Бесконтактное кодовое электронное отпирающее устройство повышенной секретности
Владельцы патента RU 2475860:
Рябцев Борис Валерьевич (RU)
Алексеев Юрий Тимофеевич (RU)
Кузнецов Виталий Павлович (RU)
Устройство относится к радиоэлектронным средствам защиты и может быть использовано при конструировании охранных систем. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение секретности и надежности отпирания (рассоединения, расстыковки) любых охраняемых технических объектов, имеющих в своем составе исполнительный замковый механизм. Он достигается тем, что устройство содержит: радиочастотный передатчик малой мощности с кодовой импульсной модуляцией высокочастотного сигнала в виде электронного ключа, состоящего из шифратора, модулятора, задающего генератора, антенны и кнопок управления модуляцией; приемное устройство, состоящее из антенны в виде спирали, приемника, дешифратора и интегрирующей цепочки управляемых последовательно соединенных тринисторов; входное устройство в составе геркона и соленоида, размещенных вместе с антенной приемного устройства на каркасе из немагнитного материала; аккумулятор с автоматической подзарядкой; антенна электронного ключа выполнена в виде латунной трубки, заканчивающейся магнитным стержнем того же диаметра, что и трубка, в полость которой встроен геркон; наружный диаметр антенны электронного ключа и внутренний диаметр входного отверстия в каркасе входного устройства соизмеримы; входное устройство заключено в металлический экран. 3 ил.
Устройство относится к радиоэлектронным средствам защиты и может быть использовано при конструировании охранных систем повышенной секретности.
Известны различные автомобильные охранные противоугонные системы отечественного и зарубежного производства, электронные и механические, характеризующиеся различными схемами и способами их подключения к элементам автомобиля (Андрианов В.И., Соколов А.В. Автомобильные охранные системы. Справочное пособие. - СПб.: Арлит, 2000 г.), а также охранные системы отечественных производителей PANTERA, TOMAHAWK, SOBR, STARLINE, SCHERKHAN, BLACK BUG, DRAGAN и другие, а также охранные системы, в частности, фирмы Magic Systems (г. Санкт-Петербург) - системы контроля автомобиля CAR-Online и Car Mobile, суть которых заключается в установке на автомобиле сигнализации, GSM-пейджера и обеспечении определения текущего местоположения автомобиля с помощью компьютера, подключенного к Интернету, или сотового телефона, оснащенным поддержкой Java-приложений и стандартом Bluetooth. Кроме того, например, система Car Mobile обеспечивает возможность дистанционной передачи команд на автосигнализацию посредством компьютера, подключенного к Интернету, или сотового телефона, в частности на запуск или блокировку двигателя, а также установку в автомобиле фотокамеры. Эта система может быть использована как для дистанционного управления автосигнализацией, так и для наблюдения за транспортным средством.
Все эти системы, включающие в себя дистанционное управление носимым брелоком, работающим на инфракрасном излучении, требуют прямой видимости. Более поздние модели брелоков используют работу охранных систем на радиочастоте. Они конструктивно более сложны, но не требуют прямой видимости охраняемого объекта.
Брелоки также используются в охранных системах жилых домов, складских помещений, гаражей. Такие брелоки могут иметь клавиатуру, на которой пользователь для получения доступа к объекту должен ввести PIN-код.
Известен также бесконтактный релейный кодовый замок с пятизначным шифром (И.Н.Сидоров. «Электронные кодовые замки», С.-Петербург, «Полигон», 2000 г.), устанавливаемый на дверях охраняемых объектов, содержащий кодовое устройство, электрическую часть (блок питания, исполнительные реле привода) и исполнительный механизм.
Однако все рассмотренные охранные системы обладают низкой надежностью из-за наличия у них следующих недостатков:
1. Легкая доступность к управляющей части кодового замка, расположенной с внешней стороны охраняемого объекта (на брелоке, сотовом телефоне), и возможность перехвата сигнала посторонними техническими средствами в момент его подачи на охраняемый объект.
2. Постоянное нахождение охранной системы во включенном режиме.
Кроме того, такие охранные системы обладают существенно высокой стоимостью комплектации и установки в потребительском сегменте «цена - надежность».
