RU165154U1

RU165154U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE DIRECTION AND RANGE TO THE SOURCE OF SIGNALS

Info

Publication number: RU165154U1
Application number: RU2016119510/28U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Константинович Барышников; Ольга Владимировна Барышникова; Александр Николаевич Минеев
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2016-10-10

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам.The utility model relates to measuring equipment, in particular to direction finders.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, являются возможность пеленга нескольких типов источников сигналов, уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях и повышение помехоустойчивости устройства.The technical result provided by the claimed utility model is the possibility of bearing several types of signal sources, reducing errors when using the device at short distances and increasing the noise immunity of the device.

Технический результат достигается тем, что устройство для определения направления и дальности до источника сигналов, содержащее персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ), а также первый и второй идентичные каналы, каждый из которых включает первый блок магнитных антенн и последовательно соединенные первый усилитель и первый фильтр, дополнительно содержит подключенные к ПЭВМ блок системы единого времени и блок связи с абонентами, последовательно соединенные второй блок магнитных антенн, первый блок усилителей, первый пороговый блок, первый блок схем ИЛИ, первый таймер, первую схему И и блок счетчиков, последовательно соединенные приемник радиации, второй усилитель и первый пороговый элемент, последовательно соединенные блок приемников температуры, второй блок усилителей, второй пороговый блок, и блок схем И, а также первый тактовый генератор, подключенный ко второму входу первой схемы И и первый блок аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенный входами к первому и второму блокам усилителей, а выходами подключенный к ПЭВМ, причем выход первого таймера подключен к ПЭВМ и ко вторым входам блока схем И, выходы блока схем И подключены ко входам останова блока счетчиков, выход первого порогового элемента подключен к первому блоку схем ИЛИ и к ПЭВМ, выходы первого и второго пороговых блоков, выходы блока счетчиков, третьи входы блока схем И, управляющие входы Первого и второго блоков усилителей, второго усилителя, первого и второго пороговых блоков, первого порогового элемента и первого таймера подключены к ПЭВМ, а в каждом канале содержит последовательно соединенные блок датчиков света, третий блок усилителей, первый блок фильтров, четвертый блок усилителей, третий пороговый блок и второй блок схем ИЛИ, последовательно соединенные пятый блок усилителей, второй блок фильтров, шестой блок усилителей, четвертый пороговый блок и третий блок схем ИЛИ, последовательно соединенные первый блок цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) и первый блок калибраторов, последовательно соединенные второй блок ЦАП и второй блок калибраторов, последовательно соединенные первый ЦАП, первый калибратор и сейсмометр, последовательно соединенные третий усилитель, второй фильтр, второй пороговый элемент и вторую схему И, последовательно соединенные второй таймер, третью схему И и первый счетчик, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные микробарометр, четвертый усилитель, третий фильтр, пятый усилитель, четвертый фильтр, третий пороговый элемент и четвертую схему И, последовательно соединенные третий таймер, пятую схему И и второй счетчик, первый и второй АЦП, подключенные входами, соответственно, к первому и третьему фильтрам, а выходами подключенные к ПЭВМ, второй и третий блоки АЦП, подключенные входами, соответственно, к первому и ко второму блокам фильтров, а выходами подключенные к ПЭВМ, четвертый и пятый таймеры, подключенные выходами, соответственно, ко вторым входам второй и четвертой схем И, а входами запуска и управляющими входами подключенные к ПЭВМ, и второй тактовый генератор, подключенный выходом ко вторым входам третьей и пятой схем И, причем выходы первого блока магнитных антенн подключены к пятому блоку усилителей, выходы первого и второго блоков калибраторов подключены, соответственно, к первому блоку магнитных антенн и к блоку датчиков света, входы первого и третьего усилителей подключены, соответственно, к сейсмометру и к первому фильтру, входы останова первого и второго счетчиков подключены к выходам, соответственно, второй и четвертой схем И, выходы второго и третьего таймеров подключены, соответственно, к третьим входам второй и четвертой схем И, вход микробарометра акустически связан со вторым калибратором, выходы первого и второго счетчиков, второго и третьего таймеров, третьего и четвертого пороговых блоков, второго и третьего пороговых элементов, входы первого и второго блоков ЦАП, входы первого и второго ЦАП, а также управляющие входы второго и третьего таймеров, всех усилителей, фильтров, пороговых элементов, пороговых блоков, блоков усилителей и блоков фильтров подключены к ПЭВМ, выходы второго и третьего блоков схем ИЛИ подключены к первому блоку схем ИЛИ, выход первого блока схем ИЛИ подключен ко второму и третьему таймерам, а первый блок магнитных антенн выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных магнитных антенн, второй блок магнитных антенн выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных низкочастотных магнитных антенн, блок датчиков света выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных оппозитных пар датчиков света, блок приемников температуры выполнен в виде 16 размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости теплоизолированных друг от друга приемников температуры, второй блок усилителей, второй пороговый блок, блок схем И и блок счетчиков выполнены 16-канальными, первый блок АЦП выполнен 19-канальным, первый, третий, четвертый, пятый и шестой блоки усилителей, первый и второй блоки фильтров, первый, третий и четвертый пороговые блоки, первый и второй блоки калибраторов, второй и третий блоки АЦП и первый и второй блоки ЦАП выполнены трехканальными, второй и третий блоки схем ИЛИ выполнены с тремя входами и одним выходом, первый блок схем ИЛИ выполнен с восемью входами и одним выходом, пороговые блоки, первый, второй и третий пороговые элементы выполнены с управлением по порогу, усилители и блоки усилителей выполнены с управлением по фазе, полосе пропускания и чувствительности, таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, и фильтры и блоки фильтров выполнены с управлением по полосе пропускания. The technical result is achieved by the fact that the device for determining the direction and distance to the signal source, containing a personal electronic computer (PC), as well as the first and second identical channels, each of which includes the first block of magnetic antennas and the first amplifier and the first filter connected in series , further comprises a unit of a single time system connected to a PC and a communication unit with subscribers, a second unit of magnetic antennas, a first amplifier unit, a first threshold, connected in series the first block, the first block of OR circuits, the first timer, the first And circuit and the counter block, the radiation receiver connected in series, the second amplifier and the first threshold element, the temperature receiver block connected in series, the second amplifier block, the second threshold block, and the And block, and also the first clock connected to the second input of the first And circuit and the first block of analog-to-digital converters (ADC), connected by inputs to the first and second blocks of amplifiers, and the outputs connected to the PC, and the output of the first half and connected to the PC and to the second inputs of the block of AND circuits, the outputs of the block of AND circuits are connected to the stop inputs of the counter block, the output of the first threshold element is connected to the first block of OR circuits and to the PC, the outputs of the first and second threshold blocks, the outputs of the counter block, the third inputs block of circuits And, the control inputs of the First and second blocks of amplifiers, the second amplifier, the first and second threshold blocks, the first threshold element and the first timer are connected to the PC, and in each channel contains a series of light sensors, t the first amplifier block, the first filter block, the fourth amplifier block, the third threshold block and the second block of OR circuits, the fifth block of amplifiers connected in series, the second filter block, the sixth amplifier block, the fourth threshold block and the third block of OR circuits, the first digital-to-digital block connected in series analog converters (DAC) and the first block of calibrators, connected in series to the second block of the DAC and the second block of calibrators, connected in series to the first DAC, the first calibrator and seismometer, connected in series e third amplifier, second filter, second threshold element and second AND circuit, serially connected second timer, third circuit I and first counter, serially connected second DAC and second calibrator, microbarometer connected in series, fourth amplifier, third filter, fifth amplifier, fourth filter , the third threshold element and the fourth circuit And, connected in series with the third timer, the fifth circuit And and the second counter, the first and second ADCs, connected by inputs, respectively, to the first and third filters, and you the odes are connected to the PC, the second and third ADC units, connected by the inputs, respectively, to the first and second filter units, and the outputs are connected to the PC, the fourth and fifth timers, connected by the outputs, respectively, to the second inputs of the second and fourth AND circuits, and start inputs and control inputs connected to the PC, and a second clock connected to the second inputs of the third and fifth circuits AND, the outputs of the first block of magnetic antennas connected to the fifth block of amplifiers, the outputs of the first and second blocks of cal brothers are connected, respectively, to the first block of magnetic antennas and to the block of light sensors, the inputs of the first and third amplifiers are connected, respectively, to the seismometer and the first filter, the stop inputs of the first and second counters are connected to the outputs, respectively, of the second and fourth circuits And, the outputs of the second and third timers are connected, respectively, to the third inputs of the second and fourth circuits And, the input of the microbarometer is acoustically connected to the second calibrator, the outputs of the first and second counters, second and third timers, third it and the fourth threshold blocks, the second and third threshold elements, the inputs of the first and second DAC blocks, the inputs of the first and second DACs, as well as the control inputs of the second and third timers, all amplifiers, filters, threshold elements, threshold blocks, amplifier blocks and filter blocks connected to the PC, the outputs of the second and third blocks of OR circuits are connected to the first block of OR circuits, the output of the first block of OR circuits is connected to the second and third timers, and the first block of magnetic antennas is made in the form of three mutually perpendicular ma antenna, the second block of magnetic antennas is made in the form of three mutually perpendicular low-frequency magnetic antennas, the block of light sensors is made in the form of three mutually perpendicular opposite pairs of light sensors, the block of temperature receivers is made in the form of 16 receivers that are evenly spaced from each other in the horizontal plane temperature, the second block of amplifiers, the second threshold block, the block of circuits And and the block of counters are made 16-channel, the first block of the ADC is made 19-channel, the first, third , the fourth, fifth and sixth amplifier blocks, the first and second filter blocks, the first, third and fourth threshold blocks, the first and second calibrator blocks, the second and third ADC blocks and the first and second DAC blocks are made of three-channel, the second and third blocks of the OR circuits are made with three inputs and one output, the first block of OR circuits is made with eight inputs and one output, threshold blocks, the first, second, and third threshold elements are made with threshold control, amplifiers and amplifier blocks are made with phase control, pass band Nia and sensitivity timers are made with control of the output signal duration and filters and filter units are made with control of bandwidth.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам, и предназначена для мониторинга событий, влияющих на экологию окружающей среды (молниевые разряды, взрывы газа, промышленные взрывы и др.).The utility model relates to measuring equipment, in particular, to direction finders, and is intended for monitoring events affecting the ecology of the environment (lightning discharges, gas explosions, industrial explosions, etc.).

Известно устройство для определения направления и дальности до источника сигналов [1], (комбинированная система грозоопределения, состоящая из инфразвукового комплекса и электрической антенны), содержащее три микробарометра, инфразвуковой микрофон и электростатический флюксметр, подключенные через аналого-цифровые преобразователи (АЦП), к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ или микропроцессору). В устройстве направление и дальность до источника сигнала определяются по результатам дальнейшей обработки оператором записанных сигналов. Для определения азимута используются разности времени прихода инфразвуковых сигналов на не менее, чем на три микробарометра, разнесенные друг от друга более, чем на 90 метров (трехпозиционная система регистрации), а для определения дальности используется разность времени прихода сигналов на электростатический флюксметр и инфразвуковой микрофон (или микробарометры).A device is known for determining the direction and distance to the signal source [1], (a combined lightning detection system consisting of an infrasound complex and an electric antenna) containing three microbarometers, an infrasound microphone and an electrostatic fluxmeter connected via analog-to-digital converters (ADCs) to a personal electronic computer (PC or microprocessor). In the device, the direction and distance to the signal source are determined by the results of further processing by the operator of the recorded signals. To determine the azimuth, the differences in the time of arrival of infrasonic signals by no less than three microbarometers, separated by more than 90 meters from each other (three-position recording system) are used, and to determine the distance, the difference in the time of arrival of signals to the electrostatic fluxmeter and infrasound microphone is used ( or microbarometers).

