RU2691645C1 - Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said - Google Patents
Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691645C1 RU2691645C1 RU2018116790A RU2018116790A RU2691645C1 RU 2691645 C1 RU2691645 C1 RU 2691645C1 RU 2018116790 A RU2018116790 A RU 2018116790A RU 2018116790 A RU2018116790 A RU 2018116790A RU 2691645 C1 RU2691645 C1 RU 2691645C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radar
- uav
- air
- generators
- small
- Prior art date
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
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
-
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/38—Jamming means, e.g. producing false echoes
-
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B15/00—Identifying, scaring or incapacitating burglars, thieves or intruders, e.g. by explosives
- G08B15/02—Identifying, scaring or incapacitating burglars, thieves or intruders, e.g. by explosives with smoke, gas, or coloured or odorous powder or liquid
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
- H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
Abstract
Description
Заявляемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для защиты радиолокационных станций (РЛС) от малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).The claimed technical solutions relate to the field of radar and can be used to protect radar stations (radar) from small unmanned aerial vehicles (UAVs).
В современных условиях задача построения надежной системы ПВО войск и объектов инфраструктуры становится практически невыполнимой в связи с появившимся в последние годы классом малоразмерных беспилотных летательных аппаратов [Журнал Армейский вестник февраль 2015 г. «Малоразмерные беспилотники - новая проблема для ПВО» с. 1, 5, 6, 7 - 9, 15]. Малоразмерные воздушные цели типа управляемых ракет, планирующих (управляемых) авиационных бомб, крылатых ракет различного вида базирования (авиационного, наземного или морского), противорадиолокационных ракет (ПРР) и др. уже несколько десятилетий доставляют множество трудностей системам ПВО своими специфическими летно - техническими характеристиками. В первую очередь, это их малые эффективные площади рассеивания (ЭПР), широкий диапазон скоростей движения, совершение скрытных полетов на малых и предельно малых высотах с использованием рельефа местности и т.п. Среди беспилотных летательных аппаратов выделяют малоразмерные БПЛА, которые могут использоваться как в разведывательных, так и в ударных целях.In modern conditions, the task of building a reliable air defense system for troops and infrastructure becomes almost impossible due to the class of small-sized unmanned aerial vehicles that appeared in recent years [Army Bulletin Magazine February 2015. “Small-sized UAVs — a New Problem for Air Defense” p. 1, 5, 6, 7–9, 15]. Small-sized air targets such as guided missiles, planning (guided) aerial bombs, cruise missiles of various types of basing (aviation, ground or sea), anti-radar missiles (PRR) and others. For decades, many difficulties have been delivered to air defense systems with their specific flight-technical characteristics. First of all, these are their small effective areas of dispersion (EPR), a wide range of speeds of movement, making hidden flights at low and extremely low altitudes using terrain, etc. Among the unmanned aerial vehicles emit small-sized UAVs that can be used for reconnaissance and strike purposes.
Среди малоразмерных БПЛА выделяют следующие группы: нано - БПЛА, масса до 1 кг, продолжительность полета менее одного часа, высота полета до 300 м; микро - БПЛА, масса до 10 кг, время полета до одного часа, высота полета до 1000 м; мини - БПЛА, масса до 50 кг, время полета несколько часов, высота полета до 3000-5000 м. Все эти БПЛА могут выполнять разведывательные и разведывательно-ударные функции. Их скорости могут достигать 100-150 км/ч, а ЭПР составляет от 0,01 до 0.1 м2, с дальнейшим уменьшением в перспективе.The following groups are distinguished among small-sized UAVs: nano-UAV, weight up to 1 kg, flight duration less than one hour, flight altitude up to 300 m; micro - UAV, weight up to 10 kg, flight time up to one hour, flight altitude up to 1000 m; mini-UAV, weight up to 50 kg, flight time several hours, flight altitude up to 3000-5000 m. All these UAVs can perform reconnaissance and reconnaissance-shock functions. Their speeds can reach 100-150 km / h, and the ESR ranges from 0.01 to 0.1 m 2 , with a further decrease in perspective.
В основном БПЛА имеют навигационное оборудование с привязкой к навигационной системе GPS.Basically, UAVs have navigation equipment with reference to the GPS navigation system.
