РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ОТВЕТЧИК Российский патент 2009 года по МПК G01S13/74 

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности к вторичной радиолокации, и может быть использовано на летательных аппаратах.

Известен самолетный ответчик, содержащий n антенн и n соответствующих приемных каналов, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные преселектор, усилитель, смеситель, фильтр, выход которого является первым входом ступенчатого аттенюатора, усилитель промежуточной частоты, аналогово-цифровой преобразователь, цифровое декодирующее устройство, выход которого подключен к соответствующему для данного канала входу цифрового устройства сравнения амплитуд запросного сигнала, выход усилителя промежуточной частоты также является входом порогового устройства, выход которого через счетчики импульсов подключен к блоку сравнения количества импульсов, выход последнего соединен с входом счетчика параллельного двоичного управляющего кода, выход которого соединен со вторым входом ступенчатого аттенюатора, а также подключен и к соответствующему входу цифрового устройства сравнения амплитуд запросного сигнала через блок преобразователя параллельного двоичного управляющего кода в последовательный, а выход цифрового устройства сравнения амплитуд запросного сигнала является выходом устройства. (Патент RU №2215302 С2. Самолетный ответчик. - МПК₇: G01S 3/28, G01S 13/75. - 2003.10.27). Недостатком известного устройства является сложность конструкции, требующей большие массогабаритные параметры и энергопотребление.

Известен самолетный ответчик, содержащий, по меньшей мере, две антенны и соответствующие приемопередающие тракты, которые включают разделительный фильтр, приемник, дешифратор и шифратор кода, передатчик, выход последнего подключен ко второму входу разделительного фильтра, и пульт управления, в котором смонтировано устройство набора кода. (Кн. Давыдов П.С. и др. Авиационная радиолокация: Справочник. - М.: Транспорт, 1984, 223 с. - с.165-167, рис.5.18). Известный самолетный ответчик предназначен для работы в системах вторичной радиолокации, использующих как международный код RBS, так и код УВД. Данное устройство принято за прототип.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является использование двух дублирующих ответчиков, работающих от одного пульта управления, что увеличивает массогабаритные параметры и усложняет конструкцию.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение конструкции и снижение массогабаритных параметров.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является упрощение конструкции, снижении массогабаритных параметров и энергопотребления.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном радиолокационном ответчике, содержащем, по меньшей мере, две приемопередающие антенны и соответствующие им приемопередающие тракты, включающие разделительный фильтр, приемник, а также последовательно соединенные дешифратор и шифратор кодов и передатчик, выход последнего подключен ко второму входу разделительного фильтра, и пульт управления, в котором смонтировано устройство набора кода, согласно предложенному техническому решению устройство набора кода содержит соединенные на входе посредством тумблеров переключения сдвоенные блоки асинхронно работающих переключателей кодов запросного и ответного сигналов, одноименные позиции которых параллельно сопряжены с соответствующими частотными каналами временной расстановки импульсов действующих кодов запросного и ответного сигналов запоминающих устройств дешифратора и шифратора кодов, при этом каждый приемопередающий тракт содержит последовательно соединенные с приемопередающей антенной разделительный фильтр и приемник, а также передатчик, выход последнего подключен ко второму входу разделительного фильтра соответствующего тракта, для чего в ответчик введен антенный маркер, соединенный, с одной стороны, с выходами приемников, а с другой - одним выходом подключен к дешифратору, а вторым - параллельно к сдвоенным блокам асинхронно работающих переключателей кодов запросного и ответного сигналов через тумблеры переключения, установленные на пульте управления.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного радиолокационного ответчика, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

На чертеже показана функциональная схема предложенного радиолокационного ответчика.

