RU2749619C1 - Method for multifactorial functional suppression of an unmanned aerial vehicle - Google Patents
Method for multifactorial functional suppression of an unmanned aerial vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749619C1 RU2749619C1 RU2020118218A RU2020118218A RU2749619C1 RU 2749619 C1 RU2749619 C1 RU 2749619C1 RU 2020118218 A RU2020118218 A RU 2020118218A RU 2020118218 A RU2020118218 A RU 2020118218A RU 2749619 C1 RU2749619 C1 RU 2749619C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uav
- functional suppression
- charge
- elements
- self
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H13/00—Means of attack or defence not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Способ относится к области функционального подавления (ФП) беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и может быть использован в военной технике. Способ многофакторного ФП БПЛА объединяет следующие, последовательно создаваемые поражающие факторы:The method relates to the field of functional suppression (FP) of unmanned aerial vehicles (UAVs) and can be used in military equipment. The method of multifactorial AF of the UAV combines the following, sequentially created damaging factors:
1. Облучение сверхкороткими радиоимпульсами в диапазоне 1,5..3 ГГц.1. Irradiation with ultrashort radio pulses in the range of 1.5..3 GHz.
2. Облучение импульсным радиочастотным электромагнитным излучением (РЧ ЭМИ) с высокой плотностью энергией.2. Exposure to high energy density pulsed radio frequency electromagnetic radiation (RF EMP).
3. Механическое воздействие за счет кинетической энергии механических, поражающих элементов.3. Mechanical impact due to the kinetic energy of mechanical, damaging elements.
4. Воздействие ударной волной, создающей избыточное давления в ХХ в зоне поражения БПЛА.4. Impact of a shock wave that creates excess pressure in the XX century in the UAV's affected area.
Технология функционального подавления предусматривает использование электромагнитного излучения (ЭМИ) малой длительности (от долей до десятков наносекунд) в СВЧ диапазоне радиоволн. Возможны два варианта воздействия таких ЭМИ на электронную аппаратуру: внутриполосное или внеполосное.Functional suppression technology involves the use of electromagnetic radiation (EMP) of short duration (from fractions to tens of nanoseconds) in the microwave range of radio waves. There are two options for the impact of such EMP on electronic equipment: in-band or out-of-band.
Внеполосное функциональное подавление предусматривает воздействие на приемные устройства РЭС на любых частотах вне их полос пропускания, и не требует исходных данных по рабочему диапазону частот.Out-of-band functional suppression provides for the impact on the receiving devices of the RES at any frequencies outside their bandwidth, and does not require initial data on the operating frequency range.
Внутриполосные способы функционального подавления предусматривают потери энергии воздействующего ЭМИ при прохождении через входные цепи приемника РЭС, зависящие от соотношения между полосой пропускания приемного тракта и шириной спектра, воздействующего ЭМИ. Внутриполосные способы являются энергетически наиболее выгодными, но требуют исходных данных о технических характеристиках функционирования СВЧ излучения на БПЛА, поражаемых или подавляемых радиоэлектронных средств (РЭС), например, о рабочей частоте и полосе пропускания приемных устройств, тактовой частоте управляющих спецвычислителей и компьютеров, резонансной частоте конструкций крепежа радиоэлектронных элементов на платах и т.д.In-band methods of functional suppression provide for energy losses of the influencing EMP when passing through the input circuits of the RES receiver, depending on the ratio between the bandwidth of the receiving path and the width of the spectrum affected by the EMP. In-band methods are energetically most advantageous, but they require initial data on the technical characteristics of the functioning of microwave radiation on UAVs, affected or suppressed radio electronic means (RES), for example, on the operating frequency and bandwidth of receiving devices, clock frequency of control special computers and computers, resonant frequency of structures fasteners of electronic elements on boards, etc.
Известны три принципиально отличающихся направления реализации средств ФП с малой длительностью мощных ЭМИ:There are three fundamentally different directions for the implementation of FP means with a short duration of powerful EMR:
1. Искровые и полупроводниковые генераторы видеоимпульсов.1. Spark and semiconductor video pulse generators.
