RU2254596C2 - System of identification of mobile objects - Google Patents
System of identification of mobile objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254596C2 RU2254596C2 RU2003124994/09A RU2003124994A RU2254596C2 RU 2254596 C2 RU2254596 C2 RU 2254596C2 RU 2003124994/09 A RU2003124994/09 A RU 2003124994/09A RU 2003124994 A RU2003124994 A RU 2003124994A RU 2254596 C2 RU2254596 C2 RU 2254596C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- output
- input
- adder
- computing device
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах идентификации подвижных объектов, к которым предъявляются требования по повышенной имитоустойчивости.The present invention relates to radio engineering and can be used in identification systems for moving objects, which are required for high imitation resistance.
Известна [1] вторичная радиолокационная система, предназначенная для опознавания подвижных объектов и состоящая из радиолокационной станции, запросчика, включающего шифратор, передатчик, циркулятор, приемопередающую антенну, приемник, дешифратор, блок памяти и блок отображения информации, и ответчик, содержащий приемопередающую антенну, циркулятор, приемник, дешифратор, блок памяти, шифратор и передатчик.Known [1] is a secondary radar system for identifying moving objects and consisting of a radar station, an interrogator including an encoder, transmitter, circulator, transceiver antenna, receiver, decoder, memory unit and information display unit, and a transponder containing transceiver antenna, circulator , receiver, decoder, memory unit, encoder and transmitter.
В этой системе передатчик запросчика формирует шифрованные кодированные сигналы, которые излучаются антенной запросчика, принимаются антенной ответчика, усиливаются приемником, дешифрируются и поступают в блок памяти, где сравниваются с кодом, присвоенным объекту, на который установлен ответчик, и при их совпадении шифратор ответчика модулирует передатчик, формирующий кодированный сигнал, который излучается приемопередающей антенной ответчика, принимается приемопередающей антенной запросчика, усиливается приемником, декодируется дешифратором и поступает в блок памяти и на блок отображения информации, на котором отображается код, присвоенный объекту установки ответчика.In this system, the interrogator transmitter generates encrypted encoded signals that are emitted by the interrogator antenna, received by the transponder antenna, amplified by the receiver, decrypted and transferred to the memory unit, where they are compared with the code assigned to the object on which the transponder is installed, and if they coincide, the transponder encoder modulates the transmitter generating a coded signal that is emitted by the transponder’s transceiver antenna, received by the interrogator’s transceiver antenna, amplified by the receiver, decoded the decoder and enters the memory unit and the information display unit, which displays the code assigned to the installation object of the responder.
Недостатком этой системы является низкая имитоустойчивость, так как коды запросных и ответных импульсов не изменяются и могут быть определены и использованы для дезинформации.The disadvantage of this system is the low imitability, since the codes of interrogation and response pulses do not change and can be determined and used for misinformation.
Поэтому в запросчиках применяют сигналы, коды которых синхронно изменяются с кодами ответчика, что повышает имитоустойчивость системы опознавания.Therefore, interrogators use signals whose codes synchronously change with the codes of the responder, which increases the imitability of the recognition system.
Наиболее близким аналогом (прототипом) по совокупности признаков является система опознавания «свой-чужой» [2], включающая (фиг.1) запросчик 41, в состав которого входят генератор импульсов (ГИ) 1, цифровой счетчик (ЦС) 2, кодовое вычислительное устройство (КВУ) 3, вычитающее устройство (ВУ) 4, второй вход которого подключен к выходу декодера 5 ответного сигнала (ДОС), соединенного с выходом приемника ответного сигнала (ПрОС) 6, синхронизатор по фазе 7, синхронизатор цифрового кода 8, вторая линия задержки 16, первая линия задержки 17, регистр запросного числа 19, первый электронный ключ (ЭК) 20, второй электронный ключ 21, четвертая линия задержки 23, кодер запросного числа (КЗЧ) 25, передатчик (ПРД) 26, антенный коммутатор (АК) 27, счетчик тактовых импульсов (СТИ) 28, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 29, схема совпадения (СС) 42, шифровальная колодка (ШК) 44, и ответчик 40, включающий генератор импульсов (ГИ) 9, цифровой счетчик (ЦС) 10, кодовое вычислительное устройство (КВУ) 11, сумматор кодов 12, кодирующее устройство (КУ) 13, передатчик ответного сигнала 14, четвертая линия задержки 18, четвертый электронный ключ 22, третий электронный ключ 24, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 30, счетчик тактовых импульсов (СТИ) 31, буферный регистр (БР) 32, антенный коммутатор (АК) 33, приемник запросного сигнала (ПрЗС) 34, декодер запросного числа (ДЗЧ) 35, регистр запросного числа (РЗЧ) 36, сумматор по модулю два 37, регистр пароля (РП) 38, счетчик совпадений (СС) 39, пятая линия задержки (ЛЗ) 43, шифровальная колодка (ШК) 45.The closest analogue (prototype) in terms of features is a friend-or-foe recognition system [2], including (Fig. 1) an
Связи между указанными блоками соответствуют приведенным на фиг.1.The relationship between these blocks correspond to those shown in figure 1.
