СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ НАЗЕМНОЙ ТЕХНИКИ И ВОЕННОСЛУЖАЩИХ К СТОРОНЕ-УЧАСТНИЦЕ ВОЕННЫХ ДЕЙСТВИЙ Российский патент 2011 года по МПК G01S17/74 G01S13/75 F41H13/00 

Предлагаемая система предназначена для объективной оценки принадлежности, находящейся в пределах прямой видимости абонента, бронетанковой, автомобильной и другой наземной техники, а также военнослужащих и воинского подразделения в целом к одной из воюющих сторон, путем причисления исследуемого объекта к одному из классов: «свой», «союзник» или «чужой» на основе использования универсального для любой техники, относящейся к одному классу, оптического признака, отличающего ее от техники двух других классов, и идентификационной ПАВ-метки.

Известны системы и устройства для определения принадлежности наземной техники и военнослужащих к стороне-участнице военных действий (авт. свид. СССР №№1.096.690, 1.814.054; патенты РФ №№2.059.291, 2.140.719, 2.143.789, 2.206.885, 2.353.892; патент Германии №3.232.757; патент Великобритании №2.062.221; патенты WO №№0.005.567, 9.632.462. Гуревич М.М. и др. Оптические свойства лакокрасочных покрытий. Л., 1984, с.87, 37-38, 79, 41, 51-52, 104 и другие).

Из известных устройств и систем наиболее близким к предлагаемому является устройство, реализующее «Способ определения принадлежности наземной техники к стороне-участнице военных действий» (патент РФ №2.353.892, F41H 13/00, 2007), которое и выбрано в качестве прототипа.

Известное устройство содержит два приемника ИК-излучения, а поверхность техники классов «свой» и «союзник» имеет покрытие, исключающее возможность ИК-излучения в окружающее пространство техники этих классов в определенном интервале длин волн в отличие от техники класса «чужой», излучающей в окружающее пространство в этом волновом интервале.

При этом первый приемник ПК-излучения принимает излучение только в интервале длин волн, возможность излучения в котором исключается покрытием техники класса «свой», а второй приемник ИК-излучения принимает излучение только в интервале длин волн, возможность излучения в котором исключается покрытием поверхности техники класса «союзник».

Однако известное устройство обеспечивает определение принадлежности только наземной техники и не позволяет определять принадлежность военнослужащих и воинских подразделений в целом.

Кроме того, одна и та же военная техника может принадлежать любой из воюющих сторон, а также переходить из одних рук в другие перед и в ходе боевых действий. Поэтому определение принадлежности наземной техники с использованием ИК-излучения характеризуется сравнительно низкой достоверностью.

Следует также отметить, что опыт последней войны на Кавказе показывает, что визуальный признак, используемый для отличия федеральных войск от бандитских формирований в ряде случаев просто не работает, потому что террористы используют ту же камуфлированную военную форму, что и федералы. Это обстоятельство делает их визуально трудно различимыми.

Технической задачей изобретения является повышение достоверности определения принадлежности наземной техники и расширение функциональных возможностей известного устройства за счет достоверного определения принадлежности военнослужащих путем использования сканирующего блока и идентификационных меток, которыми снабжаются непосредственно перед боевыми действиями наземная техника и военнослужащие, относящиеся к классам «свой» и «союзник».

Поставленная задача решается тем, что система для определения принадлежности наземной техники и военнослужащих к стороне-участнице военных действий, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, два приемника ИК-излучения и системы абонента: оповещения, наведения управления и управления средствами поражения, при этом первый приемник ИК-излучения настроен на излучения только в интервале длин волн, возможность излучения в котором исключена покрытием техники класса «свой», а второй приемник настроен на излучения только в интервале длин волн, возможность излучения в котором исключена покрытием техники класса «союзник», отличается от ближайшего аналога тем, что абонент снабжен сканирующим блоком, размещенным на земле или на борту вертолета, а на наземную технику и военнослужащих, относящихся к классам «свой» и «союзник», установлены непосредственно перед военными действиями идентификационные метки, выполненные в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревыми преобразователем поверхностных акустических волн, связанным с микрополосковой приемопередающей антенной, и набором отражателей, причем сканирующий блок, размещенный на суше, содержит последовательно включенные задающий генератор, усилитель мощности, циркулятор, вход-выход которого связан с рупорной приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты, смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилитель промежуточной частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, а выход подключен к системам абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения, встречно-штыревой преобразователь поверхностных акустических волн содержит две гребенчатые системы электродов, две шины, которыми соединены электроды каждой из гребенок между собой, шины, в свою очередь, связаны с микрополосковой приемопередающей антенной.

