Способ радиоэлектронного мониторинга и активного радиоэлектронного противодействия Российский патент 2025 года по МПК G01S7/38 H03K3/00 F41H13/00 G01S13/88 

Изобретение относится к области радиотехники и электроники, а именно радиоэлектронной аппаратуре и может быть использовано при проектировании, разработки, испытаниях и эксплуатации систем борьбы с радиоэлектронными средствами (РЭС). Для борьбы с РЭС могут использоваться устройства радиоэлектронного мониторинга (РЭМ) и устройства активного радиоэлектронного противодействия (АРП).

Известна система для мониторинга и определения местоположения подвижных наземных объектов (RU 2337406), которая обеспечивает возможности поиска, обнаружения, определения текущего местоположения, а также слежения за перемещением и местонахождением контролируемых объектов.

Недостатками данного изобретения является то, что:

характеристики излучаемых сигналов от контролируемых объектов должны быть известны заранее;

в качестве признака, характеризующего направление на контролируемый объект, используется интенсивность сигнала, что применимо только в случае благоприятной помеховой обстановки;

радиопоиск в горизонтальной плоскости осуществляется вручную;

два радиопоисковых прибора между собой не взаимодействуют из-за чего нет возможности оперативного определения местоположения объекта контроля.

Известен своим практическим использованием в системах радиоэлектронного мониторинга способ определения координат источников радиоизлучения (ИРИ) (RU 2718737). Суть способа заключается в определении координат ИРИ с борта транспортного средства, включающего одну или несколько антенных систем, либо посредством двух и более антенных систем, устанавливаемых на различные стационарные или подвижные носители. Окончательные координаты ИРИ находят триангуляционным методом от двух разнесенных точек измерений.

К недостаткам данного способа следует отнести то, что:

для сохранения высокой точности определения координат ИРИ при применении одной антенной системы, установленной на движущееся транспортное средство, предъявляются высокие требования по определению собственных координат подвижной антенной системы;

для обеспечения надежности необходима высокая сложность построения каналов передачи данных между хотя бы одной подвижной и стационарной антенной системой.

Известен способ контроля и управления радиоэлектронными средствами военных объектов и система для его реализации (RU 2321175), являющийся наиболее близким к изобретению в области контроля и управления радиоэлектронными средствами радиоэлектронного мониторинга и активного радиоэлектронного противодействия.

Недостатками способа контроля и управления радиоэлектронными средствами военных объектов и системы для его реализации являются:

не обеспечивается радиоэлектронное противодействие РЭС;

отсутствуют резервные каналы связи между РЭС военных объектов, т.к. вся связь завязана на один коммутатор аппаратуры сопряжения;

обобщенная информация о состоянии контролируемых и управляемых РЭС военных объектов формируется лишь на одном сервере.

Известен способ противодействия радиолокационным станциям (РЛС) и устройство, его реализующее (RU 2748542). Противодействие РЛС основано на формировании потока сверхвысокочастотного излучения с несущей частотой в пределах диапазона рабочих частот зондируемой РЛС и регистрации отклика отраженного сигнала. При этом поток сверхвысокочастотного излучения формируют в виде последовательности импульсов, амплитуду которых от импульса к импульсу увеличивают по линейному закону. Далее измеряют амплитуду принятого импульса и определяют соответствие закона изменения его амплитуды линейному закону. Если закон изменения отличается от линейного закона, подавление осуществляют непрерывным сверхвысокочастотным изучением с мощностью, соответствующей амплитуде данного импульса.

Недостатками способа противодействия радиолокационным станциям и устройства, его реализующего являются:

источник импульсного зондирующего сигнала и непрерывного сигнала подавления совмещены в одном устройстве и не работают параллельно;

первоначальное наведение антенных систем на РЛС осуществляется по внешним указаниям без возможности самостоятельного определения ИРИ;

подавление РЛС путем блокирования входного тракта РЛС осуществляется лишь на время работы непрерывного сигнала подавления.

Наиболее близким по технической сущности является способ и устройство многофакторной защиты объектов от миниатюрных беспилотных летательных аппаратов (мини-БПЛА) (RU 2771865), где предлагается техническое решение, предусматривающее применение объединенных единым контуром управления и алгоритмом функционирования взаимодействующих устройств: предназначенных для обнаружения и идентификации мини-БПЛА, радиочастотного подавления радиоприемных устройств каналов управления и навигации мини-БПЛА, создания облака поражающих элементов в районе нахождения и по направлению движения мини-БПЛА.