Недостатками устройства являются невозможность пеленга нескольких типов источников сигналов, невозможность использования устройства на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения, невозможность использования устройства на ближних расстояниях в реальном масштабе времени, а также низкая помехоустойчивость устройства из-за использования электрической компоненты сигнала.The disadvantages of the device are the impossibility of bearing several types of signal sources, the inability to use the device at a single-point observation point or vehicle, the inability to use the device at short distances in real time, and the low noise immunity of the device due to the use of the electrical signal component.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является «Способ однопунктовой дальнометрии грозовых разрядов и устройство для его осуществления» [2] Устройство содержит две горизонтальные ортогонально ориентированные магнитные антенны и вертикальную электрическую антенну, два интегратора, три усилителя, три фильтра, два квадратора, сумматор, имеющий два входа и один выход, решающий блок, первый пороговый блок, одновибратор и ключевой блок, причем выход первой магнитной антенны соединен последовательно с первым интегратором, первым усилителем, первым фильтром, первым квадратором, первым входом сумматора, первым входом первого порогового блока, одновибратором и вторым входом ключевого блока, выход второй магнитной антенны соединен последовательно с вторым интегратором, вторым усилителем, вторым фильтром, вторым квадратором и вторым входом сумматора, выход электрической антенны соединен последовательно с третьим усилителем и третьим фильтром, а также третий квадратор, блок вычитания, имеющий два входа и один выход, второй пороговый блок и триггер, имеющий два входа и один выход, причем выход сумматора соединен, кроме того, последовательно с первым входом блока вычитания, первым входом ключевого блока, вторым пороговым блоком и вторым входом триггера, а выход третьего фильтра соединен последовательно с третьим квадратором и вторым входом блока вычитания, выход первого порогового блока соединен, кроме того, последовательно с первым входом триггера и решающим блоком.The closest technical solution to the proposed one is “The method of single-point lightning range measurement and a device for its implementation” [2] The device contains two horizontal orthogonally oriented magnetic antennas and a vertical electric antenna, two integrators, three amplifiers, three filters, two quadrators, an adder having two inputs and one output, a decision block, a first threshold block, a single vibrator and a key block, the output of the first magnetic antenna being connected in series with the first integrator, first amplifier, first filter, first quadrator, first adder input, first input of first threshold block, single vibrator and second key block input, the output of the second magnetic antenna is connected in series with the second integrator, second amplifier, second filter, second quadrator and second adder input, output an electric antenna is connected in series with a third amplifier and a third filter, as well as a third quadrator, a subtraction unit having two inputs and one output, a second threshold unit and a trigger having two stroke and one output, the output of the adder being connected, in addition, in series with the first input of the subtraction block, the first input of the key block, the second threshold block and the second input of the trigger, and the output of the third filter connected in series with the third quadrator and the second input of the subtraction block, the output of the first the threshold block is also connected in series with the first input of the trigger and the decision block.

Недостатками прототипа являются невозможность пеленга нескольких типов источников сигналов, большая погрешность при использовании устройства на ближних расстояниях, а также низкая помехоустойчивость устройства из-за использования электрической компоненты сигнала.The disadvantages of the prototype are the impossibility of bearing several types of signal sources, a large error when using the device at short distances, as well as low noise immunity of the device due to the use of the electrical signal component.

Технический результат достигается тем, что устройство для определения направления и дальности до источника сигналов, содержащее персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ), а также первый и второй идентичные каналы, каждый из которых включает первый блок магнитных антенн и последовательно соединенные первый усилитель и первый фильтр, дополнительно содержит подключенные к ПЭВМ блок системы единого времени и блок связи с абонентами, последовательно соединенные второй блок магнитных антенн, первый блок усилителей, первый пороговый блок, первый блок схем ИЛИ, первый таймер, первую схему И и блок счетчиков, последовательно соединенные приемник радиации, второй усилитель и первый пороговый элемент, последовательно соединенные блок приемников температуры, второй блок усилителей, второй пороговый блок, и блок схем И, а также первый тактовый генератор, подключенный ко второму входу первой схемы И и первый блок аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенный входами к первому и второму блокам усилителей, а выходами подключенный к ПЭВМ, причем выход первого таймера подключен к ПЭВМ и ко вторым входам блока схем И, выходы блока схем И подключены ко входам останова блока счетчиков, выход первого порогового элемента подключен к первому блоку схем ИЛИ и к ПЭВМ, выходы первого и второго пороговых блоков, выходы блока счетчиков, третьи входы блока схем И, управляющие входы первого и второго блоков усилителей, второго усилителя, первого и второго пороговых блоков, первого порогового элемента и первого таймера подключены к ПЭВМ, а в каждом канале содержит последовательно соединенные блок датчиков света, третий блок усилителей, первый блок фильтров, четвертый блок усилителей, третий пороговый блок и второй блок схем ИЛИ, последовательно соединенные пятый блок усилителей, второй блок фильтров, шестой блок усилителей, четвертый пороговый блок и третий блок схем ИЛИ, последовательно соединенные первый блок цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) и первый блок калибраторов, последовательно соединенные второй блок ЦАП и второй блок калибраторов, последовательно соединенные первый ЦАП, первый калибратор и сейсмометр, последовательно соединенные третий усилитель, второй фильтр, второй пороговый элемент и вторую схему И, последовательно соединенные второй таймер, третью схему И и первый счетчик, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные микробарометр, четвертый усилитель, третий фильтр, пятый усилитель, четвертый фильтр, третий пороговый элемент и четвертую схему И, последовательно соединенные третий таймер, пятую схему И и второй счетчик, первый и второй АЦП, подключенные входами, соответственно, к первому и третьему фильтрам, а выходами подключенные к ПЭВМ, второй и третий блоки АЦП, подключенные входами, соответственно, к первому и ко второму блокам фильтров, а выходами подключенные к ПЭВМ, четвертый и пятый таймеры, подключенные выходами, соответственно, ко вторым входам второй и четвертой схем И, а входами запуска и управляющими входами подключенные к ПЭВМ, и второй тактовый генератор, подключенный выходом ко вторым входам третьей и пятой схем И, причем выходы первого блока магнитных антенн подключены к пятому блоку усилителей, выходы первого и второго блоков калибраторов подключены, соответственно, к первому блоку магнитных антенн и к блоку датчиков света, входы первого и третьего усилителей подключены, соответственно, к сейсмометру и к первому фильтру, входы останова первого и второго счетчиков подключены к выходам, соответственно, второй и четвертой схем И, выходы второго и третьего таймеров подключены, соответственно, к третьим входам второй и четвертой схем И, вход микробарометра акустически связан со вторым калибратором, выходы первого и второго счетчиков, второго и третьего таймеров, третьего и четвертого пороговых блоков, второго и третьего пороговых элементов, входы первого и второго блоков ЦАП, входы первого и второго ЦАП, а также управляющие входы второго и третьего таймеров, всех усилителей, фильтров, пороговых элементов, пороговых блоков, блоков усилителей и блоков фильтров подключены к ПЭВМ, выходы второго и третьего блоков схем ИЛИ подключены к первому блоку схем ИЛИ, выход первого блока схем ИЛИ подключен ко второму и третьему таймерам, а первый блок магнитных антенн выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных магнитных антенн, второй блок магнитных антенн выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных низкочастотных магнитных антенн, блок датчиков света выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных оппозитных пар датчиков света, блок приемников температуры выполнен в виде 16 размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости теплоизолированных друг от друга приемников температуры, второй блок усилителей, второй пороговый блок, блок схем И и блок счетчиков выполнены 16-канальными, первый блок АЦП выполнен 19-канальным, первый, третий, четвертый, пятый и шестой блоки усилителей, первый и второй блоки фильтров, первый, третий и четвертый пороговые блоки, первый и второй блоки калибраторов, второй и третий блоки АЦП и первый и второй блоки ЦАП выполнены трехканальными, второй и третий блоки схем ИЛИ выполнены с тремя входами и одним выходом, первый блок схем ИЛИ выполнен с восемью входами и одним выходом, пороговые блоки, первый, второй и третий пороговые элементы выполнены с управлением по порогу, усилители и блоки усилителей выполнены с управлением по фазе, полосе пропускания и чувствительности, таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, и фильтры и блоки фильтров выполнены с управлением по полосе пропускания.The technical result is achieved by the fact that the device for determining the direction and distance to the signal source, containing a personal electronic computer (PC), as well as the first and second identical channels, each of which includes the first block of magnetic antennas and the first amplifier and the first filter connected in series , further comprises a unit of a single time system connected to a PC and a communication unit with subscribers, a second unit of magnetic antennas, a first amplifier unit, a first threshold, connected in series the first block, the first block of OR circuits, the first timer, the first And circuit and the counter block, the radiation receiver connected in series, the second amplifier and the first threshold element, the temperature receiver block connected in series, the second amplifier block, the second threshold block, and the And block, and also the first clock connected to the second input of the first And circuit and the first block of analog-to-digital converters (ADC), connected by inputs to the first and second blocks of amplifiers, and the outputs connected to the PC, and the output of the first half and connected to the PC and to the second inputs of the block of AND circuits, the outputs of the block of AND circuits are connected to the stop inputs of the counter block, the output of the first threshold element is connected to the first block of OR circuits and to the PC, the outputs of the first and second threshold blocks, the outputs of the counter block, the third inputs block of circuits And, the control inputs of the first and second blocks of amplifiers, the second amplifier, the first and second threshold blocks, the first threshold element and the first timer are connected to the PC, and in each channel contains a series of light sensors, t the first amplifier block, the first filter block, the fourth amplifier block, the third threshold block and the second block of OR circuits, the fifth block of amplifiers connected in series, the second filter block, the sixth amplifier block, the fourth threshold block and the third block of OR circuits, the first digital-to-digital block connected in series analog converters (DAC) and the first block of calibrators, connected in series to the second block of the DAC and the second block of calibrators, connected in series to the first DAC, the first calibrator and seismometer, connected in series e third amplifier, second filter, second threshold element and second AND circuit, serially connected second timer, third circuit I and first counter, serially connected second DAC and second calibrator, microbarometer connected in series, fourth amplifier, third filter, fifth amplifier, fourth filter , the third threshold element and the fourth circuit And, connected in series with the third timer, the fifth circuit And and the second counter, the first and second ADCs, connected by inputs, respectively, to the first and third filters, and you the odes are connected to the PC, the second and third ADC units, connected by the inputs, respectively, to the first and second filter units, and the outputs are connected to the PC, the fourth and fifth timers, connected by the outputs, respectively, to the second inputs of the second and fourth AND circuits, and start inputs and control inputs connected to the PC, and a second clock connected to the second inputs of the third and fifth circuits AND, the outputs of the first block of magnetic antennas connected to the fifth block of amplifiers, the outputs of the first and second blocks of cal brothers are connected, respectively, to the first block of magnetic antennas and to the block of light sensors, the inputs of the first and third amplifiers are connected, respectively, to the seismometer and the first filter, the stop inputs of the first and second counters are connected to the outputs, respectively, of the second and fourth circuits And, the outputs of the second and third timers are connected, respectively, to the third inputs of the second and fourth circuits And, the input of the microbarometer is acoustically connected to the second calibrator, the outputs of the first and second counters, second and third timers, third it and the fourth threshold blocks, the second and third threshold elements, the inputs of the first and second DAC blocks, the inputs of the first and second DACs, as well as the control inputs of the second and third timers, all amplifiers, filters, threshold elements, threshold blocks, amplifier blocks and filter blocks connected to the PC, the outputs of the second and third blocks of OR circuits are connected to the first block of OR circuits, the output of the first block of OR circuits is connected to the second and third timers, and the first block of magnetic antennas is made in the form of three mutually perpendicular ma antenna, the second block of magnetic antennas is made in the form of three mutually perpendicular low-frequency magnetic antennas, the block of light sensors is made in the form of three mutually perpendicular opposite pairs of light sensors, the block of temperature receivers is made in the form of 16 receivers that are evenly spaced from each other in the horizontal plane temperature, the second block of amplifiers, the second threshold block, the block of circuits And and the block of counters are made 16-channel, the first block of the ADC is made 19-channel, the first, third , the fourth, fifth and sixth amplifier blocks, the first and second filter blocks, the first, third and fourth threshold blocks, the first and second calibrator blocks, the second and third ADC blocks and the first and second DAC blocks are made of three-channel, the second and third blocks of the OR circuits are made with three inputs and one output, the first block of OR circuits is made with eight inputs and one output, threshold blocks, the first, second, and third threshold elements are made with threshold control, amplifiers and amplifier blocks are made with phase control, pass band Nia and sensitivity timers are made with control of the output signal duration and filters and filter units are made with control of bandwidth.

