Средство для блокирования радиоуправляемых взрывателей Российский патент 2021 года по МПК F41H11/12 H04K3/00 G01S13/00 G01S7/02 

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 передачу информации в заданном диапазоне частот защиты, т.к. и без того 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 организация передачи информации управления дружелюбным заинтересантам простыми и надежными средствами без повышения интегральной выходной мощности устройства радиопередачи, его энергопотребления, габаритов и массы.

Техническим результатом предлагаемого средства для блокирования радиоуправляемых взрывателей является увеличение информационного пространства при действии помехового сигнала в защищаемом диапазоне, что достигается организацией частотного окна без излучения помехового сигнала для создания канала передачи информации.

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

задатчик постоянного напряжения с возможностью его изменения, второй генератор, управляемый напряжением, двухвходовой сумматор сигналов, двухпозиционный переключатель и устройство управления этим двухпозиционным переключателем, измеритель напряжения формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, задатчик напряжения, пропорционального нижней границы частотного окна, задатчик напряжения, пропорционального верхней границы частотного окна, устройство включения режима частотного окна и передатчик, выход формирователя нелинейно изменяющегося напряжения подсоединен к входу первого генератора, управляемого напряжением, выход задатчика постоянного напряжения подсоединен к входу второго генератора, управляемого напряжением, выходы первого и второго генераторов, управляемых напряжением, подсоединены к входам двухвходового сумматора сигналов, выход двухвходового сумматора сигналов подсоединен к входу первого полосового фильтра, выход первого полосового фильтра подсоединен к первому сигнальному входу двухпозиционного переключателя, к второму сигнальному входу двухпозиционного переключателя подсоединен выход передатчика, выход формирователя нелинейно изменяющегося напряжения подсоединен к входу измерителя напряжения, пропорционального частоте помехового сигнала, выход измерителя напряжения, пропорционального частоте помехового сигнала, подсоединен к устройству управления ключом, выход двухпозиционного переключателя, подсоединен к входу второго полосового фильтра, выход второго полосового фильтра подсоединен к входу усилителя мощности, нагруженного на излучающую антенну, при этом выходы задатчиков напряжения, пропорциональных нижней и верхней границам частотного окна, а также выход устройства включения режима частотного окна подсоединены к устройству управления двухпозиционным переключателем.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются введенные задатчик постоянного напряжения с возможностью его изменения, второй генератор, управляемый напряжением, двухвходовой сумматор сигналов, двухпозиционный переключатель и устройство управления этим двухпозиционным переключателем, измеритель напряжения формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, задатчик напряжения, пропорционального нижней границы частотного окна, задатчик напряжения, пропорционального верхней границы частотного окна, устройство включения режима частотного окна и передатчик, выход формирователя нелинейно изменяющегося напряжения подсоединен к входу первого генератора, управляемого напряжением, выход задатчика постоянного напряжения подсоединен к входу второго генератора, управляемого напряжением, выходы первого и второго генераторов, управляемых напряжением, подсоединены к входам двухвходового сумматора сигналов, выход двухвходового сумматора сигналов подсоединен к входу первого полосового фильтра, выход первого полосового фильтра подсоединен к первому сигнальному входу двухпозиционного переключателя, к второму сигнальному входу двухпозиционного переключателя подсоединен выход передатчика, выход формирователя нелинейно изменяющегося напряжения подсоединен к входу измерителя напряжения, пропорционального частоте помехового сигнала, выход измерителя напряжения, пропорционального частоте помехового сигнала, подсоединен к устройству управления ключом, выход двухпозиционного переключателя, подсоединен к входу второго полосового фильтра, выход второго полосового фильтра подсоединен к входу усилителя мощности, нагруженного на излучающую антенну, при этом выходы задатчиков напряжения, пропорциональных нижней и верхней границам частотного окна, а также выход устройства включения режима частотного окна подсоединены к устройству управления двухпозиционным переключателем.

Такое техническое решение в совокупности с новыми признаками обеспечивает:

возможность передачи информации от источника возмущающих помеховых воздействий, наличие информационного канала, даже с односторонней передачей, позволяет расширить функциональные возможности персонала, работающего в зоне радиоподавления;

универсальность подавления сигналов устройств с большинством видов модуляции;

расширить функциональные возможности устройства; обеспечить скрытность радиопередачи.