Недостатками способа и устройства многофакторной защиты объектов от миниатюрных беспилотных летательных аппаратов является, то что:

эффективен только против малогабаритных беспилотных летательных аппаратов и на малых расстояниях (до 1000 м);

для обнаружения объекта применяется активная локация, что является демаскирующим признаком;

передатчики сигналов для обнаружения и подавления объектов заведены на одно устройство обработки сигналов и радиолокационной информации, что снижает надежность функционирования многопозиционного радиолокационного обнаружителя в случае выхода из строя устройства обработки;

при подавлении цели точность сопровождения снижается, т.к. при подавлении канал обнаружения отключается;

отсутствует возможность определения частот, на которых осуществляется управление и навигация мини-БПЛА;

помехи генерируются на частотах 1,2; 1,6; 2,4; 5,8 ГГц, в то время как частоты, на которых осуществляется управление и навигация мини-БПЛА, могут быть нестандартными;

направление излучения подсвета и подавления меняется вручную при первоначальной расстановке средств. При выходе из строя одного или нескольких передатчиков сигналов может образоваться свободная зона от обнаружения и подавления мини-БПЛА;

применение оптико-электронного средства обнаружения и распознавания сопряжено с большим количеством ограничений, а именно наличием благоприятных погодных условий, высокой точностью радиолокационных данных о координатах и параметрах движения объекта, наличием высокоскоростных каналов передачи данных для трансляции видео и результатов распознавания.

Общим недостатком известных предложений в области борьбы с РЭС является ограниченность их функционала, затрагивающее либо способы и устройства управления средствами борьбы с РЭС, либо способы и устройства мониторинга или противодействия РЭС. Однако для эффективного решения задач борьбы с РЭС (беспилотные летательные аппараты (БПЛА) квадрокоптерного типа, БПЛА типа крыло, устройства управления БПЛА, рации, базовые станции связи, базовые станции Wi-Fi, устройства активного РЭМ, устройства активного пеленгования и др.) требуется применение комплексного организационно-технического решения.

Задачей изобретения является разработка комплексного организационно-технического решения в основе, которого лежит совокупность средств радиоэлектронного мониторинга и активного радиоэлектронного противодействия радиоэлектронным средствам, объединенных автоматизированной системой сбора, обработки и представления информации образующих единое по координатам и времени информационное пространство.

Технический результат нового способа достигается за счет комплексного применения пространственно распределенных средств РЭМ и АРП, работающих как в автономном режим, так и в составе различных конфигураций (исходя из особенностей и площади контролируемого пространства, а так же соблюдения требований безопасности для людей и окружающих объектов) образующих при помощи автоматизированной системы сбора, обработки и представления информации (АССОПИ) единое по координатам и времени информационное пространство. Информация (служебная информация о функционировании средств РЭМ, параметры алгоритмов быстрого преобразования Фурье, значения частот от 100 МГц до 6 ГГц и методы модуляции РЭС, результаты отождествления сигналов, принятых от различных РЭС, азимуты на источники излучения и др.) от средств РЭМ при помощи средств обмена данными передается на сервера обработки, где осуществляется отождествление сигналов в условиях естественных помех и внешних мешающих факторов (источники Wi-Fi излучения общего пользования, радиовышки, источники преднамеренных помех). Результаты отождествления через средства обмена данными предаются на средства представления информации и управления, где осуществляется комплексирование и анализ принятой информации с учетом индивидуальных временных задержек, для каждого сервера, на передачу информации по средствам обмена данными. После анализа, вручную или в автоматическом режиме принимается решение на применение средств АРП и вырабатываются сигналы управления средствами РЭМ и АРП. Основной информацией в сигналах управления АРП являются частота или частоты непрерывного излучения с заданной плотностью и шириной заградительной помехи, спрогнозированный сектор излучения или направление на РЭС с учетом временных задержек на расчет, формирование сигналов управления, их доставку и отработку средствами АРП. В средствах АРП вырабатываются высокочастотные сигналы, которые через антенную систему с сумматорами для АРП излучаются в заданном направлении (секторе) нахождения РЭС.

Особенностями нового способа являются:

возможность управления как отдельным средством РЭМ или АРП, так и несколькими средствами РЭМ и АРП одновременно с одного средства представления информации и управления;

возможность АРП как одного, так и группы РЭС;

повышенная живучесть за счет пространственного распределения средств РЭМ, АРП и АССОПИ;

возможность пространственного распределения средств АРП таким образом, чтобы обеспечивалась бесперебойная работа средств РЭМ и АССОПИ;

борьба с РЭС в режиме реального времени (время на обнаружение РЭС и применение средств АРП в автоматическом режиме до 1 секунды);

возможность распределения целей между средствами РЭМ и АРП;

возможность физического подключения к любому средству РЭМ или АРП и дальнейшего управления всей системой по защищенным каналам связи;

возможность передачи спрогнозированных координат подвижных РЭС и текущих координат стационарных РЭС другим системам и комплексам борьбы с РЭС (удаленным потребителям);

выполнение функции средства объективного контроля радиоэлектронной обстановки и подтверждения поражения РЭС другими системами и комплексами.

