Средство для блокирования радиоуправляемых взрывателей Российский патент 2020 года по МПК H04K3/00 F41H11/12 

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 п 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 радиоуправляемых взрывателей является увеличение вероятности гарантированного радиоподавления при той же энергетической плотности помехового сигнала в защищаемом диапазоне, что достигается использованием многосигнальных режимов, модуляции и чередовании фрагментов помехового сигнала.

Технический результат достигается за счет того, что в средство для блокирования радиоуправляемых взрывателей, содержащее формирователь нелинейно изменяющегося напряжения и генератор, управляемый напряжением, усилитель мощности и антенну, введены второй и третий формирователи нелинейно изменяющегося напряжения, второй и третий генераторы, управляемые напряжением, первый и второй инверторы сигналов, двухпозиционный переключатель и блок управления этим двухпозиционным переключателем, первый и второй двухвходовые сумматоры сигналов, выход первого формирователя нелинейно изменяющегося напряжения соединен с входом второго инвертора сигналов и первым сигнальным входом первого двухвходового сумматора, выход второго формирователя нелинейно изменяющегося напряжения соединен с вторым сигнальным входом первого двухвходового сумматора, выход первого двухвходового сумматора соединен со входом первого генератора, управляемый напряжением, выход первого генератора, управляемый напряжением, соединен с первым сигнальным входом двухпозиционного переключателя и входом первого инвертора сигналов, выход первого инвертора сигналов соединен со вторым сигнальным входом двухпозиционного переключателя, выход второго инвертора соединен со входом второго генератора, управляемого напряжением, выход второго генератора, управляемого напряжением, и выход двухпозиционного переключателя соединены со входами второго двухвходового сумматора, выход второго двухвходового сумматора, соединен с первым полосовым фильтром, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом выход третьего формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, соединен со входом третьего генератора, управляемого напряжением, выход третьего генератора, управляемого напряжением, соединен со входом блока управления двухпозиционным переключателем, управляющим двухпозиционным переключателем, частота второго формирователя нелинейно изменяющегося напряжения больше частоты первого формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, а частота третьего формирователя нелинейно изменяющегося напряжения меньше частоты первого формирователя нелинейно изменяющегося напряжения.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются введенные второй и третий формирователи нелинейно изменяющегося напряжения, второй и третий генераторы, управляемые напряжением, первый и второй инверторы сигналов, двухпозиционный переключатель и блок управления этим двухпозиционным переключателем, первый и второй двухвходовые сумматоры сигналов, выход первого формирователя нелинейно изменяющегося напряжения соединен с входом второго инвертора сигналов и первым сигнальным входом первого двухвходового сумматора, выход второго формирователя нелинейно изменяющегося напряжения соединен с вторым сигнальным входом первого двухвходового сумматора, выход первого двухвходового сумматора соединен со входом первого генератора, управляемый напряжением, выход первого генератора, управляемый напряжением, соединен с первым сигнальным входом двухпозиционного переключателя и входом первого инвертора сигналов, выход первого инвертора сигналов соединен со вторым сигнальным входом двухпозиционного переключателя, выход второго инвертора соединен со входом второго генератора, управляемого напряжением, выход второго генератора, управляемого напряжением, и выход двухпозиционного переключателя соединены со входами второго двухвходового сумматора, выход второго двухвходового сумматора, соединен с первым полосовым фильтром, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом выход третьего формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, соединен со входом третьего генератора, управляемого напряжением, выход третьего генератора, управляемого напряжением, соединен со входом блока управления двухпозиционным переключателем, управляющим двухпозиционным переключателем, частота второго формирователя нелинейно изменяющегося напряжения больше частоты первого формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, а частота третьего формирователя нелинейно изменяющегося напряжения меньше частоты первого формирователя нелинейно изменяющегося напряжения.

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, на фиг. 2 условно показаны выходные сигналы А - с блока 1, В - с блока 10, С - с блока 2, на фиг. 3 условно показаны выходные сигналы В - с блока 10, D - с блока 3 (сумма сигналов А и С), на фиг. 4 условно показаны спектры выходных сигналов блока 14, которые соответствуют реакциям системы на сигналы D и В.

Устройство содержит первый формирователь 1 периодического нелинейно изменяющегося напряжения, второй формирователь 2 периодического нелинейно изменяющегося напряжения, первый сумматор 3 сигналов, генератор 4, управляемый напряжением, первый инвертор 5, и двухпозиционный переключатель (коммутатор) 6, третий формирователь 7 периодического нелинейно изменяющегося напряжения, второй генератор 8, управляемый напряжением, устройство 9 управления открывания двухпозиционным переключателем 6, второй инвертор 10, третий генератор 11, управляемый напряжением, второй сумматор 12 сигналов, полосовой фильтр 13 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, усилитель мощности 14 и передающую излучающую антенну 15.

Работа заявленного средства для блокирования радиоуправляемых взрывателей осуществляется следующим образом.

Первый генератор 4, управляемый напряжением, генерирует сигнал, частота которого f непрерывно изменяется за промежуток времени Т по закону, определяемому суммой сигналов (Фиг. 2) первого формирователя 1 периодически изменяющегося напряжения и второго формирователя 2 периодически изменяющегося напряжения посредством сумматора 3 сигналов (Фиг. 3).

