Система опознавания "свой-чужой"

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения государственной принадлежности подвижных объектов (самолетов, КА) и их опознавания. Сущность изобретения: в известной системе опознавания "свой - чужой", содержащей запросчик, находящийся на Земле, и ответчик, размещенный на подвижном объекте, дополнительно введены элементы и соответствующие связи между ними, позволяющие в запросчике формировать случайный сигнал запроса и ожидаемый сигнал ответа, закодированный паролем и шифрующим устройством, сравнивать принятый сигнал ответа с ожидаемым и принимать решение "свой" или "чужой", а в ответчике - формировать ответный сигнал по принятому сигналу запроса, а также выполнять функции запросчика, что обеспечивает выполнение задачи опознавания между подвижными объектами. Достигаемым техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение имитоустойчивости системы. 10 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения государственной принадлежности подвижных объектов (самолетов, КА) и их опознавания.

Известна система опознавания "свой - чужой" (см. патент США 3750163 от 31 июля 1973 года), которая обладает высокой имитозащищенностью, но имеет ряд существенных недостатков: 1. Низкая скрытность объектов, на которых установлен ответчик из-за того, что сигналы для опознавания передаются непрерывно. Это является важным демаскирующим признаком, которым может воспользоваться противник при поражении их ракетами с головкой самонаведения на источник излучения.

2 Низкая готовность системы к применению, обусловленная: а) необходимостью предварительной синхронизации запросчика и ответчика на Земле, причем только по проводным каналам. Если синхронизацию осуществлять по радиоканалу, то противник может перехватить сигналы синхронизации, определить частоту импульсных генераторов и исходное состояние счетчиков. Используя сигналы ответчика, противник способен определить алгоритм формирования ответного сигнала; б) необходимостью обеспечить высокую стабильность работы импульсных генераторов, что достигается применением кварцев и их термостатированием. Чтобы температура в термостате достигла заданной величины, необходим определенный интервал времени. До выхода импульсных генераторов на режим предварительную синхронизацию осуществлять нельзя.

3. При кратковременном пропадании напряжения питания, что вполне вероятно в сложных условиях обстановки (при ведении боевых действий), система выйдет из синхронизма и не выполнит свое предназначение.

Известна также система опознавания "свой - чужой" [Власов О.В., Смокин Н. В. Радиооборудование летательных аппаратов. МО СССР. 1971, -c. 219] (прототип), которая лишена перечисленных выше недостатков и включает запросчик, в состав которого входят последовательно соединенные управляющее устройство (УУ), кодирующий счетчик, передатчик, антенный переключатель (АН), выход которого соединен с приемником, антенна, а также последовательно соединенные приемник, декодирующий счетчик, сигнализатор "свой - чужой" и ответчик, включающий последовательно соединенные антенну, АП, приемник, декодирующий счетчик, кодирующий счетчик, передатчик, который через АП соединен с антенной.

Однако этой системе присущ такой недостаток, как низкая имитоустойчивость, т. к. кодирование сигналов ответа основано на применении азбуки кода Морзе. Такой код не обеспечивает высокой имитоустойчивости по двум причинам: - малостъ ансамбля кода, из которого выбирают правильный ответ; - сигнал ответа, будучи перехваченным противником, может быть записан и использован для имитации ответа, поскольку он остается постоянным в течение продолжительного времени (для космических объектов в течение всего времени существования).

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей системы посредством совмещения в ответчике, размещенном на подвижном объекте, функций запросчика и ответчика в одном устройстве и повышение имитоустойчивости системы опознавания "свой - чужой", т.е. ставится задача предложить систему опознавания, которая позволяла бы опознавать одним подвижным объектом другой подвижный объект и обеспечивала бы сколь угодно малую наперед заданную вероятность имитации противником правильного ответа на запрос, независимо от способа формирования ответа, который может быть основан на перехвате сигналов ответа или на использовании априорных данных о структуре сигналов ответа.

