Радиокомплекс розыска маркеров

 

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к техническим средствам розыска, обнаружения и обозначения раненых на поле боя, и может быть использовано в мирное и военное время частями Вооруженных Сил РФ. Цель - ранжирование объектов розыска за счет частотной избирательности индивидуальных пассивных рассеивателей. Для этого в радиокомплекс, содержащий нелинейный радиолокатор, включающий передатчик, приемник, антенны, измерители дальности и азимута, индикатор и первые индивидуальные пассивные рассеиватели зондирующего сигнала передатчика, введены распознаватель ранга, объектов розыска, вторые и третьи индивидуальные пассивные субгармонические рассеиватели зондирующего сигнала передатчика радиолокатора, размещаемых соответственно на объектах розыска второго и третьего ранга. Распознаватель выполнен в виде блока идентификации принимаемых радиосигналов по различной звуковой окраске, выполненного на базе сравнительного компаратора, который подсоединен с одной стороны через выходной разъем к низкочастотной части приемника, а с другой стороны - к динамической головке. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к техническим средствам розыска, обнаружения и обозначения раненых на поле боя, и может быть использовано в мирное и военное время частями Вооруженных Сил РФ, а также поиска пострадавших в чрезвычайных ситуациях формированиями медицины катастроф и Министерства по чрезвычайным ситуациям.

Известен радиопеленгационный комплекс "Роза-МТ", предназначенный для обозначения и розыска раненых на поле боя. В состав комплекса входит пять радиомаяков-передатчиков для обозначения "гнезд" раненых и один радиопеленгационный приемник с телефоном.

Основным недостатком комплекса "Роза-МТ" является то, что он не обеспечивает первичного розыска раненых и служит только для обозначения и поиска уже обнаруженных, собранных в "гнездо" и обозначенных радиомаяком раненых. При этом пеленгация радиомаяков комплекса "Роза-МТ" возможна только на открытых и слабопересеченных участках местности и практически невозможна на участках, застроенных зданиями, в горной и лесистой местности.

Недостатками этого комплекса являются также сравнительно низкая надежность поиска обозначенных активными радиомаяками-передатчиками раненых (розыск только 78-92% раненых), большая дефицитность автономных источников питания (батарей типа 4РЦ 53), работающих не более 8 ч, и невозможность работы этих батарей при низких температурах.

Наиболее близким по технической сущности - прототипом является нелинейный радиолокационный комплекс, содержащий радиопередатчик со штыревой антенной, индивидуальные пассивные рассеиватели первого ранга розыска, размещенные на объектах розыска и содержащие приемно-передающие антенны, подключенные к преобразователям, выполненным в виде колебательных контуров, состоящих из индуктивности и емкости-диода, подключенных к передающим антеннам рассеивателей, а также радиоприемник с приемной антенной. Таким образом, известен маркер-ответчик с нелинейным элементом - полупроводниковым диодом и радиолокатор, применяемый для поиска жертв снежных лавин. Особенностью известного технического решения является наличие маркера-ответчика, содержащего резонансный колебательный контур, который позволяет увеличить амплитуду сигнала-отклика и соответственно дальность обнаружения маркера, т.е. достигается увеличение сигнала отклика.

Основным недостатком известного устройства-прототипа является отсутствие возможности ранжирования объектов розыска, в частности возможности определить и идентифицировать предмет поиска и обнаружения, например ранг воинского звания раненого - солдат, офицер или генерал.

Поэтому задачей изобретения является ранжирование объектов розыска за счет частотной избирательности индивидуальных пассивных субгармонических рассеивателей-маркеров объектов различного ранга розыска.

Существенным признаком изобретения является то, что радиокомплекс содержит нелинейный радиолокатор, включающий передатчик, приемник, антенны, измерители дальности и азимута, индикатор и индивидуальные пассивные субгармонические рассеиватели первого ранга розыска, отражающие зондирующий сигнал передатчика радиолокатора.

Поставленная задача решается тем, что осуществлено введение в состав радиокомплекса распознавателя ранга объектов розыска, индивидуальных пассивных субгармонических рассеивателей второго и третьего ранга розыска, также осуществляющих отражение зондирующего сигнала передатчика радиолокатора, размещаемых соответственно на объектах розыска второго и третьего ранга.

Распознаватель выполнен в виде блока идентификации принимаемых радиосигналов по различной звуковой окраске, выполненного на базе сравнительного компаратора, который подсоединен с одной стороны через выходной разъем к низкочастотной части приемника, а с другой стороны - к динамической головке. Распознаватель содержит детектор уровня, входы которого соединены со вторым выходом усилителя низкой частоты приемника и вторым выходом электрически стираемого репрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ЭСРПЗУ), а выход подключен ко входу сглаживающего фильтра детектора, соединенного с блоком сдвига уровня, первый выход которого подключен к световоду, а второй его выход соединен с управляемым звуковым генератором, выход которого подключен к динамической головке.

На чертеже приведена функциональная блок-схема радиокомплекса розыска раненых.

