Способ дистанционного воздействия волновыми сигналами на опасный объект данного типа и устройство для его реализации
Иллюстрации
Показать всеИзобретение предназначено для пресечения опасных действий различных объектов. Технический результат - экономное использование энергии при формировании эффективных сигналов воздействия. Способ заключается в поиске и идентификации опасного объекта, излучения сигнала до места нахождения опасного объекта посредством работы генератора и связанного с ним излучателя сигнала, облучения опасного объекта с целью пресечения его опасных действий. Согласно изобретению для повышения эффективности использования энергии, необходимой для питания генератора с излучателем, и повышения эффективности облучения опасных объектов используют ЭВМ, в которую вводят данные о расстоянии от излучателя сигнала до опасного объекта. А также формируют рассчитанную на ЭВМ мощность генерации сигнала, в соответствии с удаленностью объекта данного типа в данный момент времени от излучателя сигнала и заранее заданной, оптимальной плотностью потока мощности сигнала, которым должен быть облучен опасный объект. В качестве генераторов могут использоваться лазеры, генераторы рентгеновского излучения, генераторы звуковых, инфразвуковых, ультразвуковых сигналов, генераторы СВЧ сигналов. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.
Реферат
Область техники
Изобретение предназначено для пресечения опасных действий различных объектов, например людей, нарушающих законодательство, животных или птиц, зараженных опасным вирусом, опасных насекомых, а также для вывода из строя живой силы и боевой техники противника и относится преимущественно к охранным системам, и системам вооружении.
Предшествующий уровень техники
Известен способ и устройство для отпугивания преступника от объекта (патент РФ №2084018, 6 G08B 15/00, дата приоритета 06.09.93), в котором в качестве устройства воздействия на преступника используют устройство, излучающее СВЧ сигналы.
За счет использования в качестве генератора излучения СВЧ электронного устройства, запуск которого производится от электронного устройства охранной сигнализации, удается повысить эффективность отпугивания преступника от объекта.
При воздействии СВЧ сигнала за непродолжительное время происходит нагревание тела человека. Это вызывает болевые ощущения, панику, эффективно отпугивает и обращает преступника в бегство от охраняемого объекта.
Генератор может быть выполнен с регулированием мощности для изменения уровня воздействия СВЧ поля на преступника.
Недостаток этого способа и устройства заключается в том, что уровень воздействия СВЧ сигнала может быть не адекватен той задаче, которую решает это изобретение.
Например, человек, не зная, где находится СВЧ излучатель, может оказаться вблизи от излучателя - в зоне чрезмерно высокого уровня сигнала и получить серьезные травмы (ожоги, в том числе органов зрения) или погибнуть.
Известно устройство для охраны ценного предмета или объекта от внешнего несанкционированного вторжения злоумышленника или злоумышленников с использованием воздействия на них мощного излучения сигналами различной физической природы посредством использования различных по своей конструкции генераторов и излучателей сигналов (US 6204762 В1, кл. G08B 15/00; G08B 013/00, опубл. 20.03.2001).
В качестве генераторов могут быть использованы звуковые, СВЧ, лазерные, рентгеновские генераторы с соответствующими излучателями и различные их комбинации.
В изобретении приводится описание нескольких возможных вариантов выполнения систем для охраны помещения или ценного объекта.
Оранная система содержит первые и вторые датчики, которые предназначены для регистрации факта проникновения в охраняемое помещение постороннего человека и измерения уровня излучения в различных точках помещения. Информация с этих датчиков поступает на ЭВМ и дисплей экрана оператора.
За счет использования датчиков и ЭВМ оператор своевременно получает информацию о появлении в охраняемом помещении постороннего лица или лиц и формирует в ручном режиме сигналы, которые отпугивают злоумышленника или поражают его.
С помощью видеокамеры оператор наблюдает за действиями человека во время его облучения и при необходимости облучает его более сильным сигналом, если тот не реагирует на слабый сигнал.
Облучение постороннего человека может осуществляться и в автоматическом режиме. В этом варианте реализации охранной системы происходит автоматическое увеличение мощности генератора сигнала по мере продвижения постороннего человека к охраняемому объекту или ценному предмету за счет постепенного срабатывания первых датчиков, расположенных на разном удалении от охраняемого объекта.
