Система опознавания "радикал"
Указанный технический результат достигается тем, что система опознавания содержит наземный запросчик 1 и самолетный ответчик 2, соединенные между собой радиолинией связи 3. Самолетный ответчик 2 содержит бортовую антенну 4, выход которой через приемное устройство 5 запросных сигналов и схему 6 ИЛИ соединен с входами дешифратора 7 запросных сигналов опознавания «свой-чужой», дешифратора 8 международного RBS и дешифратор 9 национального УВД опознавания. Выходы дешифраторов 7-9 через блок 10 управления, шифратор 11 ответных сигналов и передающее устройство 12 ответных сигналов соединены с входом бортовой антенны 4. Наземный запросчик 1 содержит наземную антенну 13, выход которой через приемное устройство 14 ответных сигналов и через схему 15 ИЛИ соединен с входами дешифратора 16 ответных сигналов «свой-чужой», дешифратором 17 национального УВД и дешифратором 18 международного RBS опознавания. Выходы дешифраторов 16-18 через блок 19 управления, шифратор 20 запросных сигналов и передающее устройство 21 запросных сигналов соединены с входом наземной антенны 13.
Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована для определения государственной принадлежности воздушных объектов в системах управления воздушным движением и их опознавания по принципу «свой-чужой» в системах ПВО.
В существующих системах опознавания решение этих задач обеспечивается путем установки на борту летательных аппаратов нескольких функционально и конструктивно обособленных ответчиков национального УВД, международного RBS диапазонов частот и специальных ответчиков государственного радиолокационного опознавания (СО ГРЛО) типа «Пароль» III и IV диапазонов волн с раздельными антенными системами. При этом наземные запросчики РЛС также функционально и конструктивно разделены по указанным областям применения бортовых ответчиков.
Такое разделение систем опознавания привело к тому, что бортовая радиоэлектронная аппаратура с антенными устройствами на самолетах многофункционального назначения сравнялась по стоимости и весу с самим летательным аппаратом. При этом не все РЛС могут осуществлять проводку воздушных судов гражданской авиации по воздушному пространству страны и могут ошибочно принять гражданский самолет, вошедший в зону ответственности РЛС ПВО, за «вражеский» летательный аппарат и применить по нему огневые средства поражения.. Это приводит к необходимости создания так называемых «воздушных коридоров», ограничивающих полеты гражданской авиации и международное воздушное сообщение стран.
В связи с этим желательно создать многофункциональную систему опознавания, содержащую один бортовой ответчик с минимальным
количеством бортовых антенн на одном летательном аппарате и обеспечить возможность использования существующего парка РЛС для опроса и распознавания сигнальной информации этого ответчика.
В качестве прототипа полезной модели как наиболее имитостойкая взята система опознавания «свой-чужой» [RU, 2189610, Кл. G 01 S 13/74, 2002], включающая наземный запросчик и самолетный ответчик, причем самолетный ответчик содержит последовательно соединенные бортовую антенну, приемное устройство запросных сигналов, дешифратор запросных сигналов опознавания, блок управления и передачи данных с шифратором ответных сигналов и передающее устройство, выход которого соединен с входом бортовой антенны, а наземный запросчик - последовательно соединенные наземную антенну, приемное устройство ответных сигналов, дешифратор ответных сигналов, блок управления и передачи данных, шифратор запросных сигналов, передающее устройство и вход наземной антенны. При этом шифраторы и дешифраторы самолетного ответчика и наземного запросчика выполнены имитостойкими и позволяющими распознавать случайные сигналы запроса и ответа, сравнивать принятый сигнал ответа с ожидаемым и принимать решение «свой» или «чужой» летательный аппарат.
Недостатком данной системы является отсутствие возможности опознавания летательных аппаратов в национальной УВД и международной RBS системах опознавания.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания системы опознавания, конструкция которой позволяет расширить функциональные возможности системы.
Решение поставленной задачи достигается тем, что системе опознавания, включающей наземный запросчик и самолетный ответчик, причем самолетный ответчик содержит последовательно соединенные бортовую антенну, приемное устройство запросных сигналов, дешифратор запросных сигналов опознавания, блок управления и передачи данных с шифратором ответных сигналов и передающее устройство, выход которого
соединен с входом бортовой антенны, а наземный запросчик -последовательно соединенные наземную антенну, приемное устройство ответных сигналов, дешифратор ответных сигналов, блок управления и передачи данных, шифратор запросных сигналов, передающее устройство и вход наземной антенны, согласно полезной модели самолетный ответчик дополнительно содержит схему ИЛИ и два дешифратора RBS и УВД запросных сигналов, установленных параллельно дешифратору сигналов опознавания и соединенных с выходом приемного устройства запросных сигналов через схему ИЛИ, а наземный запросчик дополнительно содержит схему ИЛИ, два дешифратора RBS и УВД ответных сигналов, установленных параллельно дешифратору ответных сигналов и соединенных с выходом приемного устройства ответных сигналов через схему ИЛИ.