Такое выполнение устройства для определения направления и дальности до источника сигнала обеспечивает возможность пеленга нескольких типов источников сигналов, уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях и повышение помехоустойчивости устройства.This embodiment of the device for determining the direction and distance to the signal source provides the possibility of bearing several types of signal sources, reducing errors when using the device at short distances and increasing the noise immunity of the device.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.The drawing shows a structural diagram of the proposed device.

Принятые обозначения:Accepted designations:

1 - персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ), 2 - первый блок магнитных антенн, 3 - первый усилитель, 4 - первый фильтр, 5 - блок системы единого времени, 6 - блок связи с абонентами, 7 - второй блок магнитных антенн, 8 - первый блок усилителей, 9 - первый пороговый блок, 10 - первый блок схем ИЛИ, 11 - первый таймер, 12 - первая схема И, 13 - блок счетчиков, 14 - приемник радиации, 15 - второй усилитель, 16 - первый пороговый элемент, 17 - блок приемников температуры, 18 - второй блок усилителей, 19 - второй пороговый блок, 20 - блок схем И, 21 - первый тактовый генератор, 22 - первый блок АЦП, 23 - блок датчиков света, 24 - третий блок усилителей, 25 - первый блок фильтров, 26 - четвертый блок усилителей, 27 - третий пороговый блок, 28 - второй блок ИЛИ, 29 - пятый блок усилителей, 30 - второй блок фильтров, 31 - шестой блок усилителей, 32 - четвертый пороговый блок, 33 - третий блок схем ИЛИ, 34 - первый блок ЦАП, 35 - первый блок калибраторов, 36 - второй блок ЦАП, 37 - второй блок калибраторов, 38 - первый ЦАП, 39 - первый калибратор, 40 - сейсмометр, 41 -третий усилитель, 42 - второй фильтр, 43 - второй пороговый элемент, 44 - вторая схема И, 45 - второй таймер, 46 - третья схема И, 47 - первый счетчик, 48 - второй ЦАП, 49 -второй калибратор, 50 - микробарометр, 51 - четвертый усилитель, 52 - третий фильтр, 53 - пятый усилитель, 54 - четвертый фильтр, 55 - третий пороговый элемент, 56 - четвертая схема И, 57 - третий таймер, 58 - пятая схема И, 59 - второй счетчик, 60 -первый АЦП, 61 - второй АЦП, 62 - второй блок АЦП, 63 - третий блок АЦП, 64 -четвертый таймер, 65 - пятый таймер, 66 - второй тактовый генератор.1 - personal electronic computer (PC), 2 - the first block of magnetic antennas, 3 - the first amplifier, 4 - the first filter, 5 - the unit of the single time system, 6 - communication unit with subscribers, 7 - the second block of magnetic antennas, 8 - the first block of amplifiers, 9 - the first threshold block, 10 - the first block of OR circuits, 11 - the first timer, 12 - the first I circuit, 13 - the counters block, 14 - the radiation receiver, 15 - the second amplifier, 16 - the first threshold element, 17 is a block of temperature receivers, 18 is a second block of amplifiers, 19 is a second threshold block, 20 is a block of I circuits, 21 is a first clock generator 22 - the first block of the ADC, 23 - the block of light sensors, 24 - the third block of amplifiers, 25 - the first block of filters, 26 - the fourth block of amplifiers, 27 - the third threshold block, 28 - the second block OR, 29 - the fifth block of amplifiers, 30 - the second filter block, 31 - the sixth amplifier block, 32 - the fourth threshold block, 33 - the third block of OR circuits, 34 - the first block of DACs, 35 - the first block of calibrators, 36 - the second block of DACs, 37 - the second block of calibrators, 38 - first DAC, 39 — first calibrator, 40 — seismometer, 41 — third amplifier, 42 — second filter, 43 — second threshold element, 44 — second I circuit, 45 — second half er, 46 — third circuit I, 47 — first counter, 48 — second DAC, 49 — second calibrator, 50 — microbarometer, 51 — fourth amplifier, 52 — third filter, 53 — fifth amplifier, 54 — fourth filter, 55 — third threshold element, 56 - the fourth I circuit, 57 - the third timer, 58 - the fifth I circuit, 59 - the second counter, 60 - the first ADC, 61 - the second ADC, 62 - the second ADC unit, 63 - the third ADC unit, 64 - the fourth timer, 65 - fifth timer, 66 - second clock.

