Пространственно-распределенная система радиоэлектронного подавления приемных устройств потребителей глобальных навигационных спутниковых систем

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке средств радиоэлектронного подавления (РЭП) приемных устройств потребителей глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), в частности, размещаемых на самолетах, крылатых ракетах, беспилотных летательных аппаратах (БЛА), в системах высокоточного оружия и т.д.

Известна пространственно-распределенная система разведки и помех, состоящая из средств разведки, пункта управления и дистанционно-управляемых малогабаритных модулей помех, которые установлены в непосредственной близости от подавляемых радиоэлектронных средств [см., например, Радзиевский В.Г. Сетецентрическая пространственно-распределенная система на основе малогабаритных модулей разведки и помех. - Радиотехника, 2012, №6, с. 4-11].

Недостатком системы является необходимость размещения малогабаритных модулей помех в непосредственной близости от подавляемых РЭС, что особенно проблематично при подавлении приемных устройств потребителей ГНСС, установленных на средствах воздушного и космического базирования.

Известен пространственно-распределенный комплекс средств создания радиопомех большой мощности приемным устройствам навигационной аппаратуры потребителей, размещенным на мобильных средствах, работающим по сигналам ГНСС, состоящий из средств разведки, пункта управления и станций радиопомех [см., например, патент RU №2563972, C1, МПК H04K 3/00, опубликован 27.09.2015 г.]. Работа комплекса основана на концентрации суммарной энергии совокупности разнесенных в пространстве станций радиопомех небольшой мощности в заданной области пространства на заданном интервале времени. При этом создание преднамеренных радиопомех большой мощности обеспечивается путем координатно-временного взаимодействия средств разведки и станций радиопомех.

Недостаток пространственно-распределенного комплекса заключается в наличии активных средств разведки, которые являются объектами противодействия со стороны потребителей ГНСС. В частности, эти средства разведки могут поражаться самонаводящимся на излучение оружием. Кроме того, для функционирования комплекса требуется координатно-временное взаимодействие средств разведки и станций помех, что обуславливает наличие лишних звеньев управления на оперативном уровне при действии средств разведки и станций помех в одной зоне.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является пространственно-распределенная система РЭП приемных устройств потребителей ГНСС, содержащая пункт управления и много (500-1000) дистанционно-управляемых модулей помех (МП), установленных на расстоянии друг от друга, обеспечивающем непрерывное пребывание мобильного потребителя ГНСС в зоне действия по меньшей мере одного МП, при этом пункт управления и МП соединены линией связи [см., например, http://chvvakush.ucoz.ru/publ/professionalnoe/aviatekhnika/problemy_zashhity_gps_ot_pomekh/l0-1-0-27. Дата обращения 10.02.2017 г.].

Недостатком такой пространственно-распределенной системы РЭП является высокий уровень непреднамеренных электромагнитных помех для собственных потребителей ГНСС и радиоэлектронных средств другого функционального назначения, а также неоправданные энергетические затраты, обусловленные постоянной работой на излучение всех МП.

Техническим результатом изобретения является снижение уровня непреднамеренных электромагнитных помех и энергетических затрат за счет выборочного включения МП при условии обнаружения потребителей ГНСС.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную пространственно-распределенную систему радиоэлектронного подавления приемных устройств потребителей ГНСС, содержащую пункт управления и дистанционно-управляемые модули помех, установленные на расстоянии друг от друга, обеспечивающем непрерывное пребывание мобильного потребителя ГНСС в зоне действия по меньшей мере одного модуля помех, при этом пункт управления и МП соединены линией связи, согласно изобретению дополнительно введены интегрированные с МП датчики физических полей, выходы которых соединены с управляющими входами модулей помех и с линией связи, а также база данных и блок экстраполяции, вход которого соединен с линией связи, а выход - с входом пункта управления, при этом выход базы данных соединен со вторым входом блока экстраполяции.

Указанный технический результат достигается тем, что с модулем помех интегрирован по меньшей мере один датчик физического поля.

Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введены интегрированные с МП датчики физических полей, выходы которых соединены с управляющими входами МП и с линией связи, а также база данных и блок экстраполяции, вход которого соединен с линией связи, а выход - с входом, при этом выходы датчиков физических полей соединены с управляющими входами МП и с линией связи, а также пункт управления, при этом выход базы данных соединен со вторым входом блока экстраполяции.

