RU2372245C2 - System for detection of person suffering distress on water - Google Patents
System for detection of person suffering distress on water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372245C2 RU2372245C2 RU2007149040/11A RU2007149040A RU2372245C2 RU 2372245 C2 RU2372245 C2 RU 2372245C2 RU 2007149040/11 A RU2007149040/11 A RU 2007149040/11A RU 2007149040 A RU2007149040 A RU 2007149040A RU 2372245 C2 RU2372245 C2 RU 2372245C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- intermediate frequency
- frequency amplifier
- key
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемая система относится к спасательным средствам и может быть использована для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде, и определения его местоположения.The proposed system relates to rescue equipment and can be used to detect a person in distress on the water, and determine his location.
Известны спасательные системы и устройства (авт. свид. СССР №№385.819, 431.063, 637.298, 765.113, 988.655, 1.348.256, 1.505.840, 1.506.841, 1.588.636, 1.615.054, 1.643.325, 1.664.653; патенты РФ №№2.000.995, 2.038.259, 2.043.259, 2.051.838, 2.193.990, 2.240.950; патенты США №№3.621.501, 4.889.511; патент Великобритании №1.145.051 и другие).Rescue systems and devices are known (ed. Certificate of the USSR No. 385.819, 431.063, 637.298, 765.113, 988.655, 1.348.256, 1.505.840, 1.506.841, 1.588.636, 1.615.054, 1.643.325, 1.664.653 ; RF patents No. 2,000.995, 2.038.259, 2.043.259, 2.051.838, 2.193.990, 2.240.950; US patents No. 3.621.501, 4.889.511; UK patent No. 1.145.051 and others) .
Из известных систем и устройств наиболее близкой к предлагаемой является «Система для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде» (патент РФ №2.240.950, В63С 9/20, 2003), которая и выбрана в качестве прототипа.Of the known systems and devices closest to the proposed one is the "System for detecting a person in distress on the water" (RF patent No. 2.240.950,
Известная система содержит надеваемый на человека спасательный жилет с двумя источниками света и передатчиками с передающими антеннами, а также приемник, расположенный на пункте контроля и обеспечивающий подавление сигналов (помех), принимаемых по дополнительным (зеркальным и комбинационным) каналам.The known system comprises a life-vest with two light sources and transmitters with transmitting antennas worn on a person, as well as a receiver located at the control point and providing suppression of signals (interference) received via additional (mirror and Raman) channels.
Однако с точки зрения расширения диапазона рабочих частот приемника без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов целесообразно не подавлять, а использовать дополнительные каналы приема.However, from the point of view of expanding the operating frequency range of the receiver without expanding the frequency range of the local oscillators, it is advisable not to suppress, but to use additional receive channels.
Технической задачей изобретения является расширение диапазона рабочих частот приемника без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов путем использования зеркальных каналов приема и одновременного обнаружения нескольких человек, терпящих бедствие на воде.An object of the invention is to expand the range of operating frequencies of the receiver without expanding the range of frequency tuning of local oscillators by using mirrored receiving channels and simultaneously detecting several people in distress on water.
