RU113620U1 - Адаптивный мобильный постановщик радиопомех - Google Patents

Abstract

Адаптивный мобильный постановщик радиопомех, содержащий антенну с антенным коммутатором, блок обнаружения и анализа, блок формирования помех, блок управления и передатчик помех, первый выход которого связан информационной шиной с первым входом антенного коммутатора, соединенного входом-выходом со входом-выходом антенны, а первый вход передатчика помех связан информационной шиной с выходом блока формирования помех, первый вход которого связан шиной управления с шестым выходом блока управления, подключенного вторым и первым выходами шинами управления соответственно ко второму входу передатчика помех и управляющему входу антенного коммутатора, первый выход блока обнаружения и анализа связан информационной шиной с первым входом блока управления, вход блока обнаружения и анализа соединен с антенной через выход антенного коммутатора и его вход-выход, отличающийся тем, что дополнительно введен управляемый источник питания, первый, второй, третий, четвертый, пятый выходы которого соединены шинами питания соответственно с третьим входом блока управления, с четвертым входом блока формирования помех, с восьмым, седьмым, шестым входами передатчика помех, а первый и второй входы управляемого источника питания соединены шинами управления соответственно со вторым выходом блока обнаружения и анализа и с девятым выходом блока управления, при этом третий, четвертый, пятый, седьмой, восьмой выходы блока управления соединены шинами управления соответственно с третьим, четвертым, пятым входами передатчика помех, со вторым, третьим входами блока формирования помех, причем второй выход передатчика помех соединен ши�

Description

Полезная модель относится к области радиоэлектронной борьбы с носителями высокоточного оружия (ВТО) и авиационными средствами, использующими приемники спутниковой радионавигационной системы «GPS-Navstar».

Поскольку приемники спутниковой радионавигационной системы (СРНС) GPS осуществляют прием сигналов на фиксированных частотах: L₁=1575 МГц и L₂=1227 МГц, то для их радиоэлектронного подавления (РЭП) можно использовать постановщики радиопомех (ПРП) с фиксированной настройкой, что существенно упрощает их реализацию.

Учитывая, что навигационные сигналы, поступающие на вход приемников СРНС имеют уровень - 160 дБВт на частоте L₁ и - 163 дБВт на частоте L₂, то, как показано в работе [1. Дятлов А.П., Дятлов П.А., Кульбикаян Б.Х. Радиоэлектронная борьба (РЭБ) со спутниковыми радионавигационными системами. - М.: Радио и связь, 2004. - 226 с.], для их РЭП можно использовать как гармонические, так и шумовые помехи с энергетическим потенциалом P_пG_п≤20 дБВт при дальностях действия несколько десятков километров. При этом в качестве одного из вариантов РЭБ с носителями ВТО предлагается использовать мобильные ПРП [1. Дятлов А.П., Дятлов П.А., Кульбикаян Б.Х. Радиоэлектронная борьба со спутниковьми радионавигационными системами. - М.: Радио и связь, 2004. - 226 с.; 2. Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием. М.: Радиотехника, 2003.].

В настоящее время реализуются следующие разновидности мобильных ПРП, использующих в качестве источников питания аккумуляторы:

- забрасываемые с использованием артиллерийских снарядов [3. Афинов В.А. Состояние и перспективы развития средств РЭБ армии США // - М.: Зарубежное военное обозрение, №5, 1989. С.20-30.];

- забрасываемые с использованием десантных парашютов [3. Афинов В.А. Состояние и перспективы развития средств РЭБ армии США // - М.: Зарубежное военное обозрение, №5, 1989. С.20-30.];

- размещаемых на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) [4. Комплекс радиоэлектронной борьбы «Мошкарец». Рекламный проспект (http://dpla.ru/Moshkarec/).];

- устанавливаемые с использованием транспортных средств [5. Передатчик помех для подавления приемников СРНС «GPS/Глонасс». Рекламный проспект. - М.: ООО «Авиаконверсия», 2003.].

В мобильных ПРП наиболее широкое распространение получили прямошумовые и модулированные шумовые помехи. Наиболее простой вариант построения мобильного ПРП описан на стр.79 в книге Перунова Ю.М., Фомичева К.И., Юдина Л.М. Радиоэлектронное подавление каналов систем управления оружием. - М.: Радиотехника, 2003. Устройство-аналог (см. рис.3.11, б источника) включает в себя антенну, усилитель мощности, выполненный на двух параллельно включенных лампах бегущей волны (ЛБВ), на входе которых установлен разветвитель, а на их выходе - сумматор, а также источник высокочастотного шума. При таком построении забрасываемый ПРП срабатывает (включается источник питания) при столкновении с землей, и он обеспечивает постановку прямошумовой заградительной помехи на интервале времени, зависящим от мощности помех и энергоемкости батареи питания.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки:

- возможность только одноразового использования;

- отсутствие согласования длительности излучения помехи с длительностью сеанса радиоэлектронного подавления, исходя из тактической ситуации;

- низкая эксплуатационная надежность.

Известен также передатчик прицельной модулированной шумовой помехи, описанный на страницах 91-92 книги Перунова Ю.М., Фомичева К.И., Юдина Л.М. Радиоэлектронное подавление каналов систем управления оружием. - М.: Радиотехника, 2003. Устройство-аналог (см. рис.3.15а, источника) включает в себя на передающей стороне каскадно включенные генератор промежуточной частоты, первый смеситель, фильтр, модулятор, усилитель мощности (ЛБВ), передающую антенну, генератор видеошумов, подключенный ко второму входу модулятора, а на приемной стороне включает в себя каскадно включенные приемную антенну, первый смеситель, усилитель промежуточной частоты, детектор, генератор импульса, управитель частотной перестройкой, перестраиваемый гетеродин и разветвитель первый выход которого подключен ко второму входу первого смесителя, а второй выход которого подключен ко второму входу второго смесителя.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки, связанные с отсутствием адаптационных возможностей;

а) при выборе типа помехи и регулировки их энергетических, частотных и временных параметров;

б) для экономии энергопотребления ПРП как в дежурном режиме, так и при организации радиоэлектронного подавления;

в) для обеспечения контроля работоспособности ПРП.