Поставленная задача решается тем, что система для определения принадлежности наземной техники и военнослужащих к стороне-участнице военных действий по п.1 отличается от ближайшего аналога тем, что сканирующий блок размещен на борту вертолета и содержит передатчик и приемник, причем приемник состоит из одного измерительного и четырех пеленгационных каналов, передатчик и измерительный канал приемника выполнены в виде последовательно включенных задающего генератора, усилителя мощности, циркулятора, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого соединены с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, полосовой фильтр, первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, и системы абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения, каждый пеленгационный канал содержит последовательно включенные приемную антенну, усилитель высокой частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, и узкополосный фильтр, при этом к выходу первого узкополосного фильтра последовательно подключены шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, пятый узкополосный фильтр и первый узкополосный фильтр и первый фазометр, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены первая линия задержки, второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и второй фазометр, к выходу третьего узкополосного фильтра последовательно подключены седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом четвертого узкополосного фильтра, шестой узкополосный фильтр, и третий фазометр, к выходу четвертого узкополосного фильтра последовательно подключены вторая линия задержки, третий фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом четвертого узкополосного фильтра, и четвертый фазометр, вторые входы фазометров соединены с выходом опорного генератора, а выходы подключены к системам абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения, приемопередающая антенна передатчика и измерительного канала приемника размещена над втулкой винта вертолета, приемные антенны пеленгационных каналов размещены на концах лопастей несущего винта вертолета, двигатель кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором.

Поставленная задача решается тем, что система для определения принадлежности наземной техники и военнослужащих к стороне-участнице военных действий по п.1 или п.2 отличается от ближайшего аналога тем, что система абонента управления средствами поражения содержит два приемника ИК-излучения и приемник сканирующего блока, к выходам которых подключены аналого-цифровые преобразователи соответственно, причем выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей через первую логическую схему и подключены к первому входу второй логической схемы И, к выходу которой подключен блок разрешения пуска ракеты с тепловой головкой самонаведения, выход третьего аналого-цифрового преобразователя через первый фазоинвертор подключен ко вторым входам второй и четвертой логических схем И, выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей через второй и третий фазоинверторы соответственно подключены к двум входам третьей логической схемы И, выход которой через четвертую логическую схему И подключен к блоку разрешения выстрела стрелкового оружия.

Структурная схема сканирующего блока, размещенного на суше, представлена на фиг.1. Электрическая схема идентификационной метки изображена на фиг.2. Временные диаграммы, иллюстрирующие принцип работы сканирующего блока, показаны на фиг.3. Структурная схема сканирующего блока, размещенного на борту вертолета, представленна на фиг.4. Геометрическая схема взаимного расположения идентификационной метки и приемных антенн на вертолете показана на фиг.5. Комбинации наличия или отсутствия электрических сигналов двух приемников ИК-излучения (А и В) и приемника (С) сканирующего блока при наблюдении за наземной техникой изображены на фиг.6. Комбинации наличия или отсутствия электрических сигналов двух приемников ИК-излучения (А и В) и приемника (С) сканирующего блока при наблюдении за военнослужащими изображены на фиг.7. Логическая схема системы абонента управления средствами поражения показана на фиг.8.

Сканирующий блок, размещенный на суше, содержит последовательно включенные задающий генератор 1, усилитель 2 мощности, циркулятор 3, вход-выход которого связан с рупорной приемопередающей антенной 4, усилитель 5 высокой частоты, смеситель 7, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 6, усилитель 8 промежуточной частоты, перемножитель 9, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 1, полосовой фильтр 10, фазовый детектор 11, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 6, и системы 12 абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения.

Идентификационная метка выполнена в виде пьезокристалла 13 с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем (ВШП), связанным с микрополосковой приемопередающей антенной 14, и набором отражателей 18.