При ручном регулировании мощности генерируемого сигнала идентификацию человека как постороннего лица или преступника осуществляет оператор с помощью монитора, на котором отображается сигнал с видеокамеры, установленной вблизи от охраняемого объекта или предмета.
В автоматическом варианте идентификация человека как злоумышленника не осуществляется.
Таким образом, алгоритм действий при реализации способа охраны объекта, описанного в патенте US 6204762 В1, предполагает защиту помещения за счет постепенного увеличения мощности генерируемого сигнала или комбинации генерируемых сигналов, что существенно замедляет процесс облучения, например, особо опасного преступника, и для решения ряда прикладных задач военной тематики не подходит. Поскольку способ предполагает предварительную установку в помещении или вокруг него разнообразных датчиков и линий связи для передачи сигналов с датчиков в пункт охраны на ЭВМ оператора и их тщательную маскировку.
В ряде прикладных задач такие предварительные действия физически не реализуемы.
Например, такой способ не подходит для разгона с улиц агрессивных болельщиков, хулиганов, экстремистов, а также противодействия террористам, солдатам противника или когда опасными объектами являются зараженные опасными вирусами животные, птицы, опасные насекомые, которые могут находиться в различных заранее неизвестных местах на различном удалении от генератора и излучателя сигналов.
Известно устройство защиты объекта (патент РФ №2326444 С2, опубл. 10.06.2008).
Это устройство содержит, по крайней мере, один датчик охранной сигнализации, который регистрирует появление соответствующих сигналов при приближении к охраняемому объекту субъекта или объекта, по крайней мере, один генератор с излучателем, предназначенные для отпугивания или поражения обнаруженного объекта или субъекта. Электронное устройство охранной сигнализации выполняют с возможностью распознавания сигнала свой-чужой после включения, по крайней мере, хотя бы одного датчика охранной сигнализации. Делается это посредством беспроводного обмена кодированными сигналами между стационарными узлами системы свой-чужой электронного устройства охранной сигнализации и мобильными узлами его системы свой-чужой.
Согласно изобретению на охраняемом объекте сформированы локальные зоны, каждая из которых образована установленным в пространстве объекта, по крайней мере, одним генератором с излучателем, предназначенными для отпугивания или поражения обнаруженного объекта или субъекта, по крайней мере, одним датчиком охранной сигнализации, и стационарными узлами системы свой-чужой для распространения сигнала запроса свой-чужой.
Электронное устройство охранной сигнализации содержит ЭВМ с соответствующим программным обеспечением, позволяющим циклически формировать процесс анализа сигналов, поступающих с датчиков охранной сигнализации, сигналы системы свой-чужой. А также формировать сигнал запуска генератора с излучателем для поражения обнаруженного объекта или субъекта в той зоне, где объект или субъект зарегистрирован и определен как чужой системой свой-чужой.
Недостатком изобретения является сложность конструкции и необходимость оборудования охраняемого объекта большим числом датчиков и генераторов сигналов с излучателями, что не реализуемо во многих прикладных задачах.
Общеизвестны способы поражения живой силы и техники противника с использованием различных видов огнестрельного оружия, снарядов, ракет, мин.
Общим, что объединяет эти способы, является то, что эффект поражения противника достигают за счет осуществления действии по доставке из одной точки пространства и времени в другую точку некоторого материального объекта - поражающего элемента. Например, пули, снаряда, мины, бомбы, торпеды и так далее.
Недостатком всех известных способов поражения противника является то, что доставка поражающего элемента осуществляется с относительно небольшой скоростью, позволяющей противнику укрыться в убежище или предпринять действия по перехвату и уничтожению поражающего элемента во время его подлета к позициям противника.
Известен способ ввода информации о дальности до цели в баллистический вычислитель системы управления снарядами и устройство для его реализации (RU 2178141 С2).
Изобретение используется в противотанковых, зенитных и космических ракетных комплексах.