Поставленная цель достигается тем, что в известной системе опознавания "свой - чужой", включающей запросчик, в состав которого входят последовательно соединенные УУ, кодирующий счетчик (КС), передатчик (ПРД), AП, выход которого соединен с приемником, антенна, а также последовательно соединенные приемник, декодирующий счетчик (ДКС), сигнализатор "свой - чужой" и ответчик, включающий последовательно соединенные антенну, AП, приемник, ДКС, КС, передатчик, который через AП соединен с антенной, в запросчикс разрывается связь между декодирующим счетчиком и сигнализатором и в схему дополнительно включаются последовательно соединенные первый элемент задержки (ЭЗ), генератор шума (ГШ), формирователь случайного символа (ФСС), регистр памяти (PП), шифровальная колодка (ШК), регистр памяти случайного числа (РПСЧ), первый сумматор по модулю два, второй сумматор по модулю два, выход которого соединен со входом сигнализатора "свой - чужой", а также регистр памяти ответного числа (РПОЧ), вход которого соединен с выходом декодирующего счетчика (ДС), а выход - со вторым входом первого сумматора по модулю два, второй выход УУ соединен со вторым входом PП и вторым входом передатчика, третий выход УУ соединен со вторым входом ФСС и через второй элемент задержки с третьим входом РП, четвертый выход УУ соединен со вторым входом ДКС, пятый выход УУ соединен с третьим входом ДКС, шестой выход УУ соединен со входом запоминающего устройства пароля (ЗУП), вторым входом РПОЧ и вторым входом РПСЧ, выход PП соединен со вторым входом КС, первый вход УУ соединен с выходом первого ЭЗ, второй вход УУ соединен со вторым выходом приемника, а вход первого ЭЗ, третий вход КС, третий вход РПСЧ, второй вход сигнализатора "свой - чужой", третий вход РПОЧ и четвертый вход ДКС соединены вместе и являются входом запросчика, а в ответчике разрывается связь между КС и ДКС и в схему дополнительно вводятся последовательно соединенные первая ШК, вход которой соединен с выходом КС, первый регистр памяти случайного числа, первый сумматор по модулю два, электронный переключатель режима работы, регистр памяти ответного числа, выход которого подключен ко входу КС, последовательно соединенные генератор шума, формирователь случайного символа, регистр памяти, вторая шифровальная колодка, второй регистр памяти случайною числа, второй сумматор по модулю два и сигнализатор "свой - чужой", а также запоминающее устройство пароля, выход которою соединен со вторым входом первого сумматора по модулю два и УУ, первый и девятый выходы которого объединены и соединены со вторым входом ДКС, а второй и десятый объединены и соединены с третьим входом ДКС, объединенные пятый и восьмой выходы подключены ко второму входу КС, а объединенные третий и одиннадцатый выходы соединены со вторым входом первого регистра памяти случайного числа, входом запоминающего устройства пароля, а через первый элемент задержки со вторым входом регистра памяти ответного числа, а через второй элемент задержки с третьим входом второго регистра намята случайного числа, четвертый выход УУ соединен с третьим входом регистра намята ответною числа и вторым входом передатчика, шестой выход УУ соединен со вторым входом формирователя случайного символа, а через третий элемент задержки со вторым входом регистра памяти, при этом третьи входы передатчика и регистра памяти объединены и соединены с седьмым выходом УУ, второй вход электронного переключателя режима работы, первый вход УУ, первый вход элемента развязки объединены и соединены со вторым выходом приемника, вторые входы сигнализатора "свой - чужой", регистра памяти случайного числа, приемника, элемента развязки и управляющего устройства, а также вход генератора шума и третий вход электронного переключателя режима работы соединены вместе и являются входом ответчика, третий выход приемника соединен с третьим входом управляющего устройства, выход регистра памяти соединен с первым входом кодирующего счетчика, третьи входы кодирующего счетчика и первого регистра памяти случайного числа и четвертые входы декодирующего счетчика и регистра памяти ответного числа объединены и соединены с выходом элемента развязки.

Отличительными признаками предлагаемого устройства являются введенные в схему запросчика и ответчика вышеперечисленные элементы и связи между ними, благодаря чему расширяются функциональные возможности системы и повышается ее имитоустойчивость, что соответствует критерию "новизна".

Поскольку совокупность введенных элементов и их связи до даты подачи заявки в патентной и научной литературе не обнаружены, то предлагаемое техническое решение соответствует изобретательскому уровню.

Оценка эффективности работы системы приведена ниже.

Поскольку ответчик выполняет функции как ответчика, так и запросчика, то будем называть его ответчиком-запросчиком.

