Комплекс радиоэлектронной борьбы с беспилотными летательными аппаратами Российский патент 2019 года по МПК H04K3/00 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке средств радиоэлектронного подавления приемных устройств каналов управления, телеметрии, передачи данных и спутниковой навигации беспилотных летательных аппаратов (БЛА).

Известен комплекс борьбы с БЛА, основанный на применении сети-ловушки [см., например, патент RU 72754, U1, МПК F41H 13/00, опубл. 27.04.2008 г.]. Комплекс обеспечивает обнаружение, пеленгацию БЛА и наведение носителя с сетью-ловушкой на цель. Сеть-ловушка отстреливается в сторону цели, растягивается специальными грузилами, обеспечивая перехват БЛА, что приводит к срыву выполнения им задания.

Недостатком комплекса является низкая вероятность срыва выполнения задания БЛА, обусловленная относительно малыми (единицы метров) геометрическими размерами сети или сложностью ее пространственного развертывания при больших размерах сети. В комплексе требуется реализация высокой точности доставки и отстрела сети-ловушки.

Известен комплекс борьбы с БЛА с помощью электромагнитного излучения, основанный на обнаружении БЛА, определении расстояния до него и излучении в направлении БЛА электромагнитной энергии с мощностью, достаточной для вывода из строя бортовой системы управления за счет наведения токов на паразитных антеннах беспилотного летательного аппарата [см., например, патент RU 2551821, C1, МПК H01Q 1/00, опубл. 27.05.2015 г.].

Недостатком комплекса является необходимость создания мощного электромагнитного СВЧ излучения, которое оказывает вредное воздействие на человека и радиоэлектронные средства другого назначения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является комплекс радиоэлектронного подавления, содержащий определитель координат носителей подавляемых средств, последовательно включенные приемную антенну, входной усилитель, блок анализа сигналов, формирователь помех, усилитель мощности и передающую антенну [см., например, патент RU №2539334, С1, МПК H04K 3/00, опубликован 20.01.2015 г.]. Работа комплекса основана на постоянном измерении пространственных координат носителей подавляемых средств, приеме информационных сигналов, формировании помехи, ее усилении и излучении в направлении подавляемого средства.

Недостатком данного комплекса является то, что при массовом применении БЛА комплекс не обеспечивает высокую вероятность срыва выполнения заданий БЛА. Дело в том, что для обеспечения эффективного радиоэлектронного подавления приемных устройств систем управления и спутниковой навигации БЛА на больших удалениях требуется высокий энергетический потенциал комплекса (целесообразно применение высокоэнергетических усилителей мощности и передающих антенн с большим коэффициентом усиления), а на малых дальностях уменьшаются требования к энергетическому потенциалу (пропорционально квадрату расстояния), но требуются широкие сектора излучения помех. В конкретных комплексах реализуется компромиссное решение по сектору излучения помех, что не всегда рационально. Это особенно важно при радиоэлектронном подавлении приемных устройств систем управления и спутниковой навигации БЛА в случаях их массового применения (рой малогабаритных беспилотных летательных аппаратов).

Техническим результатом изобретения является повышение вероятности срыва выполнения задания БЛА за счет формирования пространственных диаграмм излучения помех в соответствии с размером области пространства, в которой находится рой малогабаритных беспилотных летательных аппаратов. При этом обеспечивается эффективное радиоэлектронное подавление приемных устройств каналов управления, телеметрии, передачи данных и спутниковой навигации БЛА при их массовом применении.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном комплексе радиоэлектронного подавления, содержащем определитель координат носителей подавляемых средств, последовательно включенные приемную антенну, входной усилитель, блок анализа сигналов, формирователь помех, усилитель мощности, а также передающую антенну и СВЧ коммутатор [см., например, патент RU №2539334, С1, МПК H04K 3/00, опубликован 20.01.2015 г.] согласно изобретению, передающая антенна выполнена многолучевой, состоящей из излучающей части и диаграммообразующего устройства с N входами, при этом N=A/Δβ, где А - телесный угол, перекрывающий заданную область размещения БЛА на минимальной дальности радиоэлектронного подавления, Δβ - ширина луча, перекрывающего заданную область размещения БЛА на максимальной дальности радиоэлектронного подавления, СВЧ коммутатор выполнен многоканальным, имеющим N выходов, при этом выход усилителя мощности соединен с входом многоканального СВЧ коммутатора, второй вход которого соединен с выходом определителя координат носителей подавляемых средств, а выходы многоканального СВЧ коммутатора соединены с соответствующими входами диаграммообразующего устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что передающая антенна выполнена многолучевой, состоящей из излучающей части и диаграммообразующего устройства с N входами, при этом N=A/Δβ, где А - телесный угол, перекрывающий область размещения БЛА на минимальной дальности радиоэлектронного подавления, Δβ - ширина луча, перекрывающего область размещения БЛА на максимальной дальности радиоэлектронного подавления, СВЧ коммутатор выполнен многоканальным, имеющим N выходов, при этом выход усилителя мощности соединен с первым входом многоканального СВЧ коммутатора, второй вход которого соединен с выходом определителя координат носителей подавляемых средств, а выходы многоканального СВЧ коммутатора соединены с соответствующими входами диаграммообразующего устройства. По результатам обнаружения и определения пространственных координат БЛА определителем координат носителей подавляемых средств комплексом формируется минимально необходимая пространственная ширина излучения помех, чем и достигается указанный в изобретении технический результат.

