Устройство для блокирования радиовзрывателей Российский патент 2022 года по МПК F41H11/12 H04K3/00 F42D5/00 

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 (п) 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 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 радиовзрывателей, содержащее первый формирователь нелинейно изменяющегося напряжения и генератор, управляемый напряжением, усилитель мощности и антенну, введены

второй двухпозиционный переключатель, второе устройство управления, два полосовых фильтра, устройство суммирования сигналов, три формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, два генератора, управляемых напряжением,

выходы первого и второго формирователей нелинейно изменяющегося напряжения подсоединены соответственно к входам первого и второго генераторов, управляемых напряжением,

выходы первого и второго генераторов, управляемых напряжением, подсоединены к сигнальным входам первого двухвходового переключателя, выход которого подсоединен к входу первого полосового фильтра, выход которого подсоединен к первому сигнальному входу устройства суммирования сигналов,

выходы третьего и четвертого формирователей нелинейно изменяющегося напряжения подсоединены соответственно к входам третьего и четвертого генераторов, управляемых напряжением,

выходы третьего и четвертого генераторов, управляемых напряжением, подсоединены к сигнальным входам второго двухвходового переключателя, выход которого подсоединен к входу второго полосового фильтра, выход которого подсоединен ко второму сигнальному входу устройства суммирования сигналов,

выход устройства суммирования сигналов соединен с входом третьего полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого нагружен на передающую антенну,

выход первого устройства управления подсоединен к управляющему входу первого двухвходового переключателя,

выход второго устройства управления подсоединен к управляющему входу второго двухвходового переключателя,

при этом частоты переключения первого и второго двухвходового управляемых переключателей различны,

а формирователи линейно изменяющегося напряжения не синхронизированы между собой.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются дополнительно введенные

второй двухпозиционный переключатель, второе устройство управления, два полосовых фильтра, устройство суммирования сигналов, три формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, два генератора, управляемых напряжением,

выходы первого и второго формирователей нелинейно изменяющегося напряжения подсоединены соответственно к входам первого и второго генераторов, управляемых напряжением, выходы первого и второго генераторов, управляемых напряжением, подсоединены к сигнальным входам первого двухвходового переключателя, выход которого подсоединен к входу первого полосового фильтра, выход которого подсоединен к первому сигнальному входу устройства суммирования сигналов, выходы третьего и четвертого формирователей нелинейно изменяющегося напряжения подсоединены соответственно к входам третьего и четвертого генераторов, управляемых напряжением, выходы третьего и четвертого генераторов, управляемых напряжением, подсоединены к сигнальным входам второго двухвходового переключателя, выход которого подсоединен к входу второго полосового фильтра, выход которого подсоединен ко второму сигнальному входу устройства суммирования сигналов, выход устройства суммирования сигналов соединен с входом третьего полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого нагружен на передающую антенну, выход первого устройства управления подсоединен к управляющему входу первого двухвходового переключателя, выход второго устройства управления подсоединен к управляющему входу второго двухвходового переключателя, при этом частоты переключения первого и второго двухвходового управляемых переключателей различны, а формирователи линейно изменяющегося напряжения не синхронизированы между собой.

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.

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 п 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.

Устройство содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 формирователи нелинейно изменяющегося периодического напряжения (фиг. 1), каждый из которых обеспечивает свой амплитудный диапазон, выходы которых подключены к входам первого 5, второго 6, третьего 7 и четвертого 8 генераторов, управляемых напряжением (ГУН), соответственно.

Первый двухвходовой управляемый переключатель 9, к первому и второму сигнальным входам которого подключены выходы первого 5 и второго 6 генераторов, управляемых напряжением, соответственно. Первый двухвходовой управляемый переключатель 9 подключен к первому индивидуальному устройству управления 10.

Второй двухвходовой управляемый переключатель 11, к первому и второму сигнальным входам которого подключены выходы третьего 7 и четвертого 8 генераторов, управляемых напряжением, соответственно. Второй двухвходовой управляемый переключатель 11 управляется вторым индивидуальным устройством управления 12.

Выход первого двухвходового управляемого переключателя 9 подключен к входу первого полосового фильтра 13, а выход второго двухвходового управляемого переключателя 11 подключен к входу второго полосового фильтра 14. Выходы первого полосового фильтра 13 и второго полосового фильтра 14 подключены к входам сумматора 15 сигналов, выход которого подключен к входу третьего полосового фильтра 16 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв.

Выход третьего полосового фильтра 16 соединен со входом усилителя мощности 17, выход которого нагружен на передающую излучающую антенну 18.

Работа заявленного владимирского устройства для блокирования радиовзрывателей осуществляется следующим образом.

Формирователи 1, 2, 3 и 4 нелинейно изменяющегося напряжения генерируют периодические сигналы пилообразной формы.

Первый 9 двухвходовой управляемый переключатель последовательно во времени подает фрагменты выходных сигналов с генераторов 5, 6 соответственно на полосовой фильтр 13.

Второй 11 двухвходовой управляемый переключатель последовательно во времени подает фрагменты выходных сигналов с генераторов 7, 8 соответственно на полосовой фильтр 14.