Встречно-штыревой преобразователь поверхностных акустических волн (ПАВ) содержит две гребенчатые системы электродов 15, шины 16 и 17, которые соединяют электроды каждой из гребенок между собой. Шины 16 и 17, в свою очередь, связаны с микрополосковой приемопередающей антенной 14.

Сканирующий блок, размещенный на борту вертолета, содержит передатчик и приемник. Последний состоит из измерительного канала и четырех пеленгационных каналов.

Передатчик и измерительный канал приемника выполнены в виде последовательно включенных задающего генератора 19, усилителя 20 мощности, циркулятора 21, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 22, усилителя 23 высокой частоты, смесителя 25, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 24, усилителя 26 промежуточной частоты, перемножителя 27, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 19, полосового фильтра 28, первого фазового детектора 29, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 24, и системы 30 абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения.

Каждый пеленгационный канал содержит последовательно включенные приемную антенну 31 (32, 33, 34), усилитель 35 (36, 37, 38) высокой частоты, перемножитель 41 (42, 43, 44), второй вход которого соединен с выходом усилителя 26 промежуточной частоты, и узкополосный фильтр 45 (46, 47, 48). При этом к выходу первого 45 (третьего 47) узкополосного фильтра последовательно подключены шестой 49 (седьмой 51) перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго 46 (четвертого 48) узкополосного фильтра, пятый 53 (шестой 55) узкополосный фильтр и первый 57 (третий 59) фазометр. К выходу второго 46 (четвертого 48) узкополосного фильтра последовательно подключены первая 50 (вторая 52) линия задержки, второй 54 (третий 56) фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго 46 (четвертого 48) узкополосного фильтра, и второй 58 (четвертый 60) фазометр. Вторые входы фазометров 57, 58, 59 и 60 соединены с выходом опорного генератора 40, а выходы подключены к системам 30 абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения.

Приемопередающая антенна 22 передатчика и измерительного канала приемника размещена над втулкой винта вертолета, приемные антенны 31, 32, 33 и 34 пеленгационных каналов размещены на концах лопастей несущего винта вертолета (фиг.5). Двигатель 39 кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором 40.

Система абонента управления средствами поражения содержит два приемника 61 и 62 (А и В) ИК-излучения и приемника 63 (С) сканирующего блока, к выходам которых подключены аналого-цифровые преобразователи 64, 65 и 66 соответственно. Выходы первого 64 и второго 65 аналого-цифровых преобразователей через первую логическую схему И 67 подключены к первому входу второй логической схемы И 71, к выходу которой подключен блок 74 разрешения пуска ракеты с тепловой головкой самонаведения. Выход третьего аналого-цифрового преобразователя 66 через первый фазоинвертор 68 подключен ко вторым входам второй 71 и четвертой 73 логическим схемам И. Выходы первого 64 и второго 65 аналого-цифровых преобразователей через второй 69 и третий 70 фазоинверторы соответственно подключены к двум входам третьей 72 логической схемы И, выход которой через четвертую логическую схему И 73 подключен к блоку 75 разрешения выстрела стрелкового оружия.

Система для определения принадлежности наземной техники и военнослужащих к стороне-участнице военных действий работает следующим образом.

В целях обеспечения возможности причисления абонентом исследуемой наземной техники к трем классам: «свой», «союзник», «чужой» наземная техника двух классов, «свой» и «союзник», имеет аналогичные по функции специальные покрытия, назначение которых предотвратить излучение техники этих классов в окружающее пространство в определенных для каждого из этих классов, отличных друг от друга, интервалах длин волн ИК-диапазона, отсутствие излучения в которых установлено для техники каждого их этих классов в качестве универсального отличительного признака принадлежности к своим классам, в отличие от всякой другой наземной техники, обладающей ИК-излучением в этих волновых интервалах, и на основании этого причисляемой к классу «чужой», а абонент оснащается двумя приемниками ИК-излучения, один из которых воспринимает излучение только в интервале длин волн, возможность излучения в котором исключается покрытием техники класса «свой», а другой воспринимает излучение только в интервале длин волн, возможность излучения в котором исключается покрытием техники класса «союзник».