Устройство для определения направления и дальности до источника сигналов содержит персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ) 1, а также первый и второй идентичные каналы, каждый из которых включает первый блок магнитных антенн 2 и последовательно соединенные первый усилитель 3 и первый фильтр 4, а также общие, подключенные к ПЭВМ 1, блок 5 системы единого времени и блок 6 связи с абонентами, последовательно соединенные второй блок магнитных антенн 7, первый блок усилителей 8, первый пороговый блок 9, первый блок схем ИЛИ 10, первый таймер 11, первую схему И 12 и блок счетчиков 13, последовательно соединенные приемник радиации 14, второй усилитель 15 и первый пороговый элемент 16, последовательно соединенные блок приемников температуры 17, второй блок усилителей 18, второй пороговый блок 19, и блок схем И 20, а также первый тактовый генератор 21, подключенный ко второму входу первой схемы И 12 и первый блок аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 22, подключенный входами к первому и второму блокам усилителей 8, 18, а выходами подключенный к ПЭВМ 1, причем выход первого таймера 11 подключен к ПЭВМ 1 и ко вторым входам блока схем И 20, выходы блока схем И 20 подключены ко входам останова блока счетчиков 13, выход первого порогового элемента 16 подключен к первому блоку схем ИЛИ 10 и к ПЭВМ 1, выходы первого порогового блока 9, выходы второго порогового блока 19, выходы блока счетчиков 13, третьи входы блока схем И 20, управляющие входы первого и второго блоков усилителей 8, 18, второго усилителя 15, первого и второго пороговых блоков 9, 19, первого порогового элемента 16 и первого таймера 11 подключены к ПЭВМ 1, а в каждом канале содержит последовательно соединенные блок датчиков света 23, третий блок усилителей 24, первый блок фильтров 25, четвертый блок усилителей 26, третий пороговый блок 27 и второй блок схем ИЛИ 28, последовательно соединенные пятый блок усилителей 29, второй блок фильтров 30, шестой блок усилителей 31, четвертый пороговый блок 32 и третий блок схем ИЛИ 33, последовательно соединенные первый блок цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) 34 и первый блок калибраторов 35, последовательно соединенные второй блок ЦАП 36 и второй блок калибраторов 37, последовательно соединенные первый ЦАП 38, первый калибратор 39 и сейсмометр 40, последовательно соединенные третий усилитель 41, второй фильтр 42, второй пороговый элемент 43 и вторую схему И 44, последовательно соединенные второй таймер 45, третью схему И 46 и первый счетчик 47, последовательно соединенные второй ЦАП 48 и второй калибратор 49, последовательно соединенные микробарометр 50, четвертый усилитель 51, третий фильтр 52, пятый усилитель 53, четвертый фильтр 54, третий пороговый элемент 55 и четвертую схем И 56, последовательно соединенные третий таймер 57, пятую схему И 58 и второй счетчик 59, первый АЦП 60 и второй АЦП 61, подключенные входами, соответственно, к первому и третьему фильтрам 4, 52, а выходами подключенные к ПЭВМ 1, второй блок АЦП 62 и третий блок АЦП 63, подключенные входами, соответственно, к первому и ко второму блокам фильтров 25, 30, а выходами подключенные к ПЭВМ 1, четвертый таймер 64 и пятый таймер 65, подключенные выходами, соответственно, ко вторым входам второй и четвертой схем И 44, 56, а входами запуска и управляющими входами подключенные к ПЭВМ 1, и второй тактовый генератор 66, подключенный выходом ко вторым входам третьей и пятой схем И 46, 58, причем выходы первого блока магнитных антенн 2 подключены к пятому блоку усилителей 29, выходы первого и второго блоков калибраторов 35, 37 подключены, соответственно, к первому блоку магнитных антенн 2 и к блоку датчиков света 23, входы первого и третьего усилителей 3, 41 подключены, соответственно, к сейсмометру 40 и к первому фильтру 4, входы останова первого и второго счетчиков 47, 59 подключены к выходам, соответственно, второй и четвертой схем И 44, 56, выходы второго и третьего таймеров 45, 57 подключены, соответственно, к третьим входам второй и четвертой схем И 44, 56, вход микробарометра 50 акустически связан со вторым калибратором 49, выходы первого и второго счетчиков 47, 59, второго и третьего таймеров 45, 57, третьего и четвертого пороговых блоков 27, 32, второго и третьего пороговых элементов 43, 55, входы первого и второго блоков ЦАП 34, 36, входы первого и второго ЦАП 38, 48, а также управляющие входы второго и третьего таймеров 45, 57, всех усилителей, фильтров, пороговых элементов, пороговых блоков, блоков усилителей и блоков фильтров подключены к ПЭВМ 1, выходы второго и третьего блоков схем ИЛИ 28,33 подключены к первому блоку схем ИЛИ 10, выход первого блока схем ИЛИ 10 подключен ко второму и третьему таймерам 45, 57, а первый блок магнитных антенн 2 выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных магнитных антенн, второй блок магнитных антенн 7 выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных низкочастотных магнитных антенн, блок датчиков света 23 выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных оппозитных пар датчиков света, блок приемников температуры 17 выполнен в виде 16 размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости теплоизолированных друг от друга приемников температуры, второй блок усилителей 18, второй пороговый блок 19, блок схем И 20 и блок счетчиков 13 выполнены 16-канальными, первый блок АЦП 22 выполнен 19-канальным, первый, третий, четвертый, пятый и шестой блоки усилителей 8, 24, 26, 29, 31, первый и второй блоки фильтров 25, 30, первый, третий и четвертый пороговые блоки 9, 27, 32, блоки калибраторов 35, 37, второй и третий блоки АЦП 62, 63 и первый и второй блоки ЦАП 34, 36 выполнены трехканальными, второй и третий блоки схем ИЛИ 28, 33 выполнены с тремя входами и одним выходом, первый блок схем ИЛИ 10 выполнен с восемью входами и одним выходом, пороговые блоки, первый, второй и третий пороговые элементы выполнены с управлением по порогу, усилители и блоки усилителей выполнены с управлением по фазе, полосе пропускания и чувствительности, таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, и фильтры и блоки фильтров выполнены с управлением по полосе пропускания.The device for determining the direction and distance to the signal source contains a personal electronic computer (PC) 1, as well as the first and second identical channels, each of which includes the first block of magnetic antennas 2 and the first amplifier 3 and the first filter 4 connected in series, and general, connected to PC 1, unit 5 of the single time system and unit 6 for communication with subscribers, serially connected to the second unit of magnetic antennas 7, the first unit of amplifiers 8, the first threshold unit 9, the first block of OR circuits 10, the first half p 11, the first circuit And 12 and the block of counters 13, serially connected to the radiation receiver 14, the second amplifier 15 and the first threshold element 16, serially connected to the block of temperature receivers 17, the second block of amplifiers 18, the second threshold block 19, and the block of circuits And 20, and also the first clock generator 21 connected to the second input of the first circuit And 12 and the first block of analog-to-digital converters (ADC) 22, connected to the inputs of the first and second blocks of amplifiers 8, 18, and the outputs connected to the PC 1, and the output of the first timer 11 connected to P VM 1 and to the second inputs of the block of circuits AND 20, the outputs of the block of circuits AND 20 are connected to the stop inputs of the block of counters 13, the output of the first threshold element 16 is connected to the first block of circuits OR 10 and to PC 1, the outputs of the first threshold block 9, the outputs of the second threshold block 19, the outputs of the block of counters 13, the third inputs of the block of circuits And 20, the control inputs of the first and second blocks of amplifiers 8, 18, the second amplifier 15, the first and second threshold blocks 9, 19, the first threshold element 16 and the first timer 11 are connected to the PC 1, and in each channel contains sequentially connected light sensor block 23, third amplifier block 24, first filter block 25, fourth amplifier block 26, third threshold block 27 and second block of OR circuits 28, connected fifth amplifier block 29, second filter block 30, sixth amplifier block 31, fourth threshold unit 32 and a third block of OR circuits 33, serially connected to a first block of digital-to-analog converters (DAC) 34 and a first block of calibrators 35, serially connected to a second block of DAC 36 and a second block of calibrators 37, serially connected to the first DAC 38, a first calibrator 39 and a seismometer 40, connected in series with a third amplifier 41, a second filter 42, a second threshold element 43 and a second AND circuit 44, connected in series with a second timer 45, a third And circuit 46 and a first counter 47, serially connected to the second DAC 48 and the second calibrator 49, the microbarometer 50 connected in series, the fourth amplifier 51, the third filter 52, the fifth amplifier 53, the fourth filter 54, the third threshold element 55 and the fourth circuit And 56, the third timer 57, the fifth circuit And 58 and the second counter connected in series 59, the first ADC 60 and the second ADC 61, connected by the inputs, respectively, to the first and third filters 4, 52, and the outputs connected to the PC 1, the second ADC unit 62 and the third ADC block 63, connected by the inputs, respectively, to the first and the second filter blocks 25, 30, and the outputs connected to the PC 1, the fourth timer 64 and the fifth timer 65, connected by the outputs, respectively, to the second inputs of the second and fourth circuits And 44, 56, and the start inputs and control inputs connected to the PC 1, and a second clock 66 connected by the output to the second inputs of the tre the fifth and fifth circuits And 46, 58, and the outputs of the first block of magnetic antennas 2 are connected to the fifth block of amplifiers 29, the outputs of the first and second blocks of calibrators 35, 37 are connected, respectively, to the first block of magnetic antennas 2 and to the block of light sensors 23, inputs the first and third amplifiers 3, 41 are connected, respectively, to the seismometer 40 and to the first filter 4, the stop inputs of the first and second counters 47, 59 are connected to the outputs of the second and fourth circuits I 44, 56, respectively, the outputs of the second and third timers 45 , 57 are connected, respectively, to the third m inputs of the second and fourth circuits I 44, 56, the input of the microbarometer 50 is acoustically connected to the second calibrator 49, the outputs of the first and second counters 47, 59, the second and third timers 45, 57, the third and fourth threshold blocks 27, 32, the second and third threshold elements 43, 55, inputs of the first and second DAC units 34, 36, inputs of the first and second DACs 38, 48, as well as control inputs of the second and third timers 45, 57, all amplifiers, filters, threshold elements, threshold blocks, amplifier blocks and filter blocks are connected to PC 1, the outputs of the second and third blocks of OR circuits 28.33 are connected to the first block of OR circuits 10, the output of the first block of OR circuits 10 is connected to the second and third timers 45, 57, and the first block of magnetic antennas 2 is made in the form of three mutually perpendicular magnetic antennas, the second block of magnetic antennas 7 made in the form of three mutually perpendicular low-frequency magnetic antennas, the block of light sensors 23 is made in the form of three mutually perpendicular opposed pairs of light sensors, the block of temperature receivers 17 is made in the form of 16 placed uniformly around the circumference in horizontal planes of thermally insulated temperature receivers, the second amplifier block 18, the second threshold block 19, the block of circuits I 20 and the block of counters 13 are made 16-channel, the first ADC block 22 is made 19-channel, the first, third, fourth, fifth and sixth blocks amplifiers 8, 24, 26, 29, 31, the first and second filter blocks 25, 30, the first, third and fourth threshold blocks 9, 27, 32, the calibrator blocks 35, 37, the second and third ADC blocks 62, 63 and the first and the second blocks of the DAC 34, 36 are made three-channel, the second and third blocks of the circuits OR 28, 33 are made with three inputs and one m output, the first block of OR circuits 10 is made with eight inputs and one output, threshold blocks, the first, second and third threshold elements are made with threshold control, amplifiers and amplifier blocks are made with phase, bandwidth and sensitivity controls, timers are made with control by the duration of the output signal, and filters and filter blocks are made with bandwidth control.

Устройство для определения направления и дальности до источника сигналов, установленное на однопозиционном пункте наблюдения с одной точкой регистрации нижних частот электромагнитного излучения (ЭМИ), уровня радиационного фона и температуры и с двумя точками регистрации электромагнитного излучения (ЭМИ), инфразвука, света и сейсмических колебаний работает следующим образом. При возникновении, например, молниевого разряда, взрыва газа, промышленного взрыва, падения метеорита, выброса из атомной электростанции (АЭС) сначала на пункте наблюдения возможна регистрация быстрых сигналов - ЭМИ, света, повышения уровня радиационного фона. По любому из этих сигналов запускаются счетчики разностей времени между быстрыми и сопутствующими медленными сигналами - инфразвуковыми и сейсмическими сигналами, а для регистрации выбросов из АЭС запускается также счетчик разности времени между повышением уровня радиационного фона и повышением температуры. По возможным быстрым сигналам ЭМИ, света определяется направление на источник сигналов и приближенное местонахождение, а по медленным сигналам уточняется местонахождение источника сигналов. В случае выбросов из АЭС ориентировочное направление на источник сигналов определяется по положению датчиков температуры, зарегистрировавших минимальные разности между временем повышения радиационного фона и повышения температуры. По известному расстоянию между датчиками температуры и разности времени прихода сигналов на датчики температуры определяется скорость распространения теплового возмущения, по которой, с учетом минимальной разности между временем повышения радиационного фона и повышения температуры определяется ориентировочная дальность до источника сигналов. Прием и обработка сигналов осуществляются следующим образом. При появлении ЭМИ токи, наведенные в первом блоке магнитных антенн 2 от источника сигналов, через пятый блок усилителей 29, второй блок фильтров 30 и третий блок АЦП 63, поступают в ПЭВМ 1. Аналогично, сигналы блока датчиков света 23 через третий блок усилителей 24, первый блок фильтров 25 и второй блок АЦП 62, поступают в ПЭВМ 1, где начинается цикл обработки информации при превышении сигналами первого блока магнитных антенн 2 или блока датчиков света 23 заданных пороговых значений. Принятые сигналы двух ортогональных пар антенн из двух первых блоков магнитных антенн, установленных в точках регистрации в горизонтальной плоскости так, что одна из двух антенн первой точки регистрации ориентирована максимумом диаграммы направленности на максимум диаграммы направленности антенны второй точки регистрации, используются для определения известными способами [3] углов a, ft прихода сигнала ЭМИ на точки регистрации т.е. углов между направлением из одной точки регистрации на другую точку регистрации и направлением из каждой точки регистрации на источник сигналов ЭМИ, например, по формулам,A device for determining the direction and distance to a signal source installed at a single-point observation point with one recording point of low frequencies of electromagnetic radiation (EMP), background radiation level and temperature, and with two recording points of electromagnetic radiation (EMP), infrasound, light and seismic vibrations in the following way. If, for example, a lightning strike occurs, a gas explosion, an industrial explosion, a meteorite fall, or an ejection from a nuclear power plant (NPP) are detected, it is first possible to register fast signals at the observation point — EMR, light, and increase the background radiation level. According to any of these signals, time difference counters between fast and accompanying slow signals - infrasound and seismic signals are started, and to record emissions from nuclear power plants, a time difference counter is also started between an increase in the background radiation level and an increase in temperature. Possible fast signals of electromagnetic radiation, light determine the direction to the signal source and approximate location, and slow signals specify the location of the signal source. In the case of emissions from nuclear power plants, the approximate direction to the signal source is determined by the position of the temperature sensors that recorded the minimum difference between the time the background radiation increases and the temperature increases. From the known distance between the temperature sensors and the difference in the time of arrival of the signals to the temperature sensors, the propagation speed of the thermal disturbance is determined, according to which, taking into account the minimum difference between the time the background radiation increases and the temperature increases, the approximate distance to the signal source is determined. Reception and processing of signals are as follows. When EMR appears, the currents induced in the first block of magnetic antennas 2 from the signal source, through the fifth block of amplifiers 29, the second block of filters 30 and the third block of the ADC 63, enter the PC 1. Similarly, the signals of the block of light sensors 23 through the third block of amplifiers 24, the first block of filters 25 and the second block of the ADC 62 enter the PC 1, where the information processing cycle begins when the signals of the first block of magnetic antennas 2 or the block of light sensors 23 exceed the specified threshold values. The received signals of two orthogonal pairs of antennas from the first two blocks of magnetic antennas installed in the registration points in the horizontal plane so that one of the two antennas of the first registration point is oriented by the maximum radiation pattern to the maximum radiation pattern of the antenna of the second registration point, are used to determine by known methods [3 ] angles a, ft of the arrival of the EMR signal at the registration points, ie angles between the direction from one registration point to another registration point and the direction from each registration point to the EMP signal source, for example, according to the formulas,

где A₁, А₂ - амплитуды сигналов средней частоты, поступающих в ПЭВМ 1 из третьего блока АЦП 63 от антенн первой точки регистрации, размещенных в горизонтальной плоскости, причем A₁ - амплитуда сигналов от антенны, ориентированной максимумом диаграммы направленности на вторую точку регистрации.where A ₁ , A ₂ are the amplitudes of the signals of the middle frequency coming to PC 1 from the third ADC block 63 from the antennas of the first registration point located in the horizontal plane, and A ₁ is the amplitude of the signals from the antenna oriented by the maximum radiation pattern to the second registration point.

