Любая цивилизация, по крайней мере частично, проходит стадию верозии - эрозии истины. Верозия принимает различные формы, но появляется всегда в определенную историческую эпоху, а именно в эпоху эмбриональной индустриализации. Лишаясь сакрального ореола, власть слабеет и ищет опору в административной иерархии, а та создает миражи общественных отношений, идеализирующие действительность в степени, соответствующей интенсивности верований на данный момент.
Веру в сверхъестественное могущество правителей заменяет полиция, а процесс обращения информации приобретает такое значение во всех сферах жизни, что трудно устоять против соблазна монополизировать его.
В нормальной (усредненной) цивилизации загрязнение информационной среды ложью достигает 10-15%; если оно превышает 70%, появляются так называемые дребезжащие колебания с циклом 12-15 лет, а при загрязнении свыше 80% отфильтровать чистую правду уже невозможно, и начинается коллапс. Чтобы его избежать, необходимо volens nolens замораживать науку, так как ее развитие вступает в противоречие с развитием верозии. В конце концов оба эти процесса решительно расходятся, и возникает так называемая развилка. Приходится либо жертвовать прогрессом науки во имя верозии, либо наоборот, ибо допускать возможность существования замкнутого анклава истины посреди царящей лжи, некоего островка настоящей науки в море дезинформации,- значит предаваться опасным иллюзиям.
«Письма счастья» не стали обыденной почтовой перепиской: принят приказ 466, в котором учтены технические аспекты применения радиолокационных измерителей скорости, к делу подключились юристы и, самое главное, многие водители начали разбираться в том, что отстаивать свои интересы можно и должно, а сакральное значение власти, особенно после клоунских «майданов», - величина мнимая.
Оговоримся сразу: сейчас по Украине можно (sic!) ездить, практически не нарушая скоростного режима. Допустимая «дельта» в 20 км позволила не ползти там, где это не нужно и разделила водителей на вменяемых и не очень. Последние носятся по городу «як скажени» и рано или поздно находят свое приключение на трассе.
Но, увы, охота на кролика не отменена и не будем спрашивать: кто претендует на это почетное звание. Конечно же, не господа наши новоявленные феодалы, которые находятся даже не выше закона, они сами – закон. Например, в хороших харьковских автошколах преподаватели доводили до сведения салажат график: когда и кто из господ, на какой скорости, по какой улице, в какое время имеет обыкновение проезжать. Т.е. туда в это время, детки, не суйтесь, там едет племянник «Самого». Нет, может сейчас и получше стало, даже несомненно получше, прогресс – есть, но чтение подобных этому форумов не внушает оптимизма.
В то же время Госавтоинспекция должна, ну просто обязана, - кого-то наказывать. А т.к. освежевать кролика много легче, чем гиену, гадюку и т.п. животное, образ которого ассоциируется со светлыми личностями «хозяев жизни», то не сомневаемся – жаркое будет из покорного кроля.
Итак, как противостоять этому малопочтенному желанию «развести лоха» без которого, как известно, жизнь плоха?
Вариант первый: войти в число хозяев жизни, детям которых дарят водительское удостоверение на день рождения и которые могут давить холопей безнаказанно и в любом количестве. Вариант второй – освоить юридический минимум и попрактиковаться в прочтении ну хотя бы полутора тысяч страниц из указанного выше форума. Т.е. тогда собеседник в форме поймет, что из этого ежа отбивной не сделаешь, есть там нечего, а колючек много. Вариант третий: знать не только законы (что по нынешней жизни абсолютно необходимо), но и некоторые технические характеристики измерительной техники, которую используют сотрудники ГАИ.
Итак - радар, наш непременный атрибут порядка на дорогах. Без которого как без рук – придется отслеживать рядность, правильность проезда перекрестка, проезд светофоров и т.д., патрулировать с движения, словом – работать. Ну, а с ним – жизнь хороша – в кустах бузины (как говаривал главный помаранч) без шума и пыли, в месте, где белый знак стоит в чистом поле – даем стране угля.
