RU2186696C1

RU2186696C1 - Vehicle antitheft device

Info

Publication number: RU2186696C1
Application number: RU2000133103A
Authority: RU
Inventors: В.А. Заренков; Д.В. Заренков; В.И. Дикарев
Original assignee: Заренков Вячеслав Адамович; Заренков Дмитрий Вячеславович; Дикарев Виктор Иванович
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2002-08-10

Abstract

FIELD: alarm systems. SUBSTANCE: invention is designed to prevent unauthorized use of vehicles. According to invention, the following devices are mounted on vehicle: supply source, current-limiting resistor, light-emitting diode, sealed contact reed relay, intermittent signal generator, electromagnetic relay, remote control switch, master oscillator, phase key and transmitter coupled with transmitting antenna. Receiving station has one metering and two direction finding channels including receiving antennas, heterodynes, mixers, search unit, first and second intermediate frequency amplifiers, frequency doubler, frequency meters, spectrum width meters, comparator unit, threshold unit, delay line, keys, frequency detector, phase detectors, trigger, recorder units, multipliers, narrow-band filters and computing unit. Device provides both transmission of alarm signal by radio channel in case of hijacking and taking of its azimuth and makes it possible to determine, by passive phase method, distance to vehicle, its range rate and azimuth rate. EFFECT: improved reliability of protection. 4 dwg

Description

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам для предотвращения недозволенного пользования транспортными средствами, например автомобилями. The invention relates to vehicles, in particular to devices for preventing the unauthorized use of vehicles, such as cars.

Известны противоугонные устройства для транспортных средств (патенты РФ 2006394, 2011574, 2018128, 2021927, 2033352, 2033353, 2033354, 2040416, 2042548, 2058906, 2061320, 2061321: Дикарев В.И., Кайнаш Б.В., Медведев В.М. Защита транспортных средств от угона и краж. СПб, 2000 г. и другие). Anti-theft devices for vehicles are known (RF patents 2006394, 2011574, 2018128, 2021927, 2033352, 2033353, 2033354, 2040416, 2042548, 2058906, 2061320, 2061321: V. Dikarev, B.V. Kainash, V.M. Medvedev Protection of vehicles from theft and theft. St. Petersburg, 2000 and others).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является "Противоугонное устройство для транспортного средства" (патент РФ 2042548, В 60 R 25/10, 1992), которое и выбрано в качестве ближайшего аналога. Of the known devices, the closest to the proposed one is "Anti-theft device for a vehicle" (RF patent 2042548, 60 R 25/10, 1992), which is chosen as the closest analogue.

Указанное устройство обеспечивает передачу тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт. Причем для передачи указанной информации используется сигнал с фазовой манипуляцией, обладающий повышенной устойчивостью к помехам, структурной и энергетической скрытностью. За счет свертки спектра осуществляется обнаружение и структурная селекция ФМН-сигналов. Точная и однозначная пеленгация транспортного средства достигается за счет использования трех антенн и двух измерительных баз. При этом меньшая база образует грубую, но однозначную шкалу отсчета, а большая база - точную, но неоднозначную шкалу отсчета. Причем антенна измерительного канала является общей для антенн пеленгационных каналов. The specified device provides the transmission of alarm information over the air to the receiving point. Moreover, to transmit this information, a phase-shift keyed signal is used, which has increased resistance to interference, structural and energy stealth. Due to the convolution of the spectrum, the detection and structural selection of FMN signals are carried out. Accurate and unambiguous direction finding of the vehicle is achieved through the use of three antennas and two measuring bases. At the same time, a smaller base forms a rough but unambiguous reference scale, and a large base forms an accurate but ambiguous reference scale. Moreover, the antenna of the measuring channel is common to direction finding antennas.

Данное устройство позволяет также повысить чувствительность за счет сверки спектра принимаемых ФМН-сигналов, пеленгация источника излучения которых осуществляется на фиксированной частоте кварцевого второго гетеродина, что исключает влияние нестабильности несущей частоты принимаемых ФМН-сигналов на результаты пеленгации. Следует также отметить, что указанный пеленгатор инвариантен к виду модуляции принимаемых сложных сигналов. Кроме того, исключаются случайные выключения противоугонного устройства. This device also allows you to increase the sensitivity by checking the spectrum of the received FMN signals, the direction finding of the radiation source is carried out at a fixed frequency of the quartz second local oscillator, which eliminates the influence of instability of the carrier frequency of the received FMN signals on the results of direction finding. It should also be noted that the indicated direction finder is invariant to the form of modulation of the received complex signals. In addition, accidental shutdowns of the anti-theft device are excluded.

Однако потенциальные возможности данного устройства используются не в полной мере. Указанное устройство обеспечивает только пеленгацию угнанного транспортного средства, но не позволяет определять его местоположение и параметры движения, что снижает надежность защиты транспортного средства от угона и краж. However, the potential capabilities of this device are not fully utilized. The specified device provides only direction finding of a stolen vehicle, but does not allow to determine its location and traffic parameters, which reduces the reliability of protection of the vehicle from theft and theft.

Технической задачей изобретения является повышение надежности защиты транспортного средства от угона и краж путем определения его местоположения и параметров движения. An object of the invention is to increase the reliability of vehicle protection against theft and theft by determining its location and driving parameters.

Поставленная задача решается тем, что противоугонное устройство для транспортного средства, содержащее на транспортном средстве генератор прерывистых сигналов, один из питающих выводов которого через ключ зажигания соединен с плюсовой шиной источника питания, электромагнитное реле, обмотка которого подключена к выходу генератора прерывистых сигналов, а размыкающий контакт включен в цепь катушки зажигания последовательно с ключом зажигания, дистанционный переключатель с двумя противофазными обмотками, размыкающими и замыкающими контактами. The problem is solved in that the anti-theft device for a vehicle containing an intermittent signal generator on the vehicle, one of the supply terminals of which is connected to the plus bus of the power source via an ignition key, an electromagnetic relay, the winding of which is connected to the output of the intermittent signal generator, and an opening contact is included in the ignition coil circuit in series with the ignition key, a remote switch with two antiphase windings opening and closing ntaktami.

