Устройство противодействия передаче информации управления Российский патент 2024 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 также может быть использовано для защиты от несанкционированной передачи любой информации по радиоканалу в диапазоне заранее неизвестных радиочастот.

Известно устройство для блокирования несанкционированных устройств [1], содержащее формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, генератор, управляемый напряжением, полосовой фильтр, инвертор, компаратор, счетчик импульсов, двухпозиционный переключатель и устройство управления, усилитель мощности и антенну.

Данное устройство позволяет реализовывать свою функцию в заданном диапазоне путем постановки заградительной помехи, вследствие чего является существенно энергозатратным. 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 маломощные несанкционированные передатчики информации.

Известно средство для блокирования радиоуправляемых взрывателей [2], содержащее три формирователя нелинейно изменяющегося напряжения, три генератора, управляемых напряжением, два инвертора сигналов, двухпозиционный переключатель и блок управления этим двухпозиционным переключателем, полосовой фильтр, усилитель мощности и излучающую антенну.

Это известное устройство позволяет излучать высокую мощность в каждом поддиапазоне частот, достаточную для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств. В моменты переключения фазы помехового сигнала количество частот в спектре возрастает.Данный фактор позволяет увеличить количество поражаемых частот.

Известно устройство для блокирования радиовзрывателей [3] (прототип), содержащее усилитель мощности и антенну, формирователь нелинейно изменяющегося напряжения, два генератора, управляемых напряжением, инвертор, полосовой фильтр, двухпозиционный переключатель, и устройство управления.

Алгоритм работы данного устройства позволяет эффективно обеспечивать радиоподавление несанкционированных устройств в соответствии с радиочастотной обстановкой. Однако устройство для эффективного решения задач является слишком энергозатратным.

Задачей настоящего изобретения является увеличение надежности защиты от несанкционированной передачи информации управления по радиоканалу в широком диапазоне защищаемых радиочастот.

Техническим результатом предлагаемого устройства противодействия передаче информации управления является увеличение вероятности гарантированного радиоподавления за счет синхронизации помеховых сигналов в защищаемых диапазонах.

Технический результат достигается за счет того, что в устройство противодействия передаче информации управления, содержащее генератор помех, состоящий из последовательно соединенных генератора линейно-изменяющегося напряжения и генератора управляемого напряжением, первый и второй усилители, первый и второй вентили, первую и вторую антенны, что в него дополнительно введены

третий, четвертый и пятый усилители, третий, четвертый и пятый вентили, третья, четвертая и пятая антенны, и четыре умножителя частоты сигнала, при этом выход генератора, управляемого напряжением, подключен к входу первого усилителя, первого, второго, третьего и четвертого умножителей частоты, выход первого умножителя частоты сигнала подключен к входу второго усилителя, выход второго усилителя нагружен на вторую антенну, выход второго умножителя частоты сигнала подключен к входу третьего усилителя, выход третьего усилителя нагружен на третью антенну, выход третьего умножителя частоты сигнала подключен к входу четвертого усилителя, выход четвертого усилителя нагружен на четвертую антенну, выход четвертого умножителя частоты сигнала подключен к входу пятого усилителя, выход пятого усилителя нагружен на пятую антенну.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются введенные третий, четвертый и пятый усилители, третий, четвертый и пятый вентили, третья, четвертая и пятая антенны, и четыре умножителя частоты сигнала, при этом выход генератора, управляемого напряжением, подключен к входу первого усилителя, первого, второго, третьего и четвертого умножителей частоты, выход первого умножителя частоты сигнала подключен к входу второго усилителя, выход второго усилителя нагружен на вторую антенну, выход второго умножителя частоты сигнала подключен к входу третьего усилителя, выход третьего усилителя нагружен на третью антенну,

выход третьего умножителя частоты сигнала подключен к входу четвертого усилителя, выход четвертого усилителя нагружен на четвертую антенну, выход четвертого умножителя частоты сигнала подключен к входу пятого усилителя, выход пятого усилителя нагружен на пятую антенну.

Такое техническое решение в совокупности с новыми признаками обеспечивает подавление сигналов устройств с большинством видов модуляции и манипуляции с увеличением вероятности гарантированного радиоподавления при соизмеримой удельной энергетической плотности помехового сигнала с аналогами за счет синхронности перемещения гармоник помехового сигнала в защищаемых диапазонах частот.

