РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ЗАПРОСЧИК ПЕРЕНОСНОГО КОМПЛЕКСА Российский патент 2011 года по МПК G01S13/75 

Изобретение относится к активной радиолокации и может быть использовано в системах опознавания объектов, снабженных радиолокационными ответчиками и обнаруженных визуально с переносных комплексов.

Известны запросчики, содержащие антенну, передатчик, приемник, два циркулятора, амплитудный селектор и дешифратор, позволяющие провести полный процесс обнаружения и измерения координат цели по азимуту и дальности в нескольких режимах за один цикл обзора, ограничившись небольшим количеством запросов (авторское свидетельство SU №1835931 А1. Запросчик (его варианты). - МПК6 G01S 13/75, G01S 13/79. - Бюл.№25, 10.09.1995).

Известен запросчик радиолокационной системы активного запроса-ответа, содержащий передатчик, циркуляторы, антенну с суммарно-разностной диаграммой направленности, высокочастотный суммарно-разностный мост, приемник, детектирующий суммарно-разностный мост, пороговые устройства по мощности и по отношению, управляемый аттенюатор и блок управления (патент RU №2029972 С1. Запросчик радиолокационной системы активного запроса-ответа. - МПК6 G01S 13/75, G01S 13/79. - 1995.02.27).

Известен радиолокационный запросчик, содержащий передатчик, приемо-передающую антенну, последовательно соединенные развязывающий блок, приемник, выход которого соединен с входом блока измерения, а выход с входом передатчика, выходом соединенного с входом блока измерения, направленный ответвитель, управляемый аттенюатор и формирователь ответного сигнала, на вход которого подается команда «Калибровка» (патент RU №2234109 С1. Радиолокационной запросчик. - МПК6 G01S 13/75, G01S 13/79. - 1995.02.27).

Недостатком известных радиолокационных запросчиков являются большие их массогабариты.

Наиболее близким аналогом наземного радиолокационного запросчика системы активного запроса-ответа, принятым за прототип, является радиолокационный запросчик, содержащий последовательно соединенные приемо-передающую антенну, циркулятор, развязывающий блок, приемник, дешифратор, блок памяти, блок отображения информации, последовательно соединенные шифратор и передатчик (авторское свидетельство СССР №1309754. Вторичная радиолокационная система. - МПК6 G01S 13/75, G01S 13/79. - 22.08.1985). Данное изобретение принято за прототип.

Недостатком известного запросчика являются большие его массогабариты.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение массогабаритов и применение его на переносных комплексах с малой мощностью источника электроэнергии.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, являются малые массогабариты и возможность применение его на переносных комплексах с малой мощностью источника электроэнергии.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном радиолокационном запросчике переносного комплекса, содержащем последовательно соединенные шифратор и передатчик и последовательно соединенные приемник и дешифратор, а также блок соответствий «запрос-ответ» и антенно-фидерное устройство с суммарно-разностной диаграммой направленности, последнее подключено суммарным каналом двухсторонней связи к передатчику и разностным каналом односторонней связи к приемнику, согласно предложенному техническому решению

в него введены устройство управления, подключенное первым выходом к первому входу шифратора, вторым выходом ко второму входу дешифратора и третьим выходом к первому входу блока соответствий «запрос-ответ», последовательно соединенные устройство оценки ответных сигналов и устройство согласования уровней напряжения запросных и ответных сигналов, последнее подключено вторым входом и двумя выходами каналов односторонней связи к устройству запуска переносного комплекса, а третьим выходом - ко второму входу шифратора, и распределительный блок вторичного электропитания, подключенный тремя линиями дифференцированного напряжения к источнику электропитания переносного комплекса, причем одним положительным входом параллельно к передатчику, другим положительным входом параллельно к третьему входу устройства согласования уровней напряжения и отрицательным входом, и двумя выходами дифференцированного напряжения для электропитания составных частей запросчика, при этом выход дешифратора подключен к устройству оценки ответных сигналов, а блок соответствий «запрос-ответ» вторым входом подключен ко второму выходу шифратора, первым выходом - ко второму входу передатчика, вторым выходом - к третьему входу дешифратора, и выход передатчика подключен суммарными каналом односторонней связи ко второму входу приемника;

устройство управления содержит узел контроля работоспособности составных частей запросчика, снабженный индикатором, и переключатели задания режимов и кодов ответных сигналов, размещенные на панели управления;

составные части запросчика выполнены моноблоком, а антенно-фидерное устройство закреплено на переносном комплексе, последнее при этом подключено суммарным каналом двухсторонней связи к передатчику и разностным каналом односторонней связи к первому входу приемника моноблока.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного радиолокационного запросчика переносного комплекса, 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 представленном чертеже показана структурная схема радиолокационного запросчика переносного комплекса.

