Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат



Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат
Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат
Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат
Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат
Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат
Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат
Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат

Владельцы патента RU 2710026:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных и гидроакустических системах при организации комбинированных каналов связи в морских условиях. Достигаемый технический результат – увеличение времени сеанса связи между движущимся подводным объектом и летательным аппаратом. Указанный результат достигается за счет того, что изменяют частоту электромагнитных волн синхронно с изменением угла падения по определенному закону. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области специальной радиотехники, и может быть использовано в радиолокационных и гидроакустических системах при организации комбинированных каналов связи в морских условиях.

Известно, что при передаче информации между объектами, находящимися в разнородных физических средах (вода, воздух, грунт и др.), возникает проблема выбора: или единого оптимального носителя сигнала для этих сред, или оптимизации согласования различных носителей на границе раздела сред.

В частности, при организации связи на море для передачи сообщений от подводного объекта (ПО) на летательный аппарат (ЛА) может быть использован способ радиолокационного считывания акустических вибраций водной поверхности, облучаемой гидроакустическими волнами Ю.П. Дьяков, К.К. Ляпин, Н.И. Поздняков и др. Радиофизический метод зондирования гидроакустических полей. / Тезисы четырнадцатой Всесоюзной школы-семинара по статистической гидроакустике. - М: Акустический институт им. акад. Н.Н. Андреева АН СССР, 1986, с. 94-97; Патент РФ на изобретение №2257692 от 28.06.2005], см. Фиг. 1.

Акустический излучатель помещен в точке А на ПО, частота акустических волн Ωa. Излучатель электромагнитных волн (ЭМВ) с частотой ω находится на ЛА в точке В. В общем виде отраженный сигнал ищется в точке С, он состоит из трех компонент: средней (СК) с частотой ω и двух комбинационных - верхней (ВКК) и нижней (НКК) с частотами соответственно ω+Ωa и ω - Ωa. Обозначения расшифрованы ниже.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ передачи информации, известный из статьи [Ю.П. Дьяков, К.К. Ляпин, Н.И. Поздняков и др. Радиофизический метод зондирования гидроакустических полей] и рассматриваемый в качестве прототипа, согласно которому предполагается фиксированное положение в пространстве как ПО, так и ЛА (вертолет, дирижабль, геостационарный спутник). При этом реализуется главное преимущество: полезная часть отраженного сигнала (ВКК) при соблюдении определенных условий направлена точно на ЛА (точка С совмещается с точкой В, Фиг. 1).

Однако в реальной обстановке на море и ПО и, особенно, ЛА (обычно -самолет) перемещаются в пространстве, ориентация антенн также заранее неизвестна, поэтому поиск и удержание в контакте освещаемых на поверхности зон («пятен засветки») на водной поверхности вырастает в сложную техническую и тактическую задачу.

Согласно способу, описанному в патенте [Патент РФ на изобретение №2257692 от 28.06.2005], эта задача в какой-то мере решается предварительным вызовом, посылаемым с ЛА на ПО с помощью лазерного луча, в результате чего их антенные устройства ориентируются встречно. Однако с изменением угла облучения поверхности электромагнитными волнами диаграмма направленности ВКК уходит из захвата антенной ЛА, и время связи значительно сокращается.

Целью предполагаемого изобретения является увеличение времени сеанса связи между движущимися подводным объектом и летательным аппаратом посредством удержания направленности ВКК путем перестройки частоты ω.

Теоретические расчеты показывают [Ю.П. Дьяков, К.К. Ляпин, Н.И. Поздняков и др. Радиофизический метод зондирования гидроакустических полей], что отраженная верхняя комбинационная компонента (ВКК) электромагнитных волн, несущая полезную информацию, может быть записана в виде:

где:

К - волновое число ЭМВ;

Ка - волновое число акустических волн;

Еизл - напряженность поля, излучаемого с ЛА;

ω - круговая частота ЭМВ;

R0 - расстояние от ЛА до центра облучаемого участка;

Ra0 - расстояние от ПО до центра облучаемого участка;

r0 - расстояние от точки наблюдения до центра облучаемого участка;

М, N - коэффициенты, учитывающие векторные соотношения падающей и отраженной волн;

- орт направления падения акустической волны в текущую точку поверхности ξ(x,y,t),

q0 - орт направления падения ЭМВ;

х, z - орты координат;

v - орт нормали к поверхности ξ(x,y,t),

- амплитуда вибрации поверхности воды,

ρса - акустический импеданс воды,

Pm - амплитуда акустического давления,

Ωa - круговая частота акустических колебаний,

- единичный вектор поляризации падающей и рассеянной волны соответственно;

и - орты волновых векторов падающего и рассеянного электромагнитного поля;

- приращение расстояния до текущей точки на поверхности моря по сравнению с расстоянием до начала координат, которое помещено в середину освещаемой площадки;

- орт нормали к поверхности крупных волн;

, где - орт нормали к поверхности Σ(x,y,t)

При выполнении условия:

т.е. при встречном облучении и при Ка=2К показатель экспоненты ВКК в выражении (1) обращается в 0, и ВКК не зависит от крупного морского волнения. При этом максимум отраженного ЭМ поля ВКК наблюдается в направлении, определяемом условием:

где λ и λa - длины волн ЭМ и акустической соответственно.

При постоянстве частот облучения в случае отклонения направления падения ЭМВ от встречного на некоторый угол Θ произойдет симметричное отклонение ВКК на такой же угол, см. Фиг. 2:

т.е. ВКК, несущая полезную информацию, выйдет из диаграммы направленности приемной антенны ЛА, и связь прервется.