Принцип работы системы состоит в том, что перед использованием объекта, например, самолета, на котором установлен ответчик 40, блоками 7 и 8 запросчика проводным каналом осуществляется синхронизация ГИ 9 и ЦС 10 ответчика сигналами, снимаемыми с выходов ГИ 1 и ЦС 2 запросчика 41. Как показано в [2], если обеспечить относительную стабильность частот, генерируемых ГИ 1 и ГИ 9, порядка 10-7, то в течение 28 ч непрерывной работы после синхронизации ЦС 2 и ЦС 10 будут показывать одинаковые числа, которые поступают соответственно на КВУ 3 и КВУ 11, призванные выполнять последовательность математических и логических операций, обеспечивающих синхронное изменение выходных кодов КВУ 3 и КВУ 11 по случайному закону. Этот код подается через ШК 44 на вход РЗЧ 19.The principle of the system is that before using the object, for example, an airplane on which the
В режиме запроса, осуществляемом оператором или автоматически, код, записанный в РЗЧ 19, через ЭК 20 и КЗЧ 25 модулирует передатчик 26, колебания которого через АК 27 подводятся к антенне запросчика, излучаются, принимаются антенной ответчика, через АК 33 подводятся к приемнику 34, усиливаются им, декодируются ДЗЧ 35 и поступают через РЗЧ 36 на сумматор по модулю два 37, на вторые входы которого подается код с выхода регистра пароля 38. При совпадении этих кодов СС 39 формирует сигнал, поступающий на второй вход передатчика ответного сигнала 14, передающий код с выхода сумматора 12, представляющий собой сумму кодов с выхода КВУ 11 и кода пароля. Следовательно, передатчик 14 запускается лишь в том случае, если коды, записанные в КВУ 3 и КВУ 11, совпадают. СВЧ колебания передатчика 14 подводятся к АК 33, излучаются приемо-передающей антенной ответчика 40, принимаются антенной запросчика 41, через АК 27 поступают на приемник 6, усиливаются им, декодируются ДОС 5 и поступают на вторые входы ВУ 4, на первые входы которого поступает код с выхода КВУ 3. Таким образом, на выходе ВУ 4 формируется код пароля.In the request mode, carried out by the operator or automatically, the code recorded in the
Синхронное изменение по случайному закону кодового числа (кода) на выходах КВУ 3 и КВУ 11 и дополнительное шифрование запросного кода ШК 44 обеспечивают высокую имитоустойчивость этой системы. Как показано в [2], с.10, вероятность Р правильного ответа в единичной попытке распознаванияSynchronous change in the random code number (code) at the outputs of the
где m - число символов кода.where m is the number of characters of the code.
Следовательно, выбирая число m, можно обеспечить требуемое значение вероятности Р.Therefore, choosing the number m, we can provide the required value of probability P.
Недостатками этой системы являются необходимость начальной синхронизации генераторов импульсов 1 и 9 и цифровых счетчиков 2 и 10 запросчика и ответчика проводным каналом связи, что не представляется возможным при установке ответчика на ряде подвижных объектов (танках, морских судах и т.п.), и рассинхронизация генераторов импульсов 1 и 9, которая может возникнуть, как уже отмечалось, через 28 ч непрерывной работы даже при высокой относительной стабильности (10-7) частот генераторов импульсов запросчика и ответчика.The disadvantages of this system are the need for initial synchronization of
Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности системы опознавания объектов за счет исключения начальной синхронизации запросчика и ответчика проводным каналом связи и обеспечения практически непрерывного синхронного режима работы запросчика и ответчика.The aim of the invention is to increase the efficiency of the object recognition system by eliminating the initial synchronization of the interrogator and the responder with a wired communication channel and providing an almost continuous synchronous operation mode of the interrogator and the responder.
Поставленная цель достигается тем, что в известную систему опознавания, включающую запросчик, в состав которого входят кодовое вычислительное устройство, шифровальная колодка, последовательно соединенные кодер запросного числа, передатчик, антенный коммутатор и антенна, последовательно соединенные приемник ответного сигнала, вход которого подключен ко второму выходу антенного коммутатора, декодер ответного сигнала и вычитающее устройство, и ответчик, включающий последовательно соединенные кодовое вычислительное устройство, сумматор кодов, кодирующее устройство, передатчик, антенный коммутатор и антенну, последовательно соединенные приемник запросных сигналов, вход которого подключен ко второму выходу антенного коммутатора, декодер запросного числа, регистр запросного числа, сумматор по модулю два и счетчик совпадений, последовательно соединенные шифровальную колодку и буферный регистр, дополнительно введены: в запросчик последовательно соединенные приемоиндикатор спутниковой радионавигационной системы и преобразователь информации, последовательно соединенные задатчик кода объекта, сумматор кодов, второй вход которого подключен к выходу кодового вычислительного устройства, а выход - к входу шифровальной колодки, выход которой подключен ко второму входу вычитающего устройства и третьему входу кодера запросного числа, первый выход преобразователя информации подключен к первому входу кодового вычислительного устройства и первому входу задатчика кода, второй выход - ко вторым входам кодового вычислительного устройства и задатчика кода, третьему входу сумматора кодов и первому входу кодера запросного числа, третий выход - к третьим входам кодового вычислительного устройства и задатчика кодов, четвертый выход - к четвертому входу сумматора кодов, пятый выход - ко второму входу кодера запросного числа, шестой выход - к четвертому входу кодера запросного числа, а в ответчик введены последовательно соединенные приемоиндикатор спутниковой радионавигационной системы, преобразователь информации и датчик кода объекта, выход которого подсоединен ко второму входу сумматора кодов, вход шифровальной колодки подключен ко второму выходу сумматора кодов, первый выход преобразователя информации подключен к первым входам кодового вычислительного устройства и датчика кода объекта и третьему входу сумматора кодов, второй выход - ко вторым входам кодового вычислительного устройства, датчика кода объекта, регистра запросного числа и буферного регистра и четвертому входу сумматора кодов, третий выход - к третьим входам кодового вычислительного устройства и датчика кода объекта, четвертый выход - к пятому входу сумматора кодов, пятый выход - к третьему входу буферного регистра, шестой выход - к третьему входу регистра запросного числа, седьмой выход - к четвертым входам регистра