RU2350020C2

RU2350020C2 - Communication system of superlow-frequency and very low frequency range with deep-sunk and remote objects

Info

Publication number: RU2350020C2
Application number: RU2007109986/28A
Authority: RU
Inventors: Валерий Семенович Акулов (RU); Валерий Семенович Акулов; Борис Павлович Ивченко (RU); Борис Павлович Ивченко; Андрей Андреевич Катанович (RU); Андрей Андреевич Катанович; Владимир Ильич Конторович (RU); Владимир Ильич Конторович; Владимир Иванович Кузеванов (RU); Владимир Иванович Кузеванов; Владимир Александрович Лаврухин (RU); Владимир Александрович Лаврухин; Юрий Дмитриевич Лисицын (RU); Юрий Дмитриевич Лисицын; Александр Сергеевич Панфилов (RU); Александр Сергеевич Панфилов; Лев Борисович Песин (RU); Лев Борисович Песин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро" РИО"
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2009-03-20
Also published as: RU2007109986A

Abstract

FIELD: information technologies.

SUBSTANCE: system contains "n" number of the generators of the sinusoidal current weighted on the extended horizontally oriented transmitting antennas with earthing devices on the ends. The master oscillator of transmitting system consists of the control system, protection and automatics, thyristor rectifier, the device of protection, the independent inverted rectifier of a voltage, the second device of protection, matching device, supply equipment and two input switches. The generator represents a frequency transformer with a direct current link. The master oscillator works in a frequency band of 0.1-100 Hz, its nominal power on an antenna loading makes 100 kW. The female part includes the towed cable antenna, the antenna amplifier and a radio receiver consisting of the analogue-digital block, providing reception of conferrings on major depth in SLF-VLF wave range.

EFFECT: increase of power and reliability of the system in the conditions of the induced noises.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике связи СНЧ-КНЧ-диапазона, и может быть использована для связи с глубокопогруженными и удаленными подводными объектами.The invention relates to the field of electro-radio engineering, in particular to the communication technology of the ELF-ELF range, and can be used for communication with deep-submerged and remote underwater objects.

Известен способ сейсмической разведки патент РФ №2029318, МКИ 6 G01V 1/09, 1995 г.) Этот способ сейсмической разведки заключается в возбуждении зондирующего сигнала и многоканального приема отраженных и дифрагированных волн от объекта, обработке с проведением селекции волн по направлениям прихода и отображением результатов в виде размеров параметров на плоттере.The known method of seismic exploration RF patent №2029318, MKI 6 G01V 1/09, 1995) This method of seismic exploration consists in exciting a probing signal and multichannel receiving reflected and diffracted waves from an object, processing with the selection of waves in the directions of arrival and displaying the results in the form of sizes of parameters on the plotter.

Недостатком такого способа является то, что он использует приближенную интерполяцию данных, что приводит в ряде случаев к низкой достоверности результатов зондирования.The disadvantage of this method is that it uses approximate data interpolation, which in some cases leads to low reliability of sensing results.

Известно устройство по «Способу электромагнитного зондирования земной коры с использованием нормированных источников поля» (патент РФ №2093863, МКИ 6 G01V 3/12, 1997 г.).A device is known according to the “Method of electromagnetic sounding of the earth's crust using normalized field sources” (RF patent No. 2093863, MKI 6 G01V 3/12, 1997).

Данное устройство содержит два генератора синусоидального тока, которые нагружены на протяженные, низко расположенные, горизонтально ориентированные и заземленные на концах антенны, регистрация же излучения, создаваемого СНЧ-радиоустановкой, осуществляется с помощью измерительного комплекса Объединенного Института Физики Земли (ОИФЗ) РАН типа «Борок».This device contains two sinusoidal current generators, which are loaded on long, low-lying, horizontally oriented and grounded at the ends of the antenna, the registration of radiation generated by the UHF radio installation, is carried out using the measuring complex of the Joint Institute of Earth Physics (UIFZ) RAS type "Borok" .

Однако данная установка не обеспечивает передачу информации с глубокопогруженными и удаленными подводными объектами, так как не имеет приемного комплекса в своем составе, а также обладает недостаточным уровнем СНЧ-КНЧ-сигналов на больших удалениях от источника.However, this installation does not provide information transmission with deeply loaded and remote underwater objects, since it does not have a receiving complex in its composition, and also does not have an adequate level of ELF-ELF signals at large distances from the source.

