RO112059B1

RO112059B1 - Sistem de detectare a aeronavelorsistem de detectare a aeronavelor

Info

Publication number: RO112059B1
Application number: RO146387146387A
Authority: RO
Inventors: Nicolaemotoc Nicolae Motoc
Original assignee: Nicolaemotoc Nicolae Motoc
Priority date: 1990-11-23
Filing date: 1990-11-23
Publication date: 2002-07-30

Abstract

Inventia se refera la un sistem destinat detectariInventia se refera la un sistem destinat detectarii aeronavelor care zboara la foarte joasa altitudii aeronavelor care zboara la foarte joasa altitudine, aflându-se în conul de umbra al radarelor. Sisne, aflându-se în conul de umbra al radarelor. Sistemul de detectare a aeronavelor care zboara în zotemul de detectare a aeronavelor care zboara în zona de câmpie, la foarte joasta altitudine, folosesna de câmpie, la foarte joasta altitudine, foloseste un lant primar de bariere acustice (A), prin cate un lant primar de bariere acustice (A), prin care se sesizeaza toate zgomotele de pe întreg parcure se sesizeaza toate zgomotele de pe întreg parcursul lantului, urmat de un lant secundar (C) de barsul lantului, urmat de un lant secundar (C) de bariere acustice (niu'i), dispuse echidistant fata driere acustice (niu'i), dispuse echidistant fata de barierele acustice (niui) din primul lant (A) sie barierele acustice (niui) din primul lant (A) sidecalate longitudinal cu o jumatate de distanta (ldecalate longitudinal cu o jumatate de distanta (l) dintre doua bariere acustice alaturate (niui si ) dintre doua bariere acustice alaturate (niui si niui+1) ale lantului primar (A), cele doua lanturiniui+1) ale lantului primar (A), cele doua lanturi (A si C) transmitând semnale spre o unitate de co (A si C) transmitând semnale spre o unitate de control si semnalizare (UC), în care sunt selectate ntrol si semnalizare (UC), în care sunt selectate zgomotele unei tinte care survoleaza cele doua lanzgomotele unei tinte care survoleaza cele doua lanturi de bariere (A, C), determinâdu-se în acelasi turi de bariere

Description

Invenția se referă la un sistem destinat detectării aeronavelor care zboară la foarte

I joasă altitudine, aflându-se în zona de umbră a radarelor.

în scopul detectării aeronavelor, sunt cunoscute radarele bazate pe reflexia undelor electromagnetice, pe efectul Doppler, microunde, fascicul laser.

Dezavantajele principale ale acestor metode sunt:

- există o zonă de umbră în care detecția aeronavelor nu este posibilă;

. - nu pot fi utilizate în zone de relief foarte variat;

- nu acoperă spațiul de supraveghere, în cazul aeronavelor care zboară la foarte joasă altitudine.

Sistemul conform invenției elimină dezavantajele menționate, mai sus prin aceea că, în scopul detectării aeronavelor care zboară în zona de câmpie, la foarte joasă altitudine, aflându-se în conul de umbră al radarelor, folosește un lanț primar de bariere acustice, situat în apropierea marginii zonei supravegheate, prin care se sesizează toate zgomotele continue sau aleatoare, de pe parcursul întregului lanț, urmat de un lanț secundar de bariere acustice, dispus echidistant față de primul lanț, cele două lanțuri de bariere conjugându-se într-o unitate de control și semnalizări, cu ajutorul căreia se selectează zgomotele utile de cele aleatoare și se permite determinarea cu precizie a poziției țintei care a intrat în zona supravegheată, a vitezei, precum și a direcției posibile de destinație, fiecare lanț fiind alcătuit din mai multe receptoare acustice, înseriate, legătura între acestea fiind asigurată prin mesaje radio, codificate, iar fiecărui receptor acustic fiindu-i asociat, pe lângă un emițător și receptor radio și câte un circuit de întârziere a transmiterii mesajului de detectare a unui zgomot continuu și specific aeronavelor, cu ajutorul timpilor de transmitere a informației la unitatea de control, identificându-se poziția, viteza și direcția de deplasare a țintei, eliminând posibilitatea unei alarme false, iar sistemul fiind imun la bruiaj și perturbații prin criptarea informației pe întreg traseul de circulație, operația de detectare fiind neanticipată, pentru spațiul ocupat la lanțurile sistemului, dar suficientă pentru interceptarea și nimicirea țintei în timp util.