запросного числа и буферного регистра, восьмой выход - к шестому входу сумматора кодов, а девятый выход - ко второму входу кодового устройства.This goal is achieved by the fact that in the well-known identification system, including the interrogator, which includes a code computing device, an encryption block, serially connected encoder of the request number, transmitter, antenna switch and antenna, serially connected receiver of the response signal, the input of which is connected to the second output antenna switch, a decoder of the response signal and a subtractor, and a transponder including a series-connected code computing device, the sum codes, encoder, transmitter, antenna switch and antenna, serially connected receiver of request signals, the input of which is connected to the second output of the antenna switch, decoder of request number, register of request number, adder modulo two and counter of coincidences, encryption block and buffer connected in series register, additionally entered: in the interrogator, a serial-connected receiver of a satellite radio navigation system and an information converter, connected in series The code setter of the object, the code adder, the second input of which is connected to the output of the code computing device, and the output to the input of the encryption block, the output of which is connected to the second input of the subtracting device and the third input of the encoder of the request number, the first output of the information converter is connected to the first input of the code the computing device and the first input of the code generator, the second output is to the second inputs of the code computing device and the code generator, the third input of the code adder and the first input of the encoder and the request number, the third output is to the third inputs of the code computing device and the code generator, the fourth output is to the fourth input of the code adder, the fifth output is to the second input of the request number encoder, the sixth output is to the fourth input of the request number encoder, and entered into the responder the serial-connected receiver-indicator of the satellite radio navigation system, the information converter and the object code sensor, the output of which is connected to the second input of the code adder, the input of the encryption block is connected to the second ode to the code adder, the first output of the information converter is connected to the first inputs of the code computing device and the object code sensor and the third input of the code adder, the second output to the second inputs of the code computing device, object code sensor, request number register and buffer register, and the fourth input of the code adder , the third output - to the third inputs of the code computing device and the object code sensor, the fourth output - to the fifth input of the code adder, the fifth output - to the third input of the buffer register tra, the sixth output is to the third input of the request number register, the seventh output is to the fourth inputs of the request number register and buffer register, the eighth output is to the sixth input of the code adder, and the ninth output is to the second input of the code device.
Выходом системы является выход вычитающего устройства, содержащий информацию о номере объекта и его координатах.The output of the system is the output of the subtractor containing information about the object number and its coordinates.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что для обеспечения высокой имитоустойчивости случайное синхронное кодирование запросных и ответных сигналов осуществляется с использованием информации о времени и координатах, получаемой с помощью приемоиндикаторов спутниковой радионавигационной системы, вводимых в состав запросчика и ответчика.The essence of the invention lies in the fact that to ensure high imitability, random synchronous coding of interrogation and response signals is carried out using information about the time and coordinates obtained using the receiver indicators of the satellite radio navigation system, introduced into the interrogator and the responder.
Сравнение заявляемого системы с прототипом показывает наличие вновь вводимых блоков: приемоиндикатора (ПИ) спутниковой радионавигационной системы (СРНС) и преобразователя информации в запросчик и ответчик, задатчика кода и сумматора кодов в запросчик, датчика кода объекта в ответчик.Comparison of the claimed system with the prototype shows the presence of newly introduced blocks: a receiver-indicator (PI) of a satellite radio navigation system (SRNS) and an information converter into an interrogator and a responder, a code generator and a code adder into an interrogator, an object code sensor in the responder.
Введение подобных блоков для повышения имитоустойчивости из общедоступных источников неизвестно, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию «Новизна».The introduction of such blocks to increase imitability from public sources is unknown, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "Novelty."
Вновь введенные блоки известны и описаны в литературе:Newly introduced blocks are known and described in the literature:
- приемоиндикаторы СРНС в [3], с.264-393;- SRNS receiver indicators in [3], p.264-393;
- сумматоры кодов в [4], с.331-334;- adders of codes in [4], p.331-334;
- задатчики кода в [5], с.174.- code adjusters in [5], p. 174.
Преобразователь информации может быть выполнен по схеме, приведенной на фиг.4, содержащей широко применяемые согласующее устройство и контроллер, описанный, например, в [6], с.128, 151.The information converter can be performed according to the scheme shown in figure 4, containing widely used matching device and controller, described, for example, in [6], p.128, 151.
Однако их включение в соответствии с описанными связями дает возможность синхронно перестраивать коды излучаемых запросных и ответных сигналов и повысить тем самым имитоустойчивость системы без применения проводного канала связи между запросчиком и ответчиком.However, their inclusion in accordance with the described relationships makes it possible to synchronously rebuild the codes of the emitted interrogation and response signals and thereby increase the system resilience without using a wired communication channel between the interrogator and the responder.
Такое решение явным образом не следует из уровня техники, что соответствует критерию «Изобретательский уровень».Such a solution does not explicitly follow from the prior art, which meets the criterion of "Inventive step".
