Способ противодействия преднамеренному воздействию на пилотов авиалайнеров лазерным излучением
METHOD OF COUNTERACTING DELIBERATE IMPACT ON PILOTS OF AIRLINERS BY LASER RADIATION

Изобретение относится к области авиационной и космической техники и может быть использовано для защиты авиалайнеров от преднамеренных помех лазерного излучения. Примером возможных ситуаций применения заявляемого способа может служить противодействие ослеплению пилотов при снижении и посадке авиалайнеров в результате безответственных преднамеренных действий физических лиц.
Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2012104591/11, МПК B64G, 2012 год «Метод точного позиционирования и мониторинга подвижных объектов» (В. Заренков, Д. Заренков, В. Дикарев, Б. Койнаш). Метод основан на использовании спутниковой навигации, позволяет определять мобильные координаты объекта и управлять объектом в полете. Метод реализуется с использованием системы технических средств, включающей навигационные космические аппараты, станции коррекции, аппаратные средства телевизионного центра, аппаратные средства космической связи, аппаратные средства контролируемого подвижного объекта и станции контроля за космическим полетом. Все перечисленные средства функционируют одновременно с использованием специально разработанных алгоритмов. Технический результат - высокая надежность и точность дискретных сигналов, которыми обмениваются телевизионные центры и космические объекты, что, в свою очередь, обеспечивает высокую точность позиционирования и мониторинга подвижных объектов. К недостаткам метода следует отнести высокую сложность его реализации.
Известно техническое решение аналог изобретения: заявка №2008133984/09, МПК B64G 4/00, 2007 год «Устройство контроля относительного(ых) положения(ий) путем измерений мощности для космического аппарата группы космических аппаратов при полете строем», предназначенное для управления космическими аппаратами при их перемещении строем. Устройство осуществляет контроль относительных положений космических аппаратов по отношению друг к другу и содержит: комплекс, по меньшей мере, из трех приемоизлучающих антенн, установленных на, по меньшей мере, трех сторонах разного направления относительно данного космического аппарата, и способных излучать/принимать радиочастотные сигналы; средства измерения, предназначенные для определения мощности сигналов, принимаемых каждой из антенн, и выдачи совокупностей мощностей, каждая из которых связана с одним из космических аппаратов группы, расположенных вокруг данного космического аппарата; запоминающие средства, предназначенные для хранения совокупностей картографических данных, каждая из которых характеризует нормализованные мощности сигналов, принятых каждой из антенн в зависимости от выбранных направлений передачи; средства обработки, предназначенные для сравнения каждой совокупности мощностей, выдаваемой средствами измерения, с совокупностями хранящихся картографических данных. В результате работы устройства определяется каждое из направлений передачи сигналов, излучаемых другими космическими аппаратами группы по отношению к системе координат, привязанной к данному космическому аппарату. Техническим результатом использования способа является обеспечение позиционирования группы космических аппаратов относительно друг друга с точностью, необходимой для совместного выполнения задания.
Известно защищенное патентом изобретение - аналог «Способ определения направления на активный объект, преднамеренно сближающийся с космическим аппаратом» патент RU №2619168, согласно которому принимают сигналы, излучаемые приближающимся активным объектом, измеряют амплитуду и выполняют обработку принимаемых сигналов. Для приема сигналов применяют детекторы плоской формы. Детекторы располагают на поверхности сферической оболочки ортогонально радиус-вектору из центра сферической оболочки к точке касания с детектором. Внутри сферической оболочки помещают материал - поглотитель излучения. Направление на активный приближающийся объект определяют по радиус-вектору, направленному на детектор с максимальной амплитудой регистрируемого сигнала.
Сигналы от приближающегося активного объекта регистрируются одновременно всеми детекторами, т.е. в соответствии с принятой геометрической схемой расположения детекторов данные поступают одновременно со всех возможных направлений движения активного объекта. Сигналы, регистрируемые в области задней полусферы по отношению к направлению движения активного объекта, имеют меньшую амплитуду по сравнению с сигналами от детекторов, расположенных в области передней полусферы, что связано с поглощением излучения в конструкционных материалах внутри сферической оболочки. При равной площади детекторов амплитуда сигналов пропорциональна косинусу угла падения регистрируемого излучения. Один из детекторов передней полусферы, зарегистрирует сигнал с максимальной амплитудой, что соответствует направлению на приближающийся активный объект. При необходимости это направление может быть определено более точно по результатам математической обработки показаний детекторов, расположенных в окрестности детектора с максимальной амплитудой. Быстродействие заявляемого способа определяется временем обработки электрических сигналов, поэтому способ обеспечивает оперативное принятие решений в условиях контролируемых ситуаций. Недостатком способа по прототипу является отсутствие ответной реакции космического аппарата при обнаружении сближения с ним активного объекта, направленной на предотвращение негативных последствий в результате столкновения с этим объектом.