Из известных устройств, подобных заявляемому адаптивному мобильному постановщику радиопомех, наиболее близким по технической сущности является устройство формирования помех, описанное в книге [6. Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Военное изд-во, 1989, с.34.] Устройство-прототип (см. рис.2.11 источника) включает в себя: антенну с антенным коммутатором, на первом выходе которого включена аппаратура обнаружения, состоящая из каскадно соединенных приемника и анализатора, к выходу аппаратуры обнаружения каскадно подключены аппаратура управления, устройство формирования помехи и передатчик помех, выход которого подключен через второй выход антенного коммутатора с антенной.

Признаками прототипа, совпадающими с признаками заявляемого «Адаптивного мобильного постановщика радиопомех» (АМПРП), являются: антенна, антенный коммутатор, приемник, анализатор, аппаратура управления, устройство формирования помехи и передатчик помех.

К недостаткам прототипа следует отнести:

1) отсутствие адаптационных мер по экономии энергопотребления при его функционировании как в дежурном режиме, так и в основном режиме при постановке помех;

2) низкая помехозащищенность при приеме сигналов управления;

3) снижение эффективности радиоэлектронного подавления средств потенциального противника в условиях длительного военного конфликта, обусловленных частыми перерывами во времени функционирования для замены или перезарядки батарей питания.

Задачи, на решение которых направлена заявляемая полезная модель:

1) повышение эффективности радиоэлектронного подавления носителей ВТО, использующих технологию GPS, при многоразовом применении АМПРП в длительных военных конфликтах;

2) возможность адаптации АМПРП к различным тактическим ситуациям за счет изменения типов излучаемых помех и их параметров;

3) повышение помехозащищенности при приеме сигналов управления (команд);

4) оптимизация состава, структуры и алгоритмов с целью минимизации энергопотребления. Технический результат достигается тем, что в известное устройство дополнительно:

- введен управляемый источник питания, что обеспечивает возможность энергосбережения в АМПРП и тем самым многоразовое применение в течение длительных военных конфликтах;

- в приемник блока обнаружения и анализа введено устройство свертки спектра, состоящее из каскадно включенных нелинейного элемента и первого усилителя промежуточной частоты, что обеспечивает повышение помехозащищенности при приеме сигналов, благодаря использованию для передачи в качестве командной информации двухчастотных широкополосных линейночастотномодулированных (ЛЧМ) сигналов, и кроме того, обеспечивает снижение энергопотребления в приемнике и анализаторе за счет исключения преобразователя частоты;

- в передатчик помех введены балансный модулятор с подавлением несущей, измеритель мощности, второй усилитель мощности со вторым полосовым фильтром, сумматор, а также третий, первый и второй коммутаторы, что обеспечивает возможность одновременной постановки помех на частотах L₁=1575 МГц и L₂=1227 МГц, оптимизировать энергопотребление, а также осуществлять контроль его работоспособности;

- в блок формирования помех введены синтезатор частот с управителем, а также четвертый и пятый коммутаторы, что обеспечивает повышение эффективности РЭП за счет формирования различных видов помех и регулировки их параметров.

Для достижения технического результата в устройство-прототип, содержащее антенну с антенным коммутатором, блок обнаружения и анализа, блок формирования помех, блок управления и передатчик помех, первый выход которого связан информационной шиной с первым входом антенного коммутатора, соединенного входом-выходом со входом-выходом антенны, а первый вход передатчика помех связан информационной шиной с выходом блока формирования помех, первый вход которого связан шиной управления с шестым выходом блока управления, подключенного вторым и первым выходами шинами управления соответственно ко второму входу передатчика помех и управляющему входу антенного коммутатора, первый выход блока обнаружения и анализа связан информационной шиной с первым входом блока управления, вход блока обнаружения и анализа соединен с антенной через выход антенного коммутатора и его вход-выход, дополнительно введен управляемый источник питания, первый, второй, третий, четвертый, пятый выходы которого соединены шинами питания соответственно с третьим входом блока управления, с четвертым входом блока формирования помех, с восьмым, седьмым, шестым входами передатчика помех, а первый и второй входы управляемого источника питания соединены шинами управления соответственно со вторым выходом блока обнаружения и анализа и с девятым выходом блока управления, при этом третий, четвертый, пятый, седьмой, восьмой выходы блока управления соединены шинами управления соответственно с третьим, четвертым, пятым входами передатчика помех, со вторым, третьим входами блока формирования помех, причем второй выход передатчика помех соединен шиной управления со вторым входом блока управления.

Кроме того, блок обнаружения и анализа состоит из последовательно включенных приемника и анализатора сигналов, причем установленный на входе блока обнаружения и анализа и приемника усилитель высокой частоты выходом связан со входом устройства свертки спектра сигналов, представляющего собой каскадное соединение нелинейного элемента и первого усилителя промежуточной частоты, выход которого связан с двумя входами частотного детектора, установленного на входе анализатора, при этом первый вход частотного детектора через первый узкополосный фильтр, первый детектор огибающей и первый интегратор соединен с первым входом вычитающего устройства, а второй вход частотного детектора через второй узкополосный фильтр, второй детектор огибающей и второй интегратор соединен со вторым входом вычитающего устройства, выход которого связан с первым входом декодера и входом порогового устройства, соединенного первым выходом со вторым входом декодера, выход которого является первым выходом блока обнаружения и анализа, вторым выходом блока обнаружения и анализа является второй выход порогового устройства.

