Способ противодействия подавлению канала передачи основного сигнала и устройство для его осуществления

Изобретение относится к радиотехнике, а в частности к средствам для предотвращения или обнаружения недозволенного использования или кражи транспортных средств. Достигаемый технический результат - предотвращение угона транспортного средства за счет противодействия подавлению канала передачи основного сигнала, немедленной отправки сигнала тревоги и включения дополнительных устройств реагирования. Противодействие подавлению канала передачи основного сигнала заключается в том, что производят непрерывный анализ помеховой обстановки вблизи охраняемого объекта. При обнаружении побочного излучения его параметры сравнивают с допустимыми параметрами и оценивают степень влияния побочного излучения на канал передачи основного сигнала. При наличии риска пропадания связи формируют сигнал оповещения о выявленной возможности подавления канала передачи основного сигнала. Передают сигнал оповещения или по каналу передачи основного сигнала до наступления момента полного пропадания связи, или по резервному каналу передачи, одновременно передают сигнал на автоматические средства реагирования. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к радиотехнике, а в частности к средствам для предотвращения или обнаружения недозволенного использования или кражи транспортных средств, оснащенных средствами дистанционного предупреждения о несанкционированном вторжении.

Известна система охранной сигнализации и мониторинга транспортных средств (ТС) и определения местоположения и сопровождения угнанных ТС (патент РФ № 2264937, кл. B60R 25/00, G08B 25/08, опуб. 2005.11.27). Система содержит ретрансляционную сеть, состоящую из N территориально-распределенных ретрансляционных узлов, которые выполнены с возможностью соединения по телефонной сети и/или по стандартной сотовой сети подвижной связи, например GSM-сети, с центром обработки информации. На ТС установлены абонентские комплекты, каждый из которых содержит установку охранной сигнализации, выполненную с возможностью передачи данных по стандартной сотовой сети подвижной связи, а также блок автономной навигации, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов глобальной спутниковой системы навигации, например GPS, и подключенный выходом ко входу установки охранной сигнализации. Недостатком указанной системы является незащищенность от подавления канала передачи в центр обработки информации основного сигнала искусственными радиопомехами.

Известен способ и устройство для определения месторасположения источника радиопомех (патент РФ № 2177627, кл. G01S 13/06, Н04В 15/02, опубл. 2001.12.27). Устройство включает усилитель для усиления внешнего сигнала, анализатор спектра для измерения сигнальной характеристики и управляющий процессор для управления двигателем и анализатором спектра. Способ включает стадии приема, внешнего сигнала малошумящим усилителем, анализ усиленного сигнала анализатором спектра и отображение проанализированного сигнала на экране. Недостатком способа и устройства является обнаружение и выделение радиопомехи без последующего реагирования на нее.

Наиболее близким аналогом заявляемому изобретению является способ защиты от искусственных радиопомех (патент РФ № 2257009, кл. Н04В 15/00, опубл. 20.07.2005 г.) и устройство для подавления внешних сигналов радиопомех (патент РФ № 2197777, кл. Н04В 1/10, опубл. 27.01.2003 г.). Способ включает формирование дополнительного канала обнаружения сигнала, подключенного к каналу, и детектирование радиосигнала по заранее определенному параметру. Устройство включает приемное устройство и малошумящий усилитель, детектор сигналов в рабочем режиме, подсоединенный к приемному устройству, для детектирования, по меньшей мере, одного внешнего сигнала, отличного от основного, из принятого сигнала радиосвязи. Недостатком способа и устройства является обнаружение и выделение радиопомехи без последующего реагирования на нее.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым изобретением, является предотвращение угона транспортного средства за счет противодействия подавлению канала передачи основного сигнала посредством немедленной отправки сигнала тревоги и включению дополнительных устройств реагирования. Указанный результат достигается за счет того, что способ противодействия подавлению канала передачи основного сигнала включает формирование дополнительного канала обнаружения сигнала, подключенного к передатчику основного сигнала. При этом при выявлении в дополнительном канале обнаружения сигнала, отличного от основного сигнала, его параметры сравнивают с параметрами известных отличных сигналов, выявляют конкретный тип отличных сигналов, производят сравнение параметров отличных сигналов с допустимыми параметрами и по результатам анализа формируют на выходе из дополнительного канала обнаружения сигнала сигнал оповещения о выявленной возможности подавления канала передачи основного сигнала, после чего отправляют сформированный сигнал оповещения по каналу передачи основного сигнала и/или дополнительному каналу передачи с одновременной передачей дополнительного сигнала на автоматические средства реагирования.

Указанный результат достигается тем, что устройство противодействия подавлению канала передачи основного сигнала, подключенное к передатчику основного сигнала, формирует дополнительный канал обнаружения сигнала, содержащий приемное устройство для приема, по меньшей мере, одного внешнего сигнала, отличного от основного, из принятого сигнала радиосвязи, отличающееся тем, что оно снабжено анализатором, обеспечивающим возможность анализировать сигнал, отличный от основного с учетом заранее определенных параметров известных отличных сигналов, и соединенным с выходным каскадом формирующим сигнал предупреждения по результатам анализа.