Предварительно измеряют дальность до цели дальномером в ограниченном диапазоне дальностей. Устанавливают одно регулируемое значение дальности, преобразовывают его в граничные значения диапазона измеряемых дальностей. После измерения дальности до цели дальномером вводят в вычислитель, либо измеренное значение, если оно удовлетворяет условиям задачи встречи снаряда с целью, либо установленное, если измеренное значение условиям задачи не удовлетворяет.
Границы диапазона измеряемых дальностей выбирают в зависимости от установленного значения дальности по законам, определяемым исходя из типа цели и типа снаряда.
С использованием способа удается уменьшить вероятность промаха снаряда из-за неточных показаний дальномера, который может выдать ложные значения о дальности до цели из-за различных помех и ложных целей.
Недостатком изобретения можно считать то, что доставка поражающего элемента (снаряда) осуществляется с относительно небольшой скоростью, по расчетной баллистической кривой, позволяющей противнику предпринять действия по перехвату и уничтожению поражающего элемента во время его подлета к позициям противника или увернуться от подлетающего снаряда или ракеты, осуществив, например противоракетный маневр.
Раскрытие изобретения
Задача, решаемая изобретением, - повышение эффективности пресечения нежелательных действий со стороны опасных объектов, например опасных для общества людей, зараженных вирусом птиц, животных, насекомых, повышение эффективности уничтожения или вывода из строя боевой техники противника или поражающих элементов систем вооружений противника.
Технический результат, который может быть получен, - экономное использование энергии при формировании сигналов, предназначенных для облучения опасных объектов различного типа, облучение большего числа опасных объектов. А также точная регулировка плотности потока мощности сигнала при облучении одного или нескольких опасных объектов, в том числе и объектов различного типа, для пресечения опасных действий которых требуются различные значения плотности потока мощности сигнала в соответствии с их текущей удаленностью от излучателя сигнал, физическими или биологическими особенностями этих объектов.
Дополнительный технический результат - минимизация степени облучения других субъектов или объектов, находящихся вблизи опасного объекта или объектов, повышение мобильности устройства, предназначенного для дистанционного воздействия волновыми сигналами на опасный объект.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата осуществляют способ дистанционного воздействия на опасный объект, заключающийся в поиске и идентификации опасного объекта, задании режима работы, по крайней мере, одного генератора и связанного с ним излучателя путем задания мощности и длительности генерируемых сигналов с использованием ЭВМ, к первому, по крайней мере, одному выходу которой подключен управляющий вход, по крайней мере, одного генератора сигнала, в запуске генератора с излучателем в работу, генерации и излучении сигнала до места нахождения опасного объекта, облучении опасного объекта для предотвращения его опасных действий.
Согласно изобретению на первый вход ЭВМ подают данные о расстоянии, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта с использованием устройства, предназначенного для ввода в ЭВМ данных о расстоянии, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта, вводят в ЭВМ данные о длительности сигнала и плотности потока мощности сигнала, которым должен быть облучен опасный объект, при этом программное обеспечение ЭВМ выполняют с возможностью расчета мощности генератора, необходимой для обеспечения в месте нахождения опасного объекта введенное в ЭВМ значение плотности потока мощности сигнала с учетом введенных в ЭВМ данных о расстоянии, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта, например, расчет мощности генератора в ЭВМ производят по формуле:
Р=К×R2×П,
где,
R - расстояние, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта,
П - введенное в ЭВМ значение плотности потока мощности сигнала, необходимого для облучения опасного объекта,
К - коэффициент пропорциональности.
Возможны варианты реализации изобретения такие, что:
- программное обеспечение ЭВМ выполняют с возможностью сравнения рассчитанной на ЭВМ мощности генератора с максимально возможным для этого генератора значением мощности сигнала, если рассчитанное на ЭВМ значение мощности генератора меньше или равно значению максимально возможной мощности генератора, то включают в работу генератор и связанный с ним излучатель и производят облучение опасного объекта с рассчитанной на ЭВМ мощностью генератора, если рассчитанное на ЭВМ значение мощности генератора больше значения максимально возможной мощности генератора сигнала, то генератор не включают.