Наиболее близким к заявляемой системе по технической сущности решения вопроса является «Унифицированный генераторно-измерительный комплекс СНЧ-КНЧ-излучения для геофизических исследований». Автор Катанович А.А. и др. Патент РФ №2188439 от 27.08.02 г. МКИ 7 G01V 3/12.Closest to the claimed system according to the technical essence of solving the problem is the "Unified generator-measuring complex of ELF-ELF radiation for geophysical research." Author Katanovich A.A. and other RF Patent No. 2188439 of 08/27/02, MKI 7 G01V 3/12.

Комплекс состоит из задающего генератора, N генераторов синусоидального тока, нагруженных на протяженные, низко расположенные горизонтально ориентированные передающие антенны с заземлителями на концах, причем регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генераторами, осуществляется с помощью измерительного комплекса, при этом все N генераторов подключены к единому задающему генератору.The complex consists of a master oscillator, N sinusoidal current generators loaded on extended, low-lying horizontally oriented transmitting antennas with grounding conductors at the ends, and the radiation generated by VLF-ELF generators is recorded using a measuring complex, while all N generators are connected to single master oscillator.

Задающий генератор представляет собой однофазный мостовой инвертор, выполненный на мощных полупроводниковых управляемых вентилях-тиристорах.The master oscillator is a single-phase bridge inverter made on powerful semiconductor controlled thyristor valves.

Недостатками прототипа - известного генераторно-измерительного комплекса - является малый уровень излучения СНЧ-КНЧ-сигналов и их регистрация на больших удалениях от источника, так номинальная активная мощность при испытаниях на активную нагрузку составляет не более 30 кВт, а также низкая надежность работы комплекса в условиях наведенных помех (с глубоким подавлением гармоник промышленной частоты).The disadvantages of the prototype - the well-known generator-measuring complex - is the low radiation level of the ELF-ELF signals and their registration at large distances from the source, so the rated active power when tested for active load is not more than 30 kW, as well as the low reliability of the complex in conditions induced noise (with deep suppression of harmonics of industrial frequency).

Кроме того, в связи с высокими требованиями, предъявляемыми теорией электромагнитного поля к распространению радиосигналов в Мировом океане, для связи с удаленными и глубокопогруженными объектами необходимо иметь специальную антенну, малошумящий антенный усилитель и аналого-цифровой приемник, которые в прототипе отсутствуют.In addition, due to the high requirements imposed by electromagnetic field theory on the propagation of radio signals in the oceans, it is necessary to have a special antenna, a low-noise antenna amplifier and an analog-to-digital receiver for communication with remote and deeply immersed objects.

Известно, что радиоволны большей части электромагнитного диапазона не проникают в морскую воду. Поэтому для связи с удаленными глубокопогруженными подводными объектами (подводные лодки, подводные аппараты, батискафы, подводные дома и т.п.) предлагается система связи СНЧ-КНЧ-диапазона. Электромагнитные волны этого диапазона являются пригодными для решения указанной задачи вследствие их способности проникать в толщу морской воды на значительную глубину. Кроме того, по сравнению с электромагнитными волнами других диапазонов распространение СНЧ-КНЧ-сигналов в волноводе «земля-ионосфера» отличается высокой стабильностью даже при возникновении различных возмущений в ионосфере.It is known that the radio waves of most of the electromagnetic range do not penetrate into sea water. Therefore, for communication with remote deep-submerged underwater objects (submarines, underwater vehicles, bathyscaphes, underwater houses, etc.), a communication system of the ELF-ELF range is proposed. Electromagnetic waves of this range are suitable for solving this problem due to their ability to penetrate into the thickness of sea water to a considerable depth. In addition, in comparison with electromagnetic waves of other ranges, the propagation of ELF-ELF signals in the ground-ionosphere waveguide is highly stable even when various disturbances arise in the ionosphere.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей прототипа путем создания радиолинии на основе регистрации электромагнитных полей, излучаемых системой СНЧ-КНЧ-диапазона.The aim of the invention is to expand the functionality of the prototype by creating a radio line based on the registration of electromagnetic fields emitted by the system of the ELF-ELF range.

