RU2688717C1

RU2688717C1 - Autodyne radar fuse

Info

Publication number: RU2688717C1
Application number: RU2018140749A
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кузнецов; Юрий Евгеньевич Берензон
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта"
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2019-05-22

Abstract

FIELD: military equipment.SUBSTANCE: invention relates to military equipment and can be used in development of fuses for acquisition of artillery ammunition with proximity fuses. Radar fuse comprises series-connected antenna, autodyne-based transceiver made on high-frequency transistor, Doppler signal selector, comparator, pulse counter, safety mechanism and detonator. Transceiver control circuit includes a switch, and to the output of the transceiver an interference channel is connected, consisting of a series-connected high-frequency amplifier, a detector, an interference signal comparator, an AND circuit, to the second input of which there connected are series-connected strobing pulse former and a switch. Output of AND circuit is connected to pulse counter.EFFECT: invention allows excluding the fuse operation in case of interference.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке взрывательных устройств для комплектования артиллерийских боеприпасов неконтактными взрывателями.The invention relates to military technology and can be used in the development of fuses for manning artillery ammunition with non-contact fuses.

Применение неконтактных взрывателей в артиллерийских боеприпасах позволяет по целому ряду целей повысить эффективность этих боеприпасов в 2-3 раза.The use of proximity fuses in artillery ammunition allows for a variety of purposes to increase the effectiveness of these munitions by 2-3 times.

Наиболее распространенными и экономически выгодными, являются неконтактные радиовзрыватели, построенные с использованием в них в качестве приемо-передатчиков, автодинов. Эти устройства позволяют использовать эффект Доплера с применением простейших устройств (ru.wikipedia.org>Радиовзрыватель).The most common and cost-effective are contactless radio shakers, built using them as transceivers, autodyne. These devices allow you to use the Doppler effect with the use of the simplest devices (ru.wikipedia.org> Radio fuse).

Однако применение в последние годы средств радиоэлектронной борьбы затрудняет использование таких взрывателей. Как правило, станции радиоэлектронной борьбы заставляют срабатывать эти взрыватели на траектории.However, the use of electronic warfare in recent years makes it difficult to use such fuses. As a rule, electronic warfare stations force these fuses to operate on a trajectory.

С целью защиты взрывателей от воздействия станций помех применяются различные технические решения, например, изобретения по патентам РФ №№2603687, 2603862.In order to protect fuses from the effects of interference stations, various technical solutions are used, for example, inventions according to the patents of the Russian Federation No. 2603687, 2603862.

Однако эти технические решения не позволяют защитить взрыватель от радиотрансляционной помехи, сформированной станцией помех на основе регистрации излучения взрывателем.However, these technical solutions do not allow the fuse to be protected from the radio broadcast interference generated by the jamming station on the basis of registration of radiation by the fuse.

В задачу предлагаемого технического решения положено создание радиовзрывателя на основе автодина, надежно защищенного от воздействия станций помех.The task of the proposed technical solution is to create a radio-fuse on the basis of autodyne, reliably protected from the effects of interference stations.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство радиовзрывателя АР-5. Радиовзрыватель АР-5 содержит последовательно соединенные: антенну, приемо-передатчик на основе автодина, выполненного на высокочастотном транзисторе, селектор доплеровского сигнала, компаратор, счетчик импульсов, предохранительный механизм, и детонатор (http://library.voenmeh.ru/jirbis2/files/materials/ ifour/book2/book_on_main_page/12.2.1.htm).The closest in technical essence to the proposed technical solution is the device radio-fuse AR-5. The AP-5 radio fuse contains serially connected: antenna, transceiver based on autodyne, made on a high-frequency transistor, selector of the Doppler signal, comparator, pulse counter, safety mechanism, and detonator (http://library.voenmeh.ru/jirbis2/files / materials / ifour / book2 / book_on_main_page / 12.2.1.htm).

В предлагаемом техническом решении реализован способ защиты от помех, основанный на импульсном излучении автодином. Причем, во время паузы авто дин не излучает, а работает только на прием информации (Способ защиты радиовзрывателя на основе авто дина от радиопомех. Патент РФ на изобретение №2662494).The proposed technical solution implements a method of protection against interference, based on pulsed radiation by autodin. Moreover, during a pause, the autodin does not emit, but only works to receive information (Method of protecting a radio fuse based on autodin from radio interference. RF patent for invention No. 266,294).