Структурная схема устройства представлена на фигуре 1. Цифрами на схеме обозначены: 27 - запросчик; 28 - ответчик-запросчик; 1,38 - генератор шума; 2,37 - формирователь случайного символа (ФСС);
3,36 - регистр памяти;
4,23 - кодирующие счетчики (КС);
5,24 - передающие устройства;
6,19, 35 - шифровальные колодки (ШК);
7,20,34 - регистр памяти случайного числа (РПСЧ);
8,12,21,42 - сумматоры но модулю два;
9,26 - приемные устройства;
10,17 - декодирующие счетчики;
11,18- регистры памяти ответного числа;
13,22 - запоминающее устройство пароля;
14,29 - антенные переключатели;
15,25 - управляющие устройства;
16,40 - сигнализатор "свой - чужой";
32 - электронный переключатель режима работы;
30,31,33,39,41 - элементы задержки;
43 - элемент развязки.

Работа системы. Порядок работы системы опознавания рассмотрим по структурной схеме, которая изображена на фигуре 1.

Работа запросчика (27) при формировании и передаче запросного сигнала. Сигналом "запрос" схема запросчика (27) приводится в исходное состояние (импульс "запрос" подается на вход 3 кодирующего счетчика (4), вход 3 УУ (15), вход 3 регистра памяти ответного числа (11), вход 4 ДКС (10), вход 3 регистра памяти случайного числа (7), вход 2 сигнализатора "свой - чужой" и приводит их в исходное состояние).

Одновременно по сигналу "запрос" через элемент задержки (33) включаются генератор шума (1) и УУ (15), которое по заданному алгоритму обеспечивает работу запросчика при передаче запросного сигнала. Временная диаграмма работы УУ (15) при передаче запроса изображена на фигуре 2.

Генератор шума (1) устанавливает формирователь случайного символа (2) в одно из двух устойчивых состояний "1" или "0". Па выходе 3 УУ (15) появляется пачка из m тактовых импульсов (ТИ). Каждый ТИ фиксирует состояние ФСС (2) и переносит его в первую ячейку регистра памяти (3). ТИ с выхода элемента задержки (30) сдвигает символ в следующую ячейку регистра (3). После подачи всей "пачки" ТИ в (3) будет записано m-значное двоичное случайное число запроса (СЧЗ). Импульсом считывания с выхода 2 УУ (15) m-значное двоичное СЧЗ параллельным кодом из (3) переписывается в КС (4), а через ШK (6) в РПСЧ (7).

На фигуре 5 представлен вариант схемы блока (3), где на вход 3 поступают сдвигающие импульсы, на вход 2 - символы случайного числа, а на вход 1 поступает импульс считывания, который обеспечивает перенос информации из ячеек регистра параллельным кодом в следующий элемент схемы (выход 4 на фигуре 5).

Передача СЧЗ выполняется времяимпульсным кодом (ВИК). Кодирующий счетчик (4) осуществляет преобразование СЧЗ в кодовую комбинацию ВИК. Импульс считывания с выхода 2 УУ (15), поступающий на вход передающего устройства (5), используется в качестве стартового (синхронизирующего) импульса ВИК.

Для формирования информационного импульса ВИК с выхода 1 УУ (15) на счетный вход 1 кодирующего счетчика (4) поступает "пачка" из 2^m счетных импульсов. В момент переполнения (4) на его выходе образуется информационный импульс. Оставшиеся счетные импульсы "пачки" устанавливают в кодирующем счетчике значение случайного числа запроса. Информационный импульс с выхода (4) поступает на вход передающего устройства (5) и далее через антенный переключатель (14) в антенну.

Вариант схемы кодирующего счетчика и принцип его работы описаны в книге [Микросхемы и их применение. Батушев В. А. и др. - М.: Энергия, 1978. - Массовая радиобиблиотека; вып.967, стр. 186, рис.5-13б].

В общем случае синхронизирующий и информационный импульсы для повышения помехоустойчивости могут быть подвергнуты дополнительному кодированию и на выходе передающего устройства (5) они будут представлять уже не единичные импульсы, а "пачки" импульсов определенной структуры.

Работа ответчика-запросчика (28) при приеме запросного сигнала и формировании и передаче ответного сигнала. Принятый приемным устройством (26) ответчика-запросчика (28) синхронизирующий импульс с выхода 2 поступает на вход 1 УУ (25), которое начинает работать по заданному алгоритму (см. фигуру 3), и на вход 1 электронного переключателя режима работы (32), вход 1 которого соединяется с выходом 1, а через элемент развязки (43) поступает на вход 4 ДКС (17), вход 3 РПСЧ (20), вход 4 регистра памяти ответного числа (18), вход 3 КС (23) и тем самым схема ответчика-запросчика (28) приводится в исходное состояние.