Последовательно включенные задающий генератор, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора превышающих сигналов, и передатчик, связанный с передающей антенной, с плюсовой шиной источника питания соединены непосредственно один из выводов токоограничивающего резистора, первый и второй обмоток дистанционного переключателя, а через ключ зажигания - один из питающих выводов задающего генератора, фазового манипулятора и передатчика, замыкающий и размыкающий контакты первой обмотки дистанционно переключателя включены между одним из выводов геркона и вторыми выводами соответственно первой и второй обмоток дистанционного переключателя, замыкающий контакт второй обмотки которого включен между другим выводом токоограничивающего резистора и анодом светодиода, катод которого и другой вывод геркона непосредственно, а другие питающие выводы задающего генератора, фазового манипулятора и передатчика через размыкающий контакт второй обмотки дистанционного переключателя соединены с минусовой шиной источника питания, и расположенные на приемном пункте измерительный канал, состоящий из последовательно включенных блока поиска, первого гетеродина, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны, усилителя первой промежуточной частоты, удвоителя частоты, второго измерителя ширины спектра, блока сравнения, второй вход которого через первый измеритель ширины спектра соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, порогового блока, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, первого ключа, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилителя второй промежуточной частоты, частотного детектора, триггера и первого блока регистрации, и из последовательно подключенных к выходу первого гетеродина второго ключа, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, первого измерителя частоты и второго блока регистрации, при этом выход порогового блока дополнительно соединен с входами линии задержки и блока поиска, и два пеленгационных канала, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина измерительного канала, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты измерительного канала, узкополосного фильтра, фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина измерительного канала, и блока регистрации, снабжено третьим и четвертым перемножителями, третьим, четвертым и пятым узкополосными фильтрами, пятым и шестым смесителями, четвертым усилителем первой промежуточной частоты, третьим и четвертым фазовыми детекторами, вторым и третьим измерителями частоты, вычислительным блоком, пятым и шестым блоками регистрации, причем к выходу усилителя первой промежуточной частоты измерительного канала последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты второго пеленгационного канала, третий узкополосный фильтр, второй измеритель частоты и пятый блок регистрации, к выходу приемной антенны первого пеленгационного канала последовательно подключены четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты второго пеленгационного канала, четвертый узкополосный фильтр, третий фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, четвертый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора первого пеленгационного канала, и вычислительный блок, к выходу приемной антенны измерительного канала последовательно подключены пятый смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом блока эталонных частот, четвертый усилитель первой промежуточной частоты, шестой смеситель, второй вход которого соединен с вторым выходом блока эталонных частот, пятый узкополосный фильтр и третий измеритель частоты, первый выход которого соединен с шестым блоком регистрации, а второй выход подключен к второму входу вычислительного блока, третий, четвертый и пятый входы которого соединены с выходами первого и второго измерителей частоты и третьего фазового детектора соответственно. Serially connected master oscillator, phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the generator of excess signals, and the transmitter connected to the transmitting antenna, directly from one of the terminals of the current-limiting resistor, the first and second windings of the remote switch, are connected directly to the plus bus of the power source, and through the ignition key - one of the supply terminals of the master oscillator, phase manipulator and transmitter, closing and opening contacts of the first winding of the remote switch are connected between one of the terminals of the reed switch and the second terminals, respectively, of the first and second windings of the remote switch, the make contact of the second winding of which is connected between the other output of the current-limiting resistor and the anode of the LED, the cathode of which and the other output of the reed switch directly, and the other supply terminals of the master oscillator, phase manipulator and the transmitter through the NC contact of the second winding of the remote switch are connected to the negative bus of the power source, and located on the receiving side A measuring channel consisting of a series-connected search unit, a first local oscillator, a first mixer, the second input of which is connected to the output of the receiving antenna, an amplifier of the first intermediate frequency, a frequency doubler, a second spectral width meter, a comparison unit, whose second input is through the first spectral width meter connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency, a threshold unit, the second input of which is connected to the output of the delay line, the first key, the second input of which is connected to the output of the amplifier a first intermediate frequency oscillator, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, a second intermediate frequency amplifier, a frequency detector, a trigger and the first registration unit, and from the second key, connected in series to the output of the first local oscillator, the second input of which is connected to the output of the threshold block , the first frequency meter and the second registration unit, while the output of the threshold unit is additionally connected to the inputs of the delay line and the search unit, and two direction finding channels, each and of which consists of a series-connected receiving antenna, a mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator of the measuring channel, an amplifier of the first intermediate frequency, a multiplier, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the second intermediate frequency of the measuring channel, narrow-band filter, phase detector, second input which is connected to the output of the second local oscillator of the measuring channel, and the registration unit, is equipped with a third and fourth multiplier, a third, fourth and fifth knots band pass filters, fifth and sixth mixers, fourth amplifier of the first intermediate frequency, third and fourth phase detectors, second and third frequency meters, computing unit, fifth and sixth recording units, and the third multiplier, the second are connected in series to the output of the amplifier of the first intermediate frequency of the measuring channel the input of which is connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency of the second direction-finding channel, a third narrow-band filter, a second frequency meter and the fourth recording unit, the fourth multiplier is connected in series to the output of the receiving antenna of the first direction-finding channel, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency of the second direction-finding channel, the fourth narrow-band filter, the third phase detector, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, the fourth phase detector , the second input of which is connected to the output of the phase detector of the first direction-finding channel, and the computing unit, measure the output of the receiving antenna the fifth channel, the second input of which is connected to the first output of the reference frequency block, the fourth amplifier of the first intermediate frequency, the sixth mixer, the second input of which is connected to the second output of the reference frequency block, the fifth narrow-band filter and the third frequency meter, the first output of which is connected with the sixth registration unit, and the second output is connected to the second input of the computing unit, the third, fourth and fifth inputs of which are connected to the outputs of the first and second meters and pilots at the third phase detector, respectively.

Структурные схемы предлагаемого устройства представлены на фиг.1 и 2. Принцип пеленгации угнанного транспортного средства фазовым методом иллюстрируется фиг.3. Временные диаграммы, поясняющие работу устройства, изображены на фиг.4. Structural diagrams of the proposed device are presented in figures 1 and 2. The principle of direction finding of a stolen vehicle by the phase method is illustrated in figure 3. Timing diagrams explaining the operation of the device shown in figure 4.

Противоугонное устройство для транспортного средства содержит на транспортном средстве: источник 1 питания, токоограничивающий резистор 2, дистанционный переключатель 3 с двумя противофазными обмотками 4 и 5, светодиод 6, геркон 7, ключ 8 зажигания, генератор 9 прерывистых сигналов, электромагнитное реле 10, задающий генератор 11, фазовый манипулятор 12, передатчик 13 и передающую антенну 14; на приемном пункте: первую 15, вторую 16 и третью 17 приемные антенны, первый 20, третий 21 и четвертый 22 смесители, блок 18 поиска, первый гетеродин 19, первый 23, второй 24 и третий 25 усилители первой промежуточной частоты, обнаружитель 26, первый 27 и второй 29 измерители ширины спектра, удвоитель 28 частоты, блок 30 сравнения, пороговый блок 31, линию 32 задержки, первый 33 и второй 34 ключи, первый измеритель 35 частоты, второй блок 36 регистрации, второй гетеродин 37, второй смеситель 38, усилитель 39 второй промежуточной частоты, частотный детектор 40, триггер 41, первый блок 42 регистрации, первый 43 и второй 44 перемножители, первый 45 и второй 46 узкополосные фильтры, первый 47 и второй 48 фазовые детекторы, третий 49 и четвертый 50 блоки регистрации, третий перемножитель 51, третий узкополосный фильтр 52, второй измеритель частоты 53, пятый блок 54 регистрации, четвертый перемножитель 55, четвертый узкополосный фильтр 56, третий фазовый детектор 57, четвертый фазовый детектор 58, вычислительный блок 59, пятый 60 и шестой 63 смесители, блок 61 эталонных частот, четвертый усилитель 62 первой промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр 64, третий измеритель частоты 65 и шестой блок 66 регистрации. The anti-theft device for a vehicle includes: a power source 1, a current limiting resistor 2, a remote switch 3 with two antiphase windings 4 and 5, an LED 6, a reed switch 7, an ignition key 8, an intermittent signal generator 9, an electromagnetic relay 10, a driving generator 11, a phase manipulator 12, a transmitter 13, and a transmitting antenna 14; at the receiving center: first 15, second 16 and third 17 receiving antennas, first 20, third 21 and fourth 22 mixers, search unit 18, first local oscillator 19, first 23, second 24 and third 25 amplifiers of the first intermediate frequency, detector 26, first 27 and second 29 spectral width meters, frequency doubler 28, comparison unit 30, threshold block 31, delay line 32, first 33 and second 34 keys, first frequency meter 35, second registration unit 36, second local oscillator 37, second mixer 38, amplifier 39 second intermediate frequency, frequency detector 40, trigger 41, per registration unit 42, first 43 and second 44 multipliers, first 45 and second 46 narrow-band filters, first 47 and second 48 phase detectors, third 49 and fourth 50 registration units, third multiplier 51, third narrow-band filter 52, second frequency meter 53, fifth registration unit 54, fourth multiplier 55, fourth narrow-band filter 56, third phase detector 57, fourth phase detector 58, computing unit 59, fifth 60 and sixth 63 mixers, reference frequency unit 61, fourth first intermediate frequency amplifier 62, fifth narrow a filter filter 64, a third frequency meter 65 and a sixth registration unit 66.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Транспортное средство может находиться в двух режимах: в режиме нормальной эксплуатации, когда противоугонное устройство выключено, и в режиме охраны, когда противоугонное устройство включено. The vehicle can be in two modes: in normal operation, when the anti-theft device is turned off, and in security mode, when the anti-theft device is turned on.