Поставленная задача решается тем, что система для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде, включающая в соответствии с ближайшим аналогом спасательный жилет, надетый на человека и содержащий два источника света, один из которых расположен в грудной области спасательного жилета, а другой - в заспинной его области, источник тока, два размыкателя электрической цепи, две сообщающиеся герметичные емкости, каждая из которых отделена от окружающей среды мембраной, при этом одна из герметичных емкостей расположена в грудной области спасательного жилета, а другая - в заспинной его области, мембрана каждой емкости связана с размыкателем электрической цепи соответствующего ей источника света посредством рычага, а оба источника света через размыкатели соединены с источником тока параллельно, и два миниатюрных передатчика с передающими антеннами, один из которых расположен в грудной области спасательного жилета, а другой - в заспинной его области, и приемник, установленный на пункте контроля и содержащий последовательно включенные первую приемную антенну, первый усилитель высокой частоты, первый смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом первого гетеродина, и первый усилитель промежуточной частоты, последовательно включенные вторую приемную антенну, второй усилитель высокой частоты, второй смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты, первый блок корреляторов, первый пороговый блок, первый ключ, третий ключ, второй вход которого через третий пороговый блок соединен с вторым выходом первого блока корреляторов, первый фазометр и блок регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя промежуточной частоты второй перемножитель и второй узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом первого ключа, последовательно включенные третью приемную антенну, третий усилитель высокой частоты, третий смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина, третий усилитель промежуточной частоты, второй блок корреляторов, второй пороговый блок, второй ключ, четвертый ключ, второй вход через четвертый пороговый блок соединен с вторым выходом второго блока корреляторов, и второй фазометр, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя промежуточной частоты третий перемножитель и третий узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, последовательно подключенные к второму выходу первого гетеродина первый перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом второго гетеродина, и первый узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго фазометров, при этом частоты первого ωг1 и второго ωг2 гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты ωг2-ωг1=2ωпр и выбраны симметричными относительно несущей частоты ос принимаемого сигнала бедствия ωс-ωг1=ωг2-ωс=ωпр, отличается от ближайшего аналога тем, что приемник снабжен четвертым, пятым, шестым и седьмым усилителями промежуточной частоты, четырьмя амплитудными детекторами, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым и тринадцатым ключами, четырьмя корреляторами, пятым, шестым, седьмым и восьмым пороговыми блоками, четвертым, пятым, шестым и седьмым перемножителями, четвертым, пятым, шестым и седьмым узкополосными фильтрами, третьим, четвертым, пятым и шестым фазометрами, причем к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый амплитудный детектор и пятый ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к вторым входам первого и второго перемножителей, первого и второго блоков корреляторов, к выходу второго смесителя последовательно подключены шестой усилитель промежуточной частоты, третий амплитудный детектор, шестой ключ, второй вход которого через четвертый усилитель промежуточной частоты соединен с выходом первого смесителя, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом шестого усилителя промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр, десятый ключ и третий фазометр, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, к выходу третьего смесителя последовательно подключены седьмой усилитель промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор, седьмой ключ, выход которого соединен с выходом четвертого усилителя промежуточной частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр, одиннадцатый ключ и четвертый фазометр, выход которого соединен с четвертым входом блока регистрации, к выходу шестого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом шестого ключа, и пятый пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом десятого ключа, к выходу седьмого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй коррелятор, второй вход которого соединен с выходом седьмого ключа, и шестой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого ключа, к выходу первого смесителя последовательно подключены пятый усилитель промежуточной частоты, второй амплитудный детектор, восьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр, двенадцатый ключ и пятый фазометр, выход которого соединен с пятым входом блока регистрации, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены девятый ключ, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора, седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, седьмой узкополосный фильтр, тринадцатый ключ и шестой фазометр, выход которого соединен с шестым входом блока регистрации, к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и седьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом двенадцатого ключа, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены четвертый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и восьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого ключа, вторые входы третьего, четвертого, пятого и шестого фазометров соединены с выходом первого узкополосного фильтра.The problem is solved in that a system for detecting a person in distress on water, including, in accordance with the closest analogue, a life jacket worn on a person and containing two light sources, one of which is located in the chest area of the life jacket, and the other in the back areas, a current source, two circuit breakers, two communicating sealed containers, each of which is separated from the environment by a membrane, while one of the sealed containers is located in the chest area of the spa body vest, and the other in its back area, the membrane of each container is connected to the circuit breaker of the corresponding light source by a lever, and both light sources are connected in parallel with the current source and two miniature transmitters with transmitting antennas, one