Радиолокационный запросчик переносного комплекса содержит последовательно соединенные устройство согласования 1 уровней напряжения запросных и ответных сигналов с переносным комплексом, шифратор 2 и передатчик 3, последовательно соединенные приемник 4, дешифратор 5 и устройство оценки ответных сигналов 6, последнее выходом соединено с устройством согласования 1, а также последовательно соединенные устройство управления 7 и блок соответствий «запрос-ответ» 8, и распределительный блок вторичного электропитания 9, подключенный тремя входами дифференцированного напряжения к источнику электропитания переносного комплекса (условно не показан), причем с подключением положительного входа (+) входа 10 электропитания параллельно к передатчику 3, также положительным входом (+) входа 11 параллельно к третьему входу устройства согласования 1 и отрицательным входом (-) входа 12, и двумя выходами дифференцированного напряжения U_i для электропитания i составных частей запросчика. Устройство управления 7 содержит узел контроля работоспособности i составных частей запросчика, снабженный индикатором, и переключатель задания режимов и кодов ответных сигналов, размещенные на панели устройства управления 7, которое подключено первым выходом к первому входу шифратора 2 и вторым выходом ко второму входу дешифратора 5. Блок соответствий «запрос-ответ» 8 первым выходом подключен ко второму входу передатчика 3 и вторым выходом к третьему входу дешифратора 5, а вторым входом подключен ко второму выходу шифратора 2. Выход передатчика 3 подключен суммарными каналом Σ ко второму входу приемника 4. Устройство согласования 1 подключено вторым входом и двумя каналами выхода сигналов «свой» и «чужой» в устройство запуска переносного комплекса и третьим положительным входом линии 11 от источника электропитания переносного комплекса. Составные части запросчика выполнены моноблоком 13. Антенно-фидерное устройство (АФУ) 14 с суммарно-разностной диаграммой направленности закреплено на переносном комплексе и подключено суммарным каналом Σ двухсторонней связи к передатчику 3 и разностным каналом Δ односторонней связи к первому входу приемника 4 моноблока 13.

Предложенный радиолокационный запросчик переносного комплекса работает следующим образом.

В основе работы радиолокационного запросчика лежит принцип активного запросно-ответного радиолокационного опознавания объектов. Передатчик 3, устройство согласования 1 и распределительный блок вторичного электропитания 9 постоянно подключены входами электропередачи 10, 11 и 12 к источнику электропитания переносного комплекса. Распределительный блок вторичного электропитания 9 постоянно подключен двумя выходами дифференцированного напряжения U_i к i составным частям запросчика. При визуальном обнаружении опознаваемой цели в пределах досягаемости запросчика с переносного комплекса подают команду «Запуск» на второй вход устройства согласования 1, которая с третьего выхода передается на второй вход шифратора 2, после чего в запросчике выполняется переход из дежурного режима в рабочий. Встроенная система контроля работоспособности обеспечивает проверку исправности i составных частей запросчика с высокой степенью достоверности, а узел контроля, встроенный в устройство управления 7, выдает интегрированный результат проверки исправности высвечиванием единичного индикатора на панели устройства управления 7. С помощью многопозиционного переключателя, размещенного на панели устройства управления 7, номерами позиций задаются соответствующие времени режим работы запросчика и код ожидаемого ответного сигнала. На первом режиме последний передается с первого выхода устройства управления 7 на первый вход шифратора 2, а со второго выхода его на второй вход дешифратора 5 передается признак кода ответного сигнала, установленного на текущий момент времени. В этом случае шифратор 2 формирует запросный и передает его на первый вход передатчика 3. Второй режим задается последующими номерами позиций переключателя, определяющими код ожидаемого ответного сигнала, и передается с третьего выхода устройства управления 7 на первый вход блока соответствий «запрос-ответ» 8, который формирует запросный сигнал и признак кода ответного сигнала на текущий момент времени, после чего с первого его выхода передается запросный сигнал на второй вход передатчика 3, а со второго выхода передается признак кода ответного сигнала на третий вход дешифратора 5. Передатчик 3 формирует пакет запросных сигналов в заданном режиме опознавания объектов и передает его по каналу двухсторонней связи в АФУ 14, установленное на переносном комплексе, для излучения в направлении опознаваемого объекта. При местоположении опознаваемого объекта внутри створа диаграммы направленности антенны запросчика запросные сигналы вызывают излучение опознаваемым объектом ответного сигнала с соответствующим кодом.

Прием ответных сигналов от опознаваемого объекта осуществляется АФУ 14, установленным на переносном комплексе с применением суммарно-разностного метода формирования диаграммы направленности. Ответные сигналы принимаются суммарным каналом Σ и передаются по каналу двухсторонней связи в передатчик 3, который передает его на второй вход приемника 4, и одновременно разностным каналом Δ диаграммы направленности АФУ 14 передаются по каналу односторонней связи на первый вход приемника 4, последний путем вычитания амплитуд выполняет сравнение разнесенных по промежуточной частоте совпадающих во времени импульсов ответного кода или помехи из сигналов суммарного Σ и разностного Δ каналов и запрет на прохождение сигналов и помех, имеющих больший уровень в разностном канале Δ, или разрешение на прохождение сигналов и помех, имеющих больший уровень в суммарном канале Σ. Видеоимпульсы ответного сигнала с приемника 4 передаются на первый вход дешифратора 5, в последнем ответный сигнал декодируется и сравнивается с признаком ответного кода, установленным на текущий момент времени. Положительный результат сравнения из дешифратора 5 направляется в виде одноимпульсных сигналов в устройство оценки ответных сигналов 6, в котором происходит ее обработка по заданному критерию. При этом случайные импульсы помехи, попадающие в интервал, не приводят к потере принятого кода, если они не несут информации об имитации, отрицательный вес которой оценивается при суммировании результатов нескольких циклов декодирования в устройстве оценки ответных сигналов 6. В случае соответствия результата суммирования заложенному критерию - набору фиксированного количества правильных ответных сигналов на пакет посылаемых запросных сигналов - устройство оценки ответных сигналов 6 формирует и выдает результат опознавания на первый вход устройства согласования 1 уровней напряжения запросных и ответных сигналов, в котором сигнал согласовывается относительно нулевого уровня переносного комплекса. В случае соответствия напряжения с первого выхода устройства согласования 1 с выхода 1 передается на переносной комплекс признак «свой», а в противном случае - со второго выхода передается признак «чужой».