Структурная схема комплекс радиоэлектронной борьбы приведена на чертеже, где обозначено: 1 - приемная антенна, 2 - входной усилитель, 3 - блок анализа сигналов, 4 - формирователь помех, 5 - определитель координат носителей подавляемых средств, 6 - усилитель мощности, 7 - многоканальный СВЧ коммутатор, 8 - диаграммообразующее устройство, 9 - излучающая часть антенны.

Назначение элементов схемы ясно из их названия. Все устройства могут быть выполнены с использованием выпускаемых промышленностью радиотехнических элементов.

Многолучевая передающая антенна может быть выполнена, например, на основе диаграммообразующей схемы с излучающей частью [см., например, Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны. - М.: Радиотехника, 2006, с. 329-345] или в виде антенны, содержащей отражатель и многоэлементный облучатель [см., например, Сазонов Д.Н. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1988, с. 388]. Такие антенны формируют в пространстве пучок парциальных лучей, плотно заполняющих телесный угол.

Многоканальный СВЧ коммутатор обеспечивает передачу сигналов с выхода усилителя мощности к одному или нескольким входам диаграммообразующей схемы и может быть выполнен на основе известных элементов СВЧ по известным техническим решениям [см., например, полезная модель RU №129302, U1, МПК Н01Р 1/15, опубликовано 20.06.2013 г.; патент RU №2410802, С1, МПК Н01Р 1/15, опубликован 27.01.2011 г.].

Определитель координат носителей подавляемых средств осуществляет постоянное измерение пространственных координат носителей относительно комплекса радиоэлектронной борьбы с беспилотными летательными аппаратами. Он может представлять собой, как и в прототипе [см., патент RU №2539334, С1, МПК H04K 3/00, опубликован 20.01.2015 г.], измеритель координат движущихся целей, например, импульсно-доплеровскую радиолокационную станцию.

Комплекс радиоэлектронной борьбы работает аналогично прототипу. Отличие заключается в следующем. Сигнал с выхода усилителя мощности 6 поступает на первый вход многоканального СВЧ коммутатора 7. На второй вход многоканального СВЧ коммутатора 7 поступает информация об измеренных определителем 5 координатах носителей подавляемых средств. Многоканальный СВЧ коммутатор 7 подключает выход усилителя мощности к тем входам диаграммообразующей схемы, которые соответствуют пространственному положению носителей подавляемых средств. Таким образом, помеха излучается в секторе нахождения объектов радиоэлектронного подавления. Определитель координат носителей подавляемых средств 5 осуществляет постоянное измерение пространственных координат и, соответственно, постоянно уточняется сектор излучения помех в соответствии с пространственным положением роя БЛА. Этим достигается указанный в изобретении технический результат.

Совокупность вновь введенных элементов и связей вместе с остальными элементами и связями комплекса не следует явным образом из уровня техники. Отсутствуют какие-либо источники информации, в которых указанная совокупность элементов и связей самостоятельно или в совокупности с остальными элементами и связями предлагаемого комплекса была бы описана. Это позволяет считать заявляемый комплекс новым и имеющим изобретательский уровень.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые радиоэлектронные узлы и устройства. Использование изобретения обеспечивает повышение вероятности срыва выполнения задания БЛА.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке средств радиоэлектронного подавления приемных устройств каналов управления, телеметрии, передачи данных и спутниковой навигации беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Достигаемый технический результат - повышение вероятности срыва выполнения задания БЛА за счет формирования пространственных диаграмм излучения помех в соответствии с размером области пространства, в которой находится рой малогабаритных беспилотных летательных аппаратов. Указанный результат достигается за счет того, что в комплексе радиоэлектронной борьбы с БЛА передающая антенна выполнена многолучевой, состоящей из излучающей части и диаграммообразующего устройства с N входами, при этом N=A/Δβ, где А - телесный угол, перекрывающий область размещения БЛА на минимальной дальности радиоэлектронного подавления, Δβ - ширина луча, перекрывающего область размещения БЛА на максимальной дальности радиоэлектронного подавления, сверхвысокочастотный (СВЧ) коммутатор выполнен многоканальным, имеющим N выходов, при этом выход усилителя мощности соединен с первым входом многоканального СВЧ-коммутатора, второй вход которого соединен с выходом определителя координат носителей подавляемых средств, а выходы многоканального СВЧ-коммутатора соединены с соответствующими входами диаграммообразующего устройства. 1 ил.

Комплекс радиоэлектронной борьбы с беспилотными летательными аппаратами (БЛА), содержащий определитель координат носителей подавляемых средств, последовательно включенные приемную антенну, входной усилитель, блок анализа сигналов, формирователь помех, усилитель мощности, а также передающую антенну и СВЧ-коммутатор, отличающийся тем, что передающая антенна выполнена многолучевой, состоящей из излучающей части и диаграммообразующего устройства с N входами, при этом N=A/Δβ, где А - телесный угол, перекрывающий область размещения БЛА на минимальной дальности радиоэлектронного подавления, Δβ - ширина луча, перекрывающего область размещения БЛА на максимальной дальности радиоэлектронного подавления, СВЧ-коммутатор выполнен многоканальным, имеющим N выходов, при этом выход усилителя мощности соединен с входом многоканального СВЧ-коммутатора, второй вход которого соединен с выходом определителя координат носителей подавляемых средств, а выходы многоканального СВЧ-коммутатора соединены с соответствующими входами диаграммообразующего устройства.