Устройство индикации зоны действия постановщика радиопомех

Полезная модель относится к техническим средствам охраны и может быть использована для обеспечения безопасности движения колонны под прикрытием постановщика радиопомех в условиях возможного применения радиоуправляемых взрывных устройств. Устройство состоит из пяти идентичных по составу приемных устройств, настроенных на свои диапазоны частот, логического элемент «И» и блока отображения информации. Каждое приемное устройство состоит из последовательно соединенных антенны, входной цепи, усилителя, полосового фильтра, порогового элемента. Выходы пороговых элементов, являющиеся выходами приемных устройств, соединены со входами логического элемент «И», выход которого соединен со входом блока отображения информации. Устройство контролирует уровни сигналов во всех рабочих поддиапазонах работающего постановщика радиопомех. Устройство имеет простую конструкцию и обеспечивает возможность, по уровню сигналов во всех поддиапазонах постановщика радиопомех, контролировать нахождение в зоне действия постановщика радиопомех. При выходе из зоны действия постановщика радиопомех устройство выдает предупредительный сигнал.

Полезная модель относится к техническим средствам охраны и может быть использована для обеспечения безопасности движения колонны под прикрытием постановщика радиопомех в условиях возможного применения радиоуправляемых взрывных устройств (РВУ).

С развитием радиоэлектроники и доступностью в торговой сети различных приемо-передающих устройств все шире при подготовке и проведении террористических актов применяются радиоуправляемые взрывные устройства.

Как правило, частотный диапазон радиоэлектронных средств подрыва РВУ, применяемых террористами, находится в пределах: 2630, 4649, 7576, 130170 и 430470 МГц. В настоящее время наибольшее распространение, в связи с простотой изготовления и доступностью элементной базы, получили РВУ, работающие в диапазонах 2630, 130170 и 430470 МГц.

Самым эффективным способом противодействия РВУ является применение помехового сигнала, создаваемого постановщиком радиопомех (ПРП). [1] Данный способ позволяет дистанционно воздействовать на приемный тракт РВУ шумовым сигналом, на фоне которого управляющий сигнал будет неразличим.

Частота настройки приемника РВУ может находиться в широком, заранее неизвестном, диапазоне частот. В связи с этим основное требование, предъявляемое к ПРП, - обеспечение высокой эффективности подавления радиолиний управления РВУ во всем диапазоне частот, в котором они могут работать.

Основные характеристики ПРП: частотный диапазон постановки помех, излучаемая мощность, радиус защищаемой зоны и время непрерывной работы. [1] Весь диапазон, в котором устанавливается помеха, делится на поддиапазоны. Как правило, у ПРП формируется от 2-х до 10-и поддиапазонов. Наиболее распространено деление на следующие поддиапазоны:

- 1-йподдиапазон - 2045 МГц;

- 2-й поддиапазон - 45180 МГц;

- 3-й поддиапазон - 180400 МГц;

- 4-й поддиапазон - 4001000 МГц;

- 5-й поддиапазон - 18002000 МГц.

Стоимость ПРП не позволяет устанавливать их на каждое транспортное средство, двигающееся в колонне. При формировании колонн стараются добиться, чтобы каждый ПРП, установленный в колонне, прикрывал как можно больше транспортных средств.

Таким образом, в условиях возможного применения РВУ для гарантированной защиты людей и транспортных средств они должны находиться не дальше радиуса действия ПРП (фиг.1). Радиус действия ПРП определяется из технических характеристик ПРП. Основной параметр, который необходимо контролировать в зоне действия ПРП для безопасности людей и транспортных средств - уровень сигнала (помехи) с ПРП, гарантирующий подавление радиолинии управления РВУ.

В настоящее время разработано большое количество приборов, предназначенных для проведения радиомониторинга в заданном районе. Уверенно контролировать радиосигнал ПРП можно с помощью сканирующего приемника [2, 3].

Повысить эффективность использования приемника можно благодаря соединению его с портативным частотомером.

