станция радиотехнической разведки

Классы МПК:H04K1/10 путем применения двух сигналов, передаваемых одновременно или последовательно 
G01S13/34 в которых передается частотно-модулированный зондирующий сигнал, а принятый или выделенный из него сигнал смешивается с сигналом, сформированным в местном гетеродине одновременно с передачей зондирующего импульса, в результате чего образуется сигнал в форме биений
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Заренков Вячеслав Адамович (RU),
Заренков Дмитрий Вячеславович (RU),
Дикарев Виктор Иванович (RU),
Стельмах Иван Владимирович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-07-20
публикация патента:

Изобретение относится к области радиотехники и позволяет осуществлять радиотехническую разведку радиоэлектронных средств (РЭС) вероятного противника (РЛС, радиолинии связи и управления и др.). Достигаемый технический результат - повышение достоверности передачи аналоговой и дискретной информации с борта вертолета на пункт контроля путем ее защиты от несанкционированного доступа и использования сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (ФМн). Станция радиотехнической разведки содержит антенное устройство, приемник, пеленгаторное устройство, анализатор параметров принимаемого сигнала, устройство запоминания и обработки полученной информации, телеметрическое устройство и приемник пункта контроля, при этом приемник содержит приемную антенну, блок перестройки, первый и второй гетеродины, первый и второй смесители, усилитель первой промежуточной частоты, обнаружитель, линию задержки, ключ и усилитель второй промежуточной частоты, пеленгаторное устройство содержит приемные антенны, смесители, усилители первой промежуточной частоты, двигатель, опорный генератор, перемножители, узкополосные фильтры, фазовый детектор, два фазометра, телеметрическое устройство содержит задающий генератор, формирователь аналоговых сообщений, аналоговый скремблер, амплитудный модулятор, формирователь дискретных сообщений, цифровой скремблер, фазовый манипулятор, усилитель мощности и передающую антенну, приемник пункта контроля содержит приемную антенну, усилитель высокой частоты, гетеродин, смеситель, усилитель промежуточной частоты, амплитудный ограничитель, синхронный детектор, аналоговый дескремблер, блок регистрации и анализа, демодулятор ФМн-сигналов, перемножители, узкополосный фильтр, фильтр нижних частот и цифровой дескремблер. 4 ил. станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

Формула изобретения

Станция радиотехнической разведки, содержащая последовательно включенные антенное устройство, приемник, анализатор параметров принимаемого сигнала, устройство запоминания и обработки полученной информации, второй вход которого через пеленгаторное устройство соединен с выходом приемника, и телеметрическое устройство, при этом приемник выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, первого смесителя, второй вход которого через первый гетеродин соединен с выходом блока перестройки, усилителя первой промежуточной частоты, обнаружителя, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, ключа, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилителя второй промежуточной частоты, выход которого является выходом приемника, управляющий вход блока перестройки соединен с выходом обнаружителя, пеленгаторное устройство выполнено в виде двух пеленгаторных каналов, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, и узкополосного фильтра, к выходу первого узкополосного фильтра последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, третий узкополосный фильтр и первый фазометр, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены вторая линия задержки, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и второй фазометр, вторые входы фазометров соединены с выходом опорного генератора, а выходы подключены к устройству запоминания и обработки полученной информации, антенное устройство содержит три приемные антенны, приемная антенна приемника размещена над втулкой винта вертолета, приемные антенны пеленгаторного устройства размещены на концах лопастей несущего винта вертолета, двигатель кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором, отличающаяся тем, что телеметрическое устройство выполнено в виде последовательно подключенных к первому выходу устройства запоминания и обработки полученной информации формирователя аналоговых сообщений, аналогового скремблера, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, фазового манипулятора, усилителя мощности и передающей антенны, последовательно подключенных ко второму выходу устройства запоминания и обработки полученной информации формирователя дискретных сообщений и цифрового скремблера, выход которого соединен со вторым входом фазового манипулятора, передающая антенна телеметрического устройства размещена над втулкой винта вертолета, приемник пункта контроля выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, амплитудного ограничителя, синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, аналогового дескремблера и блока регистрации и анализа, последовательно подключенных к выходу амплитудного ограничителя первого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, узкополосного фильтра, второго перемножителя, второй вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя, фильтра нижних частот и цифрового дескремблера, выход которого соединен со вторым входом блока регистрации и анализа.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемая станция относится к области радиотехники и позволяет осуществлять радиотехническую разведку радиоэлектронных средств (РЭС) вероятного противника (РЛС, радиолинии связи и управления и др.).