2. Релятивистские генераторы СВЧ радиоимпульсов.2. Relativistic generators of microwave radio pulses.
3. Передающие многопозиционные системы излучения (МСИ) и фазированные антенные решетки с управляемой фокусировкой ЭМИ в СВЧ диапазоне.3. Transmitting multi-position radiation systems (MSI) and phased antenna arrays with controlled focusing of EMR in the microwave range.
Наибольшее распространение получило третье направление реализации, основанное на фазированных антенных решетках.The most widespread is the third direction of implementation, based on phased antenna arrays.
Результатом воздействия сверхкоротких СВЧ радиоимпульсов являются:The result of exposure to ultra-short microwave radio pulses are:
1. Помехи: источник излучения создает напряженность электромагнитного поля в диапазоне рабочих частот приемного устройства цели; эта напряженность такая же по величине или больше полезного сигнала – приемное устройство не может выделить полезный сигнал;1. Interference: the radiation source creates an electromagnetic field strength in the operating frequency range of the target receiver; this intensity is the same in magnitude or greater than the useful signal - the receiving device cannot select the useful signal;
2. Ложная информация: наведенный электромагнитный сигнал создает ложную информацию на приемном устройстве;2. False information: the induced electromagnetic signal creates false information on the receiving device;
3. Переходная дестабилизация: наведенное напряжение воздействует на логическое состояние электронного компонента;3. Transient destabilization: the induced voltage affects the logical state of the electronic component;
4. Не устраняемое повреждение: полупроводниковые переходы подвергаются воздействию перенапряжения, что выводит их из строя.4. Irreparable damage: Semiconductor junctions are exposed to overvoltage, which destroys them.
Из известных наиболее близким по технической сущности является способ функционального поражения БПЛА с совокупности факторов (RU 2700207). Способ заключается в функциональном подавлении БПЛА путем последовательного воздействия на него СВЧ радиоимпульсов, красителя и механических осколков.. Достижение технического результата в данном способе достигается тем, что в область полета БПЛА на расстоянии 50 – 100 метров от него доставляется при помощи пускового устройства контейнер функционального подавления, который при подлете к цели осуществляет генерацию серии сверхкоротких СВЧ радиоимпульсов в диапазоне частот 0,5 – 10 ГГц в сторону БПЛА для его функционального подавления вплоть до полного разряда источника электропитания (первый поражающий фактор), при этом, в контейнер входит заряд самоликвидации, который, после воздействия первого поражающего фактора производит самоподрыв системы на расстоянии 50 – 80 метров от поражаемого БПЛА, в результате чего образуется облако красителя (второй поражающий фактор) и поле поражающих механических элементов источника электропитания и СВЧ генератора (третий поражающий фактор), которые при воздействии в совокупности приводят либо к физическому повреждению и\или уничтожению БПЛА (первый поражающий фактор), при этом, в контейнер функционального подавления входит резервуар, содержащий краситель, который при подрыве заряда самоликвидации образует облако (второй поражающий фактор), оказывающее дополнительное функциональное подавление оптических систем БПЛА, в случае физического сближения с целью, до окончания генерации серии сверхкоротких СВЧ импульсов, при этом, подрыв заряда самоликвидации происходит по команде радиовзрывателя, следующей после первого поражающего фактора.Of the known, the closest in technical essence is the method of functional destruction of UAVs with a combination of factors (RU 2700207). The method consists in the functional suppression of the UAV by sequential exposure of it to microwave radio pulses, dye and mechanical fragments. The achievement of the technical result in this method is achieved by the fact that a container of functional suppression is delivered to the UAV flight area at a distance of 50 - 100 meters from it using a launching device , which, when approaching the target, generates a series of ultra-short microwave radio pulses in the frequency range of 0.5-10 GHz towards the UAV for its functional suppression until the power source is completely discharged (the first damaging factor), while the container includes a self-destruction charge, which , after the impact of the first damaging factor, it self-detonates the system at a distance of 50 - 80 meters from the affected UAV, as a result of which a dye cloud (the second damaging factor) and the field of damaging mechanical elements of the power supply and microwave generator (the third damaging factor) are formed, which, when the effects in the aggregate lead to either physical damage and / or destruction of the UAV (the first damaging factor), while the functional suppression container includes a reservoir containing a dye, which, when the self-destruction charge is detonated, forms a cloud (the second damaging factor), which provides additional functional suppression of optical UAV systems, in the event of a physical approach to the target, before the end of the generation of a series of ultra-short microwave pulses, while the self-destruction charge is detonated at the command of a radio fuse following the first damaging factor.