Сущность предлагаемого изобретения поясняется дальнейшим описанием и чертежами, на которых представлены:The essence of the invention is illustrated by a further description and drawings, which show:
- фиг.1 - функциональная схема прототипа;- figure 1 is a functional diagram of a prototype;
- фиг.2 - функциональная схема предлагаемой системы;- figure 2 is a functional diagram of the proposed system;
- фиг.3 - возможная функциональная схема приемоиндикатора спутниковой радионавигационной системы;- figure 3 is a possible functional diagram of the receiver-indicator of a satellite radio navigation system;
- фиг.4 - возможная функциональная схема преобразователя информации;- figure 4 is a possible functional diagram of the information converter;
- фиг.5 - алгоритм работы контроллера запросчика;- figure 5 - algorithm of the interrogator;
- фиг.6 - алгоритм работы контроллера ответчика;- 6 - algorithm of the controller of the responder;
- фиг.7 - алгоритм формирования запросного сигнала и его декодирования;- Fig.7 is an algorithm for generating a request signal and its decoding;
- фиг.8 - сигналы, поясняющие принцип работы системы.- Fig. 8 - signals explaining the principle of the system.
Система опознавания представлена на фиг.2, на которой обозначены:The identification system is presented in figure 2, which indicates:
1 - запросчик;1 - interrogator;
2 - приемоиндикатор спутниковой радионавигационной системы (ПИСРНС);2 - receiver-indicator of a satellite radio navigation system (PISRNS);
3 - преобразователь информации (ПИ);3 - information converter (PI);
4 - кодовое вычислительное устройство (КВУ);4 - code computing device (HLC);
5 - сумматор кодов (СК);5 - adder codes (SC);
6 - задатчик кода (ЗК);6 - code setter (ZK);
7 - шифровальная колодка (ШК);7 - cipher block (ШК);
8 - кодер запросного числа (КЗЧ);8 - request number encoder (KCH);
9 - передатчик запросчика (ПрдЗ);9 - transmitter interrogator (PRDZ);
10 - антенный коммутатор (АК);10 - antenna switch (AK);
11 - антенна запросчика (AЗ);11 - interrogator antenna (AZ);
12 - приемник ответного сигнала (ПрОС);12 - receiver response signal (ProS);
13 - декодер ответного сигнала (ДОС);13 - decoder response signal (DOS);
14 - вычитающее устройство (ВУ);14 - subtractive device (WU);
15 - ответчик;15 - the defendant;
16 - антенна ответчика;16 - transponder antenna;
17 - антенный коммутатор (АК);17 - antenna switch (AK);
18 - приемник запросного сигнала (ПрЗС);18 - request signal receiver (PRZS);
19 - декодер запросного числа (ДЗЧ);19 - request number decoder (DZCH);
20 - регистр запросного числа (РЗЧ);20 - the register of the request number (RZCh);
21 - сумматор по модулю два (СМД);21 - adder modulo two (SMD);
22 - счетчик совпадений (СС);22 - hit counter (SS);
23 - датчик кода объекта (ДКО);23 - object code sensor (ATP);
24 - приемоиндикатор спутниковой радионавигационной системы (ПИСРНС);24 - receiver-indicator of a satellite radio navigation system (PISRNS);
25 - преобразователь информации (ПИ);25 - information converter (PI);
26 - кодовое вычислительное устройство (КВУ);26 - code computing device (HLC);
27 - сумматор кодов (СК);27 - adder codes (SC);
28 - шифровальная колодка (ШК);28 - encryption block (HQ);
29 - буферный регистр (БР);29 - buffer register (BR);
30 - кодирующее устройство (КУ);30 - coding device (KU);
31 - передатчик ответчика (ПрдО).31 - transponder transmitter (PrdO).
Связи между вышеперечисленными блоками соответствуют приведенным на фиг.2.Communication between the above blocks correspond to those shown in figure 2.
Приемоиндикатор 2 (24) (фиг.3) содержит:Receiver 2 (24) (figure 3) contains:
32 - антенный блок (АБ);32 - antenna unit (AB);
33 - приемник (ПРМ);33 - receiver (PFP);
34 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);34 - analog-to-digital Converter (ADC);
35 - коррелятор;35 - correlator;
36 - блок интерфейса (БИ);36 - interface unit (BI);
37 - сигнальный процессор (СП);37 - signal processor (SP);
38 - навигационный процессор (НП);38 - navigation processor (NP);
39 - интерфейсное устройство (ИУ).39 - interface device (DUT).
Связи между указанными блоками соответствуют приведенным на фиг.3.The relationship between these blocks correspond to those shown in Fig.3.
Преобразователь информации (ПИ) 3 (25) (фиг.4) содержит последовательно соединенные:The information Converter (PI) 3 (25) (figure 4) contains serially connected:
40 - согласующее устройство (СУ);40 - matching device (SU);
41 - контроллер.41 - controller.
