Система передачи информации с использованием радио- и оптико-электронных каналов
Владельцы патента RU 2691759:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ (RU)
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для передачи информации абонентам двигающимся на траекториях в зоне прямой видимости друг от друга. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей системы передачи командной или связной информации группе абонентов. Для этого в систему передачи информации введен приемник сигналов ГЛОНАС, выход которого подключен ко входу блока приема/передачи параметров движения, первый выход которого подключен к антенне всенаправленного радиоканала, а второй выход ко входу цифрового решающего блока, выход которого параллельно подключен к управляющим входам передающей управляемой фазированной антенной решетки и блока управления направлением оптического излучения ИК-лазера, информационный вход которого подключен к выходу блока ИК-лазера, при этом выход блока формирования сигнала СВЧ подключен к информационному входу передающей управляемой фазированной антенной решетки, в приемной части введены приемная управляемая фазированная антенная решетка и блок управляемых линзовых объективов, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу цифрового решающего блока, при этом вход блока фотодетекторов подключен к выходу блока управляемых линзовых объективов, а вход конвертора подключен к выходу приемной управляемой антенной решетки. 1 ил.
Изобретение относится к системам передачи информации с помощью электромагнитного излучения, параметры которого модулируются по закону передаваемой информации, и одновременном использовании радио- и оптико-электронных каналов передачи информационных сигналов.
Наиболее близким аналогом предлагаемой системы передачи информации является устройство, включающее передающую и приемную часть по патенту RU 2188510, 2002 г.
Передающая часть содержит: блок формирования сигнала СВЧ (сантиметрового или миллиметрового) диапазонов, нагруженного на рупор, блок формирования сигнала оптического диапазона, нагруженного на оптический излучатель (например полупроводниковый ИК лазер). Кроме того, в состав передающей части входит комбинированная (СВЧ-оптическая) антенна, построенная по схеме Кассейгрена. Антенна содержит: дихроичный элемент, зеркало СВЧ, комбинированное (СВЧ - оптическое) зеркало, имеющее отверстие в центре, и оптическое зеркало. Комбинированное зеркало с одной стороны имеет покрытие с максимумом коэффициента отражения на частоте СВЧ-передатчика, а с другой стороны покрытие с максимумом коэффициента отражения на длине волны ИК-лазера. Рупор, дихроичный элемент, три зеркала установленных соосно. А дихроичный элемент, установлен так, чтобы оптическое излучение излучателя проходило через отверстия в зеркалах.
Приемная часть устройства состоит из отдельных СВЧ и оптического трактов. СВЧ тракт включает приемную антенну, построенную по схеме Кассейгрена, и образованную двумя зеркалами, СВЧ конвертер, приемник и устройство выделения информации. Оптический тракт приемной части содержит линзовый объектив, фотодетектор и устройство выделения информации.
Данное устройство эффективно функционирует в случае стационарного размещения на неподвижных объектах. При необходимости работы в режиме движения очень сложно осуществить поиск и слежение за абонентом.
Поэтому с целью повышения функциональных возможностей для организации связи между объектами, находящимися в движении на различных траекториях и скоростях, в систему вводится всенаправленный низкочастотный радиоканал, по которому между абонентами передается навигационная информация, позволяющая осуществлять нацеливание диаграмм направленности узконаправленных антенн и излучения ИК-лазера на подвижный объект.
Каждый абонент системы в своем составе содержит: приемную и предающую часть. В передающую часть введены приемник сигналов ГЛОНАСС, блок приема/передачи параметров движения, цифровой решающий блок, передающая управляемая антенная решетка, блок управления направлением оптического излучения ИК-лазера. В приемную часть введены приемная управляемая фазированная антенная решетка и блок управляемых линзовых объективов.
Структурная схема системы представлена на фиг. 1.
Передающая часть содержит: источник передаваемой информации (1), выход которого параллельно подключен ко входам блока (2) формирования сигнала СВЧ и блока (3) ИК-лазера, блок (4) приемник сигналов ГЛОНАС, выход которого подключен ко входу блока (5) приема/передачи параметров движения, первый выход которого подключен к антенне всенаправленного радиоканала, а второй выход ко входу цифрового решающего блока (6). Выход блока (2) формирователя СВЧ подключен к информационному входу передающей управляемой фазированной антенной решетки (УФАР) (7), управляющий вход которой объединен с управляющим входом блока (8) управления направлением оптического излучения ИК-лазера, информационный вход которого подключен к выходу блока (3) ИК-лазера и подключен к выходу цифрового решающего блока (6).