Радиокомплекс розыска раненых содержит нелинейный радиолокатор, включающий передатчик 1, выполненный в виде блока задающего генератора 2, выход которого соединен со входами блока гетеродина 3 и усилителя мощности 4, причем блок задающего генератора 2 содержит последовательно соединенные первый кварцевый генератор 5, выход которого подключен к входу первого истокового повторителя 6, выход которого соединен со входом утроителя частоты 7, подключенного своим выходом к входу первого резонансного усилителя 8, выход которого соединен со входом второго истокового повторителя 9, выход которого является выходом блока задающего генератора 2, при этом первый выход усилителя мощности 4 соединен со входом антенного блока 10, состоящего из передающей и приемной антенн, причем выход второго истокового повторителя 9 блока задающего генератора 3 подключен к входу второго резонансного усилителя 11, входящего в состав блока гетеродина 3 и соединенного своим выходом со входом третьего истокового повторителя 12, выход которого подключен к первому входу смесителя 14, второй вход которого соединен с выходом кварцевого генератора 13, а выход смесителя 14 подключен к входу делителя частоты 15, выход которого соединен со вторым входом приемника 16, который содержит кольцевой смеситель 17, первый вход которого соединен с выходом приемной антенны антенного блока 10, а его выход соединен со входом кварцевого фильтра 18, выход которого подключен к входу усилителя промежуточной частоты 19, выход которого соединен с первым входом ключевого детектора 20, второй вход которого подключен к гетеродину 21 приемника 16, а выход соединен со входом усилителя низкой частоты 22, к первому входу которого подключен телефон 23 для контроля выходного сигнала, второй выход 24 усилителя низкой частоты 22 приемника 16 соединен с первым входом измерителя дальности 25 и первым входом распознавателя 26, при этом пульт управления 27 соединен со входом электрически стираемого репрограммируемого постоянного запоминающего устройства 28, первый выход которого подключен через блок переключения кварцев 29 к первому кварцевому генератору 5 блока задающего генератора 2, а второй выход ослабленного сигнала усилителя мощности 4 передатчика 1 соединен с первым входом блока квадратора 30 измерителя дальности 25, выход блока квадратора 30 подключен к входу фильтра 31, выход которого подключен к входу управляемой линии задержки 32, выход которой соединен с первым входом блока умножения 33, выход которого подключен к входу блока фиксации максимума сигнала 34, второй вход блока умножения 33 подключен к второму выходу 24 усилителя низкой частоты 22 и является входом измерителя дальности 25, а выход блока фиксации максимума сигнала 34 является индикаторным выходом измерителя дальности 25, причем второй выход 24 усилителя низкой частоты 22 и второй выход ЭСПРЗУ 28 соединены с детектором уровня 35 распознавателя 26, выход которого подключен к входу сглаживающего фильтра 36, соединенного с блоком сдвига уровня 37, первый выход которого подключен к световоду 38, второй выход соединен с управляемым звуковым генератором 39, выход которого подключен к динамической головке 40. При этом блок съема координат 41 содержит измеритель дальности 25 и обнаружитель 42, вход которого соединен со вторым выходом 24 усилителя низкой частоты 22 приемника 16, первый его выход подключен к второму входу управляемой линии задержки 32, а второй его выход соединен с первым входом измерителя азимута 43, второй вход которого подключен к выходу датчика углового положения 44, вход которого соединен с первым выходом электромеханизма поворота антенн 45, вход которого подключен к выходу электродвигателя 46, а второй выход соединен с вторым входом антенного блока 10, выход измерителя азимута 43 подключен к первому входу блока управления антеннами 47, первый выход которого соединен с блоком управления лучом 48, выход которого подключен к третьему входу антенного блока 10, а выход датчика углового положения 44 соединен со входом блока развертки 49 азимута индикатора 50, выход которого подключен к первому входу электронно-лучевой трубки 51, выход блока фиксации максимума сигнала 34 измерителя дальности 25 соединен со вторым входом блока управления антеннами 47 и вторым входом электронно-лучевой трубки 51, третий вход которой соединен с выходом блока развертки дальности 52, вход которого подключен к первому выходу синхронизатора 53 и входу блока формирования меток дальности 54, выход которого соединен с четвертым входом электронно-лучевой трубки 51, причем второй выход синхронизатора 53 подключен к второму входу первого кварцевого генератора 5 блока задающего генератора 2 и второму входу блока квадратора 30, а пятый вход электронно-лучевой трубки 51 соединен со вторым выходом 24 усилителя низкой частоты 22 и вторым выходом блока управления антеннами 47, при этом радиокомплекс содержит индивидуальные пассивные субгармонические рассеиватели объектов розыска первого ранга 55, размещенные на этих объектах, причем индивидуальный пассивный субгармонический рассеиватель объекта розыска первого ранга 55 содержит приемную антенну 56, соединенную с преобразователем частоты 57 зондирующего сигнала, подключенного к передающей антенне 58. При этом преобразователь частоты 57 рассеивателя первого ранга 55-1 содержит колебательный контур, состоящий из параллельно соединенных индуктивности 59 и емкости 60 первого полупроводникового диода. Индивидуальный субгармонический рассеиватель объектов розыска второго ранга 55-2 состоит из второй индуктивности 61, соединенной с колебательным контуром, состоящим из третьей индуктивности 62 и емкости 63 второго полупроводникового диода. Индивидуальный субгармонический рассеиватель объектов розыска третьего ранга 55-3 содержит внешний контур, включающий четвертую индуктивность 64 и емкость третьего диода 65, соединенную с внутренним контуром, содержащим емкость 66 четвертого диода и резистор 67.