В первый режим транспортное средство переводится путем поднесения постоянного магнита, выполненного, например, в виде брелока, к геркону 7, установленному за обшивкой транспортного средства в месте, известном только владельцу. При этом обмотка 4 дистанционного переключателя 3 через замкнутые контакты 4.1 и геркон 7 оказывается подключенной к источнику 1 питания. Дистанционный переключатель 3 переводится в свое первое устойчивое состояние, при котором контакты 4.2 замыкаются, а контакты 4.1 размыкаются. Контакты 5.1 и 5.2 находятся в разомкнутом состоянии. При включении зажигания напряжение питания поступает на катушку зажигания, и двигатель работает в нормальном режиме, неисправность в цепи зажигания отсутствует. In the first mode, the vehicle is transferred by bringing the permanent magnet, made, for example, in the form of a key fob, to the reed switch 7 installed behind the vehicle skin in a place known only to the owner. In this case, the winding 4 of the remote switch 3 through closed contacts 4.1 and reed switch 7 is connected to a power source 1. Remote switch 3 is transferred to its first stable state, in which contacts 4.2 are closed and contacts 4.1 are opened. Contacts 5.1 and 5.2 are in open state. When the ignition is turned on, the supply voltage is supplied to the ignition coil, and the engine is operating in normal mode, there is no malfunction in the ignition circuit.

Для перевода транспортного средства в режим охраны, т.е. включения противоугонного устройства, владелец опять подносит постоянный магнит к геркону 7. To put the vehicle into guard mode, i.e. turning on the anti-theft device, the owner again brings the permanent magnet to the reed switch 7.

В этом случае срабатывает обмотка 5, и дистанционный переключатель 3 переводится во второе устойчивое состояние, при котором контакты 4.1, 5.1 и 5.2 замыкаются, а контакты 4.2 размыкаются. Именно такая ситуация изображена на фиг.1. При этом напряжение питания через токоограничивающий резистор 2 и замкнутые контакты 5.1 поступает на светодиод 6, который срабатывает и сигнализирует владельцу о том, что противоугонное устройство включено. При включении зажигания через замкнутые контакты 5.2 корпус транспортного средства подключается к вторым входам генератора 9 прерывистых сигналов, задающего генератора 11, фазового манипулятора 12 и передатчика 13. Генератор 9 начинает вырабатывать прямоугольные импульсы (фиг.4, б), периодически размыкая и замыкая контакты 10.1 электромагнитного реле 10, а задающий генератор 11 начинает вырабатывать гармоническое напряжение (фиг.4, а). При этом запуск двигателя осуществляется в период замкнутого состояния контактов 10.1, но угон невозможен, так как через некоторое время генератор 9 подает импульс, контакты 10.1 размыкаются, система зажигания и двигатель отключаются. In this case, the winding 5 is activated, and the remote switch 3 is transferred to the second stable state, in which the contacts 4.1, 5.1 and 5.2 are closed, and the contacts 4.2 are opened. This is exactly the situation depicted in figure 1. In this case, the supply voltage through the current-limiting resistor 2 and closed contacts 5.1 is supplied to the LED 6, which is activated and signals to the owner that the anti-theft device is turned on. When the ignition is turned on through the closed contacts 5.2, the vehicle body is connected to the second inputs of the intermittent signal generator 9, the master oscillator 11, the phase manipulator 12 and the transmitter 13. The generator 9 starts to generate rectangular pulses (Fig. 4, b), periodically opening and closing the contacts 10.1 electromagnetic relay 10, and the master oscillator 11 begins to generate harmonic voltage (figure 4, a). In this case, the engine is started during the closed state of contacts 10.1, but theft is not possible, because after some time the generator 9 gives a pulse, contacts 10.1 open, the ignition system and the engine are turned off.

Лицо, пытающееся совершить угон, начинает последовательно искать причину отказа в работе двигателя. При этом исходит из того, что большинство неисправностей приходится на систему зажигания. Обычно начинают проверку системы зажигания, так как убедиться в ее неисправности наиболее просто (по наличию искры на проводах высокого напряжения, подходящих к свечам). Допустим лицо, пытающееся совершить угон, поднесло провод высокого напряжения к массе и прокручивает двигатель. Если при этом искра есть (период, когда генератор 9 импульсов не подает), то угонщик переключается на поиск неисправности в системе питания и начинает последовательно проверять участки питания, т.е. уходит в сторону от правильного пути поиска. A person trying to hijack begins to consistently look for the cause of engine failure. At the same time, it is assumed that most of the faults occur in the ignition system. Usually they start checking the ignition system, since it is most simple to verify its malfunction (by the presence of a spark on high-voltage wires suitable for candles). Suppose a person trying to hijack has brought a high-voltage wire to the ground and cranks the engine. If there is a spark (the period when the 9-pulse generator does not deliver), then the hijacker switches to search for a malfunction in the power system and starts to check the power supply sections, i.e. moves away from the correct search path.

Если при проверке искра отсутствует (период подачи генератором 9 импульса), то угонщик исследует цепь электрооборудования и ищет поврежденный участок до перерыва в подаче импульса и исчезновения неисправности. Это служит указателем для замены якобы неисправного участка цепи, т.е. опять вводит в заблуждение. Поиск неисправности усложняется. If there is no spark during the test (the period the generator generates 9 pulses), the hijacker examines the electrical circuit and searches for the damaged area before the interruption in the pulse supply and the failure disappears. This serves as a pointer to replace the allegedly faulty section of the circuit, i.e. misleading again. Troubleshooting is getting complicated.

Следовательно, отсутствие звуковой сигнализации не вызывает беспокойства и позволяет злоумышленнику длительное время заниматься своей преступной деятельностью. При этом угонщик, предприняв неоднократные попытки запустить двигатель, все же имеет реальную возможность обнаружить наличие противоугонного устройства, раскрыть принцип его работы и совершить угон транспортного средства. Consequently, the absence of an audible alarm does not cause concern and allows an attacker to engage in their criminal activities for a long time. At the same time, the hijacker, having made repeated attempts to start the engine, still has a real opportunity to detect the presence of an anti-theft device, to reveal the principle of its operation and to hijack a vehicle.

Для предотвращения угона транспортного средства используется радиоканал, по которому передается тревожная информация на приемный пункт, где принимаются меры по задержанию угонщика. To prevent theft of the vehicle, a radio channel is used, through which alarm information is transmitted to the reception center, where measures are taken to detain the hijacker.

При замыкании контактов 5.2 напряжение питания подается на генератор 9 прерывистых сигналов, задающий генератор 11, фазовый манипулятор 12 и передатчик 13 через замкнутый ключ 8 зажигания. When the contacts 5.2 are closed, the supply voltage is supplied to the intermittent signal generator 9, the master oscillator 11, the phase manipulator 12 and the transmitter 13 through the closed ignition key 8.