Известны станции и системы радиотехнической разведки излучений РЭС вероятного противника (патенты РФ №№2.150.178, 2.275.746; патенты США №№3.806.926, 3.891.989, 3.896.439; патент Германии №3.346.155; патент Великобритании №1.587.357; патент Франции №2.447.041; Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М.: Сов. Радио, 1968, с.382, рис.10.2 и др.).

Из известных станций и систем наиболее близкой к предлагаемой является «Станция радиотехнической разведки» (патент РФ №2.275.746, Н 04 К 3/00, 2004), которая и выбрана в качестве прототипа.

Указанная станция содержит антенное устройство, приемник, пеленгаторное устройство, анализатор параметров принимаемого сигнала, устройство запоминания и обработки полученной информации, телеметрическое устройство, приемные антенны, блок перестройки, два гетеродина, четыре смесителя, три усилителя первой промежуточной частоты, обнаружитель, две линии задержки, ключ, усилитель второй промежуточной частоты, три перемножителя, три узкополосных фильтра, фазовый детектор, два фазометра, двигатель и опорный генератор.

Недостатком известной станции является низкая достоверность передачи аналоговой и дискретной информации с борта вертолета на пункт контроля.

Технической задачей изобретения является повышение достоверности передачи аналоговой и дискретной информации с борта вертолета на пункт контроля путем ее защиты от несанкционированного доступа и использования сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией.

Поставленная задача решается тем, что станция радиотехнической разведки, содержащая в соответствии с ближайшим аналогом последовательно включенные антенное устройство, приемник, анализатор параметров принимаемого сигнала, устройство запоминания и обработки полученной информации, второй вход которого через пеленгаторное устройство соединен с выходом приемника, и телеметрическое устройство, при этом приемник выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, первого смесителя, второй вход которого через первый гетеродин соединен с выходом блока перестройки, усилителя первой промежуточной частоты, обнаружителя, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, ключа, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилителя второй промежуточной частоты, выход которого является выходом приемника, управляющий вход блока перестройки соединен с выходом обнаружителя, пеленгаторное устройство выполнено в виде двух пеленгаторных каналов, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, и узкополосного фильтра, к выходу первого узкополосного фильтра последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, третий узкополосный фильтр и первый фазометр, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены вторая линия задержки, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и второй фазометр, вторые входы фазометров соединены с выходом опорного генератора, а выходы подключены к устройству запоминания и обработки полученной информации, антенное устройство содержит три приемные антенны, приемная антенна приемника размещена над втулкой винта вертолета, приемные антенны пеленгаторного устройства размещены на концах лопастей несущего винта вертолета, двигатель кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором, отличается тем, что телеметрическое устройство выполнено в виде последовательно подключенных к первому выходу устройства запоминания и обработки полученной информации формирователя аналоговых сообщений, аналогового скремблера, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, фазового манипулятора, усилителя мощности и передающей антенны, последовательно подключенных ко второму выходу устройства запоминания и обработки полученной информации формирователя дискретных сообщений и цифрового скремблера, выход которого соединен со вторым входом фазового манипулятора, передающая антенна телеметрического устройства размещена над втулкой винта вертолета, приемник пункта контроля выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, амплитудного ограничителя, синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, аналогового дескремблера и блока регистрации и анализа, последовательно подключенных к выходу амплитудного ограничителя, первого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, узкополосного фильтра, второго перемножителя, второй вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя, фильтра нижних частот и цифрового дескремблера, выход которого соединен со вторым входом блока регистрации и анализа.