Известно изобретение - прототип, патент RU №2668378 от 09.02.2018, МПК B64G 3/00, «Способ предотвращения контакта космического аппарата с активно сближающимся объектом» (Яковлев М.В., Сергеев В.Е., Архипов В.А., Логинов С.С., Усовик И.В.), согласно которому используют приемные датчики регистрации внешнего излучения, расположенные на оболочке, выполненной в виде тела вращения вокруг космического аппарата, или ее части, на внутренней стороне оболочки согласованно с приемными датчиками внешнего излучения устанавливают твердотельные лазерные источники, которые излучают через отверстие в приемном датчике регистрации внешнего излучения по команде от блока управления, в котором определяют направление на активно сближающийся объект по результату сравнительной обработки показаний приемных датчиков регистрации внешнего излучения и задают режим предупредительного лазерного излучения, а также выдают команды двигателям ориентации на уклонение от сближения с активным объектом и передающей аппаратуре на сообщение в наземный центр управления о факте воздействия на космический аппарат.
Способ обеспечивает возможность выполнения космическим аппаратом ответных действий после определения направления на активно сближающий объект, использующий лазерное излучение, например лидарный локатор. Они заключаются в предупредительном ответном встречном излучении заданной интенсивности и периодичности, выполнении уклоняющего маневра двигателями космического аппарата, сообщении в наземный центр управления о складывающейся оперативной ситуации и выполнении его команд. Согласно способу излучение активного объекта принимают плоскими детекторами (приемными датчиками), расположенными на поверхности сферической оболочки. Система управления по анализу показаний приемных датчиком вычисляет направление на активно сближающийся объект, определяя радиус-вектор из центра сферической оболочки к детектору с максимальной амплитудой регистрируемого сигнала. Приемные датчики изготовляют с центральным отверстием для обеспечения выпуска луча расположенного под ним источника лазерного излучения. Способ предотвращения контакта космического аппарата с активно сближающимся объектом с использованием приемных датчиков регистрации внешнего излучения, расположенных на оболочке, выполненной в виде тела вращения вокруг космического аппарата, или ее части, заключается в том, что на внутренней стороне оболочки согласованно с приемными датчиками внешнего излучения устанавливают твердотельные лазерные источники, которые излучают через отверстие в приемном датчике регистрации внешнего излучения по команде от блока управления, в котором определяют направление на активно сближающийся объект по результату сравнительной обработки показаний приемных датчиков регистрации внешнего излучения и задают режим предупредительного лазерного излучения, а также выдают команды двигателям ориентации на уклонение от сближения с активным объектом и передающей аппаратуре на сообщение в наземный центр управления о факте воздействия на космический аппарат.
Предупредительное встречное освещение активно сближающегося объекта, формируемое импульсами лазерного излучения пакетом импульсов различной длительности и интенсивности, служит для достижения следующих целей:
информирование активно сближающегося объекта о недопустимости предпринимаемого маневра, для чего разрабатывают и публикуют известный неограниченному кругу лиц код предупреждения;
противодействие оптическим системам активно сближающего объекта.
Космический аппарат оснащают программой управления, учитывающей различные варианты изменение ситуации и поведение активно сближающегося аппарата при отсутствии его реакции на предупредительное излучение. Программа обеспечивает включение космическим аппаратом автоматических команд для маневрирования по уклонению от контакта с активно сближающимся объектом, передачу информации на наземный пункт управления и прием его управляющих команд. В результате мер по предупредительному воздействию на активно сближающийся объект и/или за счет одновременного маневрирования космического аппарата обеспечивают предотвращение контакта космического аппарата с этим объектом. Такие действия реакции космического аппарата на складывающуюся ситуацию, с возможным необходимым повторением, обеспечивают предотвращение контакта космического аппарата с активно сближающимся объектом. Недостатком способа является необходимость применения большого количества источников лазерного излучения, что существенно усложняет техническую реализацию способа.
Целью предполагаемого изобретения является защита авиалайнеров от преднамеренных помех лазерного излучения.
Указанная цель достигается в заявляемом способе защиты авиалайнеров от преднамеренных помех лазерного излучения, согласно которому на борту авиалайнера устанавливают сферическую оболочку, на поверхности которой располагают приемные датчики лазерного излучения, по показаниям датчиков определяют направление на источник помех лазерного излучения. В карданном подвесе монтируют бортовой источник лазерного излучения, который излучает в направлении на источник помех лазерного излучения по сигналу блока вычислителя при срабатывании приемных датчиков. Мощность бортового источника лазерного излучения выбирают из условия недопущения необратимого поражения органов зрения физических лиц, создающих помехи лазерного излучения.
Обоснование реализуемости и практической значимости заявляемого способа заключается в следующем. Действие источника лазерного излучения с борта авиалайнера приводит к ослеплению физических лиц, управляющих источником помех, что затрудняет дальнейшее создание помех лазерного излучения. Безответственные преднамеренные действия по созданию помех для пилотов, как правило, осуществляются лицами подросткового возраста, которые не сознают полную меру опасности своих действий. Поэтому мощность бортового источника лазерного излучения выбирают из условия недопущения необратимого поражения органов зрения физических лиц, создающих помехи лазерного излучения.
Направление лазерного луча от бортового источника указывает местоположение физического лица, что создает угрозу его задержания и привлечения к ответственности, что тем более побуждает прекращение манипуляций с лазерным источником. Указанные обстоятельства однозначно свидетельствуют, что действия физических лиц по созданию помех лазерного излучения для авиалайнера при его снижении и заходе на посадку будут прекращены.
Таким образом, техническая возможность реализации, практическая значимость и положительный эффект заявляемого способа защиты авиалайнеров от преднамеренных помех лазерного излучения не вызывают сомнений.