- программное обеспечение ЭВМ выполняют с возможностью сравнения рассчитанной на ЭВМ мощности генератора с максимально возможным для этого генератора значением мощности сигнала, если рассчитанное на ЭВМ значение мощности генератора меньше или равно значению максимально возможной мощности генератора, то включают в работу генератор и связанный с ним излучатель и производят облучение опасного объекта с рассчитанной на ЭВМ мощностью, если рассчитанное на ЭВМ значение мощности генератора больше значения максимально возможной мощности генератора сигнала, то осуществляют генерацию сигнала с максимально возможной мощностью, но при этом длительность излучаемого сигнала увеличивают, например, прямо пропорционально отношению значения расчетной мощности к максимально возможному для этого генератора значению мощности сигнала.
- для поиска опасного объекта используют, по крайней мере, одну видеокамеру и/или инфракрасную камеру, подсоединенную ко второму входу ЭВМ, и дисплей, подсоединенный ко второму выходу ЭВМ, при этом программное обеспечение ЭВМ выполняют с возможностью формирования изображения с видеокамеры на экране дисплея, в качестве устройства для ввода в ЭВМ данных о расстоянии, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта, используют дальномер, установленный вблизи от излучателя сигнала, дальномер и излучатель выполняют с возможностью их наведения на опасный объект, излучатель выполняют узконаправленным для пространственно избирательного воздействия обучаемым сигналом на опасный объект.
- для поиска объекта, его идентификации и облучения используют автоматизированную систему содержащую, по крайней мере, одну видеокамеру и/или инфракрасную камеру, подсоединенную ко второму входу ЭВМ, по крайней мере, одну базу данных, подсоединенную к третьему входу ЭВМ, и содержащую, хотя бы, один визуальный образ опасного объекта, хотя бы, одного типа, и данные о плотности потока мощности и длительности сигнала, необходимого для пресечения опасных действий опасного объекта этого типа, при этом ЭВМ снабжают программным обеспечением, позволяющим в автоматическом режиме осуществлять указанные выше действия с использованием данных, содержащихся в базе данных.
- опасным объектом является человек.
- опасным объектом является животное, насекомое, или птица, например зараженная вирусом гриппа H5-N1.
- опасным объектом является самолет, вертолет, танк, корабль, подводная лодка, спутник, ракета, снаряд, бомба или мина противника.
- в качестве генератора используют СВЧ генератор, и/или лазер, и/или генератор звуковых, и/или ультразвуковых, и/или инфразвуковых колебаний, и/или генератор рентгеновского излучения.
- генератор и излучатель установлены на автомобиле.
- генератор и излучатель установлены на судне.
- генератор и излучатель установлены на воздушном средстве, например на самолете или вертолете.
- генератор и излучатель установлены на спутнике.
- генератор и излучатель установлены в помещении или туннеле.
- при идентификации опасного объекта дополнительно используют систему свой-чужой.
- формируемые в месте нахождения опасного объекта плотность потока мощности и длительность сигнала допускают уничтожение опасного объекта, и способ используется как смертельное оружие.
- формируемые в месте нахождения опасного объекта плотность потока мощности и длительность сигнала не допускают уничтожение опасного объекта, и способ используется как не смертельное оружие.
- требуемый уровень плотности потока мощности сигнала, действующего на опасный объект, формируют в результате отражения излученных излучателем сигналов от отражателя сигналов.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном устройстве для дистанционного воздействия на опасный объект, содержащем ЭВМ с программным обеспечением, позволяющим, выбирать различные режимы работы, по крайней мере, одного генератора и связанного с ним излучателя, путем регулирования мощности генератора и длительности формируемого сигнала, а также формировать команду запуска в работу генератора и связанного с ним излучателя в работу и облучать опасный объекта с целью предотвращения его опасных действий.
Согласно изобретению на первый вход ЭВМ подают данные о расстоянии, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта, которые формируют посредством устройства для ввода в ЭВМ данных о расстоянии, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта, вводят в ЭВМ данные о плотности потока мощности сигнала посредством устройства для ввода в ЭВМ данных о плотности потока мощности сигнала, которым должен быть облучен опасный объект, при этом программное обеспечение ЭВМ выполняют с возможностью расчета мощности генератора, необходимой для обеспечения в месте нахождения опасного объекта введенное в ЭВМ значение плотности потока мощности сигнала с учетом введенных в ЭВМ данных о расстоянии, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта, например, расчет мощности генератора в ЭВМ производят по формуле:
Р=К×R2×П,
где,
R - расстояние, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта,
П - введенное в ЭВМ значение плотности потока мощности сигнала, необходимого для облучения опасного объекта,
К - коэффициент пропорциональности.