Такие характеристики БПЛА привели к тому, что своевременное обнаружение традиционными методами локации и надежное поражение БПЛА крайне неэффективно.Such characteristics of the UAV led to the fact that the timely detection of traditional location methods and reliable defeat of the UAV is extremely inefficient.
Наибольшую опасность для РЛС может представлять массированное применение нано и микро - БПЛА (рой), наводимых на излучение РЛС и способных физически уничтожить излучающие устройства, в первую очередь антенну РЛС, так как нано - БПЛА могут нести заряд до одного кг.The greatest danger to radar can be a massive use of nano and micro - UAVs (swarm), induced by radar radiation and capable of physically destroying radiating devices, primarily a radar antenna, since nano - UAVs can carry a charge of up to one kg.
Известны способы борьбы с БПЛА в виде целенаправленного применения помех системам навигации, управления полетом и каналам передачи информации [там же, с 9]. Недостатком этих способов борьбы с БПЛА является необходимость создания направленного мощного излучения на БПЛА, но при этом необходимо его обнаружить, что является сложной задачей из-за малой ЭПР БПЛА. Кроме того БПЛА с аппаратурой самонаведения на РЛС способны наводиться на РЛС без использования навигационного оборудования и внешнего управления. При этом остается риск разрушения антенны зарядами БПЛА.Known methods of dealing with UAVs in the form of targeted use of interference to navigation systems, flight control and information transmission channels [ibid, p 9]. The disadvantage of these methods of dealing with UAVs is the need to create directional powerful radiation on the UAV, but it is necessary to detect it, which is a difficult task because of the small EPR of the UAV. In addition, UAVs with homing equipment on the radar can be induced on the radar without the use of navigation equipment and external control. In this case, there remains the risk of destruction of the antenna by the UAV charges.
Известно, что для исключения возможности проникновения враждебного не обнаруживаемого объекта в охраняемую зону создают «Заграждение военное, искусственные препятствия, преграды, создаваемые заблаговременно … в целях нанесения потерь противнику или маневру его войск … воспрепятствования продвижению...полетам авиации … Выделяют противотанковые, противопехотные, противотранспортные, противодесантные и противокорабельные … в виде минных полей, … проволочных заграждений, противотанковых рвов и надолбов, бетонных и деревянных ограждений, проволочных сетей … противосамолетные военные заграждения … впервые … были применены в 1916 г. в Англии, Италии и в Париже в виде аэростатных заграждений.» [БСЭ, М. «Советская энциклопедия», третье издание, т. 9, с. 273]. Военные заграждения создают в том числе для случая, когда враждебный объект не может быть обнаружен, а лишь предполагается возможность его проникновения. Примером практического применения противосамолетных заграждений во время Отечественной войны являются аэростатные заграждения, которые создавались в 1941-1942 г.г. на подступах к Москве, перекрывая возможные пути проникновения любого самолета за создаваемую ими линию защиты - барьер. Таким образом, в случаях, когда возможно нападение на охраняемый объект с любой стороны создают «заграждения военные».It is known that in order to exclude the possibility of the penetration of a hostile not detectable object into the protected zone, they create a “barrage of military, artificial obstacles, obstacles created in advance ... in order to inflict losses on the enemy or maneuver of his troops ... hindering the advancement ... of aviation flights ... anti-vehicle, anti-landing and anti-ship ... in the form of minefields, ... wire barriers, anti-tank ditches and ridges, concrete and wooden fences nets, wire nets ... anti-aircraft military barriers ... for the first time ... were used in 1916 in England, Italy and Paris in the form of balloon barriers. "[TSB, M. Sovetskaya Encyclopedia, third edition, vol. 9, p. 273]. Military barriers are also created for the case when a hostile object cannot be detected, and only the possibility of its penetration is assumed. An example of the practical use of anti-aircraft barriers during the Patriotic War are the aerostat barriers that were created in 1941-1942. on the approaches to Moscow, blocking the possible routes of penetration of any aircraft beyond the line of defense they create - the barrier. Thus, in cases where an attack on a guarded object is possible, military “barriers” create from any side.
Недостатком известных военных заграждений является громоздкость их конструкций, недостаточная мобильность, и в конечном счете, невозможность их применения для защиты мобильных РЛС от БПЛА.The disadvantage of the known military obstacles is the cumbersomeness of their structures, insufficient mobility, and ultimately, the impossibility of their use to protect mobile radars from UAVs.