Поставленная цель достигается за счет применения радиокомплекса СНЧ-КНЧ-диапазона, содержащего «n» генераторов синусоидального тока, нагруженных на протяженные низко расположенные горизонтально ориентированные передающие антенны с заземлителями на концах, причем прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генераторами, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ-диапазона, находящихся на борту подводного объекта, при этом задающий генератор состоит из системы управления, защиты и автоматизации (УРЗА), тиристорного выпрямителя, первого устройства защиты, автономного инвертора напряжения, второго устройства защиты, согласующего устройства, устройства питания и двух входных переключателей, при этом входные переключатели выполнены трехпозиционными и последовательно тремя входами соединены с тиристорным выпрямителем, причем на соединительных линиях установлены датчика тока (ДТ) и датчики напряжения (ДН), которые соединены с системой управления, регулирования и автоматики, а выпрямитель через устройство защиты двумя выходами соединен с автономным инвертором, который в свою очередь через устройство защиты соединен с согласующим устройством, при этом согласующее устройство соединено с антенной, причем СУРЗА соединено с выносным постом управления и понижающим выпрямителем, который своим входом соединен с третьим входом высоковольтного устройства питания генератора, а тот в свою очередь первым входом соединен с входным переключателем, а вторым входом с понижающими блоками питания, при этом на глубокопогруженном и удаленном объекте установлена буксируемая кабельная антенна, которая через антенный усилитель соединена с приемником СНЧ-КНЧ-диапазона.This goal is achieved through the use of the microwave system of the ELF-ELF range, containing “n” sinusoidal current generators loaded on long, low-lying horizontally oriented transmitting antennas with grounding conductors, and the reception and registration of radiation generated by ELF-ELF generators are carried out with using towed cable antenna, antenna amplifier and receiver of the ELF-ELF range, located on board the underwater object, while the master oscillator consists of a control system, protection and automation (URZA), thyristor rectifier, first protection device, stand-alone voltage inverter, second protection device, matching device, power device and two input switches, while the input switches are made of three-position and three inputs in series are connected to the thyristor rectifier, and on the connecting the lines are equipped with a current sensor (DT) and voltage sensors (DN), which are connected to the control, regulation and automation system, and the rectifier through the device The two outputs are connected to an autonomous inverter, which in turn is connected to a matching device through a protection device, while the matching device is connected to an antenna, and SURZA is connected to a remote control station and a reducing rectifier, which is connected by its input to the third input of the high-voltage generator power supply device , and the latter, in turn, is connected to the input switch by the first input, and by the second input with step-down power supplies, while at the deep-seated and remote object ene towed antenna cable, through which the aerial amplifier is connected to the receiver ELF ELF range.

На фиг.1 изображена блок-схема СНЧ-КНЧ-системы связи. Она содержит: 1 - задающий генератор; 2 - генераторы; 3 - антенную систему; 4 - заземлители.Figure 1 shows a block diagram of an ELF-ELF communication system. It contains: 1 - master oscillator; 2 - generators; 3 - antenna system; 4 - grounding conductors.

На фиг.2 представлена структурная схема задающего генератора системы. Она состоит из:Figure 2 presents the structural diagram of the master oscillator of the system. It consists of:

5 - аппаратуры электропитания генератора, аппаратура эта состоит из выпрямителя постоянного тока и устройства электропитания напряжением 380 В;5 - generator power supply equipment, this equipment consists of a direct current rectifier and a 380 V power supply device;

6 - возбудителя и устройства управления выходным напряжением, представляющие собой блок управления, регулирования, защиты и автоматики (СУРЗА) с микропроцессором на кварцевом генераторе;6 - pathogen and output voltage control devices, representing a control, regulation, protection and automation unit (SURZA) with a microprocessor based on a crystal oscillator;

7 - усилителя мощности с аппаратурой электропитания, управления и защиты в виде шкафа инвертора с устройствами защиты.7 - power amplifier with equipment for power supply, control and protection in the form of an inverter cabinet with protection devices.