A₃, A₄ - амплитуды сигналов средней частоты, поступающих в ПЭВМ 1 из третьего блока АЦП 63 от антенн второй точки регистрации, размещенных в горизонтальной плоскости, причем A₃ - амплитуда сигналов от антенны, ориентированной максимумом диаграммы направленности на первую точку регистрации.A ₃ , A ₄ are the amplitudes of the medium-frequency signals arriving at the PC 1 from the third ADC block 63 from the antennas of the second registration point located in the horizontal plane, and A ₃ is the amplitude of the signals from the antenna oriented by the maximum radiation pattern to the first registration point.

Для регистрации света в пределах полусферы используется комплект датчиков света с зависимостью амплитуды сигнала от координат, как, например, в патенте США [4]. В конкретном случае эта зависимость достигается установкой на датчиках света оптических фильтров, обеспечивающих диаграмму чувствительности в горизонтальной плоскости в виде окружности, касательной к плоскости датчика света. Пара таких датчиков света, направленных в противоположные стороны, обеспечивает диаграмму чувствительности в горизонтальной плоскости в виде восьмерки, как у магнитной антенны. Принятые сигналы двух ортогональных пар датчиков света, установленных в точках регистрации в горизонтальной плоскости так, что одна из двух пар датчиков света первой точки регистрации ориентирована максимумом диаграммы чувствительности на максимум диаграммы чувствительности пары датчиков света второй точки регистрации, используются для определения известным аналогичным способом [3] углов α, β прихода света на точки регистрации т.е. углов между направлением из одной точки регистрации на другую точку регистрации и направлением из каждой точки регистрации на источник света, например, по формулам,To register light within the hemisphere, a set of light sensors is used with the dependence of the signal amplitude on the coordinates, as, for example, in the US patent [4]. In the specific case, this dependence is achieved by installing optical filters on the light sensors that provide a sensitivity diagram in the horizontal plane in the form of a circle tangent to the plane of the light sensor. A pair of such light sensors directed in opposite directions provides a figure eight sensitivity diagram in the horizontal plane, like a magnetic antenna. The received signals of two orthogonal pairs of light sensors installed at the registration points in the horizontal plane so that one of the two pairs of light sensors of the first registration point is oriented by the maximum sensitivity diagram to the maximum sensitivity diagram of a pair of light sensors of the second registration point, are used to determine in a known manner [3 ] angles α, β of light arrival at the registration points, ie angles between the direction from one registration point to another registration point and the direction from each registration point to a light source, for example, according to the formulas,

где A₅, A₆ - амплитуды сигналов, поступающих в ПЭВМ 1 из второго блока АЦП 62 от датчиков света первой точки регистрации, размещенных в горизонтальной плоскости, причем A₆ - амплитуда сигналов от датчиков света, ориентированных максимумом диаграммы чувствительности на вторую точку регистрации.where A ₅ , A ₆ are the amplitudes of the signals entering the PC 1 from the second ADC block 62 from the light sensors of the first registration point located in the horizontal plane, and A ₆ is the amplitude of the signals from the light sensors oriented by the maximum sensitivity diagram to the second registration point.

A₇, A₈ - амплитуды сигналов, поступающих в ПЭВМ 1 из второго блока АЦП 62 от датчиков света второй точки регистрации, размещенных в горизонтальной плоскости, причем А₈ - амплитуда сигналов от датчиков света, ориентированных максимумом диаграммы чувствительности на первую точку регистрации. Одновременно сигналы ортогональных антенн с выходов второго блока фильтров 30 поступают через шестой блок усилителей 31 на четвертый пороговый блок 32. При превышении сигналами значений, заданных ПЭВМ 1, на выходах четвертого порогового блока 32 формируются логические единицы, поступающие на третий блок схем ИЛИ 33, выходной сигнал которого поступает на первый блок схем ИЛИ 10.A ₇ , A ₈ are the amplitudes of the signals entering the PC 1 from the second ADC block 62 from the light sensors of the second registration point located in the horizontal plane, and A ₈ is the amplitude of the signals from light sensors oriented by the maximum sensitivity diagram to the first registration point. At the same time, the signals of the orthogonal antennas from the outputs of the second filter block 30 are fed through the sixth amplifier block 31 to the fourth threshold block 32. If the signals exceed the values specified by the PC 1, the logical units are generated at the outputs of the fourth threshold block 32 and fed to the third block of OR circuits 33, the output whose signal is supplied to the first block of OR circuits 10.

Принятые сигналы ортогональных пар датчиков света с выходов первого блока фильтров 25 поступают через четвертый блок усилителей 26 на третий пороговый блок 27. При превышении сигналами значений, заданных ПЭВМ 1, на выходах третьего порогового блока 27 формируются логические единицы, поступающие на второй блок схем ИЛИ 28, выходной сигнал которого поступает на первый блок схем ИЛИ 10.The received signals of the orthogonal pairs of light sensors from the outputs of the first filter block 25 are fed through the fourth block of amplifiers 26 to the third threshold block 27. When the signals exceed the values specified by the PC 1, logical units are generated at the outputs of the third threshold block 27 and fed to the second block of OR circuits 28 whose output signal is supplied to the first block of OR circuits 10.

Сигнал об увеличении радиационного фона в случае выбросов из АЭС с выхода приемника радиации 14 через второй усилитель 15 поступает на первый пороговый элемент 16, на выходе которого, при превышении установленного уровня сигнала, формируется логическая единица, поступающая на первый блок схем ИЛИ 10.A signal about an increase in the radiation background in the case of emissions from nuclear power plants from the output of the radiation receiver 14 through the second amplifier 15 is fed to the first threshold element 16, the output of which, when the set signal level is exceeded, a logical unit is formed that arrives at the first block of OR circuits 10.

Выходной сигнал первого блока схем ИЛИ 10 запускает первый, второй и третий таймеры 11, 45, 57. Выходные сигналы первого таймера 11 разрешают прохождение импульсов от первого тактового генератора 21 через первую схему И 12 на блок счетчиков 13 и подготавливают блок схем И 20. Таким образом, начинается отсчет времени с момента увеличения радиационного фона на пункте наблюдения.The output signal of the first block of OR circuits 10 starts the first, second and third timers 11, 45, 57. The output signals of the first timer 11 allow the passage of pulses from the first clock generator 21 through the first circuit And 12 to the block of counters 13 and prepare the block of circuits And 20. Thus Thus, the countdown starts from the moment the background radiation increases at the observation point.

Выходные сигналы второго и третьего таймеров 45, 57 разрешают прохождение импульсов от второго тактового генератора 66 через третью схему И 46 на первый счетчик 47 и подготавливают вторую схему И 44, а также через пятую схему И 58 на второй счетчик 59 и подготавливают четвертую схему И 56. Таким образом, начинается отсчет времени с момента прихода на пункт наблюдения электромагнитного излучения (ЭМИ) и (или) вспышки света зарегистрированного явления, например, грозового разряда.The output signals of the second and third timers 45, 57 allow the passage of pulses from the second clock generator 66 through the third circuit And 46 to the first counter 47 and prepare the second circuit And 44, as well as through the fifth circuit And 58 to the second counter 59 and prepare the fourth circuit And 56 Thus, the countdown starts from the moment of arrival at the observation point of electromagnetic radiation (EMR) and (or) a flash of light of a registered phenomenon, for example, a lightning discharge.

Сопутствующая этому явлению инфразвуковая волна приходит позднее ЭМИ (света) на первую и вторую точки регистрации инфразвука, находящиеся на пункте наблюдения, принимается микробарометрами 50 первого и второго каналов, выходные сигналы которых поступают в ПЭВМ 1 через четвертый усилитель 51, третий фильтр 52 и второй АЦП 61. Кроме того, выходные сигналы микробарометров 50 поступают через пятый усилитель 53 и четвертый фильтр 54 на третий пороговый элемент 55. При превышении сигналом значения, заданного ПЭВМ 1, на выходе третьего порогового элемента 55 формируется логическая единица, поступающая на четвертую схему И 56, выходной сигнал которой, при наличии разрешающего сигнала на втором входе от пятого таймера 65, останавливает второй счетчик 59 и фиксирует интервалы времени между приходами ЭМИ и инфразвука на первую и вторую точки регистрации. При отсутствии инфразвукового сигнала второй счетчик 59 останавливается и обнуляется после окончания сигнала третьего таймера 57.The infrasound wave accompanying this phenomenon arrives later at the first and second infrasound recording points located at the observation point and received by the microbarometers 50 of the first and second channels, the output signals of which enter the PC 1 through the fourth amplifier 51, the third filter 52, and the second ADC 61. In addition, the output signals of the microbarometers 50 pass through the fifth amplifier 53 and the fourth filter 54 to the third threshold element 55. When the signal exceeds the value specified by the PC 1, the output of the third threshold element 55 is formed as a logical unit, entering the fourth AND circuit 56, whose output signal in the presence of an enable signal at the second input 65 of the fifth timer, stops the second counter 59 and detects the time intervals between the arrival and infrasound EMR on first and second point registration. In the absence of an infrasound signal, the second counter 59 stops and resets after the end of the signal of the third timer 57.

Полученные значения интервалов времени с выходов вторых счетчиков 59 поступают в ПЭВМ 1, где по заранее измеренному при калибровке микробарометров значению скорости инфразвука определяются расстояния А, В от точек регистрации до источника сигналов, а с учетом полученных направлений а, /? на источник сигналов из точек регистрации определяется приближенное местоположение источника сигналов. Однако реальная скорость инфразвука на трассе зависит от местности и может отличаться от скорости инфразвука, полученной при калибровке микробарометров. Для уточнения местоположения источника сигналов определяется уточненная скорость инфразвука на трассах от источника сигналов до точек регистрации по известному расстоянию С между точками регистрации, углам α, β прихода сигнала ЭМИ (света) на точки регистрации и интервалам времени Ati_s At₂ между приходом ЭМИ (света) и инфразвука на точки регистрации. Из полученного треугольника следует:The obtained values of the time intervals from the outputs of the second counters 59 go to PC 1, where the distances A, B from the registration points to the signal source are determined by the value of the infrasound speed previously measured during calibration of the microbarometers, and taking into account the obtained directions a, /? the signal source from the registration points determines the approximate location of the signal source. However, the actual speed of infrasound on the track depends on the terrain and may differ from the speed of infrasound obtained during the calibration of microbarometers. To clarify the location of the signal source, the specified infrasound speed on the paths from the signal source to the registration points is determined by the known distance C between the registration points, angles α, β of the arrival of the EMP signal (light) at the registration points and time intervals Ati _s At ₂ between the arrival of the EMP (light ) and infrasound at registration points. From the resulting triangle it follows:

А·cosα+В·cosβ=С;A · cosα + B · cosβ = C;

А=V₁·Δt₁; В=V₁·Δt₂;A = V ₁ · Δt ₁ ; B = V ₁ · Δt ₂ ;

V₁=С/(Δt₁·cosα+Δt₂·cosβ),V ₁ = C / (Δt ₁ · cosα + Δt ₂ · cosβ),

где A - расстояние от первой точки регистрации до источника сигналов,where A is the distance from the first registration point to the signal source,

В - расстояние от второй точки регистрации до источника сигналов,B is the distance from the second registration point to the signal source,

С - расстояние между первой и второй точками регистрации,C is the distance between the first and second registration points,

α, β - углы прихода ЭМИ (света) на первую и вторую точки регистрации,α, β - angles of arrival of EMR (light) at the first and second points of registration,

Δt₁- интервал времени между приходом ЭМИ (света) и инфразвука на первую точку регистрации,Δt ₁ is the time interval between the arrival of EMR (light) and infrasound at the first registration point,

Δt₂ - интервал времени между приходом ЭМИ (света) и инфразвука на вторую точку регистрации, ₂ Δt - time interval between the arrival of EMI (beam) and the second point of infrasound registration,

V₁ - уточненная скорость инфразвука на трассах от источника сигналов до точек регистрации.V ₁ - refined speed of infrasound along the tracks from the signal source to the registration points.