Немного истории. Радиолокационные измерители скорости появились в виде довольно громоздкого устройства типа «фары» (старые водители помнят) и имели стрелочную индикацию скорости, малую дальность и возможность работы только по одной – самой «яркой» т.е. имеющей максимальную ЭПР, цели. Это было обусловлено конструкцией прибора – допплеровский сигнал выделялся непосредственно после смесителя и подавался после группы фильтров на частотный детектор и далее на индикатор. Т.е. за деревьями леса было не видать, и индицировалась скорость только самой «яркой» цели, которая вследствие малой чувствительности приемника была практически всегда и самой ближней. Эта схемотехника была весьма нетерпима к амплитудной модуляции отраженного сигнала, и умельцы из числа радиоинженеров забавлялись простейшими шифтерами. Брали генератор X-диапазона, подключали модулятор с необходимой частотой и – о чудо – радар у сотрудника ГАИ всегда показывал скорость этого автомобиля 40 км/час. Ну, или любую другую, которую задал шифтер. Причина понятна: система не различала сигналов, полученных в результате допплеровского эффекта и АМ сигнала, пришедшего от постановщика помех.
Схемотехника, однако, на месте не стояла, и со временем появились современные когерентные допплеровские радары непрерывного излучения. Прошу прощения у специалистов, но попытаюсь в предельно упрощенной форме пояснить работу устройства.
Сигнал такого радара генерируется задающим генератором, и после преобразования «вверх» подается на выходной усилитель, а параболическая зеркальная антенна отправляет его в направлении цели. Отраженный от цели сигнал принимается, преобразуется « вниз», ограничивается по полосе и поступает на смеситель, который обеспечивает перемножение сигнала задающего генератора (он же гетеродин) с принятым от цели сигналом. Выделяется группа допплеровских частот, которая анализируется фазовым детектором. Именно этот блок дает возможность селектировать цели по приближению или удалению. В результате все принятые сигналы поступают на спектроанализатор, который размещает отметки целей на шкале частот, т.е. скоростей. Амплитуда отметки соответствует величине отраженного от цели сигнала, т.е. пропорционально величине ее ЭПР и обратно пропорционально четвертой степени дальности (http://ru.wikipedia.org/wiki/Основное_уравнение_радиолокации).
Дальше – понятно. Сколько бы ни было автомобилей на дороге, мы всегда можем среди отметок целей выбрать самую большую по оси ординат – это будет чаще всего (но не всегда!!) самая ближняя цель, или самую правую по оси абсцисс – это будет самая скоростная цель.
Итак, этот радар видит только движущиеся цели. Т.е. если ваш автомобиль стоит, движется медленнее 20км/час, либо быстрее 250 км/час, радар его не видит. Кроме того, он не видит ничего в «противоположном» направлении, т.е. если автомобиль движется от него, а радар включен в режим измерения скорости приближающейся цели. Расстояния до цели он измерить не может. Зато видит машину, идущую второй, т.е. способен измерить скорость даже того автомобиля, который не виден визуально.
К амплитудно-модулированным помехам практически нечувствителен, зато с трудом «переваривает» сигналы, получившиеся при прохождении луча через коронные разряды ЛЭП либо полость люминесцентных светильников – в обоих этих случаях возникает фазово-модулированный ответный сигнал, который сбивает с толку фазовый детектор и радар индицирует сообщение «Помеха!».
Диаграмма направленности его антенны примерно похожа на эту:
Рис.1. Типичная ДНА остронаправленной антенны
т.е. достаточно широкий луч захватывает на удалении уже в несколько десятков метров всю ширину дороги. Впрочем, здесь зарыта такая собака, которая не всегда видна даже специалистам. Заключается она в следующем: а по какой величине затухания мы будем замерять основной лепесток? Радар-то непрерывного действия и выделяет только(!) допплеровские частоты. Т.е. буквально ничтожного отражения от близко расположенной движущейся цели достаточно для ее обнаружения. Значит, лепесток нужно оценивать по величинам, зависящим от динамического диапазона всей системы.
