RU2600333C2 - Вертолётный радиоэлектронный комплекс - Google Patents

Вертолётный радиоэлектронный комплекс Download PDF

Info

Publication number
RU2600333C2
RU2600333C2 RU2015102876/07A RU2015102876A RU2600333C2 RU 2600333 C2 RU2600333 C2 RU 2600333C2 RU 2015102876/07 A RU2015102876/07 A RU 2015102876/07A RU 2015102876 A RU2015102876 A RU 2015102876A RU 2600333 C2 RU2600333 C2 RU 2600333C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
amplifier
intermediate frequency
phase
Prior art date
Application number
RU2015102876/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015102876A (ru
Inventor
Андрей Михайлович Андреев
Виктор Иванович Дикарев
Валентин Борисович Катькалов
Кирилл Владимирович Семёнов
Дмитрий Анатольевич Тавалинский
Андрей Владимирович Шишкалов
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
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 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации, Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2015102876/07A priority Critical patent/RU2600333C2/ru
Publication of RU2015102876A publication Critical patent/RU2015102876A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2600333C2 publication Critical patent/RU2600333C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/341—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal wherein the rate of change of the transmitted frequency is adjusted to give a beat of predetermined constant frequency, e.g. by adjusting the amplitude or frequency of the frequency-modulating signal

Abstract

Изобретение относится к области радиоэлектроники и позволяет осуществлять дистанционный контроль источников радиоизлучений (ИРИ). Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости и достоверности приема сигналов источников радиоизлучений и обмена аналоговой и дискретной информацией между вертолетом и пунктом контроля путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам. Указанный результат достигается за счет того, что вертолетный радиоэлектронный комплекс содержит антенное устройство, приемник, пеленгаторное устройство, анализатор параметров принимаемого сигнала, устройство запоминания и обработки полученной информации и телеметрическое устройство, определенным образом выполненные и соединенные между собой. 6 ил.