Абонент, определяющий принадлежность исследуемой единицы наземной техники к стороне-участнице военных действий, может находиться на суше, в воде, в воздухе, в космическом пространстве.

Определение абонентом принадлежности исследуемой единицы наземной техники к тому или иному классу осуществляется следующим образом.

Признаком, различающим наземную технику классов: «свой», «союзник», «чужой» является наличие или отсутствие ИК-излучения техники этих классов в определенных интервалах длин волн.

Для повышения достоверности определения принадлежности наземной техники и военнослужащих, относящихся к классам «свой» и «союзник», они снабжаются непосредственно перед военными действиями идентификационными ПАВ-метками, а абонента на суше оснащают сканирующим блоком.

При этом задающим генератором формируется высокочастотное колебание (фиг.3, а).

u_c(t)=U_c·Cos(w_ct+φ_c), 0≤t≤T_c,

где U_c, W_c, φ_с, T_c - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания;

которое усиливается по мощности в усилителе 2 мощности и через циркулятор 3 поступает в рупорную приемопередающую антенну 4 и излучается ею в эфир. С помощью рупорной антенны 4 последовательно облучаются участки местности, где предположительно могут находиться военнослужащие и наземная техника, относящаяся к той или иной воюющей стороне.

Электромагнитный сигнал u_c(t) улавливается микрополосковой антенной 14 идентификационной ПАВ-метки, размещенной на военнослужащем или наземной технике, относящимся к классам: «свой» и «союзник». Принимаемое гармоническое колебание u_c(t) преобразуется встречно-штыревым преобразователем в акустическую волну, которая распространяется по поверхности пьезокристала 13, отражается от набора отражателей 18 и опять преобразуется в электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМН) (фиг.3, в)

u₁(t)=U₁·Cos[w_ct+φ_k(t)+φ_c], 0≤t≤T_c,

где φ_к(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t) (фиг.3, б), причем φ_к(t)=const при Кτ_э<t<(к+1)τ_э и может изменятся скачком при t=Кτ_э, т.е. на границах между элементарными посылками (к=1, 2, …, N-1);

τ_э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т_с(Т_с=N·τ_э).

При этом внутренняя структура сформированного ФМн-сигнала определяется модулирующим кодом M(t) (фиг.3, б), который, в свою очередь, определяется топологией встречно-штыревого преобразователя, имеет индивидуальный характер и содержит всю необходимую уникальную информацию о наземной технике (тип, год производства, производитель и т.п.) или о военнослужащем (подразделение, фамилия, имя, отчество, год рождения и т.п.).

Сформированный ФМн-сигнал u₁(t) (фиг.3, в) излучается микрополосковой антенной 14 в эфир, принимается антенной 4 сканирующего блока и через циркулятор 3 и усилитель 5 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 7, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 6 (фиг.3, г)

u_Г(t)=U_Г·(w_Гt+φ_Г).

На выходе смесителя 7 образуется напряжение комбинационных частот. Усилителем 8 выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты

w_пр=w_c-w_Г - промежуточная (разностная) частота;

φ_пр=φ_с-φ_Г,

которое поступает на первый вход перемножителя 9, на второй вход которого подается высокочастотное колебание u_c(t) (фиг.3, а) с выхода задающего генератора 1.

На выходе перемножителя 9 образуется напряжение (фиг.3, д)

u₂(t)=U₂·Cos[w_Гt+φ_к(t)+φ_Г], 0≤t≤T_c,

где

которое представляет собой ФМн-сигнал на частоте w_Г гетеродина 6, выделяется полосовым фильтром 10 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 11. На второй (опорный) вход фазового детектора 11 в качестве опорного напряжения подается напряжение u_Г(t) (фиг.3, г) гетеродина 6. В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 11 образуется низкочастотное напряжение (фиг.3, е)

u_Н(t)=U_Н·Cosφ_к(t), 0≤t≤T_c,

где

пропорциональное модулирующему коду M(t) (фиг.3, б).

Это напряжение с выхода фазового детектора 11 поступает на вход систем 12 абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения.

Поступление информации о принадлежности исследуемой единицы наземной техники или исследуемого военнослужащего к тому или иному классу на системы 12 абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения разрешает проблему «дружественного огня», дает тактическое преимущество перед противником на поле боя, позволяет наносить поражающий удар по наземной технике и личному составу противника в автоматическом режиме, предоставляет дополнительные возможности при решении задач по сбору разведывательной информации.