Если уж совсем просто: скорость близко проезжающей машины может быть определена даже тогда, когда радар смотрит совсем не на нее. http://www.youtube.com/watch?v=xKkPBuV_NCI И это важно. Хороший материал, правда?
Но есть и журноламерские ролики, где показывают стоящую машину, с направленным на нее радаром - рядом едут другие, и радар «показывает» скорость, как им кажется, стоящей на месте машины. Нет, это не радар плохой, это оператор немного не в теме…(виноват, но «журноламер» это общепринятый уже в рунете термин). Есть еще одна популярная ерунда: направляют радар на стоящую машину и он показывает скорость, обусловленную работой вентилятора; на этом основании делают выводы, что радар плохой и т.п. Учите теорию, реакция на вентилятор – это работа «на свимгах» отражателя с меняющейся ЭПР и паразитной фазовой модуляцией. Никакого влияния на измерение истинной скорости автомобиля этот эффект не имеет.
Хуже другое: скорость соседнего автомобиля может быть приписана вашему. Ведь в ситуации, когда цель не единственная, мы имеем только две цифры: скорость самой быстрой и скорость самой «яркой» цели. И что прикажете сказать остальным десяти целям, которые имели несчастье находиться в это время в этом самом лепестке антенны? Какой мыслитель спроектировал подобное устройство? Автора, автора! Или как у Гаршина: « И кто же это придумал?». Почему нельзя было вывести на экран:
Или
Нет, понятно, зачем это сделано. Ведь, если цель единственная, то и штраф абсолютно правомерен. А в случае МНОЖЕСТВА целей у кролика есть возможность возразить, что он цель номер три, а не 4. И как его тут оштрафуешь? Только в том случае, если все цели двигались с превышением. Ведь радар ни дальности не измеряет, ни местоположения целей друг относительно друга.
Понятно и несомненно, что прибор делался «под задачу» - кроликов побольше, жаркое вкуснее, все они лохи, в радиолокации ничегошеньки не разумеют, а мы дадим им в нос (показания радара), а там нехай по судам бегают, юридическую грамотность повышают.
Разумеется, это – недопустимо. Когда Вам предъявляют скорость на табло радара, можете ли Вы быть уверенным, что сзади в километре (1200 метров – сам, лично, проверял на «Беркуте») не идет машина с превышением? А если и идет, что лепетать гаишнику будем?
Да и гаишник тут не главная фигура, кукловод тот, кто этот алгоритм селекции целей одобрил и допустил к использованию.
Ну, а с «Визиром» и письмами счастья уж совсем похабно вышло. Ну, уж до такой степени поля зрения оптики и радара друг другу не соответствовали, что «хохлы» взвыли. Позабавила в обсуждении предыдущей статьи по «Визиру» (пр-ва СПб.) на одном российском форуме упорно продвигаемая мысль о том, какие хохлы дурная нация, даже милицейского радара сделать нормального не смогли. Зато на чудесном сайте http://www.drom.ru/ что ни путешествие, то деруть, деруть болезных за превышения истинные и мнимые, а те покорно выю склоняют…
Впрочем, мы отвлеклись.
Радары, что у «Беркута», что у «Визира», спроектированы грамотно, работают хорошо, к помехам устойчивы. И если бы не несчастная привычка выделять только самую быструю, либо самую ближнюю цель, использовать их при обученном операторе было бы вполне допустимо. Кстати, ситуация поправима: даю ГАИ бесплатный совет как устранить «визировские» дефекты. Нужно указывать скорости всех зафиксированных целей (для этого нужно только перепрограммировать процессор). Ну, и провести испытания и демонстрацию для публики. А то, что же, когда адвокаты (по результатам предыдущей статьи) требовали судебно-технической экспертизы, то власть что ответила? Что на Украине нет специалистов, способных протестировать обычный полицейский радар?! Вот это дожили…
Что касается помех, то надежды на дешевый и эффективный джаммер, тем более – шифтер, могут быть только у дилетанта.