Предложенный радиолокационный запросчик переносного комплекса обладает высокой чувствительностью и стабильным уровнем амплитудного порога, при этом случайные импульсы помех не приводят к потере принятого кода.

Изобретение относится к активной радиолокации и может быть использовано в системах опознавания объектов, снабженных радиолокационными ответчиками и обнаруженных визуально с переносных комплексов. Достигаемый технический результат - снижение массогабаритов и возможность применения на переносных комплексах с малой мощностью источника электроэнергии. Указанный результат достигается за счет того, что радиолокационный запросчик переносного комплекса содержит определенным образом соединенные между собой устройство согласования уровней, шифратор, передатчик, приемник, дешифратор, устройство оценки ответных сигналов, устройство управления, блок соответствий «запрос-ответ», распределительный блок вторичного электропитания составных частей запросчика с дифференцированным напряжением. При этом устройство управления содержит узел контроля работоспособности составных частей запросчика, снабженный индикатором, и переключатель задания режимов и кодов ответных сигналов, размещенные на панели устройства управления. Антенно-фидерное устройство с суммарно-разностной диаграммой направленности закреплено на переносном комплексе и подключено суммарным каналом двухсторонней связи к передатчику и разностным каналом односторонней связи к первому входу приемника моноблока. 1 ил.

1. Радиолокационный запросчик переносного комплекса, содержащий последовательно соединенные шифратор и передатчик и последовательно соединенные приемник и дешифратор, а также блок соответствий «запрос-ответ» и антенно-фидерное устройство с суммарно-разностной диаграммой направленности, последнее подключено суммарным каналом двухсторонней связи к передатчику и разностным каналом односторонней связи к приемнику, отличающийся тем, что в него введены устройство управления, предназначенное для управления соответствующими времени режимами работы запросчика, задаваемыми номерами позиций многопозиционного переключателя, размещенного на панели устройства управления, при этом первый выход устройства управления подключен к первому входу шифратора, второй выход подключен к второму входу дешифратора, третий выход подключен к первому входу блока соответствий «запрос-ответ», предназначенного для формирования запросного сигнала и признака кода ответного сигнала на текущий момент времени, последовательно соединенные устройство оценки ответных сигналов, предназначенное для установления соответствия ответного сигнала набору фиксированного количества правильных ответных сигналов на пакет посылаемых запросных сигналов в реальном масштабе времени, и устройство согласования уровней напряжения запросных и ответных сигналов, предназначенное для согласования уровней напряжения запросных и ответных сигналов и команды «запуск» с переносного комплекса относительно нулевого уровня запросчика, при этом, в случае соответствия напряжения, с первого выхода устройства согласования передается на переносной комплекс признак «свой», в противном случае - со второго выхода передается признак «чужой», причем второй вход устройства согласования уровней напряжения запросных и ответных сигналов подключен к устройству запуска запросчика переносного комплекса, третий выход подключен к второму входу шифратора, введен также распределительный блок вторичного электропитания, подключенный тремя входами дифференцированного напряжения к источнику электропитания переносного комплекса, причем два входа являются положительными, а один отрицательным, кроме того, один из положительных входов подключен также к третьему входу устройства согласования уровней напряжения запросных и ответных сигналов, два выхода дифференцированного напряжения предназначены для электропитания составных частей запросчика, при этом выход дешифратора подключен к устройству оценки ответных сигналов, второй вход блока соответствий «запрос-ответ» подключен к второму выходу шифратора, первый выход блока соответствий «запрос-ответ» подключен к второму входу передатчика, второй выход - к третьему входу дешифратора, выход передатчика подключен суммарными каналом односторонней связи ко второму входу приемника, при этом в приемнике выполняют сравнение разностных по промежуточной частоте совпадающих по времени импульсов ответного кода из сигналов суммарного и разностного каналов и осуществляют запрет на прохождение сигналов, имеющих больший уровень в разностном канале, или разрешение на прохождение сигналов, имеющих больший уровень в суммарном канале.

2. Запросчик по п.1, отличающийся тем, что составные части запросчика выполнены моноблоком, при этом антенно-фидерное устройство закреплено на переносном комплексе.