По уточненной скорости инфразвука и интервалам времени между приходом ЭМИ (света) и инфразвука на точки регистрации определяются уточненные значения А, В и уточненное местоположение источника сигналов.The updated speed of infrasound and the time intervals between the arrival of EMR (light) and infrasound at the registration points determine the adjusted values of A, B and the specified location of the signal source.

Сопутствующая этому явлению сейсмическая волна приходит позднее ЭМИ (света) на первую и вторую точки регистрации сейсмических волн, находящиеся на пункте наблюдения, принимается сейсмометрами 40 первого и второго каналов, выходные сигналы которых поступают в ПЭВМ 1 через первый усилитель 3, первый фильтр 4 и первый АЦП 60. Кроме того, выходные сигналы сейсмометров 40 поступают через третий усилитель 41 и второй фильтр 42 на второй пороговый элемент 43. При превышении сигналом значения, заданного ПЭВМ 1, на выходе второго порогового элемента 43 формируется логическая единица, поступающая на вторую схему И 44, выходной сигнал которой, При наличии разрешающего сигнала на втором входе от четвертого таймера 64, останавливает первый счетчик 47 и фиксирует интервалы времени между приходами ЭМИ (света) и сейсмических волн на первую и вторую точки регистрации. При отсутствии сейсмического сигнала первый счетчик 47 останавливается и обнуляется после окончания сигнала второго таймера 45.The seismic wave accompanying this phenomenon arrives later at the first and second points of registration of seismic waves at the observation point and is received by the seismometers 40 of the first and second channels, the output signals of which are fed to PC 1 through the first amplifier 3, the first filter 4 and the first ADC 60. In addition, the output signals of seismometers 40 are fed through a third amplifier 41 and a second filter 42 to a second threshold element 43. When the signal exceeds the value specified by PC 1 at the output of the second threshold element 43 of the form logic unit arriving at the second circuit AND 44, the output signal of which, if there is an enable signal at the second input from the fourth timer 64, stops the first counter 47 and fixes the time intervals between the arrival of EMP (light) and seismic waves at the first and second recording points . In the absence of a seismic signal, the first counter 47 stops and resets after the end of the signal of the second timer 45.

Полученные значения интервалов времени с выходов первых счетчиков 47 поступают в ПЭВМ 1, где по известному значению скорости сейсмических волн для данного региона определяются расстояния А, В от точек регистрации до источника сигналов, а с учетом полученных направлений α, β на источник сигналов из точек регистрации определяется приближенное местоположение источника сигналов. Однако реальная скорость сейсмических волн на трассе зависит от местности и может отличаться от известной региональной скорости сейсмических волн. Для уточнения местоположения источника сигналов определяется уточненная скорость сейсмических волн на трассах от источника сигналов до точек регистрации по известному расстоянию С между точками регистрации, углам α, β прихода сигнала ЭМИ (света) на точки регистрации и интервалам времени Δt_3; Δt₄ между приходом ЭМИ (света) и сейсмических волн на точки регистрации. Из полученного треугольника следует:The obtained values of the time intervals from the outputs of the first counters 47 go to PC 1, where the distances A, B from the registration points to the signal source are determined from the known value of the speed of seismic waves for a given region, and taking into account the received directions α, β to the signal source from registration points The approximate location of the signal source is determined. However, the actual speed of seismic waves on the track depends on the terrain and may differ from the known regional speed of seismic waves. To clarify the location of the signal source, the specified speed of seismic waves along the paths from the signal source to the registration points is determined by the known distance C between the registration points, angles α, β of the arrival of the EMP signal (light) at the registration points and time intervals Δt _3; Δt ₄ between the arrival of EMR (light) and seismic waves at the registration point. From the resulting triangle it follows:

А·cosα+В·cosβ=С;A · cosα + B · cosβ = C;

А=V₂·Δt₃; В=V₂·Δt₄;A = V ₂ · Δt ₃ ; B = V ₂ · Δt ₄ ;

V₂=С/(Δt₃·cosα+Δt₄·cosβ),V ₂ = C / (Δt ₃ · cosα + Δt ₄ · cosβ),

Δt₃ - интервал времени между приходом ЭМИ (света) и сейсмических волн на первую точку регистрации,Δt ₃ is the time interval between the arrival of EMP (light) and seismic waves at the first registration point,

Δt₄ - интервал времени между приходом ЭМИ (света) и сейсмических волн на вторую точку регистрации,Δt ₄ is the time interval between the arrival of EMP (light) and seismic waves at the second registration point,

V₂ - уточненная скорость сейсмических волн на трассах от источника сигналов до точек регистрации.V ₂ - the specified speed of seismic waves along the paths from the signal source to the registration points.

По уточненной скорости сейсмических волн и интервалам времени между приходом ЭМИ (света) и сейсмических волн на точки регистрации определяются уточненные значения А, В и уточненное местоположение источника сигналов.From the updated speed of the seismic waves and the time intervals between the arrival of the EMP (light) and the seismic waves at the registration points, the determined values A, B and the specified location of the signal source are determined.

При появлении сигналов источников низкочастотного ЭМИ токи, наведенные во втором блоке магнитных антенн 7 от источника сигналов, через первый блок усилителей 8 и первый блок АЦП 22, поступают в ПЭВМ 1.When the signals of the sources of low-frequency EMR appear, the currents induced in the second block of magnetic antennas 7 from the signal source, through the first block of amplifiers 8 and the first block of the ADC 22, enter the PC 1.

Принятые сигналы пары ортогональных антенн из второго блока низкочастотных магнитных антенн 7, установленных на пункте наблюдения в горизонтальной плоскости так, что одна из двух антенн ориентирована максимумами диаграммы направленности в направлении из одной точки регистрации на другую точку регистрации, используются для определения известными способами [3] угла α₁ прихода сигнала низкочастотного ЭМИ на пункт наблюдения т.е. угла между направлением из одной точки регистрации на другую точку регистрации и направлением из пункта наблюдения на источник сигналов низкочастотного ЭМИ, например, по формуле,The received signals of a pair of orthogonal antennas from the second block of low-frequency magnetic antennas 7 installed at the observation point in the horizontal plane so that one of the two antennas is oriented by the maxima of the radiation pattern in the direction from one registration point to another registration point, are used to determine by known methods [3] angle α _{1 of the} arrival of the low-frequency EMP signal to the observation point i.e. the angle between the direction from one registration point to another registration point and the direction from the observation point to the source of low-frequency EMR signals, for example, according to the formula,

где A₉, A₁₀ - амплитуды сигналов средней частоты, поступающих в ПЭВМ 1 из первого блока АЦП 22 от низкочастотных антенн пункта наблюдения, размещенных в горизонтальной плоскости, причем A₁₀ - амплитуда сигналов от антенны, ориентированной максимумами диаграммы направленности в направлении из одной точки регистрации на другую точку регистрации.where A ₉ , A ₁₀ are the amplitudes of the medium-frequency signals arriving at the PC 1 from the first ADC block 22 from low-frequency antennas of the observation point placed in the horizontal plane, and A ₁₀ is the amplitude of the signals from the antenna oriented by the maxima of the radiation pattern in the direction from one point registration to another registration point.

Одновременно сигналы низкочастотных ортогональных антенн с выходов первого блока усилителей 8 поступают на первый пороговый блок 9. При превышении сигналами значений, заданных ПЭВМ 1, на выходах первого порогового блока 9 формируются логические единицы, поступающие на первый блок схем ИЛИ 10, выходной сигнал которого запускает второй и третий таймеры 45, 57. Выходные сигналы второго и третьего таймеров 45, 57 разрешают прохождение импульсов от второго тактового генератора 66 через третью схему И 46 на первый счетчик 47 и подготавливают вторую схему И 44, а также через пятую схему И 58 на второй счетчик 59 и подготавливают четвертую схему И 56 с последующим ожидаемым обнулением счетчиков или с приходом сигналов. Таким образом, начинается отсчет времени с момента прихода на пункт наблюдения низкочастотного электромагнитного излучения (ЭМИ) для идентификации зарегистрированного явления, например, магнитной бури.At the same time, the signals of low-frequency orthogonal antennas from the outputs of the first block of amplifiers 8 are fed to the first threshold block 9. When the signals exceed the values specified by the PC 1, the logical units are generated at the outputs of the first threshold block 9 and fed to the first block of OR 10 circuits, the output signal of which triggers the second and third timers 45, 57. The output signals of the second and third timers 45, 57 allow the passage of pulses from the second clock generator 66 through the third circuit AND 46 to the first counter 47 and prepare the second circuit And 44, as well as through the fifth circuit And 58 to the second counter 59 and prepare the fourth circuit And 56 with the subsequent expected zeroing of the counters or with the arrival of signals. Thus, the countdown starts from the moment of arrival at the observation point of low-frequency electromagnetic radiation (EMP) to identify a registered phenomenon, for example, a magnetic storm.

Сопутствующее выбросу из АЭС повышение температуры регистрируется блоком приемников температуры 17, которые на пункте наблюдения равномерно расставлены по окружности в горизонтальной плоскости в 16 точках. Сигналы с выходов блока приемников температуры 17 через второй блок усилителей 18 и первый блок АЦП 22 поступают в ПЭВМ 1. Кроме того, выходные сигналы блока приемников температуры 17 через второй блок усилителей 18 поступают на второй пороговый блок 19. При превышении сигналом значений, заданных ПЭВМ 1, на выходах второго порогового блока 19 формируются логические единицы, поступающие на блок схем И 20, выходные сигналы которых, при наличии поступающей от ПЭВМ 1 логической единицы на третьих входах блока схем И 20, останавливают блок счетчиков 13 и фиксируют интервалы времени между моментом увеличения радиационного фона на пункте наблюдения и повышением температуры на каждом из 16 приемников температуры. При отсутствии повышения температуры блок счетчиков 13 останавливается и обнуляется после окончания сигнала первого таймера 11.The increase in temperature concomitant with the release from the NPP is recorded by the block of temperature detectors 17, which are uniformly spaced around the circumference in the horizontal plane at 16 points at the observation point. The signals from the outputs of the block of temperature receivers 17 through the second block of amplifiers 18 and the first block of the ADC 22 are supplied to the PC 1. In addition, the output signals of the block of temperature receivers 17 through the second block of amplifiers 18 are fed to the second threshold block 19. If the signal exceeds the values specified by the PC 1, at the outputs of the second threshold block 19, logical units are formed that arrive at the block of circuits And 20, the output signals of which, if there is a logical unit coming from the PC 1 at the third inputs of the block of circuits And 20, stop the block of counters 13 and fi siruyut intervals between torque increase background radiation on the point of observation and raising the temperature at each temperature of 16 receivers. If there is no increase in temperature, the block of counters 13 is stopped and reset after the end of the signal of the first timer 11.