Поставленной технической проблемой является защита РЛС от малоразмерных ударных нано и микро - БПЛА с помощью мобильных устройств.The technical problem posed is the protection of the radar from small-sized shock nano and micro-UAV using mobile devices.
Техническая проблема решается на основе создания мобильного заграждения, исключающего возможность проникновения БПЛА к РЛС на расстояние, равное или большее, чем радиус поражающего действия его заряда.The technical problem is solved on the basis of the creation of a mobile barrier, which excludes the possibility of the penetration of the UAV to the radar at a distance equal to or greater than the radius of the damaging effect of its charge.
Поставленная техническая проблема (технический результат) решается тем, что в способе защиты радиолокационной станции от не обнаруживаемых малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, основанном на создании заграждений, согласно изобретению, в качестве таковых применяют заграждающие воздушные или газовые потоки.The technical problem (technical result) is solved by the fact that in the method of protecting the radar station from undetectable small-sized unmanned aerial vehicles based on the creation of obstacles, according to the invention, blocking air or gas flows are used as such.
Поставленная техническая проблема (технический результат) решается так же тем, что в способе защиты радиолокационной станции, согласно изобретению, заграждающий воздушный или газовый поток создают с помощью генераторов воздушных или газовых потоков, размещают их вокруг РЛС или со стороны ожидаемого налета на расстоянии большем радиуса поражающего действия заряда, который может быть размещен на БПЛА.The technical problem (technical result) is solved also by the fact that in the method of protection of a radar station according to the invention, a blocking air or gas flow is created using air or gas flow generators and placed around the radar or from the expected outburst at a distance greater than the striking radius action charge, which can be placed on a UAV.
Поставленная техническая проблема (технический результат) решается так же тем, что согласно изобретению, информация о возможном налете поступает от вышестоящего командования.The stated technical problem (technical result) is also solved by the fact that according to the invention, information about a possible raid comes from the higher command.
Поставленная техническая проблема (технический результат) решается тем, что в устройство для осуществления способа защиты радиолокационной станции от не обнаруживаемых малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, содержащее РЛС, включающую в себя излучающую антенну, приемо-передающее устройство и устройство управления РЛС, антенна соединена с приемо-передающим устройством, вход которого связан с первым выходом устройства управления, согласно изобретению в состав устройства вводят генераторы заграждающих воздушных или газовых потоков, входы генераторов связаны со вторым выходом устройства управления.The stated technical problem (technical result) is solved by the fact that the antenna is connected to the receiver to the device for implementing the method for protecting the radar station from undetectable small-sized unmanned aerial vehicles, comprising a radar station that includes a radiating antenna, a receiving and transmitting device and a radar control device the transmitting device, the input of which is connected with the first output of the control device according to the invention, generators of air or gas barriers are introduced into the device Otoko generators inputs connected to the second output of the control device.
Суть работы заявленного способа и устройства состоит в том, что на пути БПЛА создают заграждающий воздушный или газовый поток. Возможные направления не обнаруживаемых БПЛА могут быть определены, например, в зависимости от положения РЛС относительно линии границы (линии фронта), а также, если обнаружен вероятный носитель БПЛА (но не БПЛА), благодаря чему может быть обнаружена вероятная зона запуска БПЛА, или рельеф местности, что может ограничивать сектор возможных направлений. Если информация о направлении ожидаемого налета отсутствует, то перекрывают все возможные направления.The essence of the work of the claimed method and device is that a blocking air or gas stream is created in the path of the UAV. Possible directions of undetectable UAVs can be determined, for example, depending on the position of the radar relative to the boundary line (front line), and also if a probable UAV carrier is detected (but not the UAV), due to which the probable UAV launch area can be detected or the relief terrain, which may limit the sector of possible directions. If information on the direction of the expected flight is not available, then cover all possible directions.
При проектировании предлагаемого средства защиты определяющими параметрами заграждающего воздушного или газового потока являются:When designing the proposed remedy, the defining parameters of the blocking air or gas flow are:
- размер зоны защиты;- size of the protection zone;
- конфигурация размещения генераторов заграждающего потока;- configuration of blocking generators;
- скорость потока и расстояние его действия;- flow rate and distance of its action;
- мощность источника потока;- power source stream;
- принципы управления генераторами потока.- principles of flow generator control.
