RU2447509C1 - Device for antivehicle mines detection - Google Patents

Device for antivehicle mines detection Download PDF

Info

Publication number
RU2447509C1
RU2447509C1 RU2011112104/08A RU2011112104A RU2447509C1 RU 2447509 C1 RU2447509 C1 RU 2447509C1 RU 2011112104/08 A RU2011112104/08 A RU 2011112104/08A RU 2011112104 A RU2011112104 A RU 2011112104A RU 2447509 C1 RU2447509 C1 RU 2447509C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
phase
input
frequency
detector
Prior art date
Application number
RU2011112104/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев (RU)
Виктор Иванович Дикарев
Валерий Антонович Шубарев (RU)
Валерий Антонович Шубарев
Владимир Николаевич Петрушин (RU)
Владимир Николаевич Петрушин
Николай Николаевич Иванов (RU)
Николай Николаевич Иванов
Владимир Анатольевич Калинин (RU)
Владимир Анатольевич Калинин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Авангард" filed Critical Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority to RU2011112104/08A priority Critical patent/RU2447509C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2447509C1 publication Critical patent/RU2447509C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: device contains Doppler UHF sensor 1, antenna 2, very-low-frequency seismic sensor 3 of vehicle body bouncing, controlled radio transmitter 5, as well as radio receiver 14 with radio frequency amplifier 15, phase doubler 16, spectrum analysers 17 and 18, comparator unit 19, key 20, amplitude limiters 21 and 25, phase-lock detector 22, audio signals amplifier 23, sound emitting device 24, narrow-band filters 26 and 28, phase-halving circuit 27, frequency detector 29, balance switch 31, phase detector 32, multipliers 34 and 35, phase shifters 36 - for +45°, 37 - for -45°, phase shifter 41- for +90°, low pass filters 38 and 39.
EFFECT: higher device resistance to narrow-band interference due to their suppression.
2 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к области технических средств борьбы с терроризмом и может быть использовано для предотвращения подрыва механических транспортных средств (автомобилей) путем заблаговременного выявления установленных на них противотранспортных мин.The proposed device relates to the field of technical means of combating terrorism and can be used to prevent the undermining of motor vehicles (vehicles) by identifying in advance the anti-vehicle mines installed on them.

Существующие армейские и коммерческие миноискатели не могут обнаруживать мины и взрывные устройства на фоне помех от близко расположенного металлического корпуса механического транспортного средства [1].Existing army and commercial mine detectors cannot detect mines and explosive devices against the background of interference from a nearby metal case of a power-driven vehicle [1].

Известны устройства обнаружения противотранспортных мин (патенты РФ №№2124758, 2173889, 2212712; патент США №4752778: Ивлев С., Щербаков Г. и др. Поиск и обезвреживание взрывных устройств. - М.: АЭН РФ, 1996, с.48-51, 59-69; Дикарев В.И., Койнаш Б.В., Сандулов Ю.А., Сальников В.П. Взрывоопасные объекты: Методы и средства поиска, обнаружения, обезвреживания и утилизации. - СПб.: Лань, 2001 и другие).Known devices for detecting anti-vehicle mines (RF patents No. 2142758, 2173889, 2212712; US patent No. 4752778: Ivlev S., Scherbakov G. et al. Search and disposal of explosive devices. - M .: AEN RF, 1996, p. 48- 51, 59-69; Dikarev V.I., Koinash B.V., Sandulov Yu.A., Salnikov V.P. Explosive Hazardous Objects: Methods and Means of Search, Detection, Disinfection and Disposal.- St. Petersburg: Lan, 2001 and others).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является «Устройство обнаружения противотранспортных мин» (патент РФ №2212712, G08B 13/14, 2001), которое и выбрано в качестве прототипа.Of the known devices, the closest to the proposed one is the "Anti-vehicle mine detection device" (RF patent No. 2212712, G08B 13/14, 2001), which is selected as a prototype.

Известное устройство обеспечивает повышение информативности и достоверности обнаружения противотранспортных мин путем использования сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) на одной несущей частоте.The known device provides an increase in the information content and reliability of detection of anti-vehicle mines by using complex signals with combined amplitude modulation and phase shift keying (AM-FMN) on a single carrier frequency.

Однако известное устройство имеет низкую помехоустойчивость к узкополосным помехам.However, the known device has a low noise immunity to narrowband interference.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости устройства к узкополосным помехам путем их подавления.An object of the invention is to increase the noise immunity of the device to narrowband interference by suppressing them.

Поставленная задача решается тем, что устройство обнаружения противотранспортных мин, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, доплеровский СВЧ-датчик, состоящий из генератора, приемоиндикаторного устройства и антенны, инфранизкочастотный сейсмический датчик вертикальных колебаний корпуса транспортного средства, механически жестко соединенный с его корпусом, переключаемую логическую схему И-ИЛИ, управляемый радиопередатчик и автономное радиоприемное устройство, при этом выходы доплеровского СВЧ и сейсмического датчиков подключены ко входам логической схемы И-ИЛИ, выход которой подсоединен к управляющему входу управляемого радиопередатчика, антенна доплеровского СВЧ-датчика выполнена из коаксиальных передающего и приемного кабелей с перфорационными отверстиями, работающих на принципе «вытекания волн» и нагруженных на активные сопротивления, равные по величине их волновому сопротивлению, передающий кабель прикреплен к металлическому днищу транспортного средства по его внешнему периметру, а приемный коаксиальный кабель прикреплен внутри к днищу вдоль передающего кабеля на расстоянии от него 0,1-0,3 м, управляемый радиопередатчик выполнен в виде последовательно включенных опорного генератора, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом источника аналоговых сообщений, усилителя мощности и передающей антенны, автономное радиоприемное устройство выполнено в виде последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты, удвоителя фазы, второго анализатора спектра, блока сравнения, второй вход которого через первый анализатор спектра соединен с выходом усилителя высокой частоты, ключа, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, первого амплитудного ограничителя, синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом ключа, усилителя сигналов звуковой частоты и акустического излучателя, к выходу удвоителя фазы последовательно подключены второй амплитудный ограничитель, первый узкополосный фильтр, делитель фазы на два, второй узкополосный фильтр, частотный детектор, триггер, балансный переключатель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного ограничителя, а также блок регистрации, отличается от ближайшего аналога тем, что автономное радиоприемное устройство снабжено двумя перемножителями, двумя фильтрами нижних частот, фазовращателем на +45°, фазовращателем на -45°, фазовращателем на +90°, двумя блоками вычитания, причем к выходу первого амплитудного ограничителя последовательно подключены первый перемножитель, второй вход которого через фазовращатель на +45° соединен с выходом балансного переключателя, первый фильтр нижних частот, первый блок вычитания, фазовращатель на +90° и второй блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, а выход подключен к блоку регистрации, к выходу первого амплитудного ограничителя последовательно подключены второй перемножитель, второй вход которого через фазовращатель на -45° соединен с выходом балансного переключателя, и второй фильтр нижних частот, выход которого подключен ко второму входу первого блока вычитания.The problem is solved in that the anti-vehicle mine detection device, comprising, in accordance with the closest analogue, a Doppler microwave sensor consisting of a generator, a receiver-indicator device and an antenna, an infra-low-frequency seismic sensor of vertical vibrations of the vehicle’s body, mechanically rigidly connected to its body, switchable an AND-OR logic circuit, a controlled radio transmitter and an autonomous radio receiver, while the outputs of the Doppler microwave and seismic sensors connected to the inputs of the AND-OR logic circuit, the output of which is connected to the control input of a controlled radio transmitter, the antenna of the Doppler microwave sensor is made of coaxial transmit and receive cables with perforations operating on the principle of “leakage of waves” and loaded with active resistances of equal magnitude their wave resistance, the transmission cable is attached to the metal bottom of the vehicle along its outer perimeter, and the receiving coaxial cable is attached inside to the bottom along l transmission cable at a distance of 0.1-0.3 m, the controlled radio transmitter is made in the form of a series-connected reference generator, phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the source of discrete messages, an amplitude modulator, the second input of which is connected to the output of the analog source messages, a power amplifier and a transmitting antenna, an autonomous radio receiver is made in the form of a series-connected receiving antenna, a high-frequency amplifier, a phase doubler, a second analyzer spectrum, a comparison unit, the second input of which is connected through the first spectrum analyzer to the output of a high-frequency amplifier, a key, the second input of which is connected to the output of a high-frequency amplifier, a first amplitude limiter, synchronous detector, the second input of which is connected to the output of a key, an audio-frequency signal amplifier and acoustic emitter, the second amplitude limiter, the first narrow-band filter, the phase divider into two, the second narrow-band filter, are frequency-connected to the output of the phase doubler, the first detector, trigger, balance switch, the second input of which is connected to the output of the second narrow-band filter, and the phase detector, the second input of which is connected to the output of the first amplitude limiter, as well as the recording unit, differs from the closest analogue in that the stand-alone radio receiver is equipped with two multipliers , two low-pass filters, phase shifter + 45 °, phase shifter -45 °, phase shifter + 90 °, two subtraction units, and to the output of the first amplitude limiter sequentially by the first multiplier is switched on, the second input of which is connected through the + 45 ° phase shifter to the output of the balance switch, the first low-pass filter, the first subtraction block, the + 90 ° phase shifter and the second subtraction block, the second input of which is connected to the phase detector output, and the output is connected to the registration unit, to the output of the first amplitude limiter, a second multiplier is connected in series, the second input of which is connected through the phase shifter by -45 ° to the output of the balanced switch, and the second low-pass filter, for which it is connected to the second input of the first subtraction block.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, изображены на фиг.2.The structural diagram of the proposed device is presented in figure 1. Timing diagrams explaining the principle of operation of the device shown in figure 2.

