RU2355603C1 - Emergency-warning system - Google Patents
Emergency-warning system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355603C1 RU2355603C1 RU2007141662/11A RU2007141662A RU2355603C1 RU 2355603 C1 RU2355603 C1 RU 2355603C1 RU 2007141662/11 A RU2007141662/11 A RU 2007141662/11A RU 2007141662 A RU2007141662 A RU 2007141662A RU 2355603 C1 RU2355603 C1 RU 2355603C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- aircraft
- amplifier
- beacon
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемая система относится к авиационной технике, в частности к системам поиска и спасения летательных аппаратов (ЛА) (самолетов, вертолетов и космических объектов) и их экипажей.The proposed system relates to aircraft, in particular to search and rescue systems for aircraft (aircraft) (aircraft, helicopters and space objects) and their crews.
Современные системы поиска и спасения ЛА представляют собой сложные комплексы организационных и коммуникационных структур, обеспечивающих решение задач на всех этапах проведения операций по поиску и спасению, от передачи информации от потерпевших бедствие до планирования и проведения спасательных операций.Modern aircraft search and rescue systems are complex complexes of organizational and communication structures that provide solutions to problems at all stages of search and rescue operations, from transmitting information from disaster victims to planning and conducting rescue operations.
Операция по поиску и спасению начинается с получения сообщения о факте аварии, это может быть получение сигнала бедствия от экипажа, пропадание ЛА с экрана радара или не выход на связь в течение определенного времени. После установления факта аварии необходимо определить местоположение терпящих бедствие с точностью, достаточной для выхода спасательных групп на прямой контакт с потерпевшими.The search and rescue operation begins with the receipt of a message about the fact of the accident, it can be a distress signal from the crew, the aircraft disappearing from the radar screen, or communication is not possible for a certain time. After establishing the fact of the accident, it is necessary to determine the location of those in distress with an accuracy sufficient for the rescue teams to come into direct contact with the victims.
Современные системы поиска и спасения создаются в международном, национальном и ведомственном масштабах.Modern search and rescue systems are being created on an international, national and departmental scale.
Известны системы поиска пропавших (потерпевших катастрофу) летательных аппаратов, работающих в Международной космической системе обнаружения, терпящих бедствие КОСПАС-САРСАТ, использующие в своей основе аварийный радиобуй («Аварийный авиационный катапультируемый радиобуй "Вешка-Р"». Разработчик НИИ точных приборов. М., 1995).There are known systems for searching for missing (crashed) aircraft operating in the International Space Detection System that are in distress, COSPAS-SARSAT, which are based on an emergency beacon ("Emergency aircraft ejection beacon" Veshka-R ". Developer, Scientific Research Institute of Precision Instruments. M. , 1995).
Однако применение данного устройства предполагает наличие пиротехники, что противоречит требованиям безопасности и снижает надежность поиска, препятствуя таким образом его использованию на пассажирских самолетах.However, the use of this device implies the presence of pyrotechnics, which contradicts the safety requirements and reduces the reliability of the search, thus preventing its use on passenger aircraft.
Известны также аварийно-сигнальные средства, применяемые на самолетах («Руководство по технической эксплуатации самолета ТУ-154М», раздел 025.64.00, С.3, 4, издание АНТК им. А.Н.Туполева, 1985) и входящие в комплект аварийно-спасательного оборудования, используемого в случае вынужденной посадки самолета на сушу или на воду. Это переносные радиомаяки и аварийные радиостанции, размещаемые в гардеробе экипажа, вероятность разрушения которых при столкновении самолета с землей очень велика. Соответственно, низка надежность поиска при использовании этих устройств.There are also known emergency signaling devices used on airplanes ("Manual for the technical operation of the TU-154M aircraft", section 025.64.00, C.3, 4, publication of the ANTK named after AN Tupolev, 1985) and are included in the emergency kit - rescue equipment used in the event of an emergency landing on land or on water. These are portable beacons and emergency radio stations located in the crew’s wardrobe, the probability of destruction of which is very high when a plane collides with the ground. Accordingly, the reliability of the search when using these devices is low.