Следует также учитывать, что блок формирования помех состоит из генератора видеошумов и синтезатора частот, соединенных выходами соответственно с первым и вторым входами четвертого коммутатора, третий вход которого является первым входом блока формирования помех, а выход - подключен к первому входу модулятора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, выход модулятора через второй усилитель промежуточной частоты является выходом блока формирования помех, вход синтезатора частоты подключен к выходу управителя, входом соединенного со вторым входом блока формирования помех, при этом питающее напряжение на все функциональные узлы блока формирования помех (второй усилитель промежуточной частоты, модулятор, второй гетеродин, четвертый коммутатор, синтезатор частоты, генератор видеошумов, управитель, кроме пятого коммутатора) подается с выхода пятого коммутатора, на первый вход которого подается напряжение через четвертый вход блока формирования помех, коммутируемое командой, поступающей по управляющей шине на второй вход пятого коммутатора через третий вход блока формирования помех, причем напряжение питания пятого коммутатора подается на его третий вход с четвертого входа блока формирования помех.

Необходимо иметь ввиду, что передатчик помех состоит из балансного модулятора, первый вход которого является первым входом передатчика помех, а второй вход подключен к выходу первого гетеродина, первый выход балансного модулятора подключен через первый полосовой фильтр к первому входу первого усилителя мощности, а второй выход - через второй полосовой фильтр - к первому входу второго усилителя мощности, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входом сумматора, подключенного выходом к соединенным первыми входами измерителю мощности с управляемым аттенюатором, выход которого является первым выходом передатчика помех, выход измерителя мощности является вторым выходом передатчика помех, второй вход управляемого аттенюатора управляется по шине управления через второй вход передатчика помех, напряжение питания на второй вход измерителя мощности и первый гетеродин подается с выхода третьего коммутатора, поступающего на первый вход третьего коммутатора по шине питания через седьмой вход передатчика помех по командам, поступающим на второй вход третьего коммутатора по шине управления через пятый вход передатчика помех, напряжение питания на первый и второй усилители мощности подается с выходов первого и второго коммутаторов на первые входы которых подается напряжение по шинам питания через шестой и восьмой входы передатчика помех по командам, поступающим на второй вход первого и второго коммутаторов по шинам управления через четвертый и третий входы передатчика помех.

Как показано в работе [1. Дятлов А.П., Дятлов П.А., Кульбикаян Б.Х. Радиоэлектронная борьба со спутниковыми радионавигационными системами. - М.: Радио и связь, 2004. - 226 с.] для обеспечения РЭП носителей ВТО, использующих технологию GPS, на расстоянии R_рэп=10 км, необходимо, чтобы мобильной ПРП имел энергетический потенциал порядка 20 дБВт.

В настоящее время аппаратура потребителей (АП) GPS, устанавливаемая на носителях ВТО, принимает навигационные сигналы на одной или двух частотах: L₁=1575 МГц и L₂=1227 МГц, что определяет необходимость использования для РЭП как одночастотных, так и двухчастотных ПРП.

В заявляемом устройстве для повышения эффективности РЭП носителей ВТО, использующих технологию GPS, в зависимости от тактической ситуации имеется возможность адаптации за счет формирования следующего набора помех: а) шумовые с шириной спектра 2 МГц; б) гармонические с фиксированной и перестраиваемой частотой; в) прерывистые, стационарные и нестационарные, одно- и двухчастотные.

В заявляемом устройстве для повышения помехозащищенности канала дистанционного управления АМПРП используются двухчастотные широкополосные ЛЧМ-сигналы с автокорреляционной обработкой.

Использование управляемого источника питания и мер по энергосбережению в АМПРП обеспечивает его многоразовое применение в течение длительных военных конфликтов, что позволяет обеспечить выигрыш по сравнению с использованием одноразовых забрасываемых передатчиков помех не менее, чем в 100 раз.

Заявленное устройство поясняется чертежами, приведенными на фиг.1-фиг.4.

На фиг.1 показана структурная схема АМПРП, где: 1 - антенна (А); 2 - антенный коммутатор (АК); 3 - блок обнаружения и анализа (БОА); 4 - блок формирования помех (БФП); 5 - блок управления (БУ); 6 - передатчик помех (ПП); 7 - управляемый источник питания (УИП).

Первый выход 161 ПП связан информационной шиной с первым входом 124 АК, соединенного входом-выходом со входом-выходом А, а первый вход ПП 167 - связан информационной шиной с выходом 140 БФП, первый вход 141 которого связан шиной управления с шестым выходом 158 БУ, подключенного вторым 153 и первым 152 выходами шинами управления соответственно ко второму входу 162 ПП и управляющему входу 123 АК, первый выход 133 БОА связан информационной шиной с первым входом 151 БУ, вход 131 БОА соединен с А через выход 122 АК и его вход-выход. Первый 170, второй 173, третий 174, четвертый 175, пятый 176 выходы УИП соединены шинами питания соответственно с третьим 1592 входом БУ, с четвертым 144 входом БФП, с восьмым 1691, седьмым 169, шестым 168 входами ПП, а первый 172 и второй 171 входы УИП соединены шинами управления соответственно со вторым выходом 132 БОА и с девятым выходом 1593 БУ, при этом третий 155, четвертый 156, пятый 157 и седьмой 159, восьмой 1591 выходы БУ соединены шинами управления соответственно с третьим 164, четвертым 165, пятым 166 входами ПП и со вторым 142, третьим 143 входами БФП, причем второй 163 выход ПП соединен шиной управления со вторым 154 входом БУ.