Description

Предлагаемый вертолетный радиоэлектронный комплекс относится к области радиоэлектроники и позволяет осуществлять дистанционный контроль источников радиоизлучений (ИРИ).
Известны станции и системы радиоэлектронного контроля источников радиоизлучений (патенты РФ №№2.150.178, 2.275.746, 2.313.911, 2.419.991; патенты США №№3.806.926, 3.891.989, 3.896.439, 5.841.872; патент Великобритании №1.587.357; патент Германии №3.346.155; патент Франции №2.447.041; Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М.: Сов. Радио, 1968, с. 382, рис. 10.2 и другие).
Из известных станций и систем наиболее близким к предлагаемому является «Вертолетный радиоэлектронный комплекс» (патент РФ №2.419.991, Н04К 1/00, 2010) который и выбран в качестве прототипа.
Известный комплекс обеспечивает повышение эффективности и дальности действия. Это достигается использованием геостационарного или находящегося на низкой круговой орбите ИСЗ-ретранслятора, дуплексной радиосвязи между вертолетом и пунктом контроля на двух частотах ω1, ω2 и построением телеметрического устройства по супергетеродинной схеме.
Бортовое оборудование вертолета и оборудование пункта контроля содержат приемники, построенные по супергетеродинной схеме, в которых одно и то же значение первой ωпр1 и четвертой ωпр4 промежуточных частот может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах ωс и ωз1, ω1 и ωз2, ω2 и ωз3, т.е.:
ωпр1=ωс-ωГ1 и ωпр1=ωГ1-ωз1,
ωпр4=ω1-ωГ4 и ωпр4=ωГ4-ωз2,
ωпр4=ωГ5-ω2 и ωпр4=ωз3-ωГ5.
Следовательно, если частоты настройки ωс, ω1 и ω2 принять за основные каналы приема, то наряду с ними будут иметь место зеркальные каналы приема, частоты ωз1, ωз2 и ωз3 которые отличаются от частот ωс, ω1 и ω2 на 2ωпр1 и 2ωпр4 и расположены симметрично (зеркально) относительно частот ωГ1, ωГ4 и ωГ5 гетеродинов (фиг. 5, 6). Преобразование по зеркальным каналам приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основным каналам. Поэтому они наиболее существенно влияют на избирательность и помехоустойчивость приемников.
Кроме зеркальных каналов существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема. В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условий:
ωпр1=|±mωki±nωГ1|,
ωпр4=|±mωkj±nωГ4|,
ωпр4=|±mωkj±nωГ5|,
где ωkj - частота i-го комбинационного канала приема;
ωkj - частота j-го комбинационного канала приема;
m, n, j, i - целые положительные числа.
Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первой гармоники частот сигналов с гармониками частот гетеродинов малого порядка (второй, третьей и т.д.), так как чувствительность приемников по этим каналам близка к чувствительности основных каналов. Так, шести комбинационным каналам при m=1 и n=2 соответствуют частоты:
ωк1=2ωГ1-ωпр1, ωк2=2ωГ1+ωпр1,
ωк3=2ωГ4-ωпр4, ωк4=2ωГ4+ωпр4,
ωк5=2ωГ5-ωпр4, ωк6=2ωГ5+ωпр4.
Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости и достоверности приема сигналов источников радиоизлучений и обмена аналоговой и дискретной информацией между вертолетом и пунктом контроля.
Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности приема сигналов источников радиоизлучений и обмена аналоговой и дискретной информацией между вертолетом и пунктом контроля путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.
Поставленная задача решается тем, что вертолетный радиоэлектронный комплекс, содержащий в соответствии с ближайшим аналогом, антенное устройство, пеленгаторное устройство, последовательно включенные приемник, анализатор параметров принимаемого сигнала, устройство запоминания и обработки полученной информации и телеметрическое устройство, а также пункт контроля, при этом приемник выполнен в виде последовательно включенных первой приемной антенны, первого смесителя, второй вход которого через первый гетеродин соединен с выходом блока перестройки и первого усилителя первой промежуточной частоты, последовательно включенных обнаружителя, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, первого ключа, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилителя второй промежуточной частоты, выход которого является выходом приемника, управляющий вход блока перестройки соединен с выходом обнаружителя, пеленгаторное устройство выполнено в виде двух пеленгаторных каналов, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, и узкополосного фильтра, к выходу первого узкополосного фильтра последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, третий узкополосный фильтр и первый фазометр, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены вторая линия задержки, первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и второй фазометр, вторые входы фазометров соединены с выходом опорного генератора, а выходы подключены к устройству запоминания и обработки полученной информации, антенное устройство содержит три приемные антенны и одну приемопередающую антенну телеметрического устройства, приемная антенна приемника и приемопередающая антенна телеметрического устройства размещены над втулкой винта вертолета, приемные антенны пеленгаторного устройства размещены на концах лопастей несущего винта вертолета, двигатель кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором, телеметрическое устройство выполнено в виде последовательно подключенных к первому выходу устройства запоминания и обработки полученной информации формирователя аналоговых сообщений, первого аналогового скремблера, первого амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом первого задающего генератора, и первого фазового манипулятора, последовательно подключенных ко второму выходу устройства запоминания и обработки полученной информации формирователя дискретных сообщений и первого цифрового скремблера, выход которого соединен со вторым входом первого фазового манипулятора, к выходу которого последовательно подключены шестой смеситель, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, усилитель третьей промежуточной частоты, первый усилитель мощности, первый дуплексер, вход-выход которого связан с первой приемо-передающей антенной, второй усилитель мощности, седьмой смеситель, второй вход которого соединен с выходом пятого гетеродина, и второй усилитель четвертой промежуточной частоты, последовательно включенных второго амплитудного ограничителя, второго синхронного детектора и второго аналогового дескремблера, выход которого соединен с четвертым входом устройства запоминания и обработки полученной информации, последовательно подключенных к выходу второго амплитудного ограничителя пятого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, второго полосового фильтра, третьего фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом пятого гетеродина и второго цифрового дескремблера, выход которого соединен с пятым входом устройства запоминания и обработки полученной информации, пункт контроля выполнен в виде последовательно включенных источника аналоговых сообщений, второго аналогового скремблера, второго амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом второго задающего генератора, второго фазового манипулятора, второй вход которого через второй цифровой скремблер соединен с выходом источника дискретных сообщений, восьмого смесителя, второй вход которого соединен с выходом шестого гетеродина, усилителя промежуточной частоты, второго усилителя высокой частоты, второго дуплексера, вход-выход которого связан с приемо-передающей антенной, первого усилителя высокой частоты, пятого смесителя, второй вход которого соединен с первым выходом третьего гетеродина, и первого усилителя четвертой промежуточной частоты, последовательно включенных первого амплитудного ограничителя, первого синхронного детектора, первого аналогового дескремблера и блока регистрации и анализа, последовательно подключенных к выходу первого амплитудного ограничителя четвертого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом шестого гетеродина, первого полосового фильтра, второго фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, и первого цифрового дескремблера, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации и анализа, два выхода которого соединены со входами источников аналоговых и дискретных сообщений соответственно, отличаются от ближайшего аналога тем, что он снабжен девятым, десятым и одиннадцатым смесителями, четырьмя фазовращателями на +90°, двумя фазовращателями на -90°, четвертым, пятым и шестым узкополосными фильтрами, тремя амплитудными детекторами, четвертым усилителем первой промежуточной частоты, третьим и четвертым усилителями четвертой промежуточной частоты, тремя сумматорами, шестым, седьмым и восьмым перемножителями, вторым, третьим и четвертым ключами, причем ко второму выходу первого гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на +90°, девятый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первой приемной антенны, четвертый усилитель первой промежуточной частоты, второй фазовращатель на +90°, первый сумматор, второй вход которого соединен с входом первого усилителя первой промежуточной частоты, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первой приемной антенны, четвертый узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор и второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход подключен к первому входу обнаружителя и к второму входу первого ключа, к второму выходу пятого гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на -90°, десятый смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, третий усилитель четвертой промежуточной частоты, второй фазовращатель на -90°, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя четвертой промежуточной частоты, седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, пятый узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор и третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход подключен к входу второго амплитудного ограничителя и к второму входу второго синхронного детектора, к второму выходу третьего гетеродина последовательно подключены третий фазовращатель на +90°, одиннадцатый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя высокой частоты, четвертый усилитель четвертой промежуточной частоты, четвертый фазовращатель на +90°, третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя четвертой промежуточной частоты, восьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя высокой частоты, третий амплитудный детектор и четвертый ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, а выход подключен к входу первого амплитудного ограничителя и к второму входу первого синхронного детектора.