К недостаткам данного способа следует отнести следующееThe disadvantages of this method include the following
1. Широкий диапазон частот генерации СВЧ радиоимпульсов является избыточным и не позволяет использовать эффективную антенно-фидерную систему.1. The wide frequency range of microwave radio pulse generation is excessive and does not allow the use of an effective antenna-feeder system.
2. Эффективность применения красителя, в том числе состоящего из высокодисперсных материалов, кране низкая и сильно зависит от атмосферных условий в зоне поражения БПЛА.2. The effectiveness of the use of the dye, including one consisting of highly dispersed materials, is low and highly dependent on the atmospheric conditions in the UAV affected area.
3. Способ не учитывает возможность включения резервного радиоэлектронного оборудования БПЛА, после воздействия на него СВЧ радиоимпульса.3. The method does not take into account the possibility of turning on the backup electronic equipment of the UAV after exposure to a microwave radio pulse.
Для устранения недостатков прототипа предлагается способ многофакторного функционального подавления БПЛА, применение которого направлено на снижение требуемой мощности излучаемого СВЧ радиоимпульса за счет сужения полосы воздействия и за счет применения более эффективной антенно-фидерной системы, упрощения аппаратной части путем снижения ее габаритов и стоимости за счет доставки электромагнитного заряда в зону расположения БПЛА. Это позволяет добиться четырех факторов поражения БПЛА за счет последовательного электромагнитного и механического воздействий как на основные, так и на резервные системы БПЛА.To eliminate the shortcomings of the prototype, a method is proposed for multifactorial functional suppression of UAVs, the use of which is aimed at reducing the required power of the emitted microwave radio pulse by narrowing the exposure band and by using a more efficient antenna-feeder system, simplifying the hardware by reducing its size and cost by delivering an electromagnetic charge into the UAV area. This makes it possible to achieve four factors of destruction of UAVs due to sequential electromagnetic and mechanical effects on both the main and reserve systems of the UAV.
Это достигается тем, что в область полета БПЛА на расстоянии 10 – 100 метров от него доставляется при помощи пускового устройства контейнер функционального подавления, который при подлете к цели осуществляет генерацию серии сверхкоротких СВЧ радиоимпульсов в диапазоне частот 1,5-3 ГГц в сторону БПЛА для его функционального подавления вплоть до полного разряда источника электропитания, при этом, в контейнер входит заряд самоликвидации, который, после разряда источника электропитания производит самоподрыв в следствии чего срабатывает инициирующий взрывомагнитный генератор заряд с высокой степенью детонации, при этом взрывомагнитный генератор формирует РЧ ЭМИ, воздействующие на резервные радиоэлектронные системы БПЛА, одновременно, после самоподрыва поле поражающих механических элементов источника электропитания и СВЧ генератора (третий поражающий фактор), которые при воздействии в совокупности приводят либо к физическому повреждению и\или уничтожению БПЛА, при этом самоподрыв создает ударную волну, достигающую БПЛА после механических элементов.This is achieved by the fact that a functional suppression container is delivered to the UAV flight area at a distance of 10-100 meters from it using a launching device, which, when approaching the target, generates a series of ultra-short microwave radio pulses in the 1.5-3 GHz frequency range towards the UAV for its functional suppression up to the complete discharge of the power source, while the container enters a self-destruction charge, which, after the discharge of the power supply, self-detonates, as a result of which a charge with a high degree of detonation is triggered, while the explosive magnetic generator forms RF EMP affecting reserve electronic systems of the UAV, at the same time, after self-detonation, the field of damaging mechanical elements of the power supply and the microwave generator (the third damaging factor), which, when exposed, together lead to either physical damage and / or destruction of the UAV, while the self-detonation creates a blow wave reaching the UAV after mechanical elements.