Радиокомплекс розыска раненых работает следующим образом.

Он решает задачи обнаружения одиночных и групповых субгармонических рассеивателей 55, определения их координат, распозвания их рангов и отображения обстановки в районе поиска на индикаторе 50. В радиокомплекс дополнительно введены распознаватель 26 ранга объекта розыска в виде блока идентификации принимаемых радиосигналов по различной звуковой окраске, выполненного на базе сравнительного компаратора, один из входов которого подсоединен к второму выходу 24 усилителя низкой частоты 2 приемника 16, выход - к индикатору - динамической головке 40, а второй его вход соединен со вторым выходом электрически стираемого репрограммируемого постоянного запоминающего устройства 28, и индивидуальные пассивные субгармонические рассеиватели второго 55-2 и третьего 55-3 ранга, причем индивидуальный пассивный субгармонический рассеиватель объекта розыска второго ранга 55-2 содержит приемную антенну 56, выполненную в виде полуволнового вибратора и соединенную с преобразователем частоты 57 зондирующего сигнала, включающим первую индуктивность 61 и колебательный контур из параллельно соединенных второй индуктивности 62 и емкости полупроводникового диода 63, подключенного к передающей антенне 58, выполненной также в виде полуволнового вибратора, индивидуальный пассивный субгармонический рассеиватель объекта розыска третьего ранга 55-3 содержит приемную антенну 56, выполненную в виде полуволнового вибратора и соединенную с преобразователем частоты 57 зондирующего сигнала, включающим внешний колебательный контур из параллельно соединенных первой индуктивности 64 и емкости первого полупроводникового диода 65, соединенный с внутренним колебательным контуром, содержащим емкость второго полупроводникового диода 66 и резистор 67, а выход преобразователя частоты 57 зондирующего сигнала подключен к передающей антенне 58, выполненной также в виде полуволнового вибратора.

Антенный блок 10 предназначен для формирования и излучения зондирующего сигнала, а также для приема отраженного сигнала. Передающая и приемная антенны совмещены и выполнены в виде фазированной антенной решетки из двух вибраторов каждая. Блок задающего генератора 2 осуществляет формирование зондирующего сигнала. Его задачей является генерация стабильного по амплитуде и частоте синусоидального колебания с заданной несущей радиочастотой 126,7 (127,1, 127,3) МГц и амплитудой, достаточной для раскачки усилителя мощности 4. Первым каскадом блока задающего генератора 2 является первый кварцевый автогенератор 5, собранный по схеме емкостной трехточки на транзисторе КТ 382. Его частота генерации, равная 42,23 МГц, стабилизирована кварцем. Оптимальный режим работы первого кварцевого автогенератора 5 устанавливается двумя резисторами. Необходимые для самовозбуждения первого кварцевого автогенератора 5 фазовые соотношения обеспечиваются контуром, настроенным на частоту, близкую к частоте генерации, но несколько ниже ее. При этом эквивалентное сопротивление контура на частоте генерации имеет емкостной характер и, таким образом, при использовании кварца в качестве индуктивности выполняются условия баланса фаз. К выходу первого автогенератора 5 через емкость подключен первый истоковый повторитель 6, представляющий собой буферный каскад на полевом транзисторе 2П 307Б. Режим работы последнего по постоянному току задается двумя резисторами. Первый истоковый повторитель 6 ослабляет дестабилизирующее влияние последующих каскадов на первый кварцевый автогенератор 5. С выхода первого истокового повторителя 6 сигнал поступает на утроитель частоты 7, выполненный по балансной схеме на двух транзисторах КТ 382. Необходимая для нормальной работы утроителя частоты 7 величина смещения обоих транзисторов и балансировка каскада обеспечивается шестью резисторами. На резонансном контуре-нагрузке утроителя частоты 7 выделяется колебание с частотой, равной 126,7 МГц. С помощью индуктивности это колебание снимается с контура утроителя частоты 7 и через емкость подводится к затвору резонансного усилителя 8, включенного по схеме транзистора 2П 307Б с общим истоком, рабочая точка которого выбрана на линейном участке его характеристики и фиксируется с помощью двух резисторов. В цепи стока транзистора - резонансного усилителя 8 включен колебательный контур, настроенный на частоту 126,7 МГц. Усиленное напряжение, амплитуда которого 1,5 В, а частота 126,7 МГц, с выхода резонансного усилителя 8 через емкость и антипаразитное сопротивление подается на вход второго истокового повторителя 9, необходимого для согласования выхода блока задающего генератора 2 со входом усилителя мощности 4. Второй истоковый повторитель 9 собран на мощном полевом транзисторе КП 907В и имеет выходное сопротивление около 50 Ом.

