Активные устройства установки помех, действующие против источников излучения радара, а также способ для защиты объектов с помощью подобного рода устройств установки помех

Активные устройства установки помех, действующие против источников излучения радара, а также способ для защиты объектов с помощью подобного рода устройств установки помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение касается активных устройств установки помех (дипольных отражателей и т.д.), в особенности миниатюрных, которые применяются для отклонения приближающейся системы, оснащенной радиолокационной станцией, например снаряда, ракеты и т.д., и других беспилотных летательных аппаратов от защищаемого объекта, и которые, таким образом, должны обмануть эту систему. Подобного рода устройства установки помех, предпочтительно, могут быть выполнены без боеприпасов и, кроме того, могут использоваться в гражданских областях.

Для защиты объектов, таких как корабли, самолеты и наземные транспортные средства, а также немобильных объектов известны различные контрмеры.

Первая контрмера - это, например, выстреливание так называемых дипольных отражателей из металлизированных волокон, таких как станиоль, и образование облака, которое имеет большую радиолокационную площадь рассеяния, чем первоначальная цель (US 6876320 A; US 2008/0198060 A; US 2009/02511353 A).

Другой вариант - это сбивание управляемых реактивных снарядов, которые принимают и анализируют радиолокационный сигнал и отправляют ложный сигнал (US 5388783 A; US 6628239 A; US 2009/0189799 A).

Кроме того, выделяются управляемые реактивные снаряды, которые отражают поступающий сигнал, например, как радиолокационный маяк или антенная решетка Ван-Атта (US 3496570 A; US 3731313 A; US 3938151 A).

Также известны прямые меры, например, такие, как обстреливание подобного рода беспилотных летательных аппаратов с помощью систем вооружения, таких как автоматические пушки, и запуск управляемых реактивных снарядов - противовоздушной обороны - против подобного рода опасности.

При применении удаленных станций активного радиоэлектронного подавления поступающий радиолокационный сигнал принимается и анализируется. После этого отправляется ложный сигнал (US 3258771 A; US 3896438 A; US 3958241 A; US 4126862 A; US 4646098 A).

Другая возможность заключается в применении технологии «шапка-невидимка». При этом на поверхности, в особенности, мобильных объектов, наносятся абсорбирующие материалы в соответствии с технологией нанесения толстых слоев или композитных материалов. При этом известны изотропные среды и диэлектрики, изготовленные методом экструзии или из вспененных пластмасс, графитов и т.д. (US 4606848 А), магнитных абсорбирующих веществ и анизотропных сред (ферритов) (US 3662387 А) или бианизотропных, хиральных абсорбирующих веществ (US 4606848 А) и т.д.

Недостаток известных устройств заключается в том, что известные активные устройства установки помех, как правило, состоят из отдельного приемно- и передающего блока в качестве полезной нагрузки и нуждаются в источнике питания.

Из DE 10346001 В4 известна система для защиты кораблей, которая отвечает за выброс подобного рода эффективных элементов или дипольных отражателей.

Из DE 102006017107 А известен вариант, в котором подобного рода эффективные элементы выстреливаются над объектом и облучаются самим объектом или другой радиолокационной станцией. Тем самым образуется облако для головки самонаведения, которое отличается повышенной частотой отражателей, так что эта головка переключается на это облако. Подобного рода дипольные отражатели называются активными устройствами установки помех.

Задача изобретения заключается в том, чтобы предложить активное устройство установки помех, с помощью которого в простой форме обеспечивается эффективное воздействие на летающий объект.

Эта задача решается посредством признаков пункта 1 формулы изобретения, а также пункта 6 формулы изобретения. Преимущественные формы осуществления изобретения приводятся в зависимых пунктах.

В основу изобретения положена идея для образования соответствующего облака с помощью активных устройств установки помех, предпочтительно на каждом таком устройстве печатать антенну, а также так называемую систему на одном чипе (SoC), систему в корпусе (SiP) или интегральную схему специального назначения (ASIC) с интегрированным приемно-передающим блоком. Размер конструкции с устройством RFID (radio frequency identification, идентификация по радиочастоте) примерно соответствует размеру чип-карты. В случае необходимости можно интегрировать соответствующий источник питания на основе пленки или др. В качестве антенны предпочтительно следует использовать антенну с очень широким диапазоном частот.