Гармоническое напряжение (фиг.4, а)
U_o(t) = V₀•Cos(2πf₀•t+φ₀),
где U₀, f₀, φ₀, - амплитуда, несущая частота и начальная фаза напряжения, вырабатываемое задающим генератором 11, с его выхода поступает на первый вход фазового манипулятора 12, на второй вход которого подаются прямоугольные импульсы (модулирующий код M(t)) (фиг.4, б). Модулирующий код содержит сведения о номерном знаке транспортного средства, его владельце, цвете, марке и т.п. На выходе фазового манипулятора образуется фазоманипулированный (ФМН) сигнал
Uc(t) = Vc•Cos[2πf_ot+φк(t)+φ_O], 0≤t≤Tc,
где Vc, Тc - амплитуда и длительность сигнала;
φк(t) = {0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующими кодом M(t) (фиг.4, б), причем φк(t) = const при Kτ_u<t>(K+1)τ_u и может изменяться скачком при t = Kτ_u, т.е. на границах между элементарными посылками (К=1,2,..., N-l),
τ_u, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тc (Тc=Nτ_u).Harmonic voltage (figure 4, a)
U _o (t) = V ₀ • Cos (2πf ₀ • t + φ ₀ ),
where U ₀ , f ₀ , φ ₀ , is the amplitude, carrier frequency and the initial phase of the voltage generated by the master oscillator 11, from its output it goes to the first input of the phase manipulator 12, the second input of which is supplied with rectangular pulses (modulating code M (t) ) (Fig. 4, b). The modulating code contains information about the vehicle license plate, its owner, color, make, etc. At the output of the phase manipulator, a phase-shifted (FMN) signal is formed
Uc (t) = Vc • Cos [2πf _o t + φк (t) + φ _O ], 0≤t≤Tc,
where Vc, Tc is the amplitude and duration of the signal;
φк (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M (t) (Fig. 4, b), and φк (t) = const for Kτ _u <t> ( K + 1) τ _u and can change stepwise at t = Kτ _u , i.e. at the boundaries between elementary premises (K = 1,2, ..., Nl),
τ _u , N is the duration and number of chips that make up a signal of duration Tc (Tc = Nτ _u ).

Данный сигнал после усиления в передатчике 13 излучается передающей антенной 14 в эфир. This signal after amplification in the transmitter 13 is emitted by the transmitting antenna 14 on the air.

На приемном пункте просмотр заданного частотного диапазона и поиск ФМН-сигналов осуществляется с помощью блока 18 поиска, который периодически с периодом Тп по пилообразному закону перестраивает частоту гетеродина 19. Ключи 33 и 34 в исходном состоянии закрыты. At the receiving point, viewing the specified frequency range and searching for PSK signals is performed using the search unit 18, which periodically with a period Tn, according to the sawtooth law, adjusts the frequency of the local oscillator 19. The keys 33 and 34 are closed in the initial state.

Принимаемые ФМН-сигналы:
U₁(t) = Vc•Cos[2πf_ot+φк(t)+φ₁],
U₂(t) = Vc•Cos[2πf_ot+φк(t)+φ₂],
U₃(t) = Vc•Cos[2πf_ot+φк(t)+φ₃], 0≤t≤Tc,
с выходов приемных антенн 15-17 поступают на первые входы смесителей 20-22 соответственно, на вторые входы которых подается напряжение линейно изменяющейся частоты с выхода гетеродина 19
Uг₁(t) = Vг₁•Cos[2πfг₁t+πγt²+φг₁], 0≤t≤Tn,
где Vг₁, fг₁, φг₁, Tп, - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период повторения напряжения гетеродина 19;
γ=Df/Tп - скорость изменения частоты гетеродина 19 (скорость перестройки гетеродина 19).Received FMN signals:
U ₁ (t) = Vc • Cos [2πf _o t + φк (t) + φ ₁ ],
U ₂ (t) = Vc • Cos [2πf _o t + φк (t) + φ ₂ ],
U ₃ (t) = Vc • Cos [2πf _o t + φк (t) + φ ₃ ], 0≤t≤Tc,
from the outputs of the receiving antennas 15-17 are supplied to the first inputs of the mixers 20-22, respectively, the second inputs of which are supplied with a voltage of a ramp frequency from the output of the local oscillator 19
Uг ₁ (t) = Vг ₁ • Cos [2πfг ₁ t + πγt ² + φг ₁ ], 0≤t≤Tn,
where Vg ₁ , fg ₁ , φg ₁ , Tp, - amplitude, initial frequency, initial phase and repetition period of the local oscillator voltage 19;
γ = Df / Tп is the rate of change of the frequency of the local oscillator 19 (the rate of tuning of the local oscillator 19).

На выходах смесителей 20-22 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 23-25 выделяются напряжения первой промежуточной частоты
Unр₁(t) = Vnр₁•Cos[2πfnp₁•t+φк(t)-πγt²+φnp₁],
Unр₂(t) = Vnр₁•Cos[2πfnp₁•t+φк(t)-πγt²+φnp₂],
Unр₃(t) = Vnр₁•Cos[2πfnp₁•t+φк(t)-πγt²+φnp₃],
где Vпр₁=1/2 К₁VcVг₁;
K₁ - коэффициент передачи смесителей;
fпp₁=f₀-Wг₁ - первая промежуточная частота;
φnp₁= φ₁-φг₁,
φnp₂= φ₂-φг₁,
φnp₃= φ₃-φг₁,
представляющие собой сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и линейной частотой модуляций (ФМН-ЛЧМ).At the outputs of the mixers 20-22, voltages of combination frequencies are generated. Amplifiers 23-25 distinguish the voltage of the first intermediate frequency
Unр ₁ (t) = Vnр ₁ • Cos [2πfnp ₁ • t + φк (t) -πγt ² + φnp ₁ ],
Unр ₂ (t) = Vnр ₁ • Cos [2πfnp ₁ • t + φк (t) -πγt ² + φnp ₂ ],
Unр ₃ (t) = Vnр ₁ • Cos [2πfnp ₁ • t + φк (t) -πγt ² + φnp ₃ ],
where Vpr ₁ = 1/2 K ₁ VcVg ₁ ;
K ₁ - gear ratio of the mixers;
fпp ₁ = f ₀ -Wg ₁ - the first intermediate frequency;
φnp ₁ = φ ₁ -φg ₁ ,
φnp ₂ = φ ₂ -φg ₁ ,
φnp ₃ = φ ₃ -φg ₁ ,
representing complex signals with combined phase shift keying and linear modulation frequency (FMN-LFM).

Напряжение Uпр₁(t) с выхода усилителя 23 первой промежуточной частоты поступает на вход обнаружителя 26, состоящего из измерителей 27 и 29 ширины спектра, удвоителя 28 частоты, блока 30 сравнения, порогового блока 31 и линии 32 задержки.The voltage Upr ₁ (t) from the output of the amplifier 23 of the first intermediate frequency is supplied to the input of the detector 26, consisting of measuring instruments 27 and 29 of the spectrum width, frequency doubler 28, comparison unit 30, threshold block 31 and delay line 32.

На выходе удвоителя 28 частоты образуется гармоническое напряжение

в котором фазовая манипуляция уже отсутствует. Ширина спектра второй гармоники Δf₂ определяется длительностью Тс сигнала (Δf₂=1/Тс). Тогда как ширина спектра ФМН-сигнала первой промежуточной частоты определяется длительностью τ_и его элементарных посылок (Δf_c= 1/τ_u). Следовательно, при умножении первой промежуточной частоты на два спектр ФМН-сигнала "сворачивается" в N раз (Δf_c/Δf₂= N). Это обстоятельство и позволяет обнаружить и отселектировать ФМН-сигнал даже тогда, когда его мощность на входе приемного устройства меньше мощности шумов и помех.The output of the frequency doubler 28 produces a harmonic voltage

in which phase manipulation is already absent. The width of the spectrum of the second harmonic Δf ₂ is determined by the duration Tc of the signal (Δf ₂ = 1 / Tc). Whereas the width of the spectrum of the FMN signal of the first intermediate frequency is determined by the duration τ _and its elementary premises (Δf _c = 1 / τ _u ). Therefore, when the first intermediate frequency is multiplied by two, the spectrum of the FMN signal is “folded” N times (Δf _c / Δf ₂ = N). This circumstance makes it possible to detect and select an FMN signal even when its power at the input of the receiving device is less than the power of noise and interference.