Оценим: результирующая полоса пропускания приемного тракта у радара типа «Беркут» будет эквивалентна удвоенной допплеровской при максимальной скорости плюс запас по полосе вследствие неидеальности фильтров основной селекции. Т.е. примерно 3-5 десятков килогерц (если, конечно, нет паразитного канала приема). При технологическом допуске задающих генераторов частота конкретного радара в К-диапазоне может отличаться на десятки мегагерц. Понятно, что генератором шумоподобного сигнала надо закрывать весь К-диапазон для того, чтобы любой из радаров (имеющий технологический разброс несущей) был подавлен. Исходя из приемлемой дальности самоприкрытия и мощности подавляемого радара, необходимо вывести джаммер на мощность порядка 10-20 Ватт (расчет для упрощения опущен). Понятно, что подобное устройство недопустимо: оно крайне опасно для здоровья, будет блокировать работу любых радиотехнических систем в К-диапазоне и представляет по существу чистую техническую уголовщину.
Можно, конечно, попытаться использовать мощные короткие радиочастотные импульсы через ритмичные либо по баркеровскому закону промежутки времени, но только в том случае, если в приемнике нет системы типа ШОУ. Да и обнаруживаться такой помехопостановщик будет легко и просто.
Если же проектировать шифтер по типу ответчика, то возникает другая принципиальная проблема: он не может выйти на приемлемую стоимость. Т.е. прибор должен зафиксировать частоту облучения, измерить ее (или «затянуть» свой гетеродин), сместить на требуемый псевдодопплеровскитй сдвиг и вернуть отправителю. Причем он должен учитывать возможную девиацию частоты радара в процессе измерения, учитывать направление работы (локация спереди или вдогон). Это весьма дорогая игрушка. Проще, конечно, использовать в качестве помехопостановщика сам модернизированный «Беркут», или еще проще – заказать разработку на заводе изготовителе (капиталист сам продаст веревку, на которой его и повесят). Но в любом случае, эта штука в производстве, не говоря уж о разработке, будет стоить больше(!) подавляемого радара.
Не исключено, впрочем, что у радара (визир, беркут) есть уязвимое место – что-нибудь типа системы блокировки измерений при модуляции сигнала помехой с частотой осветительной сети, но мне в это слабо верится, уж больно хорошо спроектирован радар.
Помехопостановщики пассивного типа не рассматриваем, т.к. ни УО потребных ЭПР, ни ответчики Ван-Атта приемлемых размеров не получаются, минимум(!) 15-18 см. квадратная грань УО, плюс газонаполненная емкость в которую следует поместить отражатель, да и задача снижения ЭПР самой машины… не спецпокрытие же на нее наносить? И вообще, РЭБ – дело не такое простое, как кажется любителям http://www.cplire.ru/joined/iso/lection4/text.html.
Впрочем, мы опять отвлеклись. Зачем, кстати, это делать. Т.е. ставить помеху? Чтобы не только депутаты и т.п. власть предержащие на измерение скорости чихали, но и юнцы с юницами на кредитной машине на радостях показывали кукиш ГАИ? Давайте зададим простой вопрос: кто кролику опаснее – злой работник ГАИ, который может лишить некоторой части заработка, или свой брат-рубаха водитель? Так ответ очевиден – братан, пьяный или дурной, вполне способен на тот свет отправить, не говоря о больнице. А вот о массовом забое ни в чем не повинных граждан таким исчадием ада как гаишники, мне что-то слышать не доводилось. Разве что на МКАДе насвинячили крепко, но все, слава Богу, живы.
Так что полицию не любят нигде, но существует она везде и скорость на дорогах измерять надо.
Но и право знать о том, что скорость измеряется, водитель должен иметь. Даже в тех свирепых странах, где запрещены радар-детекторы, обязательно устанавливают предупреждающие таблички об измерении скорости. Хотя таблички лучше, т.к. радар-детекторы в том виде, в котором они существуют сейчас, не могут выполнить своей функции.