На фиг.2 показана структурная схема БОА, где 31 - приемник (Пр); 32 - анализатор сигналов (Ан); 33 - усилитель высокой частоты (УВЧ); 34 - устройство свертки спектра (УСП); 35 - нелинейный элемент (НЭ); 36 - первый усилитель промежуточной частоты (УПЧ₁); 37 - частотный детектор (ЧД); 38 - первый узкополосный фильтр (УФ₁); 39 - второй узкополосный фильтр (УФ₂); 391 - первый детектор огибающей. (Д₁); 392 - второй детектор огибающей (Д₂); 393 - первый интегратор (И₁); 394 - второй интегратор (И₂); 395 - вычитающее устройство (ВУ); 396 - пороговое устройство (ПУ); 397 - декодер (Дек); 131 - вход БОА; 132 - второй выход БОА; 133 - первый выход БОА.

Пр 31 и Ан 32 включены последовательно, причем установленный на входе 131 БОА и Пр 31 УВЧ 33 выходом связан со входом УСП 34, представляющее собой каскадное соединение НЭ 35 и УПЧ₁ 36. Выход УПЧ₁ 36 связан с двумя входами ЧД 37, установленного на входе Ан 32, при этом первый вход ЧД 37 через УФ₁ 38, Д₁ 391 и И₁ 393 соединен с первым входом ВУ 395, а второй вход ЧД 37 через УФ₂ 39, Д₂ 392 и И₂ 394 соединен со вторым входом ВУ 395. Выход ВУ 395 связан с первым входом Дек 397 и входом ПУ 396, соединенного первым выходом со вторым входом Дек 397, выход которого является первым выходом 133 БОА, вторым выходом 132 БОА является второй выход ПУ 396.

На фиг.3 показана структурная схема ПП, где 61 - регулируемый аттенюатор (Ат); 62 - измеритель мощности (ИМ); 63 - сумматор (Сум); 64 - первый усилитель мощности (УМ₁); 65 - первый коммутатор (Koм₁); 66 - второй усилитель мощности (УМ₂); 67 - второй коммутатор (Ком₂); 68 - первый полосовой фильтр (ПФ₁); 69 - второй полосовой фильтр (ПФ₂); 691 - первый гетеродин (Г₁); 692 - балансный модулятор (БМ); 693 - третий коммутатор (Ком₃); 161 - первый выход ПП; 162 - второй вход ПП; 163 - второй выход ПП; 164 - третий вход ПП; 165 - четвертый вход ПП; 166 - пятый вход ПП; 167 - первый вход ПП; 168 - шестой вход ПП; 169 - седьмой вход ПП; 1691 - восьмой вход ПП.

Первый вход БМ 692 является первым входом 167 ПП, а второй вход подключен к выходу Г₁ 691, первый выход БМ 692 подключен через ПФ₁ 68 к первому входу УМ₁ 64, а второй выход - через ПФ₂ 69 - к первому входу УМ₂ 66, выходы УМ₁ 64 и УМ₂ 66 соединены соответственно с первым и вторым входом Сум 63, подключенного выходом к соединенным первыми входами ИМ 62 с АТ 61, выход которого является первым выходом ПП 161, выход ИМ 62 является вторым выходом ПП 163, второй вход АТ 61 управляется по шине управления через второй вход ПП 162, напряжение питания на второй вход ИМ 62 и Г₁ 691 подается с выхода Ком₃ 693, поступающего на первый вход которого по шине питания через седьмой вход ПП 169, по командам, поступающим на второй вход Ком₃ 693 по шине управления через пятый вход ПП 166, напряжение питания на УM₁ 64 и УМ₂ 66 подается с выходов Ком₁ 65 и Ком₂ 67 на первые входы которых подается напряжение по шинам питания через шестой 168 и восьмой 1691 входы ПП по командам, поступающим на второй вход Ком₁ 65 и Ком₂ 67 по шинам управления через четвертый 165 и третий 164 входы ПП.

На фиг.4 показана структурная схема БФП, где 41 - второй усилитель промежуточной частоты (УПЧ₂); 42 - модулятор (М); 43 - второй гетеродин (Г₂); 44 - четвертый коммутатор (Ком₄); 45 - синтезатор частоты (СЧ); 46 - генератор видеошумов (ГШ); 47 - управитель (Упр); 48 - пятый коммутатор (Ком₅); 140 - выход БФП; 141 - первый вход БФП; 142 - второй вход БФП; 143 - третий вход БФП; 144 - четвертый вход БФП. Генератор видеошумов 46 и синтезатор частот 45, соединены выходами соответственно с первым и вторым входами четвертого коммутатора 44, третий вход которого является первым входом блока формирования помех 141, а выход - подключен к первому входу модулятора 42, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 43, выход модулятора 42 через второй усилитель промежуточной частоты 41 является выходом блока формирования помех 140, вход синтезатора частоты 45 подключен к выходу управителя 47, входом соединенного со вторым входом блока формирования помех 142, при этом питающее напряжение на все функциональные узлы блока формирования помех (41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, кроме пятого коммутатора 48) подается с выхода пятого коммутатора 48, на первый вход которого подается напряжение через четвертый вход блока формирования помех 144, коммутируемое командой, поступающей по управляющей шине на второй вход пятого коммутатора 48 через третий вход блока формирования помех 143, причем напряжение питания пятого коммутатора 48 подается на его третий вход с четвертого входа 144 блока формирования помех.