Ширина спектра Δfc ФМН-сигнала измеряется с помощью измерителя 27 ширины спектра, а ширина спектра второй гармоники сигнала измеряется с помощью измерителя 29 ширины спектра. Напряжения V₁ и V₂ и пропорциональные Δf_c и Δf₂ соответственно с выходов измерителей 27 и 29 ширины спектра поступают на два входа блока 30 сравнения. Так как V₁>>V₂, то на выходе блока 30 сравнения формируется постоянное напряжение, которое сравнивается с пороговым уровнем V_пор в пороговом блоке 31. Пороговый уровень V_пор выбирается таким образом, чтобы этот уровень не превышал случайные помехи, пороговый уровень V_пор превышается только при обнаружении сложного ФМН-сигнала. При превышении порогового уровня Vпop в пороговом блоке 31 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющие входы ключей 33 и 34, открывая их, на вход линии 2 задержки и на управляющий вход блока 18 поиска, переводя его в режим остановки. С этого момента времени просмотр заданного частотного диапазона Df и поиск ФМН-сигналов прекращается на время анализа и регистрации обнаруженного ФМН-сигнала, которое определяется временем задержки τ_з линии 32 задержки.The spectral width Δfc of the FMN signal is measured using a spectral width meter 27, and the spectral width of the second harmonic of the signal is measured using a spectral width meter 29. Voltages V ₁ and V ₂ and proportional to Δf _c and Δf _2, respectively, from the outputs of the meters 27 and 29 of the spectral width are fed to two inputs of the comparison unit 30. Since V ₁ >> V ₂ , a constant voltage is generated at the output of the comparison unit 30, which is compared with the threshold level V _pores in the threshold block 31. The threshold level V _pores is selected so that this level does not exceed random noise, the threshold level V _{pore is} exceeded only when a complex FMN signal is detected. When the threshold level Vpop is exceeded, a constant voltage is generated in the threshold unit 31, which is supplied to the control inputs of the keys 33 and 34, opening them to the input of the delay line 2 and to the control input of the search unit 18, putting it in the stop mode. From this point in time, viewing the specified frequency range Df and searching for PSK signals stops for the time of analysis and registration of the detected PSK signal, which is determined by the delay time τ _{s of} the delay line 32.

Частота гетеродина 19 измеряется измерителем 35 частоты и фиксируется блоком 36 регистрации. Зная частоту перестраиваемого гетеродина 19 в момент обнаружения ФМН-сигнала, можно определить и несущую частоту fо обнаруженного ФМН-сигнала. The frequency of the local oscillator 19 is measured by a frequency meter 35 and is fixed by the recording unit 36. Knowing the frequency of the tunable local oscillator 19 at the time of detection of the FMN signal, it is possible to determine the carrier frequency f0 of the detected FMN signal.

Транспортные средства определенных территорий и районов могут иметь свои несущие частоты, что является дополнительным признаком опознавания угнанного транспортного средства. Vehicles of certain territories and areas may have their own carrier frequencies, which is an additional sign of recognition of a stolen vehicle.

При прекращении перестройки гетеродина 19 усилителями 23-25 первой промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
Unр₄(t) = Vnр₁•Cos[2πfnp₁•t+φк(t)+φnp₁],
Unр₅(t) = Vnр₁•Cos[2πfnp₁•t+φк(t)+φnp₂],

Напряжения Uпр₅(t) и Uпр₆(t) с выходов усилителей 24 и 25 первой промежуточной частоты поступают на первые входы перемножителей 43 и 44 соответственно. Напряжение Uпр₄(t) (фиг.4, в) с выхода усилителя 23 первой промежуточной частоты через открытый ключ 33 поступает на первый вход смесителя 38, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 37, частота которого стабилизирована кварцем
Uг₂(t) = Vг₂•cos[2πfг₂•t+φк(t)+φг₂],
где Vг₂, fг₂, φг_2/ - амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина 37.When the tuning of the local oscillator 19 stops, the following voltages are allocated by amplifiers 23-25 of the first intermediate frequency:
Unр ₄ (t) = Vnр ₁ • Cos [2πfnp ₁ • t + φк (t) + φnp ₁ ],
Unр ₅ (t) = Vnр ₁ • Cos [2πfnp ₁ • t + φк (t) + φnp ₂ ],

Voltages Upr ₅ (t) and Upr ₆ (t) from the outputs of

amplifiers

24 and 25 of the first intermediate frequency are supplied to the first inputs of the

multipliers

43 and 44, respectively. The voltage Upr ₄ (t) (Fig. 4, c) from the output of the amplifier 23 of the first intermediate frequency through the public key 33 is supplied to the first input of the mixer 38, the second input of which supplies the voltage of the local oscillator 37, the frequency of which is stabilized by quartz
Ug ₂ (t) = Vg ₂ • cos [2πfg ₂ • t + φк (t) + φг ₂ ],
where Vg ₂ , fg ₂ , φg _{2 /} is the amplitude, frequency and initial phase of the local oscillator voltage 37.

На выходе смесителя 38 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 39 выделяется напряжение второй промежуточной частоты (фиг.4, г)

где Vпр₂=1/2 К₁Vпр₁Vг₂;
fпр₂=fпр₁-Wг₁ - вторая промежуточная частота;
φnp₄= φ₁-φг₂,
которое поступает на вход частотного детектора 40. На входе последнего образуются короткие разнополярные импульсы (фиг.4, д), соответствующие моментам скачкообразного изменения фазы принимаемого ФМН-сигнала второй промежуточной частоты Uпр₇(t) (фиг.4, г). Указанные импульсы поступают на вход триггера 41. Каждым положительным коротким импульсом триггер 41 переводится в одно устойчивое состояние, а каждым отрицательным коротким импульсом - в другое устойчивое состояние. На выходе триггера 41 формируются прямоугольные импульсы M'(t) (фиг.4, е), соответствующие модулирующему коду M(t) (фиг.4, б). Эти импульсы фиксируются блоком 42 регистрации.The output of the mixer 38 is formed voltage Raman frequencies. The amplifier 39 is allocated the voltage of the second intermediate frequency (figure 4, g)

where Vpr ₂ = 1/2 K ₁ Vpr ₁ Vg ₂ ;
fpr ₂ = fpr ₁ -Wg ₁ - the second intermediate frequency;
φnp ₄ = φ ₁ -φg ₂ ,
which is fed to the input of the frequency detector 40. At the input of the latter, short bipolar pulses are generated (Fig. 4, e), corresponding to the moments of the abrupt change in the phase of the received FMN signal of the second intermediate frequency Upr ₇ (t) (Fig. These pulses are fed to the input of the trigger 41. With each positive short pulse, the trigger 41 is transferred to one stable state, and each negative short pulse is transferred to another stable state. At the output of the trigger 41, rectangular pulses M '(t) are formed (Fig. 4, e) corresponding to the modulating code M (t) (Fig. 4, b). These pulses are recorded by the block 42 registration.

При этом каждое транспортное средство имеет свой модулирующий код, который состоит из адресной и информационной частей. Адресная часть состоит из n элементарных посылок и используется для передачи сведений, например о номере стоянки, гаража, района и т.д. Информационная часть состоит из m элементарных посылок (m=N-n) и используется для передачи сведений о номерном знаке транспортного средства и его владельце. Причем модулирующий код M(t) выделяется из принимаемого ФМН-сигнала без традиционного опорного напряжения. Для этого используются структурные свойства ФМН-сигнала, частотный детектор 40 и триггер 41. Moreover, each vehicle has its own modulating code, which consists of address and information parts. The address part consists of n elementary parcels and is used to transmit information, for example, about the number of a parking lot, garage, district, etc. The information part consists of m elementary premises (m = N-n) and is used to transmit information about the vehicle's license plate number and its owner. Moreover, the modulating code M (t) is extracted from the received FMN signal without a traditional reference voltage. For this, the structural properties of the FMN signal, a frequency detector 40, and a trigger 41 are used.