Известны, кроме того, аварийно-сигнальные и спасательные системы и устройства (авт. свид. СССР №№431.063, 637.298, 765.113, 988.655, 1.348.256, 1.565.840, 1.506.841, 1.588.636, 1.615.054, 1.643.325, 1.664.653; патенты РФ №№2.00.995, 2.038.259, 2.043.259, 2.051.838, 2.130.874, 2.193.990, 2.240.950, 2.265.557; патенты США №№3.405.887, 3.621.501, 3.623.681, 3.921.944, 4.889.511, 6.607.166; патенты Великобритании №№1.145.051, 2.228.458 и другие).In addition, alarm and rescue systems and devices are known (Auth. USSR certificate No. 431.063, 637.298, 765.113, 988.655, 1.348.256, 1.565.840, 1.506.841, 1.588.636, 1.615.054, 1.643 .325, 1.664.653; RF patents Nos. 2.00.995, 2.038.259, 2.043.259, 2.051.838, 2.130.874, 2.193.990, 2.240.950, 2.265.557; US patents Nos. 3.405.887 , 3.621.501, 3.623.681, 3.921.944, 4.889.511, 6.607.166; UK patents Nos. 1,145.051, 2.228.458 and others).
Из известных систем и устройств наиболее близкой к предлагаемой является аварийно-сигнальная система (патент РФ №2.130.874, B64D 25/00, 1999), которая и выбрана в качестве прототипа.Of the known systems and devices closest to the proposed is the alarm system (RF patent No. 2.130.874,
В состав известной системы входит радиобуй с парашютом, расположенные в нише на летательном аппарата, механизм вывода радиобуя из ниши и блок определения экстремальной ситуации, управляющий механизмом вывода радиобуя из ниши. Радиобуй снабжен датчиком наличия воды, надувным плавательным средством и устройством расцепления. Радиобуй соединен с конструкцией летательного аппарата буксировочным фалом, что обеспечивает расположение радиобуя в непосредственной близости от терпящего бедствие летательного аппарата. Увеличивается надежность поиска как на суше, так и на море. Определение местоположения ЛА, потерпевшего аварию, должно производиться с точностью, достаточной для быстрого выхода спасательных групп в прямой контакт с потерпевшими бедствие. При авариях на суше, особенно при сложном рельефе местности, точность не должна превышать 100 метров.The composition of the known system includes a beacon with a parachute located in a niche on the aircraft, a mechanism for removing a beacon from a niche, and an emergency situation determination unit controlling a mechanism for removing a beacon from a niche. The beacon is equipped with a water sensor, an inflatable swimming device and a trip device. The beacon is connected to the aircraft structure by a towing rope, which ensures the location of the beacon in close proximity to the aircraft in distress. The reliability of the search is increasing both on land and at sea. The location of the aircraft that has suffered an accident should be made with accuracy sufficient for the quick exit of the rescue teams in direct contact with the victims of the disaster. In accidents on land, especially in difficult terrain, the accuracy should not exceed 100 meters.
Однако известная система не обеспечивает точного определения местоположения ЛА, потерпевшего аварию, и голосовую связь с его экипажем.However, the known system does not provide accurate location of the aircraft, the accident, and voice communication with its crew.
Технической задачей изобретения является повышение точности определения местоположения летательного аппарата, потерпевшего аварию, и расширение функциональных возможностей системы путем установления дуплексной голосовой связи между экипажем летательного аппарата и спасателями.An object of the invention is to increase the accuracy of determining the location of an aircraft that has crashed, and to expand the functionality of the system by establishing duplex voice communication between the crew of the aircraft and rescuers.