При размещении сканирующего блока на борту вертолета появляется возможность не только провести распознавания типа «свой - чужой», но и определить местоположение «своего» объекта. Наличие вращающегося винта вертолета используется как положительный фактор для точного и однозначного определения угловых координат «своего» объекта, снабженного идентификационной ПАВ-меткой.

Принимаемые антеннами 22, 31-34 ФМн-сигналы:

u₃(t)=U₃·Cos[(w_c±Δw)t+φ_k(t)+φ₃],

,

,

где ±Δw - нестабильность несущей частоты сигналов, обусловленная различными дестабилизирующими факторами, в том числе и эффектом Доплера;

R - радиус окружности, на которой размещены приемные антенны 31, 32, 33 и 34;

Ω=2πR - скорость вращения приемных антенн 31, 32, 33 и 34 вокруг приемной антенны 22 (скорость вращения винта вертолета);

α, β - угловые координаты (азимут α и угол β места) ПАВ-метки, размещенной на «своем» объекте;

через усилители 23, 35-38 высокой частоты и циркулятор 21 поступают на первые входы смесителя 25, перемножителей 41-44.

На второй вход смесителя 25 подается напряжение гетеродина 24

u_Г1(t)=U_Г1·Cos(w_Г1t+φ_Г1).

На выходе смесителя 25 образуются напряжения комбинированных частот. Усилителем 26 выделяется напряжение промежуточной частоты

u_пр1(t)=U_пр1·Cos[(w_пр±Δw)t+φ_к(t)+φ_пр1], 0≤t≤Т_с,

где

w_пр=w_с-w_Г1 - промежуточная частота;

φ_пр1=φ₁-φ_Г1.

которое поступает на первый вход перемножителя 27, на второй вход которого подается высокочастотное колебание u₃(t) с выхода задающего генератора 19.

На выходе перемножителя 27 образуется напряжение

u₈(t)=U₈·Cos[w_Г1t+φ_к(t)+φ_Г1], 0≤t≤T_c,

где ;

которое представляет собой ФМн-сигнал на частоте w_Г1 гетеродина 24. Это напряжение выделяется полосовым фильтром 28 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 29. На второй (опорный) вход фазового детектора 29 в качестве опорного напряжения подается напряжение w_Г1(t) гетеродина 24. В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 29 образуется низкое напряжение

u_Н1(t)=U_Н1·Cosφ_к(t), 0≤t≤T_c,

где ;

пропорциональное модулирующему коду M(t).

Это напряжение с выхода фазового детектора 29 поступает на вход систем 30 абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения.

Напряжение u_пр1(t) с выхода усилителя 26 промежуточной частоты одновременно поступает на вторые входы перемножителей 41-44 пеленгационных каналов.

На выходах перемножителей 41-44 образуются фазомодулированные (ФМ) напряжения на частоте w_Г1, гетеродина24:

,

,

,

, 0≤t≤T_c,

где ;

;

;

;

которые выделяются узкополосными фильтрами 45-48 соответственно с частотами настройки w_Н, равной частоте w_Г1 гетеродина 24:

w_H=w_Г1.

Знаки «+» и «-» перед величинами

и соответствуют диаметрально противоположным расположениям приемных антенн 31 и 32, 33 и 34 на концах лопастей несущего винта вертолета относительно приемопередающей антенны 22 измерительного канала приемника, размещенной над втулкой винта вертолета.

Следовательно, полезная информация об азимуте α и угле места β переносится на стабильную частоту w_Г1 гетеродина 24. Поэтому нестабильность ±Δw несущей частоты, вызванная различными дестабилизирующими факторами, в том числе и эффектом Доплера, и вид фазовой манипуляции принимаемого сигнала ПАВ-метки не влияют на результат пеленгации, тем самим повышается точность определения ПАВ-метки, не влияют на результат пеленгации, тем самим повышается точность места определения ПАВ-метки, которая установлена на «своем» объекте (наземная техника или военнослужащий). Причем величина

,

входящая в состав указанных колебаний и называемая индексом фазовой модуляции, характеризующей максимальное значение отклонения фазы сигналов, принимаемых вращающимися антеннами 31 и 32, 33 и 34 относительно фазы сигнала, принимаемого неподвижной антенной 22.