На фиг.8 представлены:On Fig presents:
- а - время приема спутниковой информации ответчиком;- a - time of reception of satellite information by the respondent;
- б - время приема спутниковой информации запросчиком;- b - time of reception of satellite information by the interrogator;
- в - передача информации в ПИ 25;- c - information transfer to
- г - передача информации в ПИ 3;- g - information transfer in
- д - импульс установки в исходное состояние КВУ 4, СК 5, ЗК 6 и КЗЧ 8;- d - impulse installation in the initial state of the
- е - импульс записи информации в КВУ 4 и 3К 6;- e - the momentum of recording information in the
- ж - импульс записи информации в СК 5;- g - pulse recording information in
- и - импульс записи информации в КЗЧ 8;- and - the momentum of recording information in the
- к - импульсы на выходе 6 ПИ 3;- to - pulses at the output of 6
- л - СВЧ импульсы на выходе AЗ 11;- l - microwave pulses at the output of
- м - СВЧ импульсы на выходе АО 16;- m - microwave pulses at the output of
- н - импульсы на выходе ПрОС 18;- n - pulses at the output of
- о - импульс и установки в исходное состояние РЗЧ 20, СС 22, ДКО 23, КВУ 26, СК 27 и БР 29;- o - impulse and
- п - импульс записи информации в КВУ 26 и ДКО 23;- p - the momentum of recording information in the
- р - импульс записи информации в СК 27;- p is the momentum of recording information in
- с - импульс записи информации в БР 29;- c - pulse recording information in the
- т - импульс записи информации в РЗЧ 20;- t - pulse recording information in the
- у - импульсы считывания информации из РЗЧ 20 и ВР 29;- y - pulses of reading information from
- ф - импульсы записи информации в СК 27;- f - pulses of information recording in
- х - импульсы считывания информации из КУ 30.- x - pulses of reading information from
Система работает следующим образом. Сигналы, излучаемые одним из спутников СРНС типа «ГЛОНАСС» или GPS, принимаются (фиг.8) «а» и «б» антенными блоками 32 (фиг.3) ПИСРНС 24 и ПИСРНС 2 соответственно, усиливаются и преобразуются в сигналы промежуточной частоты, которые подаются на аналого-цифровой преобразователь 34, формирующий цифровые коды синусной и косинусной компонент принятого сигнала, поступающие на коррелятор 35, производящий их предварительную обработку, результаты которой через блок интерфейса 36 поступают на сигнальный процессор 37, производящий обработку цифрового сигнала, которая поступает на навигационный процессор 38, определяющий время и координаты объекта. Выходная информация НП 38 через интерфейсное устройство 39 подается в ПИ 23 и ПИ 3, формирующий параллельный код времени и импульсы «д», «е», «ж», «и» и «к». ПИ 3 (25) (фиг.4) содержит согласующее устройство 40, обеспечивающее преобразование выходного кода ПИСРНС в код, принятый для обеспечения работа контроллера 41.The system operates as follows. The signals emitted by one of the GLONASS or GPS type SRNS satellites are received (FIG. 8) “a” and “b” by the antenna units 32 (FIG. 3) PIRS 24 and
Алгоритмы контроллеров ПИ 3 и ПИ 25 представлены на фиг.5 и 6, соответственно.The algorithms of the
Импульсом «д», снимаемым с выхода 2 ПИ 3, блоки КВУ 4, СК 5, ЗК 6 и КЗЧ 8 устанавливаются в исходное состояние. Импульсом «е» с выхода 3 ПИ 3 код времени с выхода 1 ПИ 3 записывается в ЗК 6 и КВУ 4, выполняющее, как и в прототипе, последовательность математических и логических операций, обеспечивающих синхронное изменение выходных кодов КВУ 4 и КВУ 26 по случайному, одинаково изменяющемуся закону.The pulse "d", taken from the
Выходной код КВУ 4 поступает на входы 2 СК 5, на первые выходы которого с выхода ЗК 6 подаются коды запрашиваемого объекта, который выбирает оператор или задается по программе. Для повышения имитоустойчивости выходные коды ЗК 6 изменяются поступающим на вход 1 кодовым сигналом времени с выхода 1 ПИ 3 при поступлении импульса «е».The output code of the
Операция суммирования кодов в СК 5 осуществляется импульсом «ж», снимаемым с выхода 4 ПИ 3 и поступающим на вход 4 СК 5.The operation of summing codes in
Выходной код СК 5 через ШК 7, обеспечивающую дополнительную неопределенность в формировании запросного сигнала, подается на вход 3 КЗЧ 8 и записывается в него импульсом «и» с выхода 5 ПИ 3, поступающим на вход 2 КЗЧ 8. Таким образом, записанный в КЗЧ 8 код содержит информацию о времени t и номере запрашиваемого объекта и маркера сигнала.The output code of
Импульсы «к», снимаемые с выхода 6 ПИ 3 и задержанные на время τ3, необходимое для принятия информации ПИСРНС 24 ответчика и записи ее в БР 29, поступают на вход 4 КЗЧ 8, выходной сигнал которого осуществляет модуляцию ПрдЗ 9. СВЧ колебания ПрдЗ 9 через АК 10 подводятся к AЗ 11, излучаются, принимаются АО 16 ответчика 15, через АК 17 поступают на вход ПрЗС 18, усиливаются им и декодируются ДЗЧ 19.The pulses "k", taken from the output of 6
Сигналы спутника СРНС принимаются ПИСРНС 24, формирующим информацию о времени t и координатах запрашиваемого объекта, поступающую на ПИ 25, создающему на выходе информацию в виде параллельного кода о плановых координатах, времени и импульсы «о», «п», «р», «с», «т», «у», «ф» и "х". Алгоритм контроллера 40 блока ПИ 25 представлен на фиг.6. Импульсом «о», снимаемым с выхода 2 ПИ 25 и поступающим на вторые входы РЗЧ 20, ДКО 25, СС 22, КВУ 26, БР 29 и четвертый вход СК 27, вышеперечисленные блоки устанавливаются в исходное состояние. Импульсом «п» код времени с выхода 3 ПИ 25 записывается в КВУ 26 и ДКО 23. Импульсом «р», снимаемым с выхода 4 ПИ 25, коды с выходов КВУ 26 и ДКО 23 записываются в СК 27. Суммарный код с его выхода через ШК 28 поступает на вход 1 БР 29 и записывается импульсом «с» с выхода 5 ПИ 25, поступающим на вход 3 БР 29.The SRNS satellite signals are received by
Таким образом, в БР 29 записан код времени и код объекта, т.е. тот же код, что и код сигнала, излученного AЗ 11.Thus, in the
Кодовый сигнал запросчика 1 принимается АО 16, через АК 17 поступает на вход ПрЗС 18, усиливается им, декодируется ДЗЧ 19 и в виде параллельного кода поступает на вход 1 РЗЧ 20 и записывается в него импульсом «т», снимаемым с выхода 6 ПИ 25.The code signal of the
Время задержки t3 между импульсами «о» и «т» должно быть таким, чтобы к моменту поступления импульса «т» были приняты и декодированы запросные сигналы, излученные AЗ 11, и определяется какThe delay time t 3 between the pulses "o" and "t" should be such that by the time the pulse "t" arrives, the request signals emitted by
t3≥t1+t2+tпp+tc , t 3 ≥t 1 + t 2 + t pp + t c ,
где t1 - разность времени поступления сигналов спутника на входы ПИСРНС 2 и 24;where t 1 is the difference in the time of arrival of the satellite signals at the inputs of
t2 - время распространения сигнала между запросчиком и ответчиком;t 2 - signal propagation time between the interrogator and the responder;
tпp - время задержки сигнала в приемнике 18 ответчика;t pp is the delay time of the signal in the
tc - длительность запросного сигнала.t c is the duration of the interrogation signal.