Возможны такие варианты выполнения устройства для дистанционного воздействия на опасный объект, что:
- в качестве устройства ввода в ЭВМ данных о расстоянии, которое пройдет сигнал от излучателя сигнала до опасного объекта, используют дальномер, в устройство дополнительно вводят дисплей оператора и видеокамеру и/или инфракрасную камеру, предназначенные для осуществления действий оператора по поиску противника, его идентификации и слежения за его перемещением, видеокамеру и/или инфракрасную камеру подключают ко второму входу ЭВМ, при этом программное обеспечение ЭВМ выполняют с возможностью управления опорно-поворотным устройством, предназначенным для ориентации видеокамеры и/или инфракрасной камеры и дальномера на объект данного типа, видеокамеру и дальномер устанавливают на излучателе или вблизи от него, а ЭВМ выполняют с возможностью управления процессом наведения максимального сигнала излучателя на то место, на которое направлены видеокамера и/или инфракрасная камера и дальномер.
- действия по поиску объекта, его идентификации и облучению осуществляют с использованием автоматизированной системы, содержащей, по крайней мере, одну видеокамеру и/или инфракрасную камеру, подсоединенную ко второму входу ЭВМ, по крайней мере, одну базу данных о визуальном образе опасного объекта, хотя бы одного типа, подсоединенную к третьему входу ЭВМ, и данные о плотности потока мощности и длительности сигнала, необходимого для пресечения опасных действий опасного объекта этого типа, при этом ЭВМ снабжают программным обеспечением, позволяющим в автоматическом режиме осуществлять указанные выше действия.
- его выполняют в виде дубинки полицейского, при этом в качестве генератора с излучателем используют лазер, который выполняют с возможностью генерации прямого или развернутого луча, хотя бы с одной стороны дубинки.
- его выполняют в виде фонарика полицейского, при этом в качестве генератора с излучателем используют лазер, который выполняют с возможностью генерации прямого или развернутого луча, хотя бы с одной стороны фонарика.
Краткое описание чертежей.
Фиг.1 поясняет способ и устройство согласно изобретению.
На Фиг.2 показана схема последовательности действий в способе.
На Фиг.3 показана блок-схема вычислителя устройства.
На фиг.5-7 показаны возможные варианты выполнения устройств.
Лучший вариант осуществления изобретения
Как показал анализ, известные способы дистанционного воздействия на опасный объект, заключающиеся в генерации колебаний различной физической природы (звук, свет, электромагнитные колебания, рентгеновское излучение и т.д.), для предотвращения опасных действий этого объекта можно усовершенствовать.
Для этого в изобретении предлагается формировать уровень сигнала в том месте, где находится опасный объект с учетом его реальной удаленности от излучателя сигнала, типом опасного объекта и в соответствии с заранее установленными, оптимальными параметрами сигнала, которым необходимо облучить опасный объект живой или не живой природы именно этого типа.
Речь идет о широком круге задач, в которых необходимо быстро пресечь опасные действия некоторого объекта. Например, преступника, пытающегося проникнуть на охраняемую территорию или в охраняемое помещение, хулигана, террориста, солдата или иное биологическое существо, например зараженное опасным вирусом животное, птицу, насекомое.
Опасным объектом может быть и техническое средство, которым управляет человек, или полностью автоматизированное техническое устройство, например, робот-солдат.
Таким опасным объектом можно считать, например, самолет, вертолет, танк, корабль, подводную лодку, спутник, ракету, снаряд, бомбу или мину противника.