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 создание канала радиосвязи в защищаемом диапазоне за счет динамического прерывания помехового сигнала. При этом обеспечивается относительная скрытность радиопередачи при включении режима частотного окна.

На фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого устройства, на фиг. 2 условно показан спектр выходного сигнала устройства (режим окна отключен), на фиг. 3 условно показан спектр выходного сигнала устройства с частотным окном (режим окна включен).

Устройство содержит первый формирователь 1 периодического нелинейно изменяющегося напряжения, первый генератор 2, управляемый напряжением, задатчик 3 постоянного напряжения с возможностью его изменения, второй генератор 4, управляемый напряжением, двухвходовой сумматор 5 сигналов, полосовой фильтр 6 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, двухпозиционный переключатель 7 и устройство 8 управления этим двухпозиционным переключателем 7, измеритель 9 напряжения формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, задатчик 10 напряжения, пропорционального нижней границы частотного окна, задатчик 11 напряжения,

пропорционального верхней границы частотного окна, устройство 12 включения режима частотного окна, передатчик 13, полосовой фильтр 14 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, усилитель мощности 15 и излучающую антенну 16.

Выход формирователя 1 нелинейно изменяющегося напряжения подсоединен к входу первого генератора 2, управляемого напряжением, выход задатчика 3 постоянного напряжения подсоединен к входу второго генератора 4, управляемого напряжением, выходы первого и второго генераторов 2 и 4, управляемых напряжением, соответственно подсоединены к входам двухвходового сумматора 5 сигналов,

выход двухвходового сумматора 5 сигналов подсоединен к входу первого полосового фильтра 6 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв,

выход первого полосового фильтра 6 подсоединен к первому сигнальному входу двухпозиционного переключателя 7, к второму сигнальному входу двухпозиционного переключателя 7 подсоединен выход передатчика 13,

выход формирователя 1 нелинейно изменяющегося напряжения подсоединен к входу измерителя 9 напряжения, пропорционального частоте помехового сигнала, выход измерителя 9 напряжения, пропорционального частоте помехового сигнала, подсоединен к устройству управления переключателем 8,

выход двухпозиционного переключателя 8, подсоединен к входу второго полосового фильтра 14 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, выход второго полосового фильтра 14 подсоединен к входу усилителя 15 мощности, нагруженного на излучающую антенну 16,

при этом выходы задатчиков напряжения 10 и 11, пропорциональных нижней и верхней границам частотного окна соответственно, а также выход устройства 12 включения режима частотного окна подсоединены к устройству управления двухпозиционным переключателем 8.

Работа заявленного средства для блокирования радиоуправляемых взрывателей осуществляется следующим образом.

Первый генератор 2, управляемый напряжением, генерирует сигнал, частота которого f непрерывно изменяется за промежуток времени Т по закону, определяемому выходным сигналом формирователя 1 периодически изменяющегося напряжения, например, линейного.

Второй генератор 4, управляемый напряжением, генерирует сигнал, фиксированной частоты, пропорциональной напряжению с выхода задатчика 3 постоянного напряжения с возможностью его изменения.

На выходе двухвходового сумматора 5 сигналов присутствует сумма сигналов первого генератора 2, управляемого напряжением, и второго генератора 2, управляемого напряжением.

Выходной сигнал двухвходового сумматора 5 сигналов подается на полосовой фильтр 6 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв.

Выходной сигнал полосового фильтра 6 подается на первый сигнальный вход двухпозиционного переключателя 7, на второй сигнальный вход которого подается выходной сигнал с передатчика 13. В исходном положении двухпозиционный переключатель 7 замкнут с выходом полосового фильтра 6.

Выходной сигнал с двухпозиционного переключателя 7 поступает на вход полосового фильтра 7. Полосовой фильтр 14 диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв отфильтровывает гармоники высокого порядка, возникающие при переключении переключателя 7. Выходной сигнал с полосового фильтра 14 поступает на усилитель 15 мощности, где усиливается и поступает на передающую антенну 16 (Фиг. 1), которая обеспечивает излучение помехового сигнала (или информационного с передатчика в зависимости от положения переключателя 7) в эфирное пространство.

В этом режиме устройство обеспечивает эффективное радиоподавление в заданном диапазоне частот.