Намного удобнее пользоваться анализаторами спектра. При их использовании оператор имеет возможность не только прослушивать сигнал, но и визуально его фиксировать. При определенном опыте оператор по форме сигнала, его амплитуде и расположению в частотном диапазоне может уверенно отнести его к известным или подозрительным. Некоторые анализаторы позволяют наблюдать картину распределения сигналов в довольно широкой полосе частот (несколько сотен мегагерц) и позволяют оперативно регистрировать новые источники излучений.

Однако применение сканирующих приемников и анализаторов спектра не позволяет контролировать работу ПРП во всех диапазонах одновременно с контролем уровня сигнала с ПРП, особенно в процессе движения колонны.

Учитывая основные характеристики ПРП: частотный диапазон постановки помех, излучаемую мощность, радиус защищаемой зоны, можно рассчитать уровень сигнала (помехи) в дальней точке безопасности - точке А (фиг.1). Для расчетов уровней сигналов в поддиапазонах ПРП целесообразно использовать формулу Шулейкина - Ван-дер-Поля (1) [4]:

где Е_с - уровень сигнала в точке приема (точке А), мкВ/м;

Р - излучаемая мощность, кВт;

D - коэффициент направленности антенны по отношению к изотропному излучателю (для применяемых в ПРП штыревых антенн коэффициент направленности антенны равен 0,5);

r - расстояние до точки, в которой рассчитывается уровень сигнала, км;

F - безразмерный множитель ослабления, учитывающий поглощающее действие полупроводящей почвы, над которой распространяются радиоволны (выбирается из таблицы [4]).

Из выражения (1) следует, что, чем больше расстояние от ПРП, тем ниже уровень сигнала, а, следовательно, выше вероятность приема команд управления РВУ. Таким образом, можно сделать вывод о том, что для обеспечения безопасности необходимо оставаться в зоне действия ПРП.

Целью полезной модели является повышение безопасности людей и колонны автобронетехники, находящихся под прикрытием постановщика радиопомех в условиях возможного применения РВУ (фиг.1).

Для достижения поставленной цели решается задача - создание простого устройства, устанавливаемого на двигающихся в колонне транспортных средствах и предупреждающего их водителей о выходе из защищенной постановщиком радиопомех зоны (фиг.2).

Один из способов контроля нахождения транспортного средства в зоне действия постановщика радиопомех - контроль уровня сигнала, создаваемого постановщиком радиопомех вокруг защищаемого транспортного средства (объекта).

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на:

- фиг.1 изображены схема размещения и зона действия постановщика радиопомех в движущейся колонне транспортных средств;

- фиг.2 - структурная схема предлагаемого устройства индикации зоны действия постановщика радиопомех;

- фиг.3 - схема размещения предлагаемого устройства (устройств) на транспортных средствах при их движении в колонне под прикрытием постановщика радиопомех.

Предлагаемое устройство индикации зоны действия постановщика радиопомех состоит из пяти (по количеству частотных поддиапазонов, в которых работает постановщик помех) идентичных по составу приемных устройств 1, 2, 3, 4 и 5, логического элемента «И» 6 и блока 7 отображения информации. Каждое приемное устройство состоит из антенны, входной цепи, настроенной на один из пяти частотных поддиапазонов, усилителя, полосового фильтра, настроенного на среднее значение частоты поддиапазона, на который настроена входная цепь приемника и порогового элемента. Антенна, входное устройство, усилитель, полосовой фильтр и пороговый элемент каждого приемного устройства соединены последовательно. Выходы пороговых элементов являются выходами приемных устройств. Выход каждого приемного устройства соединен с одним из пяти входов логического элемента «И» 6. Выход логического элемента «И» 6 соединен с входом блока 7 отображения информации.

Приемное устройство предназначено для приема, усиления и выделения сигнала в заданном поддиапазоне частот и сравнения выделенного сигнала с установленным на пороговом элементе значением.

