МОДУЛЯТОР УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ МОДУЛИРОВАННОЙ ПОМЕХИ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫМ ПРИБОРАМ Российский патент 2010 года по МПК G02F1/00 

Изобретение относится к оптико-электронной технике и может найти применение в станциях защиты теплоизлучающих объектов от оптико-электронных приборов (ОЭП).

В ОЭП средств поражения информация о местоположении излучающего объекта в пространстве относительно оптической оси прибора кодируется с помощью анализаторов изображения путем амплитудно-фазовой модуляции (АФМ), частотно-фазовой модуляции (ЧФМ) или время-импульсной модуляции (ВИМ) инфракрасного (ИК) изображения объекта [1].

Наибольшее распространение получил способ защиты теплоизлучающих объектов от ОЭП путем формирования ИК помеховой регулярной импульсной последовательности на частоте, близкой к несущей ОЭП и превышающей по мощности сигнал от объекта в несколько раз [2], [3]. Однако этот способ эффективен для защиты объектов только от ОЭП с АФМ. Для других типов ОЭП (с ЧФМ или ВИМ) подобный помеховый сигнал не оказывает существенного влияния на подавляемый оптико-электронный прибор и является лишь дополнительным источником излучения, усиливающим ИК-излучение защищаемого объекта.

Известно устройство [4], позволяющее осуществлять защиту теплоизлучающих объектов от ОЭП всех типов.

Недостатком этого устройства является необходимость формирования помехового сигнала, превышающего по мощности сигнал от объекта в несколько раз для подавления ОЭП с ВИМ.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является формирователь модулированной помехи ОЭП [5], который позволяет эффективно подавлять оптико-электронные приборы всех типов при равной мощности сигналов от помехи и защищаемого объекта в спектральном диапазоне функционирования ОЭП. Однако для создания круговой зоны защиты объектов с высоким уровнем ИК-излучения трудно обеспечить равную мощность сигналов помехи и защищаемого объекта из-за высоких энергетических затрат на подавление. Поэтому, при установке станций защиты от ОЭП средств поражения на летательные аппараты (ЛА) для снижения энергетических затрат, излучение двигателей ЛА экранируется экранно-выхлопными устройствами (ЭВУ). Однако в процессе экранирования излучения двигателя происходит торможение потока, что приводит к росту температуры внутри выхлопного устройства, потере тяги двигателя и росту удельного расхода топлива.

В основу изобретения поставлена задача создания модулятора устройства формирования модулированной помехи ОЭП, позволяющего осуществить дальнейшее снижение энергетических затрат на формирование помехового сигнала и повышение эффективности устройства при подавлении оптико-электронных приборов средств поражения с АФМ, ЧФМ и ВИМ для защиты объектов с высоким уровнем ИК-излучения без применения ЭВУ.

Указанная задача решается тем, что предлагается новая структура модулятора устройства, которая создает вокруг защищаемого ЛА управляемое информационное поле, что позволяет устройству управлять полетом атакующего средства поражения с ОЭП любого типа модуляции в соответствии с алгоритмами, заложенными в структуре модулятора устройства. Этим обеспечивается большой промах или невозможность схода средства поражения с пускового устройства. Главным преимуществом устройств с заявляемой структурой модулятора является возможность использования в качестве источника ИК-излучения излучения собственных двигателей ЛА и без применения ЭВУ.

Одно из известных устройств [5] содержит модулятор излучателя в виде цилиндра, на образующих поверхностях которого выполнены проницаемые для инфракрасного излучения прорези и непрозрачные перемычки, перед модулятором размещен неподвижный концентратор ИК-излучения излучателя, расположенного внутри концентратора вдоль центральной оси, указанный модулятор установлен с возможностью вращения и возвратно-поступательных колебаний вокруг концентратора, и представляет собой сочетание регулярных структур, сформированных регулярными прорезями, и нерегулярных структур, сформированных нерегулярными перемычками.

Заявляемый модулятор отличается от известного тем, что структура модулятора представляет собой сочетание нерегулярных структур, сформированных дополнительными нерегулярными прорезями различной ширины, регулярных структур, сформированных равными прорезями и перемычками, дополнительных структур с неравными прорезями и перемычками и дополнительных структур с широкими перемычками.

Первое дополнительное отличие заключается в том, что дополнительные нерегулярные прорези от 2 до 20 раз превышают ширину прорезей регулярной структуры.

