UA152306U - Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з кібернетичним захистом отриманої інформації для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи - Google Patents

Abstract

Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з кібернетичним захистом отриманої інформації для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи має керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, призми для частоти міжмодових биттів мvM, блок дефлекторів, перемикач для частот міжмодових биггів дvM і 2іvM, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектори, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер "1"|"0", схему "і", лічильники, фільтр із заданою смугою пропускання, диференційовані ланцюжки, випрямлячі, детектор, диференційовану оптику, підсилювач та фільтр. Як електронну обчислювальну машину (ЕОМ) введено спеціалізовану ЕОМ та додатково введено радіолокаційний модуль, який складений з антени, приймально-передавальної апаратури і апаратури захисту від завад.

Description

оо ер е ї ей в. ши ЩЕ ши Амані і | Де кханане 5. сн т ! кі Те що зиминОоВаннНЯя цОХНН. і Ії 1 ЩІ Тут о деле до Ла

З їх Е ; о ЕУ Ми х і З ЕЕ Ще У її Дежказналу передані

НЕ ЩЕ Я СКМ ЗК ооо во екв те жк 1 - і. бе з БОНН ККУ КАН КЕ

ВІ Х Ії Од Ще "днк яяннн щу і й й з

З і нні Ве ОХ

Пі одн ї уж а Ин

НІ : Ли ко ї виміве вань

Од Я -к КЗ ї- каналів МИНЕ - 00 М Бош : онепоіводеекеовоовковнй не ОД ее п Ме хх «ріг.

Корисна модель належить до галузі електрозв'язку і може бути використана для побудови мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи (МОЇІВС).

Відомий "Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з МСПМ" (1), який містить керуючий елемент (КЕ), блок керування дефлекторами (БКД), лазер з накачкою (Лн), модифікований селектор подовжніх мод (МСПМ), призми для частоти міжмодових битті в Дум, блок дефлекторів (БД), перемикач для частот міжмодових биттів Дум і 2Аум, передавальну оптику (ПРДО), приймальну оптику (ПРМО), фотодетектори (ФТД), широкосмуговий підсилювач (ШП), інформаційний блок (ІБ), резонансні підсилювачі (РП), настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів (ФІ), тригер "1"|"О" (Тр), схему "їі" ("І"), лічильники (Лч), фільтр із заданою смугою пропускання (Фп), детектор (Дет), диференційовану оптику (ДО), підсилювач (П), фільтр (Ф), диференційовані ланцюжки (ДЛ), випрямлячі (Вип), електронно- цифрову обчислювальну машину (ЕЦОМ) та блок відображення вимірювальної інформації (БВІ) про похилу дальність В до літального апарата (ЛА).

Недоліком відомого каналу є те, що він не забезпечує збереження інформації, яка оброблена під час проведення випробувань ЛА.

Найближчим аналогом до запропонованої корисної моделі є "Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з МСПМ для ЛІВС полігонного випробувального комплексу" (21, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, призми для частоти міжмодових биттів Дум, блок дефлекторів, перемикач для частот міжмодових биттів Думм і 2ДАмум, передавальну оптику, приймальну оптику, фото детектори, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер "1"1"0", схему "їі" лічильники, фільтр із заданою смугою пропускання, детектор, диференційовану оптику, підсилювач, фільтр, диференційовані ланцюжки, випрямлячі та електронну обчислювальну машину (ЕОМ).

Недоліком каналу найближчого аналога є те, що він не може проводити вимірювання параметрів руху ЛА і його пошук у несприятливих погодите умовах та не забезпечує кібернетичний захист інформації, що отримана.

В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання похилої дальності

Зо до літальних апаратів з кібернетичним захистом отриманої інформації для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи, який дозволить здійснювати виявлення ЛА, його захват, стійке кутове автоматичне супроводження, високоточне вимірювання похилої дальності (Р) у широкому діапазоні дальностей, у будь-який час року і доби, за будь-якої погоди та у будь-якій точці випробувального полігону, багатоканальну (М) передачу команд керування

ЛА на несучих частотах (ми) і за радіоканалом та збереження і кібернетичний захист інформації, яка оброблена під час проведення випробувань.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у канал найближчого аналога, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, призми для частоти міжмодових биттів Дум, блок дефлекторів, перемикач для частот міжмодових биттів Дум і 2Амм, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектори, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер "1"|"0", схему "ї", лічильники, фільтр із заданою смугою пропускання, детектор, диференційовану оптику, підсилювач, фільтр, диференційовані ланцюжки, випрямлячі та електронну обчислювальну машину, згідно з корисною моделлю, як ЕОМ введено спеціалізовану ЕОМ (СЕОМ) та додатково введено радіолокаційний модуль (РЛМ), який складений з антени, приймально- передавальної апаратури і апаратури захисту від завад.