На фиг. 1 показана схема устройства радиоэлектронного мониторинга и активного радиоэлектронного противодействия.

Изобретение содержит средства радиоэлектронного мониторинга (1), антенную систему для РЭМ (2), микрокомпьютер для РЭМ (3), блок обработки принятых сигналов (4), блок анализа принятых сигналов (5), средства обмена данными (6), сервера обработки (7), средства представления информации и управления (8), средства активного радиоэлектронного противодействия (9), модуль управления АРП (10), модули противодействия (11), антенную систему с сумматорами для АРП (12), средства связи (13).

Заявленное изобретение работает следующим образом. Пространственно-разнесенные средства РЭМ (1) принимают своими антенными системами для РЭМ (2) сигналы от радиоэлектронных средств в полосе частот от 100 МГц до 6 ГГц, при этом оператором могут быть заданы до 5 произвольных полос частот в этом диапазоне.

Принятые высокочастотные сигналы поступают в микрокомпьютер для РЭМ (3), где в блоке обработки принятых сигналов (4) происходит преобразование высокочастотных сигналов на промежуточную частоту после чего в блоке анализа принятых сигналов (5) осуществляется аналогово-цифровое преобразование сигналов путем определения параметров алгоритмов быстрого преобразования Фурье, определение частоты и методов модуляции излучающих РЭС, отождествление сигналов, принятых с различных РЭС и сохранение принятой информации. По сетевому соединению через средства обмена данными (6) информация поступает в сервера обработки (7) осуществляющих отождествление сигналов, а именно определение факта наличия признаков РЭС, классификацию РЭС, измерение параметров сигналов, маркировку сигналов и формирование карты фоновых сигналов. Результаты отождествления через средства обмена данными (6) предаются на средства представления информации и управления (8), где осуществляется комплексирование и анализ принятой информации с учетом индивидуальных временных задержек, для каждого сервера обработки (7), на передачу информации по средствам обмена данными (6). Так же на средствах представления информации и управления (8) методом триангуляции определяются координаты РЭС, наносятся на электронную карту местности места расположения средств РЭМ (1), средств АРП (9) и обнаруженных РЭС, задаются параметры серверов обработки (7) данных, параметры сетевого соединения с устройствами (IP-адрес и TCP-порт), режимы работы средств РЭМ, параметры диапазонов сканирования средствами РЭМ, азимут и сектора сканирования средствами РЭМ, шаги сканирования средствами РЭМ, полосы сканирования средствами РЭМ, пороги поиска сигнала, параметры окон запрета, массив частот игнорирования, параметры алгоритмов быстрого преобразования Фурье, направление и параметры защищенного канала связи, параметры взаимодействия с другим системам и комплексами борьбы с РЭС (удаленным потребителям).

В средствах представления информации и управления (8) вырабатываются и передаются через средства обмена данными (6) сигналы управления для средств АРП (9), содержащие в себе частоту или частоты непрерывного излучения с заданной плотностью и шириной заградительной помехи, спрогнозированный сектор излучения или направление на РЭС с учетом временных задержек на расчет, формирование сигналов управления, их доставку и отработку средствами АРП (9). Из модуля управления АРП (10) подается команда на вращение шагового двигателя антенно-поворотного устройства в соответствии с заданным сектором или направлением на РЭС. Далее подается команда на антенный переключатель для осуществления нужной коммутации модулей противодействия (11) и антенной системы с сумматорами для АРП (12). После осуществления автоматической коммутации высокочастотных трактов подается команда на включение определенных модулей противодействия (11) или всех модулей сразу с заданной плотностью и шириной заградительной помехи. Через антенную систему с сумматорами для АРП (12) непрерывные высокочастотные сигналы излучаются в заданном направлении (секторе) нахождения РЭС.

По пропадаю сигнала от РЭС можно понять, что оно поражено и прекратить применение средств АРП.

При помощи средств связи (13) организуется взаимодействие напрямую между средствами РЭМ (1) и средствами АРП (9), которые работают в автономном режиме без центрального управления средствами представления информации и управления (8) через средства обмена данными (6), а так же организуется взаимодействие по схеме: средства РЭМ (1), средства связи (13), средства представления информации и управления (8), средства связи (13), средства АРП (9) и обратно. Информация об обнаруженных РЭС и команды на противодействие им передаются по средствам связи (13) или голосом, или текстовыми сообщениями, или в виде изображений.