Усилитель мощности 4 построен на трех мощных полевых транзисторах, первый и второй каскады - на 2П 911, выходной каскад - на 2П 909А, включенный по схеме с общим истоком и работающий в линейном режиме, усиливая выходное напряжение до 30 В. Все каскады усилителя мощности 4 выполнены резонансными, настроенными на частоту 126,7 МГц (или 127,1, 127,3 МГц). Выход усилителя мощности 4 соединен с передающей антенной антенного блока 10 посредством частотного включения в выходной колебательный контур, подключенный через емкость к антенне с волновым сопротивлением 50 Ом.

С выхода блока задающего генератора 2 гармонический сигнал с частотой 126,7 МГц (или 127,1, 127,3 МГц) и амплитудой 1,5 В поступает на вход резонансного усилителя 11 на КТ 382 блока гетеродина 3, с выхода которого сигнал поступает на вход третьего истокового повторителя 12 на КП 307Б, с выхода которого сигнал с частотой 126,7 МГц через емкости попадает на эмиттеры двух транзисторов, работающих в схеме балансного смесителя 14. При этом резонансный усилитель 11 высокой частоты и третий повторитель 12 являются буферными между блоком задающего генератора 2 и смесителем 14 блока гетеродина 3, исключая влияние смесителя 14, работающего при больших уровнях смешиваемых сигналов, на сигнал блока задающего генератора 2. Второй кварцевый генератор 13 построен на транзисторе КП 307Б по схеме емкостной трехточки. Частота его, определяемая кварцем, равна 20 МГц. Колебательный контур, настроенный на частоту чуть ниже 20 МГц, имеет на этой частоте емкостное сопротивление и обеспечивает баланс фаз, необходимый для возбуждения транзистора КП 307Б. Выходное напряжение второго кварцевого генератора 13 поступает через емкость на базу левого транзистора КТ 382 смесителя 14, нагрузкой которого служит резонансный контур, настроенный на частоту 106,7 МГц. С помощью индуктивности напряжение этой частоты снимается со смесителя 14 и подается на цифровую микросхему 100 ТМ131, выполняющую функцию делителя частоты 15 на два. Тогда на выходе делителя 15 получаем напряжение с частотой 53,35 МГц, которое имеет почти прямоугольную форму и используется в приемнике 16 в качестве напряжения гетеродина 3. Сигнал с частотой 63,35 МГц поступает с антенного блока 10 на вход приемника 16, на активный кольцевой смеситель 17, на который подается также напряжение гетеродина 3 с частотой 53,35 МГц с выхода делителя частоты 15 блока гетеродина 3 передатчика 1. Такая завязка с передатчиком 1 позволяет значительно сузить полосу пропускания приемника 16 и соответственно увеличить его чувствительность.

Преобразованный сигнал с промежуточной частотой 10 МГц поступает на кварцевый фильтр 18 и далее на усилитель промежуточной частоты 19, на выходе которого включен активный ключевой детектор 20. Сигнал звуковой частоты усиливается низкочастотным малошумящим усилителем низкой частоты 22 с узкой полосой пропускания. В качестве индикатора распознавателя 26 к второму выходу усилителя низкой частоты 22 подключено пороговое устройство-телефон 23, срабатывающее на превышение сигнала уровня шумов. Индикация этого полезного сигнала осуществляется с помощью звукового и светового датчиков. Смеситель 17 представляет собой два двухтактных каскада, выполненных на 4 транзисторах КТ 610А, которые включены по схеме с общей базой. Транзисторы коммутируются двумя противофазными прямоугольными напряжениями гетеродина 3. Усиление смесителя достигает 6 дБ. Вход смесителя 17 связан с антенным блоком 10 через двухтрансформаторную линию передачи, выполненную на кольцевых магнитопроводах из феррита М 400НН, обмотанных фторопластовой лентой.