Побудова каналу вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з кібернетичним захистом отриманої інформації для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи пов'язана з використанням одномодового богаточастотного з синхронізацією подовжніх мод випромінювання єдиного лазера-передавача, частотно-часового методу |З| та РЛМ.

Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає у виявленні ЛА, його захваті, стійкому кутовому автоматичному супроводженні, високоточному вимірюванні похилої дальності у широкому діапазоні дальностей, у будь-який час року і доби, за будь-якої погоди та у будь-якій точці випробувального полігону, багатоканальну передачу команд керування ЛА на несучих частотах і за радіоканалом та збереженні і кібернетичному захисті інформації, яка оброблена під час проведення випробувань.

На фіг. 1 приведено передавальний бік узагальненої структурної схеми запропонованого каналу, де: І - вимірювальний сигнал; ІІ - інформаційний сигнал; ПІ - радіолокаційний сигнал. бо На фіг. 2 приведена узагальнена структурна схема каналу.

На фіг. З приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування 4-мя діаграмами спрямованості (ДС) лазерного випромінювання (ЛВ) у ортогональних площинах.

На фіг. 4 приведені епюри напруг з виходів блоків запропонованого каналу, де: а) - від блока опорного сигналу; б) - від блока відбитого сигналу.

Запропонований канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з кібернетичним захистом отриманої інформації для мобільної однопунктної інформаційно- вимірювальної системи містить керуючий елемент 1, блок керування дефлекторами 2, лазер з накачкою 3, модифікований селектор подовжніх мод 4, призми для частоти міжмодових биттів

Дум, блок дефлекторів 5, перемикач для частот міжмодових биттів Дум і 2Аум, передавальну оптику 6, радіолокаційний модуль 7, який складений з антени, приймально-передавальної апаратури і апаратури захисту від завад, приймальну оптику 8, фотодетектори 9, широкосмуговий підсилювач 10, інформаційний блок 11, резонансні підсилювачі 12, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів 13, тригер "1")|"0" 14, схему "і" 15, лічильники 16, фільтр із заданою смугою пропускання 17, диференційовані ланцюжки 18, випрямлячі 19, детектор 20, диференційовану оптику 21, підсилювач 22, фільтр 23 та спеціалізовану електронну обчислювальну машину 24.

Робота запропонованого каналу вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з кібернетичним захистом отриманої інформації для мобільної однопунктної інформаційно- вимірювальної системи полягає у наступному.

Зі спектра випромінювання одномодового багаточастотного з синхронізацією подовжніх мод лазера-передавача (Лн) за допомогою МСПМ виділяються необхідні частоти та їх комбінації для створення: - багатоканальної (М) передачі інформації на ЛА, за умови використання сигналу з подовжніх мод (несучих частот мп); - РОН на основі формування сумарної ДС ЛВ, завдяки 4-м парціальним ДС ЛВ, що частково перетинаються, за умови використання комбінацій подовжніх мод ("підфарбованих" різницевими частотами міжмодових биттів)

Дува-м5-Ма-ДМм, Дме?7-м9-м7-2АМмМ, Дмв3-мв-уз-ЗАмМмМ, ДМв2-М8-М2-6Амм.

Груповий сигнал, який складений з несучих частот мі, минаючи БД, потрапляє на ПРДО, де

Зо змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від ІБ та формує багатоканальний (М) інформаційний сигнал, що передається на ЛА (фіг. 1, 2).

Водночас сигнал частот міжмодових биттів Лум, 2Амм, ЗАмм та блум потрапляє на БД, який створений з 4-х дефлекторів. Парціальні ДС ЛВ попарно зустрічно сканують БД у кожній з двох ортогональних площин. Період сканування задається БКД, який разом з Лн живляться від КЕ.