Заявленное устройство работает следующим образом. В начальном состоянии при отсутствии команд АМПРП функционирует в дежурном режиме, когда питание подается только на БОА от собственного аккумулятора. При этом АК соединяет А через выход 122 со входом БОА. Как отмечено выше в канале запроса для управления АМПРП используется комбинированная модуляция ЛЧМ-ЧМн с целью обеспечения высокой помехозащищенности. При формировании команд в канале запроса командной радиолинии (КРЛ) на входе 131 БОА имеем следующий широкополосный процесс:

S_i(t)=(1-a_i)S₁(t)+a_iS₂(t); a_iS₂(t); a_i∈[1,0];

S₁(t)=U_sS_F1(t)S₀(t); S₂(t)=U_sS_F2(t)S₀(t);

S_F1(t)=cos(2πF₁t+φ₁); S_F2(t)=cos(2πF₂t+φ₂);

B₁=Δf_дτ_и при t₀+(i-1)τ_и≤t≤t₀+iτ_и; Т_б=В₂τ_и,

- где a_i - коэффициенты, определяющие состав манипулирующей последовательности; U_s, φ₁, φ₂, φ₀ - амплитуда и начальные фазы; S₁(t), S₂(t) - радиосигналы для передачи 1 и 0 бита информации; S₀(t) - ЛЧМ-сигнал; S_F1(t), S_F2(t) - манипулирующие процессы с частотами F₁ и F₂, f₀, Δf_д - средняя частота и девиация ЛЧМ-сигнала; τ_и, β - длительность и скорость перестройки ЛЧМ-сигнала; В₁ - база ЛЧМ-сигнала; T_б - длительность бита полезного сигнала; В₂ - количество импульсов в пачке, образующих один бит информации; t₀ - начальный момент времени.

Как было сказано ранее, в Пр 31 БОА введено УСП 34, состоящее из каскадно включенных НЭ 35 и УПЧ₁ 36, что обеспечивает повышение помехозащищенности при приеме сигналов, благодаря использованию для передачи в качестве командной информации двухчастотных широкополосных линейночастотномодулированных (ЛЧМ) сигналов, и кроме того, обеспечивает снижение энергопотребления в приемнике и анализаторе за счет исключения преобразователя частоты.

В ПП введены БМ с подавлением несущей 692, ИМ 62, УМ₂ 66 с ПФ₂69, Сум 63, а также Ком₃ 693, Ком₁ 65 и Ком₂ 67, что обеспечивает возможность одновременной постановки помех на частотах L₁=1575 МГц и L₂=1227 МГц, оптимизировать энергопотребление, а также осуществлять контроль его работоспособности.

В БФП введены СЧ 45 с Упр 47, а также Ком₄ 44 и Ком₅ 48, что обеспечивает повышение эффективности РЭП за счет формирования различных видов помех и регулировки их параметров. Упр 47 предназначен для формирования команд, определяющих частоты различных видов излучений.

При этом в качестве несущего колебания используется двухкомпонентный ЛЧМ-процесс, который имеет следующий вид:

а) для передачи бита информации, соответствующего «1»

;

а) для передачи бита информации, соответствующего «0»

,

где К₀ - коэффициент ослабления при распространении радиоволн.

При случайных значениях начальных фаз φ₀, φ₁, φ₂ энергетический спектр двухкомпонентных сигналов S₁(t) и S₂(t) является сплошным и имеет ширину Δf_s=Δf_д+2F₁₍₂₎.

Передача информации битами, состоящими из последовательности импульсных ЛЧМ процессов, обеспечивает увеличение результирующей базы В сигналов S₁(t) и S₂(t) до величины, равной В=B₁B₂, что позволяет дополнительно повысить не только помехозащищенность, но и скрытность КРЛ.

Однако при этом необходимо обеспечить условие когерентности для получаемых после свертки спектра соседних ЛЧМ импульсов, которое достигается при выполнении следующих соотношений:

F₁τ_и=K₁, F₂τ_и=K_2,

где K₁, K₂ - целые числа.

После усиления и фильтрации в УВЧ 33 имеем

;

y₂(t)=S_i(t)+n(t); h_ф(t)=2Δf_nsinc(πΔf_nt)cos(2πf_nt); Δf_n=Δf_д;

f_n=f₀; U_ф(t)=S_ф(t)+n₁(t),

где U_ф(t) - аддитивная смесь сигнала S_ф(t) и шума n₁(t) на выходе УВЧ 33; y₂(f) - аддитивная смесь сигнала S_i(t) и шума n(t) на входе УВЧ 33; h_ф(t) - импульсная реакция ПФ, входящего в состав УВЧ 33; Δf_n, f_n - полоса пропускания и центральная частота ПФ.

Шум n(t) соответствует гауссовой стационарной помехе с автокорреляционной функцией

,

где - дисперсия шума n₁(t).

Двухкомпонентный ЛЧМ-процесс S_ф(t) после прохождения УСП 34, состоящего из НЭ 35 и УПЧ 36, сворачивается по спектру и преобразуется в простые импульсные сигналы с длительностью T_б и частотами F₁ и F₂ в зависимости от того, что передается битом информации, «1» или «0».

После обработки в УСП 34 сигнал и шум поступают на вход ЧД 37 с полосовыми фильтрами Ф₁ 38 и Ф₂ 39, имеющими импульсные реакции

h_ф1(t)=2Δf_фsinc(πΔf_фt)cos(4πF₁t);

h_ф2(t)=2Δf_фsinc(πΔf_фt)cos(4πF₂t);

Δf_ф=2/T_б; F₂-F₁≥4/T_б,

где Δf_ф - полоса пропускания Ф₁ (38) и Ф₂ (39).