Предлагаемый радиовзрыватель содержит последовательно соединенные: антенну, приемо-передатчик на основе автодина, выполненного на высокочастотном транзисторе, селектор доплеровского сигнала, компаратор, счетчик импульсов, предохранительный механизм, и детонатор. Кроме того, в цепь управления приемо-передатчиком включен коммутатор. К выходу приемо-передатчика подключен канал помех, состоящий из последовательно соединенных, усилителя высокой частоты, детектора, компаратора сигнала помехи и схемы «И». На второй вход схемы «И» подключены последовательно соединенные: формирователь стробирующих импульсов и коммутатор, а выход схемы «И» подключен к счетчику импульсов.The proposed radio-fuse contains serially connected: an antenna, a transceiver based on an autodyne, made on a high-frequency transistor, a Doppler signal selector, a comparator, a pulse counter, a safety mechanism, and a detonator. In addition, a switch is included in the transceiver control circuit. To the output of the transceiver is connected to the interference channel, consisting of series-connected, high-frequency amplifier, detector, signal comparator interference and the "And". The second input of the “I” circuit is connected in series: the gate pulse shaper and the switch, and the output of the “I” circuit is connected to the pulse counter.

Устройство и принцип работы предлагаемого технического решения поясняются рисунками на фиг. 1 и фиг. 2.The device and principle of operation of the proposed technical solution are explained by the drawings in FIG. 1 and FIG. 2

Фиг. 1. Блок-схема построения радиовзрывателя на основе авто дина: А -антенна; VT1 - высокочастотный транзистор; R1 - R5 - согласующие резисторы; C1 - С5 - согласующие конденсаторы; 1- селектор доплеровского сигнала; 2 - компаратор (пороговое устройство); 3 - счетчик импульсов; 4 - предохранительный механизм; 5 - детонатор; 6 - усилитель высокой частоты; 7 - детектор; 8 - компаратор сигнала помехи; 9 - ключ (схема И); 10 - формирователь стробирующих импульсов; 11 - коммутатор. Фиг. 2. Временная диаграмма работы устройства: 1 - работа при отсутствии помехи; 2 - работа при наличии помехи; 3 - полезный сигнал; 4 - сигналы помехи; U₁ - напряжение на выходе селектора доплеровского сигнала; U₂ -напряжение на выходе детектора; t - время; τ_Г - время излучения и приема автодином; τ_П - время паузы.FIG. 1. The block diagram of the construction of a radio fuse based on auto-din: A-antenna; VT1 - high frequency transistor; R1 - R5 - terminating resistors; C1 - C5 - matching capacitors; 1- Doppler signal selector; 2 - comparator (threshold device); 3 - pulse counter; 4 - safety mechanism; 5 - detonator; 6 - high frequency amplifier; 7 - detector; 8 - interference signal comparator; 9 - key (AND scheme); 10 - gating pulse shaper; 11 - switch. FIG. 2. The timing diagram of the device: 1 - work in the absence of interference; 2 - operation in the presence of interference; 3 - useful signal; 4 - interference signals; U ₁ is the voltage at the output of the Doppler signal selector; U _{2 is the} voltage at the detector output; t is time; τ _G is the time of emission and reception by autodin; τ _P - pause time.

Блоки и отдельные элементы устройства приведены на фиг. 1. Предлагаемый взрыватель работает следующим образом.Blocks and individual elements of the device are shown in FIG. 1. The proposed fuse works as follows.