invenția prezintă următoarele avantaje:

- întărește capacitatea de apărare a unor zone întinse prin detectarea țintelor care zboară la foarte joasă altitudine, în zone de câmpie și în zone de văi, defilee, păsuri, trecători și care nu pot fi detectate cu radare, afiându-se în zona de umbră a acestora;

- lungimea zonei supravegheate, cu ajutorul unui singur sistem de detecție, poate fi de 50...100 km;

- se poate crea o rețea de sisteme care să acopere o zonă mult mai mare de supraveghere;

- sistemul este imun la perturbații și la bruiaj electronic;

- simplitate constructivă și tehnologică;

- preț extrem de redus față de alte sisteme;

- nu este necesară supraveghere umană permanentă;

- legătura radio, între receptorii acustici, poate fi înlocuită și prin legătură prin cablu;

- sistemul de detectare asigură interceptarea și nimicirea țintelor în timp utili.

Se dau, în continuare, două exemple de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1...12, care reprezintă:

- fîg.1, schema bloc, simplificată, a sistemului de detectare a aeronavelor, pentru zone de supraveghere de câmpie;

- fig.2, schema de principiu a amplasării lanțului primar de bariere și a lanțului secundar de bariere ale sistemului de detectare a aeronavelor, pentru zone supravegheate de câmpie;

- fig.3, schema bloc, generală, a unității de control a sistemului de detectare a aeronavelor, pentru zone de supraveghere de câmpie;

RO 112059 Β1

- fig.4, schema bloc, generală, a sistemului de detectare a aeronvelor, pentru zone de supraveghere de câmpie;

- fig.5, schema bloc a două bariere acustice, consecutive, din lanțul primar de bariere;

- fig.6, schema de principiu a unui bloc receptor acustic;

- fig.7, schema de principiu a unui bloc receptor radio, asociat cu un circuit de decriptare;

- fig.8, schema de principiu a unui bloc emițător radio, asociat cu un circuit de criptare;

- fig.9, diagrama orientativă, de funcționare a sistemului de detecție a aeronavelor, pentru zone de supraveghere de câmpie;

- fig.10, schema de principiu a amplasării lanțului de bariere al sistemului de detectare, în zone de supraveghere de văi, defilee, păsuri, trecători;

- fig.11, schema bloc, de principiu, a lanțului de bariere al sistemului de detectare a aeronavelor, în zone de supraveghere de văi, defilee, păsuri, trecători;

- fig. 12, diagramă orientativă, de funcționare a sistemului de detectare a aeronavelor, pentru zone de supraveghere de căi, defilee, păsuri, trecători.

Sistemul de detectare a aeronavelor, în primul exemplu de realizare (conform fig.1), cuprinde un lanț primar de bariere acustice A, un bloc de întârziere B, în lanțul primar, un lanț secundar de bariere acustice C, un bloc de întârziere D, în lanțul secundar, un circuit logic “SI, E, care realizează conjuncția celor două lanțuri de bariere și o unitate de control și semnalizări UC. Lanțul primar de bariere A este realizat (fig.2) prin înserierea a n bariere acustice η_!( unde i=1 ,,.,η, iar ηε (25...50) amplasați la o distanță de 2I unul de altul, unde 1=12 km, legătura între aceștia fiind asigurată prin radio. Lanțul secundar de bariere C este realizat în același mod și conține n-n bariere acustici η,’, amplasarea lanțului secundar fiind astfel încât receptorii acustici, din cele două lanțuri, să fie dispuși echidistant la o distanță de (4...5)1 și decalați longitudinal cu o jumătate din distanța dintre doi receptori acustici.