Антенны предназначены для приема сигнала от ПРП в поддиапазоне, на который настроена входная цепь. Длина антенны рассчитывается, исходя из поддиапазона частот приемника. [4]

Входные цепи предназначены для выделения сигнала от ПРП в заданном поддиапазоне и его предварительного усиления. Входные цепи приемных устройств настраиваются:

- приемного устройства 1 - на 1-й поддиапазон (2045 МГц);

- приемного устройства 2 - на 2-й поддиапазон (45180 МГц);

- приемного устройства 3 - на 3-й поддиапазон (180400 МГц);

- приемного устройства 4 - на 4-й поддиапазон (4001000 МГц);

- приемного устройства 5 - на 5-й поддиапазон (18002000 МГц).

Усилители предназначены для усиления принятого антенной и выделенного входной цепью сигнала от ПРП с последующей его передачей на полосовые фильтры.

Полосовые фильтры настроены на средние значения частот поддиапазонов входных цепей приемников. Для повышения надежности работы устройства полосы пропускания полосовых частот значительно уже полос пропускания входных цепей.

Полосовые фильтры приемных устройств 1, 2, 3, 4 и 5 настроены на частоты 32,5 МГц, 122,5 МГц, 290 МГц, 700 МГц и 1900 МГц соответственно.

Пороговые элементы предназначены для сравнения уровней сигналов поддиапазонов с установленными порогами. Пороги рассчитываются и устанавливаются для каждого поддиапазона, исходя из мощности излучения ПРП в этом поддиапазоне и радиуса действия постановщика помех. Расчет производится по формуле (1), в которую подставляются: излучаемая мощность Р (кВт); коэффициент D направленности антенны по отношению к изотропному излучателю; расстояние r (км) до точки, в которой рассчитывается уровень сигнала (в нашем случае заявленный радиус действия постановщика помех) и безразмерный множитель F ослабления, учитывающий поглощающее действие полупроводящей почвы, над которой распространяются радиоволны.

В ходе вычислений рассчитывается величина - уровень сигнала в дальней точке безопасности, мкВ/м (точка А на фиг.1). Пороги устанавливаются такими, чтобы на выходе порогового элемента, при нахождении приемников в зоне действия постановщика радиопомех, присутствовали сигналы высокого уровня, что будет соответствовать уровню логической «1». При снижении уровня сигнала (выход за дальнюю точку безопасности) на выходе порогового элемента должны появиться сигналы низкого уровня, что будет соответствовать уровню логического «0».

Логический элемент «И» 6 реализует функцию перемножения. Он имеет пять входов, соединенных с выходами пороговых элементов пяти приемных устройств. Логический элемент «И» предназначен для контроля уровней сигналов на выходах пороговых элементов. При присутствии на всех его входах уровней логических «1» на его выходе присутствует логическая «1», которая поступает на вход блока 7 отображения информации. При появлении на одном из его входов уровня логического «0», что соответствует снижению уровня сигнала в каком-либо поддиапазоне, на его выходе появляется логический «0». Логический «0» поступает на вход блока 7 отображения информации.

Блок 7 отображения информации предназначен для оповещения водителя в случае выхода транспортного средства из зоны действия ПРП. Если на входе блока 7 отображения информации присутствует логическая 1», водитель получает информацию, что все нормально. Если на входе блока 7 отображения информации появляется логический «0», водитель получает информацию о необходимости сократить дистанцию до транспортного средства, на котором установлен ПРП.

Устройство работает следующим образом.