Устройство содержит доплеровский СВЧ-датчик 1, включающий антенну 2, инфранизкочастотный сейсмический датчик 3 вертикальных колебаний корпуса транспортного средства, механически жестко соединенный с его корпусом, переключаемую логическую схему И-ИЛИ 4, управляемый радиопередатчик 5 и автономное радиоприемное устройство 14. Выходы доплеровского СВЧ и сейсмического датчиков 1 и 3 подключены ко входам логической схемы И-ИЛИ 4, выход которой подсоединен к управляющему входу радиопередатчика 5.The device comprises a Doppler microwave sensor 1, including an antenna 2, an infra-low-frequency seismic sensor 3 of vertical oscillations of the vehicle body, mechanically rigidly connected to its body, a switchable AND-OR 4 logic circuit, a controllable radio transmitter 5 and an autonomous radio receiver 14. The outputs of the Doppler microwave and seismic sensors 1 and 3 are connected to the inputs of the AND-OR 4 logic circuit, the output of which is connected to the control input of the radio transmitter 5.

Радиопередатчик 5 выполнен в виде последовательно включенных опорного генератора 6, фазового манипулятора 8, второй вход которого соединен с выходом источника 7 дискретных сообщений, амплитудного модулятора 10, второй вход которого соединен с выходом источника 9 аналоговых сообщений, усилителя 11 мощности и передающей антенны 12.The radio transmitter 5 is made in the form of a series-connected reference generator 6, a phase manipulator 8, the second input of which is connected to the output of the discrete message source 7, an amplitude modulator 10, the second input of which is connected to the output of the analog message source 9, power amplifier 11 and transmitting antenna 12.

Радиоприемное устройство 14 выполнено в виде последовательно включенных антенны 13, усилителя 15 высокой частоты, удвоителя 16 фазы, второго анализатора спектра 18, блока 19 сравнения, второй вход которого через первый анализатор спектра 17 соединен с выходом усилителя 15 высокой частоты, ключа 20, второй вход которого соединен с выходом усилителя 15 высокой частоты, первого амплитудного ограничителя 21, синхронного детектора 22, второй вход которого соединен с выходом ключа 20, усилителя 23 сигналов звуковой частоты и акустического излучателя 24. К выходу удвоителя 16 фазы последовательно подключены второй амплитудный ограничитель 25, первый узкополосный фильтр 26, делитель 27 фазы на два, второй узкополосный фильтр 28, частотный детектор 29, триггер 30, балансный переключатель 31, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра 28, фазовый детектор 32, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного ограничителя 21, второй блок 42 вычитания и блок 33 регистрации. К выходу первого амплитудного ограничителя 21 последовательно подключены первый перемножитель 34, второй вход которого через фазовращатель 36 на +45° соединен с выходом балансного переключателя 31, первый фильтр 38 нижних частот, первые блок 40 вычитания и фазовращатель 41 на +90°, выход которого соединен со вторым входом второго блока 42 вычитания. К выходу первого амплитудного ограничителя 21 последовательно подключены второй перемножитель 35, второй вход которого через фазовращатель 37 на -45° соединен с выходом балансного переключателя 31, и второй фильтр 39 нижних частот, выход которого соединен со вторым входом первого блока 40 вычитания.The radio receiver 14 is made in the form of a series-connected antenna 13, a high-frequency amplifier 15, a phase doubler 16, a second spectrum analyzer 18, a comparison unit 19, the second input of which is connected through the first spectrum analyzer 17 to the output of a high-frequency amplifier 15, key 20, and a second input which is connected to the output of the high-frequency amplifier 15, the first amplitude limiter 21, the synchronous detector 22, the second input of which is connected to the output of the key 20, the amplifier 23 of the sound frequency signals and acoustic emitter 24. The second amplitude limiter 25, the first narrow-band filter 26, the phase divider 27, the second narrow-band filter 28, the frequency detector 29, the trigger 30, the balance switch 31, the second input of which is connected to the output of the second narrow-band filter 28, are connected in series to the second phase doubler 16; a detector 32, the second input of which is connected to the output of the first amplitude limiter 21, the second subtraction unit 42 and the registration unit 33. The first multiplier 34 is connected in series to the output of the first amplitude limiter 21, the second input of which is connected through the phase shifter 36 to + 45 ° to the output of the balance switch 31, the first low-pass filter 38, the first subtraction unit 40, and the + 90 ° phase shifter 41, the output of which is connected with the second input of the second subtraction block 42. A second multiplier 35 is connected to the output of the first amplitude limiter 21, the second input of which is connected through the phase shifter 37 by -45 ° to the output of the balance switch 31, and the second low-pass filter 39, the output of which is connected to the second input of the first subtraction unit 40.

Принцип действия устройства основан на совместном использовании доплеровского СВЧ-датчика и сейсмического датчика.The principle of operation of the device is based on the combined use of a Doppler microwave sensor and a seismic sensor.

Доплеровский СВЧ-датчик срабатывает при внесении любого предмета в охраняемую зону (например, в небольшое помещение, салон автомобиля и т.д.)The Doppler microwave sensor is triggered when any item is placed in a protected area (for example, in a small room, car interior, etc.)

Недостатками доплеровского микроволнового датчика являются:The disadvantages of the Doppler microwave sensor are:

- большое число ложных срабатываний;- a large number of false positives;

- возникновение в отдельных случаях под неровным днищем автомобиля «нулевых» зон, то есть зон пропуска объектов поиска;- the occurrence in some cases, under the uneven bottom of the car, “zero” zones, that is, zones of passage of search objects;

- подверженность мешающему (экранирующему) воздействию слоя полупроводящей среды (льда, грязи и т.п.).- susceptibility to interfering (shielding) effects of a layer of a semiconducting medium (ice, dirt, etc.).

Причем для устранения «нулевых» зон требуется увеличивать чувствительность СВЧ-датчика. Но при этом резко возрастает число ложных срабатываний от внешних электромагнитных полей, близко проходящих у автомобиля пешеходов и т.д. Все это приводит к снижению безопасности эксплуатации механических транспортных средств (автомобилей).Moreover, to eliminate the "zero" zones, it is required to increase the sensitivity of the microwave sensor. But at the same time, the number of false positives from external electromagnetic fields, pedestrians passing close by the car, etc. sharply increases. All this leads to a decrease in the safety of operation of motor vehicles (cars).

