Устройство для блокирования несанкционированных устройств Российский патент 2020 года по МПК F41H11/12 H04K3/00 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 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 устройство для блокирования несанкционированных устройств, содержащее формирователь нелинейно изменяющегося напряжения и генератор, управляемый напряжением, усилитель мощности и антенну, введены инвертор, компаратор, счетчик импульсов, двухпозиционный переключатель и устройство управления переключателем, первый сигнальный вход двухпозиционного переключателя соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, второй сигнальный вход двухпозиционного переключателя соединен с выходом инвертора, а выход двухпозиционного переключателя соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом переключатель управляется устройством управления, а коэффициент деления счетчика лежит в диапазоне целых чисел от 4 до 32.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются дополнительно введенные инвертор, компаратор, счетчик импульсов, двухпозиционный переключатель и устройство управления переключателем, первый сигнальный вход двухпозиционного переключателя соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, второй сигнальный вход двухпозиционного переключателя соединен с выходом инвертора, а выход двухпозиционного переключателя соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом переключатель управляется устройством управления, а коэффициент деления счетчика лежит в диапазоне целых чисел от 4 до 32.

Такое техническое решение в совокупности с новыми признаками обеспечивает:

универсальность подавления сигналов устройств с большинством видов модуляции,

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

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 динамического изменения структуры помехового сигнала при его равной энергетической плотности.

На фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого устройства.

Устройство содержит формирователь периодического нелинейно изменяющегося напряжения 1, генератор 2, управляемый напряжением (ГУН), инвертор 3, компаратор 4, счетчик импульсов 5, устройство управления 6 и двухпозиционный переключатель 7, полосовой фильтр 8 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, усилитель мощности 9 и передающую антенну 10.

Работа заявленного устройства для блокирования несанкционированных устройств осуществляется следующим образом.

Генератор 2, управляемый напряжением, генерирует сигнал, частота которого f непрерывно изменяется за промежуток времени Т по закону, определяемому формирователем 1 периодически изменяющегося напряжения. Инвертор 3 инвертирует гармонический сигнал с выхода генератора 2, который управляется напряжением, поступающим с выхода формирователя 1 периодического изменяющегося напряжения.

Сигналы с выхода генератора 2 и с выхода инвертора 3 поступают на входы двухпозиционного переключателя 7, который последовательно во времени выдает на полосовой фильтр 8 фрагменты сигналов с выхода генератора 2 и с выхода инвертора 3. Соотношение длительностей фрагментов сигналов с выхода генератора 2 и с выхода инвертора 3 пропорциональны скважности сигнала с выхода счетчика импульсов 5.

Полосовой фильтр 8 диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв отфильтровывает гармоники высокого порядка, возникающие при переключении ключа. Выходной сигнал с полосового фильтра 8 поступает на усилитель мощности 9, где усиливается и поступает на передающую антенну 10.

Компаратор формирует из сигнала с выхода генератора 2, управляемый напряжением, такой же частоты последовательность прямоугольных импульсов, которая подается на счетчик. Переключение в момент нулевой фазы сигнала генератора 2 позволяет снизить уровень паразитных гармонических составляющих.

Счетчик формирует прямоугольный сигнал с частотой, например, в 4 раза меньше исходной в виде меандра, который подается на управляющее устройство 6 переключателя 7.

Таким образом, через каждые (программируемые коэффициентом пересчета счетчика), например, 4 периода происходит изменение фазы помехового сигнала на 180 градусов. Изменение фазы помехового сигнала может производится и через большее количество периодов сигнала генератора, управляемого напряжением, например, 32.

Ключ 7 переключается через каждые 4 периода сигнала с выхода генератора 2, управляемого напряжением, 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.

Это обеспечивает повышение эффективности радиоподавления.

Таким образом, предложенное средство за счет новой совокупности признаков обеспечивает повышение эффективности радиоподавления по сравнению с аналогами.

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 №2100752 от 22.11.96, МКИ F41Н 11/12, опубл. БИ №36, ч. 11, 1997, с. 391.

3. Баталов A.M., Гордон О.И., Коноплев В.А., Однопалов И.А. Устройство для блокирования радиовзрывателей, патент №2131645 от 1998-05-26, МКИ F41Н 11/12, Н04K 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 формирователь периодического нелинейно изменяющегося напряжения, генератор, управляемый напряжением, инвертор, компаратор, счетчик импульсов, устройство управления и переключатель, полосовой фильтр на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, усилитель мощности и передающую антенну. Сигналы с выхода генератора и с выхода инвертора поступают на входы переключателя, который последовательно во времени выдает на полосовой фильтр фрагменты сигналов с выхода генератора и с выхода инвертора. Полосовой фильтр диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв отфильтровывает гармоники высокого порядка, возникающие при переключении ключа. Выходной сигнал с полосового фильтра поступает на усилитель мощности, где усиливается и поступает на передающую антенну. Увеличивается вероятность гарантированного радиоподавления при той же энергетической плотности помехового сигнала в защищаемом диапазоне. 1 ил.

Устройство для блокирования несанкционированных устройств, содержащее формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, генератор, управляемый напряжением, полосовой фильтр, усилитель мощности и антенну, отличающееся тем, что в него введены инвертор, компаратор, счетчик импульсов, двухпозиционный переключатель и устройство управления переключателем,

первый сигнальный вход двухпозиционного переключателя соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, второй сигнальный вход двухпозиционного переключателя соединен с выходом инвертора,

а выход двухпозиционного переключателя соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом переключатель управляется устройством управления, а коэффициент деления счетчика лежит в диапазоне целых чисел от 4 до 32.