Причина проста: радар работает в импульсном режиме и в тот момент, когда ваш детектор запищал, скорость уже измерена (работу «Визира» в непрерывном режиме не рассматриваем). Есть, правда, «водилы», которые считают, что резкое нажатие на тормоз сбивает измерение. Таки да, движение с ускорением радару не очень нравится, но к тому времени, пока радар-детектор обработает данные и подаст сигнал, скорость будет уже измерена (водила, ты понял??), и нажимать на тормоз, тем более для экстренного торможения, - это поиск приключения на свой багажник и хорошо, если там «Камаз», он тебе мозги быстро вправит, а если дедушка на «Москвиче» с внуками?
Кроме того, радар-детекторы даже именитых фирм, представляют собой вполне кретиническое изделие, предназначенное для облегчения кошелька клиента и не имеющее ни малейшего отношения к задаче СПО. (Позволю себе рекомендовать: http://militera.lib.ru/memo/russian/matskevich_vv/index.html ).
Итак: как нас разводят?
Бесстыдно и безобразно, доложу Вам. Нет, радиочастотная часть у всех радар-детекторов неплоха и примерно одинакова вне зависимости от цены. Т.е. свои 1.5 -2.0 км он отрабатывает. Но остальное – вне всякого разумения.
Во-первых: этот детектор орет в городе, орет при проезде заправок, автоматических дверей, и в самых неожиданных местах. И одновременно с этим он «не берет» радары типа «Радис», а если «берет», то орет в десятки раз чаще от любого чиха любой заправки. В конце концов, покупатель либо забывает об этом девайсе, либо идет в магазин за более дорогим (с тем же результатом в итоге), либо после штрафов кладет невинную игрушку под колесо.
Во-вторых, он не отличает радара инспектора от другого излучения. Т.е. функция обнаружения присутствует, а функция распознавания – «догадайся, мол - сама».
В-третьих, он «достает» непрерывным вытьем и улюлюканием при наличии постоянных излучений.
В четвертых, он дает тревоги в тех диапазонах, которые не используются полицией этой страны (X-диапазон для Украины, например) и отключить этот диапазон можно только с помощью генератора СВЧ, осциллографа и паяльника, но не дилера, у которого морда, как всегда - ящиком.
Короче – радар-детектор – деньги на ветер. И чем он дороже, тем больше. Нет, со мной многие не согласятся, но это там, где используют радары на постоянное излучение (в некоторых областях России, например).
Итак, как должна, подчеркиваю должна, работать в данном случае система СПО? Нужна ли нам интенсивность излучения, по которой мы, весьма косвенно(!), можем оценить дальность до радара? Да, ни Боже мой, предупрежден, и достаточно. Нужны ли голосовые предупреждения? Разве что для «понтов». Нужна ли работа во всех диапазонах, даже не используемых полицией? Нужно ли непрерывно орать при наличии источника излучения, моргать светодиодами и высвечивать цифру интенсивности излучения? Нам ведь машину по дороге вести, желательно – не отвлекаясь, а не с этой цацкой забавляться.
Конечно, нет. А нужно следующее:
Обнаружить сигнал в диапазоне, в котором работают радары противника (простите, - ГАИ).
Распознать сигнал как исходящий от радара противника.
Выдать предупреждение об облучении.
При этом весьма не худо бы поинтересоваться следующими вопросами
А есть ли сигнал в других частотных диапазонах?
Модулирован ли анализируемый сигнал
Каков его амплитудный портрет?
Каков спектральный состав излучения?
Рис.2 Снимок с экрана осциллографа. Верхний луч – напряжение на генераторном диоде, нижний – напряжение на выходе детектора. Стрелкой отмечен момент, когда фиксируется сигнал СВЧ генератора в К-диапазоне.
Рис.3 В данном случае работают несколько СВЧ генераторов в разных диапазонах.