Геометрическая схема расположения вертолета В, пункта контроля ПК и ИСЗ-ретранслятора изображена на фиг. 1. Взаимное расположение приемных антенн 7, 8, 9, приемопередающей антенны 44 на вертолете и источника радиоизлучений (ИРИ) показано на фиг. 2. Структурная схема бортового оборудования вертолетного радиоэлектронного комплекса изображена на фиг. 3. Структурная схема наземного пункта контроля изображена на фиг. 4. Частотные диаграммы, иллюстрирующие преобразование сигналов по частоте, представлены на фиг. 5 и 6.
Бортовое оборудование вертолетного радиоэлектронного комплекса содержит последовательно включенные антенное устройство 1, приемник 2, анализатор 4 параметров принимаемого сигнала, устройство 5 запоминания и обработки полученной информации, второй вход которого соединен с выходом пеленгаторного устройства 3, и телеметрическое устройство 6.
Приемник 2 содержит последовательно включенные приемную антенну 7, первый смеситель 12, второй вход которого через первый гетеродин 11 соединен с выходом блока 10 перестройки, усилитель 17 первой промежуточной частоты, первый сумматор 89, шестой перемножитель 90, второй вход которого соединен с выходом первой приемной антенны 7, четвертый узкополосный фильтр 91, первый амплитудный детектор 92, второй ключ 93, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора 89, обнаружитель 20, второй вход которого через первую линию задержки 21 соединен с его выходом, первый ключ 22, второй вход которого соединен с выходом второго ключа 93, второй смеситель 24, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 23, и усилитель 25 второй промежуточной частоты, выход которого является выходом приемника 2 и подключен к входу анализатора 4 параметров принимаемого сигнала.
Ко второму выходу первого гетеродина 11 последовательно подключены первый фазовращатель 85 на +90°, девятый смеситель 86, второй вход которого соединен с выходом первой приемной антенны 7, четвертый усилитель 87 первой промежуточной частоты и второй фазовращатель 88 на +90°, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 89.
Пеленгаторное устройство 3 содержит два пеленгаторных канала, каждый из которых содержит последовательно включенные приемную антенну 8 (9), смеситель 13 (14), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 11, усилитель 18 (19) первой промежуточной частоты, перемножитель 26 (27), второй вход которого соединен с выходом усилителя 25 второй промежуточной частоты, и узкополосный фильтр 28 (29). При этом к выходу первого узкополосного фильтра 28 последовательно подключены третий перемножитель 30, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра 29, третий узкополосный фильтр 32 и первый фазометр 34, к выходу второго узкополосного фильтра 29 последовательно подключены вторая линия задержки 31, первый фазовый детектор 33, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра 29, и второй фазометр 35. Вторые входы фазометров 34 и 35 соединены с выходом опорного генератора 16, а выходы подключены к устройству 5 запоминания и обработки полученной информации.
Антенное устройство 1 содержит три приемные антенны 7, 8, 9 и одну приемопередающую антенну 44 телеметрического устройства, приемная антенна 7 приемника 2 и приемопередающая антенна 44 телеметрического устройства 6 размещены над втулкой винта вертолета, приемные антенны 8 и 9 пеленгаторного устройства 3 размещены на концах лопасти винта вертолета (фиг. 2). Двигатель 15 кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором 16.
Телеметрическое устройство 6 выполнено в виде последовательно подключенных к первому выходу устройства 5 запоминания и обработки полученной информации формирователя 37 аналоговых сообщений первого аналогового скремблера 38. первого амплитудного модулятора 39. второй вход которого соединен с выходом первого задающего генератора 36 и первого фазового манипулятора 42, последовательно подключенных ко второму выходу устройства 5 запоминания и обработки полученной информации формирователя 40 дискретных сообщений и первого цифрового скремблера 41, выход которого соединен со вторым входом первого фазового манипулятора 42, последовательно подключенных к выходу фазового манипулятора 42, шестого смесителя 59, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина 58, усилителя 60 третьей промежуточной частоты, первого усилителя 43 мощности, первого дуплексера 61, вход - выход которого связан с первой приемопередающей антенной 44, второго усилителя 62 мощности, седьмого смесителя 64, второй вход которого соединен с выходом пятого гетеродина 63, второго усилителя 65 четвертой промежуточной частоты, второго сумматора 98, седьмого перемножителя 99, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 62 мощности, пятого узкополосного фильтра 100, второго амплитудного детектора 101, третьего ключа 102, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора 98, второго амплитудного ограничителя 66, второго синхронного детектора 67, второй вход которого соединен с выходом третьего ключа 102, и второго аналогового дескремблера 68, выход которого соединен с четвертым входом устройства 5 запоминания и обработки полученной информации, последовательно подключенных к выходу второго амплитудного ограничителя 66, пятого перемножителя 69, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина 58, второго полосового фильтра 70, третьего фазового детектора 71, второй вход которого соединен с выходом пятого гетеродина 63, и второго цифрового дескремблера 72, выход которого соединен с пятым входом устройства 5 запоминания и обработки полученной информации последовательно подключенных ко второму выходу пятого гетеродина 63 первого фазовращателя 94 на -90°, десятого смесителя 95, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 62 мощности, третьего усилителя 96 четвертой промежуточной частоты, и второго фазовращателя 92 на -90°, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора 98.
Пункт контроля выполнен в виде последовательно включенных источника 73 аналоговых сообщений, второго аналогового скремблера 74. второго амплитудного модулятора 76, второй вход которого соединен с выходом второго задающего генератора 75. второго фазового манипулятора 79. второй вход которого через второй цифровой скремблер 78 соединен с выходом источника 77 дискретных сообщений, восьмого смесителя 81. второй вход которого соединен с выходом шестого гетеродина 80, усилителя 82 промежуточной частоты, второго усилителя 83 высокой частоты, второго дуплексера 84. вход - выход которого связан с приемопередающей антенной 45, первого усилителя 46 высокой частоты, пятого смесителя 48 второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина 47, первого усилителя 49 четвертой промежуточной частоты, третьего сумматора 107, восьмого перемножителя 108, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 46 высокой частоты, шестого узкополосного фильтра 109, третьего амплитудного детектора 110, четвертого ключа 111, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора 107, первого амплитудного ограничителя 50, первого синхронного детектора 51, второй вход которого соединен с выходом четвертого ключа 111, первого аналогового дескремблера 52 и блока 53 регистрации и анализа, два выхода которого соединены с входами источников аналогового 77 и дискретного 73 сообщений соответственно, последовательно подключенных к выходу первого амплитудного ограничителя 50, четвертого перемножителя 54, второй вход которого соединен с выходом шестого гетеродина 80, первого полосового фильтра 55, второго фазового детектора 56, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина 47, и первого цифрового дескремблера 57, выход которого соединен с вторым входом блока 53 регистрации и анализа.
Вертолетный радиоэлектронный комплекс работает следующим образом.
Наличие вращающегося винта вертолета используется для определения направления на ИРИ с помощью антенного устройства 1, приемные антенны 8 и 9 которого размещены на концах лопастей несущего винта. А приемная антенна 7 и приемопередающая антенна 44 размещены над втулкой винта вертолета (фиг. 2).
