Патент на изобретение №2292059

(54) СТАНЦИЯ ПРИЦЕЛЬНЫХ ПОМЕХ РАДИОЛИНИЯМ УПРАВЛЕНИЯ ВЗРЫВНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке новых и модернизации существующих станций помех радиолиниям управления взрывными устройствами. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности генерирования прицельных помех радиолиниям управления взрывными устройствами в условиях заградительных помех за счет ведения разведки сигналов, излучаемых командными передатчиками на комбинационных гармониках. Станция прицельных помех линиям радиоуправления взрывными устройствами содержит приемную и передающую антенны, первый, второй, третий смесители, первый, второй, третий полосовые фильтры, первый и второй детекторы, блок установки частоты, опорный генератор, делитель частоты, линейный частотно-модулированный гетеродин, ключ, модулятор, усилитель мощности, усилитель высокой частоты, первый и второй дисперсионные фильтры сжатия, первый и второй усилители промежуточной частоты, первый и второй видеоусилители, первый и второй блоки формирования стробов, блок вычислителя, формирователь сигнала помехи и формирователь сигнала гетеродина 13 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке новых и модернизации существующих станций помех радиолиниям управления взрывными устройствами.

При использовании террористами мощных командно-передающих приборов, а также в случаях управления взрывным устройством с небольшого расстояния, радиус зоны подавления сигналов помехами может оказаться недостаточным для предотвращения срабатывания исполнительного прибора. Кроме того, уровень заградительной помехи, создаваемый по отношению к посторонним средствам связи, неприемлемо высок, особенно в условиях города. Отметим и тот факт, что мобильные передатчики заградительных помех являются эффективными средствами только на этапе развития радиоуправляемых взрывных устройств. При использовании датчиков цели сигнал на взведение исполнительного устройства может быть послан заблаговременно, при удалении объекта поражения на несколько десятков или даже сотен метров относительно установленного боеприпаса. В этом случае передатчики заградительных помех становятся неэффективными.

Повышение эффективности технических мер противодействия радиоуправляемым взрывным устройствам может быть достигнуто при одновременном формировании заградительных и прицельных помех. Формирование прицельных помех может быть осуществлено передатчиками прицельных (ответных) радиопомех состоящих из панорамного приемника и передатчика перестраиваемой по частоте узкополосной помехи.

Проведем анализ возможности использования известных станций прицельных помех для решения сформулированной выше задачи.

Известна станция подавления радиотелеграфных сигналов [патент США №4214208, кл. Н 04 К 3/00, 1980 г.], содержащая приемопередающую антенну, выход которой через последовательно соединенные коммутатор “прием-передача” и приемник подключен к регулируемому генератору импульсов, выход которого соединен со вторыми входами коммутатора “прием-передача” и ключа, второй вход которого через возбудитель подключен ко второму выходу приемника, а выход ключа через усилитель мощности соединен с приемопередающей антенной.

Для обнаружения излучаемых радиотелеграфных сигналов приемопередающая антенна через коммутатор “прием-передача” подключается к входу приемного устройства. На выходе регулируемого генератора импульсов формируется импульс, соответствующий концу принятого высокочастотного импульса телеграфного сигнала, который используется для управления коммутатором “прием-передача” и ключом.

Коммутатор “прием-передача” отключает вход приемника от приемопередающей антенны, а ключ соединяет выход возбудителя с входом усилителя мощности.

Недостатком данной станции помех является невозможность ведения разведки радиолиний управления взрывными устройствами во время излучения передатчиком высокочастотной энергии.

Известно устройство формирования сигналов помех для радиостанций [патент США №3953851, кл. Н 04 К 3/00, 1976 г.], содержащее последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, параллельно соединенные первый приемный канал и второй приемный канал с блоком задержки, блок “И”, индикатор, модулятор, усилитель мощности и передающую антенну, при этом второй вход смесителя подключен к выходу усилителя мощности.

В приведенной выше станции помех для обнаружения линий радиосвязи на вход смесителя с выхода усилителя мощности поступает сигнал гетеродина. Такое построение устройства требует непрерывного включения усилителя мощности на излучение при ведении разведки подавляемых радиолиний. Так, как в искомых частотных диапазонах работают одновременно десятки – сотни линий связи, а также возможно присутствие заградительной помехи, то на выходе передатчика формируется широкополосная помеха. Расширение спектра помехи приводит к уменьшению ее спектральной плотности, и как следствие, к снижению эффективности известного устройства.

Таким образом, недостатком известного устройства формирования сигналов помех для радиостанций является невозможность формирования прицельной помехи радиолиниям управления взрывными устройствами.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является станция помех радиосвязи по патенту РФ №2233551, Н 04 К 3/00, 2004 г., принятая за прототип.

Станция-прототип содержит последовательно соединенные приемную антенну, первый смеситель, первый полосовой фильтр, параллельно соединенные режекторный фильтр и первый ключ, второй смеситель, второй полосовой фильтр, приемник, анализатор, усилитель-ограничитель, детектор, выход которого подключен ко второму входу первого ключа, второго ключа, модулятора, усилителя мощности и передающей антенны, причем первый вход второго ключа соединен со вторыми входами первого, второго смесителей и выходом линейного частотно-модулированного генератора, соответствующие входы которого подключены к выходам последовательно соединенных блока установки частоты, делителя частоты, опорного генератора и управляющему входу станции помех, при этом второй вход блока установки частоты подключен ко второму выходу анализатора.

