодильнике", журнал "Радиолюбитель", 10, 1999, стр. 28-29).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. В устройстве для отсчета времени 9 владельцем предмета заранее устанавливается некоторый известный только ему интервал времени Т между моментами приема сигнала опроса и начала передачи сигнала опознавания. Приемник 4 радиоответчика, размещенного на предмете, включен постоянно. Для определения местоположения предмета с одной из приемо-передающих станций 1 излучается сигнал опроса, структура которого соответствует данному предмету. Сигнал опроса принимается приемником 4, с выхода которого он подается на дешифратор 5, где код сигнала опроса сравнивается с кодом, установленным для данного предмета. Сигнал на выходе дешифратора 5 появляется только в том случае, если код принятого сигнала опроса совпадает с заданным. Выходной сигнал дешифратора 5 запускает устройство для отсчета времени 9. По прошествии заданного времени Т с выхода устройства 9 выдается сигнал, являющийся импульсом запуска кодирующего устройства 6, в котором формируется сигнал опознавания на видеочастоте. Модулятор 7 и высокочастотный генератор 8 представляют собой известную схему передатчика. В этих устройствах видеоимпульсы преобразуются в радиосигналы и затем излучаются. Сигнал опознавания принимается приемо-передающими станциями 1. Координаты приемо-передающих станций вместе с информацией о принятых сигналах передаются в пункт обработки 3, где известными методами вычисляется местоположение радиоответчика 2, а следовательно, и утерянного предмета.

Предлагаемое техническое решение относится к области радиолокации, в частности к области определения местоположения объектов с использованием вторичного излучения радиоволн. Достигаемым техническим результатом является повышение надежности определения местоположения утерянного предмета. Указанный результат достигается тем, что в известном способе, заключающемся в излучении сигнала опроса, приеме этого сигнала приемником, размещенным на предмете, излучении сигнала опознавания передатчиком, также размещенным на предмете, приеме сигнала опознавания, определении по полученным данным местоположения источника сигнала опознавания, согласно изобретению излучение сигнала опознавания производят через заданный владельцем предмета интервал времени после приема сигнала опроса; тем, что применяют звуковые, инфракрасные, оптические, радио- и иные сигналы. Указанный технический результат достигается также тем, что в устройство поиска утерянных предметов, содержащее приемопередающие станции, радиоответчик, размещенный на предмете, пункт обработки, причем радиоответчик включает в себя последовательно соединенные приемник и дешифратор, а также последовательно соединенные кодирующее устройство, модулятор и высокочастотный генератор, согласно изобретению введено устройство для отсчета времени, вход и выход которого соединены соответственно с выходом дешифратора и с входом кодирующего устройства, радиоответчик размещен на предмете как его неотъемлемая часть, недоступная для отключения или изъятия. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ определения местоположения утерянного предмета, заключающийся в излучении сигнала опроса, приеме этого сигнала приемником, размещенным на предмете, излучении сигнала опознавания передатчиком, также размещенным на предмете, приеме сигнала опознавания, определении по полученным данным местоположения источника сигнала опознавания, отличающийся тем, что излучение сигнала опознавания производят через заданный владельцем предмета интервал времени после приема сигнала опроса. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют звуковые, инфракрасные, оптические, радио- или иные сигналы. 3. Устройство для поиска утерянных предметов, содержащее приемо-передающие станции, радиоответчик, размещенный на предмете, пункт обработки, причем радиоответчик включает в себя последовательно соединенные приемник и дешифратор, а также последовательно соединенные кодирующее устройство, модулятор и высокочастотный генератор, отличающееся тем, что введено устройство для отсчета времени, вход и выход которого соединены соответственно с выходом дешифратора и с входом кодирующего устройства. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что радиоответчик размещен на предмете как его неотъемлемая часть, недоступная для отключения или изъятия.