NO333211B1 - Overvakingssystem for responsmottaker - Google Patents

Abstract

Overvåkingssystem (10) for identifikasjon av en målinnretning. En sender er utformet for å sende kodet elektromagnetisk utstråling, og måleinnretningen har sensormidler for å registrere denne ut- stråling og for å omvandle den til elektriske signaler. Disse videreføres til en evalueringsenhet (23), og på mottakersiden er det videre anordnet en senderdel som, i samsvar med beslutninger som er tatt i evalueringsenheten (23) sender tilbake meldinger til en mottakerdel inne i eller utenfor senderen. Senderen omfatter en krets med en oscillator og en antenne, og denne krets er utformet for å kunne generere separate pulser (31-33) eller korte perioder med slike pulser, i GHz- frekvensområdet. Pulsene er kronologisk modulert. Et kodet informasjonssignal (37-39) fremkommer fra disse pulser.

Description

Oppfinnelsens tekniske område

Denne oppfinnelsen gjelder et forespørselssystem som angitt i ingressen til krav 1.

Oppfinnelsens bakgrunn

Et laseridentifikasjons/simuleringssystem som omfatter en laserinnretning som brukes til å identifisere en responsmottaker er allerede kjent fra vårt europeiske patentskrift 97 120818.6 (publikasjon EP 0 859 243 Al). Denne laserinnretning er utformet for å kunne sende en kodet laserstråle, og responsmottakeren har sensormidler for å registrere denne stråle og omvandle den til elektriske signaler. Signalene føres til en evalueringsenhet og senderkretser for å sende tilbake meldinger i samsvar med beslutninger som er gjennomført i evalueringsenheten, til mottakerkretser inne i eller utenfor selve forespørselssystemet. Dette forespørselssystem er utformet for å sende en tett retningslaserstråle og inneholder oppdelingsmidler for å sende ut en laserstråle som ikke bare er kodet, men også oppdelt til periodiske forløp ved en forhåndsbestemt repetisjonsfrekvens. Sensormidlene i responsmottakeren omfatter kretser for å hente ut et elektrisk signal fra den mottatte oppdelte laserstråle, og dette signal overføres til en forforsterker som er koplet på "oppstrømssiden" av den diskriminator som inngår.

Et slikt system kan være montert i våpen som normalt brukes av soldater, hvor alle deltakere i en øvelse, både personer og objekter kan være utrustet med detektorer for registrering av en mulig våpenvirkning på deltakeren. Virkemåten for slike kjente systemer er bakgrunnen for et venn/fiende-identifikasjonssystem (IFF) som også kan brukes sammen med den foreliggende oppfinnelse.

US 5001488 A viser et forespørselssystem med en sendeinnretning for å sende forespørsler til en responder, hvor responderen kan evaluere det innkomne signalet og sende respons tilbake til sendeinnretningen. I tillegg kan det sendes et signal som en venn ikke må svare på for å unngå at svar fra en fiende som avlytter forespørselen gir feil identifikasjon av venn eller fiende. Informasjon kan overføres mellom sendeinnretningen og responderen med radar eller laser. Radarsendingene er i X- eller Ku-båndet og krever en relativt stor senderantenne.

FR 2681143 Al viser et forepørselssystem hvor forespørselen er kodet og et tilsvarende kodet responssignal sendes tilbake hvis det dreier seg om en venn. Dokumentet beskriver ulempene ved sending av radio- og radarbølger, og foreslår en løsning basert på lysbølger. Responsenheten kan være bærbar.

Mål og kort gjennomgåelse av oppfinnelsen

I og med oppfinnelsen har man søkt å videreutvikle et tilsvarende system, men hvor man unngår eller i det minste reduserer ulempene man kjenner fra tidligere systemer. Dette mål med oppfinnelsen oppnås særlig ved hjelp av et system som er slik det er satt opp i patentkrav 1, men ytterligere fordelaktige utførelser av oppfinnelsen vil fremkomme av de øvrige patentkrav.

Oppfinnelsen skal nå gjennomgås i nærmere detalj, og det vises samtidig til tegningene.

Kort gjennomgåelse av tegningene

Fig. 1 viser skjematisk en senderinnretning (et forespørselssystem) i samsvar med oppfinnelsen, fig. 2 viser skjematisk en mottakerinnretning (en responsinnretning) i samsvar med oppfinnelsen, og fig. 3 viser en tidsoversikt for de enkelte informasjonssignaler som brukes.