Станция-прототип реализует обнаружение сигнала управления взрывными устройствами в полосе априорно известных частот и создание прицельной помехи в виде сигнала с линейной частной модуляцией, а также фильтрацию этой помехи в приемнике станции помех.

Однако при неизвестной несущей частоте сигнала управления особенно в условиях заградительных помех это техническое решение не обеспечивает формирование прицельной помехи радиолиниям управления взрывными устройствами. В этом случае при ведении разведки во всем диапазоне частот на вход приемного устройства станции помех поступают как заградительная помеха, так и сигналы от множества других радиостанций. Передатчик помех формирует прицельную помеху для каждого принятого сигнала. Прицельная помеха, формируемая станцией помех, становится широкополосной. Следовательно, расширение спектра помехи приводит как к уменьшению ее спектральной плотности, так и снижению эффективности станции помех по подавлению радиолиний управления взрывными устройствами.

Недостатком известной станции помех является невозможность формирования прицельной помехи радиолиниям управления взрывными устройствами в условиях заградительных помех.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности генерирования прицельных помех радиолиниям управления взрывными устройствами в условиях заградительных помех за счет ведения разведки сигналов, излучаемых командными передатчиками на комбинационных гармониках.

Указанный результат достигается тем, что в станцию прицельных помех, содержащую последовательно соединенные приемную антенну, первый смеситель и первый полосовой фильтр, последовательно соединенные второй смеситель и второй полосовой фильтр, первый детектор, блок установки частоты, последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты и линейный частотно-модулированный гетеродин, выход которого подключен ко второму входу второго смесителя, последовательно соединенные ключ, модулятор, усилитель мощности и передающую антенну, причем второй вход линейного частотно-модулированного гетеродина соединен с выходом опорного генератора, а выход делителя частоты подключен к первому входу блока установки частоты, согласно изобретению введены усилитель высокой частоты, третий смеситель, третий полосовой фильтр, два дисперсионных фильтра сжатия, два усилителя промежуточной частоты, второй детектор, два видеоусилителя, два блока формирования стробов, блок вычислителя, формирователь сигнала помехи и формирователь сигнала гетеродина, при этом выход первого полосового фильтра через последовательно соединенные усилитель высокой частоты, третий смеситель, третий полосовой фильтр, первый дисперсионный фильтр сжатия, первый усилитель промежуточной частоты, второй детектор, первый видеоусилитель, второй блок формирования стробов и блок вычислителя подключен ко второму входу блока установки частоты, выход которого через формирователь сигнала помехи соединен с первым входом ключа, причем выход второго полосового фильтра через последовательно соединенные второй дисперсионный фильтр сжатия и второй усилитель промежуточной частоты подключен к входу первого детектора, выход которого через последовательно соединенные второй видеоусилитель и первый формирователь стробов подключен ко второму входу блока вычислителя, второй выход которого соединен со вторым входом ключа, а выход делителя частоты подключен к третьим входам формирователя сигнала помехи и блока вычислителя, вторым входам первого и второго формирователей стробов, и первому входу формирователя сигнала гетеродина, выход которого соединен со вторым входом первого смесителя, а второй вход формирователя сигнала гетеродина подключен к выходу опорного генератора, второму входу формирователя сигнала помехи и четвертому входу блока вычислителя, кроме того, второй вход третьего смесителя соединен с выходом линейного частотно-модулированного гетеродина.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой станции прицельных помех линиям радиоуправления взрывными устройствами.

На фиг.2 приведена структурная схема линейного частотно-модулированного гетеродина.

На фиг.3 приведена структурная схема блока вычислителя.

На фиг.4 приведена структурная схема формирователя сигнала помехи.

На фиг.5 приведена структурная схема формирователя сигнала гетеродина.

На фиг.6 приведен вид законов изменения частоты первого гетеродинного напряжения и комбинационных гармоник сигнала управления взрывным устройством.

На фиг.7 приведены амплитудно-частотные спектры сигнала управления и его комбинационных гармоник на входе приемной антенны станции помех.

На фиг.8 приведен вид амплитудно-частотной характеристики первого полосового фильтра.

На фиг.9 приведены амплитудно-частотные спектры комбинационных гармоник сигнала управления на выходе первого полосового фильтра.

На фиг.10 приведен амплитудно-частотный спектр второго гетеродинного напряжения.

На фиг.11 приведены амплитудно-частотные спектры комбинационных гармоник сигнала управления на выходе второго и третьего полосовых фильтров.

На фиг.12 приведены законы изменения частоты комбинационных гармоник сигнала управления, например, на входе второго дисперсионного фильтра сжатия и его импульсная характеристика (штрихпунктирная линия).

На фиг.13 приведен вид сжатых по времени комбинационных гармоник сигнала управления (сплошная и две штриховых линии) на выходе второго дисперсионного фильтра сжатия.