Пеленгатор тем чувствительнее к изменению углов α и β, чем больше относительный размер измерительной базы Однако с ростом уменьшаются значения угловых координат α и β, при которых разность фаз превосходит значение 2π, т.е. наступает неоднозначность отсчета углов α и β.

Следовательно, при наступает неоднозначность отсчета углов α и β. Устранение указанной неоднозначности путем уменьшения соотношения обычно себя не оправдывает, так как при этом теряется основное достоинство широкобазового фазового пеленгатора. Кроме того, в диапазон метровых и особенно дециметровых волн брать малые значения часто не удается из-за конструктивных соображений, к тому же это в ряде случаев противоречит основным функциям вертолета.

Для повышения точности фазовой пеленгации ПАВ-метки в горизонтальной (вертикальной) плоскости приемные антенны 31 и 32 (33 и 34) размещаются на концах лопастей несущего винта вертолета. Смешение сигналов от двух диаметрально противоположных приемных антенн 31 и 32, 33 и 34, находящихся на одинаковом расстоянии R от оси вращения несущего винта, вызывает фазовую модуляцию, аналогичную фазовой модуляции, получаемой с помощью двух приемных антенн, вращающихся по кругу, радиус R₁ которого в два раза больше (R₁=2R).

Действительно, на выходах перемножителей 49 и 51 образуются следующие гармонические напряжения:

u₁₃(t)=U₁₃·Cos(Ω-α),

u₁₄(t)=U₁₄·Cos(Ω-β), 0≤t≤T_c,

где ;

,

с индексом фазовой модуляции

, R₁=2R,

которые выделяются узкополосными фильтрами 53 и 55 соответственно и поступают на первые входы фазометров 57 и 59, на вторые входы которых подается напряжение опорного генератора 40

u_o(t)=U_o·CosΩt.

Фазометры 57 и 59 обеспечивают точное, но не однозначное измерение угловых координат α и β.

Для устранения возникающей при этом неоднозначности отсчета углов α и β необходимо уменьшить индекс фазовой модуляции без уменьшения относительного размера измерительной базы . Это достигается автокорреляционной обработкой фазомодулированных напряжений u₁₀(t) и u₁₂(t) с помощью автокорреляторов, состоящих из линии задержки 50 и фазового детектора 54, из линии задержки 52 и фазового детектора 56. Причем время задержки τз линий задержки 50 и 52 выбирается таким, чтобы можно было уменьшить индекс фазовой модуляции до величины

где d₁<R,

при котором справедливо неравенство

,

обеспечивающее однозначный отсчет углов α и β.

На выходе автокорреляторов формируются гармонические напряжения:

u₁₅(t)=U₁₅·Cos(Ω-α),

u₁₆(t)=U₁₆·Cos(Ω-β), 0≤t≤T_c,

где ;

;

с индексом фазовой модуляции Δφ_m2, которые поступают на первые входы фазометров 58 и 60 соответственно. На вторые входы фазометров 58 и 60 подается опорное напряжение u₀(t) опорного генератора 40.

Фазометры 58 и 60 обеспечивают грубое, но однозначное измерение углов α и β.

Измеренные значения угловых координат α и β ПАВ-метки с выходов фазометров 57-60 поступают на входы систем 30 абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения.

При выполнении задачи по определению принадлежности исследуемой единицы наземной техники и военнослужащих к той или иной стороне-участнице военных действий путем деления исследуемой наземной техники и военнослужащих на три класса: «свой», «союзник» и «чужой» абонент оснащается двумя приемниками ИК-излучения, один из которых (приемник А - 61) настроен на излучение исключительно в том интервале длин волн, излучение в котором поглощается специально предназначенным для этого покрытием техники класса «свой», а другой (приемник В - 62) настроен на излучение исключительно в интервале длин волн, возможность излучения в котором исключается специально предназначенным для этого покрытием техники, относящийся к классу «союзник», а также приемником (С - 63) сканирующего блока.