В состав передающей части системы генератора входят следующие функциональные узлы:The transmitting part of the generator system includes the following functional units:

8 - тиристорный выпрямитель;8 - thyristor rectifier;

9 - автономный инвертор напряжения;9 - autonomous voltage inverter;

10 - согласующее устройство;10 - matching device;

11 - комплекс датчиков тока;11 - a complex of current sensors;

12 - комплекс датчиков напряжения;12 - a set of voltage sensors;

13, 14 - устройство защиты №1, №2;13, 14 - protection device No. 1, No. 2;

15 - ограничитель грозовых напряжений (ОГН);15 - lightning voltage limiter (OGN);

16 - переключатель ручного типа П1 и П2;16 - manual switch type P1 and P2;

17 - выносной пульт управления;17 - remote control panel;

18 - светодиодные индикаторы.18 - LED indicators.

Тиристорный выпрямитель 8 выполнен по трехфазной мостовой схеме и обеспечивает плавный частотный диапазон (т.е. коммутацию) от 0,1 до 100 Гц. Дискретность установки частоты в диапазоне 0,1-10 Гц - 0,1 Гц, в диапазоне 30-100 Гц - 10 Гц. Регулировка и стабилизация величины выпрямленного напряжения достигаются изменением угла включения α. В случае аварии генератор отключается одновременным снятием импульсов управления с тиристоров.Thyristor rectifier 8 is made according to a three-phase bridge circuit and provides a smooth frequency range (i.e. switching) from 0.1 to 100 Hz. The frequency setting resolution in the range of 0.1-10 Hz - 0.1 Hz, in the range of 30-100 Hz - 10 Hz. Adjustment and stabilization of the rectified voltage are achieved by changing the angle of inclusion α. In the event of an accident, the generator is turned off by simultaneously removing the control pulses from the thyristors.

Автономный инвертор напряжения 9 обеспечивает преобразование постоянного напряжения в переменное требуемой частоты.Autonomous voltage inverter 9 provides the conversion of direct voltage into alternating voltage of the required frequency.

Согласующее устройство 10 служит для согласования генератора и антенны.Matching device 10 serves to match the generator and antenna.

Датчики тока и напряжения 11 и 12 служат для индикации тока и напряжения на линиях.Current and voltage sensors 11 and 12 are used to indicate current and voltage on the lines.

Устройство защиты 13 и 14 служат для защиты цепей выпрямителя и инвертора от перегруза.The protection device 13 and 14 serve to protect the rectifier and inverter circuits from overload.

Датчики 15 служат для установки фиксированной частоты.Sensors 15 are used to set a fixed frequency.

С выносного поста управления 11 осуществляются контроль и управление генераторно-измерительным комплексом (ГИК), а также запись на осциллографе тока нагрузки на выходе инвертора 5.From the remote control station 11, monitoring and control of the generator-measuring complex (GIC), as well as recording on the oscilloscope the load current at the output of the inverter 5 are carried out.

Световые индикаторы 18 служат для определения исправности выпрямителя и инвертора и обосновывают необходимую точность регистрации рабочих параметров нагрузки на выходе генератора.Light indicators 18 serve to determine the health of the rectifier and inverter and justify the necessary accuracy of recording the operating load parameters at the generator output.

Задающий генератор представляет собой преобразователь частоты со звеном постоянного тока. Система управления - многофункциональная, микропроцессорная с развитым интерфейсом.The master oscillator is a frequency converter with a DC link. The control system is multifunctional, microprocessor with a developed interface.

Генератор работает в диапазоне частот 0,1-10 Гц. Номинальная активная мощность при испытаниях на активную нагрузку - не более 10 кВт. Напряжение питания генератора 380 В. Сеть питания генератора 50 (3 Ф) Гц, КПД не менее 85%.The generator operates in the frequency range of 0.1-10 Hz. The rated active power during tests for active load is not more than 10 kW. Generator power supply voltage 380 V. Generator power supply network 50 (3 Ф) Hz, efficiency not less than 85%.

Предлагаемая схема генератора, основанная на тиристорной схеме коммутации в режиме пошагового изменения частоты, позволила успешно провести выбор оптимального набора частот для работы на ЛЭП (ВЛ-401 и ВЛ-154).The proposed generator circuit, based on a thyristor switching circuit in the mode of step-by-step frequency change, has made it possible to successfully select the optimal set of frequencies for working on power lines (VL-401 and VL-154).