Радиолокационный ответчик содержит, по меньшей мере, два приемопередающих тракта, каждый из которых включает последовательно соединенные приемопередающие антенны 1₁ и 1₂, разделительные фильтры 2₁ и 2₂, приемники 3₁ и 3₂, последние выходами подключены к антенному маркеру 4, один выход которого подключен к дешифратору 5 кода запросного сигнала, а второй - параллельно к сдвоенным блокам асинхронно работающих переключателей 6↔6' кода запросного сигнала посредством тумблера переключения 7 и переключателей 8↔8' кода ответного сигнала посредством тумблера переключения 9. Переключатели 6↔6' имеют n позиций переключения каналов для различных кодов запросного сигнала. Одноименные позиции сдвоенного блока асинхронно работающих переключателей 6↔6' кода запросного сигнала параллельно сопряжены с соответствующими частотными каналами временной расстановки импульсов действующих кодов запросного сигнала запоминающего устройства дешифратора 5, который подключен к шифратору 10 кода ответного сигнала. Переключатели 8↔8' имеют m позиций переключения каналов для различных кодов ответного сигнала, которые одноименными позициями параллельно сопряжены с соответствующими частотными каналами временной расстановки импульсов действующих кодов ответного сигнала запоминающего устройства шифратора 10. К шифратору 10 подключены бортовые датчики 11, например высоты полета и/или остатка топлива и т.п. Тумблеры переключения 7 и 9 расположены на пульте управления 12. Шифратор 10 соединен с передатчиками 13₁ и 13₂, выходы последних подключены ко вторым входам разделительных фильтров 2₁ и 2₂ соответствующих передающих трактов ответчика.

Радиолокационный ответчик работает следующим образом.

Перед вылетом с пульта управления 12 включают работу ответчика. Переключатель 6 кода запросного сигнала, имеющий двенадцать (I-XII) позиций, устанавливают, например, в позиции III. Переключатель 8 кода ответного сигнала, имеющий семь (I-VII) позиций, устанавливают, например, в позиции VII. Переключатель 6' запасного кода запросного сигнала, имеющий также двенадцать (I-XII) позиций, устанавливают, например, в позиции VIII, а переключатель 8' запасного кода ответного сигнала, имеющий также семь (I-VII) позиций, например, в позиции V. Выбор позиций кодов переключателей 6↔6' и 8↔8' определен действующим расписанием кодов запросного и ответного сигналов на дату полетов. Очередность работы переключателей 6↔6' кода запросного сигнала определена посредством тумблера 7, который вначале установлен на первой позиции для переключателя 6, а переключателей 8↔8' кода ответного сигнала - посредством тумблера 9, который вначале установлен также на первой позиции для переключателя 8.

Запросный радиосигнал с частотой f₁ принимается двумя разнесенными приемопередающими антеннами 1₁ и 1₂, установленными, например, сверху и снизу фюзеляжа самолета, причем с различными по величине амплитуды A₁≠A₂, полученными в зависимости от положения самолета относительно запросчика, которые одновременно передаются в разделительные фильтры 2₁ и 2₂, выполняющие функции разделения сигналов «прием-передача» по несущей частоте и исключающие прямое прохождение сигналов от передатчиков 13₁ и 13₂ с частотой f₂ в приемные тракты, с одной стороны, и с другой - передачу сигналов с приемопередающих антенн 1₁ и 1₂ в приемники 3₁ и 3₂, в которых запросные сигналы детектируются и усиливаются и поступают в маркер 4 для определения одной из приемопередающих антенн 1₁ или 1₂ с наибольшей величиной амплитуды A=max(A₁, A₂) принятого запросного сигнала - и что запросный сигнал принят по главному лепестку диаграммы направленности этой антенны. Из маркера 4 запросный сигнал с номером приемопередающей антенны 1₁ или 1₂ с наибольшей величиной амплитуды A_max передается в дешифратор 5 кода запросного сигнала и параллельно на двенадцатипозиционный переключатель 6 кода запросного сигнала через тумблер переключения 7 и семипозиционный переключатель 8 кода ответного сигнала через тумблер переключения 9. В дешифраторе 5 запросный сигнал декодируется и полученный код сравнивается с действующим кодом запросного сигнала, заданным переключателем 6 на пульте управления 12. После подтверждения соответствия кода запросного сигнала коду, заданному переключателем 6 кода запросного сигнала, дешифратор 5 выдает команду шифратору 10 на выдачу ответного сигнала. Одновременно дешифратор 5 выдает шифратору 10 номер одной из приемопередающих антенн 1₁ или 1₂ с наибольшей величиной амплитуды A_max, определенный антенным маркером 4, и команду на формирование ответного сигнала в коде, заданным семипозиционным переключателем 8 кода ответного сигнала. Шифратор 10 формирует код ответного сигнала в соответствии с содержанием запроса. Сформированная кодированная последовательность импульсов кода ответного сигнала из шифратора 10 передается в один из передатчиков 13₁ или 13₂ приемного тракта с приемопередающей антенной 1₁ или 1₂, которой был получен запросный сигнал с наибольшей величиной амплитуды A_max, определенной антенным маркером 4. В выбранном передатчике 13₁ или 13₂ кодированная последовательность импульсов ответного сигнала, соответствующая заданному коду переключателем 8 на пульте управления 12, преобразуется в высокочастотный сигнал с частотой f₂, который усиливается и передается в соответствующий разделительный фильтр 2₁ или 2₂ и приемопередающую антенну 1₁ или 1₂, с помощью которой ответный радиосигнал излучается в эфир. При смене кодов запросного и ответного сигналов, определенных действующим расписанием кодов в течение полета, пилот с пульта управления 12 оперативно устанавливает вручную посредством переключения тумблера 7 с первой позиции для переключателя 6 кода запросного сигнала с позиции III на вторую для переключателя 6' кода запросного сигнала с позицией VIII и/или посредством переключения тумблера 9 с первой позиции для переключателя 8 кода ответного сигнала с позиции VII на вторую для переключателя 8' кода ответного сигнала с позицией V.