Очевидно, что наибольшее значение Obviously the greatest value
где R - расстояние между запросчиком и ответчиком;where R is the distance between the interrogator and the respondent;
С - скорость света.C is the speed of light.
Точно также Similar
а but
где α - коэффициент, зависящий от типа приемника;where α is a coefficient depending on the type of receiver;
Δf - полоса пропускания приемника.Δf is the receiver bandwidth.
Если, например, R=300 км, α=1,37, Δf=5 МГц и tc=50 мкс, то t3≥1+1+0,000262+0,05≈2,05 мс.If, for example, R = 300 km, α = 1.37, Δf = 5 MHz and t c = 50 μs, then t 3 ≥1 + 1 + 0.000262 + 0.05≈2.05 ms.
Импульсы «у», число которых соответствует числу разрядов запросного кода с выхода 7 ПИ 25, поступают на четвертые входы РЗЧ 20 и БР 29, осуществляя считывание записанных в них кодов, поступающих соответственно на первый и второй входы СМД 21, формирующего импульсы при совпадении разрядов кодов, поступающих на его входы.The “y” pulses, the number of which corresponds to the number of bits of the request code from the
Снимаемые с выхода СМД 21 импульсы поступают на вход 1 СС 22, формирующую сигнал логической 1, поступающий на вход 2 ПИ 25, если коды, записанные в БР 29 и РЗЧ 20, совпадают, т.е. если код запросного числа соответствует коду объекта, на котором установлен ответчик. В этом случае ПИ 25 на выходе 8 формирует импульс «ф», который поступает на вход 6 СК 27 и вводит в него дополнительную информацию о плановых координатах объекта, поступающую на вход 3 СК 27. Импульсы «х», сформированные на выходе 9 ПИ 25, поступают на вход 2 КУ 30, модулирующего ПрдО 31, СВЧ, колебания которого через АК 17 подводятся к АО 16 и излучаются. Таким образом, излучаемые антенной ответчика сигналы содержат информацию о коде и координатах объекта, на котором установлен ответчик. Эти сигналы принимаются AЗ 11, усиливаются ПрОС 12, декодируются ДОС 13 и поступают на вход 1 ВУ 14, на выходе которого формируется информация о координатах объекта, на котором установлен ответчик.The pulses removed from the output of the
Процесс передачи, приема и сравнения принятой и записанной в ВУ 14 информации поясняется фиг.7, из которой следует, что код времени Nв с выхода 1 ПИ 3 модифицируется КВУ 4 в код N'30 и поступает на второй вход сумматора кодов 5, на первый вход которого подается код N'30, представляющий собой код модифицированный запрашиваемого объекта N30. Суммарный код NΣ=N'в+N'30 поступает на шифровальную колодку 7, обеспечивающую дополнительную неопределенность и формирующую на выходе код (N'в+N'30)', осуществляющий модуляцию передатчика 9.The process of transferring, receiving, and comparing the received and stored in the
В ответчике принятый код времени Nв с выхода 1 ПИ 25 поступает на вход 1 КВУ 26, формирующего на выходе модифицированный код N'в, и на первый вход ДКО 23, в котором записан код объекта N30. Снимаемые с выхода ДКО 23 модифицированный код N'30 и код N'в с выхода КВУ 26 поступают на сумматор кодов 27, на выходе которого формируется код (N'30+N'в), который модифицируется ШК 28 в код (N'в+N'30)' и поступает на БР 29. Таким образом, в РЗЧ 20 и БР 29 оказываются записаны одинаковые коды. Поэтому после их сравнения в СМД 21 СС 22 выдает сигнал на передачу информации, содержащей коды (N'о+N'30)' коды плановых координат объекта.In the transponder, the received time code N in from the
Эта информация передается ответчиком, принимается и обрабатывается запросчиком и поступает на первый вход ВУ 14, на второй вход которого поступает код с выхода ШК 7. Поскольку ответчик передает суммарный сигнал, содержащий коды (N'в+N'30)' и коды координат объекта, а на первый вход ВУ 14 поступают коды (N'в+N'30)', то на выходе ВУ 14 формируется код, содержащий информацию о координатах объекта, которая поступает на выход запросчика и сравнивается с информацией о координатах объекта, полученных с помощью бортовой радиолокационной станции, установленной в непосредственной близости с запросчиком.This information is transmitted by the transponder, received and processed by the interrogator, and fed to the first input of the
Объект считается идентифицированным, если его координаты, полученные вышеуказанными способами, совпадают.An object is considered identified if its coordinates obtained by the above methods coincide.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом позволяет отказаться от использования проводного канала для начальной синхронизации генераторов импульсов запросчика и ответчика и обеспечивает практически бесконечное время синхронного изменения по случайному закону кодов запросного и ответного сигналов, что обеспечивает высокую имитоустойчивость предлагаемой системы, особенно в условиях организованной разведки.The application of the proposed technical solution in comparison with the prototype allows you to abandon the use of a wired channel for the initial synchronization of the pulse generators of the interrogator and the responder and provides an almost infinite time of synchronous change according to the random law of the codes of the interrogation and response signals, which ensures high imitability of the proposed system, especially in conditions of organized reconnaissance .