Данное устройство обеспечивает повышение безопасности эксплуатации механических транспортных средств путем заблаговременного надежного обнаружения установленных террористами противотранспортных мин при минимальном числе ложных срабатываний.This device provides increased safety for the operation of motor vehicles by the reliable detection of anti-vehicle mines installed by terrorists with a minimum number of false positives.

Для этого в устройство обнаружения противотранспортных мин введен инфранизкочастотный сейсмический датчик вертикальных колебаний корпуса транспортного средства, механически жестко соединенного с его корпусом, а также переключаемая логическая схема И-ИЛИ, управляемый радиопередатчик и автономное радиоприемное устройство. При этом выходы доплеровского СВЧ и сейсмического датчиков подключены ко входам логической схемы И-ИЛИ, выход которой подсоединен к управляемому входу радиопередатчика. Причем для уменьшения числа ложных срабатываний и снижения экранирующего влияния слоя полупроводящей среды антенна доплеровского СВЧ-датчика выполнена из коаксиальных передающего и приемного кабелей с перфорационными отверстиями, работающих на принципе «вытекающих волн» и нагруженных на активные сопротивления, равные по величине их волновому сопротивлению, при этом передающий коаксиальный кабель прикреплен к металлическому днищу транспортного средства по его внешнему периметру, а приемный коаксиальный кабель прикреплен внутри к днищу вдоль передающего кабеля на расстоянии от него от 0,1 до 0,3 м. Величина данного расстояния обусловлена характерными размерами взрывчатого устройства (ВУ) (от 0,1 до 0,3 м), а также рабочей длиной волны, находящейся в дециметровом диапазоне.For this, an infra-low-frequency seismic sensor for vertical oscillations of the vehicle’s body mechanically rigidly connected to its body, as well as an AND-OR switchable logic circuit, a controlled radio transmitter and an autonomous radio receiver, are introduced into the anti-vehicle mine detection device. In this case, the outputs of the Doppler microwave and seismic sensors are connected to the inputs of the AND-OR logic circuit, the output of which is connected to the controlled input of the radio transmitter. Moreover, to reduce the number of false positives and reduce the shielding effect of the semiconductor medium layer, the antenna of the Doppler microwave sensor is made of coaxial transmitting and receiving cables with perforations operating on the principle of “leaky waves” and loaded with active resistances equal in magnitude to their wave impedance, at this transmitting coaxial cable is attached to the metal bottom of the vehicle along its outer perimeter, and the receiving coaxial cable is attached inside to beggar along the transmission cable at a distance from 0.1 to 0.3 m. The value of this distance is due to the characteristic dimensions of the explosive device (VU) (from 0.1 to 0.3 m), as well as the working wavelength in the decimeter range.

Введение сейсмического датчика совместно с логической схемой, работающей в режиме И, резко снижает число ложных срабатываний, так как срабатывание всего устройства обнаружения происходит только при одновременном срабатывании обоих каналов (СВЧ электромагнитного и сейсмического). При этом СВЧ электромагнитный датчик срабатывает за счет микроволнового поля от устанавливаемого ВУ, а сейсмический - из-за возникновения механических колебаний в корпусе автомобиля при закреплении ВУ к его днищу. Вероятность же одновременного возникновения помех по обоим каналам, действующим на разных физических принципах (от проезжающего транспорта, проходящих вблизи пешеходов, эфирных помех и т.п.), весьма мала.The introduction of a seismic sensor together with a logic circuit operating in the And mode dramatically reduces the number of false alarms, since the operation of the entire detection device occurs only when both channels (microwave electromagnetic and seismic) are triggered. In this case, the microwave electromagnetic sensor is triggered due to the microwave field from the installed WU, and the seismic one due to the occurrence of mechanical vibrations in the car body when the WU is attached to its bottom. The probability of the simultaneous occurrence of interference on both channels operating on different physical principles (from passing vehicles passing near pedestrians, airborne interference, etc.) is very small.

Применение коаксиальных кабелей с отверстиями в оплетке в качестве передающей и приемной антенн для СВЧ доплеровского датчика позволяет:The use of coaxial cables with holes in the braid as a transmitting and receiving antenna for a microwave Doppler sensor allows you to:

- локализовать зону обнаружения в пространстве между этими кабелями и резко снизить этим число ложных срабатываний от более удаленных движущихся объектов;- localize the detection zone in the space between these cables and sharply reduce the number of false positives from more distant moving objects;

- уменьшить экранирующее влияние слоя полупроводящей среды (льда, грязи, снега), образующейся на днище автомобиля, на процессе обнаружения противотранспортных мин.- reduce the shielding effect of a layer of a semiconducting medium (ice, dirt, snow) formed on the underbody of the car during the detection of anti-vehicle mines.

Подобные коаксиальные кабели устойчиво работают в качестве связных антенн в толще полупроводящей среды [4]. В данном устройстве они используются в качестве «рецепторов» СВЧ-датчиков, а нагружение их на активные сопротивления, равные по величине волновому, позволяет создать равномерный режим «бегущей волны» и устранить эти интерференционные «нулевые» зоны обнаружения этого датчика.Such coaxial cables stably operate as communication antennas in the bulk of a semiconducting medium [4]. In this device, they are used as “receptors” of microwave sensors, and loading them with active resistances equal in value to the wave one allows you to create a uniform “traveling wave” mode and eliminate these interference “zero” detection zones of this sensor.

В устройство также введен управляемый радиопередатчик, при этом его управляемый вход подключен к выходу логической схемы И-ИЛИ. Информация о состоянии контролируемого транспортного средства (то есть заминировано оно или нет) с радиопередатчика передается на автономный радиоприемник, входящий в комплект данного устройства. Введение данного дистанционного канала съема информации обеспечивает повышение безопасности, так как не исключен подрыв ВУ террористом при подходе водителя (или VIP персоны) к транспортному средству.A controlled radio transmitter is also introduced into the device, while its controlled input is connected to the output of an AND-OR logic circuit. Information about the state of the monitored vehicle (that is, whether it is mined or not) is transmitted from the radio transmitter to the autonomous radio receiver that is included with this device. The introduction of this remote information retrieval channel provides increased security, since it is possible that a terrorist will undermine a pilot when the driver (or VIP person) approaches the vehicle.

Наличие переключения режима работы логической схемы И-ИЛИ позволяет дискретно регулировать общую чувствительность и помехоустойчивость всего устройства - в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Эти требования взаимно противоречивы [5, 6]. Основной режим И обеспечивает минимальное число ложных срабатываний в сложных условиях эксплуатации при интенсивном воздействии различных помех, а режим ИЛИ - наивысшую вероятность обнаружения ВУ (практически близкую к единице), но при минимальном уровне помех, что бывает в отдельных редких случаях.The presence of switching the operating mode of the AND-OR logic allows you to discretely adjust the overall sensitivity and noise immunity of the entire device, depending on the specific operating conditions. These requirements are mutually contradictory [5, 6]. The main AND mode provides the minimum number of false positives in difficult operating conditions under the intense influence of various interferences, and the OR mode provides the highest probability of detecting a VU (almost close to unity), but with a minimum level of interference, which happens in some rare cases.

