Устройство для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств Российский патент 2020 года по МПК F41H11/12 H04B7/00 

Изобретение относится к средствам борьбы с минами и другими взрывоопасными предметами, имеющими радиовзрыватели и предназначено для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств путем блокирования несанкционированной передачи информации управления радиовзрывателями по радиоканалу, а так же может быть использовано для защиты от несанкционированной передачи любой информации по радиоканалу в широком диапазоне заранее неизвестных радиочастот.

Известны устройства защиты, которые могут быть использованы для предотвращения срабатывания радиовзрывателей, например [1], содержащие последовательно соединенные формирователь частот, широкополосный усилитель мощности и широкополосную антенную систему, создающие в широкой полосе частот заградительную помеху в виде усиленного "белого" шума. В этом и подобном ему устройствах мощность излучаемой помехи на каждой конкретной подавляемой частоте мала, поскольку интегральная мощность передатчика "размывается" по всему широкому спектру частот, вследствие чего могут подавляться только очень маломощные несанкционированные передатчики информации.

Известно устройство для блокировки радиовзрывателей, содержащее несколько (n) однотипных модулей, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные формирователь частот, усилитель и антенну, при этом все модули одновременно работают в не перекрывающихся поддиапазонах защищаемого диапазона частот [2]. Это известное устройство позволяет излучать высокую мощность в каждом поддиапазоне частот, достаточную для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств. Одним из недостатков такого устройства для блокировки радиовзрывателей является повышенная в n раз интегральная мощность излучения, где n -число используемых модулей. Увеличение интегральной мощности передатчика помех нежелательно, как из-за значительного увеличения энергопотребления, габаритов и массы.

Известно устройство для блокирования радиовзрывателей [3] (прототип), содержащее n формирователей частот, коммутатор, генератор псевдослучайной последовательности импульсов, согласующее устройство, включенное между широкополосным усилителем мощности и широкополосной антенной системой, и регулятор характеристик.

Алгоритм работы данного устройства позволяет оперативно адаптировать его к изменению радиочастотной обстановки.

Однако устройство не может обеспечить гарантированную защиту в заданном диапазоне частот, т.к. требует затрат времени для мониторинга радиообстановки и находится в постоянном поиске, режиме принятия решений и блокировании значений изменяющихся частот функционирующих передатчиков.

Задачей настоящего изобретения является увеличение надежности защиты от несанкционированной передачи информации управления радиовзрывателями по радиоканалу в заданном диапазоне защищаемых радиочастот без повышения интегральной выходной мощности устройства, его энергопотребления, габаритов и массы.

Техническим результатом предлагаемого устройства для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств является увеличение вероятности гарантированного радиоподавления при той же энергетической плотности помехового сигнала в защищаемом диапазоне, упрощение устройства и повышение его надежности.

Технический результат достигается за счет того, что в устройство для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств, содержащее приемную антенну, приемник, усилитель, формирователь нелинейно изменяющегося напряжения и генератор, управляемый напряжением, усилитель мощности и передающую антенну, введены первый полосовой фильтр, второй полосовой фильтр, первое устройство формирования задержки сигнала, второе устройство формирования задержки сигнала, первый, второй, третий сумматоры сигналов, выход усилителя подсоединен к входам первого полосовой фильтра и первое устройство формирования задержки, выход которого соединен ко входу второго устройства формирования задержки и к первому сигнальному входу первого сумматора сигналов, выход первого полосовой фильтра соединен к первому сигнальному входу первого сумматора сигналов, выход которого соединен с первым сигнальным входом второго сумматора сигналов, а второй сигнальный вход второго сумматора сигналов соединен с выходом второго устройства формирования задержки, выход второго сумматора сигналов соединен с первым сигнальным входом третьего сумматора сигналов, второй сигнальный вход третьего сумматора сигналов соединен с выходом генератора управляемым напряжением, вход которого соединен с выходом формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, выход третьего сумматора сигналов соединен с входом второго полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом длительность задержки первого устройства формирования задержки сигнала составляет 0.25-0.50 длительности периода частоты верхней границы защищаемого диапазона, а длительность задержки второго устройства формирования задержки сигнала составляет 1.00-2.00 длительности периода частоты верхней границы защищаемого диапазона.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются дополнительно введенные первый полосовой фильтр, второй полосовой фильтр, первое устройство формирования задержки сигнала, второе устройство формирования задержки сигнала, первый, второй, третий сумматоры сигналов, выход усилителя подсоединен к входам первого полосовой фильтра и первое устройство формирования задержки, выход которого соединен ко входу второго устройства формирования задержки и к первому сигнальному входу первого сумматора сигналов, выход первого полосовой фильтра соединен к первому сигнальному входу первого сумматора сигналов, выход которого соединен с первым сигнальным входом второго сумматора сигналов, а второй сигнальный вход второго сумматора сигналов соединен с выходом второго устройства формирования задержки, выход второго сумматора сигналов соединен с первым сигнальным входом третьего сумматора сигналов, второй сигнальный вход третьего сумматора сигналов соединен с выходом генератора управляемым напряжением, вход которого соединен с выходом формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, выход третьего сумматора сигналов соединен с входом второго полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом длительность задержки первого устройства формирования задержки сигнала составляет 0.25-0.50 длительности периода частоты верхней границы защищаемого диапазона, а длительность задержки второго устройства формирования задержки сигнала составляет 1.00-2.00 длительности периода частоты верхней границы защищаемого диапазона.