Структурная схема предлагаемой станции радиотехнической разведки представлена на фиг.1. Структурная схема приемника пункта приема представлена на фиг.2. Геометрическая схема расположения приемных антенн на вертолете изображена на фиг.3. Временные диаграммы, поясняющие работу телеметрического устройства и приемника пункта контроля, показаны на фиг.4.

Станция радиотехнической разведки содержит последовательно включенные антенное устройство 1, приемник 2, анализатор 4 параметров принимаемого сигнала, устройство 5 запоминания и обработки полученной информации, второй вход которого через пеленгаторное устройство 3 соединен с выходом приемника 2, и телеметрическое устройство 6.

Приемник 2 содержит последовательно включенные приемную антенну 7, первый смеситель 12, второй вход которого через первый гетеродин 11 соединен с выходом блока 10 перестройки, усилитель 17 первой промежуточной частоты, обнаружитель 20, второй вход которого через первую линию задержки 21 соединен с его выходом, ключ 22, второй вход которого соединен с выходом усилителя 17 первой промежуточной частоты, второй смеситель 24, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 23, и усилитель 25 второй промежуточной частоты, выход которого является выходом приемника 2 и подключен к входу анализатора 4 параметров принимаемого сигнала.

Пеленгаторное устройство 3 содержит два пеленгаторных канала, каждый из которых содержит последовательно включенные приемную антенну 8 (9), смеситель 13 (14), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 11, усилитель 18 (19) первой промежуточной частоты, перемножитель 26 (27), второй вход которого соединен с выходом усилителя 25 второй промежуточной частоты, и узкополосный фильтр 28 (29). При этом к выходу первого узкополосного фильтра 28 последовательно подключены третий перемножитель 30, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра 29, третий узкополосный фильтр 32 и первый фазометр 34, к выходу второго узкополосного фильтра 29 последовательно подключены вторая линия задержки 31, фазовый детектор 33, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 29, и второй фазометр 35. Вторые входы фазометров 34 и 35 соединены с выходом опорного генератора 16, а выходы подключены к устройству 5 запоминания и обработки полученной информации. Антенное устройство 1 содержит три приемные антенны 7-9, приемная антенна 7 приемника 2 размещена над втулкой винта вертолета, приемные антенны 8 и 9 пеленгаторного устройства 3 размещены на концах лопастей несущего винта вертолета (фиг.3). Двигатель 15 кинетически связан с винтом вертолета и опорным генератором 16.

Телеметрическое устройство 6 выполнено в виде последовательно подключенных к первому выходу устройства 5 запоминания и обработки полученной информации формирователя 37 аналоговых сообщений, аналогового скремблера 38, амплитудного модулятора 39, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 36, фазового манипулятора 42, усилителя 43 мощности и передающей антенны 44, последовательно подключенных ко второму выходу устройства 5 запоминания и обработки полученной информации; формирователя 40 дискретных сообщений и цифрового скремблера 41, выход которого соединен со вторым входом фазового манипулятора 42, передающая антенна 44 телеметрического устройства 6 размещена над втулкой винта вертолета.

Приемник пункта контроля выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны 45, усилителя 46 высокой частоты, смесителя 48, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 47, усилителя 49 промежуточной частоты, амплитудного ограничителя 50, синхронного детектора 51, второй вход которого соединен с выходом усилителя 49 промежуточной частоты, аналогового дескремблера 52 и блока 53 регистрации и анализа, последовательно подключенных к выходу амплитудного ограничителя 50, первого перемножителя 55, второй вход которого соединен с выходом фильтра 58 нижних частот, узкополосного фильтра 57, второго перемножителя 56, второй вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя 50, фильтра 58 нижних частот и цифрового дескремблера 59, выход которого соединен со вторым входом блока 53 регистрации и анализа.

Перемножители 55 и 56, узкополосный фильтр 57 и фильтр 58 нижних частот образуют демодулятор 54 фазоманипулированных сигналов.

Станция радиотехнической разведки работает следующим образом. Станция размещается на борту вертолета. Наличие вращающегося винта вертолета используется для определения направления на излучающую РЭС с помощью антенного устройства 1, приемные антенны 8 и 9 которого размещены на концах лопастей несущего винта (фиг.3).