Подобного рода миниатюрная конструкция позволяет выстреливать сотни таких активных устройств установки помех или использовать их в качестве полезной нагрузки носителя.

Другое преимущество заключается в том, что устройства установки помех можно поместить в облако с различной радиолокационной площадью рассеяния, так что в качестве защитных мероприятий можно охватить широкий спектр с переменными параметрами. Поскольку отдельные устройства установки помех имеют малые размеры и используются в большом количестве, можно даже воспроизвести соответствующий силуэт защищаемого объекта. Кроме того, из устройств установки помех можно создать плоскость перед защищаемым объектом.

Приближающийся управляемый реактивный снаряд направляет только один радиолокационный сигнал для навигации и управления его траектории полета. Каждое из устройств установки помех, находящееся в облаке, принимает этот сигнал, оценивает его в SoC или ASIC и посылает соответствующий, в данном случае, частично модифицированный усиленный ложный сигнал (обратно). Также возможно излучение доплеровских частот при быстрых относительных движениях или также других модулированных форм сигнала посредством SoC, SiP или ASIC. С помощью модификации можно, например, имитировать скорость. Отправленные сигналы принимаются радаром летательного аппарата и расцениваются как полезный сигнал (большая радиолокационная площадь рассеяния при образовании облака).

Импульсное выстреливание и ускорение активных устройств установки помех могут выполняться в том числе посредством выброса гранат, боеприпасов, управляемых снарядов или эффективных элементов, которые определенным образом выстреливают активные устройства установки помех. Однако выстреливание активных устройств установки помех может быть реализовано также с помощью промежуточно накопленного сжатого газа или с помощью длительного выстреливания с помощью воздуходувок, насосов, компрессоров и т.д. Также можно использовать силы натяжения пружины - катапульты, дуги и т.д. - или рельсовые (электромагнитные) пушки (ударное электромагнитное преобразование накопленной электрической энергии), чтобы распределить активные устройства установки помех. Возможны комбинации указанных выше вариантов.

Таким образом, преимущество заключается в том, что эти активные устройства установки помех могут гибко использоваться по сравнению с радиолокационным опознаванием, которое предоставляет возможность дополнительно оснастить защищаемые объекты простым способом, т.е. использовать имеющиеся механизмы выстреливания, не прибегая к дорогостоящей модернизации и монтажу.

Изобретение более подробно объясняется с помощью фигур чертежей применительно к примеру выполнения. Показано:

Фиг.1 принцип активного устройства установки помех (РЛС-постановщик имитационных помех),

Фиг. 2 схематическое изображение активного устройства установки помех,

Фиг. 3 изображение облака из нескольких активных устройств установки помех,

Фиг. 4a-c изображение облака в вариантах применения для защиты различных объектов.

На фиг.1 показана принципиальная схема так называемого РЛС-постановщика 1 радиолокационных помех, где представлены: приемник 2, устройство 3 для обработки сигналов (усилитель-V), радиопередатчик 4 и диплексер 5.

Входной сигнал R источника излучения радара - здесь головка 10 наведения радара (фиг.4) - принимается приемником 2 с помощью антенны 6 и поступает в устройство 3 для обработки сигнала. Устройство 3 для обработки сигнала анализирует этот сигнал и в зависимости от типа имитации передает специальный сигнал R' на радиопередатчик 4. Затем этот сигнал снова возвращается с помощью антенны 7 к источнику 10 излучения радара. Предпочтительно использовать общую антенну 7, которую следует подключить к соответствующему блоку 2, 4 через диплексер 8. Возможен также монтаж с двумя или несколькими отдельными антеннами.

При этом имеются несколько возможностей для обработки и передачи сигнала. В виде примера здесь приводятся четыре такие возможности.

Первая возможность заключается в увеличении радиолокационной площади рассеяния для радаров непрерывного и импульсного излучения. При этом входной сигнал R усиливается линейно и без искажений.

Вторая возможность заключается в запаздывании радиолокационного сигнала, причем входной сигнал R возвращается к источнику 10 с запаздыванием, так что отраженный сигнал позже поступает на этот источник 10 излучения радара. Тем самым цель появляется на большем расстоянии.