Первый инвертор 5 изменяет фазу на 180 градусов периодического сигнала с выхода первого генератора 4.

Сигналы с выхода первого генератора 4 и с выхода первого инвертора 5 поступают на входы двухпозиционного переключателя 6, который последовательно во времени выдает фрагменты сигналов с выхода первого генератора 4 и с выхода первого инвертора 5. Соотношение длительностей фрагментов сигналов с выхода первого генератора 4 и с выхода первого инвертора 5 пропорциональны скважности сигнала с выхода устройства 9 управления открывания двухпозиционным переключателем 6. Скважность, частота этого управляющего сигнала определяются параметрами третьего формирователя 7 периодического нелинейно изменяющегося напряжения, и вторым генератором 8, управляемым напряжением.

Сигналы с выхода первого формирователя 1 периодически изменяющегося напряжения инвертируется вторым инвертором 10 и подается на вход третьего генератора 11, управляемого напряжением.

Сигналы с выхода третьего генератора 11, управляемого напряжением, и двухпозиционного переключателя 6 суммируются вторым сумматором 12 сигналов и поступают на вход полосового фильтра 13.

Полосовой фильтр 13 диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв отфильтровывает гармоники высокого порядка, возникающие при переключении переключателя 6. Выходной сигнал с полосового фильтра 13 поступает на усилитель мощности 14, где усиливается и поступает на передающую антенну 15 (Фиг. 4).

Выбор значений частоты переключения переключателя 6 обусловлен видом подавляемой радиосвязи и должен обеспечивать существенные деформации или нарушения информационной части подавляемых сигналов связи.

Такой алгоритм формирования спектра помехового сигнала позволяет увеличить его энергетическую плотность. Использование многосигнального помехового режима скользящих гармонических сигналов последовательно перемещающихся относительно центральной частоты защищаемого диапазона позволяет повысить вероятность радиоподавления. Девиация частоты переключения ключа обеспечивает различную скорость заполнения защищаемого диапазона помеховым сигналом с модуляцией. Суммирование двух сигналов с выходов формирователей периодически изменяющегося напряжения позволяет обеспечить режим «стояния» помехового сигнала, что обеспечивает повысить вероятность радиоподавления.

Таким образом, предложенное средство за счет новой совокупности признаков и алгоритма их взаимодействия 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 N 2100752 от 22.11.96, МКИ F41H 11/12, опубл. БИ N36, 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 может быть использовано для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств. Технический результат - увеличение вероятности гарантированного радиоподавления в защищаемом диапазоне. Средство для блокирования радиоуправляемых взрывателей содержит первый формирователь 1 периодического нелинейно изменяющегося напряжения, второй формирователь 2 периодического нелинейно изменяющегося напряжения, первый сумматор 3 сигналов, генератор 4, управляемый напряжением, первый инвертор 5 и двухпозиционный переключатель 6, третий формирователь 7 периодического нелинейно изменяющегося напряжения, второй генератор 8, управляемый напряжением, устройство 9 управления открывания двухпозиционным переключателем 6, второй инвертор 10, третий генератор 11, управляемый напряжением, второй сумматор 12 сигналов, полосовой фильтр 13 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, усилитель мощности 14 и передающую излучающую антенну 15. 4 ил.

Средство для блокирования радиоуправляемых взрывателей, содержащее первый формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, первый генератор, управляемый напряжением, полосовой фильтр, усилитель мощности и излучающую антенну, отличающееся тем, что в него введены второй и третий формирователи нелинейно изменяющегося напряжения, второй и третий генераторы, управляемые напряжением, первый и второй инверторы сигналов, двухпозиционный переключатель и блок управления этим двухпозиционным переключателем, первый и второй двухвходовые сумматоры сигналов, выход первого формирователя нелинейно изменяющегося напряжения соединен с входом второго инвертора сигналов и первым сигнальным входом первого двухвходового сумматора, выход второго формирователя нелинейно изменяющегося напряжения соединен со вторым сигнальным входом первого двухвходового сумматора, выход первого двухвходового сумматора соединен с входом первого генератора, управляемого напряжением, выход первого генератора, управляемого напряжением, соединен с первым сигнальным входом двухпозиционного переключателя и входом первого инвертора сигналов, выход первого инвертора сигналов соединен со вторым сигнальным входом двухпозиционного переключателя, выход второго инвертора соединен с входом второго генератора, управляемого напряжением, выход второго генератора, управляемого напряжением, и выход двухпозиционного переключателя соединены со входами второго двухвходового сумматора, выход второго двухвходового сумматора соединен с первым полосовым фильтром, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, при этом выход третьего формирователя нелинейно изменяющегося напряжения соединен с входом третьего генератора, управляемого напряжением, выход третьего генератора, управляемого напряжением, соединен с входом блока управления двухпозиционным переключателем, управляющим двухпозиционным переключателем, частота второго формирователя нелинейно изменяющегося напряжения больше частоты первого формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, а частота третьего формирователя нелинейно изменяющегося напряжения меньше частоты первого формирователя нелинейно изменяющегося напряжения.