Способ защиты радиовзрывателя на основе автодина от радиопомех Российский патент 2018 года по МПК F42C13/00 H04B15/00 

На вооружении российской армии в настоящее время находится целый ряд боеприпасов, в которых используются неконтактные взрывательные устройства, так как эффективность применения таких боеприпасов по ряду целей в разы выше, чем при применении боеприпасов с контактными взрывателями. В большинстве неконтактных взрывателей применяются устройства с использованием радиовзрывателей (РВ), у которых приемопередатчик выполнен с использованием автодина.

Автодины являются простейшими приемо-передающими устройствами, функционально представляющими собой совокупность автогенератора и средств выделения автодинного отклика. Принцип действия этих устройств основан на автодинном эффекте, состоящем в изменениях параметров колебаний генератора под воздействием собственного отраженного от объекта локации излучения или информационного излучения от стороннего источника. Автогенератор в этих устройствах выполняет одновременно функции радиопередающего устройства и приемника. Простота конструкции автодинов обеспечивают их низкую стоимость, малые габариты и массу.

Первым исследовал «автодинный метод приема» и описал работу этого устройства в своей заявке на изобретение инженер английской компании «Marconi's Wireless Telegraphy» Генри Раунд (Henry Joseph Round) в 1913 г.

Простейшая схема построения автодина с использованием одного транзистора приведена на фиг. 1. Приведенная схема является типичной, может иметь существенные различия, но в тоже время она позволяет увидеть простоту конструкции приемо-передатчика и позволяет понять, почему такая конструкция нашла широкое применение во взрывателях для различных боеприпасов.

Фиг. 1. Принципиальная схема построения автодина с использованием транзистора Т₁ и дискретных элементов: резисторов R₁-R₄ и конденсаторов С₁-С₇.

Факт появления на выходе автодина сигналов с разностной частотой (частотой Доплера) является критерием наличия отражающей поверхности в направлении излучения автодина, а анализ характера изменения параметров этих сигналов лежит в основе выработки критериев принятия решения о наличии цели и расстояния до нее.

В тоже время, успехи развития средств противодействия оружию с радиопередающими и принимающими устройствами сводят практически на нет преимущества боеприпасов с радиовзрывателями, так как поставляемые ими помехи для большинства таких взрывателей являются непреодолимыми и приводят, либо к траекторному срабатыванию, либо (в лучшем случае) к контактному подрыву боеприпаса

Электроника системы станций помех практически мгновенно определяет рабочую частоту, работающего РВ (с погрешностью не более 200-300 Гц). При этом время измерения частоты не превышает несколько десятков мкс, а время ее воспроизведения может достигать нескольких мс, что позволяет формировать квази-непрерывную помеху. Для повышения вероятности подавления ответная помеха модулируется доплеровской частотой.

В связи с этим задача обеспечения помехозащищенности РВ с автодином от средств РЭБ выходит сегодня на передний план и требует от разработчиков специальных РВ и блоков РВ, в составе многорежимных взрывателей, совершенствования методологии их защиты от электромагнитных помех.

Сегодня для защиты РВ от радиоэлектронных помех в нем используются: частотная и временная селекция сигналов, обеспечиваемое устройством дальнего переменного взведения, а также специальные каналы защиты от помех (Кузнецов Н.С. К вопросу создания современных многофункциональных взрывателей для боеприпасов ствольной артиллерии и реактивных систем залпового огня // Научно-технический сборник ГНЦ РФ ФГУП «ЦНИИХМ им. Д.И. Менделеева» //Боеприпасы, №1, 2016 г., с. 58-63).

Однако, как показывает практика, все эти мероприятия малоэффективны.

В предлагаемом техническом решении для обеспечения помехозащищенности предлагается перевести канал приемо-передачи автодина в прерывистый режим. Причем параметры прерывистости формируются случайным образом и практически не могут быть запрограммированы станциями постановщиками радиопомех.

Предлагаемый способ защиты радиовзрывателя на основе автодина от радиопомех осуществляется следующим образом.

В процессе работы радиовзрывателя на основе автодина автодин на излучение включают на определенный промежуток времени, а на прием автодин работает непрерывно, причем моменты включения и выключения работы автодина на излучение проводят случайным образом.

Выключение автодина на излучение можно реализовать различными способами, путем управляемого изменения режимами работы автодина, например, за счет изменения емкости конденсатора С7 на схеме фиг. 1 с помощью ключа и генератора случайных чисел (на схеме не показаны).

При такой схеме работы автодина станция постановщик радиопомех не сможет повторить посылку радиосигналов в последовательности, в длительности излучения, частоте излучения, в схеме модуляции частоты излучения, идентично работе автодина. Несовпадение параметров при работе автодина на прием будет являться критерием действия станции помех в зоне нахождения взрывателя, и сигналом к переводу радиовзрывателя в режим контактного подрыва.

При подлете снаряда на короткое расстояние от поверхности местности (единицы метров), в большинстве случаев радиовзрыватель не будет фиксировать сигналы от станции помех, так как и у взрывателя, и у станции помех, существуют свои диаграммы направленности. Это обстоятельство позволит заработать классической схеме излучения и приема (отраженный сигнал будет наблюдаться только во время работы автодина на излучение) и взрыватель сработает неконтактно. Тем самым будет обеспечена надежная работа взрывателя по заданному режиму при интенсивном действии станций постановщиков радиопомех.

Возможность формирования прерывистого режима работы автодина на излучение и прием проверена в АО «НПП «Дельта». Получены положительные результаты.

Изложенные сведения о заявленном изобретении, охарактеризованном в независимом пункте формулы, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью описанных в заявке и известных средств и методов. Следовательно, заявленный способ соответствует условию промышленной применимости.

Изобретение относится к неконтактным взрывателям и может быть использовано для повышения помехозащищенности радиовзрывателей от воздействия различных помех. Предлагаемый способ защиты радиовзрывателя на основе автодина от радиопомех осуществляется следующим образом. В процессе работы радиовзрывателя на основе автодина автодин на излучение включают на определенный промежуток времени, а на прием автодин работает непрерывно, причем моменты включения и выключения работы автодина на излучение проводят случайным образом. При такой схеме работы автодина станция постановщик радиопомех не сможет повторить посылку радиосигналов в последовательности, в длительности излучения, частоте излучения, в схеме модуляции частоты излучения идентично работе автодина. Несовпадение параметров при работе автодина на прием будет являться критерием действия станции помех в зоне нахождения взрывателя и сигналом к переводу радиовзрывателя в режим контактного подрыва. Изобретение позволяет обеспечить надежную работу взрывателя. 1 ил.

Способ защиты радиовзрывателя на основе автодина от радиопомех, заключающийся в том, что в процессе работы радиовзрывателя на основе автодина изменяют параметры излучения и приема автодина, отличающийся тем, что автодин на излучение включают на определенный промежуток времени, а на прием автодин работает непрерывно, причем моменты включения и выключения работы автодина на излучение проводят случайным образом.