Detaljbeskrivelse av foretrukne utførelser

Forespørselssystemet 10 som er illustrert på fig. 1 omfatter en krets 11 som kan monteres på et våpen og har en antenne 12. Denne antenne kan være integrert i kretsen 11. Videre er anordnet en modulator 13 som minst én terminal 14 så vel som en sentral enhet 15 som terminalen 15 kan tilkoples. Terminalen 14 kan for eksempel ha et tastatur og/eller en skjerm for visning og/eller en mikrofon og/eller et hodesett etc. Kretsen 11 er i dette tilfellet en utgangskrets og utformet som en aktiv sender, og den kan frembringe enkeltpulser med kort varighet, for eksempel ved hjelp av en oscillator. Varigheten av hver puls kan være kort som nevnt, men pulsene kan likevel ha ganske stor energi. En mottakerkrets 16 og en sensor eller mottakerantenne 17 danner et mottakersystem som er koplet til enheten 15 i forespørselssystemet 10 og er anordnet inne i dette eller utenfor. Dette mottakersystem 16,17 kan også være koplet til en av terminalene 14 og/eller andre terminaler, men i stedet for det som er vist på fig. 1 kan forespørselssystemet 10 også ha en kommunikasjonsbusslinje eller lignende.

Fig. 2 viser oppfinnelses responssystem 20, og dette omfatter en inngangskrets 21 med tilhørende mottakerantenne 22 og eventuelt integrert i kretsen 21, en eventuell demodulator eller evalueringsenhet 23 som for eksempel kan evaluere mottatte elektromagnetiske bølger, og en eventuelt tilkoplet terminal 24 og en sentralenhet 25. Terminalen 24 kan for eksempel være utrustet med en visningsenhet (en skjerm) og/eller et hodesett og/eller en mikrofon. Inngangskretsen 21 er utformet som en mottakerkrets og kan for eksempel omfatte en detektor og eventuelt, etter behov, en forsterker som i så fall behandler pulsrepetisjoner som mottas via antennen 22. En senderkrets 26 og en tilhørende senderantenne 27 er koplet til enheten 25 for å sende tilbake meldinger ut fra beslutninger som er tatt i evalueringsenheten 23, til mottakersystemet 16, 17 (fig. 1) i systemet 10. Senderkretsen og senderantennen kan være anordnet inne i eller utenfor responssystemet 20.

Systemet i samsvar med oppfinnelsen arbeider på følgende måte:

Personer og objekter (stridsvogner etc.) som deltar i en øvelse kan bære minst én mottakerdel 21,22 som omfatter inngangskretsen og mottakerantennen, fortrinnsvis ved hjelp av utrustning som er beskrevet i patentskriftet nevnt innledningsvis, så vel som EP 0 836 068 Al og/eller 836 069 Al.

Fig. 3 viser pulsforløpet for signaleringen, idet tre pulser 31, 32, 33 er vist øverst på tidsskalaen. Varigheten av dem er i størrelsesorden pikosekunder. Pulsvarigheten tilsvarer en oscillasjonsfrekvens på mellom 10 og 1 000 GHz og en bølgelengde på 30-0,3 mm. Siden den antenne 12 som trengs for så høye frekvenser bare behøver å ha små dimensjoner kan den utformes slik at den kan monteres inne i våpenet. Dersom det er ønsket kan antennen 12 sammen med en oscillator også integreres i utgangskretsen 11. Signaler fra en terminal 14 kan bevirke modulasjon og/eller en koding i modulatoren 13, av styresignalene for oscillatoren og på slik måte at pulsene 31-33 blir aktivert ved forskjellig intervall. Følgelig kan disse pulser inneholde den informasjon som skal sendes ut. Med en passende utforming av antennen 12 kan man sende pulsene 31-33 i direkte dirigert eller enkeltvis rettet forløp. Måten sendingene utføres vil være velkjent som såkalt ultravid spektralfordelt sending. Man har funnet at denne type sending har forskjellige fordelaktige egenskaper som gjør utnyttelsen av oppfinnelsens system gunstig. Slike systemer kan settes opp til å være både plassbesparende og energiøkonomiske. Med denne type kommunikasjon kan man også bestemme avstanden til et mål (responstjeneste). En ytterligere viktig fordel er at kommunikasjonsprinsippet som her brukes er vanskelig å registrere for en tredje part.