of which is located in the chest area of the life jacket, and the other in the back area of it, and the receiver installed at the control point and containing the first receiving antenna in series, the first amplifier high frequency, a first mixer, the second input of which is connected to the first output of the first local oscillator, and a first intermediate frequency amplifier, a second receiving antenna in series, a second high-frequency amplifier, a second mixer, the second input of which is connected to the first output of the second local oscillator, a second intermediate frequency amplifier , the first block of correlators, the first threshold block, the first key, the third key, the second input of which is connected through the third threshold block to the second output of the first block of correlators, the first a phase meter and a recording unit, connected in series to the output of the second intermediate-frequency amplifier, a second multiplier and a second narrow-band filter, the output of which is connected to the second input of the first key, the third receiving antenna, the third high-frequency amplifier, the third mixer, the second input of which is connected to the first output second local oscillator, third intermediate frequency amplifier, second correlator block, second threshold block, second key, fourth key, second input through the fourth thresholds the first block is connected to the second output of the second block of correlators, and the second phase meter, the output of which is connected to the second input of the recording unit, is connected in series to the output of the third intermediate frequency amplifier, the third multiplier and the third narrow-band filter, the output of which is connected to the second input of the second key, connected in series to the second output of the first local oscillator, the first multiplier, the second input of which is connected to the second output of the second local oscillator, and the first narrow-band filter, the output of which is connected to the second bubbled inputs of said first and second phase meters, the frequency of the first and second ω ω r1 r2 oscillators spaced apart by twice the value of the intermediate frequency ω z2 -ω r1 = 2ω and straight symmetrical about selected axes carrier frequency of the received distress signal ω c -ω r1 r2 = ω -ω c = ω pr , differs from the closest analogue in that the receiver is equipped with fourth, fifth, sixth and seventh amplifiers of intermediate frequency, four amplitude detectors, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth and thirteenth keys, even four correlators, fifth, sixth, seventh and eighth threshold blocks, fourth, fifth, sixth and seventh multipliers, fourth, fifth, sixth and seventh narrow-band filters, third, fourth, fifth and sixth phase meters, and connected to the output of the third intermediate frequency amplifier in series the first amplitude detector and the fifth key, the second input of which is connected to the output of the first intermediate frequency amplifier, and the output is connected to the second inputs of the first and second multipliers, the first and second blocks of correlate Orov, the sixth intermediate frequency amplifier, the third amplitude detector, the sixth key, the second input of which through the fourth intermediate frequency amplifier is connected to the output of the first mixer, the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the sixth intermediate frequency amplifier, the fourth narrowband a filter, a tenth key and a third phase meter, the output of which is connected to the third input of the registration unit, a serial connection is connected to the output of the third mixer my intermediate frequency amplifier, the fourth amplitude detector, the seventh key, the output of which is connected to the output of the fourth intermediate frequency amplifier, the fifth multiplier, the second input of which is connected to the output of the seventh intermediate frequency amplifier, the fifth narrow-band filter, the eleventh key and the fourth phase meter, the output of which is connected to the fourth input of the registration unit, to the output of the sixth intermediate frequency amplifier, the first correlator is connected in series, the second input of which is connected to the output of the sixth the key, and the fifth threshold block, the output of which is connected to the second input of the tenth key, to the output of the seventh intermediate frequency amplifier, a second correlator is connected in series, the second input of which is connected to the output of the seventh key, and the sixth threshold block, the output of which is connected to the second input of the eleventh key, the fifth amplifier of the intermediate frequency, the second amplitude detector, the eighth key, the second input of which is connected to the output of the third amplifier of the intermediate part, are connected in series to the output of the first mixer you, the sixth multiplier, the second input of which is connected to the output of the fifth intermediate-frequency amplifier, the sixth narrow-band filter, the twelfth key and the fifth phase meter, the output of which is connected to the fifth input of the recording unit, the ninth key, the second input of which is connected in series, to the output of the second intermediate-frequency amplifier with the output of the second amplitude detector, the seventh multiplier, the second input of which is connected to the output of the fifth intermediate frequency amplifier, the seventh narrow-band filter, the thirteenth key and the sixth phase meter, the output of which is connected to the sixth input of the recording unit, to the output of the third intermediate frequency amplifier, a third correlator is connected in series, the second input of which is connected to the output of the fifth intermediate frequency amplifier, and the seventh threshold block, the output of which is connected to the second input of the twelfth key, to the output of the second intermediate frequency amplifier is connected in series with the fourth correlator, the second input of which is connected to the output of the fifth intermediate frequency amplifier, and the eighth threshold the th block, the output of which is connected to the second input of the thirteenth key, the second inputs of the third, fourth, fifth and sixth phase meters are connected to the output of the first narrow-band filter.