Станция прицельных помех линиям радиоуправления взрывными устройствами (фиг.1) содержит приемную и передающую антенны 1 и 12, первый, второй, третий смесители 2.1, 2.2 и 2.3, первый, второй, третий полосовые фильтры 3.1, 3.2 и 3.3, первый и второй детекторы 4.1 и 4.2, блок 5 установки частоты, опорный генератор 6, делитель 7 частоты, линейный частотно-модулированный гетеродин 8, ключ 9, модулятор 10, усилитель мощности 11, усилитель 13 высокой частоты, первый и второй дисперсионные фильтры 14.1 и 14.2 сжатия, первый и второй усилители 15.1 и 15.2 промежуточной частоты, первый и второй видеоусилители 16.1 и 16.2, первый и второй блоки 17.1 и 17.2 формирования стробов, блок 18 вычислителя, формирователь 19 сигнала помехи и формирователь 20 сигнала гетеродина.

Причем приемная антенна 1 через последовательно соединенные первый смеситель 2.1, первый полосовой фильтр 3.1, усилитель 13 высокой частоты, выход которого через две параллельно соединенные цепи, состоящие из последовательно подключаемых второго и третьего смесителей 2.2 и 2.3, второго и третьего полосовых фильтров 3.2 и 3.3, второго и первого дисперсионных фильтров 14.1 и 14.2 сжатия, второго и первого усилителей 15.2 и 15.1 промежуточной частоты, первого и второго детекторов 4.1 и 4.2, второго и первого видеоусилителей 16.2 и 16.1, подключенных к первым входам первого и второго блоков 17.1 и 17.2 формирования стробов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока 18 вычислителя, первый выход которого через последовательно соединенные блок 5 установки частоты, формирователь 19 сигнала помехи, ключ 9, второй вход которого подключен ко второму выходу блока 18 вычислителя, модулятор 10 и усилитель 11 мощности соединен с передающей антенной 12, при этом опорный генератор 6 подключен к делителю частоты 7, выход которого соединен с первыми входами формирователя 20 сигнала гетеродина, выход которого подключен ко второму входу первого смесителя 2.1, линейного частотно-модулированного гетеродина 8, выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего смесителей 2.2 и 2.3, блока 5 установки частоты, третьими входами формирователя 19 сигнала помехи и блока 18 вычислителя, а также вторыми входами первого и второго блоков 17.1 и 17.2 формирования стробов, причем выход опорного генератора 6 соединен со вторыми входами формирователя 19 сигнала помехи и формирователя 20 сигнала гетеродина, линейного частотно-модулированного гетеродина 8 и четвертым входом блока 18 вычислителя.

Для реализации технического решения может быть использовано стандартное промышленное оборудование. Так, например, приемная антенна 1 в предлагаемом устройстве представляет собой блок рупорных антенн, диаграммы направленности которых обеспечивают прием сигналов в секторе 360 градусов.

Первый, второй и третий смесители 2.1, 2.2 и 2.3 представляют собой диодный преобразователь частоты, выполненный по балансной схеме [М.С.Шумилин, В.Б.Козырев, В.А.Власов. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. Учебное пособие для техникумов. – М.: Радио и связь, 1987. – 320 с.: ил., с.178, рис.2.77].

Первый полосовой фильтр 3.1 может быть выполнен, например, по схеме полосового фильтра с параллельно связанными резонаторами [Проектирование радиолокационных приемных устройств/ Под. ред. М.А.Соколова. – М.: Высшая школа. 1984. ил., с.206, рис.7.33].

Второй и третий полосовые фильтры 3.2 и 3.3 могут быть выполнены, например, по схеме трехзвенного полосового фильтра [Проектирование радиолокационных приемных устройств/ Под. ред. М.А.Соколова. – М.: Высшая школа.1984, и Радиопередающие устройства/ М.В.Балакирев, Ю.С.Вохмяков, А.В.Журиков и др.; Под ред. О.А.Челнокова. – М.: Радио и связь, 1982. – 256 с, ил., с.94, рис.4.12].

Первый и второй детекторы 4.1 и 4.2, в случае преобразования частотно-модулированных сигналов, может быть выполнен, например, на микросхеме серии 533ХП1, а в случае амплитудно-модулированных сигналов – на микросхемах серии 175ДА1 или К175ДА1 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, “НТЦМикротех”, 2000 г. – 375 с.: ил., с.49, 204].

Блок 5 установки частоты может быть выполнен по мультиплексной схеме, например, на микросхеме серии К555КП18 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, “НТЦ Микротех”, 2000 г. – 375 с.: ил., с.44, 89].

Опорный генератор 6 представляет собой генератор импульсов с кварцевой стабилизацией, выполненный, например, на микросхеме серии КР1533ЛН2 (В.Н.Вениаминов, О.Н.Лебедев, А.И.Мирошниченко. Микросхемы и их применение: Справ. Пособие. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1989 г. 240 с., с.210, рис.7.10, д].

Делители частоты 7, 91, счетчик 83 адреса и счетчики импульсов 181.1 и 182.2 могут быть выполнены, например, на микросхемах КС193ИЕ7А и КР1533ИЕ7 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, «НТЦ Микротех», 2000 г. – 375 с.: ил., с.26, 80] соответственно.