Принимаемые антеннами 7-9 сигналы, например, с фазовой манипуляцией (ФМн)

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

где U1, U 2, U3 - амплитуды сигнала РЭС;

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 с - несущая частота сигнала РЭС;

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 c - начальная фаза сигнала РЭС;

Тc - длительность сигнала РЭС;

±станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 - нестабильность несущей частоты сигнала, обусловленная различными дестабилизирующими факторами;

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 k(t)={0, станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 } - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом;

R - радиус окружности, на которой размещены приемные антенны 8 и 9;

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 =2станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 R - скорость вращения приемных антенн 8 и 9 вокруг приемной антенны 7 (скорость вращения винта вертолета);

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 - пеленг (азимут) на излучающую РЭС,

поступают на первые входы смесителей 12-14, на вторые входы которых подается напряжение первого гетеродина 11 линейно-измеряющейся частоты UГ1(t)=UГ1·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г1t+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 t2+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г1), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ТП,

где станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 - скорость изменения частоты гетеродина.

Следует отметить, что поиск ФМн-сигналов РЭС противника в заданном диапазоне частот Дf осуществляется с помощью блока 10 перестройки, который периодически с периодом Т П по пилообразному закону изменяет частоту станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г1 гетеродина 11. В качестве блока 10 перестройки может использоваться генератор пилообразного напряжения.

На выходе смесителей 12-14 образуются напряжения комбинационных частот.Усилителями 17-19 выделяются напряжения первой промежуточной частоты:

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 где станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

K1 - коэффициент передачи смесителей;

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР1=станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 с-станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г1 - первая промежуточная частота;

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР1=станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 с-станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г1.

Напряжение U ПР1(t) с выхода усилителя 17 первой промежуточной частоты поступает на вход обнаружителя 20. При обнаружении сигнала РЭС на выходе обнаружителя 20 появляется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход блока 10 перестройки, выключая его, на управляющий вход ключа 22, открывая его, и на вход линии задержки 21. Ключ 22 в исходном состоянии всегда закрыт.Время задержки станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 з линии задержки выбирается таким, чтобы можно было зафиксировать обнаруженный ФМн-сигнал и проанализировать его параметры.

При выключении блока 10 перестройки усилителями 17-19 выделяются следующие напряжения:

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 .

Напряжение UПР4(t) с выхода усилителя 17 первой промежуточной частоты через открытый ключ 22 поступает на первый вход смесителя 24, на второй вход которого подается напряжение второго гетеродина 23 со стабильной частотой станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г2

UГ2 (t)=UГ2·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г2t+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г2).

На выходе смесителя 24 образуется напряжение комбинационных частот.Усилитель 25 выделяет напряжение второй промежуточной частоты

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

где станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР2=станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР1-станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г2 - вторая промежуточная частота;

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР2=станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР1-станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г2,

которое поступает на вход анализатора 4 параметров принимаемого сигнала, где определяются длительность станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 э элементарных посылок, из которых составлен ФМн-сигнал, их количество N (Тс =N·станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 э) и закон фазовой манипуляции.

Напряжение UПР7(t) с выхода усилителя 25 второй промежуточной частоты одновременно подается на вторые входы перемножителей 26 и 27 пеленгаторных каналов, на первые входы которых поступают напряжения UПР5 (t) и UПР6(t) с выходов усилителей 18 и 19 первой промежуточной частоты соответственно. На выходах перемножителей 26 и 27 образуются фазомодулированные (ФМ) напряжения на стабильной частоте станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г2 второго гетеродина:

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

где станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

K2 - коэффициент передачи перемножителей, которые выделяются узкополосными фильтрами 28 и 29 с частотой настройки станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 н=станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г2.

Знаки "+" и "-" перед величиной станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 соответствуют диаметрально противоположным расположениям антенн 8 и 9 на концах лопастей несущего винта вертолета относительно приемной антенны 7, размещенной над втулкой винта вертолета.

