RU2596148C1

RU2596148C1 - Device for protection from impulse interference

Info

Publication number: RU2596148C1
Application number: RU2015105507/07A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Николаевич Воронков
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2015-02-18
Publication date: 2016-08-27

Abstract

FIELD: radars.

SUBSTANCE: invention relates to radar systems with protection against active pulse unintentional interference (APIs) of radioelectronic equipment located on one object. Mentioned result is achieved due to that, device for protection from pulsed interference with average power meter of object API so that their changes, as well as with angular deviations PATTERN for transfer of RADIOELECTRONIC EQUIPMENT, generating API and PATTERN to reception of the radar station with transfer of this information to automated workstation (AWS) of electromagnetic compatibility operator (ECO) of the object, control modes of operation and technical characteristics of RADIOELECTRONIC EQUIPMENT of the object, providing the most favorable electromagnetic environment for radar station, having maximum priority at the moment.

EFFECT: technical result - reduction of losses of useful information in protected from pulse API receiving devices of radar stations, of maximum priority at the moment.

1 cl, 6 dwg

Description

При одновременной работе нескольких N+1, N=1, 2, … радиоэлектронных средств (РЭС), размещенных на одном объекте (корабль, самолет и т.д.) и работающих в импульсном режиме на передачу, могут возникать непреднамеренные радиопомехи (НРП), снижающие качество функционирования РЭС.With the simultaneous operation of several N + 1, N = 1, 2, ... radioelectronic devices (RES) located at the same facility (ship, aircraft, etc.) and operating in a pulsed mode for transmission, unintentional radio interference (NRP) may occur reducing the quality of the functioning of RES.

Для обеспечения защиты радиолокационной станции (РЛС) от импульсных НРП известно устройство [1] фиг. 1 бланкирования, основанные на использовании сигналов, упреждающих появление помех в приемных трактах защищаемых РЛС, в котором упреждающий сигнал бланкирования по кабелю поступает от мешающего РЛС к защищаемому, в приемным устройстве которого осуществляется прием импульса НРП. Если упреждающий сигнал совпал с импульсом НРП, то вырабатывается бланкирующий сигнал, запрещающий прохождение импульса НРП далее через приемный тракт защищаемого РЛС на последующую обработку.In order to provide protection for a radar station (radar) from impulse SLDs, the device [1] of FIG. 1 blanking, based on the use of signals that prevent the appearance of interference in the receiving paths of the protected radar, in which the pre-emptive signal of blanking through the cable comes from the interfering radar to the protected radar, in the receiving device of which the reception of the NRP pulse is carried out. If the pre-emptive signal coincides with the NRP pulse, then a blanking signal is generated that prohibits the passage of the NRP pulse further through the receiving path of the radar being protected for further processing.

Известно, что бланкирование НРП приводит к уменьшению потенциала РЛС, так как фактически уменьшает количество накапливаемых импульсов в пачке. Поэтому в зависимости от решаемых объектом задач с помощью РЛС, которые имеют различные приоритеты, изменяющиеся как по времени, так и по пространству, для уменьшения количества бланкирующих импульсов в i-той РЛС могут изменяться режимы работы остальных (N) РЭС, вплоть до выключения. Но для принятия решения по режимам РЭС, обеспечивающих уменьшение потерь полезной информации в защищаемых приемных устройстве i-той РЛС объекта, имеющей на данный момент максимальный приоритет, необходим мониторинг электромагнитной обстановки (ЭМО) (данные по средним значениям принимаемых мощностей НРП с N РЭС объекта Pij(t), их изменение во времени и относительное пространственное положение главных лепестков диаграмм направленности (ДН), РЭС создающих НРП, по отношению к ДН i-той РЛС принимающем НРП.It is known that blanking of NRP leads to a decrease in the radar potential, since it actually reduces the number of accumulated pulses in the packet. Therefore, depending on the tasks being solved by the object using radars, which have different priorities, varying both in time and in space, to reduce the number of blank pulses in the i-th radar, the operating modes of the remaining (N) RESs can be changed, up to shutdown. But in order to make a decision on the modes of RES, providing a decrease in the loss of useful information in the protected receiving device of the i-th radar of the facility, which currently has the highest priority, monitoring of the electromagnetic environment (EMO) is necessary (data on the average values of received capacities of the URF with N RES of the object Pij (t), their change in time and the relative spatial position of the main lobes of the radiation patterns (RPs), the radio electronic equipment creating the SLF, relative to the day of the i-th radar receiving the SLP.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение потерь полезной информации в защищаемых от импульсных НРП приемных устройствах РЛС, имеющих на данный момент максимальный приоритет.The aim of the invention is to reduce the loss of useful information in radar shielded radar protection devices that are currently protected with maximum priority.