Unitatea de control și semnalizare UC este alcătuită (fig.3) dintr-un bloc de calcul al poziției țintei I, un bloc de calcul al vitezei țintei II, un bloc de calcul al direcției probabile de zbor a țintei III, și un bloc de alarmă și semnalizări IV.

Fiecare dintre cei n receptori acustici RA„ unde i=1 ,,.,η, ai lanțului primar de bariere acustice A, îi este asociat câte un circuit de întârziere T,, un emițător radio ER_P acordat pe frecvența f,, unde j=1...n-1, și un receptor radio RR_k acordat pe frecvența f^, unde k=2....n. Prima barieră acustică η nu are asociat un receptor radio, iar ultima barieră acustică η_η nu are asociat emițător radio.

Cei n receptori acustici RAI ai lanțului secundar de bariere acustice C au de asemenea asociați câte un circuit de întârziere T’,, un emițător radio ERi acordat pe frecvența f'j și un receptor radio RR’_k acordat pe frecvența Γ_Μ. Două circuite de întârziere T„ și T’_n sunt interpuse între unitatea de control UC și ultimele două receptoare radio RR„, respectiv RR’_n din cadrul celor două lanțuri de bariere A și C. O barieră acustică (fig.5) din lanțul de bariere A, este alcătuită dintr-un bloc receptor acustic a_h format dintr-un microfon M, și receptor acustic RA.„ care împreună cu un bloc receptor radio format dintrun receptor radio RR_k acordat pe frecvența ί_Μ, un bloc de decodare a comenzii 1 și un bloc de comandă 2, semnalul intră într-un circuit logic SAU-EXCLUSIV 3, dintr-un bloc emițător Yj, constituit dintr-un emițător radio ER_j( acordat pe frecvența ή, comandat cu un bloc de comandă al emițătorului 4, în urma întârzierii comenzii de către un circuit de întârziere Ț cu timpul η și a codificării informației transmise la emițătorul ERj de către un bloc de codare 5, iar bariera acustică următoare η_Μ conține un bloc receptor acustic a_i+1, alcătuit dintr-un microfon M_i+1 și un receptor acustic RA_i+1, care împreună cu un bloc receptor radio

RO 112059 Β1 p_k+1, alcătuit dintr-un receptor radio RR_k+1 acordat pe frecvența f_k, blocul de decodare a comenzii 1 și blocul de comandă 2, semnalul intră în circuitul logic SAU-EXCLUSIV 3, dintrun bloc emițător radio γ_ί+1, realizat dintr-un emițător radio ER_j+1 acordat pe frecvența f_J+1, în care comanda acestuia se face cu blocul de comandă al emițătorului 4, în urma întârzierii comenzii de către un circuit de întârziere T_i+1 cu timpul T_i+1 și al codificării informației transmise la emițător de către blocul de codare 5.

Blocul receptorul acustic a_h (fig.6) unde i=1...n, este alcătuit din microfonul M, și receptorul acustic RA_i( alcătuit dintr-un un filtru 6, un amplificator 7, un circuit de limitare a amplificării 8, un circuit de mediere 9, un comparator analogic 10, un bloc de referință 11, un monostabil 12, un doilea monostabil 13 și un circuit de comandă pentru emițător 14.

Semnalul acustic, captat de microfonul Mj, este selectat cu ajutorul filtrului 6, amplificat de amplificatorul 7, limitat în amplitudine cu circuitul 8, iar în urma medierii acestuia cu circuitul 9, este comparat cu o tensiune de referință, ieșirea comparatorului 10 asigurând validarea unui circuit de întârziere, realizat cu monostabilul 13, care este declanșat de un alt circuit de întârziere, realizat cu monostabilul 12 care, la rândul său, este validat de apariția unui semnat sonor în microfonul M_h comanda de transmitere a mesajului de alarmă, spre blocul emițător radio γ_ρ fiind asigurată de circuitul de comandă 14. în acest fel, este transmisă comanda spre blocul emițător radio γ, numai dacă semnalul acustic, recepționat, este continuu și de durată mai mare decât cea a perioadei de întârziere dată de monostabilul 12 și dacă nivelul semnalului acustic este mai mare decât un prag stabilit de referința comparatorului 10.