Следует также отметить, что доплеровский СВЧ-датчик может быть размещен в малогабаритном радиопрозрачном пластмассовом корпусе. Его схема включает в себя генератор, приемно-индикаторное устройство и вибраторную полосковую антенну. Ток потребления 12 мА, напряжение питания 12 В. Эксперименты показали, что максимальный радиус зоны обнаружения для миноподобного объекта составляет несколько метров, что в общем достаточно.It should also be noted that the Doppler microwave sensor can be placed in a small radio-transparent plastic case. Its circuit includes a generator, a receiving-indicator device and a vibrating strip antenna. The current consumption is 12 mA, the supply voltage is 12 V. Experiments have shown that the maximum radius of the detection zone for a mine-like object is several meters, which is generally enough.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При внесении террористом взрывного устройства под днище автомобиля срабатывает доплеровский СВЧ-датчик 1, а при прикреплении взрывного устройства к его днищу - и сейсмический датчик 3. Их практически одновременное или близкое по времени срабатывание регистрируется логической схемой И-ИЛИ 4, работающей в режиме И и включающей управляемый радиопередатчик 5. После включения радиопередатчика 5 высокочастотное колебание (фиг.2, а)When a terrorist introduces an explosive device under the vehicle’s bottom, the Doppler microwave sensor 1 fires, and when an explosive device is attached to its bottom, a seismic sensor 3 is triggered. Their operation is almost simultaneous or close in time and recorded in an AND-OR 4 logic operating in AND mode and including controlled radio transmitter 5. After turning on the radio transmitter 5 high-frequency oscillation (Fig.2, a)

uc(t)=Uc·Cos(wct+φc), 0≤t≤Tc, где Uc, wc, φc, Tc - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания;u c (t) = U c · Cos (w c t + φ c ), 0≤t≤T c , where U c , w c , φ c , T c are the amplitude, carrier frequency, initial phase, and duration of the high-frequency oscillation ;

с выхода запущенного при указанном включении опорного генератора 6 поступает на первый вход фазового манипулятора 8, на второй вход которого подается модулирующий код M(t) (фиг.2, б) с выхода источника 7 дискретных сообщений. Причем модулирующий код M(t) содержит в цифровом виде все основные сведения о государственном номере транспортного средства, цвете, его владельце и другие технические и паспортные данные.from the output of the reference generator 6 started at the indicated switching on, it goes to the first input of the phase manipulator 8, the second input of which is supplied with the modulating code M (t) (Fig. 2, b) from the output of the source 7 of discrete messages. Moreover, the modulating code M (t) contains in digital form all the basic information about the state number of the vehicle, color, its owner and other technical and passport data.

В результате фазовой манипуляции на выходе фазового манипулятора 8 образуется фазоманипулированный (ФМн) сигнал (фиг.2, в)As a result of phase manipulation at the output of the phase manipulator 8, a phase-shift (PSK) signal is generated (Fig. 2, c)

u1(t)=Uc·Cos[wct+φк(t)+φc], 0≤t≤Tc,u 1 (t) = U c · Cos [w c t + φ к (t) + φ c ], 0≤t≤T c ,

где φкt={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем φкt=const при Kτэ<t<(K+1)τэ и может изменяться скачком при t=Kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (K=1, 2, …, N-1);where φ к t = {0, π} is the manipulated phase component that displays the phase manipulation law in accordance with the modulating code M (t), and φ к t = const for Kτ e <t <(K + 1) τ e and can change abruptly at t = Kτ e , i.e. at the borders between elementary premises (K = 1, 2, ..., N-1);

τэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc (Tc=N·τэ);τ e , N is the duration and number of chips that make up the signal of duration T c (T c = N · τ e );

который поступает на вход амплитудного модулятора 10. На второй вход последнего с выхода источника 9 непрерывных сообщений подается моделирующая функция m(t) амплитудной модуляции (фиг.2, г), обеспечивающая передачу, например, следующей речевой информации: «Заминирован автомобиль ВАЗ 2108, цвет голубой, номерной знак БО 352 ЛД». На выходе амплитудного модулятора 10 образуется сложный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) (фиг.2, д)which is fed to the input of the amplitude modulator 10. The modeling function m (t) of the amplitude modulation (Fig. 2, d) is transmitted to the second input of the last output from the source of 9 continuous messages, for example, transmitting the following voice information: “A VAZ 2108 car is mined, blue color, license plate number BO 352 LD ”. The output of the amplitude modulator 10 produces a complex signal with combined amplitude modulation and phase shift keying (AM-PSK) (figure 2, e)

u2(t)=Uc·[1+m(t)]·Cos[wct+φк(t)+φc], 0≤t≤Tc.u 2 (t) = U c · [1 + m (t)] · Cos [w c t + φ к (t) + φ c ], 0≤t≤T c .

Указанный сигнал после усиления в усилителе 11 мощности излучается передающей антенной 12 в эфир. Излучение радиопередатчиком 5 специального сигнала тревоги свидетельствует о минировании автомобиля.The specified signal after amplification in the power amplifier 11 is emitted by the transmitting antenna 12 into the air. The radiation from the radio transmitter 5 of a special alarm indicates mining of the car.

При подходе к автомобилю водитель на безопасном расстоянии (на практике не менее 50-70 м) включает автономный радиоприемник из комплекта заявляемого устройства.When approaching the car, the driver at a safe distance (in practice, at least 50-70 m) includes an autonomous radio receiver from the kit of the inventive device.

Излучаемый сложный сигнал тревоги улавливается приемной антенной 13 и через усилитель 15 высокой частоты поступает на вход удвоителя 16 фазы, на выходе которого образуется напряжениеThe emitted complex alarm is picked up by the receiving antenna 13 and fed through the high-frequency amplifier 15 to the input of the phase doubler 16, at the output of which a voltage is generated

u3(t)=Uc·[1+m(t)]·Cos[2wct+2φк(t)+2φc]=Uc·[1+m(t)]·Cos[2wct+φc], 0≤t≤Tc,u 3 (t) = U c · [1 + m (t)] · Cos [2w c t + 2φ to (t) + 2φ c ] = U c · [1 + m (t)] · Cos [2w c t + φ c ], 0≤t≤T c ,

в котором фазовая манипуляция уже отсутствует. Ширина спектра сложного АМ-ФМн-сигнала определяется длительностью τэ его элементарных сигналов (Δfc=1/τэ). Тогда как ширина спектра его второй гармоники определяется длительностью сигнала Tc (Δf2=1/Tc). Следовательно, при умножении фазы на два сложных АМ-ФМн-сигнала его спектр сворачивается в N разin which phase manipulation is already absent. The spectrum width of the complex AM-QPSK signal is determined by the duration τ e of its elementary signals (Δf c = 1 / τ e ). Whereas the width of the spectrum of its second harmonic is determined by the signal duration T c (Δf 2 = 1 / T c ). Consequently, when the phase is multiplied by two complex AM-QPSK signals, its spectrum collapses N times

Figure 00000001
.
Figure 00000001
.

Это обстоятельство позволяет обнаружить и отселектировать сложный АМ-ФМн-сигнал среди других сигналов и помех.This circumstance makes it possible to detect and select a complex AM-FMN signal among other signals and interference.

Ширина спектра сложного АМ-ФМн-сигнала измеряется с помощью анализатора спектра 17, а ширина спектра Δf2 его второй гармоники измеряется с помощью анализатора спектра 18. Напряжения U1 и U2, пропорциональные Δfc и Δf2 соответственно, с выходов анализаторов спектра 17 и 18 поступают на два входа блока 19 сравнения. Если на два входа блока 19 сравнения поступают приблизительно одинаковые по интенсивности напряжения, то на его выходе напряжение отсутствует. Если на два входа блока 19 сравнения поступают разные по интенсивности напряжения, то на его выходе появляется постоянное напряжение.The spectrum width of the complex AM-QPSK signal is measured using a spectrum analyzer 17, and the spectrum width Δf 2 of its second harmonic is measured using a spectrum analyzer 18. The voltages U 1 and U 2 are proportional to Δf c and Δf 2, respectively, from the outputs of the spectrum analyzers 17 and 18 enter the two inputs of the comparison unit 19. If two inputs of the comparison unit 19 receive approximately the same voltage intensity, then there is no voltage at its output. If two inputs of the comparison unit 19 receive different voltages in intensity, then a constant voltage appears at its output.