Частоты переключения двухвходовых управляемых переключателей 9 и 11 различны, и не синхронизированы.

Сигнал с выхода полосового фильтра 13 и сигнал с выхода полосового фильтра 14 поступают на входы сумматора 15 сигналов. Выходной сигнал сумматора 15 поступает на полосовой фильтр 16 диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, который отфильтровывает гармоники высокого порядка, возникающие при переключении двухвходовых управляемых переключателей.

На выходе полосового фильтра 16 всегда присутствуют два гармонических сигнала квазихаотично скользящих по диапазону защищаемых частот.

Выходной сигнал с полосового фильтра 16 поступает на усилитель мощности 17, которым усиливается и приходит на передающую антенну 18.

Частоты переключения переключателей 9 и 11 различны, а скважность сигнала переключения близка к 1/2. Выбор значений частоты переключения ключа обусловлен шириной подавляемых каналов связи и достаточен для обеспечения существенных деформаций или нарушений информационной части подавляемых сигналов связи. Дробление на поддиапазоны с перемежением помехового сигнала позволяет повысить эффективность радиоподавления за счет большего количества смежных и близких частот поражения и увеличения частоты их возникновения.

Данное решение эквивалентно наличию двух сигналов с различной скоростью скольжения в разных (в том числе, и несоприкасающихся) сегментах, один из которых находится в нижней части защищаемого диапазона, а другой в верхней. 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 удельную фрагментарную плотность подавляющего сигнала во всем защищаемом диапазоне, и более высокую спектральную плотность помехового гармонического сигнала.

Это обеспечивает повышение эффективности радиоподавления.

Таким образом, предложенное средство за счет новой совокупности признаков и нового алгоритма работы более высокую эффективность радиоподавления.

Источники информации

1. Ивлиев С., Майстренко Н. и др. Поиск и обезвреживание взрывных устройств. - М.: Фонд "За экономическую безопасность", 1996.

2. Семенюк Т.А. Средство для блокирования радиоуправляемых взрывателей // Патент RU N 2732079, Опубл.: 11.09.2020 Бюл. №26, МПК F41H 11/12 (2011.01), Н04В 7/00 (2006.01), СПК F41H 11/12 (2019.08), Н04В 7/00 (2019.08).

3. Семенюк Т.А. Средство для блокирования радиовзрывателей// Патент RU N 2716604, Опубл.: 13.03.2020, Бюл. №8, МПК F41H 11/12 (2011.01), Н04В 7/00 (2006.01), СПК F41H 11/12 (2019.08), Н04В 7/00 (2019.08).

Изобретение относится к средствам борьбы с взрывоопасными предметами, имеющими радиовзрыватели, путем блокирования несанкционированной передачи информации управления радиовзрывателями по радиоканалу, а также может быть использовано для защиты от несанкционированной передачи информации по радиоканалу. Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый формирователи нелинейно изменяющегося периодического напряжения, каждый из которых обеспечивает свой амплитудный диапазон, выходы которых подключены к входам первого, второго, третьего и четвертого генераторов, управляемых напряжением (ГУН), соответственно. Первый двухвходовой управляемый переключатель подключен к первому индивидуальному устройству управления. Второй двухвходовой управляемый переключатель управляется вторым индивидуальным устройством управления. Выходы первого полосового фильтра и второго полосового фильтра подключены к входам сумматора сигналов. Выход третьего полосового фильтра соединен со входом усилителя мощности, выход которого нагружен на передающую излучающую антенну. Увеличивается вероятность гарантированного радиоподавления. 1 ил.

Устройство для блокирования радиовзрывателей, содержащее полосовой фильтр, усилитель мощности и антенну, формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, два генератора, управляемых напряжением, инвертор, первый двухпозиционный переключатель и первое устройство управления, отличающееся тем, что в него введены

второй двухпозиционный переключатель, второе устройство управления, два полосовых фильтра, устройство суммирования сигналов, три формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, два генератора, управляемых напряжением,

выходы первого и второго формирователей нелинейно изменяющегося напряжения подсоединены соответственно к входам первого и второго генераторов, управляемых напряжением,

выходы первого и второго генераторов, управляемых напряжением, подсоединены к сигнальным входам первого двухвходового переключателя, выход которого подсоединен к входу первого полосового фильтра, выход которого подсоединен к первому сигнальному входу устройства суммирования сигналов,

выходы третьего и четвертого формирователей нелинейно изменяющегося напряжения подсоединены соответственно к входам третьего и четвертого генераторов, управляемых напряжением,

выходы третьего и четвертого генераторов, управляемых напряжением, подсоединены к сигнальным входам второго двухвходового переключателя, выход которого подсоединен к входу второго полосового фильтра, выход которого подсоединен ко второму сигнальному входу устройства суммирования сигналов,

выход устройства суммирования сигналов соединен с входом третьего полосового фильтра, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выход которого нагружен на передающую антенну,

выход первого устройства управления подсоединен к управляющему входу первого двухвходового переключателя,

выход второго устройства управления подсоединен к управляющему входу второго двухвходового переключателя,

при этом частоты переключения первого и второго двухвходовых управляемых переключателей различны,

а формирователи линейно изменяющегося напряжения не синхронизированы между собой.