С выхода 1 УУ (25) па счетный вход 2 ДКС (17) поступает "пачка" из 2^m счетных импульсов. Счетчик начинает их подсчет. Принятый приемным устройством (26) информационный импульс с его выхода 1 поступает на вход 1 цепи сброса ДКС (17) и устанавливает его в "0". Подсчет оставшихся счетных импульсов устанавливает (17) в состояние, соответствующее m-значному двоичному СЧЗ, которое получено в (3). Импульсом считывания с выхода 2 УУ (25) СЧЗ параллельным кодом из (17) через шифровальную колодку (19), аналогичную (6) запросчика, переписывается в регистр памяти случайного числа (20).

С выхода 3 УУ (25) на вход 2 РПСЧ (20), вход запоминающего устройства пароля (22) и вход 2 (через элемент задержки (31)) регистра памяти ответного числа (18) поступают m-тактовых импульсов. Эти ТИ обеспечивают последовательный вывод чисел, записанных в (20) и (22), сложение их по модулю два в (21) и запись числа, которое получено в результате сложения последовательным кодом в (18).

С выхода 4 УУ (25) поступает импульс считывания, обеспечивающий перенос случайного числа ответа (СЧО) параллельным кодом из ячеек регистра (18) в КС (23). Преобразование СЧО в кодовую комбинацию ВИК и его передача происходит аналогично преобразованию и передаче СЧЗ. Для чего используется "пачка" из 2^m счетных импульсов с выхода 5 УУ (25). Импульс считывания с выхода 4 УУ (25), поступающий на вход 3 передающего устройства (24), используется в качестве стартового (синхронизирующего) импульса ВИК. Синхронизирующий и информационный импульсы с выхода (24) через антенный переключатель (29) поступают в антенну.

Работа запросчика (27) при приеме ответного сигнала. Принятый приемным устройством (9) запросчика (27) синхронизирующий импульс с его выхода 2 поступает на вход 2 УУ (15), которое начинает работать по заданному алгоритму (см. фигуру 4) для случая приема ответа на запрос. С выхода 4 УУ (15) на счетный вход 2 ДКС (10) поступает "пачка" из 2^m счетных импульсов. Принятый приемным устройством (9) информационный импульс с его выхода 1 поступает на вход 1 цепи сброса ДКС (10) и устанавливает его в "0". ДКС (10) функционирует аналогично (17), осуществляя преобразование кодовой комбинации ВИК в СЧО. Импульсом считывания с выхода 5 УУ (15) СЧО параллельным кодом из (10) переносится в регистр памяти ответного сигнала (11). С выхода 6 УУ (15) на вход 2 РПСЧ (7), вход 2 регистра памяти ответного числа (11) и вход запоминающего устройства (13) поступает m ТИ. Эти ТИ обеспечивают последовательный вывод чисел, записанных в (7), (11), (13), и сложение их по модулю два в (8) и (12). С выхода (12) информация поступает в сигнализатор "свой - чужой" (16), где по требуемому числу совпадений принимается решение "свой" или "чужой".

Работа схемы ответчика-запросчика (28) при формировании и передаче запросного сигнала. Сигналом "запрос" схема ответчика-запросчика (28) приводится в режим формирования запросного сигнала и приема ответного сигнала.

Импульс "запрос", поступая на вход 2 регистра памяти случайного числа (34), "ход 2 сигнализатора "свой - чужой" непосредственно, а на вход 4 кодирующего счетчика (17), вход 3 регистра памяти случайного числа (20), вход 4 ДКС (23), вход 4 регистра памяти ответного числа (18) через элемент развязки (43), приводит их в исходное состояние.

Одновременно сигналом "запрос" приемное устройство (26) переводится в режим приема ответного сигнала, включаются генератор шума (38) и УУ (25), которое по заданному алгоритму обеспечивает работу ответчика-запросчика при передаче запросного сигнала (временная диаграмма работы УУ (25) при передаче запроса изображена на фигуре 2), а в электронном переключателе режима работы (32) вход 1 соединяется с выходом 2.