Указанная цель достигается тем, что устройство защиты от импульсных помех фиг. 2 и 3, состоящее из приемного блока 1, сигнал с выхода которого подается на первый вход блока бланкирования 2, на первый вход первого формирователя нормированных импульсов 3, с выхода которого сигналы подаются на первый вход ограничителя длительности бланка 4, на первый вход блока упреждения бланка 6, на первый вход логического элемента И 8, N формирователей синхроимпульсов радиоэлектронных излучателей 14 подают N синхроимпульсов на временной распределитель 13, с выхода которого сигнал подается на блок дифференцирования 12, с выхода которого сигнал подается на второй формирователь нормированных импульсов 11, а с него на формирователь селекторных импульсов 10, с выхода которого сигнал подается на блок упреждения бланка 6 и третий логический элемент 7, а с выхода блока упреждения бланка 6 сигнал подается на второй вход третьего логического элемента И 7, с выхода которого сигнал подается на первый вход логического элемента ИЛИ 9, а на второй вход которого подается выходной сигнал с логического элемента И 8, выход логического элемента ИЛИ 9 подается на вторые входы ограничителя длительности бланка 4, логического элемента И 8, и второго логического элемента И 5, выход ограничителя длительности бланка 4 соединяется с первым входом второго логического элемента И 5, с выхода которого сигнал подается на блок бланкирования 2 отличающееся тем что, сигнал с выхода линейной части приемного блока 1 РЛС (ВЛЧП) в цифровом виде подается на первые входы N схем стробирования и интеграторов 16, на вторые входы схем стробирования и интеграторов 16 подается сигнал управления (СУ) со схемы управления 18, на третьи входы схем стробирования и интеграторов 16 подаются синхроимпульсы с N формирователей синхроимпульсов 14, поступающие на N входов схемы И 22, причем все входы схемы И 22 инверсные за исключением синхроимпульса РЭС, мощность НРП которой оценивается, выходной сигнал схемы И 22 поступает на управляющий вход схемы стробирования 20, на вход которой поступает сигнал ВЛЧП, с выхода схемы стробирования 20 сигнал поступает на интегратор 21, управляемый сигналом со схемы управления 18 - СУ, определяющий время накопления, сигналы со схем стробирования и интеграторов 16 подаются на входы анализатора 17, на второй вход которого подается сигнал управления анализатором (СУА) с автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора электромагнитной совместимости (ЭМС) 19, передающие текущее положение диаграмм направленности на передачу и прием N+1 РЭС объекта, анализатор (17) i-той РЛС формирует сигнал данных (СД), в виде матриц строк, средних значений принимаемых мощностей НРП с N РЭС Py(t), первых производных dPy(t)/dt, угловых отклонений диаграмм направленностей (ДН) РЭС, создающих НРП, от ДН i-той РЛС, сигнал данных СД подается на АРМ оператора ЭМС объекта 19, где на его основе формируются матрицы взаимных помех, изменений этих помех в динамике и угловых отклонений ДН на передачу РЭС, создающих НРП от ДН на прием данной РЛС, а оператор АРМ ЭМС принимает решения по изменению режима работы, радиочастоты излучения, пространственной области сканирования РЭС объекта, которые с выхода АРМ 19 сигналами управления РЭС (СУР) антенн подаются на схемы управления РЭС 18.This goal is achieved in that the surge protection device of FIG. 2 and 3, consisting of a receiving unit 1, the output signal of which is fed to the first input of the blanking unit 2, to the first input of the first normalized pulse shaper 3, from the output of which the signals are fed to the first input of the form limiter 4, to the first input of the blank unit 6, at the first input of the logical element And 8, N clock shapers of the radio-electronic emitters 14 feed N clock pulses to the time distributor 13, from the output of which the signal is supplied to the differentiation unit 12, from the output of which the signal al is supplied to the second normalized pulse generator 11, and from it to the selector pulse generator 10, from the output of which the signal is fed to the lead unit of form 6 and the third logical element 7, and from the output of the lead unit of blank 6, the signal is fed to the second input of the third logical element And 7, the output of which the signal is fed to the first input of the OR gate 9, and the second input of which the output signal from the logic gate AND 8, the output of the OR gate 9 is fed to the second inputs of the time limiter and form 4, the logical element And 8, and the second logical element And 5, the output of the limiter of the duration of the form 4 is connected to the first input of the second logical element And 5, the output of which the signal is fed to the blocking unit 2 characterized in that, the signal from the output of the linear part of the receiving block 1 radar (VLChP) in digital form is fed to the first inputs of N gate circuits and integrators 16, to the second inputs of gate circuits and integrators 16 a control signal from the control circuit 18 is supplied to the third inputs of the gate circuits and integrator 16, clock pulses from N formers of clock pulses 14 are supplied to the N inputs of the I 22 circuit, and all the inputs of the I 22 circuit are inverse with the exception of the RES pulse, the output power of which is estimated, the output signal of the I 22 circuit goes to the control input of the gating circuit 20, to the input which receives the VLChP signal, from the output of the strobing circuit 20, the signal is supplied to an integrator 21, controlled by a signal from the control circuit 18 — SU, which determines the accumulation time, the signals from the strobing circuits and integrators 16 are fed to the analyzer inputs and 17, to the second input of which the analyzer control signal (AMS) is supplied from the automated workstation (AWS) of the electromagnetic compatibility operator (EMC) 19, transmitting the current position of the radiation patterns to transmit and receive N + 1 RES of the object, the analyzer (17) i- that radar generates a data signal (SD), in the form of matrixes of strings, average values of received power of the NRP with N RES Py (t), the first derivatives dPy (t) / dt, the angular deviations of the radiation patterns of the directional radar, creating the NRP, from the ND i-radar, data signal SD is fed to the operator's workstation EMC object and 19, where matrices of mutual interference, changes in these disturbances in dynamics and angular deviations of the radiation paths for transmitting radio electronic equipment, which create the radio frequency response from the radar receiver to receive this radar, are formed on the basis of it, and the operator of the EMC operator makes decisions on changing the operating mode, radiation frequency, spatial domain scanning the RES of the object, which from the output of the AWP 19 by the signals of the RES control (RMS) of the antennas are fed to the control circuits of the RES 18.