Линейный частотно модулированный (ЛЧМ) гетеродин 8 выполнен согласно схеме, приведенной на фиг.2, на которой обозначено:

80 – триггер Шмитта;

81 – блок 2И-НЕ;

82.1 и 82.2 – первый и второй триггеры;

83 – счетчик адреса;

84 – регистр;

85 – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

86 – мультиплексор;

87 – цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);

88 – фазовый детектор;

89 – интегратор;

90 – генератор, управляемый напряжением;

91 – делитель частоты.

Ко второму входу ЛЧМ гетеродина 8 подключен вход триггера Шмитта 80, выход которого через последовательно соединенные блок 81 2И-НЕ, счетчик 83 адреса, регистр 84, постоянное запоминающее устройство 85, выходы которого через мультиплексор 86 подключены к первому входу цифроаналогового преобразователя 87, выход которого через последовательно соединенные фазовый детектор 88 и интегратор 89 подключен к генератору 90, управляемому напряжением, первый выход которого является выходом ЛЧМ гетеродина 8, а второй выход генератора 90, управляемого напряжением, через делитель 91 частоты соединен со вторым входом фазового детектора 88, причем второй выход блока 81 2И-НЕ через первый триггер 82.1 подключен ко вторым входам счетчика 83 адреса, регистра 84, постоянного запоминающего устройства 85, а также через второй триггер 82.2 соединен с третьим входом постоянного запоминающего устройства 85, четвертый вход которого подключен к третьему входу мультиплексора 86 и второму выходу первого триггера 82.1, второй вход которого соединен с первым входом ЛЧМ гетеродина 8 и вторым входом цифроаналогового преобразователя 87.

Ключ 9 может быть выполнен, например, на микросхеме серии 286КТ2 (К286КТ2) [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, “НТЦ Микротех”, 2000 г. – 375 с.: ил., с.193, 222].

Первый и второй дисперсионные фильтры 14.1 и 14.2 сжатия представляют собой, например, ультразвуковое устройство типа дифракционной решетки [Ч.Кук, М.Бернфельд. Радиолокационные сигналы. Теория и применение. Перевод с английского под редакцией B.C.Кельзона. -М.: «Сов. радио», 1971, рис.13.23, с.498].

Регистр 84 представляет собой регистр на триггерах D-типа, выполненный, например, на микросхеме серии КР1533ИР23 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, «НТЦ Микротех», 2000 г. – 375 с.: ил., с.33, 85].

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 85 представляет собой однократно программируемое ПЗУ, выполненное, например, на двух микросхемах серии КР556РТ17 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, «НТЦ Микротех», 2000 г. – 375 с.: ил., с.111, 124].

Мультиплексор 86 представляет собой селектор-мультиплексор, выполненный, например, на двух микросхемах серии КР1533КП1 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, «НТЦ Микротех», 2000 г. – 375 с.: ил., с.44, 88].

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 87 представляет собой, например, быстродействующий десятиразрядный ЦАП, выполненный, например, на микросхеме серии КР1118ПА2А [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, «НТЦ Микротех», 2000 г. – 375 с.: ил., с.70, 102].

Первый и второй блоки 17.1 17.2 формирования стробов могут быть выполнены, например, на триггерах D-типа серии 1533ТМ2 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, “НТЦ Микротех”, 2000 г. – 375 с.: ил., с.86].

Блок 18 вычислителя выполнен согласно схеме, приведенной на фиг.3, на которой обозначено:

180.1 и 180.2 – первый и второй блоки временной селекции;

181.1 и 181.2 – первый и второй счетчики импульсов;

182.1 и 182.2 – первый и второй блоки вычисления разности;

183 – блок перемножения;

184 – блок коммутации;

185.1, 185.2 и 185.3 – блоки задержки;

186 – блок хранения кодов скорости перестройки частоты;

187 – блок хранения кодов частоты;

188 – блок сравнения;

189 – триггер.

К первому и второму входам блока 18 вычислителя подключены соответственно первый и второй (информационные) входы блока 188 сравнения, а также первые входы первого и второго блоков 180.1 и 180.2 временной селекции, выход которых через первый и второй счетчики 181.1 и 181.2 импульсов подключены к соответствующим входам первого блока 182.1 вычисления разности, выход которого через последовательно соединенные блок 183 перемножения, второй блок 182.2 вычисления разности и блок 184 коммутации подключен к первому (цифровому) выходу блока 18 вычислителя, третий (управляющий) вход блока 18 вычислителя соединен с третьим входом первого блока 182.1 вычисления разности, вторыми входами первого и второго блоков 185.1 и 185.2 блоков задержки, первые входы которых подключены к четвертому входу блока 18 вычислителя, являющемуся входом опорного сигнала, вторым входам первого и второго блоков 180.1 и 180.2 временной селекции и третьего блока 185.3 задержки, а выходы первого и второго блоков 185.1 и 185.2 блоков задержки через блок 186 хранения кодов скорости перестройки частоты и блок 187 хранения кодов частоты подключены соответственно ко вторым входам блока 183 перемножения и второго блока 182.2 вычисления разности, третьи входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго блоков 185.1 и 185.2 блоков задержки, причем выход блока 188 сравнения через последовательно соединенные третий блок 185.3 задержки и триггер 189 подключен ко второму (аналоговому) выходу блока 18 вычислителя, при этом выход третьего блока 185.3 соединен со вторыми входами первого и второго счетчиков 181.1 и 181.2 импульсов, и вторым (управляющим) входом блока 184 коммутации, а второй вход триггера 189 подключен к выходу блока 188 сравнения.