Проходячи через ПРДО, груповий лазерний імпульсний сигнал пар частот м5,м4-ЛУм, ме,м7-2АММ, Мм6,мз-ЗАмм та мв,ма-бАмм фокусується у скановані точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС ЛВ у кожній з двох ортогональних площин сір(хХ і»).

При цьому, М інформаційні на несучих частотах мп та радіолокаційні сигнали проходять вдовж РОН (фіг. 3).

Принцип роботи грубої шкали каналу вимірювання похилої дальності до ЛА полягає у наступному (фіг. 2, 3).

На передавальному боці.

Виділена МСТІМ зі спектра випромінювання лазера перша пара частот у5,4, розщеплюється під дією розщеплювача (призми) на два оптичні сигнали: 1) основний - сканується БД під певним кутом (з часом Тпр, що задається від БКД), який проходить через перемикач ("ПП") для виділення "бланкуючого" імпульсу (бланк - нуль) і розщеплювач, де відбувається виділення додаткового сигналу (2) та надходить на ПРДО і далі на ЛА; 2) додатковий (1) - перетворюється ФТІД у електричний імпульсний сигнал різницевої частоти міжмодового биття Лум та надходить на ФП, де відбувається виділення "пачок" імпульсів, прийнятих схемою "І".

Прийняті ПРМО від ЛА інформаційні та, відбиті у процесі сканування чотирьох ДС ЛВ, лазерні імпульсні сигнали і огинаючі сигнали ДС ЛВ за допомогою ФТД перетворюються у електричні імпульсні сигнали на несучій частоті і різницевих частотах міжмодових биттів.

Підсилені ШП вони розподіляються: - у ІБ для обробки інформації, що приймається від ЛА; - по РП, що настроєні на відповідні частоти Лум, 2Амм, ЗАмм, бЛум.

У зв'язку з тим, що канал, який пропонується, використовується у структурі МОЇІВС, імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП Амм, формують сигнал про похилу дальність до ЛА, а

РП 2Аум, РП ЗАум і РП бАум - до інших вимірювальних каналів системи (фіг. 1).

Отриманий від ФТД додатковий оптичний сигнал частоти уз, з "Сланкуючими" імпульсами, перетворений у сигнал Аум, здобуває: чіткі межі "бланкуючого" імпульсу та, проходячи ДО, підсилюється. Фільтр зі смугою пропускання П-1/ті (де ті - тривалість імпульсу) виділяє із загального сигналу "бСланкуючі" імпульси - у імпульси сигнали, які, проходячи ДЛ і Вип - (ФІ-ДЛАВип), виділяються у вигляді одного короткого імпульсу за початок "бланкуючого" імпульсу та надходять на Тр з індексом "І", включаючи його.

На приймальному боці.

Відбитий від ЛА основний сигнал частот м5,4 у сумі з груповим, минаючи ПРМО, перетворюється ФТД у електричний імпульсний сигнал Амм, підсилюється ШП, виділяється у

РП, як сигнал міжмодової частоти Аум і, проходячи через Дет, перетворюється таким же чином, як і додатковий електричний сигнал (2) частоти Аумум та надходить тільки на Тр з індексом "0", "перекидаючи" його.

Сигнал, що надходить з Тр на схему "І", здійснює періодичне "відкриття" і "закриття" проходу для "пачок" імпульсів з ФІ1, що підраховуються Лч та відпрацьовуються у вигляді числа, що відповідає похилої дальності до ЛА, у ЕОМ.

Таким чином відбувається вимірювання похилої дальності до ЛА на грубій шкалі. Перехід на точну шкалу (генерація пікосекундних імпульсів) здійснюється одразу після припинення включення "П" (формування "бланкуючого" імпульсу).

Так як канал вимірювання похилої дальності до ЛА пропонується ввести до складу структури

МОЇІВС, то вмикання та вимикання "П" відбувається одночасно для 2-х (пар) частот мб, Ї мо,7.

Апаратурні похибки вимірювання похилої дальності до ЛА у запропонованому каналі - це похибки визначення початку і кінця відліку часового інтервалу, похибки за рахунок дискретності та нестабільності частоти проходження тактових (рахункових) імпульсів.

Точність оцінки інтервалу визначається крутістю огинаючої при заданому граничному значенні напруги п та залежить від форми скануючої ДС ЛВ і відношення сигнал/шум.