Так как U1>>U2, то на выходе блока 19 сравнения образуется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 20, открывая его. В исходном состоянии ключ 20 всегда закрыт.При этом принимаемый АМ-ФМн-сигнал с выхода усилителя 15 высокой частоты через открытый ключ 20 поступает на информационный вход синхронного детектора 22 и на вход амплитудного ограничителя 21, на выходе которого образуется ФМн-сигнал (фиг.2, е)Since U 1 >> U 2 , then at the output of the comparison unit 19, a constant voltage is generated, which is supplied to the control input of the key 20, opening it. In the initial state, the key 20 is always closed. In this case, the received AM-QPSK signal from the output of the high-frequency amplifier 15 passes through the public key 20 to the information input of the synchronous detector 22 and to the input of the amplitude limiter 21, the output of which is the PSK signal (Fig. 2 e)

u4(t)=U0·Cos[wct+φк(t)+φc], 0≤t≤Tc,u 4 (t) = U 0 · Cos [w c t + φ к (t) + φ c ], 0≤t≤T c ,

где U0 - порог ограничения.where U 0 is the limit threshold.

Этот сигнал используется в качестве опорного напряжения и подается на опорный вход синхронного детектора 22. На выходе последнего образуется низкочастотное напряжение (фиг.2, ж)This signal is used as the reference voltage and is supplied to the reference input of the synchronous detector 22. At the output of the latter, a low-frequency voltage is generated (figure 2, g)

uн1(t)=Uн1·[1+m(t)],u н1 (t) = U н1 · [1 + m (t)],

где

Figure 00000002
;Where
Figure 00000002
;

К1 - коэффициент передачи синхронного детектора,To 1 - the transfer coefficient of the synchronous detector,

которое пропорционально модулирующей функции m(t), усиливается по мощности усилителем 23 сигналов звуковой частоты и поступает на акустический излучатель 24, например громкоговоритель, который обеспечивает прослушивание сигнала речевой информации: «Заминирован автомобиль ВАЗ 2108, цвет голубой, номерной знак БО 352 ЛД».which is proportional to the modulating function m (t), is amplified by the power of the amplifier 23 audio frequency signals and is fed to an acoustic emitter 24, for example a loudspeaker that provides listening to a speech information signal: “VAZ 2108 car is lighted, color is blue, license plate number is BO 352 LD”.

Одновременно напряжение u3(t) с выхода удвоителя 16 фазы поступает на вход амплитудного ограничителя 25, на выходе которого образуется гармоническое напряжение (фиг.2, з)Simultaneously, the voltage u 3 (t) from the output of the phase doubler 16 is fed to the input of the amplitude limiter 25, at the output of which a harmonic voltage is generated (figure 2, h)

u5(t)=U0·Cos(2wct+2φc), 0≤t≤Tc.u 5 (t) = U 0 · Cos (2w c t + 2φ c ), 0≤t≤T c .

Это напряжение выделяется узкоплосным фильтром 26, а затем делится по фазе на два в делителе 27 фазы на два (фиг.2, и):This voltage is allocated narrow-band filter 26, and then is divided by phase into two in the phase divider 27 into two (figure 2, and):

u6(t)=U0·Cos(wct+φc), 0≤t≤Tc.u 6 (t) = U 0 · Cos (w c t + φ c ), 0≤t≤T c .

Начальная фаза полученного напряжения может иметь два устойчивых значения φc и φc+π. Это легко показать аналитически. Если произвести деление, аналогичное предыдущему, но предварительно добавив к аргументу угол 2π, что не изменяет исходного напряжения, то после деления на два получается напряжение, сдвинутое по фазе на π:The initial phase of the voltage obtained can have two stable values φ c and φ c + π. This is easy to show analytically. If division is performed similar to the previous one, but after adding the angle 2π to the argument, which does not change the initial voltage, then after division by two, the voltage is shifted in phase by π:

Figure 00000003
.
Figure 00000003
.

Следовательно, двузначность начальной фазы полученного напряжения вытекает из самого процесса деления. Физически указанная двузначность начальной фазы объясняется неустойчивой работой делителя 27 фазы на два. Полученное таким образом гармоническое напряжение u6(t) выделяется узкополосным фильтром 28, используется в качестве опорного напряжения и подается через балансный переключатель 31 на опорный вход фазового детектора 32, на информационный вход которого подается ФМн-сигнал u4(t) с выхода амплитудного ограничителя 21.Therefore, the ambiguity of the initial phase of the voltage obtained follows from the fission process itself. The physically indicated ambiguity of the initial phase is explained by the unstable operation of the phase divider 27 into two. The harmonic voltage u 6 (t) obtained in this way is extracted by a narrow-band filter 28, used as a reference voltage, and fed through the balance switch 31 to the reference input of the phase detector 32, to the information input of which the PSK signal u 4 (t) is supplied from the output of the amplitude limiter 21.

Однако при этом возникает явление «обратной работы», которое обусловлено скачкообразным и переходами начальной фазы опорного напряжения из одного состояния φc в другое φc+π под действием помех, кратковременного прекращения приема и других факторов. Эти переходы за время приема сложного сигнала происходят в случайные моменты времени, например t1, t2. При этом на выходе фазового детектора 32 выделяется искаженный аналог модулирующей функции Mи(t) (фиг.2, к).However, this causes the phenomenon of “reverse operation”, which is caused by spasmodic and transitions of the initial phase of the reference voltage from one state φ c to another φ c + π under the influence of noise, short termination of reception and other factors. These transitions during the reception of a complex signal occur at random times, for example t 1 , t 2 . At the same time, at the output of the phase detector 32, a distorted analog of the modulating function M and (t) is allocated (Fig. 2, k).

Для устранения явления «обратной работы» напряжение u6(t) (фиг.2, и) с выхода узкополосного фильтра 28 одновременно поступает на вход частотного детектора 29, который предназначен для обнаружения момента возникновения «обратной работы». При скачкообразном изменении начальной фазы опорного напряжения u6(t) на +180° в момент времени t1 (фиг.2, и) на выходе частотного детектора 29 появляется положительный короткий импульс, а при скачке начальной фазы на -180° в момент времени t2 (возвращение начальной фазы опорного напряжения в первоначальное состояние) - отрицательный короткий импульс (фиг.2, л).To eliminate the phenomenon of "reverse work" voltage u 6 (t) (figure 2, and) from the output of the narrow-band filter 28 is simultaneously supplied to the input of the frequency detector 29, which is designed to detect the occurrence of "reverse work". When the initial phase of the reference voltage u 6 (t) changes abruptly by 180 ° at time t 1 (Fig. 2, i), a positive short pulse appears at the output of frequency detector 29, and when the initial phase jumps by -180 ° at time t 2 (the return of the initial phase of the reference voltage to its original state) is a negative short pulse (figure 2, l).

Знакочередующиеся короткие импульсы с выхода частотного детектора 29 управляют работой триггера 30, выходное напряжение которого, в свою очередь, управляется работой двойного - балансного переключателя 31. В устойчивом состоянии, когда начальная фаза опорного напряжения u6(t) совпадает, например, с нулевой начальной фазой принимаемого ФМн-сигнала, на выходе триггера 30 образуется отрицательное напряжение и балансный переключатель 31 находится в своем первоначальном положении, при котором опорное напряжение поступает с выхода узкополосного фильтра 28 на опорный вход фазового детектора 32 без изменения.Alternating short pulses from the output of the frequency detector 29 control the operation of the trigger 30, the output voltage of which, in turn, is controlled by the double-balanced switch 31. In a stable state, when the initial phase of the reference voltage u 6 (t) coincides, for example, with zero initial phase of the received QPSK signal, a negative voltage is generated at the output of the trigger 30 and the balance switch 31 is in its original position, at which the reference voltage comes from the output of the narrowband filter 28 to the reference input of the phase detector 32 without change.