Устройство защиты от импульсных помех показано на фиг. 2 и 3 и работает следующим образом.The surge protection device is shown in FIG. 2 and 3 and works as follows.

Сигнал с приемного блока 1 приемника РЛС поступает на систему отождествления с НРП, с выхода которой бланкирующий импульс, точно соответствующий по времени принятой НРП, поступает на блок бланкирования, отличающийся тем, что сигнал с выхода линейной части приемного блока 1 РЛС (ВЛЧП) в цифровом виде поступает на входы N схем стробирования и интеграторов 16, каждая из схем стробирования и интегратора оценивает мощность конкретной НРП от одного РЭС, а N таких схем проводят оценку мощностей принятых НРП, составляющих строку матрицы помех средних значений принимаемых мощностей НРП с N РЭС Pij(t), для оценки мощности НРП конкретных РЛС, сигналы которых выделяются (стробируются) из сигнала, поступающего с выхода линейной части приемника блока 1 РЛС (ВЛЧП) на вход схемы стробирования 20 с помощью синхроимпульса РЭС, создающего НРП, номер которого №1 на фиг. 2 (от 1 до N), принятого от N формирователей синхроимпульсов 14 по «Шине синхроимпульсов», для защиты от ошибок измерителя (интегратора при наложении импульсов НРП друг на друга применяется схема И 22, на N вход из которых один прямой на вход синхроимпульса от РЭС измеряемой НРП, а остальные инверсные на N-1 синхроимпульсов с остальных РЭС, схема И 22 формирует сигнал разрешения записи схемы стробирования 20, чтобы исключить интегрирование той части импульса i-той НРП, которая пересеклась в пределах длительности синхроимпульса равного τ_и i-той РЭС с другими НРП, импульс НРП после схемы стробирования 20 поступает на интегратор 21, где интегрируются по модулю (без учета знака) в течение времени накопления Т_нак=КТ_п, где К=1, 2, Тп - период повторения излучаемых радиоимпульсов i-той РЭС, задаваемого со схемы управления 18 сигналами СУ, а выходные значения интеграторов блоков 16 Pi,j(t), представляющие собой матрицу строку мощностей НРП данной РЛС, поступают на анализатор 17, где проводится сравнение с ранее измеренными значениями Pi,j(t-T_п) и формируется матрица строка dPi,j(t)/dt, а по сигналам управления (СУА) на анализатор 17 с АРМ оператора ЭМС 19 поступают данные о текущем положении главных лучей ДН на передачу N РЭС объекта для формирования матрицы строки отклонений ДН источников НРП от ДН на прием данной РЛС с использованием своих текущих данных о положении своей ДН на прием, эти сигналы - сигналы данных (СД) от каждого РЭС поступают в АРМ оператора ЭМС объекта, где выводятся на экран в виде фиг. 4, 5, 6 (в качестве примера для N=8), по которым в соответствии с приоритетами оператор принимает решения по изменению режима работы, радиочастоты излучения, пространственной области сканирования, данные по которым подаются в схему управления РЭС 18 и анализатор 17, изменяя режимы работы N РЭС и время накопления Т_накзащищаемых РЛС по сигналу СУР, подаваемому в схемы стробирования и интеграторы 16, а в анализатор РЭС 17 данные по пространственным координатам ДН на передачу N РЭС объекта, что меняет ЭМО, обеспечивая приоритетное уменьшение, как по мощности, так и по количеству НРП в РЛС, имеющей максимальный приоритет на данный момент времени.The signal from the receiving unit 1 of the radar receiver is fed to the identification system with the NRP, the output of which a blanking pulse, exactly