При этом передающее устройство наземного запросчика и приемное устройство запросных сигналов самолетного ответчика выполнены в диапазоне частот 1030 МГц ±0,01%, а передающее устройство самолетного ответчика и приемное устройство ответных сигналов наземного запросчика - в диапазоне частот 1090 МГц ±0,01%. Наземный запросчик выполнен по схеме вторичного радиолокатора типа «Вопросник» и встроен в виде канала опознавания в радиолокационные станции «Лира-Т», «Противник-Г», «Утес», в радиолокационные комплексы «Лира-А10» и «Сопка», а также в комплексированный вторичный радиолокатор «Стюардесса».
Введение в самолетный ответчик и наземный запросчик дополнительных элементов (схемы ИЛИ и два дополнительных дешифратора RBS и УВД), соединенных соответствующим образом, дополнительно позволяет наряду с опознаванием целей по принципу «свой-чужой» получать по информацию о государственной принадлежности и типе воздушного судна, его характеристиках, составе экипажа, об аэродромах взлета и посадки, промежуточных пункта приземления, а также выдавать на борт воздушного судна сигналы проводки, информацию о погодных условиях на пути движения
воздушного судна (видимость, направление и скорость ветра, наличие грозовых облаков) и другую информацию, заложенную в импульсно - кодовых сигналах RBS и УВД диапазона. Эти технические преимущества в свою очередь позволяют расширить функциональные возможности системы опознавания с использованием одного бортового ответчика.
Выполнение передающего устройства наземного запросчика и приемного устройства запросных сигналов самолетного в диапазоне частот 1030 МГц ±0,01%, а передающего устройства самолетного ответчика и приемного устройства ответных сигналов наземного запросчика - в диапазоне частот 1090 МГц ±0,01% позволяют обеспечить многофункциональность самолетного ответчика при минимальном количестве его бортовых антенн (не более двух) и, тем самым, дополнительно уменьшить вес и стоимость последнего.
Выполнение наземного запросчика по схеме существующего вторичного радиолокатора типа «Вопросник» и встраивание его в виде канала опознавания в радиолокационные станции «Лира-Т», «Противник-Г», «Утес», в радиолокационные комплексы «Лира-А10» и «Сопка», а также в комплексированный вторичный радиолокатор «Стюардесса» позволяют без существенных конструкторских доработок модернизировать существующий парк радиолокационных систем и использовать его для опознавания и управления воздушным движением практически без «мертвых зон» на всей территории России, включая проводку иностранных воздушных судов, оснащенных ответчиками RBS.
На фиг.1 представлена функциональная схема системы опознавания рисунок, на фиг.2 - рисунок, поясняющий принцип ее работы.
Система опознавания содержит наземный запросчик 1 и самолетный ответчик 2, соединенные между собой радиолинией связи 3. Самолетный ответчик 2 содержит бортовую антенну 4, выход которой через приемное устройство 5 запросных сигналов и схему 6 ИЛИ соединен с входами
дешифратора 7 запросных сигналов опознавания «свой-чужой», дешифратора 8 международного RBS и дешифратор 9 национального УВД опознавания. Выходы дешифраторов 7-9 через блок 10 управления, шифратор 11 ответных сигналов и передающее устройство 12 ответных сигналов соединены с входом бортовой антенны 4. Наземный запросчик 1 содержит наземную антенну 13, выход которой через приемное устройство 14 ответных сигналов и через схему 15 ИЛИ соединен с входами дешифратора 16 ответных сигналов «свой-чужой», дешифратором 17 национального УВД и дешифратором 18 международного RBS опознавания. Выходы дешифраторов 16-18 через блок 19 управления, шифратор 20 запросных сигналов и передающее устройство 21 запросных сигналов соединены с входом наземной антенны 13.
При этом передающее устройство 21 наземного запросчика 1 и приемное устройство 5 запросных сигналов самолетного ответчика2 выполнены в диапазоне частот 1030 МГц ±0,01%, а передающее устройство 12 самолетного ответчика 2 и приемное устройство 4 ответных сигналов наземного запросчика 1 - в диапазоне частот 1090 МГц ±0,01%. Наземный запросчик 1 выполнен по схеме вторичного радиолокатора типа «Вопросник» и встроен в виде канала опознавания в радиолокационные станции «Лира-Т», «Противник-Г», «Утес», в радиолокационные комплексы «Лира-А10» и «Сопка», и/или в комплексированный вторичный радиолокатор «Стюардесса».
Система опознавания работает следующим образом.