Пеленгация транспортного средства, подвергающегося угону или угнанного, осуществляется фазовым методом, которому свойственно противоречие между требованиями точности измерений и однозначности отсчета угла. Действительно, согласно формуле
Δφ = 2π•d/λ•cosβ,
где d - измерительная база (расстояние между приемными антеннами);
λ - длина волны;
β - угол прихода радиоволны.Direction finding of a vehicle that is stolen or stolen is carried out by the phase method, which is characterized by a contradiction between the requirements of measurement accuracy and the uniqueness of the angle reading. Indeed, according to the formula
Δφ = 2π • d / λ • cosβ,
where d is the measuring base (distance between the receiving antennas);
λ is the wavelength;
β is the angle of arrival of the radio wave.

Фазовая система тем чувствительнее к изменению угла β, чем больше относительный размер базы d/λ. Однако с ростом d/λ уменьшается значение угловой координаты, при котором разность фаз превосходит значение 2π, т.е. наступает неоднозначность отсчета. The phase system is all the more sensitive to a change in the angle β, the larger the relative size of the base d / λ. However, with increasing d / λ, the angular coordinate decreases at which the phase difference exceeds 2π, i.e. ambiguity of counting occurs.

Напряжение Unp₇(t) с выхода усилителя 39 второй промежуточной частоты одновременно поступает на вторые входы перемножителей 43 и 44, на выходах которых образуются гармонические напряжения:
U₅(t) = V₅•cos[2πfг₂•t+φг₂+Δφ₁],
U₅(t) = V₅•cos[2πfг₂•t+φг₂+Δφ₂], 0≤t≤Tc,
где V₅=•1/2K₂Vпр₁Vпр₂;
K₂ - коэффициент передачи перемножителей;
Δφ₁= φ₂-φ₁, Δφ₂= φ₃-φ₁ - фазовые сдвиги, определяющие направление на источник излучения (транспортное средство).The voltage Unp ₇ (t) from the output of the amplifier 39 of the second intermediate frequency simultaneously enters the second inputs of the multipliers 43 and 44, at the outputs of which harmonic voltages are formed:
U ₅ (t) = V ₅ • cos [2πfг ₂ • t + φг ₂ + Δφ ₁ ],
U ₅ (t) = V ₅ • cos [2πfг ₂ • t + φг ₂ + Δφ ₂ ], 0≤t≤Tc,
where V ₅ = • 1 / 2K ₂ Vpr ₁ Vpr ₂ ;
K ₂ - transmission coefficient of the multipliers;
Δφ ₁ = φ ₂ -φ ₁ , Δφ ₂ = φ ₃ -φ ₁ - phase shifts that determine the direction to the radiation source (vehicle).

Указанные напряжения выделяются узкополосными фильтрами 45, 46 и поступают на первые входы фазовых детекторов 47 и 48, на вторые входы которых подается напряжение Uг₂(t) с выхода гетеродина 37. На выходах фазовых детекторов 47 и 48 образуются постоянные напряжения:
Uн₁(β) = Vн•sinΔφ₁,
Uн₂(β) = Vн•sinΔφ₂,
где V_н=•1/2К₃V₅Vг₂;
К₂ - коэффициент передачи фазовых детекторов;
Δφ₁= φ₂-φ₁= 2π•d/λ•sinβ,
Δφ₂= φ₃-φ₁= 2π•d/λ•sinβ,
которые фиксируются блоками 49 и 50 регистрации.These voltages are allocated narrowband filters 45, 46 and supplied to first inputs of phase detectors 47 and 48, to the second inputs of which is supplied the voltage Ur ₂ (t) output from the local oscillator 37. The outputs of phase detectors 47 and 48 are formed constant voltage:
Un ₁ (β) = Vн • sinΔφ ₁ ,
Un ₂ (β) = Vн • sinΔφ ₂ ,
where V _n = • 1 / 2K ₃ V ₅ Vg ₂ ;
To ₂ - the transfer coefficient of phase detectors;
Δφ ₁ = φ ₂ -φ ₁ = 2π • d / λ • sinβ,
Δφ ₂ = φ ₃ -φ ₁ = 2π • d / λ • sinβ,
which are fixed by blocks 49 and 50 of the registration.

Между относительными размерами измерительных баз устанавливается следующее соотношение:
d/λ<1/2<2d/λ.
При этом меньшая база d образует грубую, но однозначную шкалу отсчета, а большая база 2d - точную, но неоднозначную шкалу отсчета.The following relationship is established between the relative dimensions of the measuring bases:
d / λ <1/2 <2d / λ.
In this case, the smaller base d forms a rough but unambiguous reference scale, and the larger base 2d forms an accurate but ambiguous reference scale.

Местоположение транспортного средства, подвергающегося угону или угнанного, осуществляется также фазовым методом. С этой целью определяется косвенным методом дальность D до транспортного средства (ТС) (фиг.3). Для этого принимаемый ФМН-сигнал U₂(t) с выхода приемной антенны 16 подается на первый вход перемножителя 55, на второй вход которого поступает напряжение Uпр₆(t) с выхода усилителя 25 первой промежуточной частоты. На выходе перемножителя 55 образуется гармоническое колебание на частоте fг₁ первого гетеродина 10 с сохранением фазовых соотношений
U₇(t) = V₇•cos[2πfг₁•t+φг₁+Δφ₃], 0≤t≤Tc,
где V₇=•1/2K₂V_cVг₁;
Δφ₃= φ₂-φ₃= 2π•d/λ•sinβ₃.
Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 56 и поступает на первый вход фазового детектора 57, на второй вход которого подается напряжение Uг₁(t) с выхода гетеродина 19. На выходе фазового детектора 57 образуется постоянное напряжение
Uн₃(β) = Vн₃•sinΔφ₃,
где Vн₃=•1/2К₃V₇Vг₁.The location of a hijacked or stolen vehicle is also carried out by the phase method. For this purpose, the distance D to the vehicle (TS) is determined indirectly (Fig. 3). To do this, the received FMN signal U ₂ (t) from the output of the receiving antenna 16 is fed to the first input of the multiplier 55, the second input of which receives the voltage Upr ₆ (t) from the output of the amplifier 25 of the first intermediate frequency. At the output of the multiplier 55, a harmonic oscillation is formed at a frequency fg _{1 of the} first local oscillator 10 while maintaining the phase relations
U ₇ (t) = V ₇ • cos [2πfг ₁ • t + φг ₁ + Δφ ₃ ], 0≤t≤Tc,
where V ₇ = • 1 / 2K ₂ V _c Vг ₁ ;
Δφ ₃ = φ ₂ -φ ₃ = 2π • d / λ • sinβ ₃ .
This voltage is allocated by a narrow-band filter 56 and fed to the first input of the phase detector 57, the second input of which is supplied with voltage U ₁ (t) from the output of the local oscillator 19. A constant voltage is generated at the output of the phase detector 57
Un ₃ (β) = V ₃ • sinΔφ ₃ ,
where Vн ₃ = • 1 / 2К ₃ V ₇ Vг ₁ .