Utstrålingskarakteristikken for forespørselssystemet 10 kan settes opp som ønsket ved hjelp av en passende antenne 12, og derved kan man få en utstrålingsvinkel for hovedloben på opp til 30 mrad. Konstruksjonen og dimensjoneringen vil være tilstrekkelig kjent for fagfolk.

Pulsene 31-33 som mottas via antennen 22 og inngangskretsen 21 blir registrert og fortrinnsvis også forsterket, hvoretter det ut fra dem dannes tilsvarende informasjonspulser 37-39 (med for eksempel rektangulær form) og hvis pulslengde lett kan gjøres mye større enn for pulsene 31-33. Disse lengre pulser kan også forskyves kronologisk. Informasjon som foreligger i kodet form ved de enkelte avstander dl, d2 mellom de enkelte lengre pulser 37-39 vil dechiffreres i demodulatoren 23 som i dette tilfelle utgjør evalueringsenheten og videreføres i passende elektrisk form til minst én av terminalene 24, 25. Responssystemet 20 kan for eksempel utformes for å sende ut responssignaler og/eller ekkosignaler via senderen 26, 27, og signalene kan mottas av sensormidlene 11, 12 i forespørselssystemet 10. En avstandmåling mellom dette system 10 og responssystemet 20 muliggjøres derved. Dette betyr at den markør eller skytter som utfører forespørselen også kan måle avstanden til målet (responssystemet 20), og dette innebærer fordelen av at en soldat får tilleggsmuligheten av å kunne bedømme hvilket signal som er mest realistisk, dersom to objekter, det ene bak det andre blir belyst.

I stedet for enkelte pulser 31-33 kan man også sende pulsgrupper hvor man for forespørselsformålet sørger for dempning og/eller harmoniske og/eller ikke-harmoniske, i den hensikt å få utført forespørsler.

Claims (8)

1. Forespørselssystem omfattende: en senderinnretning (10) for å sende forespørsler i form av modulert og/eller kodet elektromagnetisk utstråling (31-33) til et responssystem (20), idet senderinnretningen (10) videre omfatter en mottakerdel (16,17), hvor responssystemet (20) har sensormidler (21, 22) for å motta utstrålingen og omvandle den til elektriske signaler (34-36), en evalueringsenhet (23) for behandling av disse elektriske signaler, så vel som en senderdel (26,27) for å sende tilbake et responssignal til mottakerdelen (16,17) i samsvar med en avgjørelse som er tatt i evalueringsenheten (23),karakterisert vedat senderinnretningen (10) omfatter en utgangskrets (11) og en antenne (12) som er utformet slik at enkeltstående elektromagnetiske pulser (31-33) eller korte perioder med pulser i frekvensområdet 10 til 1000 GHz blir aktivert med forskjellig intervall og sendes retningsbestemt ut via antennen (12) som ultravid spektralfordelt sending, hvor utgangskretsen (11) og antennen (12) er anbrakt i et hus som er beregnet for montering på et våpen.

2. Forespørselssystem ifølge krav 1,karakterisert vedat antennen (12) er integrert i utgangskretsen (11).

3. Forespørselssystem ifølge ett av kravene 1 eller 2,karakterisert vedat antennen (12) gir en utstrålingskarakteristikk med utstrålingsvinkel for hovedloben under 50 mrad, fortrinnsvis 30 mrad.

4. Forespørselssystem ifølge ett av kravene 1-3,karakterisert vedat modulasjonsfrekvensen ligger i området mellom 10 og 1 000 GHz eller mellom 100 og 1 000 GHz.

5. Forespørselssystem ifølge ett av kravene 1-4,karakterisert vedat sensormidlene (21, 22) i responssystemet (20) er utformet for å sende responssignaler som kan mottas av senderinnretningen (10) for også å muliggjøre en avstandsmåling mellom senderinnretningen (10) og responssystemet (20) i en sentral enhet (15) i senderinnretningen (10).

6. Forespørselssystem ifølge ett av kravene 1-5,karakterisert vedat minst sensormidlene (21, 22) i responssystemet (20) er utformet for å kunne opptas i en bærbar utrustning.

7. Forespørselssystem ifølge ett av kravene 1-6,karakterisert vedat det kan integreres i et våpen, fortrinnsvis i et bærbart ildvåpen eller på et slikt.

8. System med et forespørselssystem ifølge et av de foregående krav.