Сущность заявленного способа в более детальном изложении заключается в следующем (см. фиг. 1, 2):The essence of the claimed method in more detail is as follows (see Fig. 1, 2):
- на основе данных визуального наблюдения определяются координаты местоположения БПЛА 11;- based on the data of visual observation, the coordinates of the location of the
- за счет энергии боевого заряда 2, расположенного в снаряде 1, «контейнер» 3 с элементами функционального подавления, источником питания 5, радиовзрывателем 6, зарядом самоликвидации 4, зарядом с высокой степенью детонации 8, взрывомагнитным генератором 9 и фазированной антенной решеткой 10 доставляются в область расположения БПЛА при помощи пускового устройства 15;- due to the energy of the
- при максимальном сближении с БПЛА 11 (10-100 метров) осуществляется следующая последовательность действий;- at the closest approach to the UAV 11 (10-100 meters), the following sequence of actions is carried out;
- производится генерация серии сверхкоротких СВЧ радиоимпульсов генератором 7 в диапазоне частот 1,5-3 ГГц до полного разряда источника электропитания 5, с помощью фазированной антенной решетки радиоимпульсы излучаются в сторону БПЛА 11, при этом происходит облучение электронной компонентной базы БПЛА, приводящее к нарушению работоспособности (функциональному подавлению БПЛА),- a series of ultra-short microwave radio pulses is generated by the
- далее происходит подрыв заряда самоликвидации 4 в точке 12 (на расстоянии 10 – 80 метров от поражаемого БПЛА), в результате чего:- then the self-
а) срабатывает заряд с высокой степенью детонации, который инициирует взрывомагнитный генератор, создающий РЧ ЭМИ поражающий резервные системы БПЛА;a) a charge with a high degree of detonation is triggered, which initiates an explosive magnetic generator, which creates an RF EMP that affects the backup systems of the UAV;
б) формируется облако механических, поражающих элементов с высокой кинетической энергией 13, обеспечивающих механическое повреждение внешней оболочки и элементов БПЛА;b) a cloud of mechanical, damaging elements with high
в) возникает ударная волна, формирующая избыточное давление в области нахождения БПЛА.c) a shock wave arises, forming excess pressure in the area where the UAV is located.
В следствие воздействия множества факторов достигается максимально возможное физическое повреждение БПЛА, исключающее дальнейшее, штатное выполнение им летного задания.As a result of the influence of many factors, the maximum possible physical damage to the UAV is achieved, which excludes further, regular performance of its flight mission.
Технический результат заключается в последовательном применении четырех факторов функционального подавления БПЛА, что обеспечивает высокую вероятность полного функционального и\или физического поражения беспилотного летательного аппарата.The technical result consists in the sequential application of four factors of functional suppression of the UAV, which provides a high probability of complete functional and / or physical damage to the unmanned aerial vehicle.
К достоинствам заявляемого способа следует отнести:The advantages of the proposed method include:
1. Высокая вероятность полного функционального подавления БПЛА за счет последовательного применения множества факторов.1. High probability of complete functional suppression of the UAV due to the sequential application of many factors.
2. Повышение эффективное воздействия на радиоэлектронную аппаратуру БПЛА, обладающих высокой помехозащищенностью, а также имеющих резервные системы.2. Increasing the effective impact on the electronic equipment of UAVs with high noise immunity, as well as having backup systems.
3. Снижение требований к СВЧ генератору и его антенно-фидерной системе, за счет сужения полосы излучаемых частот.3. Reducing the requirements for the microwave generator and its antenna-feeder system, due to the narrowing of the band of radiated frequencies.
4. Минимум разрушительных последствий для окружающей среды и, в ряде случаев, сохранение жизни обслуживающего персонала, поражаемого РЭС, особенно наземного и надводного базирований.4. A minimum of destructive consequences for the environment and, in some cases, the preservation of the life of service personnel affected by RES, especially ground and surface based.