Генератор шума (38) устанавливает формирователь случайного символа (37) в одно из двух устойчивых состояний "1" или "0". На выходе 6 УУ (25) появляется пачка из m тактовых импульсов (ТИ). Каждый ТИ фиксирует состояние ФСС (37) и переносит его в первую ячейку регистра памяти (36). ТИ с выхода элемента задержки (39) сдвигает символ в следующую ячейку регистра (36). После подачи всей "пачки" ТИ в (36) будет записано m-значное двоичное случайное число запроса (СЧЗ). Импульсом считывания с выхода 7 УУ (25) m-значное двоичное СЧЗ параллельным кодом из (36) переписывается в КС (23), а через ШК (35) в РПСЧ (34).

Одновременно импульс считывания с выхода 7 УУ (25), поступающий на вход передающего устройства (5), используется в качестве стартового (синхронизирующего) импульса ВИК. Для формирования информационного импульса ВИК с выхода 8 УУ (25) на счетный вход 2 кодирующего счетчика (23) поступает "пачка" из 2^m счетных импульсов. В момент переполнения (23) на его выходе образуется информационный импульс. Информационный импульс с выхода (23) поступает на вход передающею устройства (24) и далее через антенный переключатель (29) в антенну.

Работа схемы ответчика-запросчика (28) при приеме ответа на запрос. Принятый приемным устройством (26) ответчика-запросчика (28) синхронизирующий импульс с выхода 3 поступает на вход 3 УУ (25), которое начинает работать по заданному алгоритму (см. фигуру 4).

С выхода 9 УУ (25) на счетный вход 2 ДКС (17) поступает "пачка" из 2^m счетных импульсов. Счетчик начинает их подсчет. Принятый приемным устройством (26) информационный импульс с его выхода 1 поступает на вход 1 цепи сброса ДКС (17) и устанавливает его в "0". Подсчет оставшихся счетных импульсов устанавливает (17) в состояние, соответствующее m-значному двоичному СЧЗ, которое получено в (36). Импульсом считывания с выхода 10 УУ (25) СЧЗ параллельным кодом из (17) через шифровальную колодку (19), аналогичную (6 и 35), переписывается в регистр памяти случайною числа (20).

С выхода 11 УУ (25) на вход 2 РПСЧ (20), вход запоминающего устройства пароля (22) и через элемент задержки (40) на вход 3 регистра памяти случайного числа (34) поступают m тактовых импульсов. Эти ТИ обеспечивают последовательный вывод чисел, записанных в (20), (22) и (34), сложение их по модулю два в (21) и (33). С выхода (33) информация поступает в сигнализатор "свой - чужой" (40), где по требуемому числу совпадений принимается решение "свой" или "чужой".

Па фигуре 6 представлена шифровальная колодка (элементы 6, 19 и 35) системы опознавания. Данный элемент представляет собой коммутирующее устройство с m входами и m выходами. Если на вход шифровальной колодки (см. фигуру 6) подать двоичное число вида "10101010101", то на выходе уже получим другое число "00111110010"
Элемент развязки (43) представляет собой двухвходовой элемент "ИЛИ".

Конкретный вариант технической реализации блоков (5), (24), (9), (26) зависит от места их установки (самолет, космический объект, корабль, наземный aгрегат), дальности, на которой необходимо проводить опознавание объекта и других требований.

Общие вопросы выбора и особенности расчета устройств (9) и (26) различного назначения достаточно подробно изложены в книге [Расчет радиоприемников. Бобров Н. В. , Максимов Г.В., Мичурин В.Н., Николаев Д.П.- M.: МО СССР, 1971,- 496 с. на стр. 39... 143], а в книге [Дробов С.А., Бычков С.И. Радиопередающие устройства. - M.: Сов. Радио, 1969, - 720 c.] изложены требования, предъявляемые к радиопередающим устройствам (5) и (24), представлены их функциональные схемы (см. рис.1.4 книги на cтp. 11... 15), а также изложена методика расчета элементов функциональной схемы радиопередающих устройств.

Общие принципы построения УУ (15) и (25) изложены в книге [Иванова О.Н. и др. Управляющие устройства квазиэлектронных коммутационных систем. - М.: Связь, 1975].

Конкретный вариант технической реализации УУ (15) изображен на фигуре 9. Гофрами на схеме обозначены:
1 - генератор тактовых импульсов (ГТИ);
2, . .., 9, 12, 14, 16, 18, 19 - электронные ключи, функциональная схема которых изображена на фигуре 7,
10 - счетчик на 2^m импульсов;
13 - счетчик на m импульсов;
11,15,17, 20 - элементы задержки.

Электрическая развязка цепей схемы осуществляется с помощью одновходовых элементов ИЛИ.