Реализация заявляемого устройства поясняется фиг.1, на котором представлена схема устройства противодействия подавлению канала передачи основного сигнала.

Для защиты объектов, а в частности транспортных средств, применяют стандартные методы контроля канала связи, резервирования канала передачи информации и различные методы противодействия сигналам помех, основанные на возможности выделения полезного сигнала на фоне внешних сигналов радиопомех.

Реагирование системы контроля происходит по факту обнаружения пропадания связи, т.е. когда становится невозможно выделить полезный сигнал. Системы непрерывного мониторинга канала передачи информации имеют ряд существенных ограничений при большом количестве охраняемых объектов, что приводит к достаточно большим временным затратам на обнаружение факта пропадания связи с конкретным объектом.

Известные системы контроля используют различные методы борьбы с помехами для выделения на их фоне полезного сигнала, т.е. увеличивают помехозащищенность канала передачи информации. Для обеспечения работы этих методов обязательно наличие полезного сигнала.

Существенным отличием заявляемого способа является то, что в системе охраны формируют дополнительный канал обнаружения сигнала и анализа помеховой обстановки для целей предупреждения о возможных негативных последствиях воздействия на канал передачи основного сигнала (оценивают риск пропадания связи и отправляют предупреждение до момента пропадания связи). Для этих целей не требуется наличие полезного сигнала. Дополнительный канал обнаружения сигнала настраивают на своевременное обнаружение внешних воздействий по их степени возможного влияния на пропадание связи (т.е. из любого принимаемого сигнала выделяют наиболее значимые «вредные» параметры, им дают соответствующую оценку и на основании совокупности этих воздействий принимают решение об отправке предупреждения, дополнительно применяют автоматические меры на охраняемом объекте).

Заявляемый способ осуществляется следующим образом. Организуют, по меньшей мере, один дополнительный канал, настроенный оптимально на анализ и своевременное обнаружение факторов, которые могут нарушить нормальное функционирование канала передачи основного сигнала. При обнаружении в дополнительном канале обнаружения сигнала, сигнала отличного от основного сигнала, его параметры сравнивают с параметрами известных отличных сигналов, определяют тип отличных сигналов, производят сравнение параметров отличных сигналов с допустимыми параметрами и по результатам анализа формируют на выходе из дополнительного канала обнаружения сигнала сигнал оповещения о выявленной возможности подавления канала передачи основного сигнала, после чего передают сформированный сигнал оповещения по каналу передачи основного сигнала и/или дополнительному каналам передачи с одновременной передачей дополнительного сигнала на автоматические средства реагирования.

Выходной каскад канала используют для формирования сигнала оповещения (предупреждения) о выявленной угрозе (возможности потенциального нарушения работоспособности канала передачи основного сигнала, сбоя в работе системы, связанного с появлением мешающих факторов или совокупного набора факторов) и/или для своевременного принятия соответствующих мер реагирования. Предупреждение передают как по каналу передачи основного сигнала (до наступления момента полного пропадания возможности приема/ передачи информации), так и по резервным каналам передачи информации, не подверженным влиянию выявленных (обнаруженных) негативных факторов. Возможна реализация автоматических мер реагирования (световые, звуковые сигналы, изменение алгоритма работы и т.д.) в момент обнаружения попыток негативного воздействия на основную систему.

Способ применим для систем охраны объектов (мобильных или стационарных), использующих в своем составе оповещение (управление) по радиоканалу. Заявляемый способ обеспечивает немедленное реагирование на появление сигнала подавления, использование возможности канала связи передавать информацию в течение некоторого промежутка времени от появления сигнала подавления до полного пропадания связи и автоматическое включение исполнительных, предупредительных и др. устройств, противодействующих попытке подавления канала связи. Исполнительное устройство может дублировать отправку сигналов тревоги по альтернативному каналу связи (для объектов недвижимости - проводная телефонная сеть, оптические линии связи и т.д.).

При обнаружении побочного излучения, способного вызвать пропадание связи, производят немедленную отправку сигнала тревоги (предупреждения) по используемому каналу с одновременным включением исполнительных устройств, препятствующих осуществлению подавления (световая, звуковая и т.д. сигнализация), и (возможным) дублированием тревоги по альтернативным каналам связи.

Реализация данного способа позволяет своевременно предупредить оператора о возможном пропадании связи с охраняемым объектом (подавлении канала связи) и начать немедленное реагирование.

Заявляемое устройство противодействия подавлению канала связи (контроля канала связи) с реализацией формирования сигнала предупреждения о возможном пропадании связи в используемом диапазоне для систем охраны объектов предназначено для организации немедленной отправки сигнала оповещения об угрозе пропадания связи и включению дополнительных устройств и систем (например - сирены) при обнаружении излучения вблизи приемопередающего устройства (сигнала подавления) способного вызвать пропадание связи в используемом канале.