Особый интерес представляет решение задачи создания мобильных комплексов, систем и устройств для поражения опасных объектов лучевыми сигналами, которые могут находиться в заранее неизвестном месте по отношению к излучателю сигнала. При решении подобных задач важными обстоятельствами являются:
а) экономное использование энергии, необходимой для генерации сигнала, облучающего опасный объект, запасы которой на мобильном устройстве ограничены,
б) возможность быстрого нахождения на незнакомой местности, на воде, в воздухе или космосе опасных объектов,
в) их идентификация,
г) ранжирование их по степени опасности и поражение в определенной последовательности сигналом, интенсивность которого (например, плотность потока мощности сигнала) позволит с высокой вероятностью решить задачу поражения опасного объекта именно этого типа с наперед заданным эффектом (смертельным или не смертельным),
д) оптимизация параметров облучающего сигнала или их комбинации, например оптимизация таких параметров как тип сигнала, частота облучения, мощность, длительность, форма генерируемого сигнала,
е) минимизация побочных эффектов воздействия облучающего сигнала на непричастных лиц, объекты или природу.
Важно отметить, что расстояние от излучателя сигнала до опасного объекта во многих прикладных задачах с использованием мобильных устройств может изменяться в очень широких пределах. Поэтому в рамках настоящего изобретения предлагается способ и устройство для его реализации, которые позволяют повысить эффективность воздействия на опасные объекты различного типа с учетом расстояния, на котором в данный момент времени находится опасный объект от излучателя. А также с учетом ряда других параметров генерируемого сигнала и/или параметров среды его распространения, влияющих на процесс формирования плотности потока мощности облучающего опасный объект сигнала.
При этом предполагается, что для каждого типа опасного объекта, в рамках конкретной постановки задачи, оптимальный уровень плотности потока мощности сигнала определенной физической природы, частота и форма сигнала, а также его длительность заранее определены. И эти параметры, например, прописаны законодательно с учетом потенциальной угрозы действий со стороны опасного объекта конкретного типа.
Для облучения опасного объекта, как уже указывалось, могут использоваться звуковые, ультразвуковые, низкочастотны, СВЧ, лазерные, рентгеновские генераторы и излучатели или различные их комбинации.
Например, если способ используется для охраны частных или производственных помещении, не являющихся особо охраняемыми объектами, например объектами стратегического значения, плотность потока мощности, длительность, частота и форма сигнала может быть законодательно определена так, чтобы воздействие облучающего сигнала не приводило к необратимым травмам или летальному исходу людей, посягающих на эти объекты.
Как показали проведенные исследования, в этих случаях, например, могут использоваться электромагнитные колебания на частоте 96 ГГц, а плотность потока мощности СВЧ сигнала в том месте, где находится человек, не должна превышать порядка 2-5 ватт/см2.
Например, при плотности потока мощности СВЧ колебаний порядка 2 ватт/см2 на частоте 96 ГГц за несколько секунд тонкий слой кожи человека нагревается до высокой температуры. Человек начинает испытывать сильную боль. Его охватывает паника и он в панике убегает туда, где прекращается эта боль.
При этом, как показали исследования, отрицательных последствий для здоровья человека не наблюдается. Такой сигнал не приводит к травмам людей и может использоваться в системах несмертельного оружия или в охранных системах широкого применения.
Если способ воздействия сигналов предполагается использовать в качестве охранных систем особо важных объектов стратегического назначения или, например, в качестве боевого оружия, рассчитанного на уничтожения живой силы и вывода из строя техники противника, то плотность потока мощности в месте расположения опасного объекта или субъекта должна соответствовать решению этой задачи.
Например, плотность потока мощности в месте расположения солдата, имеющего средства защиты в виде бронежилета, каски, противогаза, очков, наушников и т.д., или особо опасного бандита может быть на порядки выше.
Например, для эффективного вывода из строя или уничтожения солдат или техники противника плотность потока энергии СВЧ сигнала может составлять порядка 30-50000 ватт/см2. При этом для эффективного поражения живой силы противника частота СВЧ сигнала может быть выбрана ниже, а длительность излучения больше. Например, в диапазоне частот 3-80 ГГц. Поскольку известно, что чем ниже частота СВЧ сигнала, тем глубже он проникает в организм человека и осуществляет нагрев подкожных участков тела человека и поражение жизненно важных органов.