Второе дополнительное отличие заключается в том, что модулятор содержит дополнительные структуры, в которых нерегулярные прорези меньше ширины прорезей регулярной структуры, а нерегулярные перемычки больше ширины перемычек регулярной структуры.

Третье дополнительное отличие заключается в том, что отдельные нерегулярные прорези закрыты спектральными инфракрасными фильтрами.

Четвертое дополнительное отличие заключается в том, что широкие и равные перемычки указанной структуры модулятора от 40 до 60 раз превышают ширину перемычек регулярной структуры, что позволяет размещать ИК-излучатель с внешней стороны модулятора и дает возможность использовать ИК-излучение двигателя в качестве ИК-излучателя этого модулятора.

Принцип действия модулятора поясняется с помощью чертежа, где представлены отдельные фрагменты структуры модулятора и где обозначено: 1 - широкая перемычка; 2 - дополнительная нерегулярная прорезь; 3 - регулярная структура с равными прорезями и перемычками; 4 - дополнительная структура с неравными прорезями и перемычками; 5 - дополнительная нерегулярная прорезь, закрытая спектральным фильтром.

При модуляции ИК-излучения с помощью заявляемого модулятора на выходе устройства появляется последовательность импульсов ИК-излучения, постоянно изменяемая по определенному закону по длительности импульсов, амплитуде, фазе, длительности пачек импульсов, длительности пауз и спектральному составу излучения. В результате в пространстве вокруг защищаемого объекта возникает управляемое многомерное информационное поле, носителем которого является ИК-излучение устройства. При входе средства поражения с ОЭП в зону воздействия этого информационного поля возникает вторичная модуляция помеховой импульсной последовательности анализатором изображения ОЭП. При этом на выходе приемника излучения ОЭП возникает сложный сигнал, управляющий угловой скоростью и траекторией прецессии следящего гироскопа ОЭП, а следовательно, и рулевыми приводами средства поражения. Средство поражения начинает наводиться на подвижную «ложную цель», координаты которой не совпадают с координатами защищаемого объекта.

В результате проведенных натурных исследований получено, что ИК-излучение в виде помеховой импульсной последовательности, формируемой заявляемым модулятором устройства, надежно защищает теплоизлучающий объект от средств поражения с ОЭП всех типов модуляции при малых энергетических затратах и без применения ЭВУ.

Таким образом, предложенный модулятор устройства формирования модулированной помехи обеспечивают существенное снижение энергетических затрат при эффективном подавлении оптико-электронных приборов с АФМ, ЧФМ и ВИМ.

Литература

1. Криксунов Л.З., Кучин В.П., Лазарев Л.П. и др. Авиационные системы информации оптического диапазона. Справочник. М.: Машиностроение, 1985.

2. Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. Изд. второе. М.: Военное издательство, 1989, с.13-51.

3. Якушенков О.Г., Луканцев В.Н., Колосов М.П. Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах. М.: Радио и связь, 1981, с.58-60.

4. Патент RU 2166200 от 24.04.2000.

5. Патент RU 2233463 от 22.11.2002.

Изобретение относится к приборостроению. Структура модулятора представляет собой сочетание нерегулярных структур, сформированных нерегулярными прорезями различной ширины, регулярных структур, сформированных равными прорезями и перемычками, дополнительных структур с неравными прорезями и перемычками и дополнительных структур с широкими перемычками. Технический результат состоит в снижении энергетических затрат на формирование помехи при подавлении оптико-электронных приборов всех типов модуляции. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Модулятор устройства формирования модулированной помехи оптико-электронным приборам в виде цилиндра, на образующих поверхностях которого выполнены проницаемые для инфракрасного излучения прорези и непрозрачные перемычки, при этом указанный цилиндр установлен с возможностью вращения и возвратно-поступательных колебаний, отличающийся тем, что структура модулятора представляет собой сочетание нерегулярных прорезей различной ширины, регулярных структур, сформированных равными прорезями и перемычками, дополнительных структур с неравными прорезями и перемычками и дополнительных перемычек, которые от 40 до 60 раз превышают ширину перемычек регулярной структуры.

2. Модулятор по п.1, отличающийся тем, что отдельные нерегулярные прорези от 2 до 20 раз превышают ширину прорезей регулярной структуры.

3. Модулятор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит дополнительные структуры, в которых нерегулярные прорези меньше ширины прорезей регулярной структуры, а нерегулярные перемычки больше ширины перемычек регулярной структуры.

4. Модулятор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что отдельные нерегулярные прорези закрыты спектральными инфракрасными фильтрами.