5. Отсутствие отрицательного влияния на цели вне зоны поражения.5. Absence of negative impact on targets outside the affected area.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118218A RU2749619C1 (en) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | Method for multifactorial functional suppression of an unmanned aerial vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118218A RU2749619C1 (en) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | Method for multifactorial functional suppression of an unmanned aerial vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2749619C1 true RU2749619C1 (en) | 2021-06-16 |
Family
ID=76377460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020118218A RU2749619C1 (en) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | Method for multifactorial functional suppression of an unmanned aerial vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749619C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU794699A1 (en) * | 1969-01-09 | 1981-01-07 | Предприятие П/Я А-1674 | Explosion-magnetic generator |
RU2396630C1 (en) * | 2009-04-13 | 2010-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Explosive current pulse shaper |
RU2507470C1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет " (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Aerial bomb of combined action |
US9524648B1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-12-20 | Amazon Technologies, Inc. | Countermeasures for threats to an uncrewed autonomous vehicle |
RU2700206C1 (en) * | 2018-04-20 | 2019-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") | Method of two-factor functional suppression of unmanned aerial vehicle |
RU2700207C1 (en) * | 2018-12-05 | 2019-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") | Method for functional suppression of an unmanned aerial vehicle |
-
2020
- 2020-06-03 RU RU2020118218A patent/RU2749619C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU794699A1 (en) * | 1969-01-09 | 1981-01-07 | Предприятие П/Я А-1674 | Explosion-magnetic generator |
RU2396630C1 (en) * | 2009-04-13 | 2010-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Explosive current pulse shaper |
RU2507470C1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет " (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Aerial bomb of combined action |
US9524648B1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-12-20 | Amazon Technologies, Inc. | Countermeasures for threats to an uncrewed autonomous vehicle |
RU2700206C1 (en) * | 2018-04-20 | 2019-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") | Method of two-factor functional suppression of unmanned aerial vehicle |
RU2700207C1 (en) * | 2018-12-05 | 2019-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") | Method for functional suppression of an unmanned aerial vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wilson et al. | High altitude electromagnetic pulse (HEMP) and high power microwave (HPM) devices: Threat assessments | |
US10415937B2 (en) | Electromagnetic mobile active system | |
Abrams | Dawn of the E-Bomb | |
Kopp | The electromagnetic bomb: a weapon of electrical mass destruction | |
Ni et al. | Research on high power microwave weapons | |
Weise et al. | Overview of directed energy weapon developments | |
Kopp | The e-bomb–a weapon of electrical mass destruction | |
Melnichuk et al. | Methods and means for countering unmanned aerial vehicles | |
RU2749619C1 (en) | Method for multifactorial functional suppression of an unmanned aerial vehicle | |
US7568430B1 (en) | Battle damage assessment system | |
US7505368B2 (en) | Missile defense system | |
Parmentola et al. | Particle-beam weapons | |
RU2700207C1 (en) | Method for functional suppression of an unmanned aerial vehicle | |
Urbančoková et al. | Stopping of transport vehicles using the power electromagnetic pulses | |
RU2700206C1 (en) | Method of two-factor functional suppression of unmanned aerial vehicle | |
Moran | The basics of electric weapons and pulsed-power technologies | |
Kushwaha et al. | High power microwave technology and its military implications | |
ŚWIęTOCHOWSKI | The History and Use of Electromagnetic Weapons | |
Ghosh | EMP weapons | |
CN111854535A (en) | Ultrahigh field strength broadband electromagnetic pulse weapon and broadband electromagnetic pulse generation method | |
RU2298760C1 (en) | Method for anti-missile protection of flight vehicle | |
RU2787694C1 (en) | Unmanned aerial vehicle for destroying enemy electronic equipment | |
Felden | Recent advances in the use of space for military purposes and on second generation nuclear weapons | |
RU2688498C2 (en) | Unmanned explosive magnetic complex | |
RU2812889C1 (en) | Rocket |