Приемная часть содержит: приемную УФАР, блок (10) конвертор, выход которого подключен к первому входу блока (11) выделения информации.
Оптический тракт приемной части содержит блок (12) управляемых линзовых объективов, управляемый вход которого объединен с управляемым входом УФАР (9) и подключен к выходу цифрового решающего блока (6). Информационный выход УЛО (12) через блок (13) фотодетекторов и приемник (14) оптических сигналов подключен ко второму входу блока (11) выделения информации.
Система функционирует следующим образом. От источника (1) передаваемая информация поступает одновременно на входы блока (2) формирования сигнала СВЧ и блока (3) ИК-лазера оптического диапазонов. От блока (4) приемника сигналов ГЛОНАС навигационная информация поступает на вход блока (5) приема/передачи параметров движения откуда с передающего выхода на известной абонентам системы частоте излучается в эфир, а с информационного выхода поступает в цифровом виде в решающий блок (6).
Предполагается, что частота генератора СВЧ в радио-диапазоне составляет десятки ГГц. Выход блока (2) формирования сигнала СВЧ подключен к информационному входу передающей УФАР (7).
В свою очередь для формирования передачи по оптическому каналу вход блока (3) ИК-лазера подключен к выходу блока (1) источника информации, а выход к информационному входу блока (8) управления направлением оптического излучения ИК-лазера.
Для формирования направления диаграмм направленности УФАР (7, 9) и задания направления излучения и приема оптического сигнала с выхода решающего блока (6) на управляющие входы блоков 7, 8, 9, 12 поступает сформированная командная информация.
Принимаемый СВЧ сигнал поступает через УФАР (9) в конвертор, откуда на первый вход устройства (10) выделения сигнала. Принимаемый оптический сигнал поступает в блок (12) управляемых линзовых объективов, откуда через блок (13) фото детекторов и приемник (14) оптических сигналов поступает на второй вход устройства (10) выделения сигнала, где для устранения ошибок проводится сравнение и соответствующая обработка для принятия о верности принятой информации решений.
Поиск технических решений в смежных областях техники не позволил авторам выявить отличительные признаки заявляемого технического решения, что соответствует критерию "изобретательский уровень".
Таким образом, из изложенного выше следует, что предлагаемая система передачи информации с использованием радио- и оптико-электронных каналов обеспечивает достижение положительного технического эффекта - возможности надежной передачи информации между объектами, функционирующими на различных траекториях и скоростях при условии прямой видимости.
Литература:
1. Патент RU 2188510, 2002.
Система передачи информации с использованием радио- и оптико-электронных каналов, содержащая в передающей части источник передаваемой информации, выход которого параллельно подключен ко входам блока формирования сигнала СВЧ и блока ИК-лазера, при этом в приемной части конвертор, выход которого подключен к первому входу блока выделения информации, второй вход которого подключен к выходу приемника оптических сигналов, вход которого подключен к выходу блока фотодетекторов, отличающаяся тем, что в передающей части введены приемник сигналов ГЛОНАСС, блок приема/передачи параметров движения, цифровой решающий блок, передающая управляемая антенная решетка, блок управления направлением оптического излучения ИК-лазера, при этом выход приемника ГЛОНАСС подключен к входу блока приема/передачи параметров движения, первый выход которого подключен к антенне всенаправленного радиоканала, а второй выход ко входу цифрового решающего блока, выход которого параллельно подключен к управляющим входам передающей управляемой фазированной антенной решетки и блока управления направлением оптического излучения ИК-лазера, информационный вход которого подключен к выходу блока ИК-лазера, при этом выход блока формирования сигнала СВЧ подключен к информационному входу передающей управляемой фазированной антенной решетки, в приемной части введены приемная управляемая фазированная антенная решетка и блок управляемых линзовых объективов, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу цифрового решающего блока, при этом вход блока фотодетекторов подключен к выходу блока управляемых линзовых объективов, а вход конвертора подключен к выходу приемной управляемой антенной решетки.