Расчет параметров устройств, создающих воздушный или газовый поток для обеспечения защиты РЛС, является инженерной задачей и может быть выполнен при задании конкретных условий использования заявленных изобретений. Включение (выключение) любых типов генераторов потока осуществляется вручную из РЛС в соответствии с инструкцией, которая разрабатывается с учетом расположения РЛС и тактики ее использования (поскольку РЛС сама не может обнаружить налет нано и микро - БПЛА). При этом могут учитываться условия получения информации о вероятном нападении БПЛА (см. выше), или при начале боевых действий и получении директивы вышестоящего командования о приведении средств в боевую готовность.Calculation of the parameters of devices that create air or gas flow to ensure the protection of the radar is an engineering task and can be performed when setting specific conditions for the use of the claimed inventions. Switching on (off) any types of flow generators is carried out manually from the radar in accordance with the instructions, which are developed taking into account the location of the radar and the tactics of its use (since the radar itself cannot detect the nano and micro-UAV raids). This may take into account the conditions for obtaining information about the likely attack of the UAV (see above), or at the outbreak of hostilities and receiving the directive of the higher command to bring the means into combat readiness.
Взаимодействие (связь) генераторов с работой РЛС состоит в обеспечении ее функционирования и выживания в условиях возможной атаки БПЛА. В этом смысле генераторы являются необходимым составным элементом РЛС, управление ими осуществляется из РЛС. Включение (выключение) генераторов потока осуществляют вручную с пульта управления РЛС при работающей РЛС и при наличии угрозы налета БПЛА.The interaction (connection) of the generators with the work of the radar station is to ensure its functioning and survival in the conditions of a possible UAV attack. In this sense, the generators are a necessary component of the radar, they are controlled from the radar. Switching on (switching off) of the flow generators is carried out manually from the radar control panel when the radar is running and if there is a threat of a UAV raid.
В заявленном способе и устройстве предусматривают создание вокруг РЛС (или ее излучающей части) зоны заграждения, при попадании БПЛА в которую с любого направления он будет отклонен от направления на РЛС. Предлагаемый способ защиты основан на свойстве БПЛА, заключающемся в том, что у БПЛА «низкая устойчивость аппарата к физическому воздействию любого рода, от попадания осколка (пули) до сильного порыва ветра, приводящая к потере пространственного ориентирования, срыву в штопор. Каждое существенное внешнее возмущение (порыв ветра, восходящий или нисходящий воздушный поток, попадание БПЛА в воздушную яму) с высокой вероятностью приводит к потере ориентации летательного аппарата и последующей аварии» [ж. Армейский вестник, фев. 2.2015 г., с. 9, 5 абзац снизу]. При этом малоразмерные не обнаруживаемые РЛС БПЛА с малой массой особенно подвержены физическому воздействию указанных факторов. Такие БПЛА не могут функционировать при скорости ветра ≥10 м/с [там же с. 8, 14 строка снизу].In the inventive method and device provide for the creation around the radar (or its radiating part) zone barriers, if you get a UAV in which from any direction it will be deflected from the direction of the radar. The proposed method of protection is based on the property of the UAV, which consists in the fact that the UAV “has a low resistance of the apparatus to any type of physical impact, from a splinter (bullet) to a strong gust of wind, resulting in a loss of spatial orientation, a break in a spin. Each significant external disturbance (gust of wind, ascending or descending air flow, getting the UAV into the air pocket) with a high probability leads to a loss of orientation of the aircraft and a subsequent accident ”[g. Army Gazette, Feb. 2.2015, with. 9, 5 paragraph below]. At the same time, small-sized, undetectable, low-mass radar UAVs are particularly susceptible to the physical effects of these factors. Such UAVs cannot function at wind speeds ≥10 m / s [ibid p. 8, 14 line below].