Відображення інформації, що приймається (передається) від ЛА, та обробка вимірювальної

Зо інформації про похилу дальність (Я) відбувається у ЕОМ. Для збереження інформації, яка оброблена під час проведення випробувань ЛА, у пам'яті ЕОМ використовується база даних - сукупність взаємопов'язаних даних, організованих відповідно до схеми даних таким чином, щоб з ними міг працювати користувач. Підвищення швидкості обробки інформації, яка надходить на

ЕОМ, здійснюється за рахунок використання технології синтезу часу параметризованих паралельних програм.

Комплексна програмно-технічна система захисту інформації (даних) у СЕОМ забезпечує уникнення ризиків витоку відомостей, що становлять закриту інформацію (захист від потенційних кібератак та незаконного заволодіння сторонніми особами).

Кількість інформаційних каналів (М) залежить від кількості мод (частот ми), які мають необхідні вихідні характеристики для використання.

За несприятливими погодними умовами (дощ, сніг і тощо) захоплення (захват) РЛМ на супроводження ЛА починається шляхом перегляду області простору, де він знаходиться.

Супроводження РЛМ триває до тих пір, поки не перейде на автоматичне супроводження сумарною ДС ЛВ МОЇІВС. Інформація від РЛМ надходить на ЕОМ.

Формування ДС ЛВ, створення РСН пов'язано із задоволенням жорстких вимог, що пред'являються до спектра випромінювання одномодового багаточастотного лазера- передавача, тобто високоточної синхронізації подовжніх мод і стабілізації частот міжмодових биттів.

Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель Мо 68157, Україна, МПК 2015 17/42, 2015 17/66. Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з МСТІМ. /0.В. Коломійцев, Г.В. Альошин,

Д.Г. Васильев та ін. Мо и201113585; заяв, 1 8.11.201 ії; опубл. 12.03.2012; Бюл. Мо 5. - 5 с. 2. Патент на корисну модель Мо 78041, Україна, МПК 2015 17/42, 2015 17/66. Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з МСТІМ для ЛІВС полігонного випробувального комплексу. /0.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, А.М. Булай та ін, - Мо и201208722; заяв. 16.07.2012; опубл. 1 1.03.2013; Бюл. Мо 5.-5 с. 3. Патент на корисну модель Ме 55645, Україна, МПК 2015 17/42, 2015 17/66. Частотно- часовий метод пошуку, розпізнавання та вимірювання параметрів руху літального апарата. 60 /О.В. Коломійцев - Мо ци201005225; заяв. 29.04.2010; опубл. 27.12.2010; Бюл. Мо 24. - 14 с.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з кібернетичним захистом отриманої інформації для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, призми для частоти міжмодових биттів Амм, блок дефлекторів, перемикач для частот міжмодових биттів Лум і 2Аум, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектори, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер "1"|"0", схему "і", лічильники, фільтр із заданою смугою пропускання, диференційовані ланцюжки, випрямлячі, детектор, диференційовану оптику, підсилювач та фільтр, який відрізняється тим, що як електронну обчислювальну машину (ЕОМ) введено спеціалізовану ЕОМ та додатково введено радіолокаційний модуль, який складений з антени, приймально-передавальної апаратури і апаратури захисту від завад. ЖІ з Й 3 ї жк Б т у ненні НЕ Двом й 5 І а, е ! о - Ав До канаях ; ШЕ. 5 ІТ Ше |. - Вимірювання похилої НЕК и ОКО бін З й - в ; п ГО дення з дальності до ЛА ! ою | в тА я і Ї Да жан» передачі с; Г г промені ж ЖКоманиа керування на З Я З т ре 1 | Му 2 До інших Е Ії ЗАмажіа виміпютетьних ри |з фе 0) женалів МОЄ що ОДУ

   Фіг. 1 Ге Ки нювання З ї ї Удллялннннх М ех дяк Малляллллняй Холл Боляяян Мідлллллятнї Хол ї дими т ше о З ї й З нку «й Її і : лет до Я в ут тен фо ! з від? сові 6 | я пня СЕ Вол пишу вия Ди до Г - ; : тя слі ! тини 1 , ЩЕ Зк ях і 8 полу КК ожини шив сука денну ре рення в

   Фіг. 2