При скачкообразном изменении начальной фазы опорного напряжения u6(t) на 180°, обусловленном, например, неустойчивой работой делителя 27 фазы на два под действием помех, триггер 30 положительным коротким импульсом с выхода частотного детектора 29 переводится в другое устойчивое состояние. При этом выходное напряжение триггера 30 в момент времени t1 становится и остается положительным до очередного скачка начальной фазы в момент времени t2, который возвращает начальную фазу опорного напряжения в первоначальное состояние.When the initial phase of the reference voltage u 6 (t) changes abruptly by 180 °, due, for example, to the unstable operation of the phase divider 27 into two under the influence of interference, the trigger 30 is transferred by a positive short pulse from the output of the frequency detector 29 to another stable state. The output voltage of the trigger 30 at time t 1 becomes and remains positive until the next jump in the initial phase at time t 2 , which returns the initial phase of the reference voltage to its original state.

Положительное выходное напряжение триггера 30 (фиг.2, м) переводит балансный переключатель в другое устойчивое состояние, при котором опорное напряжение с выхода узкополосного фильтра 28 поступает на опорный вход фазового детектора 32 с изменением начальной фазы на -180°. Это позволяет устранить нестабильность начальной фазы опорного напряжения, вызванную скачкообразным ее изменением под действием помех, и связанную с ней «обратную работу».The positive output voltage of the trigger 30 (Fig.2, m) transfers the balance switch to another stable state, in which the reference voltage from the output of the narrow-band filter 28 is supplied to the reference input of the phase detector 32 with a change in the initial phase by -180 °. This allows you to eliminate the instability of the initial phase of the reference voltage caused by its abrupt change under the influence of interference, and the associated "reverse work".

Следовательно, частотный детектор 29 обеспечивает обнаружение момента возникновения «обратной работы», а триггер 30 и двойной балансный переключатель 31 устраняет ее.Therefore, the frequency detector 29 provides detection of the moment of occurrence of "reverse operation", and the trigger 30 and the double balance switch 31 eliminates it.

Опорное напряжение u6(t) (фиг.2, н) со стабильной начальной фазой поступает на опорный вход фазового детектора 32, на выходе которого образуется низкочастотное напряжениеThe reference voltage u 6 (t) (Fig.2, n) with a stable initial phase is supplied to the reference input of the phase detector 32, the output of which is formed by a low-frequency voltage

uн2(t)=Uн2·Cosφк(t),u n2 (t) = U n2 Cosφ to (t),

где

Figure 00000004
;Where
Figure 00000004
;

К2 - коэффициент передачи фазового детектора,K 2 - the transfer coefficient of the phase detector,

пропорциональное модулирующему коду M(t) (фиг.2, б).proportional to the modulating code M (t) (Fig.2, b).

Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) при отсутствии узкополосных помех. Этот случай не всегда соответствует реальным условиям.The operation of the device described above corresponds to the case of receiving complex signals with combined amplitude modulation and phase shift keying (AM-PSK) in the absence of narrow-band interference. This case does not always correspond to real conditions.

В реальных условиях входная смесь, содержащая полезный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн)In real conditions, an input mixture containing a useful signal with combined amplitude modulation and phase shift keying (AM-FMN)

u2(t)=Uc·[1+m(t)]·Cos[wct+φк(t)+φc]u 2 (t) = U c · [1 + m (t)] · Cos [w c t + φ к (t) + φ c ]

и узкополосная помеха видаand narrowband type interference

uп(t)=Uп·Cos(wпt+φп),u p (t) = U p Cos (w p t + φ p ),

где wп≠wc, wп-wc=Δw≤Δwн,where w p ≠ w c , w p -w c = Δw≤Δw n ,

Δwн - полоса пропускания фильтра нижних частот;Δw n is the passband of the low-pass filter;

с выхода усилителя 15 высокой частоты через открытый ключ 20 поступает на вход первого амплитудного ограничителя 21, на выходе которого образуются напряжения:from the output of the amplifier 15 high-frequency through the public key 20 is fed to the input of the first amplitude limiter 21, the output of which is formed voltage:

u7(t)=U0·Cos[wct+φк(t)+φc],u 7 (t) = U 0 · Cos [w c t + φ к (t) + φ c ],

uп1(t)=U0·Cos(wпt+φп),u p1 (t) = U 0 Cos (w p t + φ p ),

которые поступают на первый (информационный) вход фазового детектора 32, на первые входы перемножителей 34 и 35. Опорное напряжениеwhich go to the first (information) input of the phase detector 32, to the first inputs of the multipliers 34 and 35. The reference voltage

u6(t)=U0·Cos(wct+φc)u 6 (t) = U 0 Cos (w c t + φ c )

с выхода балансного переключателя 31 одновременно через фазовращатели 36 и 37 на +45° и -45° соответственно поступает на вторые входы перемножителей 34 и 35.from the output of the balance switch 31 simultaneously through the phase shifters 36 and 37 by + 45 ° and -45 °, respectively, is supplied to the second inputs of the multipliers 34 and 35.

Тогда на выходе фазового детектора 32 можно записатьThen the output of the phase detector 32 can be written

u8(t)=[u7(t)+uп1(t)]·u6(t)=U0·{Cos[wct+φк(t)+φc]+Cos(wпt+φп)}·u 8 (t) = [u 7 (t) + u п1 (t)] · u 6 (t) = U 0 · {Cos [w c t + φ к (t) + φ c ] + Cos (w п t + φ p )}

·U0·Cos(wct+φс)=U1·Cosφк(t)+U1·Cos[(wп-wc)t+φпc],· U 0 · Cos (w c t + φ s ) = U 1 · Cosφ to (t) + U 1 · Cos [(w p -w c ) t + φ pc ],

где

Figure 00000005
.Where
Figure 00000005
.

Таким образом, при wп-wс=Δw≤Δwн на выходе фазового детектора 32 наряду с полезной составляющей появляется и составляющая, вызванная воздействием узкополосной помехи на радиоприемное устройство 14.Thus, when w p -w c = Δw≤Δw n at the output of the phase detector 32, along with the useful component, a component appears, caused by the influence of narrow-band interference on the radio receiver 14.

На выходе первого фильтра 38 нижних частот в этом случае будем иметьAt the output of the first low-pass filter 38 in this case we will have

u10(t)=[u7(t)+uп1(t)]·u9(t)=U0·{Cos[wct+φк(t)+φc]+Cos(wпt+φп)}·u 10 (t) = [u 7 (t) + u п1 (t)] · u 9 (t) = U 0 · {Cos [w c t + φ к (t) + φ c ] + Cos (w п t + φ p )}

·U0·Cos(wct+φс+45°)=U1·Cos[φк(t)-45°]+U1·Cos[(wп-wc)t+φпc-45°]· U 0 · Cos (w c t + φ s + 45 °) = U 1 · Cos [φ to (t) -45 °] + U 1 · Cos [(w p- w c ) t + φ pc -45 °]

Аналогично на выходе второго фильтра 39 нижних частот будем иметьSimilarly, at the output of the second low pass filter 39 we will have

u12(t)=[u7(t)+uп1(t)]·u11(t)=U0·{Cos[wct+φк(t)+φc]+Cos(wпt+φп)}·u 12 (t) = [u 7 (t) + u p1 (t)] · u 11 (t) = U 0 · {Cos [w c t + φ к (t) + φ c ] + Cos (w p t + φ p )}

·U0·Cos(wct+φс-45°)=U1·Cos[φк(t)+45°]+U1·Cos[(wп-wc)t+φпc+45°]· U 0 · Cos (w c t + φ s -45 °) = U 1 · Cos [φ k (t) + 45 °] + U 1 · Cos [(w p- w c ) t + φ pc + 45 °]

На выходе первого блока 40 вычитания получаем разностьThe output of the first block 40 subtraction we get the difference

u13(t)=u7(t)-u10(t)=2U1·Sin[(wп-wc)t+φпс]·Sin45°.u 13 (t) = u 7 (t) -u 10 (t) = 2U 1 · Sin [(w n -w c ) t + φ ns ] · Sin45 °.