Если известна информация о размере углового сектора размером ДБ из которого возможен запуск БПЛА (рельеф местности, линия фронта, граница или данные разведки о положении носителя БПЛА) и обнаружено возможное наличие в зоне БПЛА, то источники воздушного потока должны перекрывать только угловой сектор перед зоной защиты, если же сектор не известен, ожидается нападение с любого направления, то источники воздушного или газового потока должны располагаться по углам n-угольника, построенного вокруг периметра защиты РЛС с радиусом R. Мощность источников потока и их количество - n должна обеспечивать по всему периметру скорость воздушного потока не менее минимально допустимой, при которой БПЛА не могут летать, т.е. ≥10 м/с. В качестве генераторов воздушного потока используют воздушные вентиляторы, а в качестве генераторов газовых потоков используют турбореактивные двигатели аналогичные авиационным.If information is available on the size of the angular sector of the size of the DB from which the launch of the UAV is possible (terrain, front line, boundary or intelligence data on the position of the UAV carrier) and the possible presence of the UAV in the area is detected, then the sources of air flow should overlap only the angular sector in front of the protection zone if the sector is not known, an attack is expected from any direction, then the sources of air or gas flow should be located at the corners of the n-gon built around the perimeter of the radar with radius R. The power is streaming points and their number - n must ensure that the air flow rate is at least the minimum permissible around the perimeter, at which the UAVs cannot fly, i.e. ≥10 m / s. Air fans are used as generators of air flow, and turbojet engines similar to aviation ones are used as gas flow generators.
В книге [М.Е. Дейч - Техническая газодинамика. М. изд. Энергия, 1974 г. с. 414, табл. 10-1] приводятся формулы для расчета дальнодействия воздушных струй, создаваемых вентиляторами, в виде изменения скорости струи от расстояния и формы струи. Так, например, для осесимметричной струи имеемIn the book [M.E. Deutsch - Technical gas dynamics. M. ed. Energy, 1974 with. 414, tab. 10-1] provides formulas for calculating the long-range action of air jets created by fans, in the form of a change in jet velocity from the distance and shape of the jet. For example, for an axisymmetric jet, we have
где Vx - скорость потока на расстоянии X от вентилятора;where V x - flow rate at a distance X from the fan;
V0 - скорость потока на выходе вентилятора;V 0 - the flow rate at the fan outlet;
Q - секундный расход воздуха;Q - second air consumption;
где F - площадь вентилятора равная where F is the fan area equal to
rв - радиус лопастей вентилятораr in - the radius of the fan blades
ϕ - угол расхождения струи составляет 22°-24°.ϕ - divergence angle of the jet is 22 ° -24 °.
Необходимая мощность L для создания потока со скоростью V0 определяется по формуле The required power L to create a stream with a speed of V 0 is determined by the formula
где V1в=1/2V0, а ρ - плотность воздуха [Б.Н. Юрьев - Аэродинамический расчет вертолета, М. изд. Оборонной промышленности 1956 г. с. 195, формула (7.7)].where V 1c = 1 / 2V 0 , and ρ is the density of air [B.N. Yuriev - Aerodynamic design of a helicopter, M. ed. Defense industry in 1956 195, formula (7.7)].
Допустимое расстояние R подлета БПЛА к РЛС определяется мощностью заряда на БПЛА и определяет требуемое дальнодействие потока воздуха (газа), если генератор потока находится в точке расположения РЛС. По запросу «радиус действия заряда взрывчатого вещества» в интернете приведены примеры: при массе тротила один кг (у не обнаруживаемых нано и микро БПЛА вес заряда составляет 0,5-1 кг), безопасное расстояние составляет 12 м. Принцип кубического подобия позволяет проводить расчеты безопасной дальности для любых других масс взрывчатого вещества (но размеры БПЛА при этом так же возрастают и они могут стать обнаруживаемыми).The allowable distance R of the approach of the UAV to the radar is determined by the power of the charge on the UAV and determines the required range of air (gas) flow if the flow generator is located at the radar location. On request, the “range of the explosive charge” on the Internet are examples: with a mass of TNT of one kg (for undetectable nano and micro UAVs, the charge weight is 0.5–1 kg), the safe distance is 12 m. The principle of cubic similarity allows calculations safe range for any other mass of explosive (but the size of the UAV also increases and they can become detectable).