Датчики физических полей, интегрированные с МП, обеспечивают обнаружение потребителей ГНСС по физическим полям. Известно [см., например, Мосалев В. Системы дистанционного наблюдения за полем боя на базе разведывательно-сигнализационных приборов. - Зарубежное военное обозрение, 2000, №2, с. 21-27], что при перемещении мобильного объекта происходят изменения физических полей. Эти изменения могут быть обнаружены с помощью соответствующих датчиков [см., например, Гейстер С.Р. и Джеки A.M. Решение задачи обнаружения маловысотных аппаратов путем использования акустических и сейсмических полей. - Наука и военная безопасность, 2008, №1, с. 42-46]. В частности, изменения акустических и сейсмических полей происходят при полете летательных аппаратов, что позволяет их обнаруживать с помощью акустических и сейсмических датчиков. Распространяющиеся в воздухе акустические волны принимаются, например, акустическими микрофонами, преобразующими акустическое давление в электрический сигнал. Аналогично сейсмические волны распространяются в поверхностном слое земли и преобразуются сейсмическими датчиками в электрический сигнал, соответствующий колебаниям почвы. Обработка преобразованных сигналов обеспечивает принятие решения об обнаружении летательного аппарата и определение его местоположения. Подобным образом возможно применение датчиков (разведывательно-сигнализационных приборов) других диапазонов частот. При обнаружении факта изменения физического поля МП включается в режим излучения помехи.

Сигналы с датчиков физических полей по линии связи передаются в блок экстраполяции, где по координатам двух сработавших датчиков экстраполируется траектория движения потребителя ГНСС. Координаты МП хранятся в базе данных. Задача экстраполяции траектории движения потребителя ГНСС может быть решена, например, методом решения обратной геодезической задачи, которая заключается в определении по геодезическим координатам двух точек на земном эллипсоиде длины и дирекционного угла направления между этими точками [см., например, http://studopedia.ru/7_108944_pryamaya-i-obratnaya-geodez-zadachi.html. Дата обращения 10.02.2017 г.].

С учетом экстраполированной траектории движения потребителя ГНСС включаются в режим излучения другие МП, находящиеся в направлении движения потребителя. Выключение МП осуществляется по команде с пункта управления по мере движения потребителя ГНСС, например с учетом скорости движения потребителя ГНСС и максимальной дальности обнаружения объекта датчиком физического поля. Эти данные могут быть заданы предварительно в пункте управления.

Таким образом, МП включаются в режим излучения помех выборочно только по факту обнаружения изменения физического поля. Этим достигается указанный в изобретении технический результат.

Структурная схема пространственно-распределенной системы радиоэлектронного подавления приведена на чертеже, где обозначено: 1.1…N.M - модули помех, 2 - датчики физического поля, 3 - линия связи, 4 - блок экстраполяции, 5 - пункт управления и 6 - база данных.

Назначение датчика физического поля 2 и базы данных 6 ясно из названия. В качестве датчика могут быть использованы, например, сейсмодатчики серии ЕР105 [см., например, http://www.сейсмометр.рф/ep105.html. Дата обращения 10.02.2017 г.].

Блок экстраполяции 4 предназначен для определения направления движения потребителя ГНСС. Блок может быть выполнен, например, на микроконтроллерах со специальным программным обеспечением, разработанным на основе методов решения обратных геодезических задач [см., например, http://studopedia.ru/7_108944_pryamaya-i-obratnaya-geodez-zadachi.html. Дата обращения 10.02.2017 г.].

Пространственно-распределенная система РЭП приемных устройств потребителей ГНСС работает следующим образом. Датчики физического поля 2 реагируют на изменение физического поля, которое возникает при перемещении потребителя ГНСС. При появлении в районе нахождения датчика, например, сейсмических волн датчик обнаруживает их. Сигнал об обнаружении сейсмических волн передается по линии связи 3 в блок экстраполяции 4 и включает МП 1 в режим излучения помехи. В блоке экстраполяции 4 по координатам двух сработавших датчиков экстраполируется траектория движения потребителя ГНСС. Координаты датчика поступают в блок экстраполяции 4 из базы данных 6.

С учетом экстраполированной траектории потребителя ГНСС из пункта управления 5 включаются в режим излучения другие модули помех 1. Выключение МП 1 осуществляется из пункта управления 5 по мере движения потребителя ГНСС, например, с учетом скорости движения потребителя ГНСС и максимальной дальности обнаружения мобильного объекта датчиком физического поля.