Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ МАЛОВЫСОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Быков Игорь Михайлович Воинов Валерий Васильевич Мокринский Владимир Валерьевич Марковникова Наталья Владимировна(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(56) ЗИМИН Г.В. и др. Справочник офицера противовоздушной обороны.- М. Воениздат, 1987.- С. 131-132.1742 1, 1997.5249 1, 2003.2292600 1, 2007.1233540 1, 1988.3233326 1, 1984.(57) Способ обнаружения маловысотного летательного аппарата, при котором в точке приема излучают электромагнитную волну, периодически линейно изменяют частоту излучаемой волны, принимают волну, об обнаружении маловысотного летательного аппарата судят по превышению мощности принятой волны порогового значения,отличающийся тем, что изменяют частоту излучаемой волны в пределах от 3 до 5 МГц. Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиолокации, и может быть использовано для обнаружения маловысотных летательных аппаратов, например крылатых ракет, за горизонтом Земли. 13148 1 2010.04.30 Известен способ обнаружения низколетящих летательных аппаратов 1, заключающийся в измерении тока смещения, возникающего из-за изменений условий полета и неточного копирования рельефа местности летательным аппаратом, сравнении измеренного значения тока смещения с фоновым значением и суждении о наличии маловысотного летательного аппарата по превышению измеренным током смещения его фонового значения. Недостатком известного способа является то, что большой дальности обнаружения должно соответствовать резкое изменение условий и высоты полета летательного аппарата, что происходит достаточно редко. Поэтому средняя дальность обнаружения маловысотного летательного аппарата известным способом невелика и не превышает десятка километров, что не позволяет стабильно обнаруживать маловысотный летательный аппарат за горизонтом Земли. Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ измерения дальности летательного аппарата 2, заключающийся в излучении электромагнитной волны в диапазоне частот 1081010 Гц, периодическом линейном изменении частоты излучаемой электромагнитной волны, приеме электромагнитной волны, суждении о дальности летательного аппарата по разности частот излученной и принятой электромагнитных волн. Недостаток известного способа заключается в том, что дальность обнаружения маловысотного аппарата ограничена горизонтом Земли из-за прямолинейного распространения электромагнитных волн частотного диапазона 1081010 Гц. Задачей изобретения является увеличение дальности обнаружения маловысотного летательного аппарата. Техническим результатом осуществления способа является обнаружение маловысотного летательного аппарата за горизонтом Земли. Задача решается тем, что в способе обнаружения маловысотного летательного аппарата, при котором в точке приема излучают электромагнитную волну, периодически линейно изменяют частоту излучаемой волны, принимают волну, об обнаружении маловысотного летательного аппарата судят по превышению мощности принятой волны порогового значения, изменяют частоту излучаемой волны в пределах от 3 до 5 МГц. На фиг. 1 показан физический механизм образования колебательного контура маловысотный летательный аппарат-Земля. Обозначения на фиг. 1 следующие 1 - маловы сотный летательный аппарат 2 - поверхность Земли- вектор скорости ,- диаметр и длина маловысотного летательного аппарата- высота полета маловысотного летательного аппарата- ток, создаваемый движущимся зарядом маловысотного летательного аппарата в атмосфере и отраженный в проводящей поверхности Земли. На фиг. 2 изображен эквивалентный колебательный контур маловысотный летательный аппарат-Земля. На фиг. 2 обозначено , , С - сопротивление, индуктивность и емкость колебательного контура соответственно. На фиг. 3 показан пример практической реализации способа. Обозначения на фиг. 3 следующие 3 - приемо-передающее устройство 4 - устройство обработки сигнала 5 устройство принятия решения 6 - индикатор. Способ осуществляется следующим образом. Маловысотный летательный аппарат 1(фиг. 1) имеет собственный, чаще всего, отрицательный заряд 3 величиной 10-610-4 Кл. Этот заряд, перемещаясь вместе с аппаратом, создает в атмосфере ток . Зеркальное отражение этого заряда в проводящей поверхности Земли 2 создает ток 4, текущий фактически по поверхности Земли. Таким образом, образуется эквивалентный контур маловысотный летательный аппарат-Земля с сосредоточенными параметрами , , С(фиг. 2). Произведем расчет этих величин. Емкость маловысотного летательного аппарата относительно Земли равна 5(2)4 Применение в качестве параметров маловысотного летательного аппарата характеристик крылатых ракет США и НАТО 66 м,0,5 м,40 м - позволяет определить величину электроемкости 5,810-11 Ф. Индуктивность эквивалентного контура определим на основании модели прямоугольного витка с током, имеющего размерыи . Индукция магнитного поля в центре витка 7 равна, где 0 - магнитная постоянная вакуума. Пренебрегая неоднородностью магнитного поля в витке, можно определить магнитный поток через виток Так как Ф, то индуктивность такого контура составляет 20 22 . Непосредственный расчет для крылатых ракет дает 3,210-5 Гн. Сопротивление эквивалентного колебательного контура определим как сопротивление участка грунта в виде прямоугольного параллелепипеда длиной , высотойи шириной где- удельное сопротивление грунта, для условий центральной Европы близкое к значению 103 Омм 8. Расчет по формуле (7) дает 300 Ом. Частота собственных электромагнитных колебаний эквивалентного контура равна 1 0- и для крылатых ракет составляет примерно 3,7106 Гц. Коэффициент зату 2 хания колебаний в контуре равен Следовательно, в контуре могут возникнуть как собственные, так и вынужденные колебания, так как выполняется условие 20. Ширина резонансной кривой контура равФ 1,5106 Гц . Это означает, что контур возбуждается в диапазоне частот от 3,2 до 4,4 МГц. Приемо-передающее устройство 3 (см. фиг. 3) излучает электромагнитную волну в рассчитанном диапазоне частот, которая достигает маловысотного летательного аппарата,вызывая вынужденные электрические колебания в контуре маловысотный летательный аппарат-Земля. В результате система маловысотный летательный аппарат-Земля становится вторичным источником электромагнитных волн. Наибольшая мощность вторичного излучения возникает при совпадении частоты электромагнитной волны, излучаемой приемо-передающим устройством 3, с резонансной частотой эквивалентного колебательного контура. Наибольшей мощности вторичного излучения соответствует и наибольшая дальность обнаружения. Однако электроемкость и индуктивность эквивалентного колебательного контура зависят от высоты полета. Траектория маловысотного аппарата не повторяет точно рельеф местности, высота полета является переменной величиной, вследствие чего изменяются электроемкость и индуктивность эквивалентного колебательного контура, а следовательно, его резонансная частота и граничные частоты излучаемого спектра электромагнитных волн. При работе приемо-передающего устройства 3 на фиксированной частоте это может привести к снижению мощности вторичного электромагнитного излучения до уровня шумов, что не позволит обнаружить маловысотный летательный аппарат. Для того чтобы этого избежать, периодически линейно изменяют частоту излучения приемо-передающего устройства 3 в пределах от 3 до 5 Мгц, то есть в более широком диапазоне, чем рассчитанный выше. Приемо-передающее устройство 3 принимает вторичные электромагнитные волны,излучаемые системой маловысотный летательный аппарат-Земля, и преобразует их в электрический сигнал. С выхода приемопередающего устройства 3 сигнал поступает на вход устройства обработки сигнала 4, которое выделяет полезный сигнал из смеси сигнала и шума. Данные о характеристиках полезного сигнала поступают с выхода устройства обработки сигнала 4 на устройство принятия решения 5. В случае соответствия характеристик сигнала эталонным значениям, устройство принятия решений 5 передает сигнал на индикатор 6, который фиксирует факт обнаружения маловысотного летательного аппарата. Применение известного способа обеспечивает обнаружение маловысотного летательного аппарата в пределах прямой видимости, то есть на расстояниях порядка 40 км. В заявляемом способе максимальной дальности обнаружения соответствует максимальная дальность распространенияэлектромагнитных волн диапазона частот от 3 до 5 МГц. В соответствии с 9 где 0 - радиус Земли. Для крылатых ракет 03,7 МГц,81 м. Оценка дальности распространения электромагнитных волн в соответствии с (8) дает 800 км. Последнее означает, что при соответствующей мощности передатчика и чувствительности приемника приемо-передающего устройства может быть обеспечено загоризонтное обнаружение маловысотного летательного аппарата. Изменение частоты излучаемой электромагнитной волны гарантирует устойчивость принимаемого сигнала. Таким образом, за счет изменения частоты излучения электромагнитных волны в пределах от 3 до 5 МГц обеспечивается устойчивое обнаружение маловысотного летательного аппарата за горизонтом Земли. 13148 1 2010.04.30 Источники информации 1. Патент ЕА 200400085 , 2005. 2. Справочник офицера противовоздушной обороны / Под ред. Г.В. Зимина, С.К. Бурмистрова. - М. Воениздат, 1987. - С. 131. 3. Имянитов И.М. Электризация самолетов в облаках и осадках. - Л. Гидрометеоиздат, 1970. - С. 43-67. 4. Тамм И.Е. Основы теории электричества. - М. Наука, 1978. - С. 71. 5. Арфкен Г. Математические методы в физике. - М. Атомиздат, 1970. - С. 283. 6. Волковский Н.Л. Энциклопедия современного оружия и боевой техники. Т.1. - М. Полигон, 2002. - С. 54-56. 7. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. - М. Наука, 1979. - С. 431. 8. Жданов Н.С. Электроразведка. - М. Недра, 1986. - С. 43. 9. Физический энциклопедический словарь. - М. Советская энциклопедия, 1984. - С. 617. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5

МПК / Метки

МПК: G01S 13/00, G08B 13/24

Метки: маловысотного, летательного, аппарата, обнаружения, способ

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/5-13148-sposob-obnaruzheniya-malovysotnogo-letatelnogo-apparata.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ обнаружения маловысотного летательного аппарата</a>

Похожие патенты