Механизм отклоняющего действия воздушного или газового потока показан на фиг. 2б. В положении БПЛА 6.1 имеет скорость VД, направленную в сторону заграждающего потока вентилятора, в положении БПЛА 6.2 показан момент входа в зону действия потока и начало отклонения его от первоначального направления движения, в положении БПЛА 6.3 уже находится в зоне высокой скорости потока, ее воздействие приводит к значительному отклонению направления движения БПЛА 6 Для примера проведем оценочный инженерный расчет для генераторов воздушного потока в виде обычных вентиляторов, решающих поставленную проблему.The deflecting mechanism of the air or gas flow is shown in FIG. 2b. The UAV 6.1 position has a speed V D, directed towards the fan flow fence in UAV 6.2 position shows the time of entry into the flow action zone and beginning rejection of his initial direction of motion, a UAV 6.3 position is already in the zone of high flow rates, its impact leads to a significant deviation of the direction of movement of the
Считая конечной скорость потока равной скорости ветра, при которой уже невозможен полет БПЛА (10 м/с), при известном допустимом расстоянии R (при мощности заряда 1 кг) можно рассчитать требуемую начальную скорость потока и мощности вентиляторов, расположив их (для примера) по углам правильного пятиугольника, в который вписана окружность радиусом R (фиг. 2а). Расстояние АВ в правильном пятиугольнике определяется из формулыConsidering the final flow rate equal to the wind speed at which the UAV flight is no longer possible (10 m / s), with a known allowable distance R (at a charge capacity of 1 kg), you can calculate the required initial flow rate and fan power, arranging them (for example) corners of a regular pentagon in which a circle with a radius R is inscribed (Fig. 2a). The distance AB in the correct pentagon is determined from the formula
и and
[А. А. Рыбкин, А.З. Рыбкин, Л.С. Хренов - Справочник по математике.[BUT. A. Rybkin, A.Z. Rybkin, L.S. Horseradish - Handbook of mathematics.
Изд. Высшая школа, 1975 г. с. 167]. Угол наклона ϕ0 потока вентилятора к горизонту выбираем равным углу расширения струи ϕ.Ed. Higher school, 1975 167]. The angle of inclination ϕ 0 of the fan flow to the horizon is chosen equal to the angle of expansion of the jet ϕ.
Например, вентилятор расположен в точке А, при rв=0,5 м, R=12 м, ϕ0=22°, Vx=10 м/с, АВ равно 25 м, (фиг. 2б), из формулы (1), необходимая скорость потока V0 будет равна 26, 52 м/с. При этом из формулы (2) потребляемая мощность L равна 1,1 кВт, а при rв=1 м, - L=276 Вт (см. формулу на с. 7).For example, the fan is located at the point A, in at r = 0.5 m, R = 12 m, φ 0 = 22 °, V x = 10 m / s, AB is 25 m (Fig. 2b), of the formula ( 1), the required flow rate V 0 will be equal to 26, 52 m / s. In this case, from formula (2), the power consumption L is 1.1 kW, and for r in = 1 m, - L = 276 W (see the formula on p. 7).
Если располагать вентиляторы по углам правильных треугольника, либо четырехугольника, то необходимая мощность вентиляторов будет возрастать при уменьшении их числа (возрастает необходимое дальнодействие), а если использовать 6 или 8 генераторов, располагая их в углах правильных шести или восьми - угольников, то необходимая мощность вентиляторов будет уменьшаться. Выбор количества вентиляторов при решении конкретной задачи по защите РЛС от атаки БПЛА является чисто инженерной задачей и зависит от параметров оптимизации (суммарной мощности), сущность изобретения от этого не меняется.If the fans are located at the corners of a regular triangle or quadrilateral, the required fan power will increase as their number decreases (the required range increases), and if you use 6 or 8 generators, positioning them in the corners of six or eight right angles, then the required fan power will decrease. The choice of the number of fans when solving a specific task of protecting the radar from an UAV attack is a purely engineering task and depends on the optimization parameters (total power), the essence of the invention does not change from this.
На фиг. 3б показан фрагмент пространственной ориентации потоков вентиляторов под углом ϕ0 к горизонту, принятому в оценочном инженерном расчете равным 22°. Направление потоков под углом к горизонту обеспечивает защиту высоких излучающих элементов РЛС, например, антенны.FIG. 3b shows a fragment of the spatial orientation of the fan flows at an angle ϕ 0 to the horizon, taken in the estimated engineering calculation equal to 22 °. The direction of the fluxes at an angle to the horizon protects high radiating elements of the radar, for example, an antenna.