Принимаемые антеннами 7-9 сигналы, например, с фазовой манипуляцией (ФМН):
Figure 00000001
где U1, U2, U3, wc, φc, Tc - амплитуды, несущая частота, начальная фаза и длительность сигналов;
±ΔW - нестабильность несущей частоты сигналов, обусловленная различными дестабилизирующими факторами, в том числе эффектом Допплера;
φk(t) - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом;
R - радиус окружности, на которой размещены приемные антенны 8 и 9;
Ω=2πR - скорость вращения приемных антенн 8 и 9 вокруг приемной антенны 7 (скорость вращения винта вертолета);
α - пеленг (азимут) на ИРИ;
поступают на первые входы смесителей 12, 86, и 14. на вторые входы которых подаются напряжения первого гетеродина 11 линейно-изменяющейся частоты
Figure 00000002
где
Figure 00000003
- скорость изменения частоты гетеродина.
Следует отметить, что поиск ФМН - сигналов работающих ИРИ в заданном диапазоне частот дf, осуществляется с помощью блока 10 перестройки, который периодически с периодом тп по пилообразному закону изменяет частоту wг1 гетеродина 11. В качестве блока 10 перестройки может использоваться генератор пилообразного напряжения.
На выходе смесителей 12, 86, 13 и 14 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 17, 87, 18, 19 выделяются напряжения первой промежуточной частоты:
Figure 00000004
где
Figure 00000005
Напряжение
Figure 00000006
с выхода усилителя 87 первой промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 88 на +90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000007
Напряжение
Figure 00000008
и
Figure 00000009
поступают на два входа первого сумматора 89, на выходе которого образуется первое суммарное напряжение
Figure 00000010
где
Figure 00000011
,
которое подается на второй вход шестого перемножителя 90, на первый вход которого поступает принимаемый сигнал U1(t) с выхода первой приемной антенны 7. На выходе перемножителя 90 образуется напряжение
Figure 00000012
где
Figure 00000013
,
которое выделяется четвертым узкополосным фильтром 91, детектируется первым амплитудным детектором 92 и поступает на управляющий вход второго ключа 93, открывая его. В исходном состоянии ключ 93 всегда закрыт. Частота настройки
Figure 00000014
четвертого узкополосного фильтра 91 выбирается равной частоте
Figure 00000015
первого гетеродина 11 (
Figure 00000016
). При этом первое суммарное напряжение
Figure 00000017
с выхода первого сумматора 89 через открытый ключ 93 поступает на вход обнаружителя 20.
При обнаружении сигнала ИРИ на выходе обнаружителя 20 появляется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход блока 10 перестройки, выключая его, на управляющий вход ключа 22, открывая его, и на вход линии задержки 21. Ключ 22 в исходном состоянии всегда закрыт. Время задержки линии задержки 21 выбирается таким, чтобы можно было зафиксировать обнаруженный ФМН-сигнал и проанализировать его параметры.
При выключении блока 10 перестройки усилителями 17, 87, 18 и 19 выделяются следующие напряжения:
Figure 00000018
На выходе первого сумматора 89 в этом случае образуется суммарное напряжение
Figure 00000019
которое с выхода первого сумматора 89 через открытые ключи 93 и 22 поступает на первый вход смесителя 24, на второй вход которого подается напряжение второго гетеродина 23 со стабильной частотой wг2
Figure 00000020
На выходе смесителя 24 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 25 выделяется напряжение второй промежуточной частоты
Figure 00000021
где
wпр2=wup1-wr2; φup2=φup1-φг2,
которое поступает на вход анализатора 4 параметров принимаемого сигнала, где определяются длительность элементарных посылок, из которых составлен ФМН-сигнал, их количество N (Тс=Nτэ) и закон фазовой манипуляции.
Напряжение Uпр7(t) с выхода усилителя 25 второй промежуточной частоты одновременно подается на вторые входы перемножителей 26 и 27 пеленгаторных каналов, на первые входы которых поступают напряжения Uпр5(t) и Uпр6(t) с выходов усилителей 18 и 19 первой промежуточной частоты соответственно. На выходах перемножителей 26 и 27 образуются фазомодулированные (ФМ) напряжения на стабильной частоте второго гетеродина 23:
Figure 00000022
где
Figure 00000023
которые выделяются узкополосными фильтрами 28 и 29 с частотой настройки wн2=wг2.
Знаки «+» и «-» перед величиной
Figure 00000024
соответствуют диаметрально противоположным расположениям приемных антенн 8 и 9 на концах лопастей несущего винта вертолета относительно приемной антенны 7, размещенной над втулкой винта вертолета.
Следовательно, полезная информация о пеленге α переносится на стабильную частоту wг2 второго гетеродина 23.
Поэтому нестабильность ±Δw несущей частоты, вызванная различными дестабилизирующими факторами, и вид модуляции (манипуляции) принимаемого сигнала ИРИ не влияют на результат пеленгации, тем самым повышается точность определения местоположения ИРИ.
Причем величина, входящая в состав указанных колебаний
Figure 00000025
и называемая индексом фазовой модуляции, характеризует максимальное значение отклонения фазы сигналов, принимаемых вращающимися антеннами 8 и 9 относительно фазы сигнала, принимаемого неподвижной антенной 7.
Пеленгаторное устройство 3 тем чувствительнее к изменению угла α, чем больше относительный размер измерительной базы
Figure 00000026
. Однако с ростом уменьшается значение угловой координаты α, при котором разность фаз превосходит значение 2π, т.е. наступает неоднозначность отсчета угла α
Следовательно, при
Figure 00000027
наступает неоднозначность отсчета угла α. Устранение указанной неоднозначности путем уменьшения соотношения обычно себя не оправдывает, так как при этом теряется основное достоинство широкобазовой системы. Кроме того, в диапазоне метровых и особенно дециметровых волн брать малые значения
Figure 00000026
часто не удается из-за конструктивных соображений.
Для повышения точности пеленгации ИРИ в горизонтальной (азимутальной) плоскости приемные антенны 8 и 9 размещаются на концах лопастей несущего винта вертолета. Смешение сигналов от двух диаметрально противоположных антенн 8 и 9, находящихся на одинаковом расстоянии R от оси вращения несущего винта, вызывает фазовую модуляцию, получаемую с помощью одной приемной антенны, вращающейся по кругу, радиус R1 которого в два раза больше (R1=2R).
Действительно, на выходе перемножителя 30 образуется гармоническое напряжение
u6(t)=U6·Cos(Ω-α)t, 0≤t≤Тс,
где
Figure 00000028
с индексом фазовой модуляции
Figure 00000029
которое выделяется узкополосным фильтром 32 и поступает на первый вход фазометра 34, на второй вход которого подается напряжение опорного генератора 16
u0(t)=U0·CosΩt.
Фазометр 34 обеспечивает точное, но неоднозначное измерение угловой координаты α.
Для устранения возникающей при этом неоднозначности отсчета угла (X необходимо уменьшить индекс фазовой модуляции без уменьшения отношения
Figure 00000026
. Это достигается использованием автокоррелятора, состоящего из линии задержки 31 и фазового детектора 33. что эквивалентно уменьшению индекса фазовой модуляции до величины
Figure 00000030
где d1<R.
На выходе автокоррелятора образуется напряжение
u7(t)=U7·Cos(Ω-α)t, 0≤t≤Тс,
с индексом фазовой модуляции Δφm2 которое поступает на первый вход фазометра 35. на второй вход которого поступает напряжение u0(t) опорного генератора 16. Фазометр 35 обеспечивает грубое, но однозначное измерение угла α.
Минимальное расстояние R0 от ИРИ до винта вертолета определяется из выражения
Fд(t)≈(U2·t2)/(λ·R0)=U7·Cos(Ω-α)t,
где
Fд(t) - допплеровский сдвиг частоты;
U=Ω·R;
λ - длина волны.
Допплеровский сдвиг частоты измеряется в анализаторе 4 параметров принимаемого сигнала, в котором также определяется R0. Последние фиксируются в устройстве 5 запоминания и обработки полученной информации.
Местоположение ИРИ определяется в устройстве 5 по измеренным значениям α и R0.
Телеметрическое устройство 6 предназначено для обмена аналоговой и дискретной информацией между вертолетом и пунктом контроля с использованием дуплексной радиосвязи на двух частотах w1, w2 и геостационарного ИСЗ-ретранслятора.
С этой целью напряжение высокой частоты
u8(t)=U8·Cos(w0t+φ0), 0≤t≤T0,
с выхода первого задающего генератора 36 поступает на первый вход первого амплитудного модулятора 39, на второй вход которого подается модулирующая функция m1(t) с выхода первого аналогового скремблера 38. Вход последнего через формирователь 37 аналоговых сообщений соединен с первым выходом устройства 5 запоминания и обработки полученной информации. На выходе амплитудного модулятора 39 образуется сигнал с амплитудной модуляцией (AM)
u9(t)=U8[1+m1(t)]·Cos(w0t+φ0), 0≤t≤T0,
где m1(t) - модулирующая функция, отображающая аналоговые сообщения.
Этот сигнал поступает на первый вход фазового манипулятора 42, на второй вход которого подается модулирующий код M1(t) с выхода цифрового скремблера 41. Вход последнего через формирователь 40 дискретных сообщений соединен со вторым выходом устройства 5 запоминания и обработки полученной информации. На выходе фазового манипулятора 42 образуется сложный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМН)
u10(t)=U8[1+m1(t)]·[w0t+φk1(t)+φ0], 0≤t≤T0,