Работа схемы. При поступлении на вход а сигнала "запрос" схема устанавливается в рабочее состояние, а именно: открываются электронные ключи (ЭК) (2), (4), (16), (8), (19), а ЭК (3), (5), (6), (7), (9), (12), (14), (18) - закрываются; счетчики (10) и (13) устанавливаются в нулевое состояние.

Импульсы от ГТИ (1) через открытые ЭК (2) и (4) поступают на выход 3 устройства, а через схему ИЛИ на счетный вход счетчика (13). После поступления на вход (13) m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который поступает на (4) и закрывает его. С выхода 3 УУ (15) прекращают поступать импульсы. Одиночный импульс с выхода (13) через элемент задержки (15) и открытый ЭК (16) поступает на выход 2 УУ (15), а через элемент задержки (20) и открытый ЭК (19) поступает на вход (6) и открывает его. Тогда импульсы от ГТИ через открытый ЭК (2), схему ИЛИ, через открытые ЭК (6) и (8) поступают на выход 1. Кроме того, с выхода (6) импульсы поступают на счетный вход счетчика (10). При поступлении на вход (10) 2^m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который через схему ИЛИ поступает на второй вход (6) и закрывает его, а через элемент задержки (11) и схему ИЛИ поступает на вторые входы счетчиков (13) и (10) и ЭК (2). Электронный ключ (2) закрывается, а счетчики (13) и (10) устанавливаются в нулевое состояние. С выхода (10) поступает импульс на (7) и открывает его. На этом заканчивается работа УУ (15) при передаче сигнала "Запрос".

При получении ответа на запрос на входе в УУ (15) появляется импульс. Который открывает ЭК (3), (6), (18), (12), (14), через открытый ЭК (7) открывает ЭК (9) и закрывает (8), а также закрывает (16) и (19).

Импульсы от ГТИ (1) через открытые ЭК (3), (6), (9) поступают на выход 4 УУ (15). Кроме того, с выхода (6) поступают на счетный вход (10). После поступления на вход (10) 2^m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который закрывает (6), через элемент задержки (17) открывает ЭК (5), устанавливает (13) и (10) в нулевое состояние. Импульсы с выхода (3) через открытый ЭК (5) поступают на выход 6 УУ (15) и одновременно через схему ИЛИ на счетный вход (13). После поступления на вход (13) m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который через открытый ЭК (14) поступает на входы ЭК (5), (3) и закрывает их. Этот же импульс через элемент задержки и открытый ЭК (12) поступает па вторые входы (13) и (10) и устанавливает их нулевое состояние. На этом заканчивается цикл работы УУ (15).

На фигуре 10 изображена функциональная схема УУ (25). Цифрами на схеме обозначены:
1 - генератор тактовых импульсов;
2,..., 7,12,13,17,20 - электронные ключи;
8,9,15,19,22 - элементы задержки;
10,14,21 - счетчик на m импульсов;
11,16,18 - счетчик на 2^m импульсов.

Электрическая развязка цепей схемы осуществляется с помощью одновходовых элементов ИЛИ.

При получении приемным устройством (26) ответчика-запросчика сигнала "Запрос" на выходе 2 (26) появляется импульс, который поступает на вход 1 УУ (25), поступает импульс, который сначала устанавливает схему УУ (25) в исходное состояние (устанавливает счетчики (10), (11), (14), (16), (18), (21) в нулевое состояние, закрывает ЭК (2), (3), (4), (7), (12), (13), (17), (18), а ЭК (5) и (6) открывает), а через элемент задержки (22) запускает ее в работу в режиме приема сигнала "запрос" и формирования сигнала "Ответ" на "Запрос". Диаграмма работы устройства представлена на фигуре 3.

Импульсы от ГТИ (1) через открытый ЭК (2) поступают на выход 1 и через схему ИЛИ на счетный вход счетчика (11). При поступлении на вход (11) 2^m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который закрывает (2), а через элемент задержки (8) и открытый ЭК (5) поступает на выход 2 УУ (25). С выхода (8) этот импульс поступает через открытый ЭК (6) на вход (3) и открывает его. Импульсы от (1) через (3) поступают на выход 3 УУ (25) и на счетный вход (10). После поступления на вход (10) m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который поступает на вход ЭК (3) и закрывает его, проходит через элемент задержки (9) на выход 4 УУ (25). С выхода (9) импульс поступает также на ЭК (4), (7) и открывает их, поступает на ЭК (5), (6) и закрывает их, через схему ИЛИ поступает на вторые входы (11) и (10) и устанавливает их в нулевое состояние. Импульсы от (1) через ЭК (4) поступают на вход 5 УУ (25) и через схему ИЛИ на счетный вход (11). При поступлении на его вход 2^m импульсов на выходе (11) появляется одиночный импульс, который через схему ИЛИ закрывает ЭК (4), а через элемент задержки (8) и ЭК (7) поступает на вторые входы (11) и (10) и переводит их в нулевое состояние. Схема готова к приему очередного сигнала "Запрос".