Для вывода из строя радиоэлектронной аппаратуры противника может использоваться импульсное, мощное, направленное излучение на частотах 3-15 ГГц и/или в инфракрасном, и/или оптическом диапазоне волн.
Для эффективного поражения боевой техники противника (бронемашин, танков, самолетов, крылатых ракет, вертолетов, спутников) можно также использовать рентгеновские лазеры. Так как известно, что у рентгеновских лазеров энергия излучения в 100-10000 раз превышает энергию излучения лазеров оптического диапазона.
Энергия таких лазеров способна проникать, в отличие от обычных лазеров, сквозь большие толщи различных материалов, например, через крышу автомобиля, катера, корпус вертолета, самолета или иной техники, блиндажи и иные постройки, использующиеся для укрытия солдат и офицеров на передовой у линии фронта.
В отличие от химических лазеров, поражающих цели когерентными лучами за счет теплового воздействия, рентгеновский лазер поражает цели путем ударного импульсного воздействия, приводящего к испарению материала поверхности цели. Такие лазеры генерирует импульс рентгеновского излучения продолжительностью несколько наносекунд в диапазоне с длиной волны 0,0014 мкм.
Возможность поражения противника импульсом малой длительности является важным параметром для эффективного ведения боевых действий в условиях современных войн, когда бой протекает очень скоротечно, динамично с использованием различных быстролетящих или двигающихся технических средств или поражающих элементов оружия.
Поэтому при разработках современного лучевого оружия целесообразно стремиться по возможности уменьшать длительность генерируемого сигнала.
Однако тут существуют определенные ограничения по возможностям генерации очень короткого по длительности, но мощного сигнала. В связи с чем при решении ряда прикладных задач необходимо использовать специальное устройство - вычислитель, в котором бы мог осуществляться расчет необходимых параметров для оптимального облучения того или иного опасного объекта с учетом его текущей удаленности от излучателя и ряда других параметров.
Для увеличения дальности воздействия сигнала в подобных устройствах и системах желательно применять узконаправленные антенны или излучатели, антенные решетки различной конструкции, а в оптическом или инфракрасном диапазоне волн использовать лазеры.
Излучение лазера можно также использовать, например, для временного ослепления водителей транспортных средств, если они проявляют опасные, неадекватные действия, или ослеплять водителей и пилотов военной техники (танкистов, летчиков, вертолетчиков и т.д.).
На Фиг.1 изображена структурная схема для пояснения одного из возможных вариантов реализации способа согласно изобретению и основные узлы устройства для его реализации, в котором большую часть действий осуществляет оператор - человек.
На Фиг.1 показаны:
- по крайней мере, один опасный объект 1n, опасные действия которого необходимо предотвратить, где n - условный номер опасного объекта 1n. Число опасных объектов в общем случае может быть от 1 до N. Эти объекты могут быть как однотипными, так и разного типа;
- по крайней мере, один генератор 2i и связанный с ним излучатель 3i, где i - условный номер генератора 2i и связанного с ним излучателя 3i, которые предназначены для излучения сигнала 4 n,i и облучения им опасного объекта 1n с целью недопущения его опасных действий. Число генераторов 2i и связанных с ними излучателей 3i может быть от 1 до I. Это могут быть как однотипные генераторы 2i, так и генераторы 2i сигналов различной физической природы (например, генераторы звука, света, электромагнитных вон, рентгеновского излучения и т.д.);
- ЭВМ 5, по крайней мере, к одному первому выходу которой подключен управляющий вход, по крайней мере, одного генератора 2i сигнала. Запуск каждого генератора 2i в работу может осуществляться по своему отдельному первому выходу ЭВМ 5 соответствующим сигналом 6i (как показано на Фиг.1). Или запуск генератора 2i может осуществляться посредством единого, общего сигнала запуска 6. В этом случае, на выходе ЭВМ 5 может формироваться единый кодированный сигнал запуска 6 для всех генераторов 2i, а каждый генератор 2i может содержать на входе декодер сигнала 6, в котором зашифрована информация о параметрах мощности - Pn,i и длительности - Tn,i генерируемого сигнала.