Задающий генератор обеспечивает выходной ток на активной нагрузке силой 100 А.The master oscillator provides output current at an active load of 100 A.

Система коммутации позволяет осуществлять подбор режимов работы в широком диапазоне частот от 0,3 до 100 Гц и выше, что существенно превышает параметры известных устройств.The switching system allows the selection of operating modes in a wide frequency range from 0.3 to 100 Hz and above, which significantly exceeds the parameters of known devices.

На фиг.3 представлена блок-схема буксируемой кабельной антенны. Кабельная антенна содержит провод с положительной плавучестью и двумя заземляющими электродами 19, блок базовой информации 20, блок ввода скорости буксировки в реальном масштабе времени 21, компаратор атмосферных помех 22, решающий блок 23, индикатор скорости максимальной глубины 24.Figure 3 presents a block diagram of a towed cable antenna. The cable antenna contains a wire with positive buoyancy and two grounding electrodes 19, a basic information unit 20, a real-time towing speed input unit 21, an atmospheric interference comparator 22, a decision unit 23, a maximum depth indicator 24.

Перед началом радиоприема в диапазоне СНЧ-КНЧ-антенну выпускают из подводного объекта, положение антенны должно быть таким, чтобы ходовой ее конец находился вблизи границы раздела «воздух-вода». В блок 21 вводится информация о текущей скорости хода, которая поступает в блок 22. С помощью блока коммутатора атмосферных помех 22 на частоте радиоприема F1 в такой же полосе ΔF, в которой измерялось U_ш, фиксируются уровень атмосферных помех U1_АП и скорость хода, на которой он был измерен. Эта информация поступает в решающий блок 23, где определяется угол наклона провода α1. В решающем блоке на основании данных по U1_АП на скоростях V_x на частоте F1 вычисляется V_АП на каждом заранее заданном дискретном значении скорости в диапазоне возможных изменений скорости V_x от максимального до минимального значения.Before radio reception in the VLF-ELF range is released from the underwater object, the position of the antenna should be such that its running end is close to the air-water interface. In block 21, information is entered about the current speed, which goes to block 22. Using the atmospheric interference switch unit 22 at the radio frequency F1 in the same band ΔF in which U _w was measured, the atmospheric interference level U1 _AP and the speed are fixed at which he was measured. This information enters the decision block 23, where the angle of inclination of the wire α1 is determined. In the decisive block, based on the data on U1 _APs at speeds V _x at frequency F1, V _{APs are} calculated at each predetermined discrete value of speed in the range of possible changes in speed V _x from maximum to minimum.

При расчетах зависимость угла наклона провода α от скорости буксировки V_х поступает из блока базовой информации 20.In the calculations, the dependence of the angle of the wire α on the towing speed V _x comes from the basic information block 20.

На каждом значении скорости в блоке 23 сравнивается значение U_ш на частоте радиоприема F1, поступающее из блока 20, и значение U_АП, поступающее из блока 22.At each speed value in block 23, the value of U _W at the frequency of the radio reception F1 coming from block 20 is compared and the value of U _AP coming from block 22.

Вычисляется отношение N=U_АП/U_ш.The ratio N = U _AP / U _{W is} calculated.

При достижении N достаточного для уверенного приема значение N=N₀(например, N₀=10) в блок 24 выдается значение скорости буксировки, при котором в данной реальной помеховой обстановке возможен прием на максимальной глубине.Upon reaching N sufficient for reliable reception, the value N = N ₀ (for example, N ₀ = 10), the towing speed value is output to block 24, at which reception in the real interference environment is possible at maximum depth.

На фиг.4 изображена блок-схема антенного усилителя.Figure 4 shows a block diagram of an antenna amplifier.

Антенный усилитель служит для согласования с источником сигнала и по выходу с волновым сопротивлением фидера с минимальными искажениями в диапазоне 0,1-10 Гц с коэффициентом усиления не менее 40 дБ.The antenna amplifier is used for matching with the signal source and the output with the impedance of the feeder with minimal distortion in the range of 0.1-10 Hz with a gain of at least 40 dB.

