Устройство для блокирования радиоуправляемых взрывателей Российский патент 2021 года по МПК H04K3/00 

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 устройство для блокирования радиоуправляемых взрывателей, содержащее усилитель мощности и антенну, введены устройство управления, полосовой фильтр, микропроцессор, синтезатор частот, выходная шина микропроцессора подсоединена к входу синтезатора частот, выход которого соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого нагружен на передающую антенну, а выходная шина устройства управления подсоединена к микропроцессору.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются дополнительно введенные устройство управления, полосовой фильтр, микропроцессор, синтезатор частот, выходная шина микропроцессора подсоединена к входу синтезатора частот, выход которого соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого нагружен на передающую антенну, а выходная шина устройства управления подсоединена к микропроцессору.

Такое техническое решение в совокупности с новыми признаками обеспечивает:

универсальность подавления сигналов со всеми видами 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,

гибкость в перенастройке,

возможность хранения большого количества программ с режимами работы.

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 перемежения диапазонов частот помехового сигнала при его равной энергетической плотности, увеличения скорости пробега помеховой гармоники по развертке частоты и увеличение энергетического влияния на большее количество близлежащих частот смежных диапазонов.

На фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого устройства, на фиг. 2 - показана разбивка на шесть поддиапазонов диапазона защищаемых частот, на фиг. 3 - условно показан спектр сигналов в моменты времени t1-t6, на фиг. 4 - условно показан спектр выходного сигнала в следующий из временных срезов в момент времени t7-t12 (условно), цифрами обозначен порядок перемещения фрагментов из генерируемых частот.

Устройство для блокирования радиоуправляемых взрывателей содержит, устройство управления 1, микропроцессор 2, синтезатора частот 3, полосовой фильтр 4, усилитель мощности 5 и излучающую антенну 6.

Выходная шина устройства управления 1 подсоединена к микропроцессору 2, выходная шина микропроцессора 2 подсоединена к входу синтезатора частот 3, выход которого соединен с входом полосового фильтра 4, выход которого соединен со входом усилителя 5 мощности, выход которого нагружен на передающую антенну 6.

Работа заявленного устройства для блокирования радиовзрывателей осуществляется следующим образом.

Управляющее устройство 1 выдает сигнал, поступающий на входную шину микропроцессора 2, который согласно входному сигналу выбирает соответствующую программу с алгоритмом для синтезатора частот 3.

Выходной сигнал синтезатора частот 3 проходит через полосовой фильтр 4 диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв отфильтровывает гармоники высокого порядка, поступает на вход усилителя 5 мощности, который нагружен на излучающую передающую антенну 6.

Например, программа микропроцессора 2 обеспечивает последовательную подачу гармонического сигнала из защищаемого диапазона частот последовательно на каждый из шести поддиапазонов как показано на фиг. 2-4 в следующей последовательности 1 - 4 - 2 - 5 - 3 - 6. Это позволяет увеличить диапазон воздействия на близлежащие относительно подаваемой гармоники частоты защищаемого диапазона.

Может быть реализована и другая программа (режим работы), например, с последовательной подачей гармонического сигнала на каждый из девяти (9) поддиапазонов в следующей последовательности 1 - 5 - 9 - 3 - 7 - 2 - 6 - 4 - 8 (на фиг. не показано). Последовательность и длительность возбуждения электромагнитных излучений в поддиапазонах может быть изменена путем перепрограммированием микропроцессора в общем случае или включением другого режима работы, реализующего другую программу.

Выбор значений количества поддиапазонов, последовательности подачи в эти поддиапазоны помехового гармонического сигнала, скорости переключения подачи по поддиапазонам защищаемых частот и внутри отдельного диапазона обусловлен шириной подавляемых каналов связи и достаточен для обеспечения существенных деформаций информационной части подавляемых сигналов связи.

Данное решение эквивалентно наличию двух сигналов, расположенных в разных частях защищаемого диапазона. При этом усилитель всегда работает в оптимальном режиме без компрессии.

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 и нового алгоритма работы более высокую эффективность радиоподавления. При этом расширяются функциональные свойства устройства за счет большей гибкости, большего количества программ и алгоритмов заполнения защищаемого диапазона помеховым сигналом, обеспечиваемых использованием микропроцессора и цифрового синтезатора частот.

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. Изобретение также может быть использовано для защиты от несанкционированной передачи любой информации по радиоканалу в широком диапазоне заранее неизвестных радиочастот. Технический результат - увеличение вероятности гарантированного радиоподавления. На фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого устройства. Устройство для блокирования радиоуправляемых взрывателей содержит устройство управления 1, микропроцессор 2, осуществляющий под управлением сигнала с устройства управления выбор одной из программ, осуществляющей как выбор количества поддиапазонов частот, так и выбор последовательности подачи в эти поддиапазоны помехового гармонического сигнала и скорости переключения подачи по поддиапазонам защищаемых частот и внутри отдельного диапазона, синтезатор частот 3, полосовой фильтр 4, усилитель мощности 5 и излучающую антенну 6. Управляющее устройство 1 выдает сигнал, поступающий на входную шину микропроцессора 2, который согласно входному сигналу выбирает соответствующую программу с алгоритмом для синтезатора частот 3. Выходной сигнал синтезатора частот 3 проходит через полосовой фильтр 4 диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, который отфильтровывает гармоники высокого порядка, поступает на вход усилителя 5 мощности, который нагружен на излучающую передающую антенну 6. 4 ил.

Устройство для блокирования радиоуправляемых взрывателей, содержащее усилитель мощности и антенну, отличающееся тем, что в него введены устройство управления, полосовой фильтр, синтезатор частот и микропроцессор, осуществляющий под управлением сигнала с устройства управления выбор одной из программ, осуществляющей как выбор количества поддиапазонов частот, так и выбор последовательности подачи в эти поддиапазоны помехового гармонического сигнала и скорости переключения подачи по поддиапазонам защищаемых частот и внутри отдельного диапазона,

при этом выходная шина микропроцессора подсоединена к входу синтезатора частот, выход которого соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выход которого нагружен на передающую антенну, а выходная шина устройства управления подсоединена к микропроцессору.