Такое техническое решение в совокупности с новыми признаками обеспечивает:

повышение надежности, уменьшение количества функциональных узлов (отсутствие в полном объеме системы мониторинга, системы анализа радиообстановки),

универсальность подавления всех видов модуляции, т.к. структура сигнала подавления соответствует структуре подавляемого сигнала,

уменьшение габаритов, массы и энергопотребления устройства для достижения заданной надежности защиты, без увеличения интегральной мощности,

увеличение вероятности гарантированного радиоподавления при той же энергетической плотности помехового сигнала,

упрощение схемотехнического решения, а, следовательно, и стоимости устройства.

Данное техническое решение направлено на увеличение вероятности гарантированного радиоподавления в защищаемом диапазоне за счет разрушение информационной части сигнала/сигналов при сохранении структуры подавляемых сигналов, и разрушение информационной части сигнал а/сигналов при разрушении отдельных фрагментов структуры этих сигнала/сигналов, при равной энергетической плотности в защищаемом диапазоне, как и у прототипа.

Таким образом, разрушение информационной части сигнала/сигналов, разрушение отдельных фрагментов структуры сигнала/сигналов совместно с амплитудным превышением позволяет повысить вероятность радиоподавления

Применение метода фрагментарной деструктуризации и деформации сигналов повышает вероятность подавления функционирующих передатчиков, что было подтверждено экспериментально.

На на фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого устройства.

Устройство содержит приемную антенну 1, приемник 2, усилитель 3, первый полосовой фильтр 4, первое устройство формирования задержки сигнала 5, второе устройство формирования задержки сигнала 6, первый сумматор сигналов 7, второй сумматор 8 сигналов, третий сумматор 9 сигналов, формирователь периодического нелинейно изменяющегося напряжения 10, генератор 11, управляемый напряжением (ГУН), полосовой фильтр 12, усилитель мощности 13 и передающую антенну 14.

Работа заявленного устройства защиты осуществляется следующим образом.

Сигналы принимаются антенной 1, обрабатываются приемником 2 и усиливаются первым усилителем 3. С выхода первого усилителя 3 сигнал проходит через полосовой фильтр 4 и параллельно через устройство задержки 5 (может быть выполнено в виде линии задержки). Сигналы с выхода полосовой фильтр 4 и устройство задержки 5 суммируются первый сумматор 7 сигналов, а результат суммирования с выхода устройство задержки 5 поступает на первый входов второй сумматор 8 сигналов, а на второй вход второго сумматора 8 сигналов поступает сигнал с выхода устройство задержки 5 дополнительно обработанный устройством задержки 6.

Выходной сигнал второй сумматор 8 суммируется третьим сумматор 9 сигналов с выходным сигналом генератора 11, управляемый напряжением (ГУН), возбуждаемым формирователем периодического нелинейно изменяющегося напряжения 10.

Выходной сигнал третьим сумматора 9 последовательно поступает на полосовой фильтр 12, усилитель мощности 13 и передающую антенну 14.

Полосовые фильтры 4 и 12 настроены на диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв. Генератор 11, управляемый напряжением (ГУН), возбуждаемым формирователем периодического нелинейно изменяющегося напряжения 10, также обеспечивает генерацию гармонических сигналов в диапазоне защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв.

Генератор 11, управляемый напряжением (ГУН), генерирует сигнал, частота которого f непрерывно изменяется за промежуток времени Т по закону, определяемому формирователем 10 периодического изменяющегося напряжения. Приемная и передающая антенны при этом имеют достаточную развязку.