Антенный усилитель, имеющий симметричный вход, содержит входной малошумящий усилитель (МУ) 25, выполненный на двух входных каскадах на транзисторах (Т) 26, включенных по схеме с общим эмиттером, дифференциальный усилитель (ДУ) 27, повторитель напряжения (ПН) 28 и выходной усилитель мощности (УМ) 29.An antenna amplifier having a symmetrical input contains an input low-noise amplifier (MU) 25, made on two input stages on transistors (T) 26, included in a circuit with a common emitter, a differential amplifier (DU) 27, a voltage follower (PN) 28 and an output power amplifier (PA) 29.

При этом ДУ 27 является нагрузкой Т 26 выходных каскадов и выполнен на двух взаимосвязанных операционных усилителях (ОУ) 30, ПН 28 включен на входе выходного УМ 25 и нагружен на два канала усиления выходного УМ 25 с инвертирующим ОУ 30, соединенными параллельно по входу и нагруженными на идентичные усилители тока УТ 31, выполненные на двухтактных эмиттерных повторителях с двумя комплементарными парами Т. Блок питания 32.Moreover, the remote control 27 is the load T 26 of the output stages and is made on two interconnected operational amplifiers (op-amps) 30, the PN 28 is connected to the input of the output PA 25 and loaded on two amplification channels of the output PA 25 with an inverting op-amp 30 connected in parallel with the input and loaded to identical current amplifiers UT 31, made on push-pull emitter repeaters with two complementary pairs T. Power supply 32.

Для обеспечения приема сообщений на большой глубине в СНЧ-КНЧ используется приемник, блок-схема которого показана на фиг.5.To ensure the reception of messages at great depths in the VLF-ELF, a receiver is used, a block diagram of which is shown in FIG.

Обозначения, показанные на фиг.5: 33 - усилитель с ЦУ - с цифровым управлением; 34 - фильтр КВО - фильтр компенсации влияния океана; 35 - фильтр П - фильтр предыскажений; 36 - ПДП - псевдослучайная двоичная последовательность; 37 - фильтры КС - квадратурные согласованные фильтры; 38 - схема РАУ - схема аналогового регулирования усиления; 39 - регулировка УО - уровня ограничения; 40 - УОФ - устройство оценки фазы; 41 - УПД - устройство последовательного декодирования; 42 - ФВ - фазовращатель; 43 - УВПП - устройство восстановления первичной последовательности; 44 - АЦП - аналого-цифровой преобразователь; 45 - система фильтров и преобразователь; 46 - ФНЧ - фильтр низких частот; 47 - следящие режекторные фильтры; 48 - ограничитель шумов.The designations shown in figure 5: 33 - amplifier with DU - with digital control; 34 - filter KVO - filter to compensate for the influence of the ocean; 35 - filter P - predistortion filter; 36 - RAP - pseudo-random binary sequence; 37 - KS filters - matched quadrature filters; 38 - RAU diagram - analog gain control circuit; 39 - adjustment of UO - level of restriction; 40 - UOF - phase estimation device; 41 - UPD - device serial decoding; 42 - PV - phase shifter; 43 - UVPP - primary sequence recovery device; 44 - ADC - analog-to-digital Converter; 45 - filter system and converter; 46 - low-pass filter - low-pass filter; 47 - servo notch filters; 48 - noise limiter.

Приемник состоит из двух блоков: аналогового (предварительного усиления и фильтрации) и цифрового (дальнейшая фильтрация, обработка сигналов и динамическое управление).The receiver consists of two units: analog (pre-amplification and filtering) and digital (further filtering, signal processing and dynamic control).

Аналоговый блок приемника содержит систему фильтров 45, которая обеспечивает нормальную работу при наличии различных помех. Аналоговый входной тракт обеспечивает постоянный коэффициент усиления в соответствии с уровнем атмосферных помех, скоростью и глубиной погружения подводного объекта.The analog receiver unit contains a filter system 45, which ensures normal operation in the presence of various interference. The analog input path provides a constant gain in accordance with the level of atmospheric interference, speed and depth of immersion of an underwater object.

Сигнал с выхода аналогового блока выбирается и преобразуется в цифровую форму аналогово-цифровым преобразователем ЭВМ 44, которая и является основой приемника, время выборки определяется по точным часам.The signal from the output of the analog block is selected and digitized by an analog-to-digital computer converter 44, which is the basis of the receiver, the sampling time is determined by the exact clock.

