Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для блокирования радиовзрывателей

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.

Более высокую вероятность гарантированного радиоподавления обеспечивает заградительная помеха с высокой скоростью пробега по защищаемому диапазону частот с преобладанием мощности гармоники на 20 и более dBm.

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 устройства 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 формирователь нелинейно изменяющегося напряжения и генератор, управляемый напряжением, усилитель мощности и антенну, дополнительно введены инвертор, фильтр, устройство управления и ключ, первый сигнальный вход которого соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, второй сигнальный вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, а выход ключа соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом антенны, при этом ключ управляется устройством управления, а частота его переключения составляет 5-22% от нижней частоты защищаемого диапазона.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются дополнительно введенные инвертор, фильтр, устройство управления и ключ, первый сигнальный вход которого соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, второй сигнальный вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, а выход ключа соединен с входом полосового фильтра, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен с входом антенны, при этом ключ управляется устройством управления, а частота его переключения составляет 5-22% от нижней частоты защищаемого диапазона.

Такое техническое решение в совокупности с новыми признаками обеспечивает:

универсальность подавления всех видов 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,

упрощение схемотехнического решения, а следовательно, и стоимости устройства.

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 изменяемой структуры помехового сигнала при его равной энергетической плотности.

Применение метода плавающей модуляции помехового сигнала 0/180 град. Повышает вероятность подавления функционирующих передатчиков, что было подтверждено экспериментально.

На фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого устройства.

Устройство содержит формирователь периодического нелинейно изменяющегося напряжения 1, генератор 2, управляемый напряжением (ГУН), инвертор 3, ключ 4, устройство управления 5 ключом 4, полосовой фильтр 6 на весь диапазон защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв, усилитель мощности 7 и антенну 8.

Работа заявленного устройства защиты осуществляется следующим образом.

Генератор 2, управляемый напряжением (ГУН), генерирует сигнал, частота которого f непрерывно изменяется за промежуток времени Т по закону, определяемому формирователем 1 периодического изменяющегося напряжения.

Инвертор 3 инвертирует сигнал с выхода ГУН 2. Сигнал с выхода ГУН 2 и его инвертированная копия с выхода инвертора 3 поступают на входы ключа 4, который последовательно во времени выдает на полосовой фильтр 6 фрагменты сигнала с выхода ГУН 2 и его инвертированной копии. Полосовой фильтр 6 диапазона защищаемых частот от нижней частоты fн до верхней частоты fв отфильтровывает гармоники высокого порядка, возникающие при переключении ключа. Выходной сигнал с полосового фильтра 6 поступает на усилитель мощности 7, где усиливается и приходит на антенну 8.

Частота переключения ключа 4 составляет 5-22% от нижней частоты fн защищаемого диапазона, а скважность 0.5.

Данное решение эквивалентно модуляции 0/180 град, с частотой переключения ключа 4, и позволяет повысить эффективность радиоподавления.

Подобный эффект дает и уменьшение скорости изменения частоты в пределах указанных участков.

Таким образом, предложенное устройство за счет новой совокупности признаков обеспечивает упрощение устройства, снижение его массогабаритных показателей, при этом позволяет повысить эффективность радиоподавления.

Источники информации

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

2. Петренко E.С., Линок А.А., Якубчик А.Ю. Устройство для блокирования радиовзрывателей, патент N 2100752 от 22.11.96, МКИ F41H 11/12, опубл. BHN36, ч. 11, 1997, с. 391.

3. Батталов A.M., Гордон О.И., Коноплев В.А., Однопалов И.А. Устройство для блокирования радиовзрывателей, патент №2131645 от 1998-05-26, МКИ F41H 11/12, H04K 3/00.