Преобразованный сигнал промежуточной частоты через выходной резонансный трансформатор поступает на 8-кристалльный кварцевый фильтр 18 с номинальной частотой 10 МГц и полосой пропускания 2,4 кГц, собранный по лестничной схеме на одинаковых резисторах. Усилитель промежуточной частоты 19 выполнен на двухзатворном полевом транзисторе КП 350А. К его выходу подключен ключевой смесительный детектор 20 на транзисторе КП 303Е. Сигнал звуковой частоты с его выхода фильтруется RC-цепочкой и входной емкостью усилителя низкой частоты 22. Кварцевый генератор-гетеродин 21 собран по схеме емкостной трехточки на транзисторах КП 302А и КТ 368А. Его частота биений на выходе фильтра звуковой частоты составляет 15500 Гц. С выхода фильтра звуковой частоты (фильтр на чертеже не указан) сигнал поступает на вход усилителя низкой частоты 22 с коэффициентом усиления свыше 350000. Чувствительность усилителя низкой частоты 22 при отношении сигнал/шум 10 дБ равна 0,2 мкВ. Первый каскад усилителя низкой частоты 22 собран на полевом транзисторе КП 303А, имеющем наименьшую величину шумового тока. Второй каскад выполнен на малошумящем кремниевом транзисторе КТ 310 3Е с большим коэффициентом усиления, нагрузкой которого служит полевой транзистор КТ 302А, что практически исключает шунтирование нагрузки второго каскада сопротивлением третьего и позволяет реализовать высокий коэффициент усиления второго каскада усилителя низкой частоты 22, несмотря на микротоковый режим работы транзистора КТ 310 К3. В результате вклад третьего и последующих каскадов в общие шумы заметно уменьшен. Третий каскад на транзисторе КП 302А работает как эмиттерный повторитель, а пятый каскад на транзисторе КТ 310 3Е является обычным масштабным усилителем, нагрузкой которого служит параллельный LC-контур, определяющий амплитудно-частотную характеристику усилителя. Последние два каскада выполнены на малошумящих операционных усилителях 538 УН 1А, между которыми включен фильтр высокой частоты, дополнительно снижающий уровень низкочастотных шумов. Далее усиленные сигналы поступают с обоих выходов на выходной разъем, индикатор 50, пороговое устройство 21 и распознаватель 26. Последний выполнен из двух микросхем 544 УД 1А и двух транзисторов КТ 503 Г и КТ 815 Г. На первой микросхеме - операционном усилителе и диоде КД 503А собран детектор уровня 35, а RC-цепочка является сглаживающим фильтром детектора 36. Второй операционный усилитель и инвертируемый усилитель мощности на транзисторах КТ 503 Г и КТ 815 Г образуют каскад сдвига уровня 37. В цепь коллектора транзистора КТ 815 Г включен светодиод 38 АЛ 307А. В целом каскад представляет собой инвертируемый алгебраический сумматор, на один из входов которого через резистор поступает напряжение положительной полярности с выхода детектора, а на другой его вход через резистор - постоянное отрицательное напряжение сдвига уровня. Последним резистором устанавливается порог срабатывания устройства так, чтобы он был чуть выше уровня шума. Звуковой датчик представляет собой управляемый звуковой генератор 39, выполненный на двух транзисторах КТ 315 Г и цифровой микросхеме 564 ЛА8. Питается приемник 16 от стабилизированного источника напряжения ± 15 В.

Индикация о принятии решения по распознаванию ранга рассеивателей 55 осуществляется световым и звуковым сигналом распознавателя 26. Его компаратор - детектор уровня 35 сравнивает напряжение с выхода детектора с опорным напряжением, заданным ЭСРПЗУ 28. В случае превышения опорного напряжения компаратор 35 с выхода фильтра 36 выдает сигнал на буферный каскад сдвига уровня 37 на транзисторе КТ 503 Г и светодиод 38 индицирует наличие сигнала. Одновременно с этим при помощи транзистора ТЗ-КТ 315 Г запускается управляемый звуковой генератор 39. Звуковые колебания подаются через буферный каскад на транзисторе КТ 315 Г на динамическую головку 40.

Радиокомплекс позволяет измерять дальность до цели-рассеивателя 55, для чего выделенные приемником 16 сигналы поступают на обнаруживатель 42 и используются для определения дальности до обнаруженного рассеивателя 55, размещенного на раненом или на медицинском объекте путем вычисления времени между посылкой зондирующего сигнала передатчика 1 и приемом отраженного сигнала, умноженного на половину скорости распространения радиовол (1 мкс соответствует 149,85 м).

Измеритель дальности 25 работает следующим образом.

На вход квадратора 30 измерителя дальности 25 поступает уменьшенный по амплитуде зондирующий сигнал с выхода усилителя мощности 4, который подвергается возведению в квадрат (поскольку такая же операция осуществляется над зондирующим сигналом и в субгармоническом рассеивателе 55). Затем после фильтрации с помощью фильтра 31 колебания поступают на вход управляемой линии задержки 32. На входы схемы умножения-коррелометра 32 поступают принятый сигнал с выхода усилителя низкой частоты 22 приемника 16 и сигнал с линии задержки 32, которые перемножаются. При этом дальность до цели определятся по величине задержки в управляемой линии задержки 32 по максимуму сигнала на выходе схемы уможения 33, величина которого отображается на индикаторе 50. Пеленгование индивидуальных рассеивателей 55 осуществляется за счет определения азимута радиоперадающей антенны антенного блока 10 одним из известных способов, например по максимуму принимаемого сигнала. Блоками, которые определяют достижение максимума сигнала, являются низкочастотная часть приемника 16, соединенная с телефонами 23 - звуковым индикатором и измеритель азимута 43.