Входной сигнал обрабатывается ЭВМ с учетом скорости и глубины погружения подводного объекта, времени суток.The input signal is processed by a computer taking into account the speed and depth of immersion of an underwater object, time of day.

Фильтр низких частот 46 исключает прохождение ВЧ-составляющих шумов антенны, фильтр компенсации влияния океана восстанавливает характеристику атмосферных помех, которая пропадает с увеличением глубины.A low-pass filter 46 eliminates the passage of the RF components of the antenna noise; an ocean compensation filter restores the atmospheric interference characteristic, which disappears with increasing depth.

Следящие режекторные фильтры 47 понижают уровень помех от электродвигателей подводного объекта.Tracking notch filters 47 reduce the level of interference from the electric motors of the underwater object.

Фильтр предыскажений 35 сглаживает спектр атмосферных помех, а ограничитель шумов адаптивно понижает эффективный уровень шумов. Квадратурные согласованные фильтры 37 восстанавливают как можно больше информации. Благодаря этим мерам в приемнике получена почти оптимальная полоса пропускания. Устройство оценки фазы 40 (ошибка должна быть минимальной, так как она уменьшает энергию входного сигнала в число раз, соответствующее Cos² фазовой ошибки) оценивает ее из самого сигнала на каждом интервале путем интерполяции. Причинами изменения фазы могут быть внезапное изменение глубины подводного объекта и ионосферные возмущения.A pre-emphasis filter 35 smoothes out the atmospheric noise spectrum, and a noise limiter adaptively lowers the effective noise level. The quadrature matched filters 37 recover as much information as possible. Thanks to these measures, an almost optimal bandwidth is obtained in the receiver. The phase estimator 40 (the error should be minimal, since it reduces the energy of the input signal by a factor corresponding to the Cos ² phase error) estimates it from the signal itself at each interval by interpolation. The reasons for the phase change may be a sudden change in the depth of the underwater object and ionospheric disturbances.

Последовательное и сверточное декодирование 41 используются потому, что они обеспечивают наиболее высокую надежность приема сообщений при низком отношении сигнал/шум.Sequential and convolutional decoding 41 are used because they provide the highest reliability of receiving messages with a low signal to noise ratio.

Устройство позволяет с высокой вероятностью определить ошибку, которая в этом случае на выходе не печатается.The device allows with a high probability to determine the error, which in this case is not printed at the output.

Положительный эффект системы состоит в том, что система обеспечивает высокую надежность работы в условиях наведенных помех с использованием линии электропередачи (ЛЭП), а также повышенную мощность, причем обеспечивается регистрация электромагнитных полей на удаленных и глубокопогруженных объектах.The positive effect of the system is that the system provides high reliability in the conditions of induced interference using a power line (power transmission line), as well as increased power, and electromagnetic fields are recorded at remote and deep-seated objects.

Claims

A communication system of the ELF-ELF range with deep-submerged and remote underwater objects containing “n” sinusoidal current generators loaded on extended, low-lying, horizontally oriented transmitting antennas with grounding conductors at the ends, and the reception and registration of radiation generated by the ELF-ELF generators is carried out using a towed cable antenna and a receiver of the ELF-ELF range located on the underwater object, characterized in that the master oscillator of the transmitting system consists of a control system of protection, automation and automation (URZA), thyristor rectifier, protection device, autonomous voltage inverter, two protection devices, matching device, power device and two input switches, while the input switches are made of three-position and three inputs in series are connected to the thyristor rectifier, and on the connecting lines installed current sensors (DT) and voltage sensors (DN), which are connected to the control system, regulation, protection and automation, and the rectifier through the device The two outputs are connected to a self-contained inverter, which, in turn, is connected to a matching device through a protection device, and the matching device is connected to the antenna through a parallel-connected lightning surge suppressor, and the SURZA is connected to a remote control post and a reducing rectifier, which is connected to the third by its input the input of the high-voltage generator power supply device, which, in turn, is connected to the input switch by the first input, and a lowering unit by the second input power supply, while a towed cable antenna is installed on a deeply immersed and distant object, which is connected through an antenna amplifier to an ELF-ELF receiver.