Работа схемы при формировании сигнала "Запрос". При формировании ответчиком-запросчиком сигнала "Запрос" на вход 2 УУ (25) поступает импульс, который открывает ЭК (12), импульсы от ГТИ (1) через открытый ЭК (12) поступают на выход 6 УУ (25) и на счетный вход счетчика (14). При поступлении на вход (14) m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который через схему ИЛИ закрывает ЭК (12), устанавливает счетчик (14) в нулевое состояние, а через элемент задержки (15) поступает на выход 7 УУ (25) и открывает ЭК (13).

Импульсы от ГТИ (1) через открытый ЭК (13) поступают на выход 8 УУ (25) и на счетный вход счетчика (16). При поступлении на счетный вход (16) 2^m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который переводит (16) в нулевое состояние и закрывает ЭК (13). Схема установлена в исходное состояние.

Работа схемы при приеме сигнала "Ответ" на "Запрос". При приеме сигнала "Ответ" на вход 3 УУ (25) поступает импульс, который открывает ЭК (17). Импульсы от ГТИ (1) через открытый ЭК (17) поступают на выход 9 УУ (25) и на счетный вход счетчика (18). При поступлении на (18) 2^m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который через схему "ИЛИ" закрывает ЭК (17) и переводит счетчик (18) в нулевое состояние, а через элемент задержки (19) поступает на выход 10 УУ (25) и открывает ЭК (20).

Импульсы от ГТИ (1) через открытый ЭК (20) поступают на выход 11 УУ (25) и на счетный вход счетчика (21). При поступлении на вход (21) m импульсов на его выходе появляется одиночный импульс, который закрывает ЭК (20) и устанавливает (21) в нулевое состояние. Схема установлена в исходное состояние.

Па фигуре 8 изображена функциональная схема электронного переключателя режима работы (32). Цифрами на схеме обозначены: 1, 2 - электронные ключи, функциональная схема которых представлена на фигуре 7.

Блок (16) предназначен для определения правильности ответа абонента и состоит из двух счетчиков, на входы которых поступает информация с выхода схемы совпадений (12). Один счетчик считает число единиц, а другой - число нулей. Разрядность счетчиков задает надежность определения принадлежности объекта.

Счетчик нулей считает число совпадений, а счетчик единиц - число несовпадений. При переполнении счетчиков на их выходе появляется импульс. Этот импульс сигнализирует о принадлежности объекта. В нулевое состояние (16) переводится сигналом "Запрос" (см. фигуру 1).

Для оценки эффективности предлагаемой системы в качестве показателя ее имитоустойчивости возьмем вероятность формирования противником правильного ответа в единичной попытке R. При оценке будем исходить из предположения, что противник знает о системе все, кроме структуры информационных колодок (19) и (6), а также имеет возможность перехвата и декодирования сигналов запроса.

Пусть пароль содержит m двоичных знаков, а решение о правильности ответа принимается при их полном совпадении. Принимая во внимание степень неопределенности, в которой находится противник, вероятность угадывания каждого символа m-значной последовательности пароля для него равна 0,5. Тогда вероятность формирования правильного ответа противником в единичной попытке составит R = 1/2^m. Выбирая величину m можно обеспечить любое требуемое значение показателя имитоустойчивости.

Источники информации
1. Патент США от 31 июля 1973 года 3750163.

2. Власов О.В., Смокин Н.В. Радиооборудование летательных аппаратов. МО СССР, 1971,-c.219.

3. Микросхемы и их применение. Батушев В.А. и др. - М.: Энергия, 1978. -Массовая радиобиблиотска; вып.967.

4. Расчет радиоприемников. Бобров Н.В., Максимов Г.В., Мичурин В.Н., Николаев Д.П.- М.: МО СССР, 1971,- 496 с.

5. Дробов С.А., Бычков С.И. Радионередающие устройства. - М.: Сов. Радио, 1969,-720 с.