Переходя к частотам, выражение (3) записываем:

где с и ca соответственно скорости электромагнитных и акустических волн.

Поставив в зависимость от времени частоту ЭМВ ω и угол Θ и дифференцируя, получаем:

Поставленная изобретением цель достигается тем, что синхронно с изменением угла облучения при пролете ЛА изменяют частоту облучения ЭМВ ω в соответствии с выражением (5). При этом максимум переизлученной ВКК будет оставаться в пределах диаграммы направленности приемной антенны ЛА, продлевая сеанс передачи информации.

Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат, основанный на встречном облучении участка морской поверхности с подводного объекта акустическими волнами и с летательного аппарата электромагнитными волнами, отличающийся тем, что, с целью увеличения времени сеанса связи, частоту электромагнитных волн изменяют синхронно с изменением угла падения волн в соответствии с законом:

где: с и са соответственно скорости электромагнитных и акустических волн;

ω - частота облучения электромагнитных волн;

Ω - частота акустических колебаний;

Θ - угол облучения электромагнитной волной морской поверхности при полете летательного аппарата;

обеспечивая нахождение максимума переизлученной верхней комбинационной компоненты электромагнитной волны в пределах диаграммы направленности приемной антенны летательного аппарата.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрооборудованию автомобилей. Система активного шумоподавления и активного подавления вибрации, содержит контроллер; аудио подсистему с микрофоном для обнаружения шума и динамик для вывода шумоподавляющего звука.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для защиты от структурных (имитационных) помех радиоканалов, использующих сигналы с двухпозиционной частотной манипуляцией (ЧМ-2).

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах связи. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости средств связи.

Изобретение относится к электротехнике, лазерной и оптоволоконной технике. Устройство для генерирования и передачи по оптоволоконной линии электромагнитных колебаний заданной частоты (в том числе и промышленной частоты) на основе аппроксимации синусоидальной функции последовательностью импульсных функций с использованием силового и информационного каналов содержит: блок управления, блок генерирования и инжектирования импульсов силового светового потока лазерной частоты, блок генерирования и инжектирования информационных импульсов светового потока лазерной частоты, оптоволоконную линию передачи силового светового потока лазерной частоты, оптоволоконную линию передачи информационного светового потока лазерной частоты, фотовольтаический приемник импульсов силового светового потока лазерной частоты, фотовольтаический приемник импульсов информационного светового потока лазерной частоты, схему формирования периодического электрического выходного сигнала заданной частоты Выходной сигнал устройства формируется из последовательности электрических импульсов одинаковой длительности.
Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано в адаптивных радиолиниях с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Технический результат - повышение своевременности передачи сообщений в помехозащищенной радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты.

Изобретение относится к радиолокации, может быть использовано в аппаратуре обнаружения целей на фоне импульсных помех, действующих по боковым лепесткам диаграммы направленности радиолокационной станции (РЛС).

Группа изобретений относится к системам управления. Способ индивидуального управления нагрузками заключается в следующем.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах радиосвязи. Технический результат состоит в увеличении пропускной способности передачи.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от импульсных, в том числе ответных, помех. Достигаемым техническим результатом является компенсация импульсной помехи, при сохранении условий приема сигналов, отраженных от цели.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям, устанавливаемым на подвижных объектах. Достигаемый технический результат – решение целевых задач и получение координатной информации для осуществления траекторного взаимодействия при групповых действиях самолетов.

Изобретение относится к области определения координат летательных аппаратов и может быть использовано в военной технике. Достигаемый технический результат - определение координат летательных аппаратов при производстве внешнетраекторных измерений дальномерно-пеленгационным способом с двух измерительных пунктов по азимуту, углу места и дальности и оценка его точности.

Изобретение относится к области определения координат летательных аппаратов различного назначения и может быть использовано в военной технике. Достигаемый технический результат - разработка способа определения координат летательных аппаратов при наличии минимально необходимого объема информации, а также оценка точности позиционирования объекта.

Изобретение относится к области пассивной оптической локации и может быть использовано для обнаружения оптических импульсных сигналов на фоне мощной фоновой засветки и для определения времени прихода оптического сигнала на фоне помех.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям (радиолокаторам), устанавливаемым на летательных аппаратах. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации функции обнаружения малоскоростных и неподвижных целей на фоне поверхности земли.

Изобретение относится к области радиолокационной техники, а именно к способам определения угловых координат измерений произвольного количества точечных близко расположенных целей.

Изобретение относится к области радиопеленгования импульсных радиоизлучателей электромагнитной энергии (например, молниевых разрядов) в приземном волноводе Земля - ионосфера.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для сокращения времени обзора направления. Достигаемым техническим результатом изобретений является сокращение временных затрат на обнаружение подвижных целей и на измерение их координат в условиях действия пассивных помех.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ), и может быть использовано в навигационных, пеленгационных, локационных средствах для определения местоположения ИРИ с летательного аппарата (ЛА), в частности с беспилотного ЛА.

Изобретение относится к области создания портативных навигационных приемников, а также средств автономного контроля навигационных сигналов спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS.

Изобретение предназначено для использования в локации для получения картины сечения внутренних органов человека и картографирования непрозрачных в оптическом диапазоне сред или объемов вещества для выявления их внутренней структуры.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных и гидроакустических системах при организации комбинированных каналов связи в морских условиях. Достигаемый технический результат – увеличение времени сеанса связи между движущимся подводным объектом и летательным аппаратом. Указанный результат достигается за счет того, что изменяют частоту электромагнитных волн синхронно с изменением угла падения по определенному закону. 2 ил.

Наверх