Поставленная задача решается тем, что аварийно-сигнальная система, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, радиобуй с парашютом, расположенные в нише на летательном аппарате, механизм вывода радиобуя из ниши и блок определения экстремальной ситуации, управляющий механизм вывода радиобуя из ниши, при этом радиобуй соединен с конструкцией летательного аппарата буксировочным файлом и снабжен датчиком наличия воды, надувным плавательным средством и устройством расцепления, отличается от ближайшего аналога тем, что она снабжена аппаратурой обнаружения потерпевших аварию, размещенной на борту летательного аппарата, причем аппаратура радиобуя выполнена в виде последовательно включенных приемной антенны, приемника GPS-сигналов, микроконтроллера и контроллера электропитания, второй вход которого соединен с выходом батарей электропитания, а выходы подключены к соответствующим функциональным блокам, последовательно включенных генератора псевдослучайной последовательности, сумматора, второй вход которого соединен с вторым выходом микроконтроллера, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом микрофона, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, дуплексера, вход-выход которого связан с приемо-передающей антенной, усилителя высокой частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя четвертой промежуточной частоты, амплитудного ограничителя, синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом усилителя четвертой промежуточной частоты, и громкоговорителя, аппаратура обнаружения потерпевших аварию содержит последовательно включенные задающий генератор, амплитудный модулятор, второй вход которого соединен с выходом микрофона, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилитель третьей промежуточной частоты, дуплексер, вход-выход которого связан с приемо-передающей антенной, усилитель высокой частоты, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилитель второй промежуточной частоты, амплитудный ограничитель, синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, и громкоговоритель, последовательно подключенные к выходу амплитудного ограничителя умножитель фазы на два, первый узкополосный фильтр, делитель фазы на два, второй узкополосный фильтр, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя, и блок регистрации.The problem is solved in that the alarm system containing, in accordance with the closest analogue, a parachute beacon located in a niche on the aircraft, a beacon withdrawal mechanism from a niche and an emergency situation determination unit, a control mechanism for removing a beacon from a niche, while the beacon is connected to the aircraft structure by a towing file and is equipped with a water sensor, an inflatable swimming means and a trip device, differs from the closest analogue in that it is equipped with accident detection equipment located on board the aircraft, and the beacon equipment is made in the form of a series-connected receiving antenna, a GPS signal receiver, a microcontroller and a power controller, the second input of which is connected to the output of the power batteries, and the outputs are connected to the corresponding functional blocks in series included pseudo-random sequence generator, adder, the second input of which is connected to the second output of the microcontroller, phase mani a puller, the second input of which is connected to the output of the master oscillator, an amplitude modulator, the second input of which is connected to the output of the microphone, the first mixer, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, an amplifier of the first intermediate frequency, a duplexer, the input-output of which is connected to the transceiver antenna , a high-frequency amplifier, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, an amplifier of the fourth intermediate frequency, an amplitude limiter, a synchronous detector, the second input of which connected to the output of the fourth intermediate frequency amplifier and loudspeaker, the accident detection equipment contains a serially connected master oscillator, an amplitude modulator, the second input of which is connected to the microphone output, the first mixer, the second input of which is connected to the local oscillator output, the third intermediate frequency amplifier, duplexer, the input-output of which is connected to the transceiver antenna, a high-frequency amplifier, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, amplifies a second intermediate frequency spool, an amplitude limiter, a synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the second intermediate frequency amplifier, and a loudspeaker connected in series to the output of the amplitude limiter by a phase multiplier by two, the first narrow-band filter, a phase divider by two, the second narrow-band filter, phase a detector, the second input of which is connected to the output of the amplitude limiter, and a registration unit.
На фиг.1 представлена система в рабочем состоянии. На фиг.2 показаны элементы в убранном положении. На фиг.3 - то же, в момент выталкивания радиобуя из специальной ниши. На фиг.4 - то же, при полностью раскрытом парашюте, вытягивающем радиобуй в рабочее положение. На фиг.5 представлена структурная схема аппаратуры радиобуя. На фиг.6 изображена структурная схема аппаратуры обнаружения потерпевших аварию.Figure 1 shows the system in working condition. Figure 2 shows the elements in the retracted position. Figure 3 - the same, at the time of pushing the beacon from a special niche. Figure 4 - the same, with the parachute fully open, pulling the beacon into position. Figure 5 presents the structural diagram of the equipment beacon. Figure 6 shows a structural diagram of equipment for the detection of accident victims.