Следовательно, полезная информация о пеленге станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 переносится на стабильную частоту станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г2 второго гетеродина 23. Поэтому нестабильность ±станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 несущей частоты, вызванная различными дестабилизирующими факторами, и вид модуляции (манипуляции) принимаемого сигнала РЭС не влияют на результат пеленгации, тем самым повышается точность определения местоположения РЭС.

Причем величина, входящая в состав указанных колебаний станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 и называемая индексом фазовой модуляции, характеризует максимальное значение отклонения фазы сигналов, принимаемых вращающимися антеннами 8 и 9 относительно фазы сигнала, принимаемого неподвижной антенной 7.

Пеленгаторное устройство 3 тем чувствительнее к изменению угла станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 , чем больше относительный размер измерительной фазы R/станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 . Однако с ростом R/станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 уменьшается значение угловой координаты станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 , при котором разность фаз превосходит значение 2станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 , т.е. наступает неоднозначность отсчета угла станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 .

Следовательно, при станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 наступает неоднозначность отсчета угла станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 . Устранение указанной неоднозначности путем уменьшения соотношения R/станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 обычно себя не оправдывает, так как при этом теряется основное достоинство широкобазовой системы. Кроме того, в диапазоне метровых и особенно дециметровых волн брать малые значения R/станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 часто не удается из-за конструктивных соображений.

Для повышения точности пеленгации РЭС в горизонтальной (азимутальной) плоскости приемные антенны 8 и 9 размещаются на концах лопастей несущего винта вертолета. Смешение сигналов от двух диаметрально противоположных приемных антенн 8 и 9, находящихся на одинаковом расстоянии R от оси вращения несущего винта, вызывает фазовую модуляцию, получаемую с помощью одной приемной антенны, вращающейся по кругу, радиус R которого в два раза больше (R 1=2R).

Действительно, на выходе перемножителя 30 образуется гармоническое напряжение U6(t)=U 6·cos( станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 -станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Тc,

где станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

с индексом фазовой модуляции

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

которое выделяется узкополосным фильтром 32 и поступает на первый вход фазометра 34, на второй вход которого подается напряжение опорного генератора 16

U0 (t)=U0·cos станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 t.

Фазометр 34 обеспечивает точное, но неоднозначное измерение угловой координаты станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 .

Для устранения возникающей при этом неоднозначности отсчета угла станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 необходимо уменьшить индекс фазовой модуляции без уменьшения отношения R/станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 . Это достигается использованием автокоррелятора, состоящего из линии задержки 31 и фазового детектора 33, что эквивалентно уменьшению индекса фазовой модуляции до величины

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

где d1<R.

На выходе автокоррелятора образуется напряжение

U 7(t)=U6·cos( станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 -станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Тc

с индексом фазовой модуляции станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 m2, которое поступает на первый вход фазометра 35, на второй вход поступает напряжение U 0(t) опорного генератора 16. Фазометр 35 обеспечивает грубое, но однозначное измерение угла станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 .

Минимальное расстояние R0 от РЭС до винта вертолета определяется из выражения

F g(t)станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 (V2·t2 )/(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ·R0),

где F g(t) - доплеровский сдвиг частоты;

V= станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ·R;

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 - длина волны.

Доплеровский сдвиг частоты измеряется в анализаторе 4 параметров принимаемого сигнала, в котором также определяется R0. Последние фиксируются в устройстве 5 запоминания и обработки полученной информации.

Местоположение РЭС определяется в устройстве 5 по измеренным значениям станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 и R0.

Телеметрическое устройство 6 предназначено для передачи разведывательной информации на пункт контроля.

С этой целью напряжение высокой частоты (фиг.4, а)

U8(t)=U8 ·cos((станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 1t+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 1), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 T1,

с выхода задающего генератора 36 поступает на второй вход амплитудного модулятора 39, на первый вход которого подается модулирующая функция m(t) (фиг.4, б) с выхода аналогового скремблера 38. Вход последнего через формирователь 37 аналоговых сообщений соединен с первым выходом устройства 5 запоминания и обработки полученной информации. На выходе амплитудного модулятора 39 образуется сигнал с амплитудной модуляцией (AM) (фиг.4, в)

U9(t)=U 8[1+m(t)]·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 1t+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 1), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 T1,

где m(t) модулирующая функция, отображающая аналоговые сообщения.