Это напряжение поступает на вход вычислительного блока 59 и на первый вход фазового детектора 58, на второй вход которого подается напряжение Uн₁(β) с выхода фазового детектора 47. На выходе фазового детектора 58 образуется напряжение:
U_н(β) = Vн₄•sinΔ(Δφ₁-Δφ₃),
где Vн₄=•1/2К₃VнVн₃ ,
которое поступает на соответствующий вход вычислительного блока 59, в вычислительном блоке 59 обрабатывается разность разностей фаз (фиг.3)
Δ(Δφ₁-Δφ₃) = 2π•d/λ(sinΔφ₁-sinΔφ₃).
Выразив sinΔφ₁ и sinΔφ₃ через стороны прямоугольных треугольников 15 15' ТС, 16 16' ТС и 17 17' ТС, получили:

где D - дальность до источника излучения сложных сигналов (дальность до транспортного средства).This voltage is supplied to the input of the computing unit 59 and to the first input of the phase detector 58, the second input of which is supplied with voltage Un ₁ (β) from the output of the phase detector 47. The voltage is generated at the output of the phase detector 58:
U _n (β) = Vn ₄ • sinΔ (Δφ ₁ -Δφ ₃ ),
where Vн ₄ = • 1 / 2К ₃ VнVн ₃ ,
which is supplied to the corresponding input of the computing unit 59, in the computing unit 59 the phase difference is processed (figure 3)
Δ (Δφ ₁ -Δφ ₃ ) = 2π • d / λ (sinΔφ ₁ -sinΔφ ₃ ).
Expressing sinΔφ ₁ and sinΔφ ₃ through the sides of right triangles 15 15 'TS, 16 16' TS and 17 17 'TS, we got:

where D is the range to the radiation source of complex signals (range to the vehicle).

Вышеприведенные выражения можно записать в приближенном виде:
sinβ₁≅sinβ+d/Dcos²β,
sinβ₃≅sinβ-d/Dcos²β.
Значение разности разностей фаз в приближенном виде выглядит следующим образом:
Δ(Δ₁-Δφ₃) = 2π•d/λ•2d/D•cos²β.
Искомая дальность D до транспортного средства оценивается по следующей формуле:

По измеренным значениям азимута β и дальности D в вычислительном блоке 59 определяется местоположение угнанного транспортного средства.The above expressions can be written in approximate form:
sinβ ₁ ≅sinβ + d / Dcos ² β,
sinβ ₃ ≅ sinβ-d / Dcos ² β.
The value of the difference in phase differences in an approximate form is as follows:
Δ (Δ ₁ -Δφ ₃ ) = 2π • d / λ • 2d / D • cos ² β.
The desired range D to the vehicle is estimated by the following formula:

From the measured values of the azimuth β and the range D in the computing unit 59 determines the location of the stolen vehicle.

Параметры движения угнанного транспортного средства определяются путем использования эффекта Доплера. Сущность его заключается в том, что частота fc принимаемых колебаний отличается от частоты fо излучаемых колебаний, если излучатель и приемник перемещаются относительно друг друга. The motion parameters of a stolen vehicle are determined by using the Doppler effect. Its essence lies in the fact that the frequency fc of the received oscillations differs from the frequency fo of the emitted oscillations if the emitter and receiver move relative to each other.

Как известно из общих положений теории относительности, связь между частотами fc и fo определяется соотношением:

где С - скорость света;
V - полная скорость движения источника излучения сигнала;

- радиальная составляющая скорости источника излучения сигнала (излучателя).As is known from the general principles of the theory of relativity, the relationship between the frequencies fc and fo is determined by the relation:

where C is the speed of light;
V is the total velocity of the signal radiation source;

- the radial component of the speed of the radiation source of the signal (emitter).

Поскольку

то выражение для частоты принимаемых колебаний можно записать в следующем виде:

Ограничиваясь первыми слагаемыми в правой части приведенного равенства, получаем:

где Fg - доплеровское смещение частоты.Because the

then the expression for the frequency of received oscillations can be written in the following form:

Restricting ourselves to the first terms on the right-hand side of the reduced equality, we obtain:

where Fg is the Doppler frequency shift.

Замена точного соотношения приближенным обуславливает методическую погрешность измерения радиальной скорости излучателя. Replacing the exact ratio with an approximate one causes a methodological error in measuring the radial velocity of the emitter.

Для измерения радиальной скорости излучателя (угнанного транспортного средства) в измерительном канале предлагаемого устройства осуществляется двойное преобразование принимаемого ФМН-сигнала U₁(t) с использованием двух эталонных частот f₁, f₂ и частоты подставки Fо, которая вводится для определения знака доплеровского смещения.To measure the radial speed of the emitter (stolen vehicle) in the measuring channel of the proposed device, the received FMN signal U ₁ (t) is double converted using two reference frequencies f ₁ , f ₂ and the frequency of the stand Fо, which is introduced to determine the sign of the Doppler shift.

Для измерения радиальной скорости

излучателя (угнанного транспортного средства) принимаемый ФМН-сигнал с выхода приемной антенны 15 поступает на первый вход смесителя 60, на второй вход которого подается напряжение первой эталонной частоты f₁ с первого выхода блока 61 эталонных частот. На выходе смесителя 60 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 62 выделяется напряжение первой промежуточной частоты:
fпp₁=fс-f₁=fо+Fg-f₁,
которое поступает на первый вход смесителя 63. На второй вход смесителя 63 подается напряжение, эталонная частота которого определяется выражением:
f₂=fо-f₁-fо,
где Fо - частота подставки, которая вводится для определения знака доплеровского смещения Fg.For measuring radial velocity

emitter (stolen vehicle), the received FMN signal from the output of the receiving antenna 15 is supplied to the first input of the mixer 60, the second input of which is supplied with the voltage of the first reference frequency f ₁ from the first output of the block 61 of the reference frequencies. At the output of the mixer 60, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 62 is allocated the voltage of the first intermediate frequency:
fпp ₁ = fс-f ₁ = fо + Fg-f ₁ ,
which is supplied to the first input of the mixer 63. A voltage is applied to the second input of the mixer 63, the reference frequency of which is determined by the expression:
f ₂ = fо-f ₁ -fо,
where Fо is the frequency of the stand, which is introduced to determine the sign of the Doppler shift Fg.

На выходе смесителя 63 формируется колебание следующей частоты
f₃=fпp₁-f₂=fо+Fg-f₁-fо+f₁+Fо=Fg₁+Fо,
которое выделяется узкополосным детектором 64, измеряется измерителем частоты 65 и поступает в вычислительный блок 59 и блок 66 регистрации.The output of the mixer 63 is formed by the oscillation of the following frequency
f ₃ = fпp ₁ -f ₂ = fo + Fg-f ₁ -fo + f ₁ + Fo = Fg ₁ + Fo,
which is allocated by the narrowband detector 64, is measured by a frequency meter 65 and enters the computing unit 59 and the registration unit 66.

По величине и знаку доплеровского смещения оценивается величина и направление радиальной скорости источника излучения сигнала (угнанного транспортного средства). By the magnitude and sign of the Doppler shift, the magnitude and direction of the radial velocity of the radiation source of the signal (stolen vehicle) are estimated.

В зависимости от того, f₃>Fо или f₃<Fо, определяется знак доплеровского смещения Fg, а следовательно, и направление радиальной скорости.Depending on whether f ₃ > Fo or f ₃ <Fo, the sign of the Doppler shift Fg, and therefore the direction of the radial velocity, is determined.

Измерение угловой скорости транспортного средства основано на сравнении доплеровского смещения в двух системах разнесенных антенн. При этом измеряется производная направляющего косинуса

От производной

нетрудно перейти к угловой скорости по азимуту:

где ΔFg=Fg₂-Fg₁ - разность доплеровских частот в азимутальной плоскости.Measurement of the angular velocity of a vehicle is based on a comparison of Doppler bias in two diversity antenna systems. In this case, the derivative of the guide cosine is measured

From derivative

it is easy to go to the angular velocity in azimuth:

where ΔFg = Fg ₂ -Fg ₁ is the difference of the Doppler frequencies in the azimuthal plane.

Таким образом, для измерения угловой скорости источника излучения сигнала, кроме разности доплеровских частот, необходимо измерить направляющий косинус в азимутальной плоскости. Thus, in order to measure the angular velocity of the signal source, in addition to the Doppler frequency difference, it is necessary to measure the direction cosine in the azimuthal plane.