Реализовать эти функции можно следующим способом. Т.к. радар-детекторы устроены примерно одинаково: свип-генератор, смеситель, блок ПЧ, детектор; то достаточно соотнести время возникновения сигнала после частотного дискриминатора с моментом начала генерации очередной «пилы» гетеродина. Это дает нам частотный диапазон, в котором зафиксировано излучение. Если эти импульсы повторяются и диапазон «опасный», то выдать тональное предупреждение. Если при этом были импульсы в других диапазонах (т.е. работают и другие передатчики, либо спектр основного передатчика широк), то давать другой тон предупреждения. Если импульсы продолжаются, то постепенно снижать уровень звукового сигнала до нуля, но светодиод продолжать держать включенным.
В результате: если зафиксирован сигнал радара, то система генерирует высокий тон, который постепенно затихает (звук колокольчика). Если радар продолжает работать в непрерывном режиме, то светодиод светится, а звуковое предупреждение отключается. Если сигнал не от радара, то предупреждение все равно выдается, но его тон либо низкий, либо меняющийся, что позволяет отличить радар от помехи, и тоже затухает, причем светодиод продолжает гореть. Светодиодов – 9, они разного цвета и по ним можно определить – что является источником помехи: АЗС дают засветку одного-двух в K-диапазоне, релейные станции зажигают целый «букет», казино и залы с игровыми автоматами – X-диапазон и т.д.
Самое главное, что это не отвлекает. На светодиоды можешь не смотреть, просто запомни, что маленький колокольчик – это радар точно, а маленький с большим, или только большой – это не радар.
Рис.4 СВЧ генератор в К-диапазоне. Так выглядит радар и этот сигнал сопровождается звуковым предупреждением с неменяющимся высоким тоном колокольчика.
Рис.5 Сложный модулированный сигнал на входе. Это точно не радар, но т.к. диапазон «К» все же присутствует, предупреждаем о нем низким тоном звукового сигнала.
Рис.6. Сигнал в другом частотном диапазоне, он нам не интересен. Звуковой сигнал не подается.
В сущности, это упрощение английской системы амплитудного портрета во время ВМВ, когда англичане через секунду после выхода любого немецкого корабля в эфир могли сказать его название. Т.е. записывалась и распознавалась осциллограмма нарастания несущей передатчика, индивидуальная у каждого корабля. В нашем случае анализируется длительность посылки радара. Если она менее 1.15 сек и более 0.20, то тон «колокольчика» не меняем, если более, то тон – изменить, если менее - молчать. Если были импульсы в других частотных диапазонах, то тон изменен изначально. Ну а светодиоды соответствуют спектральной плотности излучения. Все очень просто и удобно. За время интенсивной трехлетней эксплуатации эта система не пропустила ни одного даже «Радиса» и ни разу не допустила неправильного распознавания второго рода. Т.е. ошибки, когда помехи принимались за сигнал радара, были, но никогда не было наоборот. ( NB! при этом была оставлена штатная система предупреждения для контроля, это, доложу вам, - песец! То пропуск, то непрерывный вой, ну, а помехи вообще - все наши. Была кастрирована за бесполезность и глупый норов.)
Но, самое главное, такое решение не отвлекает и не утомляет водителя. Ну, и, разумеется, и звуковой сигнал, и скорость по GPS пишутся на видеорегистратор, т.е. у вас есть – что предъявить инспектору в случае его ошибки, или суду, в случае недобросовестного «развода».
Повторюсь, но даже подобная система позволяет обнаружить и распознавать заранее не более 30%-40% радаров, остальные обнаруживаются уже при «стрельбе» по твоей машине «в упор». Но она хотя бы не отвлекает, предупреждает и, если не нарушать, то просто интересно наблюдать за работой постов. При этом прошу учесть, что это не реклама, а скорее рекомендации радиолюбителю. Т.е. эта самоделка производиться и продаваться никогда не будет.
Однако, у нас в консерватории - время перемен.
-Что, опять?
-Да.
Украина, по слухам и бодрым заявлениям властей, собирается перейти на лазерные измерители скорости. Не очень верится, т.к. у нас если что по уму, то задвинут в дальний ящик и не выпустят. Ну, а суммарный интеллект получается где-то между Грузией и Польшей.