Полученные значения интервалов времени с выходов блока счетчиков 13 поступают в ПЭВМ 1, где по положению приемников, соответствующих минимальным из 16 интервалов времени, определяется ориентировочное направление на источник выброса, по максимальной разности моментов повышения температуры на диаметрально противоположных приемниках температуры и известному расстоянию между ними определяется скорость перемещения температурного возмущения, а по полученной скорости перемещения и минимальным из 16 интервалов времени определяется ориентировочная дальность до источника выброса.The obtained values of the time intervals from the outputs of the counter block 13 are sent to a personal computer 1, where the position of the receivers corresponding to the minimum of 16 time intervals determines the approximate direction to the emission source, the maximum difference between the moments of temperature increase at diametrically opposite temperature receivers and the known distance between them is determined the speed of movement of the temperature disturbance, and the reference point is determined from the obtained speed of movement and the minimum of 16 time intervals range to the source of release.

Комбинация принятых сигналов, поступающих в ПЭВМ 1 с выходов АЦП, пороговых блоков и пороговых элементов, служит для идентификации явления, например:The combination of received signals entering the PC 1 from the outputs of the ADC, threshold blocks and threshold elements, is used to identify the phenomenon, for example:

- ЭМИ или (и) вспышка и инфразвук сопровождают молниевый разряд;- EMP or (and) flash and infrasound accompany lightning discharge;

вспышка, инфразвук и сейсмический сигнал сопровождают открытый промышленный взрыв;flash, infrasound and seismic signal accompany an open industrial explosion;

- увеличение радиационного фона и повышение температуры сопровождают выбросы из АЭС;- an increase in the background radiation and an increase in temperature accompany emissions from nuclear power plants;

- низкочастотное ЭМИ при отсутствии прочих сигналов сопровождает магнитные бури;- low-frequency electromagnetic radiation in the absence of other signals accompanies magnetic storms;

- вспышка и инфразвук сопровождают открытый взрыв газа и т.д.- flash and infrasound accompany an open gas explosion, etc.

Для предотвращения ложных остановов первого и второго счетчиков 47, 59 от более поздних ближних сигналов, которые могут появиться за время распространения сейсмических волн или инфразвука, в ПЭВМ 1 вычисляются приближенное значение дальности и ожидаемые моменты прихода сейсмических волн и инфразвука с запасом на ошибки оценки дальности и скорости распространения инфразвука и сейсмических волн, а по показаниям первого и второго счетчиков 47, 59 в нужный момент ПЭВМ 1 открывает временное окно с помощью четвертого таймера 64 для прохождения сигнала останова первого счетчика 47 и открывает временное окно с помощью пятого таймера 65 для прохождения сигнала останова второго счетчика 59. При необходимости предотвращения ложных остановов блока счетчиков 13 ПЭВМ 1 открывает временное окно для прохождения сигналов останова при повышении температуры. Для этого по приближенному значению дальности и ожидаемой скорости распространения температурного возмущения в ПЭВМ 1 вычисляется наименьшее ожидаемое время прихода температурного возмущения и соответствующее показание блока счетчиков 13, начиная с которого ПЭВМ 1 поддерживает логическую единицу на третьих входах блока схем И 20.To prevent false stops of the first and second counters 47, 59 from later near signals that may appear during the propagation of seismic waves or infrasound, PC 1 calculates the approximate value of the range and the expected arrival times of the seismic waves and infrasound with a margin of range estimation errors and the speed of propagation of infrasound and seismic waves, and according to the readings of the first and second counters 47, 59, at the right time, PC 1 opens a time window using the fourth timer 64 to pass the stop of the first counter 47 and opens the time window with the fifth timer 65 for passing the stop signal of the second counter 59. If necessary, to prevent false stops of the counter block 13, the PC 1 opens a time window for passing the stop signals when the temperature rises. To do this, using the approximate value of the range and the expected propagation velocity of the temperature perturbation in PC 1, the smallest expected time of arrival of the temperature perturbation and the corresponding reading of the counter block 13 are calculated, from which the PC 1 supports a logical unit at the third inputs of the And 20 circuit block.

Вычисление приближенного значения дальности производится до прихода сейсмических волн и инфразвука. Для этого по полученным углам прихода ЭМИ (света) и известному расстоянию между точками регистрации решается геометрическая задача нахождения сторон треугольника по двум углам и прилегающей стороне, т.е. определяются расстояния А, В от точек регистрации до источника сигналов, а с учетом полученных направлений на источник сигналов и расстояний от точек регистрации определяется приближенное местоположение источника сигналов, которое далее используется для расчета разрешенных временных интервалов регистрации прихода сейсмических волн и инфразвука с целью защиты от помех, приходящих за время прохождения сейсмических волн и инфразвука от источника сигналов до пункта наблюдения. Для малых углов, близких к 0 или 180 градусам, когда ошибка триангуляции велика, ПЭВМ 1 открывает временное окно сразу же после прихода ЭМИ, учитывая малую вероятность трех событий - размещение источника помех на тех же малых углах, что и источник сигналов, размещение источника помехи ближе, чем источник сигналов, и возникновение помехи раньше, чем сейсмическая волна или инфразвук от источника сигналов войдет в зону близости источника помехи, однако, при необходимости, вычисление приближенного значения дальности может быть проведено по результатам анализа спектра сигнала ЭМИ по формуле, учитывающей изменение спектра сигнала ЭМИ в зависимости от пройденного расстояния [5]:The calculation of the approximate value of the range is carried out before the arrival of seismic waves and infrasound. For this, the geometric problem of finding the sides of the triangle at two angles and the adjacent side is solved by the obtained angles of arrival of EMR (light) and the known distance between the registration points, i.e. the distances A, B from the registration points to the signal source are determined, and taking into account the received directions to the signal source and the distances from the registration points, the approximate location of the signal source is determined, which is then used to calculate the allowed time intervals for recording the arrival of seismic waves and infrasound in order to protect against interference coming during the passage of seismic waves and infrasound from the signal source to the observation point. For small angles close to 0 or 180 degrees, when the error of the triangulation is large, PC 1 opens a time window immediately after the arrival of the EMP, given the low probability of three events - the location of the interference source at the same small angles as the signal source, the location of the interference source closer than the signal source, and the occurrence of interference earlier than the seismic wave or infrasound from the signal source enters the zone of proximity of the interference source, however, if necessary, the calculation of the approximate value of the range can be carried out according to tatam spectrum analysis according to the formula EMR signal, taking into account the change in the spectrum of the EMR signal depending on the distance traveled [5]:

где R - расстояние до источника сигнала, С - скорость света,where R is the distance to the signal source, C is the speed of light,

ω₁, ω₂ - соответственно, верхняя и нижняя частоты спектра сигнала ЭМИ,ω ₁ , ω ₂ - respectively, the upper and lower frequencies of the spectrum of the EMP signal,

Н₁, Н₂ - соответственно, амплитуды сигналов нижней и верхней частоты сигнала ЭМИ.H ₁ , H ₂ - respectively, the amplitudes of the signals of the lower and upper frequencies of the EMP signal.

При появлении помехи, не забивающей весь рабочий диапазон частот, в ПЭВМ 1 по результатам предварительного частотного анализа формируются управляющие сигналы для диапазонов сигналов ЭМИ, света, температуры, сейсмических и инфразвука отдельно, которые подаются на управляющие входы первого и второго блоков фильтров 25, 30, на управляющие входы первого и второго фильтров 4, 42 диапазона сейсмических сигналов, а также на управляющие входы третьего и четвертого фильтров 52, 54 диапазона сигналов инфразвука и с помощью цифровых потенциометров вырезают из полосы пропускания участки частот помехи.When noise appears that does not clog the entire operating frequency range, in PC 1, according to the results of preliminary frequency analysis, control signals are generated for the ranges of EMP, light, temperature, seismic and infrasound signals separately, which are fed to the control inputs of the first and second filter units 25, 30, to the control inputs of the first and second filters 4, 42 of the seismic signal range, as well as to the control inputs of the third and fourth filters of the 52, 54 range of infrasound signals and using digital potentiometers sections of the interference frequencies are removed from the passband.

Для защиты от ложных сигналов (например, солнечных бликов, изменений температуры, длительных сигналов ЭМИ и др.) ПЭВМ 1 периодически опрашивает все приемники ЭМИ, света, температуры, инфразвука и сейсмических колебаний (с выходов соответствующих АЦП и блоков АЦП 22, 60, 61, 62, 63) и устанавливает для каждого приемника сигналов пороги срабатывания соответствующих пороговых элементов и пороговых блоков.To protect against false signals (for example, solar flare, temperature changes, long-term EMP signals, etc.), the PC 1 periodically polls all EMP receivers, light, temperature, infrasound and seismic oscillations (from the outputs of the corresponding ADCs and ADC units 22, 60, 61 , 62, 63) and sets for each signal receiver the response thresholds of the corresponding threshold elements and threshold blocks.

Требуемые амплитудные и фазовые соотношения сигналов формируются с помощью команд ПЭВМ 1, поступающих на управляющие входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого блоков усилителей 8, 18, 24, 26, 29, 31, а также на управляющие входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого усилителей 3, 15, 41, 51,53 (например, с помощью цифровых потенциометров).The required amplitude and phase ratios of the signals are generated using PC commands 1 received at the control inputs of the first, second, third, fourth, fifth, and sixth blocks of amplifiers 8, 18, 24, 26, 29, 31, as well as at the control inputs of the first, second , third, fourth and fifth amplifiers 3, 15, 41, 51.53 (for example, using digital potentiometers).

Указанные режимы работы устройства могут быть реализованы одновременно в разных комбинациях, с использованием отдельного управления для каждого усилителя, фильтра и порогового элемента.These modes of operation of the device can be implemented simultaneously in different combinations, using a separate control for each amplifier, filter and threshold element.

