НАЗЕМНЫЙ РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ЗАПРОСЧИК ПЕРЕДВИЖНОГО КОМПЛЕКСА Российский патент 2012 года по МПК G01S13/75 

Изобретение относится к активной радиолокации и может быть использовано в системах опознавания объектов, снабженных радиолокационными ответчиками и обнаруженных визуально или с помощью радиолокационной станции.

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, приемник, высокочастотный и детектирующий суммарно-разностные мосты, 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, приемопередающую 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 является большая погрешность измерения дальности между опознаваемым объектом и запросчиком, вызванная ошибкой определения времени задержки между запросом и ответом, которая обусловлена нестабильностью времени задержки в цепях приемника и передатчика запросчика.

Наиболее близким аналогом наземного радиолокационного запросчика, принятым за прототип, является запросчик вторичной радиолокационной системы, содержащий последовательно соединенные приемопередающую антенну и циркулятор, последний параллельно соединен с приемником и передатчиком, приемник последовательно соединен с дешифратором, блоком памяти и блоком 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 является низкие разрешающая способность и вероятность опознавания объекта, а также отсутствие возможности его применения на мобильных средствах передвижения.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение разрешающей способности запросчика и возможность работы его с РЛС, размещенных на мобильных средствах передвижения.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является повышение имитостойкости, помехозащищенности и разрешающей способности запросчика, а также возможность работы его с РЛС, размещенных на мобильных средствах передвижения.

Указанный технический результат достигается тем, что, в известном наземном радиолокационном запросчике передвижного комплекса, содержащем соединенные каналом двухсторонней связи антенно-фидерное устройство с суммарно-разностной диаграммой направленности и коммутатор приема/передачи сигналов, последовательно соединенные шифратор и передатчик, последний выходом подключен к коммутатору, и последовательно соединенные приемник и дешифратор, при этом вход приемника подключен к выходу коммутатора, а также блок соответствий «запрос - ответ» и блок индикации, согласно предложенному техническому решению,

в него введены последовательно соединенные устройство задания режимов и устройство управления, а также устройство оценки ответных сигналов, которое входом соединено с выходом дешифратора, а выходом - параллельно с первым входом блока индикации и каналом передачи результата на борт передвижного комплекса, и распределительный блок вторичного электропитания, подключенный к сети электропитания передвижного комплекса, при этом устройство управления вторым входом подключено к каналу запуска от борта передвижного комплекса, а первым выходом подключено к распределительному блоку вторичного электропитания, вторым выходом соединено со вторым входом блока индикации, третьим выходом - с входом шифратора, четвертым выходом - со вторым входом дешифратора и пятым выходом - с входом блока соответствий «запрос - ответ», последний первым выходом соединен со вторым входом передатчика, а вторым выходом - с третьим входом дешифратора.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного наземного радиолокационного запросчика передвижного 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 приведенном чертеже представлена схема наземного радиолокационного запросчика передвижного комплекса.

Наземный радиолокационный запросчик передвижного комплекса содержит соединенные каналом двухсторонней связи приемопередающее антенно-фидерное устройство (АФУ) 1 с суммарно-разностной диаграммой направленности и коммутатор 2 приема/передачи сигналов, последовательно соединенные шифратор 3 и передатчик 4, последний выходом подключен к коммутатору 2, и последовательно соединенные приемник 5 и дешифратор 6, при этом вход приемника 5 подключен к выходу коммутатора 2, последовательно соединенные устройство задания режимов 7 и устройство управления 8, а также блок соответствий «запрос - ответ» 9, блок индикации 10, устройство оценки ответных сигналов 11, которое входом соединено с дешифратором 6, а выходом - параллельно с первым входом блока индикации 10 и каналом 12 передачи результата опознавания на борт передвижного комплекса (условно не показан), и распределительный блок вторичного электропитания 13, подключенный к электросети передвижного комплекса. Устройство управления 8 вторым входом присоединено к каналу 14 запуска запросчика от борта передвижного комплекса, а первым выходом подключено к распределительному блоку вторичного электропитания 13, вторым выходом соединено со вторым входом блока индикации 10, третьим выходом - с шифратором 3, четвертым выходом - со вторым входом дешифратора 6 и пятым выходом - с входом блока соответствий «запрос - ответ» 9, последний первым выходом соединен со вторым входом передатчика 4, а вторым выходом - с третьим входом дешифратора 6.

Предложенный наземный радиолокационный запросчик передвижного комплекса работает следующим образом.