При передаче бита информации, соответствующего «1», после прохождения сигнала через Ф₁ 38, ДO₁ 391 и И₁ 393 имеем

,

Sф₁(t)=U_ф1cos(4πF₁t) при 0≤t≤T_б,

где S_ф1(t) - сигнал на выходе Ф₁; T - постоянная интегрирования И₁ и И₂.

При передаче бита информации, соответствующего «0», после прохождения сигнала через УФ₂ 39, ДО₂ 392 и И₂ 394 имеем:

,

Sф₂(t)=U_ф2cos(4πF₂t) при 0≤t≤T_б,

где Sф₂(t) - сигнал на выходе Ф₂.

На выходе ВУ 395 и ПУ 396 реализуется алгоритм:

H₁: U_ф1>U_пор;

Н₀: U_ф2>U_пор,

где H₁ - гипотеза о приеме бита, соответствующего «1»; Н₀ - гипотеза о приеме бита, соответствующего «0»; U_пор - пороговое напряжение в блоке БОА 3.

Проведем анализ основных характеристик КРЛ. Поскольку в ЧД реализуется некогерентная обработка, то вероятность ошибочных решений на бит P_б определяется из следующего соотношения:

,

где g - отношение сигнал/помеха по напряжению на выходе И₁ и И₂; g_ф - отношение сигнал/помеха по напряжению на выходе Ф₁ и Ф₂.

Поскольку при обработке двухкомпонентного ЛЧМ процесса S_ф(t) на выходе УСП происходит свертка спектра, то при этом имеем

;

где - отношение сигнал/помеха по мощности на входе УВЧ 33; Δf_s - ширина спектра сигнала; Δf_n - полоса пропускания УВЧ 33; P_s, P_s1 - мощность двухкомпонентного и однокомпонентного ЛЧМ процесса на входе УВЧ 33; - дисперсия помехи на входе УВЧ 33; N_s, N_n - спектральная плотность по мощности ЛЧМ процесса и помехи на входе УВЧ 33.

Для обеспечения энергетической скрытности функционирования КРЛ (низкой разведдоступности) необходимо, чтобы выполнялось условие N_s/N_n<<1.

При приеме слабых сигналов, когда имеем

.

При использовании в сеансе КРЛ команд, состоящего из К_б бит, при Р_б<<1, вероятность ошибочного приема команды Р_к1 составляет

Р_к1=К_бР_б.

При g=7,7 и К_б=31 получаем Р_б=4,5·10^-14 и Р_к1=2,8·10^-12.

Реальная чувствительность канала приема в АМПРП P_sk определяется из формулы Найквиста

; kT₀=4·10^-21 Вт/Гц,

где N_ш - коэффициент шума. При N_ш=2,5; Δf_n=Δf_n=10⁸ Гц и имеем P_sk=3,3·10^-14 Вт.

Скорость передачи информации в канале запроса КРЛ равна R=1/Т_б=1/В₂τ_и. База сигнала S_i(f) равна В₁=Δf_дτ_и. При τ_и=10^-5 с; В₂=100 имеем R=1000 бит/с.

На выходе ПУ 396 после обнаружения входного сигнала формируется импульс запуска, который через выход 132 по шине управления передается на первый вход 172 УИП и обеспечивает его включение. Кроме того, процесс с выхода ВУ 395 поступает в Дек 397, где обеспечивается распознавание поступившей на вход А команды.

Для обеспечения функционирования АМПРП в различных тактических ситуациях по каналу запроса КРЛ на вход БОА поступает следующий набор команд:

1) команда на включение УИП и БУ;

2) команда на контроль уровня мощности на выходе УМ₁ 64 и УМ₂ 66;

3) команда на постановку шумовой помехи (ШП) с полосой 2 МГц на частоте L₁=1575 МГц;

4) команда на постановку ШП на частоте L₂=1227 МГц;

5) команда на постановку ШП на частотах L₁ и L₂;

6) команда на постановку прерывистой ШП с поочередным излучением на частотах L₁ и L₂;

7) команда на постановку нестационарной по мощности ШП;

8) команда на постановку гармонической помехи (ГП) с изменяющейся по псевдослучайному закону частоты в пределах 2 МГц как одной из частот L₁ и L₂, так и одновременном излучении на частотах L₁ и L₂,

9) команда на выключение УИП как на основе внешнего целеуказания, так и на основе соответствующей внутренней программы в АМПРП;

10) команда на подтверждение правильности приема команды.

БУ, который может быть выполнен на основе типового микропроцессора, предназначен для приема команд после декодирования в виде соответствующих их содержанию номеров и синхронизацию их исполнения путем обращения через шины управления и питания к различным функциональным узлам, входящим в состав БФП, ПП и АК.

БУ начинает функционировать после того как по импульсу запуска с выхода ПУ 132 по шине управления в начале включается по входу 172 УИП, а затем УИП обеспечивает питанием БУ по шине питания с выхода 170 на вход 1592. БУ осуществляет управление АК, ПП, БФП, УИП и согласование во времени выполнения всех команд.

АК, который может быть как электронным, так и электромеханическим, после приема команды с 152 выхода БУ переключается по шине управления через 123 вход с приема на передачу. При этом А через 124 выход АК подключается к 161 выходу ПП.