Для контроля усилительно - преобразовательных трактов предусмотрена подача калибровочных сигналов на блок магнитных антенн 2 от первого блока калибраторов 35, управляемого ПЭВМ 1 с помощью первого блока ЦАП 34, подача калибровочных сигналов на блок датчиков света 23 от второго блока калибраторов 37, управляемого ПЭВМ 1 с помощью второго блока ЦАП 36, а также подача калибровочных сигналов на сейсмометр 40 от первого калибратора 39, управляемого ПЭВМ 1 с помощью первого ЦАП 38. Калибровка микробарометра 50 осуществляется с помощью второго калибратора 49. Второй калибратор 49 является управляемым от ПЭВМ 1 с помощью второго ЦАП 48 источником импульсного и синусоидального инфразвука, в конкретном случае это усилитель мощности с динамическим громкоговорителем. Второй калибратор 49 установлен на расстоянии нескольких метров от микробарометра 50 и акустически связан с последним через окружающую среду. В процессе калибровки определяются амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) микробарометра 50 с четвертым усилителем 51 и третьим фильтром 52, а также скорость инфразвука на текущий момент. Для этого в памяти ПЭВМ 1 хранятся цифровые образы эталонных синусоидальных сигналов и импульсного сигнала, которые из ПЭВМ 1 передаются во второй калибратор 49 через второй ЦАП 48. Для снятия АЧХ на микробарометр 50 от второго калибратора 49 подаются эталонные синусоидальные акустические сигналы с частотами рабочего диапазона микробарометра, которые преобразуются, усиливаются, фильтруются и через второй АЦП 61 поступают в ПЭВМ 1, где вычисляется АЧХ. Для определения скорости инфразвука на текущий момент ПЭВМ 1 подает эталонный импульсный сигнал на второй калибратор 49 и одновременно запускает пятый таймер 65, а через третий таймер 57 запускает второй счетчик 59, который начинает отсчет времени прохождения инфразвуком известного расстояния между вторым калибратором 49 и микробарометром 50. Выходной сигнал микробарометра 50 через четвертый усилитель 51, третий фильтр 52, а также через пятый усилитель 53 и четвертый фильтр 54 поступает на третий пороговый элемент 55 и четвертую схему И 56 и останавливает второй счетчик 59. Полученное значение интервала времени с выхода второго счетчика 59 поступает в ПЭВМ 1, где по известному расстоянию между вторым калибратором 49 и микробарометром 50 определяется скорость инфразвука на текущий момент для расчета расстояния до источника сигнала.To control the amplifier - converter paths, calibration signals are provided to the block of magnetic antennas 2 from the first block of calibrators 35 controlled by the PC 1 using the first block of the DAC 34, calibration signals are sent to the block of light sensors 23 from the second block of calibrators 37 controlled by the PC 1 using the second block of the DAC 36, as well as the supply of calibration signals to the seismometer 40 from the first calibrator 39 controlled by the PC 1 using the first DAC 38. Calibration of the microbarometer 50 is carried out using the second calibrator 49. The second calibrator 49 is controlled by the PC 1 via the second DAC 48 and the source of pulsed sinusoidal infrasound, in this case a power amplifier with a dynamic loudspeaker. The second calibrator 49 is installed at a distance of several meters from the microbarometer 50 and is acoustically connected to the latter through the environment. In the calibration process, the amplitude-frequency characteristics (AFC) of the microbarometer 50 with the fourth amplifier 51 and the third filter 52 are determined, as well as the infrasound speed at the current moment. For this, the PC 1 is stored in the memory digital images of the reference sinusoidal signals and the pulse signal, which are transferred from the PC 1 to the second calibrator 49 via the second DAC 48. To remove the frequency response, the reference bar sinusoidal acoustic signals with frequencies of the operating range of the microbarometer are fed to the microbarometer 50 from the second calibrator 49 which are converted, amplified, filtered and through the second ADC 61 enter the PC 1, where the frequency response is calculated. To determine the speed of infrasound, at the moment the PC 1 supplies a reference pulse signal to the second calibrator 49 and simultaneously starts the fifth timer 65, and through the third timer 57 starts the second counter 59, which starts counting the infrasound time for the known distance between the second calibrator 49 and the microbarometer 50. The output signal of the microbarometer 50 through the fourth amplifier 51, the third filter 52, and also through the fifth amplifier 53 and the fourth filter 54 is supplied to the third threshold element 55 and the fourth circuit And 56 and stopped the second counter 59. The obtained value of the time interval from the output of the second counter 59 enters the PC 1, where the infrasound speed at the current moment is determined from the known distance between the second calibrator 49 and the microbarometer 50 to calculate the distance to the signal source.

Контроль усилительно - преобразовательных трактов низкочастотного ЭМИ, сигналов температуры и радиации осуществляется подачей сигналов от автономных имитаторов сигналов, устанавливаемых в зоне чувствительности блока низкочастотных магнитных антенн, приемников температуры и приемника радиации.The amplification - conversion paths of the low-frequency electromagnetic radiation, temperature and radiation signals are monitored by applying signals from autonomous signal simulators installed in the sensitivity zone of the low-frequency magnetic antenna unit, temperature receivers, and radiation receiver.

Информация, полученная в процессе работы, привязывается к единому времени с помощью блока 5 системы единого времени (Глонасс), и передается по назначению с помощью блока 6 связи с абонентами.Information obtained in the process of work is tied to a single time using block 5 of a single time system (Glonass), and transmitted to the destination using block 6 communication with subscribers.

Таким образом, предлагаемое устройство для определения направления и дальности до источника сигналов в сравнении с прототипом обеспечивает возможность пеленга нескольких типов источников сигналов, уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях и повышение помехоустойчивости устройства.Thus, the proposed device for determining the direction and distance to the signal source in comparison with the prototype provides the possibility of bearing several types of signal sources, reducing errors when using the device at short distances and increasing the noise immunity of the device.

Источники информацииInformation sources

1. Электромагнитная акустическая система обнаружения грозовых разрядов, К.В. Вознесенская, А.В. Соловьев, И.С. Гибанов, Д.С. Провоторов, М.В. Чепчугов, А.А. Бочаров, Вестник науки Сибири. Серия Инженерные науки 2012. №5 (6), стр. 70-75, http://sjs.tpu.ru/journal/article/view/510/420, УДК 534.321.81. Electromagnetic acoustic system for detecting lightning discharges, K.V. Voznesenskaya, A.V. Soloviev, I.S. Gibanov, D.S. Provotorov, M.V. Chepchugov, A.A. Bocharov, Bulletin of the science of Siberia. Series Engineering Sciences 2012. No. 5 (6), pp. 70-75, http://sjs.tpu.ru/journal/article/view/510/420, UDC 534.321.8

2. Способ однопунктовой дальнометрии грозовых разрядов и устройство для его осуществления (патент РФ №2085965 C1, G01S 13/95,1995 г., опубл. 27.07.1997 г.)2. The method of single-point lightning range measurement and a device for its implementation (RF patent No. 2085965 C1, G01S 13 / 95.1995, publ. 07.27.1997)

3. Широкополосное двухкомпонентное приемное антенное устройство (патент РФ №2474014 CI, H01Q 7/04, 2011 г., опубл. 27.01.2013)3. Broadband two-component receiving antenna device (RF patent No. 2474014 CI, H01Q 7/04, 2011, publ. 01.27.2013)

4. Панорамный фотоэлектрический обнаружитель молний (патент США №3937951, H01J 39/12, 1974 г. опубл. 10.02.1976 г.)4. Panoramic photoelectric lightning detector (US patent No. 3937951, H01J 39/12, 1974 publ. 02/10/1976)

5. Способ и устройство штормового предупреждения (патент США №4672305, G01N 31/02, 1984 г. опубл. 09.07.1987 г.)5. The method and device of the storm warning (US patent No. 4672305, G01N 31/02, 1984 published. 07/09/1987)

Claims

A device for determining the direction and distance to the signal source, containing a personal electronic computer (PC), as well as the first and second identical channels, each of which includes a first block of magnetic antennas and a series-connected first amplifier and a first filter, characterized in that contains a single time system unit connected to a personal computer and a communication unit with subscribers, a second unit of magnetic antennas connected in series, a first amplifier unit, a first threshold unit, a first unit OR circuits, first timer, first AND circuit and counter unit, serially connected radiation receiver, second amplifier and first threshold element, serially connected temperature receiver unit, second amplifier unit, second threshold unit and AND circuit unit, as well as a first clock connected to the second input of the first circuit And and the first block of analog-to-digital converters (ADC), connected by inputs to the first and second blocks of amplifiers, and outputs connected to a PC, and the output of the first timer is connected to the PC and the second inputs of the AND block, the outputs of the AND block are connected to the stop inputs of the counter block, the output of the first threshold element is connected to the first block of OR circuits and to the PC, the outputs of the first and second threshold blocks, the outputs of the counter block, the third inputs of the block of AND circuits, control inputs the first and second amplifier blocks, the second amplifier, the first and second threshold blocks, the first threshold element and the first timer are connected to the PC, and each channel contains a series of light sensors, a third amplifier block, p the first filter block, the fourth amplifier block, the third threshold block and the second block of OR circuits, the fifth block of amplifiers, the second filter block, the sixth amplifier block, the fourth threshold block and the third block of OR circuits, the first block of digital-to-analog converters (DAC) ) and the first block of calibrators, connected in series to the second block of the DAC and the second block of calibrators, connected in series to the first DAC, the first calibrator and seismometer, connected in series to the third amplifier, W A second filter, a second threshold element and a second AND circuit, connected in a second timer, a third And circuit and a first counter, a second DAC and a second calibrator connected in series, a microbarometer in series, a fourth amplifier, a third filter, a fifth amplifier, a fourth filter, and a third threshold element and the fourth circuit And, connected in series with the third timer, the fifth circuit And and the second counter, the first and second ADCs, connected by inputs, respectively, to the first and third filters, and outputs connected to A computer, the second and third ADC blocks connected by inputs to the first and second filter blocks, and outputs connected to a PC, fourth and fifth timers connected by outputs, respectively, to the second inputs of the second and fourth AND circuits, and the start and control inputs connected to the PC, and a second clock connected to the second inputs of the third and fifth AND circuits, and the outputs of the first block of magnetic antennas are connected to the fifth block of amplifiers, the outputs of the first and second blocks of calibrators are connected, accordingly, to the first block of magnetic antennas and to the block of light sensors, the inputs of the first and third amplifiers are connected, respectively, to the seismometer and the first filter, the stop inputs of the first and second counters are connected to the outputs of the second and fourth circuits I, the outputs of the second and the third timers are connected, respectively, to the third inputs of the second and fourth circuits AND, the input of the microbarometer is acoustically connected to the second calibrator, the outputs of the first and second counters, the second and third timers, the third and fourth threshold new blocks, second and third threshold elements, inputs of the first and second DAC blocks, inputs of the first and second DACs, as well as control inputs of the second and third timers, all amplifiers, filters, threshold elements, threshold blocks, amplifier blocks and filter blocks are connected to the PC , the outputs of the second and third blocks of OR circuits are connected to the first block of OR circuits, the output of the first block of OR circuits is connected to the second and third timers, and the first block of magnetic antennas is made in the form of three mutually perpendicular magnetic antennas, the second the block of magnetic antennas is made in the form of three mutually perpendicular low-frequency magnetic antennas, the block of light sensors is made in the form of three mutually perpendicular opposite pairs of light sensors, the block of temperature receivers is made in the form of 16 temperature receivers evenly spaced from each other, insulated from each other, the second amplifier block, the second threshold block, the block of AND circuits, and the block of counters are made 16-channel, the first ADC block is made 19-channel, the first, third, fourth, fifth and w clean amplifier blocks, first and second filter blocks, first, third and fourth threshold blocks, first and second calibrator blocks, second and third ADC blocks and first and second DAC blocks made of three-channel, second and third blocks of OR circuits made with three inputs and one output, the first block of OR circuits is made with eight inputs and one output, threshold blocks, the first, second and third threshold elements are made with threshold control, amplifiers and amplifier blocks are made with phase, bandwidth and sensitivity control ti, timers configured to control the duration of the output signal and filters and filter units are made with control of bandwidth.