В устройстве используется известный метод частотной развертки, позволяющий излучать заданную 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 формирователей частот и времени Т развертки частоты одним формирователем частот, изменяется во всем диапазоне защищаемых частот, "пробегая" все значения от нижнего до верхнего. Параллельно синхронно происходит выдача помехового сигнала на кратных частотах (вторая, третья и тд гармоники), что препятствует восстановлению исходного сигнала в тракте приемного устройства.

Данное техническое решение направлено на увеличение вероятности гарантированного радиоподавления в защищаемом диапазоне за счет синхронной порционной подачи электромагнитной энергии в пространство на кратных гармонических частотах. Положительный эффект достигается за счет подавления боковых составляющих частот в устройствах с расширением спектра.

На фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого устройства.

Устройство содержит формирователь 1 периодического в общем случае нелинейно (или линейно, как частный случай) изменяющегося напряжения, генератор 2, управляемый напряжением, первый умножитель 3 частоты сигнала, второй умножитель 4 частоты сигнала, третий умножитель 5 частоты сигнала, четвертый умножитель 6 частоты сигнала, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 и пятый 11 усилители сигналов, первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15 и пятый 16 вентили, первую 17, вторую 18, третью 19 и четвертую 20 и пятую 21 антенны.

Работа заявленного устройства противодействия передаче информации управления осуществляется следующим образом.

Выходной сигнал с выхода формирователя 1 нелинейного периодически изменяющегося напряжения поступает на вход генератора 2, управляемого напряжением, который формирует гармонический сигнал, частота которого f непрерывно изменяется за промежуток времени Т по закону, определяемому формой выходного сигнала формирователя 1 нелинейного напряжения, от f мин = f1 до f макс = f2.

Выходной сигнал генератора 2 гармонических колебаний, управляемого напряжением, одновременно поступает на входы первого усилителя, первого, второго, третьего и четвертого умножителей частоты, обеспечивая формирование пяти скользящих гармоник.

Выходной сигнал генератора 2 гармонических колебаний, управляемого напряжением, усиливается первым 7 усилителем, проходит через вентиль 12, выход которого нагружен на первую антенну 17. При этом первый частотный диапазон F1 от f1 до f2 подвергается воздействию скользящей гармонической помехи.

Одновременно при этом выходной сигнал генератора 2 гармонических колебаний, управляемого напряжением, поступает на вход умножителя 3 частоты сигнала, который увеличивает частоту сигнала в 2 раза. Тем самым формируется второй смежный частотный диапазон. Удвоенный по частоте сигнал с выхода умножителя 3 поступает на усилитель 8, усиливается им, проходит через вентиль 13, настроенный на диапазон F2, выход вентиля 13 нагружен на вторую антенну 18.

При этом оба частотных диапазона заполняются помеховыми сигналами. Границы 1 частотного диапазона F1 выбираются из условий: от f1 до f2=2*f1;

границы 2-го частотного диапазона F2: от 2*f1 до 4*f1;

границы 3-го частотного диапазона F3: от 3*f1 до 6*f1;

границы 4-го частотного диапазона F4: от 4*f1 до 8*f1;

границы 5-го частотного диапазона F5: от 5*f1 до 10*f1,

где f1-12 - начало и конец границ первого диапазона соответственно. Одновременно при этом выходной сигнал генератора 2 гармонических колебаний, управляемого напряжением, поступает на вход второго умножителя 4 частоты сигнала, который увеличивает частоту сигнала в 3 раза. Тем самым формируется третий частотный диапазон. Утроенный по частоте сигнал с выхода второго умножителя 4 поступает на третий усилитель 9, усиливается им, проходит через вентиль 14, настроенный на диапазон F3, выход вентиля 13 нагружен на третью антенну 19.

Одновременно при этом выходной сигнал генератора 2 гармонических колебаний, управляемого напряжением, поступает на вход второго умножителя 4 частоты сигнала, который увеличивает частоту сигнала в 4 раза. Тем самым формируется четвертый частотный диапазон. Учетверенный по частоте сигнал с выхода третьего умножителя 5 поступает на четвертый усилитель 10, усиливается им, проходит через вентиль 15, настроенный на диапазон F4, выход вентиля 15 нагружен на четвертую антенну 20.