Третья возможность заключается в генерировании доплеровской частоты на доплеровской радиолокационной станции. С учетом входного сигнала и скорости передатчика радара 10 и цели 11 доплеровская частота рассчитывается в устройстве 3 для обработки сигналов и передается. Этот способ может применяться в том случае, если система имитации (не показанная здесь детально) соответствует требуемым параметрам.

Альтернативная, четвертая возможность заключается в комбинации приведенных выше возможностей.

На фиг.2 показана схема предпочтительного соединения РЛС-постановщика 1 имитационных помех на подложке 1', например, из бумажной или синтетической пленки. Антенна 7 в форме диполя установлена на подложке (подложках) 1'. Все электронные блоки устройства 1 установки помех питаются от источника 8 питания. В качестве источника 8 питания может использоваться батарея химическая, солнечная или аналогичного типа.

На фиг.3 показано облако 12, которое образуется посредством устройств 1 установки помех/РЛС-постановщиком имитационных помех.

На фиг.4a-c показаны варианты защиты. На фиг.(а) имитационный сигнал R' создается посредством образования облака 12 позади корабля 11.1. На фиг.(b) показано, как осуществляется защита наземного транспортного средства 11.2, а на фиг.(с) - самолета 11.3. Более подробно не представлена защита недвижимого объекта/здания, которая также может применяться.

1. Активное устройство (1) установки помех, действующее против источников (10) излучения радара, содержащее, по меньшей мере, одну антенну (6, 7), один приемник (2), одно устройство (3) обработки сигналов и один радиопередатчик (4), а также один источник (8) питания, причем антенна (6, 7) соединена с приемником (2), приемник (2) с устройством (3) обработки сигналов, устройство (3) обработки сигналов с антенной (6, 7), отличающееся тем, что на устройстве (1) установки помех печатается антенна (6, 7), а также система на одном чипе SoC, система в корпусе SiP и интегральная схема специального назначения ASIC с интегрированным приемно-передающим блоком (2, 4).

2. Устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что антенна (6, 7) выполнена в виде диполя, который может включаться как приемная антенна (6) или как передающая антенна (7).

3. Устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что устройство (1) установки помех имеет, по меньшей мере, одну, предпочтительно несколько подложек (1′) из бумажной или синтетической пленки.

4. Устройство (1) по п. 2, отличающееся тем, что антенна (6, 7) в виде диполя установлена на отдельной подложке (1) или на подложках (1).

5. Устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что в качестве источника питания используется батарея химическая или солнечная.

6. Устройство (1) по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что в качестве антенны (6, 7) используется антенна с очень широким диапазоном частот.

7. Устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что устройство (1) установки помех помещается в облако (9) с различной радиолокационной площадью рассеяния.

8. Способ обмана источника (10) излучения радара для защиты объекта (11) посредством устройства (1) установки помех по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что выполняют следующие этапы:- выстреливание устройства (1) установки помех,- образование облака (12),- прием входного сигнала (R), отправленного источником (10) излучения радара на устройство (1) установки помех,- обработка сигнала (R) в устройстве (3) для обработки сигналов,- передача отраженного сигнала (R′) обратно к источнику (10) излучения радара.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что антенну (6, 7) подключают к соответствующему приемнику (2), радиопередатчику (4) через диплексер.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что входной сигнал (R) передают обратно в виде отраженного сигнала (R′), усиленного линейно и без искажений, причем выполняют увеличение радиолокационной площади рассеяния для радаров непрерывного и импульсного излучения.

11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что входной сигнал (R) возвращают к источнику (10) с запаздыванием, так что отраженный сигнал позже поступает на этот источник излучения радара (10), и тем самым цель появляется на большем расстоянии.

12. Способ по п. 8, отличающийся тем, что доплеровскую частоту определяют и передают в устройстве (3) для обработки сигналов.

13. Способ по любому из пп. 8-12, отличающийся тем, что используют другие формы модуляции, такие как FM, РМ, AM, которые определяют и передают.

14. Способ по п. 12 или 13, отличающийся комбинацией пунктов.

15. Применение устройства (1) установки помех по любому из пп. 1-7 для защиты корабля 11.1, транспортного средства 11.2, самолета 11.3, а также недвижимого объекта/здания.

16. Боеприпасы с устройством (1) установки помех по любому из пп. 1-7.