corresponding to the time of the received NRP, is fed to the blocking unit, characterized in that the signal from the output of the linear part of the receiving unit 1 of the radar (VLPP) in digital form arrives at the inputs of N gating circuits and integrators 16, each of the gating and integrator circuits estimates the power of a particular SLF from one RES, and N such circuits evaluate the powers of the received SLPs that make up the row of the average noise matrix the values of the received power of the NRP with N RES Pij (t), to estimate the power of the NRP of specific radars, the signals of which are extracted (gated) from the signal from the output of the linear part of the receiver of the radar unit 1 (VLChP) to the input of the gate circuit 20 using the clock pulse of the RES, creating the URF, whose number is No. 1 in FIG. 2 (from 1 to N), received from N formers of clock pulses 14 on the "Clock bus", to protect against errors of the meter (the integrator when superimposing the pulses of the URF on each other, the I 22 circuit is used, on the N input of which there is one direct line to the input of the clock pulse from The RES of the measured IWF, and the remaining sync pulses inverse to N-1 from the remaining RES, the I 22 circuit generates a write enable signal for the gating circuit 20 to exclude the integration of that part of the i-th IWF pulse that intersects within the sync pulse duration equal to τ _and i-th RES with after other SLFs, the SLF impulse after the gating circuit 20 is fed to the integrator 21, where they are integrated modulo (without taking into account the sign) during the accumulation time T _nak = CT _p , where K = 1, 2, Tp is the repetition period of the emitted radio pulses of the i-th RES set from the control circuit of 18 signals of the control system, and the output values of the integrators of the blocks 16 Pi, j (t), which are a matrix of the power line of the NRP of this radar, are sent to the analyzer 17, where they are compared with the previously measured values of Pi, j (tT _p ) and the matrix row dPi, j (t) / dt is formed, and by the control signals ( UA) to the analyzer 17 with the EMC operator AWP 19, data are received on the current position of the main radiation paths of the radiation beam to transmit the NES of the object to form a matrix of the line of deviations of the radiation sources of the firefighting sources from the radiation beam to receive this radar using their current data about the position of their own radiation beam to receive, these signals - data signals (SD) from each RES are received in the automated workplace of the operator of the EMC facility, where they are displayed on the screen in the form of FIG. 4, 5, 6 (as an example for N = 8), according to which, in accordance with the priorities, the operator makes decisions on changing the operating mode, radiation frequency, spatial scanning area, the data of which are fed to the control circuit of RES 18 and analyzer 17, changing modes N REF and the accumulation time T _nak protected radar alarm ECM supplied to the circuit sampling and integrators 16, and RES analyzer 17, the data in the spatial coordinates NAM to transfer N RES object that changes ECMO, providing priority to a reduction both in mo Nost, and the number of CHP in the radar having the highest priority at the moment.