Этот сигнал поступает на первый вход фазового манипулятора 42, на второй вход которого подается модулирующий код M(t) (фиг.4, г) с выхода цифрового скремблера 41. Вход последнего через формирователь 40 цифровых сообщений соединен с вторым выходом устройства 5 запоминания и обработки полученной информации. На выходе фазового манипулятора 42 образуется сложный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) (фиг.4, д)

U 10(t)=U8[1+m(t)]·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 1t+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 к1(t)+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 1), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 T1,

где станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 к1(t)={0, станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 } - манипулированная составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 к1(t)=const при k станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 э<t<(k+1) станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 э и может изменяться скачком при t=kстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 э, т.е. на границе между элементарными посылками (k=1,2, (,N);

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т11=N·станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 э).

Аналоговый 38 и цифровой 41 скремблеры реализуют криптографические методы, которые являются эффективными методами защиты разведывательных конфиденциальных аналоговых и цифровых сообщений.

Криптографические методы защиты передаваемых разведывательных сообщений - это специальные методы шифрования, кодирования и преобразования сообщений, в результате которых их содержание становится недоступным без предъявления ключа криптограммы и обратного преобразования.

При цифровом способе закрытия передаваемого сообщения можно условно выделить четыре основных группы:

1) подстановка - символы дискретного сообщения заменяются другими символами в соответствии с заранее определенным правилом;

2) перестановка - символы дискретного сообщения переставляются по некоторому правилу в пределах заданного блока передаваемого дискретного сообщения;

3) аналитическое преобразование - шифруемое сообщение преобразуется по некоторому аналитическому правилу;

4) комбинированное преобразование - исходное дискретное сообщение шифруется двумя или большим числом способов шифрования.

При аналоговом скремблировании сообщение подвергается следующим преобразованиям:

1) частотная инверсия;

2) частотная перестановка;

3) временная перестановка.

Сформированный АМ-ФМн-сигнал U10(t) (фиг.4, д) после усиления в усилителе 44 мощности излучается передающей антенной 44 в эфир, улавливается приемной антенной 45 пункта контроля и через усилитель 46 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 48, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 47

UГ(t)=U Г·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Гt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г).

На выходе смесителя 48 образуются напряжения комбинационных частот.Усилителем 49 выделяется напряжение промежуточной частоты (фиг.4, е)

U ПР(t)=UПР[1+m(t)]·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 к1(t)+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 T1,

где станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г=станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 1-станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г - промежуточная частота;

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР=станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 1-станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 Г,

которое поступает на информационный вход синхронного детектора 51 и на вход амплитудного ограничителя 50. На выходе последнего образуется напряжение (фиг.4, ж)

U11(t)=UОГР·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 к1(t)+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 T1,

где UОГР - порог ограничения, которое представляет собой ФМн-сигнал на промежуточной частоте станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР, используется в качестве опорного напряжения и подается на опорный выход синхронного детектора 51. На выходе синхронного детектора 51 образуется низкочастотное напряжение (фиг.4, з)

UH1(t)=U H1[1+m(t)], 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 T1,

где станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

К3 - коэффициент передачи синхронного детектора, пропорциональное модулирующей функции m(t) (фиг.4, б).

Это напряжение поступает на вход аналогового дескремблера 52, принцип работы которого соответствует принципу работы аналогового скремблера 38, но имеет противоположный характер. На выходе дескремблера 52 образуется исходное аналоговое сообщение формирователя 37, которое фиксируется в блоке 53 регистрации и анализа.