Одновременно при этом выходной сигнал генератора 2 гармонических колебаний, управляемого напряжением, поступает на вход четвертого умножителя 6 частоты сигнала, который увеличивает частоту сигнала в 5 раз. Тем самым формируется пятый F5 частотный диапазон. Упятеренный по частоте сигнал с выхода второго умножителя 6 поступает на пятый усилитель 11, усиливается им, проходит через вентиль 16, настроенный на соответствующий диапазон F5, выход вентиля 16 нагружен на пятую антенну 21.

Такое решение позволяет синхронно инжектировать электромагнитную энергию совокупного помехового сигнала в пять частотных диапазонов с пяти антенн пятью скользящими гармоническими сигналами.

Такое техническое решение позволяет эффективно воздействовать на приемные части радиоустройств, вызывая их перегрузку и последующее длительное восстановление. Заложенный в работу устройства алгоритм формирования помехового сигнала позволяет увеличить диапазон воздействия на несанкционированный сигнал, и как следствие, увеличить дистанцию радиоподавления.

Таким образом, предложенное средство за счет новой совокупности признаков и алгоритма их взаимодействия обеспечивает повышение эффективности радиоподавления по сравнению с аналогами в зоне соизмеримых мощностей сигналов несанкционированных устройств и заявляемого устройства.

Источники информации

1. Семенюк Т.А. Устройство для блокирования несанкционированных устройств // Патент RU №2720698. Опубл.: 12.05.2020 Бюл. №14 Семенюк Т.A.), F41H 11/12 (2011.01), H04K 3/00 (2006.01), Н04В 7/00 (2006.01)

2. Семенюк Т.А. Средство для блокирования радиоуправляемых взрывателей // Патент 2732079, Опубл.: 11.09.2020 Бюл. №26 H04K 3/00 (2006.01) F41H 11/12 (2011.01) H04K 3/00

3. Семенюк Т.А. Средство для блокирования радиовзрывателей // Патент №2716604, Опубл.: 13.03.2020 Бюл. №8 H04K 3/00 (2006.01) F41H 11/12 (2011.01) Н04В 7/00 (2006.01) (52)

Изобретение предназначено для защиты от радиоуправляемых взрывных устройств путем блокирования несанкционированной передачи информации управления радиовзрывателями по радиоканалу, а также может быть использовано для защиты от несанкционированной передачи информации по радиоканалу в диапазоне заранее неизвестных радиочастот. Устройство содержит последовательно соединенные формирователь нелинейно-изменяющегося напряжения, генератор, управляемый напряжением, первый и второй усилители, первый и второй вентили, первую и вторую антенны, третий, четвертый и пятый усилители сигналов, третий, четвертый и пятый вентили, третья, четвертая и пятая антенны, и четыре умножителя частоты сигнала. Генератор, управляемый напряжением, формирует гармонический сигнал, частота которого непрерывно изменяется за промежуток времени по закону, определяемому формой выходного сигнала формирователя нелинейно-изменяющегося напряжения. Повышается вероятность радиоподавления за счет синхронизации помеховых сигналов в защищаемых диапазонах. 1 ил.

Устройство противодействия передаче информации управления, содержащее последовательно соединенные формирователь нелинейно-изменяющегося напряжения, генератор, управляемый напряжением, первый и второй усилители, первый и второй вентили, первую и вторую антенны,

отличающееся тем, что в него введены

третий, четвертый и пятый усилители сигналов, третий, четвертый и пятый вентили, третья, четвертая и пятая антенны, и четыре умножителя частоты сигнала, при этом генератор, управляемый напряжением, формирует гармонический сигнал, частота которого непрерывно изменяется за промежуток времени по закону, определяемому формой выходного сигнала формирователя нелинейно-изменяющегося напряжения,

выход генератора, управляемого напряжением, подключен к входу первого усилителя, первого, второго, третьего и четвертого умножителей частоты,

выход первого умножителя частоты сигнала подключен к входу второго усилителя, выход второго усилителя через второй вентиль нагружен на вторую антенну,

выход второго умножителя частоты сигнала подключен к входу третьего усилителя, выход третьего усилителя через третий вентиль нагружен на третью антенну,

выход третьего умножителя частоты сигнала подключен к входу четвертого усилителя, выход четвертого усилителя через четвертый вентиль нагружен на четвертую антенну,

выход четвертого умножителя частоты сигнала подключен к входу пятого усилителя, а выход пятого усилителя через пятый вентиль нагружен на пятую антенну.