где φk1={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии модулирующим кодом М1(t).
Аналоговый 38 и цифровой 41 скремблеры реализуют криптографические методы, которые являются эффективными методами защиты конфиденциальных аналоговых и дискретных сообщений.
Сформированный АМ-ФМН - сигнал u10(t) поступает на первый вход шестого смесителя 59, на второй вход которого подается напряжение четвертого гетеродина 58
uг4(t)=Uг4·Cos(wг4t+φг4).
На выходе смесителя 59 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 60 выделяется напряжение третьей промежуточной частоты
uup8(t)=Uпр8[1+m1(t)]·Cos[wup3t+φk1(t)+φup3], 0≤t≤Т0,
где
Figure 00000031
wup3=w0+wг4 - третья промежуточная (суммарная) частота;
φup3=φ0+φг4.
Это напряжение после усиления в усилителе 43 мощности через дуплексер 61 поступает в приемопередающую антенну 44, излучается ею в эфир на частоте w1=wг5, улавливается и переизлучается геостационарным ИЗС-ретранслятором, а затем улавливается приемопередающей антенной 45 пункта контроля и через дуплексер 84 и усилитель 46 высокой частоты поступает на первые входы пятого 48 и одиннадцатого 104 смесителей, на вторые входы которых подаются напряжение третьего гетеродина 47:
Figure 00000032
На выходах смесителей 48 и 104 образуются напряжения комбинированных частот. Усилителями 49 и 105 выделяются напряжения четвертой промежуточной (разностной) частоты:
Figure 00000033
где
Figure 00000034
;
Figure 00000035
- четвертая промежуточная (разностная) частота;
Figure 00000036
Напряжение
Figure 00000037
с выхода усилителя 105 четвертой промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 106 на +90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000038
Напряжения
Figure 00000039
и
Figure 00000040
поступают на два входа третьего сумматора 107 на выходе которого образуется третье суммарное напряжение
Figure 00000041
где
Figure 00000042
,
которое подается на второй вход восьмого перемножителя 108, на первый вход которого поступает принимаемый сигнал
Figure 00000043
с выхода усилителя 46 высокой частоты. На выходе перемножителя 108 образуется напряжение
U19(t)=U19[1+m1(t)]·cos(ωГ4+φГ4),
где
Figure 00000044
,
которое выделяется узкополосным фильтром 109, детектируется амплитудным детектором 110 и поступает на управляющий вход ключа 111, открывая его. В исходном состоянии ключ 111 всегда закрыт. Частота настройки
Figure 00000045
шестого узкополосного фильтра 109 выбирается равной частоте
Figure 00000046
третьего гетеродина 47 (
Figure 00000047
).При этом третье суммарное напряжение
Figure 00000048
с выхода третьего сумматора 107 через открытый ключ 111 поступает на вход первого амплитудного ограничителя 50, на выходе которого образуется напряжение
u11(t)=Uогр·Cos[wup4t+φk1(t)+φup9], 0≤t≤Т0,
где Uогр - порог ограничения.
Это напряжение представляет собой сигнал с фазовой манипуляцией (ФМН) и поступает на второй (опорный) вход синхронного детектора 51, на первый (информационный) вход которого подается напряжение UΣ3(t).
На выходе синхронного детектора 51 образуется низкочастотное напряжение
uн1(t)=Uн1[1+m1(t)], 0≤t≤T0,
где
Figure 00000049
пропорциональное модулирующей функции m1(t).
Это напряжение поступает на вход аналогового дескремблера 52, принцип работы которого соответствует принципу работы аналогового скремблера 38, но имеет противоположный характер. На выходе аналогового дескремблера 52 образуется исходное аналоговое сообщение формирователя 37, которое фиксируется в блоке 53 регистрации и анализа.
ФМН-сигнал u11(t) с выхода амплитудного ограничителя 50 одновременно поступает на первый вход четвертого перемножителя 54, на второй вход которого подается напряжение шестого гетеродина 80
u5(t)=Ur5·Cos[wг5t+φг5]
На выходе перемножителя 54 образуется напряжение u12(t)=U12·Cos[wг4t-φk1(t)+φг4],
где
Figure 00000050
которое выделяется полосовым фильтром 55 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 56, на второй (опорный) вход которого подается напряжение uг4(t) гетеродина 47. На выходе фазового детектора 56 образуется низкочастотное напряжение
Uн2(t)=Uн2·Cosφk1(t),
где
Figure 00000051
пропорциональное модулирующему коду M1(t). Это напряжение поступает на вход цифрового дескремблера 57, принцип работы которого соответствует принципу работы цифрового скремблера 41, но имеет противоположный характер. На выходе цифрового дескремблера 57 образуется исходное дискретное сообщение формирователя 40, которое фиксируется в блоке 53 регистрации и анализа.
На наземном пункте контроля с помощью задающего генератора 75 формируется гармоническое колебание
u13(t)=U13·Cos(w04t+φ0), 0≤t≤Т0,
которое поступает на первый вход амплитудного модулятора 76, на второй вход которого подается модулирующая функция m2(t) с выхода аналогового скремблера 74. Вход последнего соединен с выходом источника 73 аналоговых сообщений. На выходе амплитудного манипулятора 76 образуется сигнал с амплитудной модуляцией (AM)
u14(t)=U13·[1+m2(t)]Cos(w0t+φ0), 0≤t≤Т0,
где m2(t) - модулирующая функция, отображающая аналоговые сообщения.
Этот сигнал поступает на первый вход фазового манипулятора 79, на второй вход которого подается модулирующий код M2(t) с выхода цифрового скремблера 78. Вход последнего соединен с выходом источника 77 дискретных сообщений. На выходе фазового манипулятора 79 формируется сложный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМН)
u15(t)=U13·[1+m2(t)]Cos(w0t+φк2(t)+φ0), 0≤t≤Т0,
где φk2={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M2(t).
Этот сигнал поступает на первый вход смесителя 81, на второй вход которого подается напряжение u5(t) гетеродина 80. На выходе смесителя 81 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 82 выделяется напряжение промежуточной частоты
Figure 00000052
где
Figure 00000053
wup=wг4-w0 - промежуточная частота;
φup=φг4-φ0.
Это напряжение после усиления в усилителе 83 высокой частоты через дуплексер 84 поступает в приемопередающую антенну 45, излучается ею в эфир на частоте w2=wup, улавливается геостационарным ИСЗ-ретранслятором, а затем принимается приемопередающей антенной 44, установленной на вертолете, через дуплексер 61 и усилитель 62 мощности поступает
На первые входы седьмого 64 и десятого 95 смесителей, на вторые входы которых подаются напряжения пятого гетеродина 63:
Figure 00000054
На выходах смесителей 64 и 95 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 65 и 96 выделяются напряжения четвертой промежуточной частоты:
Figure 00000055
где
Figure 00000056
Figure 00000057
- четвертая промежуточная частота;
Figure 00000058
Напряжение
Figure 00000059
с выхода усилителя 96 четвертой промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 97 на +90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000060
Напряжение
Figure 00000061
и
Figure 00000062
поступают на два входа второго сумматора 98, на выходе которого образуется четвертое суммарное напряжение
Figure 00000063
где
Figure 00000064
,
которое поступает на вход амплитудного ограничителя 66. На выходе последнего образуется сигнал
u16(t)=Uогр·Cos[wup4t-φk2(t)+φпр10], 0≤t≤Т0,
где Uогр - порог ограничения;
который поступает на второй (опорный) вход синхронного детектора 67, на первый (информационный) вход которого подается напряжение UΣ4(t). На выходе синхронного детектора 67 образуется низкочастотное напряжение
uн3(t)=Uн3·[1+m2(t)],
где
Figure 00000065
;
пропорциональное модулирующей функции m2(t).
Это напряжение поступает на вход аналогового дескремблера 68, принцип работы которого соответствует принципу работы аналогового скремблера 74, но имеет противоположный характер. На выходе аналогового дескремблера 68 образуется исходное аналоговое сообщение источника 73, которое фиксируется устройством 5 запоминания и обработки полученной информации.
ФМН - сигнал u16(t) с выхода амплитудного ограничителя 66 одновременно поступает на первый вход перемножителя 69, на второй вход которого подается напряжение Uг4(t) гетеродина 58. На выходе перемножителя 69 образуется напряжение
u17(t)=U17·Cos[wг5t+φk2(t)+φг5], 0≤t≤Т0,
где
Figure 00000066
;
которое выделяется полосовым фильтром 70 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 71, на второй (опорный) вход которого подается напряжение Uг5(t) гетеродина 63. На выходе фазового детектора 71 образуется низкочастотное напряжение
uн4(t)=Uн4·Cosφk2(t),
где
Figure 00000067
;
пропорциональное модулирующему коду M2(t). Это напряжение поступает на вход цифрового дескремблера 72, принцип работы которого соответствует принципу работы цифрового скремблера 78, но имеет противоположный характер. На выходе цифрового дескремблера 72 образуется исходное дискретное сообщение источника 77, которое фиксируется устройством 5 запоминания и обработки полученной информации.
По истечении времени τ3 постоянное напряжение с выхода линии задержки 21 поступает на управляющий вход обнаружителя 20 и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом ключ 22 закрывается, а блок 10 перестройки включается, т.к. они переводятся в свои исходные состояния.
При обнаружении сигнала следующего ИРИ работа вертолетного радиоэлектронного комплекса происходит аналогичным образом.
Описанная выше работа вертолетного радиоэлектронного комплекса соответствует случаю приема полезных сигналов по основным каналам на частотах ωс, ω1 и ω2 (фиг. 5, 6).
Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частоте
Figure 00000068
(фиг. 5)
Figure 00000069
то усилителями 12 и 87 выделяются следующие напряжения первой промежуточной частоты:
Figure 00000070
где
Figure 00000071
;
Figure 00000072
- первая промежуточная частота
Figure 00000073
Напряжение
Figure 00000074
с выхода усилителя первой промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 88 на +90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000075
Напряжения
Figure 00000076
и
Figure 00000077
, поступающие на два входа первого сумматора 89, на его выходе компенсируются.
Следовательно, ложный сигнал (помеха)
Figure 00000078
, принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте
Figure 00000079
, подавляется фазокомпенсационным методом с использованием внешнего кольца, состоящего из смесителей 17 и 86, гетеродина 11, усилителей 17 и 87 первой промежуточной частоты, фазовращателей 85 и 88 на +90° и сумматора 89.
По аналогичной причине подавляется и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте
Figure 00000080
(фиг. 5).
Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму комбинационному каналу на частоте
Figure 00000081
Figure 00000082
то усилителями 17 и 87 первой промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
Figure 00000083
где
Figure 00000084
;
Figure 00000085
- первая промежуточная частота;
Figure 00000086
Напряжение
Figure 00000087
с выхода усилителя 87 первой промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 88 на +90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000088
Напряжение
Figure 00000089
и
Figure 00000090
поступают на два входа первого сумматора 89, на выходе которого образуется суммарное напряжение
Figure 00000091
где
Figure 00000092
,
которое подается на второй вход перемножителя 90, на первый вход которого поступает принимаемый ложный сигнал (помеха)
Figure 00000093
. На выходе перемножителя 90 образуется напряжение
Figure 00000094
где
Figure 00000095
,
которое не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 91, частота настройки ωн1 которого выбирается равной частоте
Figure 00000096
первого гетеродина (
Figure 00000097
).
Следовательно, ложный сигнал (помеха) принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте ωк2, подавляется методом узкополосной фильтрации с использованием «внутреннего кольца», состоящего из перемножителя 90, узкополосного фильтра 91, амплитудного детектора 92 и ключа 93.
Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму зеркальному каналу на частоте
Figure 00000098
(фиг. 6)
Figure 00000099
то усилителями 49 и 105 четвертой промежуточной частоты выделяются напряжения:
Figure 00000100
где
Figure 00000101
;
Figure 00000102
- четвертая промежуточная частота;
Figure 00000103
Напряжение
Figure 00000104
с выхода усилителя 105 четвертой промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 106 на -90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000105
Напряжения
Figure 00000106
и
Figure 00000107
, поступающие на два входа третьего сумматора 107, на его выходе компенсируются фазокомпенсационным методом с использованием «внешнего кольца», состоящего из гетеродина 47, смесителей 48 и 104, усилителей 49 и 105 четвертой промежуточной частоты, фазовращателей 103 и 106 на -90° и сумматора 107.
По аналогичной причине подавляется и ложный сигнал (помеха), принимаемый по третьему комбинационному каналу на частоте ωк3.
Если ложный сигнал (помеха) принимается по четвертому комбинационному каналу на частоте ωк4 (фиг. 6)
Figure 00000108
то усилителями 49 и 105 выделяются следующие напряжения:
Figure 00000109
где
Figure 00000110
;
Figure 00000111
- четвертая промежуточная частота;
Figure 00000112
Напряжение
Figure 00000113
с выхода усилителя 105 четвертой промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 106 на -90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000114
Напряжения
Figure 00000115
и
Figure 00000116
поступают на два входа третьего сумматора 107, на выходе которого образуется суммарное напряжение
Figure 00000117
где
Figure 00000118
,
которое подается на второй вход перемножителя 108, на первый вход которого поступает принимаемый ложный сигнал (помеха)
Figure 00000119
с выхода усилителя 46 высокой частоты. На выходе перемножителя 108 образуется напряжение
Figure 00000120
где
Figure 00000121
;
которое не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 109, частота настройки
Figure 00000122
которого выбирается равной частоте ωГ4 гетеродина 47 (
Figure 00000123
).
Следовательно, ложный сигнал (помеха)
Figure 00000124
принимаемый по четвертому комбинационному каналу на частоте
Figure 00000125
, подавляется методом узкополосной фильтрации с использованием «внутреннего кольца», состоящего из перемножителя 108, узкополосного фильтра 109, амплитудного детектора 110 и ключа 111.
Если ложный сигнал (помеха) принимается по третьему зеркальному каналу на частоте
Figure 00000126
(фиг. 6)
Figure 00000127
то усилителями 65 и 96 четвертой промежуточной частоты выделяются напряжения:
Figure 00000128
где
Figure 00000129
;
Figure 00000130
- четвертая промежуточная частота;
Figure 00000131
Напряжение
Figure 00000132
с выхода усилителя 96 четвертой промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 97 на -90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000133
Напряжения
Figure 00000134
и
Figure 00000135
, поступающие на два входа второго сумматора 98, на его выходе компенсируются фазокомпенсационным методом с использованием «внешнего кольца», состоящего из гетеродина 63, смесителей 64 и 95, фазовращателей 94 и 97 на -90°, усилителей 65 и 96 четвертой промежуточной частоты и сумматора 98.
По аналогичной причине подавляется и ложный сигнал (помеха), принимаемый по шестому комбинационному каналу на частоте ωк6.
Если ложный сигнал (помеха) принимается по пятому комбинационному каналу на частоте ωк5 (фиг. 6)
Figure 00000136
то усилителями 65 и 96 четвертой промежуточной частоты выделяются напряжения:
Figure 00000137
где
Figure 00000138
;
Figure 00000139
- четвертая промежуточная частота;
Figure 00000140
Напряжение
Figure 00000141
с выхода усилителя 96 четвертой промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 97 на -90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000142
Напряжения
Figure 00000143
и
Figure 00000144
поступают на два входа второго сумматора 98, на выходе которого образуется суммарное напряжение
Figure 00000145
где
Figure 00000146
,
которое подается на второй вход перемножителя 99, на первый вход которого поступает принимаемый ложный сигнал (помеха)
Figure 00000147
с выхода усилителя 62 мощности. На выходе перемножителя 99 образуется напряжение
Figure 00000148
где
Figure 00000149
,
которое не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 100, частота настройки ωн4 которого выбирается равной частоте ωГ5 гетеродина 63 (
Figure 00000150
).
Следовательно, ложный сигнал (помеха) принимаемый по пятому комбинационному каналу на частоте
Figure 00000151
, подавляется методом узкополосной фильтрации с использованием «внутреннего кольца», состоящего из перемножителя 99, узкополосного фильтра 100, амплитудного детектора 101 и ключа 102.
Для повышения достоверности обмена аналоговой и дискретной информацией между вертолетом и пунктом контроля используются сложные сигналы с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией и защита передаваемой информации от несанкционированного доступа.
При этом защита указанной информации имеет три уровня: криптографический, энергетический и структурный.
Криптографический уровень обеспечивается специальными методами шифрования, кодирования и преобразования конфиденциальных аналоговых и дискретных сообщений, в результате которых их содержание становится недоступным без предъявления ключа криптограммы и обратного преобразования.
Энергетический и структурный уровни обеспечиваются применением сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией, которые обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.
Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой снижаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого используемый сложный сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. 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 и помех.
Структурная скрытность сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.
Сложные АМ-ФМН - сигналы открывают новые возможности в технике передачи аналоговых и дискретных сообщений на одной несущей частоте и их защиты от несанкционированного доступа. Указанные сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность выделять сложные АМ-ФМН-сигналы среда других сигналов и помех, действующих в одни и те же промежутки времени. Данная возможность реализуется сверткой спектра сложных сигналов.
Таким образом, предлагаемый вертолетный радиоэлектронный комплекс по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности приема сигналов источников радиоизлучений и обмена аналоговой и дискретной информацией между вертолетом и пунктом контроля. Это достигается путем подавления ложных сигналов помех, принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам, фазокомпенсационным методом и методом узкополосной фильтрации.