Посредством приемников А и В абонент определяет наличие или отсутствие ИК-излучения исследуемой единицы наземной техники в интервалах длин волн, отсутствие излучения в которых определено как универсальный признак принадлежности наземной техники к классам «свой» и «союзник».

Посредством приемника С сканирующего блока абонент определяет наличие радиоизлучения как признака принадлежности наземной техники и военнослужащих к классам «свой» и «союзник».

При наличии ИК-излучения исследуемой единицы наземной техники в том волновом интервале, для приема излучения в котором предназначен данный приемник ИК-излучения, приемником генерируется электрический сигнал. В отсутствие ИК-излучения исследуемой единицы наземной техники в том волновом интервале, для приема излучения в котором предназначен данный приемник ИК-излучения, электрический сигнал приемником не генерируется.

При наличии радиоизлучения ПАВ-метки, которой снабжена исследуемая единица наземной техники или исследуемый военнослужащий, приемником сканирующего блока генерируется электрический сигнал. В отсутствие радиоизлучения исследуемой единицы наземной техники или исследуемого военнослужащего электрический сигнал приемником сканирующего блока не генерируется.

Комбинации наличия или отсутствия электрических сигналов двух приемников ИК-излучения (А и В) и приемника (С) сканирующего блока при наблюдении за наземной техникой изображены на фиг.6.

Комбинации наличия или отсутствия электрических сигналов двух приемников ПК-излучения (А и В) и приемника (С) сканирующего блока при наблюдении за военнослужащими изображены на фиг.7.

Результатом анализа комбинации наличия или отсутствия электрических сигналов от приемников А, В и С является заключение о принадлежности исследуемой единицы наземной техники или исследуемого военнослужащего к одному из трех классов: «свой», или «союзник», или «чужой» и принятии решения о поражении «чужой» наземной техники или «чужих» военнослужащих.

Логическая схема системы абонента управления средствами поражения показана на фиг.8.

Наличие или отсутствие электрических сигналов на выходах приемников А, В и С (61, 62 и 63) преобразуются аналого-цифровыми преобразователями 64, 65 и 66 соответственно в логические единицы и нули.

Сигналы, соответствующие логическим единицам, подаются на два входа первой логической схемы И 67, на выходе которой формируется сигнал, соответствующий логической единице, который подается на первый вход второй логической схемы И 71.

Сигнал, соответствующий логическому нулю, с выхода третьего аналого-цифрового преобразователя 66 подается через фазоинвертор 68 на вторые входы второй 71 и четвертой 74 логические схемы И.

На выходе второй логической схемы И 71 формируется сигнал, соответствующий логической единице, который подают на управляющий вход блока 74 разрешения пуска ракеты с тепловой головкой самонаведения. Последняя поражает исследуемую единицу «чужой» наземной техники.

Сигналы, соответствующие логическим нулям, с выходов первого 64 и второго 65 аналого-цифровых преобразователей через фазоинверторы 69 и 70 соответственно подаются на два входа третьей логической схемы И 72, на выходе которой формируется сигнал, соответствующий логической единице. Этот сигнал через четвертую логическую схему И 73 подается на управляющий вход блока 75 разрешения выстрела стрелкового оружия. Последний поражает исследуемого «чужого» военнослужащего.

Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение достоверности определения принадлежности наземной техники, военнослужащих и воинского подразделения в целом в любое время в любое время суток и в условиях плохой видимости, за короткий временной интервал к одному из трех классов: «свой», «союзник» или «чужой». Это достигается использованием сканирующего блока и идентификационных ПАВ-меток, которыми снабжаются непосредственно перед военными действиями наземная техника и военнослужащие, относящиеся к классам: «свой» и «союзник».

При этом сканирующий блок вместе с двумя приемниками ИК-излучения и абонентом, определяющим принадлежность исследуемой единицы наземной техники и военнослужащих к стороне-участнице военных действий, может находится на суше или на борту вертолета.

Основной особенностью идентификационных ПАВ-меток являются малые габариты, большой срок службы и отсутствие источников питания.

Зная высоту полета h вертолета и измерив угловые координаты α и β, можно определить местоположение идентификационной ПАВ-метки.

Кроме того, предлагаемая система обеспечивает поражение «чужой» наземной техники и «чужих» военнослужащих, а также предоставляет дополнительные возможности при решении задач по сбору разведывательной информации.