Blocul receptor radio p_k (conform fig.7), unde k=2,...n, este realizat din receptorul radio RR_k, compus dintr-un circuit de intrare 15, un amplificator de radio frecvență 16, un etaj de amestec 17, împreună cu un oscilator local 18, urmat de un amplificator de frecvență intermediară 19, un demodulator 20, un filtru L-C 21, un redresor 22, un discriminator 23, circuitul de decodare 1 și circuitul de comandă 2.

Semnalul radio, captat de circuitul de intrare 15 de la blocul emițător radio anterior γ._ΐΊ este amplificat, mixat cu semnalul dat de oscilatorul local 18, în urma mixării, fiind amplificat semnalul de frecvență intermediară, apoi în urma demodulării și a filtrării, fiind extras semnalul modulat de joasă frecvență, redresat, iar la ieșirea discriminatorului 23, transformat în impulsuri dreptunghiulare, care sunt identificate și comparate cu codurile din circuitul decodor 1, prin intermediul circuitului de comandă 2, urmând a se transmite semnal spre blocul receptor următor p_k+1 la emițătorul γ₊₁ și mai departe, prin lanțul de bariere, până la unitatea de control UC.

Blocul emițător radio γ (fig.8), unde j=1,...n-1, este realizat din circuitul SAUEXCLUSIV 3, un circuit de întârziere Tj cu timpul T_jt blocul de comandă al emițătorului 4, un oscilator de frecvență înaltă 24, un oscilator de frecvență joasă 25, un modulator 26, circuitul de codare a semnalului transmis 5 și un amplificator de radiofrecvență împreună cu etajul final al emițătorului 27.

La primirea unui semnal de comandă de la blocul receptor acustic a, sau de la blocul receptor radio p_k, ieșirea circuitului logic SAU-EXCLUSIV 3 comandă circuitul de întârziere Tj care, după timpul η, trimite un semnal de validare blocului de comandă 4 a emițătorului ERj. Semnalul de înaltă frecvență, obținut din oscilatorul 24, este modulat cu semnalul de joasă frecvență al oscilatorului 25, semnalul rezultat fiind amplificat, codificat și transmis blocului receptor radio următor p_k+1 și mai departe, prin lanțul de bariere, până la unitatea de control UC.

în fig.9, sunt schițate diagramele de funcționare ale sistemului de detectare a aeronavelor, pentru zone de supraveghere de câmpie, presupunând că ținta trece prin dreptul primului receptor acustic RA₁ din lanțul primar de bariere acustice A.

RO 112059 Β1 în exemplul 2 de realizare, sistemul de detectare a aeronavelor, conform cu fig.10...12, cuprinde un lanț de trei bariere acustice, înseriate, u, v, w, care ajung, prin 150 intermediul unui circuit logic SI” E, la unitatea de control și semnalizare UC, barierele u, v și w fiind dispuse longitudinal, în văi, defilee, păsuri, trecători p, având, la unul din capete, sau eventual, la ambele capete, o unitate de control și semnalizări UC. în exemplul din fig. 10, se consideră o singură unitate de control UC, amplasată la capătul opus zonei de unde sosește ținta. 155

Sistemul conform fig. 11 este format din barierele u, v și w, bariera u fiind lipsită de receptor radio, iar bariera w fiind lipsită de emițător radio. Bariera u este alcătuită dintr-un microfon M_u, un receptor acustic RA_U și un emițător radio ER_U acordat pe frecvența f_u.

Bariera v cuprinde un microfon M_v, un receptor acustic RA_V, un receptor radio RR_V, acordat pe frecvența f_u, un circuit monostabil de întârziere T_v cu timpul de întârziere t_v, un circuit de 160 comandă 4 și un emițător radio ER_V acordat pe frecvența f_v. Bariera w este alcătuită dintr-un microfon M_w, un receptor acustic RA^ un receptor radio RR_W, acordat pe frecvență f_v și un circuit bistabil de întârziere T_w cu timpul de întârziere 6_W.