Формирователь 19 сигнала помехи выполнен согласно схеме, приведенной на фиг.4, на которой обозначено:

190 – регистр;

191 – синтезатор частот.

К первому входу формирователя 19 сигнала помехи подключен первый (информационный) вход регистра 190, выход которого соединен с первым (информационным) входом синтезатора 191 частот, второй вход которого подключен ко второму входу формирователя 19 сигнала помехи, являющемуся входом сигнала опорного генератора 6, причем второй вход регистра 190 соединен с третьим входом формирователя 19 сигнала помехи, являющимся входом управления, а выход синтезатора 191 частот является выходом формирователя 19 сигнала помехи.

Формирователь 20 сигнала гетеродина выполнен согласно схеме, приведенной на фиг.5, на которой обозначено:

200 – счетчик импульсов;

201 – постоянное запоминающее устройство;

202 – синтезатор частот.

К первому входу формирователя 20 сигнала гетеродина подключены вход счетчика 200 импульсов и первый (управляющий) вход постоянного запоминающего устройства 201, выход которого соединен с первым (информационным) входом синтезатора 202 частот, второй вход которого подключен ко второму входу формирователя 20 сигнала гетеродина, являющемуся входом сигнала опорного генератора 6, причем второй (информационный) вход второго постоянного запоминающего устройства 201 соединен с выходом счетчика 200 импульсов, а выход синтезатора 202 частот является выходом формирователя 20 сигнала гетеродина.

Синтезаторы 191 и 202 частот могут быть выполнены, например, по схеме синтезатора с устройством поиска [Левин В.А., Малиновский В.Н., Романов С.К. Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автоподстройки. – М.: Радио и связь. 1989. 232 с. ил., рис.1.3, с.14].

Первый и второй блоки 182.1 и 182.2 вычисления разности могут быть реализованы, например, на арифметическо-логических устройствах типа КР1531ИП3 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, «НТЦ Микротех», 2000 г. – 375 с.: ил., с.45, 90].

Первый и второй блоки 180.1, 180.2 временной селекции и 185 сравнения могут быть реализованы, например, на микросхемах серии 1533ЛИ1, [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, «НТЦ Микротех», 2000 г. – 375 с.: ил., с.12, 74].

Блок 183 коммутации может быть выполнен, например, на микросхемах серии КР1533ИР23 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, «НТЦ Микротех», 2000 г. – 375 с.: ил., с.33, 85].

Заявляемая станция помех линиям управления радиовзрывными устройствами (фиг.1) работает следующим образом.

В исходном состоянии опорный генератор 6 формирует высокостабильный опорный сигнал тактовой частоты f_T для синхронизации работы делителя 7 частоты, ЛЧМ гетеродина 8, блока 18 вычислителя, формирователя 19 сигнала помехи и формирователя 20 сигнала гетеродина.

Делитель 7 частоты формирует видеоимпульсы, период повторения которых равен периоду повторения ЛЧМ сигнала на выходе ЛЧМ гетеродина 8. Длительность ЛЧМ сигнала _И зависит от количества разрядов счетчика 83 адреса (см. фиг.2). Видеоимпульсы с выхода делителя 7 частоты поступают на соответствующие входы формирователя 19 сигнала помехи, формирователя 20 сигнала гетеродина, ЛЧМ гетеродина 8, блока 5 установки частоты, блока 18 вычислителя, блоков 17.1 и 17.2 формирования стробов.

Формирователь 20 сигнала гетеродина формирует первое напряжение гетеродина в виде непрерывной последовательности радиоимпульсов с линейной ступенчатой частотной модуляцией (см. фиг.6). Штриховыми линиями показаны возможные изменения значений частот разведуемых сигналов [n-1]F_O(t) и nF_O(t), где n – порядковый номер комбинационных гармоник сигнала, излучаемого командным передатчиком радиолинии управления ВУ; F_O(t) – центральная частота сигнала управления ВУ, излучаемого командным передатчиком.

Длительность ступеньки выбирается из условия

где Т_ДФС – период линейной функции задержки дисперсионного фильтра 14.1(14.2) сжатия (см. фиг.12);

t_D.=t₁, t₂, t₃ – время задержки сжатого радиоимпульса на выходе дисперсионного фильтра 14.2(14.1) сжатия (см. фиг.13);

Т_ИЗМ. – время измерения частоты радиосигнала.

Время задержки t₃ сжатого радиоимпульса на выходе дисперсионного фильтра сжатия находится из выражения [Ч.Кук, М.Бернфельд. Радиолокационные сигналы. Теория и применение. Перевод с английского под редакцией B.C.Кельзона. -М.: «Сов. радио», 1971, рис.13.23, с.498]

где F_ПЧ – значение центральной частоты ЛЧМ радиоимпульса;

F_O.ДФС·i – резонансная частота дисперсионного фильтра сжатия,

где i=1, 2… – порядковый номер фильтра сжатия;

=2F/_И – скорость перестройки частоты ЛЧМ гетеродина 8;

k – постоянная задержки, обусловленная резонансной частотой дисперсионного фильтра сжатия;

F – девиация частоты ЛЧМ сигнала.