Из полученной разности видно, что оно представляет собой оценку помеховой составляющей, которая отличается от помеховой составляющей U1·Cos[(wп-wc)t+φпс] на выходе фазового детектора 32 постоянным амплитудным множителем 2Sin45° и поворотом на фазе на +90°.From the difference obtained, it can be seen that it is an estimate of the interference component, which differs from the interference component U 1 · Cos [(w p -w c ) t + φ ps ] at the output of the phase detector 32 with a constant amplitude factor of 2Sin45 ° and rotation at + 90 ° phase.

Напряжение u13(t) с выхода первого блока 40 вычитания поступает на вход фазовращателя 41 на +90°, на выходе которого образуется напряжениеThe voltage u 13 (t) from the output of the first subtraction unit 40 is fed to the input of the phase shifter 41 by + 90 °, at the output of which a voltage is generated

u14(t)=U1·Cos[(wп-wc)t+φпс].u 14 (t) = U 1 · Cos [(w p -w c ) t + φ ps ].

Это напряжение поступает на второй вход второго блока 42 вычитания, на первый вход которого подается напряжение u8(t) с выхода фазового детектора 32.This voltage is supplied to the second input of the second subtraction unit 42, the first input of which is supplied with voltage u 8 (t) from the output of the phase detector 32.

После вычитания из u8(t) напряжения u14(t) на выходе второго блока 42 получимAfter subtracting from u 8 (t) the voltage u 14 (t) at the output of the second block 42, we obtain

u15(t)=u8(t)-u14(t)=U1·Cosφк(t).u 15 (t) = u 8 (t) -u 14 (t) = U 1 Cosφ to (t).

Помеховая составляющая на выходе второго блока 42 вычитания отсутствует.The interference component at the output of the second subtraction block 42 is absent.

Напряжение u15(t) фиксируется блоком 33 регистрации. Следовательно, в блоке 33 регистрации зафиксируются в цифровом виде сведения о заминированном транспортном средстве. При этом на одной несущей частоте используются сигналы с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн).The voltage u 15 (t) is fixed by the registration unit 33. Therefore, in block 33 registration is recorded in digital form information about the mined vehicle. At the same time, signals with combined amplitude modulation and phase shift keying (AM-PSK) are used on one carrier frequency.

С точки зрения обнаружения указанные сигналы обладают энергетической и структурной скрытностью.From the point of view of detection, these signals have energetic and structural secrecy.

Энергетическая скрытность сложных АМ-ФМн-сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный АМ-ФМн-сигнал в точке приема может оказаться замаскирован шумами. Причем энергия сложного АМ-ФМн-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов.The energy secrecy of complex AM-FMN signals is due to their high compressibility in time or spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, a complex AM-QPSK signal at the receiving point may be masked by noise. Moreover, the energy of a complex AM-QPSK signal is by no means small; it is simply distributed over the time-frequency domain so that at each point in this region the signal power is less than the noise power.

Структурная скрытность сложных АМ-ФМн-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменения значений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных АМ-ФМн-сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемного устройства.The structural secrecy of complex AM-FMN signals is caused by a wide variety of their forms and significant ranges of parameter values, which makes it difficult to optimally or at least quasi-optimally process complex AM-FMN signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of the receiving device.

Сложные АМ-ФМн-сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность выделять эти сигналы среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же временные интервалы.Complex AM-FMn signals allow the use of a new type of selection - structural selection. This means that there is a new opportunity to distinguish these signals from other signals and interference operating in the same frequency band and at the same time intervals.

Высокая информативность и наличие дистанционной радиосвязи определяют целесообразность широкого использования устройства для обнаружения заминированных автомобилей. Так, например, при оснащении поста или оперативных работников ГИБДД простыми, а следовательно, и малогабаритными носимыми приемными устройствами любой из автомобилей, снабженный доплеровским СВЧ-датчиком, сейсмическим датчиком и радиопередатчиком, может быть быстро обнаружен, осмотрен и разминирован с использованием специальных средств соответствующими специалистами.The high information content and the availability of remote radio communications determine the feasibility of widespread use of the device for detecting mined cars. So, for example, when equipping a post or operational traffic police officers with simple and, therefore, small-sized wearable receiving devices, any of the vehicles equipped with a Doppler microwave sensor, seismic sensor and radio transmitter can be quickly detected, inspected and cleared using special means by appropriate specialists .

Достоинством устройства является также высокая эффективность использования частотного диапазона, так как для обнаружения многих заминированных автомобилей может быть использован радиоканал одной частоты, например fc=26945 кГц, выделенной для дистанционной охранной сигнализации.The advantage of the device is also the high efficiency of using the frequency range, since a radio channel of the same frequency can be used to detect many mined cars, for example f c = 26945 kHz, allocated for remote security alarm.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости устройства обнаружения противотранспортных мин. Это достигается подавлением узкополосных помех фазокомпенсационным методом и использованием двух дополнительных каналов обработки принимаемой аддитивной смеси полезного сигнала и узкополосных помех.Thus, the proposed device in comparison with the prototype and other technical solutions for a similar purpose provides increased noise immunity of the detection device anti-vehicle mines. This is achieved by suppressing narrow-band interference by the phase-compensation method and using two additional processing channels for the received additive mixture of the useful signal and narrow-band interference.

Источники информацииInformation sources

1. Ивлев С., Щербаков Г. и др. Поиск и обезвреживание взрывных устройств. - М.: АЭН РФ, 1996, с.48-51, 59-69.1. Ivlev S., Scherbakov G. et al. Search and disposal of explosive devices. - M.: AEN RF, 1996, p. 48-51, 59-69.

2. Еще одного банкира взорвали в автомобиле. - Московский комсомолец, 1994, 12 декабря.2. Another banker was blown up in a car. - Moscow Komsomolets, 1994, December 12.

3. Иномарка взорвалась при повороте ключа зажигания. - Московский комсомолец, 1997, 22 июня.3. The foreign car exploded when you turn the ignition key. - Moscow Komsomolets, 1997, June 22.

4. Кабель с дырками // Радио, 1997, 8. - С.68-69.4. Cable with holes // Radio, 1997, 8. - S.68-69.

5. Уокер Ф. Электронные системы охраны. - Перевод с англ., изд. АО «Технополиз» и журнал «За рулем», 1991. - С.25-67.5. Walker F. Electronic security systems. - Translation from English, ed. JSC "Technopolis" and the magazine "Behind the Wheel", 1991. - P.25-67.

6. Дикарев В.И., Койнаш Б.В., Сандулов Ю.А., Сальников В.П. Взрывоопасные объекты: Методы и средства поиска, обнаружения, обезвреживания и утилизации. - СПб.: «Лань», 2001.6. Dikarev V.I., Koinash B.V., Sandulov Yu.A., Salnikov V.P. Explosive Hazards: Methods and means of search, detection, neutralization and disposal. - St. Petersburg: "Doe", 2001.

Claims (1)