Задачей изобретения является создание бесконтактного кодового электронного отпирающего устройства повышенной секретности и надежности отпирания (рассоединения, расстыковки) любых охраняемых технических объектов, имеющих в своем составе исполнительный замковый механизм.
Задача достигается тем, что устройство содержит радиочастотный передатчик малой мощности с кодовой импульсной модуляцией высокочастотного сигнала в виде электронного ключа, состоящего из последовательно соединенных шифратора, модулятора, задающего генератора, антенны и кнопок управления модуляцией, а также содержит приемное устройство, состоящее из последовательно соединенных антенны в виде спирали, приемника, дешифратора и интегрирующей цепочки управляемых последовательно соединенных тринисторов, входное устройство, в составе геркона и соленоида, размещенных вместе с антенной приемного устройства, на каркасе из немагнитного материала, и аккумулятор с автоматической подзарядкой, причем антенна электронного ключа выполнена в виде латунной трубки, заканчивающейся магнитным стержнем того же диаметра, что и трубка, в полость которой встроен геркон, при этом наружный диаметр антенны электронного ключа и внутренний диаметр входного отверстия в каркасе входного устройства соизмеримы, а входное устройство заключено в металлический экран.
На фиг.1 представлена блок-схема бесконтактного кодового электронного отпирающего устройства повышенной секретности; на фиг.2 - «пассивный режим» устройства (конструктивная схема расположения элементов устройства до его приведения в «активный режим»); на фиг.3 - «режим ожидания» устройства (конструктивная схема расположения элементов устройства, готового к работе в «активном режиме»).
Направления основных функциональных процессов в устройстве обозначены стрелками. Функциональные элементы устройства обозначены:
1 - шифратор,
2 - модулятор,
3 - задающий генератор,
4 - антенна электронного ключа,
5 - магнитный стержень,
6 - геркон,
7 - источник питания,
8 - приемник,
9 - дешифратор,
10 - интегрирующая цепочка управляемых последовательно соединенных тринисторов,
11 - антенна в виде спирали,
12 - геркон,
13 - соленоид,
14 - аккумулятор с автоматической подзарядкой,
15 - исполнительный замковый механизм,
16 - латунная трубка,
17 - каркас,
18 - входное отверстие каркаса,
19 - кнопка управления,
20 - корпус электронного ключа,
21 - экран.
Устройство содержит (см. фиг.1, 2) электронный ключ, включающий в себя последовательно соединенные шифратор 1, модулятор 2, задающий генератор 3, антенну 4, магнитный стержень 5, геркон 6, источник питания 7; приемное устройство, включающее в себя последовательно соединенные приемник 8, дешифратор 9, интегрирующую цепочку управляемых последовательно соединенных тринисторов 10 и антенну 11; входное устройство, в состав которого входят геркон 12 и соленоид 13; аккумулятор с автоматической подзарядкой 14; исполнительный замковый механизм 15. При этом антенна 4 (см. фиг.2) выполнена в виде латунной трубки 16, заканчивающейся магнитным стержнем 5, в полость которой встроен геркон 6. Антенна в виде спирали 11, а также геркон 12 и соленоид 13 конструктивно размещены на каркасе 17 входного устройства.
Все основные штатные блоки предлагаемого устройства выполнены в стандартной конфигурации с применением современных отечественных электрорадиоизделий.
Устройство работает следующим образом.
Для отпирания (рассоединения, расстыковки) любых технических объектов, т.е. для приведения устройства в «активный режим» (см. фиг.2 и 3), необходимо вставить антенну 4 во входное отверстие 18 входного устройства; при этом геркон 6 установится на одном уровне с соленоидом 13, а магнитный стержень 5 - на одном уровне с герконом 12. Под действием магнитного поля магнитного стержня 5 произойдет замыкание контактов геркона 12, что приведет к включению источника питания 14 и подаче напряжения на приемник 8, дешифратор 9, интегрирующую цепочку тринисторов 10 и соленоид 13, который своим магнитным полем включит геркон 6, что в свою очередь приведет к включению источника питания 7 и подаче напряжения к шифратору 1, модулятору 2 и задающему генератору 4. Устройство примет «режим ожидания» и будет готово к работе в «активном режиме».