При движении колонны в условиях возможного применения радиоуправляемых взрывных устройств на одном из транспортных средств (в нашем случае БТР 2) устанавливается постановщик радиопомех, а на остальных (БТР 1, БТР 3) - предлагаемое устройство (фиг.2). При работе ПРП в заданных поддиапазонах излучаются сигналы помех определенной мощности. Пять приемных устройств, каждое из которых настроено на работу в своем поддиапазоне, принимают сигналы от ПРП. Принятые антеннами сигналы поступают во входные цепи, где из них выделяются сигналы, соответствующие поддиапазонам приемных устройств. Выделенные сигналы усиливаются и проходят через фильтры с узкой полосой пропускания. Наличие на выходе полосового фильтра сигнала с заданной частотой подтверждает нормальную работу ПРП в данном поддиапазоне. Усиленный и отфильтрованный сигнал поступает на вход порогового устройства, где сравнивается с заранее рассчитанным и установленным порогом для данного поддиапазона. Если предлагаемое устройство находится в пределах радиуса действия постановщика радиопомех, эти сигналы будут превышать установленные пороги, и на выходах всех пороговых устройств будут сигналы высокого уровня (уровни логических «1»). Эти сигналы поступают на входы логического элемента «И». При всех «1» на входе элемента на его выходе будет присутствовать уровень логической «1». При поступлении логической «1» на вход блока 7 отображения информации водитель получает информацию, что транспортное средство находится в зоне действия ПРП. При снижении уровня сигнала ПРП хотя бы в одном поддиапазоне усиленный и отфильтрованный сигнал, поступивший на вход порогового устройства одного из приемных устройств, не превысит установленный для данного поддиапазона порог. Соответственно на выходе этого порогового устройства, а, следовательно, и на выходе приемного устройства данного поддиапазона появится сигнал низкого уровня (уровень логического «0»). Этот сигнал, поступив на один из входов логического элемента «И» приведет к снижению сигнала на выходе логического элемента «И» до низкого уровня (уровень логического «0»). Логический «0» поступает на вход блока 7 отображения информации. В этом случае водитель получает информацию, что транспортное средство находится вне зоны действия ПРП и водителю рекомендуется сократить дистанцию с транспортным средством, на котором установлен ПРП. В зависимости от местоположения транспортного средства (фиг.3) водителю необходимо либо снизить скорость, либо сократить дистанцию, увеличив скорость транспортного средства. При вхождении транспортного средства в зону действия ПРП сигналы всех поддиапазонов превысят пороговые уровни и на входах логического элемента «И» появятся сигналы с уровнем логической «1». Соответственно поступление логической «1» на вход блока 7 отображения информации проинформирует водителя, что транспортное средство снова находится в зоне действия ПРП.

Предлагаемое устройство контролирует работу постановщика радиопомех во всех поддиапазонах и предупреждает людей о выходе их из зоны действия постановщика радиопомех на местности или при движении в пешем порядке и на машинах (технике). Это позволяет повысить безопасность людей и транспортных средств, находящихся под прикрытием постановщика радиопомех в условиях возможного применения радиоуправляемых взрывных устройств.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Интернет-сайт http://www.sec.bezar.ni/prise/prise antiterror.xis.

2. Интернет-сайт http://www.aor.ru/aor/2000.htm.

3. Интернет-сайт http://www.mordvinovoe.narod.ru/poisk.htm.

4. Долуханов М.П. Распространение радиоволн. - М.: «Связьиздат», 1960.

5. Фастовский И.А. Измерители радиопомех. - М.: Связь, 1973.

Устройство индикации зоны действия постановщика радиопомех, состоящее из пяти идентичных по составу приемных устройств, настроенных на определенные поддиапазоны частот постановщика радиопомех, каждое из которых состоит из антенны, входной цепи, настроенной на поддиапазон частот, усилителя, полосового фильтра, настроенного на среднее значение поддиапазона частот входной цепи приемника, порогового элемента, на котором устанавливается уровень контролируемого сигнала, где антенны соединены с входами входных цепей, выходы входных цепей соединены с входами усилителей, выходы усилителей соединены с входами полосовых фильтров, выходы полосовых фильтров соединены с входами пороговых элементов, выходы пороговых элементов являются выходами приемных устройств, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены логический элемент «И», осуществляющий логическую обработку сигналов с приемных устройств, и блок отображения информации, причем первый вход логического элемента «И» соединен с выходом первого приемного устройства, второй вход логического элемента «И» соединен с выходом второго приемного устройства, третий вход логического элемента «И» соединен с выходом третьего приемного устройства, четвертый вход логического элемента «И» соединен с выходом четвертого приемного устройства, пятый вход логического элемента «И» соединен с выходом пятого приемного устройства, а выход логического элемента «И» соединен с входом блока отображения информации.