На фиг. 3а показано взаимное расположение генераторов и их потоков, защищающих РЛС.FIG. 3a shows the relative position of the generators and their flows, protecting the radar.
Так решается поставленная проблема и достигается технический результат.This solves the problem and achieves the technical result.
Изобретения иллюстрируются чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг. 1 показано заявляемое устройствоFIG. 1 shows the claimed device
На фиг. 2 показано взаимодействие БПЛА с воздушным потоком.FIG. 2 shows the interaction of the UAV with the air flow.
На Фиг. 3 показан пример организации защиты РЛС с помощью генераторов воздушного потока.FIG. 3 shows an example of the organization of radar protection using air flow generators.
Заявленное устройство для осуществления заявленного способа защиты РЛС 5 от не обнаруживаемых малоразмерных БПЛА 6 содержит РЛС 5, включающую антенну 1, приемо-передающее устройство 2, устройство управления РЛС 3, и генераторы воздушного потока 4, расположенные в точках А, В, С, Д, Е, выход антенны 1 соединен с первым входом приемо-передающего устройства 2, второй вход которого связан с первым выходом устройства управления РЛС 3, второй выход устройства управления РЛС 3 связан с входами генераторов воздушного потока 4 в точках А, В, С, Д, и Е.The claimed device for implementing the claimed method of protecting the
Рассмотрим более подробно работу заявленного устройства - РЛС. Как уже отмечалось, работа способа и устройства основана на использовании уязвимости нано и микро - БПЛА 6 (фиг. 2б), заключающейся в том, что они крайне неустойчивы к любым физическим воздействиям - например, при скорости ветра 10 м/сек и более, приводит к тому, что БПЛА 6 теряет ориентацию - сбивается с курса. Для того, чтобы воздействовать физически на БПЛА 6, в состав устройства, содержащего РЛС 5, введены генераторы 4 воздушных или газовых потоков (фиг. 3а). Генераторы 4 располагают вокруг РЛС 5 на расчетном расстоянии и включают вручную при включении РЛС 5 или при угрозе налета БПЛА 6 по информации от вышестоящего командования. Создаваемый ими воздушный поток воздействуют на приближающийся БПЛА 6 как порыв ветра и изменяет направление его движения, (фиг. 2.б), не допуская приближения БПЛА 6 к РЛС 5 на опасное для нее расстояние. В качестве генераторов могут использоваться мощные промышленные вентиляторы, (авиационные моторы с пропеллером), газовые струи реактивных двигателей.Let us consider in more detail the work of the claimed device - radar. As already noted, the operation of the method and device is based on the exploitation of the vulnerability of nano and micro-UAV 6 (Fig. 2b), which consists in the fact that they are extremely unstable to any physical effects - for example, at a wind speed of 10 m / s and more, the fact that the
На фиг. 3а, б показана организация круговой защиты РЛС 5 с помощью пяти генераторов воздушного или газового потока 4 расположенных вокруг РЛС 5 по углам правильного пятиугольника в точках А, В, С, Д, Е, с радиусом описанной окружности равным R и имеющих направление потока под углом ϕ0 к горизонту. Радиус R определяется дальностью поражающего действия заряда, имеющегося на БПЛА 6. Угол ϕ0 выбирают исходя из возможной высоты подлета БПЛА 6 к защищаемой РЛС 5.FIG. 3a, b shows the organization of circular protection of the
Таким образом решается поставленная техническая проблема и достигается технический результат.Thus, the technical problem is solved and the technical result is achieved.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018116790A RU2691645C1 (en) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018116790A RU2691645C1 (en) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2691645C1 true RU2691645C1 (en) | 2019-06-17 |
Family
ID=66947639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018116790A RU2691645C1 (en) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2691645C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2769037C2 (en) * | 2020-06-26 | 2022-03-28 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" | Multifunctional complex of means of detection, tracking and radio countermeasures to the application of small-class unmanned aerial vehicles |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4307665A (en) * | 1965-12-21 | 1981-12-29 | General Dynamics Corporation | Decoy rounds |
RU2263586C1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-11-10 | Левин Владимир Матвеевич | Device for creating air curtain before vehicle |
RU72754U1 (en) * | 2007-10-22 | 2008-04-27 | Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт | DEVICE FOR COMBATING REMOTE PILOTED (UNMANNED) AIRCRAFT |