После набора закодированного радиосигнала на шифраторе 1 с помощью кнопок 19, расположенных на корпусе 20 электронного ключа, преобразованная высокочастотная составляющая после модулятора 2 и задающего генератора 3 поступит на передающую антенну 4.
Принятый приемником 8 сигнал поступит на дешифратор 9, а затем на интегрирующую цепочку тринисторов 10, работа которых рассчитана на последовательный и строго определенный порядок нажатия кнопок (санкционированный набор закодированного радиосигнала - PIN-код) для срабатывания исполнительного замкового механизма 15; при этом число возможных комбинаций кодирования при попытке несанкционированного набора составляет несколько тысяч.
Незначительная длина антенны 4, расположение ее во время взаимодействия электронного ключа с входным устройством в непосредственной близости к антенне 11, а также использование в конструкции входного устройства в качестве экранирующих элементов: каркаса 17 входного устройства, выполненного из немагнитного материала, металлического экрана 21, надетого на входное устройство, обеспечивают экранизацию высокочастотного радиосигнала и препятствуют его излучению за пределы входного устройства охраняемого объекта, что исключает его обнаружение и фиксацию посторонними техническими средствами.
Высокая степень секретности и надежности устройства по сравнению с рассматриваемыми выше системами достигается за счет следующих факторов:
1. Устройство имеет индивидуальную схему компоновки и установки на разных объектах, при этом входное устройство может быть установлено как в пределах охраняемого объекта, так и за его пределами в произвольном месте.
2. Радиосигнал передатчика помехоустойчив ко всем видам электронных воздействий, он защищен от внешнего сканирования и подавления, не распространяется за пределы охраняемого объекта в связи с тем, что он имеет малую мощность и конструктивно экранирован.
3. Отпирание объекта может быть осуществлено только при совмещении антенны электронного ключа с входным отверстием входного устройства и санкционированном наборе закодированного радиосигнала (PIN-кода) кнопками управления модуляцией. Даже в «режиме ожидания», т.е. при поданном питании, но до набора PIN-кода кнопками управления модуляцией система работать не будет.
4. До отпирания объекта, т.е. до взаимодействия антенны электронного ключа с входным устройством, вся система обесточена.
5. Отсутствует типичный алгоритм работы устройства, в связи с тем что дешифратор приемного устройства соединен с интегрирующей цепочкой управляемых тринисторов, работа которых рассчитана на последовательный и строго определенный порядок нажатия кнопок для срабатывания исполнительного механизма.
6. Система работоспособна в самых труднодоступных местах, таких как тоннели, подземные паркинги, железобетонные укрытия и т.д. Все вышеперечисленные факторы обеспечивают защиту системы от различного рода несанкционированных, злоумышленных и прочих вмешательств, а также при возникновении форс-мажорных обстоятельствах.
Сравнение заявляемого бесконтактного кодового электронного отпирающего устройства повышенной секретности с перечисленными выше техническими решениями в данной области показывает, что оно соответствует критерию «новизна».
Изготовлен и испытан макет бесконтактного кодового электронного отпирающего устройства повышенной секретности. Испытания дали положительный результат.
Бесконтактное кодовое электронное отпирающее устройство повышенной секретности, характеризующееся тем, что содержит радиочастотный передатчик малой мощности с кодовой импульсной модуляцией высокочастотного сигнала в виде электронного ключа, состоящего из последовательно соединенных шифратора, модулятора, задающего генератора, антенны и кнопок управления модуляцией, а также содержит приемное устройство, состоящее из последовательно соединенных антенны в виде спирали, приемника, дешифратора и интегрирующей цепочки управляемых последовательно соединенных тринисторов, входное устройство в составе геркона и соленоида, размещенных вместе с антенной приемного устройства на каркасе из немагнитного материала, и аккумулятор с автоматической подзарядкой, причем антенна электронного ключа выполнена в виде латунной трубки, заканчивающейся магнитным стержнем того же диаметра, что и трубка, в полость которой встроен геркон, при этом наружный диаметр антенны электронного ключа и внутренний диаметр входного отверстия в каркасе входного устройства соизмеримы, а входное устройство заключено в металлический экран.