Calea radio din ieșirea circuitului bistabil T_w și calea audio de la receptorul acustic RA_W sunt conjugate cu ajutorul circuitului logic E, iar unitatea de control UC declanșează 165 starea de alarmă.

întârzierea prevăzută în lanțul de bariere acustice η, protejează sistemul la alarme false, cum ar fi în cazul tunetelor sau al altor zgomote aleatoare. Unitatea de control și semnalizare UC permite determinarea vitezei țintei, ceilalți parametrii de zbor fiind cunoscuți sau aproximați. Transmiterea semnalelor radio se face codificat, pentru a se înlătura 170 efectele unui posibil bruiaj sau ale unor perturbațîi. Legătura radio între receptorii acustici poate fi înlocuită prin legătura prin cablu, în acest caz, sistemul fiind constructiv mai simplu.

în fig. 12, sunt schițate diagramele orientative, de funcționare a sistemului de detectare a aeronavelor, pentru zone de supraveghere de văi, defilee, păsuri, trecători, presupunând că ținta trece întâi prin dreptul blocului receptor acustic u. 175

Claims

1. Sistem de detectare a aeronavelor, caracterizat prin aceea că, în scopul detectării aeronavelor care zboară în zonă de câmpie, la foarte joasă altitudine, aflându-se în 180 conul de umbră al radarelor, folosește un lanț primar de bariere acustice (A), situat în apropierea marginii zonei supravegheate, prin care se sesizează toate zgomotele continue sau aleatoare, de pe parcursul întregului lanț, urmat de un lanț secundar (C) de bariere acustice (η,) dispuse (η’,) echidistant față barierele acustice (η,) ,din primul lanț (A), și decalate longitudinal, cu o jumătate de distanță (I), dintre două bariere acustice alăturate (r^ și η„₊ι) . 185 ale lanțului primar (A), cele două lanțuri (A și C) transmițând semnale spre o unitate de control și semnalizare (UC), cu ajutorul căreia se selectează zgomotele utile, de cele aleatoare, și se permite determinarea cu precizie a poziției, vitezei țintei, precum și direcția posibilă de destinație, fiecare lanț (A sau C) fiind alcătuit din mai multe bariere acustice, înseriate (η, sau η’,), legătura între acestea fiind asigurată prin mesaje radio, codificate, iar 190 fiecărui receptor acustic ( RA_f) fiindu-i asociat, pe lângă un emițător radio (ERp, și un receptor radio (RR_k) și câte un circuit de întârziere (Tj) a transmiterii mesajului de detectare a unui zgomot continuu și specific aeronavelor, cu ajutorul timpilor de transmitere a informației la unitatea de control (UC) identificându-se poziția, viteza și direcția de deplasare probabilă a țintei, eliminând posibilitatea unei alarme false, fiecare barieră (qj având atât o 195 frecvență specifică (ή), cât și un timp de întârziere (η) specific, iar sistemul fiind imun la bruiaj electronic și perturbațîi, prin criptarea informației pe întreg traseul de circulație, operația de detectare permițând interceptarea și nimicirea țintei în timp util.

RO 112059 Β1

2. Sistem de detectare a aeronavelor, conform revendicării 1, caracterizat prin

200 aceea că, în scopul detectării aeronavelor care zboară în zone de vale, defileu, pas, trecătoare, aflându-se în conul de umbră al radarelor, folosește un lanț de bariere acustice (u, v, w), amplasate în lungul văii, defileului, pasului sau trecătorii (p), ce transmit semnale spre o unitate de control (UC) și semnalizare, care selectează zgomotele produse de pătrunderea în zonă a unei aeronave, decalajul sosirii, la unitatea de control (UC), între

205 mesajul radio, dat de receptorul radio (RR_W), și cel audio, de receptorul audio (RA_W), permițând eliminarea alarmelor false, precum și la perturbații, datorită codificării informației dată de timpii de întârziere (6v și 6w), diferiți.