Система включает в себя радиобуй 1 с упором 2, толкатель 3, узел 4 соединения строп 5, парашют 6, размещаемые в специальной нише 7 летательного аппарата 8; управляющий блок 9, принимающий сигналы датчиков (на фиг.1-4 не показаны), фиксирующих параметры полета, и соединенный с тумблером, расположенным в кабине экипажа (не показан); механизм вывода 10 с замком 11; буксировочный фал 12, соединенный с конструкцией летательного аппарата узлом 13 и с радиобуем посредством устройства 14 расцепления.The system includes a
Парашют состоит из подпружиненных пластин 15 с фиксатором 16, а радиобуй снабжен датчиком 17 наличия воды и надувным плавательным средством 18.The parachute consists of spring-loaded
Аппаратура радиобуя содержит последовательно включенные приемную антенну 19, приемник 20 GPS-сигналов, микроконтроллер 21 и контроллер 22 электропитания, второй вход которого соединен с выходом батареи 23 электропитания, а выходы подключены к соответствующим функциональным блокам, последовательно включенные генератор 24 псевдослучайной последовательности (ПСП), сумматор 25, второй вход которого соединен с вторым выходом микроконтроллера 21, фазовый манипулятор 27, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 26, амплитудный модулятор 29, второй вход которого соединен с выходом микрофона 28, первый смеситель 31, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 30, усилитель 32 первой промежуточной частоты, дуплексер 33, вход-выход которого связан с приемо-передающей антенной 34, усилитель 35 высокой частоты, второй смеситель 36, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 30, усилитель 37 четвертой промежуточной частоты, амплитудный ограничитель 38, синхронный детектор 39, второй вход которого соединен с выходом усилителя 37 четвертой промежуточной частоты, и громкоговоритель 40.The beacon equipment contains a serially connected
Аппаратура обнаружения потерпевших аварию содержит последовательно включенные задающий генератор 41, амплитудный модулятор 43, второй вход которого соединен с выходом микрофона 42, первый смеситель 45, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 44, усилитель 46 третьей промежуточной частоты, дуплексер 47, вход-выход которого соединен с приемо-передающей антенной 48, усилитель 49 высокой частоты, второй смеситель 50, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 44, усилитель 51 второй промежуточной частоты, амплитудный ограничитель 52, синхронный детектор 53, второй вход которого соединен с выходом усилителя 51 второй промежуточной частоты, и громкоговоритель 54, последовательно подключенные к выходу амплитудного ограничителя 52 умножитель 55 фазы на два, первый узкополосный фильтр 56, делитель 57 фазы на два, второй узкополосный фильтр 58, фазовый детектор 59, второй вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя 52, и блок 60 регистрации.The accident detection equipment contains a serially connected
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
При возникновении аварийной ситуации, которая характеризуется критическими значениями ряда параметров полета летательного аппарата 8 (например, запредельными величинами углов, скоростей снижения, недопустимых перегрузок и опасного сближения с землей), управляющий блок 9, приняв сигнал от соответствующего датчика или непосредственно от пилота, включившего тумблер, формирует сигнал на срабатывание механизма вывода 10. При этом открывается замок 11 и в результате воздействия на толкатель 3 механизма вывода 10 радиобуй 1, соединенный в узле 4 со стропами 5 парашюта 6 и скрепленный упором 2 с фиксатором 16 подпружиненных пластин 15 парашюта 6, выталкивается из специальной ниши 7. Раскрывшийся посредством подпружиненных пластин 15 парашют 6 вытягивает радиобуй 1, удаляя последний от летательного аппарата на длину буксировочного фала 12. Буксировка радиобуя продолжается до момента столкновения летательного аппарата с землей или с водной поверхностью. При контакте с водной поверхностью установленный в радиобуе датчик на раскрытие надувного плавсредства 18, а в случае полного погружения корпуса радиобуя в воду - на срабатывание устройства 14 расцепления, разъединяет, таким образом, радиобуй с летательным аппаратом.In the event of an emergency, which is characterized by critical values of a number of flight parameters of the aircraft 8 (for example, exorbitant values of angles, descent speeds, unacceptable overloads and dangerous proximity to the ground), the control unit 9, receiving a signal from the corresponding sensor or directly from the pilot that turned on the toggle switch , generates a signal for the operation of the
Если катастрофической ситуации удалось избежать, радиобуй с парашютом, буксируемый за самолетом, не помешает завершению полета.If a catastrophic situation was avoided, a parachute buoy towed behind the plane will not prevent the completion of the flight.