При включении режима частотного окна устройство 12 включения подает сигнал на управляющее устройство 8, которое начинает размыкать переключатель 7 в зависимости от частоты помехового сигнала. Частота помехового сигнала контролируется измерителем 9 напряжения, которое пропорционально этой частоте. При превышении напряжения, соответствующего нижней границе частотного окна, задаваемого задатчиком 10, переключатель 7 размыкается и подключает передатчик 13 (условно), который передает информацию заинтересантам. Режимы этой передачи могут быть различными. При превышении напряжения, соответствующего верхней границе частотного окна, задаваемого задатчиком 11, переключатель 7 замыкается, отключает передатчик 13, и подключает выходной сигнал с полосового фильтра 6. Продолжается излучение помехового сигнала в эфирное пространство.

Использование усилительной части средства позволяет вести передачу информации такой же энергетической мощности, как и помеховой сигнал, что позволяет обеспечить скрытность передачи.

Использование метода скользящих гармонических сигналов, последовательно перемещающихся относительно центральной частоты защищаемого диапазона, позволяет организовать частотное окно для организации канала связи в заданном диапазоне.

Суммирование двух сигналов с выходов ГУН, один из которых фиксированной частоты позволяет обеспечить гарантированный режим «стояния» помехового сигнала на этой частоте, что обеспечивает повысить вероятность радиоподавления одного наиболее опасного источника или приемника сигнала этой частоты.

Таким образом, предложенное средство за счет новой совокупности признаков и алгоритма их взаимодействия обеспечивает частотное окно с полосой частот достаточной для организации передачи в общем случае информационного потока для дружественных устройств и людей в зоне радиоподавления, позволяет расширить функциональные возможности персонала, работающего в зоне радиоподавления, обеспечить универсальность подавления сигналов устройств с большинством видов модуляции, расширить функциональные возможности устройства, обеспечить скрытность радиопередачи в случае ее необходимости.

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. BHN 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 первый формирователь периодического нелинейно изменяющегося напряжения, первый генератор, управляемый напряжением, задатчик постоянного напряжения с возможностью его изменения, второй генератор, управляемый напряжением, двухвходовой сумматор сигналов, полосовой фильтр на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, двухпозиционный переключатель и устройство управления этим двухпозиционным переключателем, измеритель напряжения формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, задатчик напряжения, пропорционального нижней границы частотного окна, задатчик напряжения, пропорционального верхней границы частотного окна, устройство включения режима частотного окна, передатчик, полосовой фильтр на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, усилитель мощности и излучающую антенну. Увеличивается информационное пространство при действии помехового сигнала в защищаемом диапазоне. 3 ил.

Средство для блокирования радиоуправляемых взрывателей, содержащее формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, первый генератор, управляемый напряжением, два полосовых фильтра, усилитель мощности и излучающую антенну, отличающееся тем, что в него введены

задатчик постоянного напряжения с возможностью его изменения, второй генератор, управляемый напряжением, двухвходовой сумматор сигналов, двухпозиционный переключатель и устройство управления этим двухпозиционным переключателем, измеритель напряжения формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, задатчик напряжения, пропорционального нижней границы частотного окна, задатчик напряжения, пропорционального верхней границы частотного окна, устройство включения режима частотного окна и передатчик,

выход формирователя нелинейно изменяющегося напряжения подсоединен к входу первого генератора, управляемого напряжением, выход задатчика постоянного напряжения подсоединен к входу второго генератора, управляемого напряжением, выходы первого и второго генераторов, управляемых напряжением, подсоединены к входам двухвходового сумматора сигналов, выход двухвходового сумматора сигналов подсоединен к входу первого полосового фильтра, выход первого полосового фильтра подсоединен к первому сигнальному входу двухпозиционного переключателя, к второму сигнальному входу двухпозиционного переключателя подсоединен выход передатчика, выход формирователя нелинейно изменяющегося напряжения подсоединен к входу измерителя напряжения, пропорционального частоте помехового сигнала, выход измерителя напряжения, пропорционального частоте помехового сигнала, подсоединен к устройству управления ключом, выход двухпозиционного переключателя подсоединен к входу второго полосового фильтра, выход второго полосового фильтра подсоединен к входу усилителя мощности, нагруженного на излучающую антенну, при этом выходы задатчиков напряжения, пропорциональных нижней и верхней границам частотного окна, а также выход устройства включения режима частотного окна подсоединены к устройству управления двухпозиционным переключателем.