Сложение исходного сигнала с его сдвинутой по времени копией позволяет сохранить структуру сигнала, но изменить (нарушить) его информационную часть. Поскольку заявляемое устройство такую операцию проводит дважды: на сумматоре 7, а затем на сумматоре 8, то выходной сигнал сумматора 8 представляет собой практически не детектируемую смесь со структурой исходных сигналов. Дополнительно к этой смеси подмешивается скользящая помеха с ГУН 11 в этом же частотном диапазоне, нарушающая или деформирующая структуру и информационную часть фрагментов входного сигнала.

Отфильтрованный до границ диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв сигнал с превышением мощности после усилителя 13 подается на передающую антенну 14.

Выбор значений длительностей устройства обусловлен максимальными нарушениями информационной части принимаемых сигналов именно при этих значениях и простотой реализации.

Таким образом, разрушение информационной части сигнал а/сигналов, разрушение отдельных фрагментов структуры сигнала/сигналов совместно с амплитудным превышением позволяет повысить вероятность радиоподавления, а за счет новой совокупности признаков, и алгоритма взаимодействия узлов, соответствующих заявленным признакам, обеспечивает упрощение устройства, снижение его массогабаритных показателей, при этом позволяет повысить эффективность радиоподавления.

Источники информации

1. Ивлиев С., Майстренко Н. и др. Поиск и обезвреживание взрывных устройств. - М.: Фонд "За экономическую безопасность", 1996.

2. Петренко E.G., Линок А.А., Якубчик А.Ю. Устройство для блокирования радиовзрывателей, патент N 2100752 от 22.11.96, МКИ F41H 11/12, опубл. БИ N 36, ч. 11, 1997, с. 391.

3. Батталов A.M., Гордон О.И., Коноплев В.А., Однопалов И.А. Устройство для блокирования радиовзрывателей патент N 2131645 от 1998-05-26, МКИ F41H 11/12, H04K 3/00

Изобретение относится к средствам борьбы с минами и другими взрывоопасными предметами, имеющими радиовзрыватели, и предназначено для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств. Устройство содержит приемную антенну, приемник, усилитель, первый полосовой фильтр, первое устройство формирования задержки сигнала, второе устройство формирования задержки сигнала, первый сумматор сигналов, второй сумматор сигналов, третий сумматор сигналов, формирователь периодического нелинейно изменяющегося напряжения, генератор, управляемый напряжением, полосовой фильтр, усилитель мощности и передающую антенну. Длительность задержки первого устройства формирования задержки сигнала составляет 0,25-0,50 длительности периода частоты верхней границы защищаемого диапазона, а длительность задержки второго устройства формирования задержки сигнала составляет 1,00-2,00 длительности периода частоты верхней границы защищаемого диапазона. Увеличивается вероятность гарантированного радиоподавления при той же энергетической плотности помехового сигнала в защищаемом диапазоне. 1 ил.

Устройство для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств, содержащее приемную антенну, приемник, усилитель, формирователь нелинейно изменяющегося напряжения и генератор, управляемый напряжением, усилитель мощности и передающую антенну, отличающееся тем, что в него введены первый полосовой фильтр, второй полосовой фильтр, первое устройство формирования задержки сигнала, второе устройство формирования задержки сигнала, первый, второй, третий сумматоры сигналов, выход усилителя подсоединен к входам первого полосовой фильтра и первого устройства формирования задержки, выход которого соединен к входу второго устройства формирования задержки и к первому сигнальному входу первого сумматора сигналов,

выход первого полосовой фильтра соединен к первому сигнальному входу первого сумматора сигналов, выход которого соединен с первым сигнальным входом второго сумматора сигналов, а второй сигнальный вход второго сумматора сигналов соединен с выходом второго устройства формирования задержки, выход второго сумматора сигналов соединен с первым сигнальным входом третьего сумматора сигналов, второй сигнальный вход третьего сумматора сигналов соединен с выходом генератора управляемым напряжением, вход которого соединен с выходом формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, выход третьего сумматора сигналов соединен с входом второго полосового фильтра, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом длительность задержки первого устройства формирования задержки сигнала составляет 0,25-0,50 длительности периода частоты верхней границы защищаемого диапазона, а длительность задержки второго устройства формирования задержки сигнала составляет 1,00-2,00 длительности периода частоты верхней границы защищаемого диапазона.