Изобретение относится к области радиотехники и электроники, а именно радиоэлектронной аппаратуре, и может быть использовано при проектировании, разработке, испытаниях и эксплуатации систем борьбы с радиоэлектронными средствами (РЭС). Для борьбы с РЭС могут использоваться устройства радиоэлектронного мониторинга (РЭМ) и устройства активного радиоэлектронного противодействия (АРП). Технический результат заключается в разработке способа, использующего совокупность средств РЭМ и АРП радиоэлектронным средствам, объединенных автоматизированной системой сбора, обработки и представления информации и образующих единое по координатам и времени информационное пространство. Заявленный способ заключается в комплексном применении пространственно-распределенных средств РЭМ и АРП, образующих единое по координатам и времени информационное пространство. Информация: служебная информация о функционировании средств РЭМ, параметры алгоритмов быстрого преобразования Фурье, значения частот от 100 МГц до 6 ГГц и методы модуляции РЭС, результаты отождествления сигналов, принятых от различных РЭС, азимуты на источники излучения от средств РЭМ при помощи средств обмена данными передаются на серверы обработки, где осуществляется детектирование сигналов в условиях естественных помех и внешних мешающих факторов. Результаты детектирования предаются на средства представления информации и управления, где осуществляется комплексирование и анализ принятой информации с учетом индивидуальных для каждого сервера временных задержек на передачу информации по средствам обмена данными. Затем принимается решение на применение средств АРП и вырабатываются сигналы управления средствами РЭМ и АРП. Основной информацией в сигналах управления АРП являются частота или частоты непрерывного излучения с заданной плотностью и шириной заградительной помехи, спрогнозированный сектор излучения или направление на РЭС с учетом временных задержек на расчет, формирование сигналов управления, их доставка и отработка средствами АРП. В средствах АРП вырабатываются высокочастотные сигналы, которые через антенную систему с сумматорами для АРП излучаются в заданном секторе нахождения РЭС. 1 ил.

Способ радиоэлектронного мониторинга (РЭМ) и активного радиоэлектронного противодействия (АРП), заключающийся в том, что средствами РЭМ принимают сигналы от радиоэлектронных средств (РЭС), после чего эти сигналы обрабатывают с целью определения параметров излучения РЭС, их местоположения и выработки сигналов управления для активного радиоэлектронного противодействия РЭС в заданном направлении с заданными параметрами излучения, отличающийся тем, что принимают антенными системами пространственно-разнесенных средств РЭМ сигналы от РЭС в полосе частот от 100 МГц до 6 ГГц, передают их в микрокомпьютер для РЭМ, где в блоке обработки принятых сигналов от РЭС производят преобразование сигналов на промежуточную частоту, после чего в блоке анализа принятых сигналов осуществляют аналогово-цифровое преобразование сигналов путем определения параметров алгоритмов быстрого преобразования Фурье, определения частоты и методов модуляции излучающих РЭС, отождествление сигналов, принятых с различных РЭС, и сохранение принятой информации, передают сохраненную информацию по сетевому соединению через средства обмена данными в серверы обработки, осуществляющие отождествление сигналов РЭС путем определения факта наличия признаков РЭС, классификации РЭС, измерения параметров, маркировки сигналов РЭС и формирования карты фоновых сигналов, результаты отождествления сигналов РЭС через средства обмена данными передают на средства представления информации и управления, где осуществляется комплексирование и анализ принятой информации с учетом индивидуальных временных задержек для каждого сервера обработки на передачу информации по средствам обмена данными, на средствах представления информации и управления методом триангуляции определяют координаты РЭС, наносят на электронную карту местности места расположения средств РЭМ, средств АРП и обнаруженных РЭС, задают параметры серверов обработки данных, параметры сетевого соединения с устройствами, режимы работы, параметры сканирования средствами РЭМ, пороги поиска сигналов РЭС, параметры алгоритмов быстрого преобразования Фурье, направление и параметры защищенного канала связи, параметры взаимодействия с другими системами и комплексами борьбы с РЭС, в средствах представления информации и управления вырабатывают и передают через средства обмена данными сигналы управления для средств АРП, содержащие в себе частоты непрерывного излучения с заданной плотностью и шириной заградительной помехи, спрогнозированный сектор излучения или направление на РЭС с учетом временных задержек на расчет, формирование сигналов управления, их доставку и отработку средствами АРП, подают команду из модуля управления АРП на вращение антенно-поворотного устройства в соответствии с заданным сектором или направлением на РЭС, далее подают команду на антенный переключатель для осуществления коммутации модулей противодействия и антенной системы с сумматорами для АРП, после осуществления автоматической коммутации их высокочастотных трактов подают команду на включение определенных модулей противодействия с заданной плотностью и шириной заградительной помехи, излучают непрерывные высокочастотные сигналы в заданном направлении или секторе нахождения РЭС через антенную систему с сумматорами для АРП, по пропаданию сигнала от РЭС судят о его поражении и прекращают применение средств АРП.