Claims (1)

  1. Вертолетный радиоэлектронный комплекс, содержащий антенное устройство, пеленгаторное устройство, последовательно включенные приемник, анализатор параметров принимаемого сигнала, устройство запоминания и обработки полученной информации и телеметрическое устройство, а также пункт контроля, при этом приемник выполнен в виде последовательно включенных первой приемной антенны, первого смесителя, второй вход которого через первый гетеродин соединен с выходом блока перестройки, и первого усилителя первой промежуточной частоты, последовательно включенных обнаружителя, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, первого ключа, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилителя второй промежуточной частоты, выход которого является выходом приемника и подключен к входу анализатора принимаемого сигнала, управляющий вход блока перестройки соединен с выходом обнаружителя, пеленгаторное устройство выполнено в виде двух пеленгаторных каналов, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, и узкополосного фильтра, к выходу первого узкополосного фильтра последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, третий узкополосный фильтр и первый фазометр, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены вторая линия задержки, первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и второй фазометр, вторые входы фазометров соединены с выходом опорного генератора, а выходы подключены к устройству запоминания и обработки полученной информации, антенное устройство содержит три приемные антенны и одну приемопередающую антенну телеметрического устройства, приемная антенна приемника и приемопередающая антенна телеметрического устройства размещены над втулкой винта вертолета, приемные антенны пеленгаторного устройства размещены на концах лопастей несущего винта вертолета, двигатель кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором, телеметрическое устройство выполнено в виде последовательно подключенных к первому выходу устройства запоминания и обработки полученной информации формирователя аналоговых сообщений, первого аналогового скремблера, первого амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом первого задающего генератора, и первого фазового манипулятора, последовательно подключенных ко второму выходу устройства запоминания и обработки полученной информации формирователя дискретных сообщений и первого цифрового скремблера, выход которого соединен со вторым входом первого фазового манипулятора, к выходу которого последовательно подключены шестой смеситель, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, усилитель третьей промежуточной частоты, первый усилитель мощности, первый дуплексер, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, седьмой смеситель, второй вход которого соединен с выходом пятого гетеродина, и второй усилитель четвертой промежуточной частоты, последовательно включенных второго амплитудного ограничителя, второго синхронного детектора и второго аналогового дескремблера, выход которого соединен с четвертым входом устройства запоминания и обработки полученной информации, последовательно подключенных к выходу второго амплитудного ограничителя пятого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, второго полосового фильтра, третьего фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом пятого гетеродина, и второго цифрового дескремблера, выход которого соединен с пятым входом устройства запоминания и обработки полученной информации, пункт контроля выполнен в виде последовательно включенных источника аналоговых сообщений, второго аналогового скремблера, второго амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом второго задающего генератора, второго фазового манипулятора, второй вход которого через второй цифровой скремблер соединен с выходом источника дискретных сообщений, восьмого смесителя, второй вход которого соединен с выходом шестого гетеродина, усилителя промежуточной частоты, второго усилителя высокой частоты, второго дуплексера, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, первого усилителя высокой частоты, пятого смесителя, второй вход которого соединен с первым выходом третьего гетеродина, и первого усилителя четвертой промежуточной частоты, последовательно включенных первого амплитудного ограничителя, первого синхронного детектора, первого аналогового дескремблера и блока регистрации и анализа, последовательно подключенных к выходу первого амплитудного ограничителя четвертого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом шестого гетеродина, первого полосового фильтра, второго фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, и первого цифрового дескремблера, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации и анализа, два выхода которого соединены со входами источников аналоговых и дискретных сообщений соответственно, отличающийся тем, что он снабжен девятым, десятым и одиннадцатым смесителями, четырьмя фазовращателями на +90°, двумя фазовращателями на -90°, четвертым, пятым и шестым узкополосными фильтрами, тремя амплитудными детекторами, четвертым усилителем первой промежуточной частоты, третьим и четвертым усилителями четвертой промежуточной частоты, тремя сумматорами, шестым, седьмым и восьмым перемножителями, вторым, третьим и четвертым ключами, причем ко второму выходу первого гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на +90°, девятый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первой приемной антенны, четвертый усилитель первой промежуточной частоты, второй фазовращатель на +90°, первый сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя первой промежуточной частоты, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первой приемной антенны, четвертый узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор и второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход подключен к первому входу обнаружителя и к второму входу первого ключа, к второму выходу пятого гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на -90°, десятый смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, третий усилитель четвертой промежуточной частоты, второй фазовращатель на -90°, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя четвертой промежуточной частоты, седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, пятый узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор, третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход подключен к входу второго амплитудного ограничителя и к второму входу второго синхронного детектора, к второму выходу третьего гетеродина последовательно подключены третий фазовращатель на +90°, одиннадцатый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя высокой частоты, четвертый усилитель четвертой промежуточной частоты, четвертый фазовращатель на +90°, третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя четвертой промежуточной частоты, восьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя высокой частоты, четвертый усилитель четвертой промежуточной частоты, четвертый фазовращатель на -90°, третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя четвертой промежуточной частоты, восьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя высокой частоты, шестой узкополосный фильтр, третий амплитудный детектор и четвертый ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, а выход подключен к входу первого амплитудного ограничителя и ко второму входу первого синхронного детектора.
RU2015102876/07A 2015-01-28 2015-01-28 Вертолётный радиоэлектронный комплекс RU2600333C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015102876/07A RU2600333C2 (ru) 2015-01-28 2015-01-28 Вертолётный радиоэлектронный комплекс