Тем самым функциональные возможности известного технического решения расширены.

Предлагаемая система предназначена для объективной оценки принадлежности, находящейся в пределах прямой видимости абонента, бронетанковой, автомобильной и другой наземной техники, а также военнослужащих и воинского подразделения в целом к одной из воюющих сторон, путем причисления исследуемого объекта к одному из классов: «свой», «союзник» или «чужой» на основе использования универсального для любой техники, относящейся к одному классу, оптического признака, отличающего ее от техники двух других классов, и идентификационной ПАВ-метки. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности определения принадлежности наземной техники и расширение функциональных возможностей известного устройства за счет достоверного определения принадлежности военнослужащих путем использования сканирующего блока и идентификационных меток, которыми снабжаются непосредственно перед боевыми действиями наземная техника и военнослужащие, относящиеся к классам: «свой» и «союзник». 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Система для определения принадлежности наземной техники и военнослужащих к стороне-участнице военных действий, содержащая два приемника ИК-излучения и системы абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения, при этом первый приемник ИК-излучения настроен на излучения только в интервале длин волн, возможность излучения в котором исключена покрытием техники класса «свой», а второй приемник настроен на излучения только в интервале длин волн, возможность излучения в котором исключена покрытием техники класса «союзник», отличающаяся тем, что абонент снабжен сканирующим блоком, размещенным на земле или на борту вертолета, а на наземную технику и военнослужащих, относящихся к классам «свой» и «союзник», установлены непосредственно перед военными действиями идентификационные метки, выполненные в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревыми преобразователем поверхностных акустических волн, связанным с микрополосковой приемопередающей антенной, и набором отражателей, причем сканирующий блок, размещенный на суше, содержит последовательно включенные задающий генератор, усилитель мощности, циркулятор, вход-выход которого связан с рупорной приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты, смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилитель промежуточной частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, а выход подключен к системам абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения, встречно-штыревой преобразователь поверхностных акустических волн содержит две гребенчатые системы электродов, две шины, которыми соединены электроды каждой из гребенок между собой, шины, в свою очередь, связаны с микрополосковой приемопередающей антенной.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что сканирующий блок размещен на борту вертолета и содержит передатчик и приемник, причем приемник состоит из одного измерительного и четырех пеленгационных каналов, передатчик и измерительный канал приемника выполнены в виде последовательно включенных задающего генератора, усилителя мощности, циркулятора, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого соединены с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, полосового фильтра, первого фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, и системы абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения, каждый пеленгационный канал содержит последовательно включенные приемную антенну, усилитель высокой частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, и узкополосный фильтр, при этом к выходу первого узкополосного фильтра последовательно подключены шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, пятый узкополосный фильтр и первый фазометр, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены первая линия задержки, второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и второй фазометр, к выходу третьего узкополосного фильтра последовательно подключены седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом четвертого узкополосного фильтра, шестой узкополосный фильтр, и третий фазометр, к выходу четвертого узкополосного фильтра последовательно подключены вторая линия задержки, третий фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом четвертого узкополосного фильтра, и четвертый фазометр, вторые входы фазометров соединены с выходом опорного генератора, а выходы подключены к системам абонента: оповещения, наведения, управления и управления средствами поражения, приемопередающая антенна передатчика и измерительного канала приемника размещена над втулкой винта вертолета, приемные антенны пеленгационных каналов размещены на концах лопастей несущего винта вертолета, двигатель кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором.

3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что система абонента управления средствами поражения содержит два приемника ИК-излучения и приемник сканирующего блока, к выходам которых подключены аналого-цифровые преобразователи соответственно, причем выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей через первую логическую схему И подключены к первому входу второй логической схемы И, к выходу которой подключен блок разрешения пуска ракеты с тепловой головкой самонаведения, выход третьего аналого-цифрового преобразователя через первый фазоинвертор подключен ко вторым входам второй и четвертой логических схем И, выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей через второй и третий фазоинверторы соответственно подключены к двум входам третьей логической схемы И, выход которой через четвертую логическую схему И подключен к блоку разрешения выстрела стрелкового оружия.