УИП, который реализуется на стандартных аккумуляторах с емкостью не менее 1,5 а/ч и напряжением 12 В, а также узлов сопряжения по входу и выходу, включается после обнаружения команды на выходе БОА путем передачи импульса запуска на 172 вход УИП. Далее УИП функционирует в следующей последовательности: в начале с 170 выхода УИП по шине питания подается напряжение на 1592 вход БУ, а затем БУ с 1593 выхода по шине управления посылает импульс сброса на 171 вход УИП, в результате исполнения которых обеспечивается:

1) питание БФП по шине питания с 173 выхода УИП на 144 вход БФП;

2) питание маломощных функциональных узлов ПП (Г₁, ИМ) по шине питания с 175 выхода УИП на 169 вход ПП;

3) питание УМ₁ 64 по шине питания с 178 выхода УИП на 168 вход ПП; 4) питание УМ₂ 66 по шине питания с 174 выхода УИП на 1681 вход ПП.

БФП, который может быть реализован на основе типовых функциональных узлов работает по управляющим импульсам от БУ следующим образом. Доступ БФП к питающему напряжению от УИП обеспечивается импульсом запуска с 159 выхода БУ на 143 вход БФП. При формировании в БФП ГП, ЧМн сигнала для подтверждения правильности приема команды, а также ЧМн сигнала, соответствующего режиму контроля мощности ПП, управляющий импульс, поступающий по шине управления с 159 выхода БУ на 142 вход БФП. При этом необходимо учитывать, что в БФП выход Ком₄ 44 соединен со входом СЧ 45.

При формировании ГП с переменной частотой напряжения на выходе СЧ 45 и УПЧ₂ 41 имеют вид:

U_F0(t)=U_F0cos2πF(t);

U₁(t)=U₁cos2π[f_г2+F(t)]t;

,

где U_F0(t) - модулирующее напряжение с амплитудой U_F0 и законом изменения модулирующей частоты F(t); U₁(f) - напряжение ГП на 140 выходе БФП с амплитудой U₁ и частотой f_г2=124 МГц.

При формировании сигналов ответа для подтверждения правильности приема команды и по результатам контроля мощности ПП используется частотно-манипулированные процессы, которые на выходе СЧ 45 и УПЧ2 41 имеют вид:

U₂{t)=(1-a_i)S₁(t)+a_iS₂(t); a_i∈[1,0];

S_i(t)=U₂S_F1{t)S₀(t); S₂(t)=U₂S_F2(t)S₀(t);

S_F1{t)=cos(2πF₁t+φ₁); S_F2(t)=cos(2πF₂/+φ₂);

S₀(t)=U₂cos(2πf_г2t+φ₀),

где а_i - коэффициенты, определяющие состав манипулирующих последовательностей сигналов ответа; U₂, φ₁, φ₂, φ₀ - амплитуда и начальные фазы; S₁(t), S₂(t) - радиосигналы для передачи 1 и 0 бита информации; S₀(t) - напряжение гетеродина (43); SF₁(t), SF₂(t) - манипулирующие процессы с частотами F₁ и F₂.

Напряжение на выходе 140 БФП имеет вид:

а) для передачи бита информации, соответствующего «1»

S₁(t)=1/2U₂{cos[2π(f_г2+F₁)t+φ₀+φ₁]+cos[2π(f_г2-F₁)t+φ₀-φ₁]};

б) для передачи бита информации, соответствующего «0»

S₂(t)=1/2U₂{cos[2π(f_г2+F₂)t+φ₀+φ₂]+cos[2π(f_г2-F₂)t+φ₀-φ₂]}.

При формировании в БФП ШП используется команда в виде трехразрядного кода, поступающая по шине управления с 158 выхода БУ на 141 вход БФП, которое переключает Ком₄ 44, обеспечивая соединение выхода ГШ 46 со входом М 42. При этом напряжение на выходе М 42 и УПЧ₂ 41 имеет вид

U₃(t)=U_n(t)cos[2πf_г2t+φ_n(t],

где U_n(t), φ_n(t) - напряжение огибающей и закон изменения фазы ШП.

ПП, который может быть реализован на основе типовых функциональных узлов, работает по управляющим импульсам от БУ следующим образом. Доступ ПП к питающему напряжению от УИП обеспечивается в несколько этапов. На первом этапе осуществляется доступ к питанию маломощных функциональных узлов ПП [Г₁ 691 и ИМ 62] путем подачи импульса запуска по шине управления с 156 выхода БУ на 166 вход ПП. На втором этапе осуществляется доступ к питанию УM₁ 64 путем подачи импульса запуска по шине управления с 155 выхода БУ на 165 вход ПП, при этом обеспечивается постановка помехи на частоте L₁=1575 МГц. На третьем этапе осуществляется доступ к питанию УМ₂ 66 путем подачи импульса запуска по шине управления с 154 выхода БУ на 164 вход ПП, при этом обеспечивается постановка помехи на частоте L₂=1227 МГц. В случае необходимости постановки помех одновременно на частотах L1 и L2 все этапы доступа к питанию ПП выполняются одновременно.

После подачи процессов с 140 выхода БФП на 167 вход ПП после преобразования в БМ 692, фильтрации в ПФ₁ 68 и ПФ2 69, усиления в УМ₁ 64 и УМ₂ 66 на выходе Сум 63 получаем при одновременной постановке помех на двух частотах при

а) для ГП

U_г(t)=U_г{cos((2π[Z₁+F(t)+φ_L1)+φL₁)+cos((2L₂-F(t)]t)+(φ_L2)};

б) для ШП

U_ш(t)=U_n{cos((2π[L₁t+φ_n(t)+cos((2π[L₂t-φn(t)},

где U_г, φ_L1, φ_L2 - амплитуда и начальные фазы.

В случае необходимости реализации нестационарных помех используется Ат 61, для управления которым по шине управления передается команда в виде четырехразрядного кода с 153 выхода БУ на 162 вход ПП. Сформированные в БФП и ПП процессы с 161 выхода ПП через 124 вход АК поступают на А.