- устройство 7m, предназначенное для ввода в ЭВМ 5 данных о расстоянии Rn,i, которое пройдет сигнал 4n,i от излучателя 3i сигнала до опасного объекта 1n, где m - условный номер устройства 7. В качестве устройства 7m может использоваться один или несколько дальномеров 7m любой известной конструкции или в качестве это устройства может быть использован радар, или специальный вычислитель расстояния Rn,i c использованием собственного микропроцессора или компьютера. Общее число дальномеров может быть от 1 до M. В частном случае, число дальномеров 7m может быть равно числу генераторов 2i (или видеокамер 8k, о чем ниже).
Устройство 7m может быть также реализовано виртуально - в виде соответствующей подпрограммы для ЭВМ 5 и соответствующих устройств 7m для ввода данных, необходимых (например, координат мест нахождения излучателя 3i и опасного объекта 1n) для расчета на ЭВМ 5 параметра Rn,i.
Итак, в первом пункте формулы изобретения данного изобретения предлагается способ дистанционного воздействия на, по крайней мере, один опасный объект 1n, заключающийся в поиске и идентификации опасного объекта 1n, задании режима работы, по крайней мере, одного генератора 2i и связанного с ним излучателя 3i путем задания мощности Pn,i и длительности Tn,i генерируемых сигналов 4n,i с использованием ЭВМ 5, по крайней мере, к одному первому выходу которой подключен управляющий вход, по крайней мере, одного генератора 2i сигнала, формировании на первом выходе ЭВМ 5 сигнала запуска 6 генератора 2i с излучателем 3i в работу, генерации и излучении сигнала 4n,i для предотвращения опасных действий объекта 1n.
Перечисленная совокупность существенных признаков используется в прототипе (US 6204762 В1), поскольку в этом изобретении описана охранная система, позволяющая воздействовать на опасные объекты (людей, проникнувших в охраняемое помещение) с помощью одного или нескольких генераторов с излучателями, выполненных с возможностью регулировки мощности и длительности сигнала с использованием ЭВМ.
Мощность Р и длительность Т сигналов в прототипе задает либо оператор охранной системы по собственному усмотрению, либо эти параметры устанавливаются автоматически в соответствии с номером сработавшего датчика присутствия человека в той или иной охранной зоне. Причем мощность Р сигнала генератора и соответственно плотность П потока мощности увеличивается по мере приближения человека к ценному предмету, находящемуся в охраняемом помещении.
Согласно заявленному изобретению по пункту 1 формулы изобретения, процесс задания и формирования параметров облучающих сигналов иной. Он отличается от прототипа тем, что:
1) на первый вход ЭВМ 5 подают данные о расстоянии Rn,i, которое пройдет сигнал 4n,i от излучателя 3i сигнала до опасного объекта 1n с использованием устройства 7m, предназначенного для осуществления этих действий (Фиг.1);
2) вводят в ЭВМ данные о длительности сигнала Tn,i и плотности Пn,i потока мощности сигнала 4n,i, которым должен быть облучен опасный объект 1n, при этом программное обеспечение ЭВМ 5 выполняют с возможностью расчета мощности генератора 2i, необходимой для обеспечения в месте нахождения опасного объекта введенное в ЭВМ значение плотности Пn,i потока мощности сигнала 4n,i с учетом введенных в ЭВМ 5 данных о расстоянии Rn,i, например, расчет мощности генератора 2i в ЭВМ 5 производят по формуле:
P n , i = K n , i × R n , i 2 × П n , i , ( 1 )
где,
Rn,i - расстояние, которое пройдет сигнал 4n,i от излучателя 2i сигнала до опасного объекта 1,
Пn,i - введенное в ЭВМ значение плотности потока мощности сигнала, необходимого для облучения опасного объекта,
Kn,i - коэффициент пропорциональности.
Коэффициент Kn,i может быть постоянным числом (Kn,i=const), если, например СВЧ излучатели используются в составе охранной системы помещения или небольшой территории и поражение опасного объекта осуществляют на небольших дальностях Rn,i от излучателя 2i, где влияние свойств атмосферы незначительно.
Коэффициент Kn,i может быть описан в виде некоторой функции ряда других параметров системы, которые могут изменяться со временем. Например, в сам