Устройство обнаружения противотранспортных мин, содержащее доплеровский СВЧ-датчик, состоящий из генератора, приемоиндикаторного устройства и антенны, инфранизкочастотный сейсмический датчик вертикальных колебаний корпуса транспортного средства, механически жестко соединенный с его корпусом, переключаемую логическую схему И-ИЛИ, управляемый радиопередатчик и автономное радиоприемное устройство, при этом выходы доплеровского СВЧ и сейсмического датчиков подключены ко входам логической схемы И-ИЛИ, выход которой подсоединен к управляющему входу управляемого радиопередатчика, антенна доплеровского СВЧ-датчика выполнена из коаксиальных передающего и приемного кабелей с перфорационными отверстиями, работающих на принципе «вытекания волн» и нагруженных на активные сопротивления, равные по величине их волновому сопротивлению, передающий кабель прикреплен к металлическому днищу транспортного средства по его внешнему периметру, а приемный коаксиальный кабель прикреплен внутри к днищу вдоль передающего кабеля на расстоянии от него 0,1-0,3 м, управляемый радиопередатчик выполнен в виде последовательно включенных опорного генератора, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом источника аналоговых сообщений, усилителя мощности и передающей антенны, автономное радиоприемное устройство выполнено в виде последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты, удвоителя фазы, второго анализатора спектра, блока сравнения, второй вход которого через первый анализатор спектра соединен с выходом усилителя высокой частоты, ключа, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, первого амплитудного ограничителя, синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом ключа, усилителя сигналов звуковой частоты и акустического излучателя, к выходу удвоителя фазы последовательно подключены второй амплитудный ограничитель, первый узкополосный фильтр, делитель фазы на два, второй узкополосный фильтр, частотный детектор, триггер, балансный переключатель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного ограничителя, а также блок регистрации, отличающееся тем, что автономное радиоприемное устройство снабжено двумя перемножителями, двумя фильтрами нижних частот, фазовращателем на +45°, фазовращателем на -45°, фазовращателем на +90°, двумя блоками вычитания, причем к выходу первого амплитудного ограничителя последовательно подключены первый перемножитель, второй вход которого через фазовращатель на +45° соединен с выходом балансного переключателя, первый фильтр нижних частот, первый блок вычитания, фазовращатель на +90° и второй блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, а выход подключен к блоку регистрации, к выходу первого амплитудного ограничителя последовательно подключены второй перемножитель, второй вход которого через фазовращатель на -45° соединен с выходом балансного переключателя, и второй фильтр нижних частот, выход которого подключен ко второму входу первого блока вычитания. An anti-vehicle mine detection device comprising a Doppler microwave sensor consisting of a generator, a receiver-indicator device and an antenna, an infra-low-frequency seismic sensor of vertical vibrations of the vehicle body mechanically rigidly connected to its body, a switchable AND-OR logic circuit, a controlled radio transmitter and an autonomous radio receiver, while the outputs of the Doppler microwave and seismic sensors are connected to the inputs of the AND-OR logic circuit, the output of which is connected to the control the antenna input of the controlled radio transmitter, the antenna of the Doppler microwave sensor is made of coaxial transmitting and receiving cables with perforations operating on the principle of "leakage of waves" and loaded with active resistances equal in magnitude to their wave impedance, the transmitting cable is attached to the metal bottom of the vehicle its external perimeter, and the receiving coaxial cable is attached inside to the bottom along the transmitting cable at a distance of 0.1-0.3 m from it, controlled radio transmission The IR is made in the form of a series-connected reference generator, a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of a source of discrete messages, an amplitude modulator, the second input of which is connected to the output of a source of analog messages, a power amplifier and a transmitting antenna, an autonomous radio receiver is made in the form of a series-connected receiving antenna, high-frequency amplifier, phase doubler, second spectrum analyzer, comparison unit, the second input of which through the first analyzer the device is connected to the output of a high-frequency amplifier, a key, the second input of which is connected to the output of a high-frequency amplifier, a first amplitude limiter, a synchronous detector, the second input of which is connected to the output of a key, an audio signal amplifier, and an acoustic emitter, a second is connected in series to the output of the phase doubler amplitude limiter, first narrow-band filter, phase divider into two, second narrow-band filter, frequency detector, trigger, balance switch, the second input of which is connected with the output of the second narrow-band filter, and a phase detector, the second input of which is connected to the output of the first amplitude limiter, as well as a registration unit, characterized in that the stand-alone radio receiver is equipped with two multipliers, two low-pass filters, a phase shifter at + 45 °, a phase shifter at - 45 °, phase shifter by + 90 °, two subtraction units, and the first multiplier is connected in series to the output of the first amplitude limiter, the second input of which is connected to the output through the phase shifter at + 45 ° ohm of the balance switch, the first low-pass filter, the first subtraction unit, the phase shifter + 90 ° and the second subtraction unit, the second input of which is connected to the output of the phase detector, and the output is connected to the registration unit, the second multiplier is connected in series to the output of the first amplitude limiter, the second whose input is connected through the -45 ° phase shifter to the output of the balance switch, and a second low-pass filter, the output of which is connected to the second input of the first subtraction unit.
RU2011112104/08A 2011-03-30 2011-03-30 Device for antivehicle mines detection RU2447509C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011112104/08A RU2447509C1 (en) 2011-03-30 2011-03-30 Device for antivehicle mines detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011112104/08A RU2447509C1 (en) 2011-03-30 2011-03-30 Device for antivehicle mines detection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2447509C1 true RU2447509C1 (en) 2012-04-10

Family

ID=46031814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011112104/08A RU2447509C1 (en) 2011-03-30 2011-03-30 Device for antivehicle mines detection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2447509C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540726C2 (en) * 2012-12-04 2015-02-10 Григорий Николаевич Щербаков Method and apparatus for detecting portable fragmentation explosives
RU2767454C1 (en) * 2020-09-17 2022-03-17 Акционерное общество "Московский радиотехнический институт Российской академии наук" (АО "МРТИ РАН") Device for generating powerful broadband signals on amplitude modulators

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4752778A (en) * 1984-10-31 1988-06-21 Hormann Sicherheitstechnik Gmbh Microwave barrier
RU2124758C1 (en) * 1997-10-02 1999-01-10 Слипченко Николай Николаевич Antivehicular mine detector
RU2212712C2 (en) * 2001-11-12 2003-09-20 Дикарев Виктор Иванович Device for detection of antitransport mines
EP1810261B1 (en) * 2004-11-12 2010-10-27 Giorgio Tonelli Method and system for detecting attempts at malicious action against an installation under surveillance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4752778A (en) * 1984-10-31 1988-06-21 Hormann Sicherheitstechnik Gmbh Microwave barrier
RU2124758C1 (en) * 1997-10-02 1999-01-10 Слипченко Николай Николаевич Antivehicular mine detector
RU2212712C2 (en) * 2001-11-12 2003-09-20 Дикарев Виктор Иванович Device for detection of antitransport mines
EP1810261B1 (en) * 2004-11-12 2010-10-27 Giorgio Tonelli Method and system for detecting attempts at malicious action against an installation under surveillance

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540726C2 (en) * 2012-12-04 2015-02-10 Григорий Николаевич Щербаков Method and apparatus for detecting portable fragmentation explosives
RU2767454C1 (en) * 2020-09-17 2022-03-17 Акционерное общество "Московский радиотехнический институт Российской академии наук" (АО "МРТИ РАН") Device for generating powerful broadband signals on amplitude modulators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7639178B1 (en) System and method for detecting receivers
US6177903B1 (en) System and method for intrusion detection using a time domain radar array
US8629799B2 (en) Surface penetrating radar system and target zone investigation methodology
US7864107B1 (en) RF receiver sensing by harmonic generation
CA2841159A1 (en) Warning system for advising of dangerous situations in an aggressive setting
WO2008011504A2 (en) Broadband multi-channel detector with signal and jamming discrimination
EP2312339B1 (en) Multiple beam directed energy system and operating method thereof
Leighton et al. Radar clutter suppression and target discrimination using twin inverted pulses
RU2447509C1 (en) Device for antivehicle mines detection
RU2349939C1 (en) Earthquake and tsunami warning system
RU2212712C2 (en) Device for detection of antitransport mines
Taylor et al. The micropower impulse radar
JPH07141577A (en) Room trespasser detector
CN107293077B (en) Perimeter intrusion detecting device and method based on orthogonal CPPM signal
US3946384A (en) Missile guidance by radar signals using surface acoustic wave correlator
GB2048536A (en) Intruder detection system
Sytnik Problems and solutions of alive human detection behind the opaque obstacles
RU2213999C2 (en) Device for detection of anti-transport mines
Shirude et al. Range estimation using direct sequence spread spectrum
RU2124758C1 (en) Antivehicular mine detector
RU2290671C1 (en) System for providing warnings about earthquakes and tsunami by enabling appropriate signaling systems
RU2426148C1 (en) Telemetry system for identification of objects
RU2282870C1 (en) Emergency radio buoy
RU2745658C2 (en) Method and device for detecting radio-controlled explosive devices usind unmanned aerial vehicle
RU2248593C1 (en) Method of complex concealed search of explosives

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150331