Система может быть реализована.The system can be implemented.
Как показано в [3], с.210-211, в первой строке кадра навигационного сообщения, передаваемого каждым навигационным спутником навигационной системы ГЛОНАСС, содержится информация о времени начала кадра внутри текущих суток (пять старших разрядов передают число целых часов, шесть средних - число средних минут, младший разряд - число тридцати секундных интервалов). Для повышения имитоустойчивости можно дополнительно использовать информацию об х - вой составляющей вектора скорости (24 разряда) и х-ой координате n-го навигационного спутника (27 разрядов).As shown in [3], pp. 210-211, the first line of the frame of the navigation message transmitted by each navigation satellite of the GLONASS navigation system contains information about the start time of the frame within the current day (five high-order bits transmit the number of whole hours, six average bits - the number average minutes, low order - the number of thirty second intervals). To increase imitability, you can additionally use information about the x - component of the velocity vector (24 bits) and the x - th coordinate of the nth navigation satellite (27 bits).
Таким образом, используя только первую строку кадра навигационного сообщения, можно получить изменяющуюся информацию в виде 63 разрядов, которую можно использовать в запросчике и ответчике и передавать ее на вход кодовых вычислительных устройств вместо информации, снимаемой с выходов цифровых счетчиков 2 и 10 в прототипе.Thus, using only the first line of the navigation message frame, it is possible to obtain variable information in the form of 63 bits, which can be used in the interrogator and responder and transmit it to the input of code computing devices instead of the information taken from the outputs of
Предлагаемая система опознавания может быть использована, например, для идентификации судов, осуществляющих лицензионный лов рыбы в территориальных водах Российской Федерации (РФ), на которые должны быть установлены описанные выше ответчики. Необходимость такой идентификации вызвана тем, что ежегодные потери РФ из-за незаконного отлова рыбы превышают 700 млн. долларов США [7], с.6-10.The proposed identification system can be used, for example, to identify vessels engaged in licensed fishing in the territorial waters of the Russian Federation (RF), on which transponders described above should be installed. The need for such identification is due to the fact that the annual losses of the Russian Federation due to illegal fishing exceed $ 700 million [7], pp. 6-10.
Если ответчик устанавливается на судах морского флота, то может быть использован приемоиндикатор типа НАВИС СН 3102, обеспечивающий измерение времени с погрешностью не более 0,1 мкс [3], с.380-381.If the transponder is installed on ships of the navy, then a NAVIS SN 3102 type indicator can be used, which provides a time measurement with an error of not more than 0.1 μs [3], p.380-381.
В запросчике может быть использован приемоиндикатор ЛИДЕР, обеспечивающий измерение времени с погрешностью не более 0,1 мкс [3], с.389-390.In the interrogator, the LEADER receiver-indicator can be used, providing time measurement with an error of not more than 0.1 μs [3], pp. 389-390.
Пользуясь сведениями, приведенными в материалах заявки, можно разработать и изготовить, используя отечественную элементную базу, системы идентификации подвижных объектов, обладающие высокой имитоустойчивостью, которые можно использовать в народном хозяйстве и военной технике.Using the information provided in the application materials, it is possible to develop and manufacture, using the domestic element base, identification systems for moving objects with high imitation resistance, which can be used in the national economy and military equipment.
ЛитератураLiterature
1. Вторичная радиолокационная система. Авторское свидетельство СССР (SU) 3 1309754 по заявке на изобретение №39456 0/00-09 (22) от 22.08.85 г. Изобретения стран мира, №22, вып.85, МКИ G 01 R, RS, 1992 г., с.23.1. Secondary radar system. USSR author's certificate (SU) 3 1309754 for the application for invention No. 39456 0 / 00-09 (22) of 08.22.85. Inventions of the countries of the world, No. 22, issue 85, MKI G 01 R, RS, 1992, p.23.
2. Система опознавания «свой-чужой» Патент РФ №2191403 по заявке 2001133283/09 от 11.12.2001, кл.G 01 S 13/78, 13/74.2. The recognition system "friend or foe" Patent of the Russian Federation No. 2191403 on the application 2001133283/09 from 12/12/2001, CL G 01
3. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС. 2-ое издание, под редакцией В.Н.Харисова, А.И.Перова, В.А.Болдина. - М.: ИПРЖР, 1999, с.380-381, 389-390.3. Global satellite radio navigation system GLONASS. 2nd edition, edited by V.N.Kharisov, A.I. Perov, V.A.Boldin. - M .: IPRZhR, 1999, p. 380-381, 389-390.