Если же закупят, то это будет большой шаг вперед. Будет исключена неоднозначная беркуто-визировская трактовка принадлежности скорости тому или иному автомобилю. Хотя и лидары «made in USA» не без недостатков. Пыль, дым, туман, дождь, дымка, снег – все эти факторы приведут с существенному снижению дальности измерения. И то, что в прериях Техаса идет на «ура», в нашем климате потребует дополнительных испытаний.
Не исключены и ошибки измерения скорости. В Штатах уже немало судебных процессов подобного рода. Причина – техническая. Если у автомобиля есть криволинейная поверхность, а она сейчас есть у всех, и лазерный луч в процессе измерения скользит по ней, например, был на крыше, спустился по капоту и пришел к номеру, то таки да, можно получить завышенную скорость.
Но – посмотрим. В любом случае переход на лидары есть дело хорошее и, с учетом «визировского» скандала, весьма своевременное.
Кстати, мы живем при капитализме, не к ночи будь он помянут. И уже есть предложения джаммеров для закупаемого типа лидара. Ну, и доморощенные умельцы готовят закупку лазерных 905нм диодов для кустарных помехопостановщиков.
Думается, что эти затраты бессмысленны. Вспомните рамочку для номера со светодиодами. Всего 50 долларов и злой визирь не видит вашего номера. Не поторопились ли купить? А продавцу потом «фейс» начистили? Но деньги он, понятно, не вернул, в этом и есть сущность самого прогрессивного строя – впарить лоху нэпотрэб, как говорят в наших степях.
Так будет и здесь. Ролики с джаммерами на ютубе просят не предлагать. Если разработчик не лох, а у американцев традиционно сильна обработка сигналов (в т.ч. и в области РЭБ: они создавали немалые проблемы советским ЗРК, когда те, в свою очередь, создавали большие проблемы их авиации), то постановка помехи этим лидарам – дело почти безнадежное.
Посмотрим: лидар посылает пакет коротких импульсов. Если разработчик не то, что упомянуто выше, то он посылает эти импульсы в псевдослучайные моменты времени. Пусть будет массив Х для тех моментов, когда импульсы существовали. Для моментов, когда излучения нет, полагаем массив из равного количества элементов Y. Все остальные моменты времени, разбитые на фрагменты, равные длительности импульса, представляют собой массив Z. Для точного вычисления момента получения отражения от автомобиля нам нужно найти максимум взаимнокорреляционной функции XY последовательности, полученной приемником с ее копией, находящейся в памяти.
Проверим это положение экспериментально. Пусть есть последовательность импульсов, временные интервалы между которыми подчиняются случайному закону (используем простейший компьютерный «random»). Рис.7.
Его корреляционная функция с записанной копией будет представлять собой: Рис.8.
Рис.8. Квадрат корреляционной функции сигнала с его копией.
Основной пик соответствует нулевому сдвигу во времени. Именно так должен выглядеть отклик на выходе детектора лидара в отсутствие помех.
Поставим помеху в виде импульсов небольшой амплитуды и сходной псевдослучайной последовательности. Рис.9.
Рис.9. Импульсы помехи (обозначены серым цветом), отраженный полезный сигнал и суммарный сигнал на входе приемника.
Вычислим корреляционную функцию. Рис.10.
Рис.10. Сигнал на выходе детектора: поставленная помеха не мешает обнаружению максимума корреляции.
Увеличим уровень сигнала помехи. С учетом наличия логарифматора в каскадах усиления получим следующую смесь полезного сигнала и помехи. Рис.11.
Рис.11. Сигнал на входе детектора после прохождения логарифматора.
Высокоамплитудная помеха понизила абсолютное значение максимума корреляции, но никак не препятствует детектированию полезного сигнала.
Рис.12. Постановка помехи с помощью псевдослучайной последовательности импульсов в данном случае неэффективна.
Какую бы последовательность импульсов ни выдал джаммер, она теоретически не способна сместить максимум корреляции. Она может только поднять «пьедестал» функции, что ни к чему не приведет. А вот в массиве Z при суммировании его производной по модулю, можно будет однозначно зафиксировать как работу джаммера, так и момент его включения. Ну, и вставить фитиль водителю за препятствование выполнения государственными службами возложенных на них функций.