По найденному значению угловой скорости определяется тангенциальная составляющая вектора скорости источника излучения сигнала:

Модуль вектора скорости транспортного средства

находится как результат измерения четырех радионавигационных параметров двух координат β, D и двух скоростей

Для измерения угловой скорости излучателя (угнанного транспортного средства) по азимуту β напряжения Uпр₄(t) и Uпр₆(t) с выходов усилителей 23 и 25 первой промежуточной частоты поступают на два входа перемножителя 51 соответственно. На выходе последнего образуется гармоническое напряжение на частоте, равной разности доплеровских частот:
ΔFg = Fg₂-Fg₁.Fg = Fg₂ - Fg₁.From the found value of the angular velocity, the tangential component of the velocity vector of the signal radiation source is determined:

Vehicle speed vector module

is found as a result of measuring four radio navigation parameters of two coordinates β, D and two speeds

To measure the angular velocity of the emitter (stolen vehicle) in azimuth β, the voltages Upr ₄ (t) and Upr ₆ (t) from the outputs of amplifiers 23 and 25 of the first intermediate frequency are fed to two inputs of the multiplier 51, respectively. The output of the latter produces a harmonic voltage at a frequency equal to the difference of the Doppler frequencies:
ΔFg = Fg ₂ -Fg ₁ .Fg = Fg ₂ - Fg ₁ .

Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 52 и поступает на первый вход измерителя частоты 53. Указанная разность доплеровских частот в азимутальной плоскости измеряется измерителем частоты 53 и поступает в вычислительный блок 59 и блок 54 регистрации. This voltage is extracted by a narrow-band filter 52 and supplied to the first input of the frequency meter 53. The indicated Doppler frequency difference in the azimuthal plane is measured by the frequency meter 53 and enters the computing unit 59 and the registration unit 54.

В вычислительном блоке 59 определяются тангенциальная составляющая вектора скорости излучателя:

и модуль вектора скорости излучателя

Время задержки τ_З линии 32 задержки выбирается таким образом, чтобы можно было зарегистрировать и проанализировать основные параметры обнаруженного ФМН-сигнала. По истечении этого времени напряжение с выхода линии 32 задержки поступает на вход сброса порогового блока 31 и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом блок 18 поиска переводится в режим поиска, а ключи 33 и 34 закрываются, т.е. возвращаются в свои исходные состояния. При обнаружении следующего ФМН-сигнала работа устройства происходит аналогичным образом.In the computing unit 59 determines the tangential component of the velocity vector of the emitter:

and module of the radiator velocity vector

The delay time τ _{3 of} the delay line 32 is selected so that it is possible to register and analyze the main parameters of the detected PSK signal. After this time, the voltage from the output of the delay line 32 is supplied to the reset input of the threshold unit 31 and resets its contents to zero. In this case, the search unit 18 is transferred to the search mode, and the

keys

33 and 34 are closed, i.e. return to their original state. When the next PSK signal is detected, the device operates in a similar way.

Получив на приемном пункте информацию о частоте, модулирующем коде, местоположении и параметрах движения угнанного транспортного средства, сотрудники ГИБДД принимают соответствующие меры по задержанию угонщика и транспортного средства. Having received at the receiving point information on the frequency, modulating code, location and motion parameters of the stolen vehicle, the traffic police take appropriate measures to detain the hijacker and vehicle.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими аналогичными устройствами обеспечивает не только передачу по радиоканалу тревожной информации об угнанном транспортном средстве и определение его азимута β, но и позволяет пассивным фазовым методом определить дальность D до угнанного транспортного средства, его радиальную скорость

и угловую скорость по азимуту β. При этом по измеренным значениям дальности D и угловой скорости

определяется тангенциальная составляющая V₂ вектора скорости транспортного средства, а по измеренным значениям четырех радионавигационных параметров: двух координат D, β и двух скоростей

определяется модуль вектора скорости транспортного средства, т.е. наряду с местоположением определяются и параметры движения угнанного транспортного средства. Тем самым расширяются технические возможности противоугонного устройства и повышается надежность защиты транспортного средства от угона и краж.Thus, the proposed device in comparison with the prototype and other similar devices provides not only the transmission via the radio channel of alarming information about the stolen vehicle and the determination of its azimuth β, but also allows the passive phase method to determine the distance D to the stolen vehicle, its radial speed

and angular velocity in azimuth β. Moreover, according to the measured values of the range D and angular velocity

the tangential component V ₂ of the vehicle’s speed vector is determined, and from the measured values of the four radio navigation parameters: two coordinates D, β and two speeds

the module of the vehicle speed vector is determined, i.e. Along with the location, the motion parameters of the stolen vehicle are also determined. Thereby expanding the technical capabilities of the anti-theft device and increasing the reliability of protecting the vehicle from theft and theft.

Claims

An anti-theft device for a vehicle, containing an intermittent signal generator on the vehicle, one of the supply terminals of which is connected via the ignition key to the plus bus of the power source, an electromagnetic relay, the winding of which is connected to the output of the intermittent signal generator, and the NC contact is connected in series to the ignition coil circuit with ignition key, remote switch with two antiphase windings, opening and closing contacts, connected in series a master oscillator, a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the discontinuous signal generator, and the transmitter connected to the transmitting antenna, directly connects one of the terminals of the current-limiting resistor, the first and second windings of the remote switch, and through the ignition key - one of the supply terminals of the master oscillator, phase manipulator and transmitter, the closing and opening contacts of the first winding of the remote switch are connected between one of ode of the reed switch and second terminals of the first and second windings of the remote switch, respectively, the make contact of the second winding of which is connected between the other output of the current-limiting resistor and the anode of the LED, the cathode of which and the other output of the reed switch directly, and the other supply leads of the master oscillator, phase manipulator and transmitter through the opening contact the second windings of the remote switch are connected to the negative bus of the power source, and a measuring channel located at the receiving point, consisting of a series-connected search unit, a first local oscillator, a first mixer, the second input of which is connected to the output of the receiving antenna, an amplifier of the first intermediate frequency, a frequency doubler, a second spectral width meter, a comparison unit, whose second input is connected to the amplifier output through the first spectral width meter the first intermediate frequency, a threshold block, the second input of which is connected to the output of the delay line, the first key, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, an amplifier of the second intermediate frequency, a frequency detector, a trigger and the first registration unit, and of the second key, connected in series to the output of the first local oscillator, the second input of which is connected to the output of the threshold block, the first the frequency meter and the second registration unit, while the output of the threshold unit is additionally connected to the inputs of the delay line and the search unit, and two direction finding channels, each of which consists of after consistently included in the receiving antenna, mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator of the measuring channel, the amplifier of the first intermediate frequency, a multiplier, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the second intermediate frequency of the measuring channel, narrow-band filter, phase detector, the second input of which is connected to the output the second local oscillator of the measuring channel, and the registration unit, characterized in that it is equipped with a third and fourth multipliers, third, fourth and fifth knots filters, the fifth and sixth mixers, the fourth amplifier of the first intermediate frequency, the third and fourth phase detectors, the second and third frequency meters, the computing unit, the fifth and sixth recording units, and the third multiplier, the second are connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency of the measuring channel the input of which is connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency of the second direction-finding channel, the third narrow-band filter, the second frequency meter and the fourth recording unit, the fourth multiplier is connected in series to the output of the receiving antenna of the first direction-finding channel, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency of the second direction-finding channel, the fourth narrow-band filter, the third phase detector, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, the fourth phase detector , the second input of which is connected to the output of the phase detector of the first direction-finding channel, and the computing unit, measure the output of the receiving antenna the fifth channel, the second input of which is connected to the first output of the reference frequency unit, the fourth amplifier of the first intermediate frequency, the sixth mixer, the second input of which is connected to the second output of the reference frequency unit, the fifth narrow-band filter and the third frequency meter, the first output of which is connected with the sixth registration unit, and the second output is connected to the second input of the computing unit, the third, fourth and fifth inputs of which are connected to the outputs of the first and second meters astots and the third phase detector, respectively.