Возможность осуществления отличительной части формулы для ВЛЧП в цифровом виде: реализация схемы стробирования (20) может быть на логике КР1533ЛИ1, схема интегратора (21) на сумматорах типа К555ИМ3, схема И (22) на логике КР1533ЛИ1, КР1533ЛА1, анализатор и схема управления на микроконтроллерах типа 1986 ВЕ8Т, АРМ - процессорный модуль которого построен на базе двухъядерного процессора Intel Core i7.The possibility of implementing the distinctive part of the formula for VLChP in digital form: the implementation of the gating circuit (20) can be on the logic KP1533LI1, the integrator circuit (21) on the adders type K555IM3, the circuit I (22) on the logic KP1533LI, KR1533LA1, the analyzer and the control circuit on the microcontrollers type 1986 BE8T, AWP - the processor module of which is built on the basis of a dual-core Intel Core i7 processor.

ЛитератураLiterature

1. Патент на полезную модель №80019. Устройство защиты от импульсных помех. МПК G01S7/36.1. Patent for utility model No. 80019. Surge protection device. IPC G01S7 / 36.

Claims

An impulse noise protection device consisting of a receiving unit, the output signal of which is fed to the first input of the blanking unit, to the first input of the first normalized pulse shaper, from which the signals are fed to the first input of the form duration limiter, to the first input of the blank unit, the first input of the logical element And, N formers of the clock pulses of the electronic emitters feed N clock pulses to the time distributor, from the output of which the signal is fed to the differentiation unit , from the output of which the signal is fed to the second driver of normalized pulses, and from it to the selector of pulse pulses, from the output of which the signal is fed to the lead unit of the blank and the third logical element, and from the output of the lead of the blank unit, the signal is fed to the second input of the third logical element And, from the output of which the signal is fed to the first input of the OR gate, and to the second input of which the output signal from the AND gate is supplied, the output of the OR gate is fed to the second inputs of the limiter I the duration of the blank, the logical element And, and the second logical element And, the output of the limiter of the duration of the blank is fed to the first input of the second logical element And, the output of which the signal is fed to the blanking unit, characterized in that the signal from the output of the linear part of the receiving unit of the radar (VLPP ) digitally fed to the first inputs of the N gate circuits and integrators, to the second inputs of the gate and integrator circuits a control signal (CS) from the control circuit, to the third inputs of the gate and integrator circuits clock pulses from N shaper pulses are supplied to the N inputs of the AND circuit, and all inputs of the I circuit are inverse with the exception of the clock pulse of radio electronic means (RES), the unintentional radio noise (LF) power of which is estimated, the output signal of the And circuit goes to the control input of the gating circuit, to the input of which is a VLChP signal, from the output of the strobing circuit, the signal is fed to an integrator controlled by a signal from the control circuit — SU, which determines the accumulation time, signals from the strobing circuits The drivers are fed to the analyzer inputs, the second input of which sends the analyzer control signal (ACS) from the workstation (AWS) of the electromagnetic compatibility operator (EMC), transmitting the current position of the radiation patterns to transmit and receive N + 1 RES of the object, analyzer of the i-th The radar generates a data signal (SD) in the form of matrixes of strings, average values of received power of the URF with N RES Pij (t), the first derivatives dPij (t) / dt, the angular deviations of the directional patterns (DF) to transmit the DEC creating the URF from the DF the i-th radar at the reception , the data signal (DM) is fed to the operator’s EMC operator’s workstation, where matrices of mutual interference, changes in these dynamics in dynamics and angular deviations of the radiation paths to transmit radio electronic signals generating the radar receiver from the radar receiver to receive this radar are generated, and the automated workstation EMC operator makes decisions on a change in the operating mode, the radio frequency of the radiation, the spatial scanning area of the object’s RES, which, from the output of the automated workstation, is supplied with RES signals (RMS) to the RES control circuits.