Для обеспечения многоразового использования АМПРП в течение длительного времени приняты следующие меры:

1) длительность излучений помех согласована с продолжительностью полета носителя ВТО в зоне радиоэлектронного подавления;

2) для уменьшения энергопотребления АМПРП при функционировании в дежурном режиме используется в приемнике 31 алгоритм автокорреляционной обработки, позволяющий исключить использование такого энергоемкого узла как гетеродин.

При дальности РЭП R_рэп=10 км и скорости ВТО v=250 м/с, продолжительность налета составляет 40 с. При временном запасе используемых в АМПРП аккумуляторов, равном 1 часу, переход к управляемому питанию обеспечивает его использование для отражения 90 налетов носителей ВТО без подзарядки или замены аккумуляторов. Таким образом, поставленные цели полезной модели достигнуты.

Реализация АМПРП не вызывает затруднений. Представленные чертежи и подробное описание принципа действия каждого блока, разработанного на типовых функциональных узлах, которые могут быть выполнены на основе современной элементной базы, позволяют изготовить АМПРП промышленным способом и использовать его по своему прямому назначению, что характеризует предлагаемую полезную модель как промышленно применимую.

Claims (1)

1. Адаптивный мобильный постановщик радиопомех, содержащий антенну с антенным коммутатором, блок обнаружения и анализа, блок формирования помех, блок управления и передатчик помех, первый выход которого связан информационной шиной с первым входом антенного коммутатора, соединенного входом-выходом со входом-выходом антенны, а первый вход передатчика помех связан информационной шиной с выходом блока формирования помех, первый вход которого связан шиной управления с шестым выходом блока управления, подключенного вторым и первым выходами шинами управления соответственно ко второму входу передатчика помех и управляющему входу антенного коммутатора, первый выход блока обнаружения и анализа связан информационной шиной с первым входом блока управления, вход блока обнаружения и анализа соединен с антенной через выход антенного коммутатора и его вход-выход, отличающийся тем, что дополнительно введен управляемый источник питания, первый, второй, третий, четвертый, пятый выходы которого соединены шинами питания соответственно с третьим входом блока управления, с четвертым входом блока формирования помех, с восьмым, седьмым, шестым входами передатчика помех, а первый и второй входы управляемого источника питания соединены шинами управления соответственно со вторым выходом блока обнаружения и анализа и с девятым выходом блока управления, при этом третий, четвертый, пятый, седьмой, восьмой выходы блока управления соединены шинами управления соответственно с третьим, четвертым, пятым входами передатчика помех, со вторым, третьим входами блока формирования помех, причем второй выход передатчика помех соединен шиной управления со вторым входом блока управления, блок обнаружения и анализа состоит из последовательно включенных приемника и анализатора сигналов, причем установленный на входе блока обнаружения и анализа и приемника усилитель высокой частоты выходом связан со входом устройства свертки спектра сигналов, представляющего собой каскадное соединение нелинейного элемента и первого усилителя промежуточной частоты, выход которого связан с двумя входами частотного детектора, установленного на входе анализатора, при этом первый вход частотного детектора через первый узкополосный фильтр, первый детектор огибающей и первый интегратор соединен с первым входом вычитающего устройства, а второй вход частотного детектора через второй узкополосный фильтр, второй детектор огибающей и второй интегратор соединен со вторым входом вычитающего устройства, выход которого связан с первым входом декодера и входом порогового устройства, соединенного первым выходом со вторым входом декодера, выход которого является первым выходом блока обнаружения и анализа, вторым выходом блока обнаружения и анализа является второй выход порогового устройства, блок формирования помех состоит из генератора видеошумов и синтезатора частот, соединенных выходами соответственно с первым и вторым входами четвертого коммутатора, третий вход которого является первым входом блока формирования помех, а выход подключен к первому входу модулятора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, выход модулятора через второй усилитель промежуточной частоты является выходом блока формирования помех, вход синтезатора частоты подключен к выходу управителя, входом соединенного со вторым входом блока формирования помех, при этом питающее напряжение на все функциональные узлы блока формирования помех (второй усилитель промежуточной частоты, модулятор, второй гетеродин, четвертый коммутатор, синтезатор частоты, генератор видеошумов, управитель, кроме пятого коммутатора) подается с выхода пятого коммутатора, на первый вход которого подается напряжение через четвертый вход блока формирования помех, коммутируемое командой, поступающей по управляющей шине на второй вход пятого коммутатора через третий вход блока формирования помех, при этом напряжение питания пятого коммутатора подается на его третий вход с четвертого входа блока формирования помех, передатчик помех состоит из балансного модулятора, первый вход которого является первым входом передатчика помех, а второй вход подключен к выходу первого гетеродина, первый выход балансного модулятора подключен через первый полосовой фильтр к первому входу первого усилителя мощности, а второй выход - через второй полосовой фильтр - к первому входу второго усилителя мощности, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входом сумматора, подключенного выходом к соединенным первыми входами измерителю мощности с управляемым аттенюатором, выход которого является первым выходом передатчика помех, выход измерителя мощности является вторым выходом передатчика помех, второй вход управляемого аттенюатора управляется по шине управления через второй вход передатчика помех, напряжение питания на второй вход измерителя мощности и первый гетеродин подается с выхода третьего коммутатора, поступающего на первый вход третьего коммутатора по шине питания через седьмой вход передатчика помех по командам, поступающим на второй вход третьего коммутатора по шине управления через пятый вход передатчика помех, напряжение питания на первый и второй усилители мощности подается с выходов первого и второго коммутаторов, на первые входы которых подается напряжение по шинам питания через шестой и восьмой входы передатчика помех по командам, поступающим на второй вход первого и второго коммутаторов по шинам управления через четвертый и третий входы передатчика помех.