Сущность заявляемого устройства заключается в том, что приемник настроен оптимально для обнаружения негативных (мешающих) сигналов. Анализатор оценивает параметры обнаруженных сигналов по степени их влияния на основной канал передачи данных и по результатам анализа немедленно формирует сигнал предупреждения при наличии риска пропадания связи (при наличии выявленной угрозы пропадания связи).

При построении приемного тракта можно использовать большинство методов «оптимального» приема и анализа по отношению к посторонним сигналам (имеющим отличия от основного сигнала приема/передачи). По отношению к основному сигналу используется способ подавления и фильтрации (как к «помехе»). Таким образом, приемник предназначен для выделения и «помех», в том числе на фоне сигнала. При этом не ставится задача определения месторасположения источника сигналов, а важен сам факт появления постороннего сигнала вблизи приемопередатчика.

В случае обнаружения нежелательных воздействий естественного происхождения (импульсные помехи от работы различной электротехнической аппаратуры, искровых разрядов и т.п.) анализатор проводит их сравнение с допустимыми параметрами и принимает решение на формирование сигнала предупреждения только в критических случаях.

При наличии ряда совпадений с преднамеренным сигналом подавления формирование сигнала предупреждения «выявлена угроза подавления» производят немедленно. Этот сигнал необходим для организации своевременных профилактических мер (по охране объектов).

Принципиальным отличием заявляемого устройства является анализ принятых сигналов при полном отсутствии основного сигнала (на основании расчета степени риска блокирования канала связи).

Устройство противодействия подавлению канала передачи, подключенное к передатчику основного сигнала, формирует дополнительный канал обнаружения сигнала, содержащий входной фильтр 1, который выделяет высокочастотный сигнал (диапазон GSM), поступающий на высокочастотный усилитель 2. Усиленный сигнал детектируется детектором 3 и поступает на вход анализатора 4. Анализатор 4 производит анализ сигнала, сравнивает параметры принимаемого сигнала со стандартными значениями и в случае обнаружения сигнала, отличного от основного и который может привести к пропаданию связи, запускает выходной каскад 5. Выходной каскад 5 вырабатывает управляющий сигнал, вызывающий немедленную отправку сигнала предупреждения о возможном подавлении канала связи, а также способствует включению дополнительных устройств (звуковые, световые и др. сигналы) для противодействия попытке подавления. Для диапазона GSM используется отправка соответствующего SMS сообщения.

Заявляемое устройство как образец было изготовлено и испытано для канала GSM (схема применима для любого диапазона и способа связи).

Основными составными блоками устройства являются:

Приемник, включающий в себя:

1. Входной фильтр предназначен для выделения сигнала в используемой полосе частот (900, 1800 МГц для GSM).

2. Высокочастотный усилитель.

3. Детектор.

Анализатор сигнала (компаратор) (4)

Выходной каскад (5)

В устройстве происходит непрерывный анализ помеховой обстановки вблизи охраняемого автомобиля. В случае, если параметры принятого сигнала (уровень, длительность, частота и т.д.) соответствуют параметрам стандартного GSM сигнала, сигнал предупреждения не вырабатывается. Аналогично, кратковременные помехи (искровые и т.п.) интерпретируются анализатором как несущественные и реагирование не производится.

При обнаружении побочного излучения, способного вызвать пропадание связи (возрастание уровня принимаемого сигнала в диапазоне связи выше стандартных значений с одновременным изменением длительности импульсов и спектра излучения), производится немедленное формирование сигнала предупреждения для реализации отправки по каналу передачи основного сигнала (приемопередатчик, GSM-модем, сотовый телефон) с одновременным включением исполнительных устройств, препятствующих осуществлению подавления (световая, звуковая и т.д. сигнализация), и дублированием тревоги по альтернативным каналам связи.

Данный способ позволяет своевременно предупредить оператора о возможном пропадании связи с охраняемым объектом (подавление канала связи) и начать немедленное реагирование.

1. Способ противодействия подавлению канала передачи основного сигнала, заключающийся в том, что производят непрерывный анализ помеховой обстановки вблизи охраняемого объекта, при обнаружении побочного излучения его параметры сравнивают с допустимыми параметрами, оценивают степень влияния побочного излучения на канал передачи основного сигнала, при наличии риска пропадания связи формируют сигнал оповещения о выявленной возможности подавления канала передачи основного сигнала, передают сигнал оповещения или по каналу передачи основного сигнала до наступления момента полного пропадания связи, или по резервному каналу передачи, одновременно передают сигнал на автоматические средства реагирования.

2. Устройство противодействия подавлению канала передачи основного сигнала, содержащее канал передачи основного сигнала, канал обнаружения, содержащий приемник для приема побочного излучения и выходной каскад, отличающееся тем, что канал обнаружения снабжен анализатором, выполненным с возможностью сравнения параметров побочного излучения с допустимыми параметрами, оценки степени влияния побочного излучения на канал передачи основного сигнала и, при наличии риска пропадания связи, запуска выходного каскада, выходной каскад выполнен с возможностью формирования и отправки сигнала оповещения или по каналу передачи основного сигнала до наступления момента полного пропадания связи, или по резервному каналу передачи, а также включения автоматических средств реагирования.