Величина частотной ступеньки F_CT (см. фиг.6, сплошная линия) выбирается равной полосе частот F_ВУ, занимаемой радиолинией управления взрывным устройством (ВУ). Количество частотных ступенек равно порядковому номеру верхней комбинационной гармоники сигнала (штриховая линия), излучаемой командным передатчиком радиолинии управления ВУ. Период линейной ступенчатой частотной модуляции Т_М не должен превышать двадцати пяти процентов от минимально возможной длительности команды управления ВУ. На практике длительность команды управления составляет сотни миллисекунд.

Полоса пропускания и центральная частота первого полосового фильтра 3.1 (см. фиг.6 и 8) выбираются из условия

ЛЧМ гетеродин 8 формирует второе напряжение гетеродина в виде последовательности ЛЧМ радиоимпульсов. Вид амплитудного спектра сигнала на выходе ЛЧМ гетеродина 8 приведен на фиг.10.

Блок 18 вычислителя предназначен для измерения истинной частоты принимаемого сигнала с точностью не хуже заданной и формирования команды на включение передатчика на излучение.

В исходном состоянии на второй вход ключа 9 со второго выхода блока 18 вычислителя поступает сигнал логического “0”, который отключает выход формирователя 19 сигнала помехи от модулятора 10.

Станция прицельных помех готова к ведению разведки сигналов.

Ведение разведки начинается с момента появления на выходе первого полосового фильтра 3.1 комбинационных гармоник сигнала управления ВУ на первой промежуточной частоте (см. фиг.8 и 9)

Предположим, что сигнал управления взрывным устройством излучается командно-передающим прибором на частоте 150 МГц. Тогда для частоты первого гетеродинного напряжения F_ГЕТ.10(t)=1650 МГц, и п=10, значения первой промежуточной частоты для принимаемых сигналов, найденные из выражения (4), будут равны Fⁿпч₁₀(t)=50 МГц и F^(n-1)пч₁₀=500 МГц.

После усиления в усилителе 13 высокой частоты принимаемые сигналы (4) поступают на первые входы смесителей 2.2 и 2.3 для преобразования на вторую промежуточную частоту (см. фиг.11)

Так, например, для F_ГЕТ.20(t)=80±10 МГц, средние значения второй промежуточной частоты для принимаемых сигналов, найденные из выражения (5), равны Fⁿпч₂₀(t)=430 МГц и F^(n-1)пч₂₀(t)=580 МГц.

ЛЧМ радиоимпульсы (5) с выхода смесителей 2.2 и 2.3 через полосовые фильтры 3.2 и 3.3 поступают на входы дисперсионных фильтров 14.1 и 14.2 сжатия. Линейная функция задержки, например, для дисперсионного фильтра 14.2 сжатия (штрихпунктирная линия) и законы изменения частоты ЛЧМ сигналов (две штриховых и одна сплошная линии), поступающих на вход этого фильтра, приведены на фиг.12. Здесь приняты следующие обозначения. Сплошной линией обозначен ЛЧМ сигнал, центральная частота которого совпадает с резонансной частотой F_О.ДФС14. дисперсионного фильтра 14.1 сжатия. Штриховыми линиями обозначены ЛЧМ сигналы, центральные частоты которых F^n’пч_20.1(t) и F^n”пч_20.1(t) отличаются от резонансной частоты дисперсионного фильтра 14.1 сжатия на половину полосы F_ВУ.

Полоса пропускания и резонансные частоты дисперсионных фильтров 14.1 и 14.2 сжатия выбираются из следующих условий

Предположим, что полоса частот F_ву командно-передающего прибора находится в пределах от 130 МГц до 170 МГц, то есть F_ВУ=40 МГц), а девиация частоты ЛЧМ сигнала гетеродина F=20 МГц.

Полосы пропускания дисперсионных фильтров 14.1 и 14.2 сжатия, найденные из выражения (6), составляют F_ДФС14.1=F_ДФС14.2=60 МГц.

Так, например, для десятой гармоники принимаемого сигнала пределы изменения значения второй промежуточной частоты, найденные из выражений (5)

Fⁿпч₂₀(t)=F^n” _ПЧ20.1(t)=F^n’ _ПЧ20.1(t)=430 МГц, а для девятой гармоники – F^(n-1)”пч₁₀(1)=610 МГц и F^(n-1)’ _ПЧ20.2(t)=550 МГц.

Тогда резонансные частоты F_{О.ДФС 14.2} дисперсионных фильтров 14.1 и 14.2 сжатия, найденные из выражения (7), имеют значения F_{О.ДФС 14.1}=430 МГц и F_{ДФС 14.2}=580 МГц.

Сжатые по времени ЛЧМ сигналы с выхода дисперсионных фильтров 14.1 и 14.2 сжатия поступают входы усилителей промежуточной частоты 15.1 и 15.2 (см. фиг.13). Момент времени t₁ характерен для случая, когда центральная частота ЛЧМ сигнала F^(n-1) _ПЧ20.2 совпадает с резонансной частотой дисперсионного фильтра 14.2 сжатия F_{О.ДФС 14.2}. Моменты времени t₂ и t₃ характерны для случая, когда центральные частоты F^(n-1)’ _ПЧ20.2 (t) и F^(n-1)”пч₁₀(t) ЛЧМ сигналов отличаются от резонансной частоты дисперсионного фильтра 14.2 сжатия.