6. Иванова О.Н. и др. Управляющие устройства квазиэлектронных коммутационных систем. - М.: Связь, 1975.

Формула изобретения

Система опознавания "свой-чужой", включающая запросчик, в состав которого входят последовательно соединенные управляющее устройство, кодирующий счетчик, передающее устройство, антенный переключатель, выход которого соединен с приемным устройством, антенна, а также сигнализатор "свой-чужой" и последовательно соединенные приемное устройство, декодирующий счетчик и ответчик-запросчик, включающий последовательно соединенные антенну, антенный переключатель, приемное устройство и декодирующий счетчик, а также последовательно соединенные кодирующий счетчик, передающее устройство, которое через антенный переключатель соединено с антенной, отличающаяся тем, что в запросчик дополнительно включаются последовательно соединенные первый элемент задержки, генератор шума, формирователь случайного символа, регистр памяти, шифровальная колодка, регистр памяти случайного числа, первый сумматор по модулю два, второй сумматор по модулю два, выход которого соединен с входом сигнализатора "свой-чужой", а также регистр памяти ответного числа, вход которого соединен с выходом декодирующего счетчика, а выход - со вторым входом первого сумматора по модулю два, второй выход управляющего устройства соединен со вторым входом регистра памяти и вторым входом передающего устройства, третий выход - со вторым входом формирователя случайного символа и через второй элемент задержки с третьим входом регистра памяти, четвертый выход управляющего устройства соединен со вторым входом декодирующего счетчика, пятый выход - с третьим входом декодирующего счетчика, шестой выход - со входом запоминающего устройства пароля, вторым входом регистра памяти ответного числа и вторым входом регистра памяти случайного числа, выход регистра памяти соединен со вторым входом кодирующего счетчика, а выход запоминающего устройства пароля - со вторым входом второго сумматора по модулю два, первый вход управляющего устройства соединен с выходом первого элемента задержки, второй вход - со вторым выходом приемного устройства, а вход первого элемента задержки, третий вход кодирующего счетчика, третий вход регистра памяти случайного числа, второй вход сигнализатора "свой-чужой", третий вход регистра памяти ответного числа и четвертый вход декодирующего счетчика соединены вместе и являются входом запросчика, а в ответчик-запросчик в схему дополнительно вводятся последовательно соединенные первая шифровальная колодка, вход которой соединен с выходом декодирующего счетчика, первый регистр памяти случайного числа, первый сумматор по модулю два, электронный переключатель режима работы, регистр памяти ответного числа, выход которого подключен ко входу кодирующего счетчика, последовательно соединенные генератор шума, формирователь случайного символа, регистр памяти, вторая шифровальная колодка, второй регистр памяти случайного числа, второй сумматор по модулю два и сигнализатор "свой-чужой", а также запоминающее устройство пароля, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора по модулю два, и управляющее устройство, первый и девятый выходы которого объединены и соединены со вторым входом декодирующего счетчика, а второй и десятый объединены и соединены с третьим входом декодирующего счетчика, объединенные пятый и восьмой выходы подключены ко второму входу кодирующего счетчика, а объединенные третий и одиннадцатый выходы соединены со вторым входом первого регистра памяти случайного числа, входом запоминающего устройства пароля, через первый элемент задержки - со вторым входом регистра памяти ответного числа, а через второй элемент задержки - с третьим входом второго регистра памяти случайного числа, четвертый выход управляющего устройства соединен с третьим входом регистра памяти ответного числа и вторым входом передающего устройства, шестой выход - со вторым входом формирователя случайного символа, а через третий элемент задержки со вторым входом регистра памяти, при этом третьи входы передающего устройства и регистра памяти объединены и соединены с седьмым выходом управляющего устройства, второй вход электронного переключателя режима работы, первый вход управляющего устройства, первый вход элемента развязки объединены и соединены со вторым выходом приемного устройства, вторые входы сигнализатора "свой-чужой", регистра памяти случайного числа, приемного устройства, элемента развязки и управляющего устройства, а также вход генератора шума и третий вход электронного переключателя режима работы соединены вместе и являются входом ответчика-запросчика, третий выход приемного устройства соединен с третьим входом управляющего устройства, выход регистра памяти - с первым входом кодирующего счетчика, третьи входы кодирующего счетчика и первого регистра памяти случайного числа и четвертые входы декодирующего счетчика и регистра памяти ответного числа объединены и соединены с выходом элемента развязки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10