Одновременно с выводом из специальной ниши 7 радиобуя 1 включается микроконтроллер 21, который управляет контроллером 22 питания, подключающим батарею 23 электропитания ко всем функциональным блокам аппаратуры радиобуя.Simultaneously with the conclusion from the
Для определения координат места аварии (ширины и долготы) используется приемник 20 GPS-сигналов с антенной 19, который принимает специальный навигационный сигнал в виде бинарного фазоманипулированного (ФМн) сигнала, манипулированного по фазе псевдослучайной последовательностью (ПСП). В сигнале зашифровываются два вида кодов. Код С/А доступен широкому кругу гражданских потребителей, в том числе и предлагаемой системе. Он позволяет получать лишь приблизительную оценку местоположения аварийного радиобуя с точностью до 50 метров, поэтому называется «грубым» кодом. Передача кода С/А осуществляется на частоте f=1575 МГц с использованием фазовой манипуляции несущей частоты псевдослучайной последовательностью длительностью 1023 символа. Защита от ошибок обеспечивается с помощью года Голда. Период повторения С/А-кода - 1 мс, тактовая частота - 1.023 МГц.To determine the coordinates of the accident site (width and longitude), a
Код Р обеспечивает более точное вычисление координат, но пользоваться им могут не все; доступ к нему ограничивается провайдером услуг GPS.The P code provides a more accurate calculation of coordinates, but not everyone can use it; access to it is limited by the GPS service provider.
Микроконтроллер 21 получает от приемника 20 GPS-сигналов навигационную информацию, определяет координаты места аварии и формирует цифровой код, который поступает на первый вход сумматора 25, на второй вход которого подается цифровой код с выхода генератора 24 ПСП. На выходе сумматора 25 формируется модулирующий код M(t), который содержит N элементарных посылок длительностьюThe
τЭ. При этом первые n элементарных посылок несут в цифровом виде информацию о летательном аппарате, потерпевшем аварию (страна, тип ЛА, его бортовой номер, состав экипажа и т.п.), m элементарных посылок информируют о координатах места аварии (N=n+m).τ E. In this case, the first n elementary parcels carry digital information about the aircraft that crashed (country, aircraft type, its board number, crew, etc.), m elementary parcels inform about the coordinates of the accident site (N = n + m )
Задающий генератор 26 формирует высокочастотное колебаниеThe
которое поступает на первый вход фазового манипулятора 27, на второй вход которого подается модулирующий мод M(t) с выхода сумматора 25. На выходе фазового манипулятора 27 формируется ФМн-сигналwhich is fed to the first input of the
где φk(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем φk(t)=const при kτЭ≤t≤(k+1)τЭ и может изменяться скачком при t=kτЭ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2, …, N);where φ k (t) = {0, π} - manipulated component phase DPSK mapping law in accordance with a modulation code M (t), wherein φ k (t) = const at kτ E ≤t≤ (k + 1) τ E and can change abruptly at t = kτ E , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., N);
τЭ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T1 (T1=NτЭ), который поступает на первый вход амплитудного модулятора 29, на второй вход которого подается аналоговое сообщение с выхода микрофона 28 (голос человека - члена экипажа ЛА, потерпевшего аварию). На выходе амплитудного модулятора 29 формируемся сложный сигнал с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией (ФМн-АМ)τ E , N is the duration and number of chips that make up a signal of duration T 1 (T 1 = Nτ E ), which is fed to the first input of the
где m1(t) - модулирующая функция амплитудной модуляции (голос человека, потерпевшего аварию), который поступает на первый вход первого смесителя 31, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 30where m 1 (t) is the modulating function of the amplitude modulation (voice of the person who crashed), which is fed to the first input of the
На выходе смесителя 31 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 32 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частотыAt the output of the
где ;Where ;
- первая промежуточная (суммарная) частота; - the first intermediate (total) frequency;
которое через дуплексер 32 поступает в приемо-передающую антенну 34, излучается ею в эфир, улавливается приемо-передающей антенной 48 и через дуплексер 47 и усилитель 48 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 50 аппаратуры обнаружения потерпевших аварию, установленной на летательном аппарата (вертолете, самолете, космическом аппарата системы КОСПАС-САРСАТ). На второй вход смесителя 50 подается напряжение гетеродина 44which through the