В основе работы наземного радиолокационного запросчика передвижного комплекса лежит принцип активного запросно-ответного радиолокационного опознавания объектов, при котором распределительный блок вторичного электропитания 13 постоянно подключен к сети электропитания передвижного комплекса. При визуальном или радиолокационном обнаружении опознаваемой цели в пределах досягаемости запросчика с борта передвижного комплекса подают команду запуска запросчика на второй вход устройства управления 8, в результате чего в запросчике выполняется переход из дежурного режима в рабочий, при котором с первого выхода устройства управления 8 подается сигнал в распределительный блок вторичного электропитания 13 на включение и подачу дифференцированного напряжения тока U_i на i составные части запросчика. С устройства задания режимов 7 вручную с помощью многопозиционного переключателя задается соответствующий времени режим работы запросчика, который передается на первый вход устройства управления 8, причем в первом режиме также передается номер кода режима, задаваемый вторым многопозиционным переключателем устройства задания режимов 7. Устройство управления 8 со второго выхода передает заданный режим работы запросчика на второй вход блока индикации 10. Если задан первый режим работы запросчика, то устройство управления 8 передает заданный номер кода с третьего выхода в шифратор 3 и признак ответного кода с четвертого выхода на второй вход дешифратора 6. Если задан второй режим работы запросчика, то устройство управления 8 передает заданный режим работы запросчика с пятого выхода в блок соответствий «запрос - ответ» 9, при этом на блоке индикации 10 высвечивается индикатор, соответствующий второму режиму работы. В первом режиме работы запросчика шифратор 3 по заданному номеру кода формирует код запросного сигнала в заданном режиме и передает его на первый вход передатчика 4. Во втором режиме работы запросчика блок соответствий «запрос - ответ» 9 автоматически формирует код запросного сигнала в заданном режиме и передает его на второй вход передатчика 4, а также признак ответного кода, который передается на третий вход дешифратора 6. Передатчик 4 формирует пакет запросных сигналов в заданном режиме опознавания объектов и передает его в коммутатор приема/передачи 2, который направляется по каналу двухсторонней связи в АФУ 1 для излучения в направлении опознаваемого объекта. При местоположении опознаваемого объекта внутри разрешенного створа диаграммы направленности антенны запросчика, запросные сигналы вызывают излучение опознаваемым объектом ответного сигнала с соответствующим кодом.

Прием ответных сигналов от опознаваемого объекта осуществляется АФУ 1 наземного радиолокационного запросчика передвижного комплекса с применением суммарно-разностного метода формирования диаграммы направленности. Ответные сигналы принимаются одновременно суммарным каналом Σ и разностным каналом Δ диаграммы направленности АФУ 1 и передаются по каналу двухсторонней связи на вход коммутатора приема/передачи 2, который автоматически направляет их в приемник 5, последний путем вычитания амплитуд выполняет сравнение разнесенных по промежуточной частоте совпадающих во времени импульсов ответного кода из сигналов суммарного Σ и разностного Δ каналов и выдает запрет на прохождение сигналов и помех, имеющих больший уровень в разностном канале Δ, или разрешает прохождение сигналов и помех, имеющих больший уровень в суммарном канале Σ. Импульсы ответного сигнала приемник 5 передает на первый вход дешифратора 6, в последнем ответный сигнал декодируется и сравнивается с признаком ответного кода, установленным на текущий момент времени. Положительный результат сравнения из дешифратора 6 направляется в виде одноимпульсных сигналов в устройство оценки ответных сигналов 11, в котором происходит накопление пачки сигналов и 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 11. В случае соответствия результата накопления заложенному критерию опознавания, - набору фиксированного количества правильных ответных сигналов на пакет посылаемых запросных сигналов в реальном масштабе времени Т, - устройство оценки ответных сигналов 11 формирует и выдает результат опознавания в виде сигналов параллельно на первый вход блока световой индикации 10 запросчика, на панели которого высвечивается индикатор соответствующего интервала дальности запрашиваемого объекта, а также результат опознавания передается каналом 12 на борт передвижного комплекса.

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

Изобретение может быть использовано в системах опознавания объектов, снабженных радиолокационными ответчиками. Достигаемый технический результат - повышение имитостойкости, помехозащищенности и разрешающей способности запросчика, а также возможности работы с радиолокационными станциями, размещенными на мобильных средствах передвижения. Предлагаемый комплекс содержит соединенные каналом двухсторонней связи приемопередающее антенно-фидерное устройство с суммарно-разностной диаграммой направленности и коммутатор приема/передачи сигналов, последовательно соединенные шифратор и передатчик, последний выходом подключен к коммутатору, и последовательно соединенные приемник и дешифратор, при этом вход приемника подключен к выходу коммутатора, а также блок соответствий «запрос - ответ» и блок индикации, последовательно соединенные устройство задания режима и устройство управления, а также устройство оценки ответных сигналов, которое входом соединено с дешифратором, а выходом - параллельно со вторым входом блока индикации и каналом передачи результата на борт передвижного комплекса, и распределительный блок вторичного электропитания составных частей запросчика, подключенный к электросети передвижного комплекса. Устройство управления содержит узел контроля работоспособности составных частей запросчика. 1 ил.

Наземный радиолокационный запросчик передвижного комплекса, содержащий соединенные каналом двухсторонней связи антенно-фидерное устройство с суммарно-разностной диаграммой направленности и коммутатор приема/передачи сигналов, последовательно соединенные шифратор и передатчик, последний выходом подключен к коммутатору, и последовательно соединенные приемник и дешифратор, при этом вход приемника подключен к выходу коммутатора, а также блок соответствий «запрос - ответ» и блок индикации, отличающийся тем, что в него введены последовательно соединенные устройство задания режимов и устройство управления, а также устройство оценки ответных сигналов, которое входом соединено с выходом дешифратора, а выходом - параллельно с первым входом блока индикации и каналом передачи результата на борт передвижного комплекса, и распределительный блок вторичного электропитания, подключенный к сети электропитания передвижного комплекса, при этом устройство управления вторым входом подключено к каналу запуска от борта передвижного комплекса, а первым выходом подключено к распределительному блоку вторичного электропитания, вторым выходом соединено со вторым входом блока индикации, третьим выходом - с входом шифратора, четвертым выходом - со вторым входом дешифратора и пятым выходом - с входом блока соответствий «запрос - ответ», последний первым выходом соединен со вторым входом передатчика, а вторым выходом - с третьим входом дешифратора.