Классификация субгармонических рассеивателей 55 по принадлежности к рангу объекта розыска по трем градациям, например солдат, офицер, генерал, осуществляется за счет того, что на один и тот же зондирующий сигнал радиолокатора каждый из трех рассеивателей 55 откликается по-разному (по частоте и звуку). Это происходит потому, что рассеиватель первого ранга 55-1, предназначенный для рядового и сержантского состава, в качестве преобразователя 57 имеет колебательный контур, состоящий только из индуктивности 59 и емкости 60 - полупроводникового диода типа Д311, рассеиватель второго ранга 55-2, предназначенный для младших и старших офицеров, содержит преобразователь в виде цепи, состоящей из индуктивности 61, последовательно соединенной с контуром, также состоящим из индуктивности 62 и емкости 63 - диода типа Д311, индивидуальный субгармонический рассеиватель, предназначенный для генералов 55-3, содержит преобразователь, состоящий из двух колебательных контуров, а именно внутренний контур - из емкости 66 - диода типа Д311 и резистора 67, соединенный параллельно с внешним контуром, состоящим из индуктивности 64 и емкости 65 - диода типа Д 311. Введение в параметрически возбуждаемый внутренний контур преобразователя 57 рассеивателя розыска объекта третьего ранга 55-3 цепи автосмещения - параллельно соединенных резисторов 67 и конденсатора 66 - диода типа Д311 приводит к автомодуляционному режиму работы этого рассеивателя 55-3 вплоть до прерывания генерации, воспринимаемой динамической головкой 40 распознавателя 26. При малых уровнях автосмещения в основе этого явления лежит расстроечный механизм срыва колебаний. Этот режим как раз и использован для придания каждому рассеивателю 55 индивидуальных признаков для их классификации по тому или иному рангу объекта розыска. Частоты возбуждаемых в контурах рассеивателей 55 колебаний F₁ и F₂ удовлетворяют условию: F_а.с. = F₁ + F₂.

Изменяя соотношение частот F₁ и F₂, можно создавать достаточно широкий набор рассеивателей 55, отличающихся частотами формируемых сигналов. Таким образом, индивидуальный субгармонический рассеиватель 55, представляет собой электродинамическую пассивную структуру, которая при попадании в электромагнитное поле зондирующего сигнала источника создает рассеянный радиосигнал со специальными составляющими, лежащими вдвое ниже частоты падающего поля. Он содержит также приемную антенну 56, согласованную с зондирующим сигналом на его частоте и соединенную с преобразователем - пассивной цепью 67, осуществляющей операцию преобразования энергии поступающего на ее вход сигнала с частотой зондирования в сигнал с частотой, вдвое меньшей частоты зондирующего сигнала и подключенной к передающей антенне 58, согласованной с преобразованным сигналом на половинной частоте рассеивателя 55. Приемная антенна 56 рассеивателя 55 преобразует энергию электромагнитных волн передатчика 1 в энергию колебаний зондирующего сигнала, подводимых к преобразователю 57.

Получение информации о количестве пассивных рассеивателей 55 в группе осуществляется на основе оценки числа наблюдаемых значений амплитуды ответных сигналов. Обработка принимаемых сигналов сводится к решению задачи различения их уровней и определения их числа. Требование максимального использования энергии падающих волн или получения максимального КПД рассеивателя 55 выполняется путем увеличения эффективной площади приемной антенны 56, уменьшения потерь в ней и согласования входного сопротивления преобразователя 57 с выходным сопротивлением приемной антенне 56. В качестве приемной антенны 56 использован полуволновый вибратор - электрический диполь с эффективной площадью, равной 0,86 длины волны (лямбда) в квадрате, и выходным сопротивлением в 73 Ом. Длина рассеивателя 55 равна 1,17 м, толщина вибратора - 1,3 мм, размеры параметрически возбуждаемого контура 40х10х10 мм, масса рассеивателя 55 - не более 50 г. Излучаемая мощность передатчика 1-17 Вт. КНД передающей антенны - 10 дБ. КСВ - антенны - 1,2. Излучение непрерывное. Чувствительность приемника 16-154 дБ/Вт. КНД и КСВ приемной антенны - соответственно 8 дБ и 1,3. Потребляемая мощность радиокомплекса - 120 Вт, масса - 10 кг, объем аппаратуры - 20 дм³. Масса приемо-передающей антенны - 6 кг, габаритные размеры 1,2х1,2х1,5 м.

Радиус обнаружения лежащего раненого при размещении рассеивателя 55 в его одежде - до 200 м. Максимальная дальность обнаружения рассеивателей 55, расположенных на высоте 2 м от земли, на слабопересеченной местности с помощью экспериментального образца радиокомплекса розыска раненых составила 400 м, а густом лесу - 100 м. Точность выхода на объект розыска при возможности регулировки мощности зондирующего сигнала до 10 м. Точность определения расстояния одиночного объекта - 10 м. Точность определения азимута одиночного объекта - 5^o. Количество распознаваемых классов рассеивателей 55-3.