На выходе смесителя 50 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 51 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частотыAt the output of the
где ;Where ;
- вторая промежуточная (разностная) частота; - second intermediate (difference) frequency;
, ,
которое поступает на вход амплитудного ограничителя 52, на выходе которого образуется напряжениеwhich is fed to the input of the
где U0 - порог ограничения,where U 0 is the limit threshold,
которое представляет собой ФМн-сигнал, используется в качестве опорного напряжения и поступает на первый (опорный) вход синхронного детектора 53, на второй (информационный) вход которого подается напряжение с выхода усилителя 51. На выходе синхронного детектора 53 формируется низкочастотное напряжениеwhich is an QPSK signal, is used as a reference voltage and is fed to the first (reference) input of the
, ,
где ,Where ,
которое поступает на вход громкоговорителя 54. Последний воспроизводит тревожное голосовое сообщение, переданное с места аварии.which is input to the
Напряжение представляющее собой ФМн-сигнал, с выхода амплитудного ограничителя 52 поступает на входы фазового детектора 59 и умножителя 55 на два. На выходе последнего образуется гармоническое напряжениеVoltage representing an QPSK signal, from the output of the
где ,Where ,
в котором фазовая манипуляция уже отсутствует. Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 56 и подается на вход делителя 57 фазы на два. На выходе последнего образуется гармоническое напряжениеin which phase manipulation is already absent. This voltage is allocated by the narrow-
которое выделяется узкополосным фильтром 58, используется в качестве опорного напряжения и подается на опорный вход фазового детектора 59. На выходе последнего образуется низкочастотное напряжение, пропорциональное модулирующему коду M(t)which is allocated by a narrow-
где ,Where ,
которое фиксируется блоком 60 регистрации. В указанном напряжении содержится информация о летательном аппарате, потерпевшем аварию (страна, тип ЛА, его бортовой номер, состав экипажа и т.п.), а также информация о координатах места аварии. Эти сведения необходимы для выхода спасательных групп на прямой контакт с потерпевшими.which is fixed by the
Получив тревожное голосовое сообщение, спасатели устанавливают дуплексную голосовую связь с потерпевшими. Для этого включается задающий генератор 41, который формирует высокочастотное напряжениеAfter receiving an alarming voice message, rescuers establish a duplex voice communication with the victims. To do this, the
, ,
которое поступает на первый вход амплитудного модулятора 43, на второй вход которого подается аналоговое сообщение с выхода микрофона 42 (голос человека-спасателя). На выходе амплитудного модулятора 43 образуется напряжение с амплитудной модуляцией (AM)which is fed to the first input of the
, ,
где m2(t) - модулирующая функция амплитудной модуляции (голос - человека-спасателя), которое поступает на первый вход первого смесителя 45, на второй вход которого подается напряжение uг2(t) гетеродина 44. На выходе смесителя 45 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 46 выделяется напряжение третьей промежуточной (суммарной) частотыwhere m 2 (t) is the modulating function of the amplitude modulation (voice - human-savior), which is fed to the first input of the
, ,
где ,Where ,
- третья промежуточная (суммарная) частота; - third intermediate (total) frequency;
, ,
которое через дуплексер 47 поступает в приемо-передающую антенну 48, излучается ею в эфир. Улавливается приемо-передающей антенной 34 и через дуплексер 33 и усилитель 35 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 36, на второй вход которого подается напряжение uг1(t) гетеродина 30. На выходе смесителя 36 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 37 выделяется напряжение четвертой промежуточной (разностной) частотыwhich through the
, ,
где ;Where ;
- четвертая промежуточная (разностная) частота; - the fourth intermediate (difference) frequency;
, ,
которое поступает на вход амплитудного ограничителя 38, на выходе которого образуется гармоническое напряжениеwhich is fed to the input of the
, ,
где Uо - порог ограничения,where U o is the limit threshold,
которое поступает на первый (опорный) вход синхронного детектора 39, на второй (информационный) вход которого подается напряжение uпр4(t) с выхода усилителя 37 четвертной промежуточной частоты. На выходе синхронного детектора 39 формируется низкочастотное напряжениеwhich is fed to the first (reference) input of the
, ,
где ;Where ;