Предложенный радиолокационный ответчик предполагается разместить на больших летательных аппаратах.

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано преимущественно на летательных аппаратах. Достигаемым техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности при снижении массогабаритных параметров. Указанный результат достигается за счет того, что радиолокационный ответчик содержит, по меньшей мере, две приемопередающие антенны и соответствующие им приемопередающие тракты, каждый из которых включает последовательно соединенные разделительный фильтр, приемник и антенный маркер, соединенный, с одной стороны, с выходами приемников, а с другой, - одним выходом с дешифратором кода и вторым выходом параллельно с тумблерами переключения асинхронно работающих переключателей кодов запросного и ответного сигналов, установленных на пульте управления, и шифратор кода, вход которого подключен к выходу дешифратора, а выходы подключены к передатчикам, соединенным со вторым входом разделительных фильтров соответствующих приемопередающих трактов. Переключатели кодов запросных и ответных сигналов подключены каналами к соответствующим для каждой позиции переключателя входам дешифратора и шифратора. 1 ил.

Радиолокационный ответчик, содержащий, по меньшей мере, две приемопередающие антенны и соответствующие им приемопередающие тракты, а также пульт управления, в котором смонтировано устройство набора кода, и последовательно соединенные дешифратор и шифратор кодов, отличающийся тем, что устройство набора кода содержит соединенные по входу посредством тумблеров переключения сдвоенные блоки асинхронно работающих переключателей кодов запросного и ответного сигналов, одноименные позиции которых сопряжены с соответствующими частотными каналами временной расстановки импульсов действующих кодов запросного и ответного сигналов запоминающих устройств дешифратора и шифратора кодов, при этом каждый приемопередающий тракт содержит последовательно соединенные приемопередающую антенну, разделительный фильтр и приемник, а также передатчик, выход которого подключен к второму входу разделительного фильтра соответствующего тракта, а вход соединен с выходом шифратора, кроме того, в ответчик введен антенный маркер, соединенный с выходами приемников для определения номера приемопередающей антенны с наибольшей величиной амплитуды принятого запросного сигнала по главному лепестку диаграммы направленности, при этом один выход антенного маркера подключен к дешифратору, а второй выход подключен параллельно к сдвоенным блокам асинхронно работающих переключателей кодов запросного и ответного сигналов через тумблеры переключения, установленные на пульте управления.