Итак, для того, чтобы поставить эффективную помеху правильно работающему лидару, необходимо решить криптоаналитическую задачу по взлому в реалтайме сгенерированной им псевдослучайной последовательности.
Это нереально.
Что касается попытки «уводящих по дальности» помех, т.е. повторения принятой посылки с задержкой, то эта помеха возможна только тогда, когда лидар не меняет код от одной серии посылок к другой или если разработчик лидара использовал ненормированную корреляцию.
Что касается возражений вида: "С учетом тотального энергетического превосходства излучателя джаммера над отраженным сигналом, принятая прибором последовательность будет не столько суммой исходной последовательности с последовательностью сгенерированной джаммером, а скорее результатом выполнения над ними дизьюнкции, т.е. логического ИЛИ... Что делает поиск дальнейших корреляций не таким простым делом. Ну, или потребует просто фантастической разрешающей способности по уровню принимаемого сигнала, что видится крайне проблематичным ввиду - как минимум - атмосферных помех и неоднородности отражающей поверхности...." то следует учесть, что при полной "выработке" всего динамического диапазона приемника действительно можно получить некоторую зону самоприкрытия на близких к максимуму дистанциях работы лидара. Что не поможет "кролику" ничуть, т.к. "стрелять" сотрудники ГАИ будут на минимальных дальностях (особенно при неидеальном состоянии атмосферы). А вот демаскировать джаммер - будут: если гаишник поставит рядом с лидаром обычный радар-детектор, то он гарантированно предупредит о подъезде объекта беседы на тему: "с какой целью Вы препятствуете работе государственных органов? Ну и ст. КОАП - соответствующая".
В общем, где-то так работают РЛС современных ЗРК и постановка им помехи – дело для приемлемых мощностей джаммеров – проблематичное. Вроде бы только последняя «Смальта» ухитряется ставить помеху, скоррелированную с основной ПСП, но там все глубоко и безнадежно секретно.
Короче: позвольте не поверить в эффективность «коммерческих» помехопостановщиков для хорошего лидара, если только они не выпущены той же фирмой, что и лидар (бабло превыше всего, не так ли?). Более того, хотел бы выразить большие сомнения в том, что хороший лидар будут обнаруживать радар-детекторы со встроенным обнаружителем лазерного излучения. В этом направлении, впрочем, стоит поработать. Исключительно для души.
Вот такие пессимистические соображения. Впрочем, почему – пессимистические? Может быть, доживем до тех времен, когда по правилам будут ездить даже «можновладци» и «очильныкы». А то они у нас такие затейники, чудят, знаете ли.
Ну а заместитель начальника областного ГАИ не будет говорить в хорошо имитированном порыве откровенности: «Видите ли, ваша статья абсолютно бессмысленна. Так как есть, увы, категория людей, для которых размер штрафов и даже само их наличие, как и наличие ПДД и кодекса об административных правонарушениях, не имеют ни малейшего значения. И сделать с этим мы ничего не можем».
Комментарии
Александр
08.03.2011 - 19:16
Постоянная ссылка (Permalink)
От автора.
Однако! Переоценил ваш покорный слуга американских разработчиков. "Трукам" действительно не защищен от помехопостановщиков… http://www.autoreview.ru/_archive/section/detail.php?ELEMENT_ID=75065&SE...
Т.е. машинка намного более примитивная, чем можно было бы ожидать. Описание ЛИСД, видимо, в части приемника отраженного лазерного излучения соответствует и "Трукаму". http://www.quantum-electron.ru/pdfrus/fullt/2002/3/2173.pdf
Что касается самодельных джаммеров, то схема по этой ссылке, будет, видимо, работать.
http://www.google.com/imgres?imgurl=http://vrtp.ru/uploads/post-29-12770...
Ну что ж. Не все золото, что блестит. А я-то думал – профессиональное оборудование, американцы, держат марку…