WO2008114261A2 (en) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Joshua Waldhorn | Fence |
RU2497063C2 (en) * | 2012-10-15 | 2013-10-27 | Дмитрий Геннадьевич Митрофанов | Method to counteract drone activities |
RU2500035C2 (en) * | 2011-08-01 | 2013-11-27 | Владимир Анатольевич Ефремов | Method for remote exposure of hazardous object of given type to wave signals and apparatus for realising said method |
RU2551821C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-05-27 | Федеральное государственное казённое учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Fighting short- and medium-range drones with help of electromagnetic radiation of microwaves band |
-
2018
- 2018-05-04 RU RU2018116790A patent/RU2691645C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4307665A (en) * | 1965-12-21 | 1981-12-29 | General Dynamics Corporation | Decoy rounds |
RU2263586C1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-11-10 | Левин Владимир Матвеевич | Device for creating air curtain before vehicle |
WO2008114261A2 (en) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Joshua Waldhorn | Fence |
RU72754U1 (en) * | 2007-10-22 | 2008-04-27 | Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт | DEVICE FOR COMBATING REMOTE PILOTED (UNMANNED) AIRCRAFT |
RU2500035C2 (en) * | 2011-08-01 | 2013-11-27 | Владимир Анатольевич Ефремов | Method for remote exposure of hazardous object of given type to wave signals and apparatus for realising said method |
RU2497063C2 (en) * | 2012-10-15 | 2013-10-27 | Дмитрий Геннадьевич Митрофанов | Method to counteract drone activities |
RU2551821C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-05-27 | Федеральное государственное казённое учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Fighting short- and medium-range drones with help of electromagnetic radiation of microwaves band |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Армейский вестник. Журнал, 01.02.2015, с.1,5,6,7-9,15. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2769037C2 (en) * | 2020-06-26 | 2022-03-28 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" | Multifunctional complex of means of detection, tracking and radio countermeasures to the application of small-class unmanned aerial vehicles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7631833B1 (en) | Smart counter asymmetric threat micromunition with autonomous target selection and homing | |
US6626077B1 (en) | Intercept vehicle for airborne nuclear, chemical and biological weapons of mass destruction | |
RU94690U1 (en) | AVIATION MEANS FOR COMBATING UNMANNED AERIAL VEHICLES OF THE NEAR RADIUS OF ACTION | |
WO2008035338A2 (en) | Active protection method and system | |
RU2679377C1 (en) | Method of countering the implementation of tasks to the unlimited aircraft | |
US20200284566A1 (en) | Search and protect device for airborne targets | |
Dudush et al. | State of the art and problems of defeat of low, slow and small unmanned aerial vehicles | |
US11815338B2 (en) | Portable active protection system | |
Gunzinger et al. | Sustaining America's Precision Strike Advantage | |
RU2691645C1 (en) | Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said | |
RU2692058C1 (en) | Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation | |
Beel | Anti-UAV defense for ground forces and hypervelocity rocket lethality models | |
US20220097843A1 (en) | Incoming threat protection system and method of using same | |
Toukan et al. | GCC-Iran: operational analysis of air, SAM and TBM forces | |
RU2625506C1 (en) | Method of combating with unmanned aircrafts | |
RU2725662C2 (en) | Method of counteraction of unmanned aerial vehicles | |
RU2601241C2 (en) | Ac active protection method and system for its implementation (versions) | |
RU2726512C2 (en) | Method for trajectories of high-speed unmanned aerial vehicles in the area of countermeasures arrangement | |
RU2651407C1 (en) | Method of air objects hitting | |
RU2771865C1 (en) | Method and device for multifactor protection of objects from miniature unmanned aerial vehicles | |
RU2755951C1 (en) | Method for active protection of object from upper hemisphere | |
RU2734267C1 (en) | Stationary complex for detection and destruction of small-size unmanned aerial vehicles | |
RU2784092C1 (en) | Method for active protection of the object from the side of the upper hemisphere from multiple uav attacks | |
RU2742737C1 (en) | Method for intercepting the priority targets with disrupting the guidance of accompanying fighters | |
KR20230042693A (en) | Incoming threat protection system and how to use it |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20190924 |