Так для Fⁿпч₂₀(t)=430 МГц и F^(n-1)пч₂₀(t)=580 МГц, Т_ДФС=30 мкс и Т_ИЗМ=2 мкс время задержки сжатых радиоимпульсов на выходе дисперсионных фильтров сжатия 14.1 и 14.2, найденное из выражения (2), будет равно (15+k)мкс.

Сжатые по времени ЛЧМ радиоимпульсы с выхода усилителей промежуточной частоты 15.1 и 15.2 сигналы детектируются в детекторах 4.1 и 4.2. На выходе детекторов 4.1 и 4.2 формируются видеоимпульсы, которые усиливаются по амплитуде в видеоусилителях 16.1 и 16.2, и поступают на первые входы блоков 17.1 и 17.2 формирования стробов. Блоки 17.1 и 17.2 формирования стробов начинают формирование сигналов логических “1”.

Длительность сигналов логических “1” на выходе блоков 17.1 и 17.2 формирования стробов зависит от:

– отклонения средних частот принятых сигналов, от резонансных частот дисперсионных фильтров 14.1 и 14.2 сжатия (моменты времени t₂ и t₃, см. фиг.14);

– девиации частоты и скорости перестройки частоты ЛЧМ сигнала гетеродина 8.

Сигналы логических “1” с выхода блоков 17.1 и 17.2 формирования стробов поступают на первый и второй входы блока 18 вычислителя (первые входы блоков 180.1 и 180.2 временной селекции). На третий и четвертый входы блока 18 вычислителя поступают соответственно импульсы запуска ЛЧМ сигнала и опорный сигнал тактовой частоты. На выходах блоков 180.1 и 180.2 временной селекции формируются пачки импульсов. Начало и длительность формирования пачек импульсов зависит соответственно от времени прихода и длительности сигналов логической “1”.

Количество импульсов в пачке зависит также от частоты опорного сигнала. Пачки импульсов поступают на информационные входы счетчиков 181.1 и 181.2 импульсов. На выходе счетчиков 181.1 и 181.2 импульсов формируются значения длительности пачек в виде параллельного двоичного кода, которые поступают на соответствующие входы блока 182.1 вычисления разности.

Блок 182.1 вычисления разности служит для определения относительной разности измеренных задержек. Полученное значение в виде параллельного двоичного кода поступает на первый информационный вход блока 183 перемножения. На второй информационный вход блока 183 перемножения с выхода блока 186 поступают значения кода скорости перестройки частоты.

Блок 186 предназначен для хранения значений кода скорости перестройки частоты ЛЧМ гетеродина 8.

Блок 183 перемножения предназначен для вычисления приращения частоты. Вычисление приращения частоты осуществляется в момент прихода видеоимпульса с блока 185.1 задержки.

Блок 185.1 задержки предназначен для задержки видеоимпульса запуска ЛЧМ сигнала на время вычисления в первом блоке 182.1 вычисления разности.

Полученное значение приращения частоты в виде параллельного двоичного кода поступает на первый информационный вход второго блока 182.2 вычисления разности. На второй информационный вход блока 182.2 вычисления разности с выхода блока 187 поступают значения кода частоты. На третий управляющий вход блока 182.2 поступает видеоимпульс с блока 185.2 задержки.

Блок 182.2 вычисления разности предназначен для измерения истинных значений частоты сигнала управления, излучаемого командно-передающим прибором. Полученное значение частоты в виде параллельного двоичного кода с выхода блока 182.2 вычисления разности поступает на первый (цифровой) вход блок 184 коммутации, на второй вход которого поступает видеоимпульс с блока 185.3 задержки.

Блок 185.2 задержки предназначен для задержки времени считывания значений кодов частоты с блока 182.2 вычисления разности на время проведения вычислений в блоках 182.1 и 183.

Блок 187 предназначен для хранения значений кодов средних частот разведуемых частотных полос F_ВУ, занимаемых радиолиниями управления взрывным устройством. В качестве примера пусть в блоке 187 хранится значение частоты, равное 150 МГц.

Блок 185.3 задержки предназначен для задержки видеоимпульса совпадения на время проведения вычислений в блоках 182.1, 183 и 182.2. Видеоимпульс совпадения с выхода блока 185.3 задержки поступает также на вторые входы:

счетчиков 181.1 и 181.2 импульсов для их обнуления;

триггера 189 для формирования сигнала логической “1”, который поступает на второй вход ключа 9 и разрешает прохождение опорного сигнала с выхода блока 19 формирования сигнала помехи на вход модулятора 10.

Через время, равное длительности ступеньки, выражение (1), на соответствующие входы блока 5 установки частоты и блоков 17.1 и 17.2 формирования стробов, поступает очередной импульс запуска ЛЧМ сигнала.

Блок 5 установки частоты производит запись нового значения частоты в блок 19 формирования сигнала помехи, а блоки 17.1 и 17.2 формирования стробов возвращаются в исходное состояние.

Блок 19 формирования сигнала помехи начинает формирование опорного сигнала для модулятора 10.

Модулятор 10 формирует прицельную помеху путем модуляции опорного сигнала узкополосным шумом.