ФМн - сигнал U11(t) (фиг.4, ж) с выхода амплитудного ограничителя 50 одновременно поступает на первые входы перемножителей 55 и 56. На второй вход второго перемножителя 56 подается опорное напряжение (фиг.4, и)

U0(t)=U0·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 T1,

с выхода узкополосного фильтра 57. На выходе второго перемножителя 56 образуется напряжение

U12(t)=UH2·cosстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 к(t)+UH2·cos(2станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 к1(t)+2станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР),

где

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

фильтром 58 нижних частот выделяется низкочастотное напряжение (фиг.4, к)

UH2(t)=U H2·cosстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 к1(t), 0станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 tстанция радиотехнической разведки, патент № 2313911 T1,

пропорциональное модулирующему коду M(t) (фиг.4, г).

Это напряжение подается на второй вход первого перемножителя 55, на выходе которого образуется следующее гармоническое напряжение

U0 (t)=U9·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР)+U9·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+2станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 к1(t)+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР)=U9·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР)+U9·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР)=2U9·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР)=U0·cos(станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПРt+станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 ПР),

где

станция радиотехнической разведки, патент № 2313911

которое выделяется узкополосным фильтром 57 и подается на второй вход второго перемножителя 56.

Низкочастотное напряжение UH2(t) (фиг.4, к) поступает на вход цифрового дескремблера 59, принцип работы которого соответствует принципу работы цифрового скремблера 41, но имеет противоположный характер. На выходе цифрового дескремблера 59 образуется исходное цифровое сообщение формирователя 40, которое фиксируется в блоке 53 регистрации и анализа.

Перемножители 55 и 56, узкополосный фильтр 57 и фильтр 58 нижних частот образуют демодулятор ФМн-сигнала, который выделяет необходимое опорное напряжение непосредственно из самого принимаемого ФМн-сигнала и свободен от явления «обратной работы», которое присуще всем известным демодуляторам ФМн-сигналов (схема Писталькорса А.А., Сифорова В.Н., Травина ГА., Косшаса Д.Ф.).

По истечении времени станция радиотехнической разведки, патент № 2313911 з постоянное напряжение с выхода линии задержки 21 поступает на управляющий вход обнаружителя 20 и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом ключ 22 закрывается, а блок 10 перестройки включается, т.е. они переводятся в свои исходные положения.

При обнаружении сигнала следующей РЭС вероятного противника работа станции радиотехнической разведки происходит аналогичным образом.

Траектория полета вертолета, на борту которого размещена станция радиотехнической разведки, как правило, прокладывается в приграничных районах без нарушения воздушного пространства вероятного противника и без осложнений дипломатического характера.

Станция радиотехнической разведки обеспечивает точное и однозначное определение местоположения РЭС.При этом пеленгаторное устройство инвариантно к виду модуляции (манипуляции) и нестабильности несущей частоты принимаемых сигналов.

Таким образом, предлагаемая станция радиотехнической разведки по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение достоверности передачи аналоговой и дискретной информации с борта вертолета на пункт контроля. Это достигается защитой передаваемой информации от несанкционированного доступа и использованием сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией.

При этом защита указанной информации имеет три уровня: криптографический, энергетический и структурный.

Криптографический уровень обеспечивается специальными методами шифрования, кодирования и преобразования разведывательных конфиденциальных аналоговых и дискретных сообщений, в результате которых их содержание становится недоступным без предъявления ключа криптограммы и обратного преобразования.

Энергетический и структурный уровни обеспечиваются применением сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией, которые обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.

Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого используемый сложный сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше шумов и помех.

Структурная скрытность сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией обусловлена разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.

Сложные сигналы с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией открывают новые возможности в технике передачи аналоговых и дискретных сообщений на одной несущей частоте и их защиты от несанкционированного доступа. Указанные сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность выделять сложные сигналы среди других сигналов и помех, действующих в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени. Даная возможность реализуется сверткой спектра сложных сигналов.

Для синхронного детектирования ФМн-сигналов используется универсальный демодулятор, свободный от явления «обратной работы».

Класс H04K1/10 путем применения двух сигналов, передаваемых одновременно или последовательно 

Класс G01S13/34 в которых передается частотно-модулированный зондирующий сигнал, а принятый или выделенный из него сигнал смешивается с сигналом, сформированным в местном гетеродине одновременно с передачей зондирующего импульса, в результате чего образуется сигнал в форме биений

Наверх