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015102876/07A RU2600333C2 (ru) 2015-01-28 2015-01-28 Вертолётный радиоэлектронный комплекс

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015102876A RU2015102876A (ru) 2016-08-20
RU2600333C2 true RU2600333C2 (ru) 2016-10-20

Family

ID=56694669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015102876/07A RU2600333C2 (ru) 2015-01-28 2015-01-28 Вертолётный радиоэлектронный комплекс

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600333C2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692117C1 (ru) * 2018-01-23 2019-06-21 Открытое акционерное общество "Авангард" Вертолетный радиоэлектронный комплекс для мониторинга сельскохозяйственных угодий
RU2736344C1 (ru) * 2019-10-10 2020-11-16 Открытое акционерное общество "Авангард" Многофункциональный вертолетный радиоэлектронный комплекс
RU2750335C1 (ru) * 2020-06-30 2021-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" Способ амплитудно-фазовой пеленгации системой с вращающимися антаннами

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1224489B1 (de) * 1999-09-24 2004-03-10 EADS Deutschland GmbH Hubschraubergetragene radaranlage
US7079072B1 (en) * 1987-01-23 2006-07-18 Raytheon Company Helicopter recognition radar processor
WO2008048337A2 (en) * 2006-01-17 2008-04-24 Lockheed Martin Corporation Single scan track initiation for radars having rotating, electronically scanned antennas
RU2344439C1 (ru) * 2007-05-10 2009-01-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" Вертолетный радиолокационный комплекс
RU2419991C1 (ru) * 2010-03-15 2011-05-27 Открытое акционерное общество "Авангард" Вертолетный радиоэлектронный комплекс
RU2419814C1 (ru) * 2009-11-03 2011-05-27 Открытое акционерное общество "Авангард" Вертолетный радиоэлектронный комплекс
RU2497145C1 (ru) * 2012-03-20 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Многодиапазонный вертолетный радиолокационный комплекс

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7079072B1 (en) * 1987-01-23 2006-07-18 Raytheon Company Helicopter recognition radar processor
EP1224489B1 (de) * 1999-09-24 2004-03-10 EADS Deutschland GmbH Hubschraubergetragene radaranlage
WO2008048337A2 (en) * 2006-01-17 2008-04-24 Lockheed Martin Corporation Single scan track initiation for radars having rotating, electronically scanned antennas
RU2344439C1 (ru) * 2007-05-10 2009-01-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" Вертолетный радиолокационный комплекс
RU2419814C1 (ru) * 2009-11-03 2011-05-27 Открытое акционерное общество "Авангард" Вертолетный радиоэлектронный комплекс
RU2419991C1 (ru) * 2010-03-15 2011-05-27 Открытое акционерное общество "Авангард" Вертолетный радиоэлектронный комплекс
RU2497145C1 (ru) * 2012-03-20 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Многодиапазонный вертолетный радиолокационный комплекс

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692117C1 (ru) * 2018-01-23 2019-06-21 Открытое акционерное общество "Авангард" Вертолетный радиоэлектронный комплекс для мониторинга сельскохозяйственных угодий
RU2736344C1 (ru) * 2019-10-10 2020-11-16 Открытое акционерное общество "Авангард" Многофункциональный вертолетный радиоэлектронный комплекс
RU2750335C1 (ru) * 2020-06-30 2021-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" Способ амплитудно-фазовой пеленгации системой с вращающимися антаннами

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015102876A (ru) 2016-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vilar et al. An experimental mm-wave receiver system for measuring phase noise due to atmospheric turbulence
RU2600333C2 (ru) Вертолётный радиоэлектронный комплекс
US2787787A (en) Receiving arrangements for electric communication systems
RU2419814C1 (ru) Вертолетный радиоэлектронный комплекс
RU2419991C1 (ru) Вертолетный радиоэлектронный комплекс
RU2313911C1 (ru) Станция радиотехнической разведки
RU2321177C1 (ru) Станция радиотехнической разведки
RU2521456C1 (ru) Система для обнаружения и определения местоположения человека, терпящего бедствие на воде
US10680863B2 (en) Modulation apparatus
RU2011126064A (ru) Система радиотехнического контроля
RU2286026C1 (ru) Когерентная радиолиния
GB1003317A (en) Radio navigational system
RU2015143476A (ru) Способ экологического мониторинга и система для его реализации
RU2258940C1 (ru) Спутниковая система для определения местоположения судов и самолетов, потерпевших аварию
RU2465733C1 (ru) Станция радиотехнического контроля
RU2454818C1 (ru) Станция радиотехнического контроля
Nguyen et al. Direct RF sampling transceiver architecture applied to VHF radio, ACARS and ELTs
RU2386159C2 (ru) Система синхронизации часов
RU2452985C2 (ru) Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона
RU2479930C1 (ru) Станция радиотехнического контроля
RU2275746C1 (ru) Станция радиотехнической разведки
RU2723443C1 (ru) Спутниковая система для определения местоположения судов и самолетов, потерпевших аварию
RU2308059C1 (ru) Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона
RU2723928C1 (ru) Компьютерная система дистанционного управления навигационными комплексами для автоматизированного мониторинга окружающей среды в условиях Арктики
RU2474882C1 (ru) Экологическая система сбора информации о состоянии региона

Legal Events

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

Effective date: 20170129