Ширина амплитудно-частотного спектра прицельной помехи (F_ПП) на выходе модулятора 10 выбирается из условия [см. Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. -М.: Воениздат, 1974 г., 272 с. ил. см. с.110, первый абзац сверху]:

где F_ПР – полоса пропускания исполнительного приемника.

С выхода модулятора 10 прицельная помеха через усилитель мощности 11 поступает на вход передающей антенны 12. Передающая антенна 12 обеспечивает излучение в пространство высокочастотной энергии, подводимой фидером [см. Палий А.И. Радиоэлектронная борьба “Средства и способы подавления и защиты радиоэлектронных систем”, – М.: 1981 г., с.57].

Таким образом, в предлагаемой станции помех обеспечивается возможность непрерывного ведения радиоразведки и генерирования прицельных помех радиолиниям управления взрывными устройствами в условиях заградительных помех за счет ведения разведки сигналов, излучаемых командными передатчиками на комбинационных гармониках.

Известно [Хабаров В.Б. Еще раз о перспективах развития радиоуправляемых взрывных устройств], что радиолиния управления взрывным устройством состоит из командно-передающего и исполнительного приборов.

Исполнительный прибор чаще всего состоит из радиоприемника, изначально предназначенного для приема вещательных станций или управления моделями, простейшего декодирующего устройства и примитивного исполнительного блока. Сигналы управления всегда кодируются. Чаще встречаются исполнительные приборы, использующие многочастотное (тональное) кодирование информации.

Командно-передающий прибор может быть выполнен, например, на базе бытовой или коммерческой портативной радиостанции одного из радиолюбительских ультракоротковолновых диапазонов частот. На выходе усилителя мощности, входящего в состав командно-передающего прибора, наряду с основным сигналом присутствуют и его гармонические составляющие. Для ослабления внеполосного излучения применяются полосовые фильтры. Однако при ослаблениях гармоник более 60 дБ нельзя не отметить возможного ухудшения подавления из-за влияния различных датчиков (например, антенных переключателей прием/передача, выполненных, например, на pin-диодах), располагаемых в радиостанции после фильтров гармоник. Дело в том, что каждый из датчиков, как правило, содержит один или несколько pin-диодов, которые при определенной связи датчика с трактом основного сигнала способны образовывать гармоники, беспрепятственно достигающие антенны (см. фиг.7) [Завражнов Ю.В. Электромагнитная совместимость радиосредств. Воронеж.: Изд-во ВГТУ, 2000. 83 с.].

Так как дистанция связи между командно-передающим и исполнительным приборами на практике составляет сотни метров, а мощность излучения находится в пределах от 2 до 5 Вт и обеспечивается прямая видимость, разведка сигналов управления с объекта прикрываемого помехами возможна за счет одновременного приема высших гармонических составляющих, принадлежащих сигналу управления и находящихся за пределами частотного диапазона занимаемого передатчиком заградительной помехи. Из разности одновременно измеренных частот двух соседних гармонических составляющих находим истинную частоту сигнала управления, излучаемого командно-передающим прибором (см. фиг.9). Полученное значение поступает на передающее устройство для перестройки частоты прицельной помехи.

Формула изобретения

Станция прицельных помех радиолиниям управления взрывными устройствами, содержащая последовательно соединенные приемную антенну, первый смеситель и первый полосовой фильтр, последовательно соединенные второй смеситель и второй полосовой фильтр, первый детектор, блок установки частоты, последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты и линейный частотно-модулированный гетеродин, выход которого подключен ко второму входу второго смесителя, последовательно соединенные ключ, модулятор, усилитель мощности и передающую антенну, причем второй вход линейного частотно-модулированного гетеродина соединен с выходом опорного генератора, а выход делителя частоты подключен к первому входу блока установки частоты, отличающаяся тем, что введены усилитель высокой частоты, третий смеситель, третий полосовой фильтр, два дисперсионных фильтра сжатия, два усилителя промежуточной частоты, второй детектор, два видеоусилителя, два блока формирования стробов, блок вычислителя, формирователь сигнала помехи и формирователь сигнала гетеродина, причем выход первого полосового фильтра через последовательно соединенные усилитель высокой частоты, третий смеситель, второй вход которого подключен к выходу линейного частотно-модулированного гетеродина, третий полосовой фильтр, первый дисперсионный фильтр сжатия, первый усилитель промежуточной частоты, второй детектор, первый видеоусилитель, второй блок формирования стробов и блок вычислителя подключен ко второму входу блока установки частоты, выход которого через формирователь сигнала помехи соединен с первым входом ключа, при этом выход второго полосового фильтра через последовательно соединенные второй дисперсионный фильтр сжатия и второй усилитель промежуточной частоты подключен к входу первого детектора, выход которого через последовательно соединенные второй видеоусилитель и первый формирователь стробов подключен ко второму входу блока вычислителя, второй выход которого соединен со вторым входом ключа, а выход делителя частоты подключен к третьим входам формирователя сигнала помехи и блока вычислителя, вторым входам первого и второго формирователей стробов, и первому входу формирователя сигнала гетеродина, выход которого соединен со вторым входом первого смесителя, а второй вход формирователя сигнала гетеродина подключен к выходу опорного генератора, второму входу формирователя сигнала помехи и четвертому входу блока вычислителя.

РИСУНКИ