При входе воздушного судна с самолетным ответчиком 2 в зону действия РЛС, в которую встроен наземный запросчик 1, блок 19 управления запросчика 1 вырабатывает импульсно-кодовый сигнал запроса, который шифруется шифратором 20 и выдается на модулирующий вход передающего устройства 21 запросных сигналов. Передающее устройство 21 генерирует запросные шифрованные сигналы на несущей частоте 1030±0,01%. Запросный высокочастотный радиосигнал через наземную антенну 13, радиолинию связи 3 подается на ботовую антенну 4 самолетного ответчика 2. Запросный сигнал принятый
бортовой антенной 4 через приемное устройство 5 запросных сигналов и схему ИЛИ передается на входы дешифраторов 7-9. В зависимости от количества разрядов в запросном сигнале, характеризующего вид запросного сигнала «свой-чужой», RBS или УВД происходит его дешифрация соответствующим дешифратором 7-9. Дешифрированный сигнал запроса передается на блок 10 управления. Блок 10 вырабатывает ответный импульсно-кодовый сигнал, который шифруется шифратором 17 ответных сигналов и передается на модулятор передающего устройства 12 ответных сигналов. Передающее устройство 12 генерирует ответные зашифрованные сигналы на несущей частоте 1090 ±0,01%, которые через бортовую антенну 4 и радиолинию связи 3 передаются на наземную антенну 13 наземного запросчика 1. Принятый антенной 13 ответный радиосигнал через приемное устройство 14 и схему 15 ИЛИ поступает на входы дешифраторов 16-18. В зависимости от количества разрядов в ответном сигнале, характеризующего вид ответного сигнала «свой-чужой», RBS или УВД происходит его дешифрация соответствующим дешифратором 16-18. Дешифрированный ответный импульсно-кодовый сигнал передается на блок управления 19. Далее процесс выработки запросных сигналов, шифрация, прием и дешифрация ответных сигналов повторяются.
Полезная модель разработана на уровне технического предложения и экспериментальных образцов многофункционального самолетного ответчика и наземного запросчика, выполненного по схеме вторичного радиолокатора «Вопросник» и испытанного в виде встроенного канала опознавания в радиолокационных станциях «Лира-Т», «Противник-Г», «Утес», в радиолокационных комплексах «Лира-А10» и «Сопка», а также в комплексированном вторичном радиолокаторе «Стюардесса».
Экспериментальные исследования и математическое моделирование реальной воздушной обстановки показали возможность реализации полезной модели.
1. Система опознавания летательных аппаратов, включающая наземный запросчик и самолетный ответчик, причем самолетный ответчик содержит последовательно соединенные бортовую антенну, приемное устройство запросных сигналов, дешифратор запросных сигналов опознавания, блок управления и передачи данных с шифратором ответных сигналов и передающее устройство, выход которого соединен с входом бортовой антенны, а наземный запросчик - последовательно соединенные наземную антенну, приемное устройство ответных сигналов, дешифратор ответных сигналов, блок управления и передачи данных, шифратор запросных сигналов, передающее устройство и вход наземной антенны, отличающаяся тем, что самолетный ответчик дополнительно содержит схему ИЛИ и два дешифратора RBS и УВД запросных сигналов, установленных параллельно дешифратору сигналов опознавания и соединенных с выходом приемного устройства запросных сигналов через схему ИЛИ, а наземный запросчик дополнительно содержит схему ИЛИ, два дешифратора RBS и УВД ответных сигналов, установленных параллельно дешифратору ответных сигналов и соединенных с выходом приемного устройства ответных сигналов через схему ИЛИ.
2. Система опознавания по п.1, отличающаяся тем, что передающее устройство наземного запросчика и приемное устройство запросных сигналов самолетного ответчика выполнены в диапазоне частот 1030 МГц±0,1 МГц и 1030 МГц±3 МГц соответственно, а передающее устройство самолетного ответчика и приемное устройство ответных сигналов наземного запросчика - в диапазоне частот 1090±0,1 Гц и 1090 МГц±3 МГц соответственно.
3. Система опознавания по п.1, отличающаяся тем, что наземный запросчик выполнен встроенным в радиолокационную станцию «Лира-Т».
4. Система опознавания по п.1, отличающаяся тем, что наземный запросчик выполнен встроенным в радиолокационную станцию «Утес».
5. Система опознавания по п.1, отличающаяся тем, что наземный запросчик выполнен встроенным в радиолокационный комплекс «Лира-A10».
6. Система опознавания по п.1, отличающаяся тем, что наземный запросчик выполнен встроенным в радиолокационный комплекс «Сопка».
7. Система опознавания по п.1, отличающаяся тем, что наземный запросчик выполнен встроенным в радиолокационную станцию «Противник-Г».
8. Система опознавания по п.1, отличающаяся тем, что наземный запросчик выполнен встроенным в комплексированный вторичный радиолокатор «Стюардесса».
9. Система опознавания по любому из пп.3-8, отличающаяся тем, что встроенный наземный запросчик выполнен по схеме вторичного радиолокатора типа «Лира-В».