Приемо-передатчик на основе автодина, выполненного на высокочастотном транзисторе (VT1) излучает и принимает электромагнитные волны с помощью антенны (А). Такой прием позволяет на этом же транзисторе выполнять вычитание частот излучения и приема. Образующаяся разность частот (эффект Доплера) является информативным параметром для обнаружения цели и определения расстояния до него. С целью обеспечения устройства от радиопомех во взрывателе установлен канал помех, подключенный к выходу транзистора (VT1). Ритм работы устройства задает коммутатор 11, который формирует промежутки времени, при которых автодин работает на излучение и прием (время τ_Г на фиг. 2) и время паузы (τ_П на фиг. 2), при которой автодин работает только на прием (не излучает). Непрерывно в процессе работы автодина сигналы с коллектора и эмиттера транзистора (VT1) поступают на селектор доплеровского сигнала 1 и на усилитель высокой частоты 6 соответственно. Сигнал с селектора 1 поступает на компаратор 2, который представляет собой пороговое устройство. При уровне сигнала выше порогового устройство формирует импульс. Эти импульсы поступают на счетчик импульсов 3. При превышении количества импульсов за установленный промежуток времени заданного значения вырабатывается команда для включения предохранительного устройства 4, которое в случае отсутствия запрета с канала помех инициирует детонатор 5. Канал помех выполняет прием и обработку сигналов с высокочастотного усилителя 6. С усилителя сигналы поступают на детектор 7 и далее на компаратор сигнала помехи 8.An autodyne transceiver based on a high-frequency transistor (VT1) radiates and receives electromagnetic waves using an antenna (A). This technique allows the same transistor to perform the subtraction of the frequencies of radiation and reception. The resulting frequency difference (Doppler effect) is an informative parameter for detecting a target and determining the distance to it. To ensure the device from radio interference in the fuse, an interference channel is installed, connected to the output of the transistor (VT1). The rhythm of the device operation is set by the switch 11, which forms the time intervals during which the autodyn works on radiation and reception (time τ _Г in Fig. 2) and the pause time (τ _П in Fig. 2), in which the autodin works only on reception (not radiates). Continuously during operation, the autodyne signals from the collector and emitter of the transistor (VT1) are fed to the Doppler signal selector 1 and to the high frequency amplifier 6, respectively. The signal from the selector 1 is fed to the comparator 2, which is a threshold device. When the signal level is above the threshold, the device generates a pulse. These pulses are sent to the pulse counter 3. When the number of pulses exceeds the preset time, a command is issued to turn on the safety device 4, which, in the absence of a ban from the interference channel, initiates the detonator 5. The interference channel performs reception and processing of signals from the high frequency amplifier 6. From the amplifier, the signals are sent to the detector 7 and then to the signal comparator for interference 8.

На выходе автодина (на выходе селектора доплеровского сигнала) наблюдаются сигналы U₁. А на выходе детектора 7 канала помех наблюдаются сигналы U₂. Как видно из фиг. 2, при отсутствии и при наличии помехи, сигналы на выходе детектора 7, существенно различны (зоны 1 и 2 на фиг. 2). Компаратор сигнала помехи 8 при наличии помехи срабатывает и выдает команду на схему «И» 9, которая, в свою очередь, в случае поступления на нее в этот момент с формирователя стробирующих импульсов 10 импульса паузы (τ_П), счетчик импульсов 3 сбрасывает информацию, и не включает предохранительное устройство 4. Рабочий импульс излучения и приема сигналов автодина (время τ_Г) значительно меньше времени паузы (время τ_П), причем эти времена с помощью коммутатора 11 изменяются случайным образом. Такой режим работы не позволяет станции помех точно скопировать импульс излучения и вовремя подать его на вход автодина. Тем самым взрыватель при наличии помехи не срабатывает. Этим достигается положительный эффект, а именно, обеспечивается исключение срабатывания взрывателя при наличии помехи.At the autodyne output (at the output of the Doppler signal selector), U ₁ signals are observed. And at the output of the detector 7 interference channel signals U ₂ are observed. As can be seen from FIG. 2, in the absence and in the presence of interference, the signals at the output of the detector 7 are significantly different (zones 1 and 2 in Fig. 2). The interference signal comparator 8, in the presence of interference, triggers and issues a command to the AND circuit 9, which, in turn, in the event that the 10-minute pause pulse (τ _P ) arrives at it from the gate generator 10, the pulse counter 3 resets the information and does not include the safety device 4. The working pulse of radiation and reception of autodyne signals (time τ _Г ) is much less than the pause time (time τ _П ), and these times using the switch 11 change randomly. This mode of operation does not allow the interference station to accurately copy the radiation pulse and in time to submit it to the autodyne input. Thus, the fuse in the presence of interference does not work. This achieves a positive effect, namely, it provides an exception triggering the fuse in the presence of interference.

Изложенные сведения о заявленном изобретении, охарактеризованном в независимом пункте формулы, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью описанных в заявке и известных средств и методов. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию промышленной применимости.The stated information about the claimed invention, described in the independent claim, testifies to the possibility of its implementation using the described in the application and known means and methods. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of industrial applicability.

Claims

A radio fuse containing a serially connected antenna, a transceiver based on an autodin made on a high-frequency transistor, a Doppler signal selector, a comparator, a pulse counter, a safety mechanism and a detonator, wherein the switch is connected to the transceiver control circuit, consisting of a series-connected, high-frequency amplifier, detector, signal comparator interference, And the circuit, the second input of which is connected after sequence generator connected to the gate pulse and the switch, and the output of the AND circuit connected to the pulse counter.