При использовании непрерывного монохроматического зондирующего сигнала передатчика 1 для обнаружения группы пассивных субгармонических рассеивателей 55 и распознавания их количества в группе в режиме кругового обзора сигнал, генерируемый группой несвязанных рассеивателей 55, представляет собой последовательность откликов со случайно меняющейся амплитудой, принимающей определенное число дискретных значений, которое связано с числом рассеивателей 55 в группе. Эти особенности рассеивания радиоволн используются приемником 16 радиолокатора для оценки числа рассеивателей 55 в группе путем подсчета числа значений амплитуд принимаемого сигнала. Поскольку реальные рассеиватели 55 отличаются друг от друга по порогу возбуждения, по типу колебательного контура преобразователя 57 и могут находиться на разных расстояниях, то оценка их числа в группе осуществляется путем подсчета переходов-скачков амплитуды и фазы принимаемого сигнала при увеличении потока зондирующего поля, приводящего к последовательному возбуждению рассеивателей 55, входящих в группу. Обработка принимаемых сигналов здесь сводится к решению задачи различения их уровней и определения их числа.

Для реализации адаптивного обзора в состав радиокомплекса включен блок управления 47 антеннами, с помощью которого осуществляется управление антенной решеткой, реализован алгоритм и процедуры обзора. В процедурах последовательного адаптивного обзора предусматривается скачкообразное перемещение луча в пределах рабочей зоны от одного ее элемента к другому. При этом луч задерживается в очередном направлении на некоторое время. Однако длительность такого радиоконтакта с каждым элементом зоны имеет переменную случайную величину, изменяющуюся в соответствии с данными радиолокационного наблюдения, полученными на предшествующих этапах работы радиокомплекса. Для адаптации режима обзора используется информация о помеховой обстановке, которая образуется при работе радиолокатора и формируется в памяти блока управления 47 антеннами в виде "карты помех". Адаптивный обзор имеет более высокие качественные показатели и обеспечивает меньшее среднее время поиска целей-рассеивателей 55.

Сканирование лучом осуществляется с помощью блока управления 47 антеннами и электромеханического привода антенного блока 10. В состав привода входят электродвигатель 46 и электромеханизм поворота антенн 45, с которым сопрягаются датчики угловых координат 44, информация от которых поступает на индикатор 50 и блок съема координат 41. Синхронизатор 53 создает последовательность синхроимпульсов и осуществляет согласование работы во времени всех элементов радиокомплекса. В последнем применен двумерный индикатор 50 с радиально-круговым растром и яркостной отметкой целей. Индикатор 50 содержит электронно-лучевую трубку 51 с отклоняющей и центрирующей системами, блоки формирования развертки 49, 52 и меток 54 дальности, устройства питания. На передней панели индикатора 50 размещен пульт 27 с органами управления. Развертка дальности создается по поступлению синхроимпульса блоком развертки 52 по дальности и заключается в линейном перемещении электронного луча трубки 51 от центра экрана к периферии. Одновременно блоком развертки 49 по азимуту синхронно с вращением антенн производится угловое вращение развертки. Сигналы с выхода приемника 16 модулируют интенсивность луча электронно-лучевой трубки 51 и соответственно яркость свечения экрана. Яркость свечения отметок целей усиливается по мере увеличения выходного сигнала приемника 16, блок съема координат 41 выполняет функции обнаружения сигналов, измерения азимута и дальности без участия оператора и включает в себя обнаружитель 42, измерители дальности 25 и азимута 43. Измеренные значения координат передаются в блок управления 47 антеннами, где осуществляется вторичная обработка сигналов, в которую вовлекается информация, поступающая в течение многих периодов обзора. В задачу вторичной обработки входит слежение за месторасположением группы целей. Суть слежения составляет цифровая фильтрация последовательности отсчетов координат, реализуемая в блоке управления 47 антеннами. Оценки координат, выдаваемые блоком съема 41 координат, вырабатываются на основании данных, поступивших в текущем и предшествующих циклах обзора. Благодаря этому фильтрация обеспечивает сглаживание случайных ошибок отдельных измерений, выделение закономерного изменения координат, расчет текущих оценок координат и экстраполированных на последующие моменты времени. Все это значительно повышает точность определения координат целей - субгармонических рассеивателей 55 по дальности и азимуту по сравнению с прототипом.

С целью компенсации слабого рассеивания сигналов пассивных субгармонических рассеивателей 55 путем синхронного приема отраженных сигналов полоса приемника 16 сужена примерно с 100 раз, т.е. на 20 дБ повышена его чувствительность. С целью увеличения уровня отраженного сигнала рассеивателя 55 путем увеличения его КПД за счет повышения мощности, отдаваемой в нагрузку на субгармонической частоте, и уменьшения мощности, поглощаемой самим преобразователем 57 рассеивателя 55, особенно в области малых потоков зондирующего сигнала, параметры элементов колебательных контуров каждого субгармонического рассеивателя 55 выбраны из условия обеспечения резонанса в колебательном контуре на частоте, в два раза меньшей частоты зондирующего сигнала передатчика 1, а приемная и передающая антенны рассеивателя 55 выполнены из высокопроводящего покрытия и с максимальной эффективной площадью.

