Устройство обнаружения носимых осколочных взрывных устройств - RU184868U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к области противодействия терроризму и может быть использована в системе защиты объектов.

Известно устройство нелинейной радиолокации, разработанное в рамках программы METRA (США) [1]. При облучении металлического объекта (осколочного взрывного устройства и др.) СВЧ электромагнитным полем из-за наличия нелинейной электрической проводимости («туннельного» эффекта) у металлических контактов в спектре отраженного СВЧ сигнала появляется третья гармоника, фиксирующаяся приемником.

Недостаток данного устройства - низкая эффективность обнаружения из-за малого уровня сигнала на 3-й гармонике наличия собственных гармоник СВЧ передатчика, что снижает дальность обнаружения.

Наиболее близким к заявленной полезной модели является двухчастотное устройство нелинейной радиолокации, с регистрацией комбинационных частот в спектре отраженного сигнала [2].

При этом собственные гармоники СВЧ передатчиков не оказывают помехового влияния на процесс обнаружения. Кроме того, более низкие принимаемые комбинационные частоты третьего порядка (ƒ_пр=2ƒ_1,2-ƒ_2,1), по сравнению с 3-й гармоникой, обуславливают меньшее шунтирующее влияние емкостей нелинейных металлических контактов объектов поиска, увеличивая этим их отражательные свойства.

Недостатком данного двухчастотного устройства является малая дальность обнаружения металлических объектов, в том числе осколочных взрывных устройств.

Скрытно носимое осколочное взрывное устройство представляет собой металлическую пластину, создающуюся из множества контактирующих металлических убойных элементов и расположенную на слое пластида (диэлектрика). Известно, что металлическая пластина обладает резонансными отражательными свойствами, когда ее размеры сравнимы по величине с длиной волны падающего на нее СВЧ поля [3].

Техническим результатом полезной модели является увеличение дальности обнаружения носимых осколочных взрывных устройств.

Поставленный технический результат достигается введением в состав двухчастотного обнаружителя блока перестройки частоты, подключаемого к одному из СВЧ передатчиков и СВЧ приемнику комбинационных частот. За счет изменения частоты зондирующего сигнала осуществляется усиление нелинейных отражательных свойств объекта поиска в виде характерных «всплесков». При этом используются его резонансные свойства и, соответственно увеличивается дальность обнаружения этого объекта.

На фиг. 1 показана структурная схема предполагаемого устройства.

Устройство обнаружения носимых осколочных взрывных устройств (1) содержит СВЧ передающее устройство (2) со стабильной частотой ƒ₁, перестраиваемое по частоте ƒ₂. СВЧ передающее устройство (3), перестраиваемый по частоте приемник комбинационных частот (4), а также введенный блок перестройки частоты (5).

Устройство обнаружения носимых осколочных взрывных устройств работает следующим образом:

Узконаправленные лучи СВЧ электромагнитного поля от передающего устройства (2) на стабильной частоте ƒ₁ и передающего устройства (3) перестраиваемой по частоте ƒ₂ блоком (5) излучается в направлении объекта поиска - осколочного взрывного устройства (1). Отраженный от объекта поиска СВЧ электромагнитный сигнал принимается приемным устройством на комбинационной частоте третьего порядка (4), которая также перестраивается с помощью блока перестройки частоты (5). При этом частоты зондирующих и отраженного сигналов находятся в резонансной области объекта поиска. То есть их длины волн соизмеримы по величине с размерами этого объекта. Это приводит к характерным всплескам амплитуды принимаемого сигнала и, соответственно, к увеличению дальности обнаружения.

С целью подтверждения возможности получения заявленного технического результата был проведен эксперимент в безэховой камере с размерами (3×15 м). Пол камеры и ее стены были покрыты материалом (ТОРА-25). В качестве макетов осколочных взрывных устройств использовались 6 прямоугольных (0,25×0,15 м) и один набор дисковых (∅0,2 м) пластин из различных "убойных" металлических элементов (шарики от шарикоподшипников, гвозди, болты и т.д.). Имитатором ВВ (пластита) служил слой пластилина, в который вдавливались убойные металлические элементы. Вся конструкция обматывалась скотчем [4].

Макет двухчастотной НРЛС включал в себя СВЧ генераторы ГЗ-21, ГЧ-121 (Р_а=0,5 Вт), антенны П6-23А (излучающие), П6-31 (приемная) и приемники SMV-8.5. Изменение частот генератора ГЧ-121 и приемника SMV-8.5 осуществлялось вручную. Частота f₁ опорного генератора ГЗ-21 составляет 1300 МГц и не менялось при проведении эксперимента. Частота f₂ второго генератора ГЧ-121 изменялась дискретно и составляла 1000 МГц, 1050 МГц, 1100 МГц, 1150 МГц. Прием отраженного сигнала на комбинационной частоте 3-его порядка f_ap=2f₂-f_l, осуществляли соответственно приемником SMV-8.5 на частотах 700 МГц, 800 МГц, 900 МГц, и 1000 МГц. Установлено, что "всплески" амплитуды принимаемого СВЧ сигнала от объектов поиска достигали 18-25 дБ, что увеличивало дальность их обнаружения в 1,7-2 раза.

Источники информации

1. Hager R. Harmonic Radar System. IEEE Tr V-AES 12, №2, 1976.

2. Щербаков Г.Н. Применение нелинейной радиолокации для дистанционного обнаружения малоразмерных объектов. Специальная техника, 1999, №1, с. 34-39.

3. Кобак В.О.. Радиолокационные отражатели. М., Советское радио, 1975, с. 121-124

4. М. Штейнберг. Заряд для «пояса шахида» // «Русский базар», №17 (417).

Реферат

Полезная модель относится к области противодействия терроризму и может быть использована в системе защиты объектов. Техническим результатом полезной модели является увеличение дальности обнаружения носимых осколочных взрывных устройств. Поставленный технический результат достигается введением в состав двухчастотного обнаружителя блока перестройки частоты, подключаемого к одному из СВЧ передатчиков и СВЧ приемнику комбинационных частот. За счет изменения частоты зондирующего сигнала осуществляется усиление нелинейных отражательных свойств объекта поиска в виде характерных «всплесков». При этом используются его резонансные свойства, и соответственно увеличивается дальность обнаружения этого объекта. 1 ил.

Формула