которое поступает на вход громкоговорителя 40. Последний воспроизводит голосовое сообщение спасателя. Так устанавливается дуплексная голосовая связь между потерпевшими и спасателями, которая обеспечивает быстрое обнаружение и спасение потерпевших аварию.which is fed to the input of the
Если потерпевшие не имеют физической возможности для установления дуплексной голосовой связи со спасателями, то предлагаемая система обеспечивает автоматическую передачу спасателям аварийного ФМн-сигнала, содержащего сведения о летательном аппарате, потерпевшем аварию (страна, тип ЛА, его бортовой номер, состав экипажа и т.п.) и координатах места аварии. При этом вывод из специальной ниши радиобуя и автоматическая передача тревожного ФМн-сигнала происходит не в момент соприкосновения с землей, а заблаговременно, при возникновении аварийной ситуации, причем время работы радиобуя увеличивается, а вероятность повреждения его при столкновении с землей снижается.If the victims do not have the physical ability to establish duplex voice communication with rescuers, then the proposed system provides automatic rescue of the emergency FMN signal containing information about the aircraft that has suffered an accident (country, aircraft type, its board number, crew, etc.) .) and the coordinates of the scene of the accident. At the same time, the output from the special niche of the beacon and the automatic transmission of the alarm FMN signal does not occur at the moment of contact with the ground, but in advance, in the event of an emergency, and the operating time of the beacon increases, and the probability of damage to it when it collides with the ground decreases.
Таким образом, предлагаемая аварийно-спасательная система по сравнению с прототипом обеспечивает повышение точности определения местоположения летательного аппарата потерпевшего аварию. Это достигается использованием глобальных навигационных спутниковых систем GPS или ГЛОНАСС, которые позволяют определять место аварии с точностью до нескольких десятков метров, что в полной мере удовлетворяет требованиям систем поиска и спасения. В настоящее время появились малогабаритные приемники GPS-сигналов с малым потреблением мощности. Стало возможным встроить такой приемник в аппаратуру радиобуя и передавать в эфир координаты местоположения аварии. Для этого используются сложные сигналы с комбинированной фазовой модуляцией и амплитудной модуляцией (ФМн-АМ), которые также обеспечивают установление дуплексной голосовой радиосвязи между потерпевшими аварию и спасателями.Thus, the proposed emergency rescue system in comparison with the prototype provides improved accuracy in determining the location of the aircraft of the accident. This is achieved using global navigation satellite systems GPS or GLONASS, which allow you to determine the scene of an accident with an accuracy of several tens of meters, which fully meets the requirements of search and rescue systems. Currently, small-sized GPS receivers with low power consumption have appeared. It became possible to integrate such a receiver into the beacon equipment and broadcast the coordinates of the location of the accident. For this, complex signals with combined phase modulation and amplitude modulation (FMN-AM) are used, which also provide the establishment of duplex voice communication between the accident victims and rescuers.
Сигналы с фазовой манипуляцией открывают новые возможности в технике передачи аварийных сообщений. Они позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность разделять сигналы, действующие в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени.Signals with phase shift keying open up new possibilities in alarm transmission technology. They allow you to apply a new type of selection - structural selection. This means that there is a new opportunity to separate signals operating in the same frequency band and at the same time intervals.
С точки зрения обнаружения сложные ФМн-сигналы обладают высокой энергетической и структурной скрытностью. Это особенно важно в случае аварийной посадки на вражескую территорию, когда военная аварийно-сигнальная система должна обеспечивать скрытность передачи информации, так как по сигналам аварийного радиобуя противник может обнаружить и захватить потерпевших бедствие.From the point of view of detection, complex QPSK signals have high energy and structural secrecy. This is especially important in the event of an emergency landing on enemy territory, when a military alarm system should ensure the secrecy of information transmission, since the enemy can detect and capture the victims of disaster by the signals of an emergency beacon.
Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМн-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного ФМн-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of these signals is due to their high compressibility in time and spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, a complex QPSK signal at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of a complex QPSK signal is by no means small; it is simply distributed over the time-frequency domain so that at each point of this region the signal power is less than the power of noise and interference.
Структурная скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн-сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.The structural secrecy of complex QPSK signals is due to the wide variety of their shapes and significant ranges of parameter changes, which makes it difficult to optimize or at least quasi-optimal processing of complex QPSK signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of the receiver.
Для синхронного детектирования принимаемого ФМн-сигнала необходимо опорное напряжение, которое выделяется непосредственно из самого принимаемого ФМн-сигнала.For synchronous detection of the received QPSK signal, a reference voltage is needed, which is extracted directly from the received QPSK signal.
С развитием микропроцессорной техники, спутниковой навигации, цифровой радиосвязи хорошо отработаны технические решения, позволяющие разработать аварийно-сигнальную систему с техническими характеристиками, требуемыми при выполнении задач поиска и спасения. Существующая элементная база позволяет реализовать аппаратуру в заданных весах и габаритах.With the development of microprocessor technology, satellite navigation, and digital radio communications, technical solutions have been well developed that allow developing an alarm system with the technical characteristics required when performing search and rescue tasks. The existing elemental base allows you to implement the equipment in the given weights and dimensions.
Тем самым функциональные возможности системы расширены, что позволяет надеяться на ее широкое использование аварийно-спасательными службами гражданской и военной авиации.Thus, the functionality of the system has been expanded, which allows us to hope for its widespread use by emergency and rescue services of civil and military aviation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007141662/11A RU2355603C1 (en) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Emergency-warning system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007141662/11A RU2355603C1 (en) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Emergency-warning system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2355603C1 true RU2355603C1 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=41021656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007141662/11A RU2355603C1 (en) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Emergency-warning system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2355603C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA017116B1 (en) * | 2010-03-16 | 2012-09-28 | Еужен Морару | Emergency searching system of cutaway parachutes |
-
2007
- 2007-10-31 RU RU2007141662/11A patent/RU2355603C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA017116B1 (en) * | 2010-03-16 | 2012-09-28 | Еужен Морару | Emergency searching system of cutaway parachutes |
MD4154C1 (en) * | 2010-03-16 | 2012-10-31 | Еуджен МОРАРУ | Unhooked parachute localization system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106056976B (en) | Ship positioning navigation and safe early warning alarm system | |
US7564404B2 (en) | Determining precise direction and distance to a satellite radio beacon | |
US6895333B2 (en) | High-precision 3D position-finding system | |
RU2531779C2 (en) | Flight recorder with signalling system | |
US20110122019A1 (en) | Apparatus for searching a distress signal and the controlling method thereof | |
US7355513B1 (en) | Ultra-reliable personnel position locating system | |
US20160033630A1 (en) | Secondary surveillance radar signals as primary surveillance radar | |
RU2355603C1 (en) | Emergency-warning system | |
CN110120847A (en) | Linkage defense system and method is invaded in a kind of cloud intelligence low latitude | |
Munir et al. | Signal analysis of GMSK modulation-based CubeSat automatic identification system receiver | |
RU112445U1 (en) | EMERGENCY RADIO BEACON | |
KR20020070990A (en) | System and method for interfacing satellite communications with aircraft | |
RU2630272C2 (en) | System for determining location of crashed aircraft | |
Lineswala et al. | Different categorization for jammer: The enemy of satellite navigation | |
RU2310221C1 (en) | Device for synchronizing clock | |
RU2629000C1 (en) | Satellite system for locating ships and aircraft involved in accident | |
RU2258940C1 (en) | Satellite system for detection of watercrafts and aircrafts in state of emergency | |
RU2339972C1 (en) | Rescue system | |
Kelner et al. | Local navigation system for VTOLs used on the vessels | |
RU2355599C1 (en) | Human detection system for maritime distresses | |
RU2201601C2 (en) | Satellite system establishing positions of damaged ships and aircraft | |
RU2240575C2 (en) | Emergency radio buoy | |
RU2348552C1 (en) | Unauthorised aircraft use prevention system | |
RU2299832C1 (en) | Man-overboard detection system | |
RU2434244C1 (en) | Salvage system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091101 |