Средство для блокирования радиовзрывателей 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 широком диапазоне защищаемых радиочастот без повышения интегральной выходной мощности устройства, его энергопотребления, габаритов и массы.

Техническим результатом предлагаемого средства для блокирования радиовзрывателей является увеличение вероятности гарантированного радиоподавления при той же энергетической плотности помехового сигнала в защищаемом диапазоне.

Технический результат достигается за счет того, что в средство для блокирования радиовзрывателей, содержащее формирователь нелинейно изменяющегося напряжения и генератор, управляемый напряжением, усилитель мощности и антенну, введены инвертор, второй генератор, управляемый напряжением, полосовой фильтр, устройство управления и ключ, первый сигнальный вход которого соединен с выходом первого генератора, управляемого напряжением, второй сигнальный вход которого соединен с выходом с выходом второго генератора, управляемого напряжением, входы первого генератора, управляемого напряжением, и инвертора соединены с выходом формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, выход инвертора соединен с входом второго генератора, управляемого напряжением, а выход ключа соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом ключ управляется устройством управления, а частота его переключения составляет 5-22 кГц.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются дополнительно введенные инвертор, второй генератор, управляемый напряжением, полосовой фильтр, устройство управления и ключ, первый сигнальный вход которого соединен с выходом первого генератора, управляемого напряжением, второй сигнальный вход которого соединен с выходом с выходом второго генератора, управляемого напряжением, входы первого генератора, управляемого напряжением, и инвертора соединены с выходом формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, выход инвертора соединен с входом второго генератора, управляемого напряжением, а выход ключа соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом ключ управляется устройством управления, а частота переключения ключа составляет 5-22 кГц.

Такое техническое решение в совокупности с новыми признаками обеспечивает:

универсальность подавления всех видов модуляции,

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.

В устройстве используется известный метод частотной развертки, позволяющий излучать высокую мощность на каждой частоте или близких частотах последовательно во времени. При этом на некоторой частоте f(t) генерируется и излучается сигнал требуемой мощности, достаточной для надежной защиты, а сама эта частота за промежуток времени, зависящий от числа n формирователей частот и времени Т развертки частоты одним формирователем частот, изменяется во всем диапазоне защищаемых частот, "пробегая" все значения от нижнего до верхнего.

Данное техническое решение направлено на увеличение вероятности гарантированного радиоподавления в защищаемом диапазоне за счет изменяемой структуры помехового сигнала при его равной энергетической плотности.

Применение метода дискретно-фрагментарного заполнения спектра повышает вероятность подавления функционирующих передатчиков, что было подтверждено экспериментально.

На фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого устройства, на фиг. 2 - зависимость выходного напряжения формирователей периодического изменяющегося напряжения, на фиг. 3 - распределение фрагментов сгенерированных частот по защищаемому диапазону на выходе ключа, на фиг. 4 - спектр выходного сигнала в один из временных срезов, цифрами обозначен порядок перемещения фрагментов из генерируемых частот.

Устройство содержит формирователь периодического нелинейно изменяющегося напряжения 1, инвертор 2, первый генератор 3, управляемый напряжением (ГУН), второй генератор 4, управляемый напряжением, ключ 5, устройство управления 6 ключом, полосовой фильтр 7 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, усилитель мощности 8 и передающую антенну 9.

Работа заявленного средства для блокирования радиовзрывателей осуществляется следующим образом.

Генератор 3, управляемый напряжением (ГУН), генерирует сигнал, частота которого f непрерывно изменяется за промежуток времени Т по закону, определяемому формирователем 1 периодического изменяющегося напряжения.

Генератор 4, управляемый напряжением (ГУН), генерирует сигнал, частота которого f непрерывно изменяется за промежуток времени Т по закону, определяемому формирователем 1 периодического изменяющегося напряжения, но в инверсном виде благодаря инвертору 2, инвертирующему сигнал с выхода формирователя 1 периодического изменяющегося напряжения.

Сигнал с выхода ГУН 3 и ГУН 4 поступают на входы ключа 5, который последовательно во времени выдает на полосовой фильтр 7 фрагменты сигнала с выхода ГУН 3 и ГУН 4. Полосовой фильтр 7 диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв отфильтровывает гармоники высокого порядка, возникающие при переключении ключа. Выходной сигнал с полосового фильтра 7 поступает на усилитель мощности 8, где усиливается и приходит на передающую антенну 9.

Частота переключения ключа 4 составляет 5-30 кГц, а скважность сигнала переключения ключа равна 2. Выбор значений частоты переключения ключа обусловлен шириной каналов связи и достаточен для обеспечения существенных деформаций или нарушений информационной части подавляемых сигналов связи.

Данное решение эквивалентно наличию двух сигналов, один из которых находится в нижней части защищаемого диапазона, а другой в верхней. При этом усилитель работает в оптимальном режиме.

При прочих равных условиях, устройство имеет более высокую скорость пробега помехового гармонического сигнала по защищаемому диапазону и более высокую фрагментарную плотность подавляемого сигнала во всем защищаемом диапазоне.

Это обеспечивает повышение эффективности радиоподавления.

Таким образом, предложенное средство за счет новой совокупности признаков 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. Средство содержит формирователь периодического нелинейно изменяющегося напряжения, генератор, управляемый напряжением (ГУН), инвертор, ключ, устройство управления ключом, полосовой фильтр на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, усилитель мощности и антенну. ГУН генерирует сигнал, частота которого f непрерывно изменяется за промежуток времени Т по закону, определяемому формирователем периодического изменяющегося напряжения. Инвертор инвертирует сигнал с выхода ГУН. Сигнал с выхода ГУН и его инвертированная копия с выхода инвертора поступают на входы ключа, который последовательно во времени выдает на полосовой фильтр фрагменты сигнала с выхода ГУН и его инвертированной копии. Увеличивается вероятность гарантированного радиоподавления при той же энергетической плотности помехового сигнала в защищаемом диапазоне. 4 ил.

Средство для блокирования радиовзрывателей, содержащее формирователь нелинейно изменяющегося напряжения и первый генератор, управляемый напряжением, усилитель мощности и антенну, отличающееся тем, что в него введены инвертор, второй генератор, управляемый напряжением, полосовой фильтр, устройство управления и ключ, первый сигнальный вход которого соединен с выходом первого генератора, управляемого напряжением, второй сигнальный вход которого соединен с выходом второго генератора, управляемого напряжением,

входы первого генератора, управляемого напряжением, и инвертора соединены с выходом формирователя нелинейно изменяющегося напряжения,

выход инвертора соединен с входом второго генератора, управляемого напряжением,

а выход ключа соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом ключ управляется устройством управления, а частота переключения ключа составляет 5-22 кГц.