4. У. Титце, К.Шенк. Полупроводниковая схемотехника. - М.: Мир, 1982, с.331-334.4. W. Titze, K. Schenk. Semiconductor circuitry. - M.: Mir, 1982, p.331-334.
5. З. Соботка, Я. Стары. Микропроцессорные системы. - М.: Энергоиздат, 1981, с.174.5. Z. Sobotka, J. Star. Microprocessor systems. - M.: Energoizdat, 1981, p. 174.
6. Боборыкин А.В. и др. Однокристальные микроЭВМ. - М.: Микап, 1994, с.128, 151.6. Boborykin A.V. and other single-chip microcomputers. - M .: Mikap, 1994, p.128, 151.
7. Моисеев B.C. и др. Разработка радиоэлектронной системы контроля зон рыболовства.//Электронное приборостроение. Выпуск 3 (19), 2001, с.6-10.7. Moses B.C. et al. Development of a radio-electronic system for monitoring fishing zones. // Electronic Instrument Making. Issue 3 (19), 2001, pp. 6-10.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124994/09A RU2254596C2 (en) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | System of identification of mobile objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124994/09A RU2254596C2 (en) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | System of identification of mobile objects |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003124994A RU2003124994A (en) | 2005-02-10 |
RU2254596C2 true RU2254596C2 (en) | 2005-06-20 |
Family
ID=35208551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003124994/09A RU2254596C2 (en) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | System of identification of mobile objects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2254596C2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522068C1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Hardware for small arms to signal on aiming line location in prohibited fire sector |
RU2536832C1 (en) * | 2014-02-04 | 2014-12-27 | Виктор Леонидович Семенов | Method for friend/foe principle based object recognition and apparatus therefor |
RU2543514C2 (en) * | 2013-07-15 | 2015-03-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Formation method of signals and information transmission in backward channel of radar identification system |
RU2549117C1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-04-20 | Виктор Леонидович Семенов | Method of transmission by the object of the secret information and device for its implementation |
RU2574601C1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-02-10 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт экономики, информатики и систем управления" (АО "ЦНИИ ЭИСУ") | Object recognition method |
RU2587474C1 (en) * | 2015-07-01 | 2016-06-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации | Method for detecting "own-alien" |
RU2769955C1 (en) * | 2021-06-22 | 2022-04-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | ”friend-foe” identification system based on a zero-disclosure authentication protocol |
-
2003
- 2003-08-11 RU RU2003124994/09A patent/RU2254596C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522068C1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Hardware for small arms to signal on aiming line location in prohibited fire sector |
RU2543514C2 (en) * | 2013-07-15 | 2015-03-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Formation method of signals and information transmission in backward channel of radar identification system |
RU2536832C1 (en) * | 2014-02-04 | 2014-12-27 | Виктор Леонидович Семенов | Method for friend/foe principle based object recognition and apparatus therefor |
RU2549117C1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-04-20 | Виктор Леонидович Семенов | Method of transmission by the object of the secret information and device for its implementation |
RU2574601C1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-02-10 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт экономики, информатики и систем управления" (АО "ЦНИИ ЭИСУ") | Object recognition method |
RU2587474C1 (en) * | 2015-07-01 | 2016-06-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации | Method for detecting "own-alien" |
RU2769955C1 (en) * | 2021-06-22 | 2022-04-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | ”friend-foe” identification system based on a zero-disclosure authentication protocol |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003124994A (en) | 2005-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1991403B (en) | Method and apparatus for signal processing in a satellite positioning system | |
US7515092B2 (en) | Sub-frame synchronized residual radar | |
CN101099089B (en) | Method and apparatus for increasing coherent integration length while receiving positioning signal | |
GB1605316A (en) | Improvements in or relating to identification of friend or foe(iff)systems | |
CA2561774A1 (en) | Secondary radar message decoding | |
CA3016332A1 (en) | Position estimation in a low earth orbit satellite communications system | |
US4193073A (en) | Method and apparatus for position determination | |
CN103562742B (en) | Synchronous and the forwarding of determination signal of geographic registration application and the method and system of the time variations in propagating for range observation, driver | |
AU2013294159B2 (en) | Satellite positioning signal receiving method and device | |
AU2012245010A1 (en) | Process and system to determine temporal changes in retransmission and propagation of signals used to measure distances, syncronize actuators and georeference applications | |
RU2254596C2 (en) | System of identification of mobile objects | |
RU2018855C1 (en) | Aircraft radio navigation system | |
US3947845A (en) | Altitude coding for collision avoidance system | |
RU2525343C1 (en) | Method for simultaneous determination of six motion parameters of spacecraft when making trajectory measurements and system for realising said method | |
RU2191403C1 (en) | Friend-or-foe identification system | |
US20070040733A1 (en) | Geographic and space positioning system and process | |
KR101986766B1 (en) | Spoofing system for satellite navigation and method thereof | |
RU2375723C2 (en) | Interrogating radar of active request-response system | |
US11269079B2 (en) | Method for authenticating the position supplied by GNSS systems which is also valid in situations in which the receiver is starting up cold | |
US11573085B2 (en) | Positioning system and method | |
US3728485A (en) | Time-multiplexed time reference dissemination system | |
RU2501036C1 (en) | Altimeter | |
RU2543514C2 (en) | Formation method of signals and information transmission in backward channel of radar identification system | |
RU2234109C1 (en) | Radar interrogator | |
US20230152754A1 (en) | Periodically varying frequencies for assured time transfer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080812 |