Таким образом, применение индивидуальных пассивных субгармонических рассеивателей 55 в радиокомплексе розыска раненых, осуществляющих операцию деления частоты на два, позволяет избавиться от фоновых помех - нелинейных продуктов с частотой полезного сигнала, возникающих в приемно-передающем тракте радиокомплекса, а также в соединениях, элементах металлических конструкций, содержащих несовершенные электрические контакты, самого автотранспорта - носителя радиокомплекса. Более того, их использование дает возможность классифицировать субгармонические рассеиватели 55 по принадлежности к определенному рангу объекта розыска по трем градациям, например воинское звание раненого - солдат, офицер, генерал. Итак, индивидуальные субгармонические рассеиватели 55 в зависимости от вида преобразователя 57 генерируют заранее заданные сигналы, которые классифицируются по частоте распознавания 26 радиокомплекса розыска раненых.

Формула изобретения

1. Радиокомплекс розыска маркеров, содержащий нелинейный радиолокатор, включающий передатчик, выполненный в виде блока задающего генератора, выход которого соединен с входами блока гетеродина и усилителя мощности, выход которого подключен к передающей антенне антенного блока, приемник, соединенный с приемной антенной, блок съема координат, содержащий измеритель дальности, подключенный к обнаружителю, соединенный с измерителем азимута, связанным с блоком управления антеннами, соединенным с блоком управления лучом, подключенным к антенному блоку, причем второй вход измерителя азимута подключен к выходу датчика углового положения и первому входу индикатора, а вход датчика углового положения соединен с электромеханизмом поворота антенн, связанным с электродвигателем и антенным блоком, второй вход электронно-лучевой трубки индикатора соединен с выходом блока развертки дальности, подключенным к первому выходу синхронизатора, который соединен с входом измерителя дальности и блока формирования меток дальности индикатора, выход которого подсоединен к третьему входу электронно-лучевой трубки индикатора, второй выход синхронизатора подключен к второму входу первого кварцевого генератора передатчика, пульт управления соединен с электрически стираемым репрограммируемым постоянным запоминающим устройством, первый выход которого подключен через блок переключения кварцев к первому входу первого кварцевого генератора передатчика, а второй выход усилителя мощности передатчика соединен с входом квадратора измерителя дальности, при этом выход блока генеродина передатчика соединен с вторым входом кольцевого смесителя приемника, первый вход которого подсоединен к выходу антенного блока, а выход кольцевого смесителя соединен с входом кварцевого фильтра, выход которого подключен к входу усилителя промежуточной частоты, выход которого соединен с первым входом ключевого детектора, второй вход которого подключен к гетеродину приемника, а выход соединен с входом усилителя низкой частоты, к первому входу которого подключен телефон, а второй выход усилителя низкой частоты приемника соединен с выходным разъемом, к которому подключен измеритель дальности, обнаружитель, электронно-лучевая трубка индикатора, блок управления антеннами и распознаватель, при этом в состав радиокомплекса входят индивидуальные пассивные субгармонические рассеиватели объектов розыска, размещенные на этих объектах, причем первый индивидуальный пассивный субгармонический рассеиватель, размещенный на объекте розыска первого ранга, содержит приемную антенну, соединенную с пассивной цепью-преобразователем, выполненным в виде колебательного контура, состоящего из параллельно соединенных первой индуктивности и емкости первого полупроводникового диода, подключенного к передающей антенне рассеивателя, отличающийся тем, что в него дополнительно введены второй и третий индивидуальные пассивные субгармонические рассеиватели, размещенные на объектах розыска второго и третьего ранга, причем второй индивидуальный пассивный субгармонический рассеиватель, выполненный в виде маркера объекта розыска второго ранга, содержит приемную антенну, выполненную в виде полуволнового вибратора и соединенную с преобразователем частоты зондирующего сигнала, включающим вторую индуктивность и колебательный контур из параллельно соединенных третьей индуктивности и емкости второго полупроводникового диода, подключенного к передающей антенне, выполненной также в виде полуволнового вибратора, третий индивидуальный пассивный субгармонический рассеиватель для объекта розыска третьего ранга содержит приемную антенну, выполненную в виде полуволнового вибратора и соединенную с преобразователем частоты зондирующего сигнала, включающим внешний колебательный контур из параллельно соединенных четвертой индуктивности и емкости третьего полупроводникового диода, соединенный с внутренним колебательным контуром, содержащим емкость четвертого полупроводникового диода и резистор, а выход преобразователя частоты зондирующего сигнала подключен к передающей антенне, выполненной также в виде полуволнового вибратора, при этом распознаватель ранга объекта розыска выполнен в виде блока идентификации принимаемых радиосигналов по различной звуковой окраске, собранного на базе сравнительного компаратора-детектора уровня, причем один из входов распознавателя подсоединен к второму выходу усилителя низкой частоты приемника, выход его подключен к динамику, а второй вход распознавателя соединен с вторым выходом электрически стираемого репрограммируемого постоянного запоминающего устройства.

2. Радиокомплекс по п.1, отличающийся тем, что распознаватель ранга объекта розыска содержит последовательно соединенные детектор уровня, выход которого подключен к входу сглаживающего фильтра, соединенного с блоком сдвига уровня сигнала, первый выход которого подключен к световоду, а второй его выход соединен с управляемым звуковым генератором, выход которого подключен к динамику.

РИСУНКИ

Рисунок 1