Спасательный жилет, надетый на человека, схематично изображен на фиг.1, на фиг.2 - то же, разрез.A life vest, worn on a person, is schematically depicted in figure 1, figure 2 is the same section.
Структурная схема приемника, работающего на пункте контроля, представлена на фиг.3. Взаимное расположение приемных антенн показано на фиг.5. Частотная диаграмма, иллюстрирующая образование дополнительных каналов приема, изображена на фиг.4. Геометрическая схема расположения летательного аппарата (ЛА) и человека показана на фиг.6.The block diagram of the receiver operating at the control point is presented in figure 3. The relative position of the receiving antennas is shown in Fig.5. A frequency diagram illustrating the formation of additional reception channels is shown in FIG. 4. The geometric arrangement of the aircraft (LA) and man is shown in Fig.6.
Система содержит спасательный жилет с источниками 1 и 2 света, передатчиками 19 и 20 с передающими антеннами 21 и 22 соответственно и приемник, установленный на пункте контроля.The system includes a life jacket with
Спасательный жилет, кроме того, содержит источник 3 энергии, кабели 4 и 5 подвода энергии к источникам света 1, 2 и передатчикам 19, 20, патроны 6 и 7, мембраны 8, 9 и связанные с ними рычаги 10 и 11 с контактами 12 и 13, а также герметичную пневмомагистраль 14, связывающую герметичные воздушные полости 15 и 16. Места ввода кабелей 4 и 5 от источника энергии 3 в полости 15 и 16 загерметизированы уплотнительными кольцами 17 и 18. Источник света 1 и передатчик 19, источник света 2 и передатчик 20 подключены параллельно к источнику энергии 3.The life jacket also contains an
Приемник, установленный на пункте контроля, содержит последовательно включенные первую приемную антенну 23, первый усилитель 26 высокой частоты, первый смеситель 31, второй вход которого соединен с первым выходом первого гетеродина 29, и первый усилитель 34 промежуточной частоты, последовательно включенные вторую приемную антенну 24, второй усилитель 27 высокой частоты, второй смеситель 32, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина 30, второй усилитель 35 промежуточной частоты, первый блок 43 корреляторов, первый пороговый блок 45, первый ключ 47, третий ключ 51, второй вход которого через третий пороговый блок 49 соединен с вторым выходом первого блока 43 корреляторов, первый фазометр 53 и блок 55 регистрации, последовательно включенные третью приемную антенну 25, третий усилитель 28 высокой частоты, третий смеситель 33, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина 30, третий усилитель 36 промежуточной частоты, второй блок 44 корреляторов, второй пороговый блок 46, второй ключ 48, четвертый ключ 52, второй вход которого через четвертый пороговый блок 50 соединен с вторым выходом второго блока 44 корреляторов, и второй фазометр 54, выход которого соединен с вторым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 36 промежуточной частоты первый амплитудный детектор 60 и пятый ключ 62, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 34 промежуточной частоты, а выход подключен к вторым входам второго 39 и третьего 40 перемножителей, первого 43 и второго 44 блоков корреляторов, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 36 промежуточной частоты третий перемножитель 40 и третий узкополосный фильтр 42, выход которого соединен с вторым входом второго ключа 48, последовательно подключенные к выходу второго смесителя 32 шестой усилитель 58 промежуточной частоты, третий амплитудный детектор 63, шестой ключ 65, второй вход которого через четвертый усилитель 56 промежуточной частоты соединен с выходом первого смесителя 31, четвертый перемножитель 73, второй вход которого соединен с выходом шестого усилителя 58 промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр 75, десятый ключ 77 и третий фазометр 79, выход которого соединен с третьим входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего смесителя 33 седьмой усилитель 59 промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор 64, седьмой ключ 66, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилителя 56 промежуточной частоты, пятый перемножитель 74, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя 59 промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр 76, одиннадцатый ключ 78 и четвертый фазометр 80, выход которого соединен с четвертым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу шестого усилителя 58 промежуточной частоты первый коррелятор 69, второй вход которого соединен с выходом шестого ключа 65, и пятый пороговый блок 70, выход которого соединен с вторым входом десятого ключа 77, последовательно подключенные к выходу седьмого усилителя 59 промежуточной частоты второй коррелятор 71, второй вход которого соединен с выходом седьмого ключа 66, и шестой пороговый блок 72, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого ключа 78, последовательно подключенные к выходу первого смесителя 31 пятый усилитель 57 промежуточной частоты, второй амплитудный детектор 61, восьмой ключ 67, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя 36 промежуточной частоты, шестой перемножитель 85, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 57 промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр 87, двенадцатый ключ 89 и пятый фазометр 91, выход которого соединен с пятым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя 35 промежуточной частоты девятый ключ 68, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора 61, седьмой перемножитель 86, второй вход которого соединен с пятым усилителем 57 промежуточной частоты, седьмой узкополосный фильтр 88, тринадцатый ключ 90 и шестой фазометр 92, выход которого соединен с шестым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 36 промежуточной частоты третий коррелятор 81, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 57 промежуточной частоты, и седьмой пороговый блок 82, выход которого соединен с вторым входом двенадцатого ключа 89, последовательно подключенные к выходу второго усилителя 35 промежуточной частоты четвертый коррелятор 83, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 57 промежуточной частоты, и восьмой пороговый блок 84, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого ключа 90, последовательно подключенные к второму выходу первого гетеродина 29 первый перемножитель 37, второй вход которого соединен с вторым выходом второго гетеродина 30, и первый узкополосный фильтр 38, выход которого соединен с вторыми входами первого 53, второго 54, третьего 79, четвертого 80, пятого 91 и шестого 92 фазометров.The receiver installed at the control point comprises a
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
В положении, показанном на фиг.1, давление окружающей среды Р2 на мембрану 9 больше, чем атмосферное давление P1 на мембрану 8. Мембрана 9 находится в поджатом, мембрана 8 - в отжатом состоянии. Следовательно, рычаг 11 отжимает контакт 13 от источника 2 света и передатчика 22, а рычаг 10 поджимает контакт 12 к источнику 1 света и передатчику 19. Источник 1 света горит, передатчик 19 излучает сигнал бедствия, источник 2 света не горит, передатчик 20 не работает.In the position shown in FIG. 1, the ambient pressure P 2 on the
Если человек совершает поворот относительно горизонтальной оси на 180°, тогда наверху оказывается источник 2 света и передатчик 20 с передающей антенной 22.If a person makes a 180 ° rotation about the horizontal axis, then the
Давление среды на мембрану 8 становится больше, чем на мембрану 9, мембрана 8 поджимается, рычаг 10 размыкает контакт 12 с источником 1 света и передатчиком 19 с передающей антенной 21. Цепь размыкается, источник 1 света гаснет, передатчик 19 выключается. Одновременно воздух из полости 15 перетекает через магистраль 14 в полость 16, мембрана 9 отжимается, рычаг 11 замыкает контакт 13 с источником 2 света и передатчиком 29 с передающей антенной 22. Источник 2 света загорается, а передатчик 20 излучает сигнал бедствия.The pressure of the medium on the
В ночное время и в хорошую погоду источник света может быть обнаружен визуально на значительном расстоянии. Однако в светлое время и в плохую погоду источник света обнаружить затруднительно.At night and in good weather, the light source can be detected visually at a considerable distance. However, in daylight and in bad weather, the light source is difficult to detect.
Радиоизлучение является всепогодным и обеспечивает передачу сигнала бедствия на большие расстояния. При этом сигнал бедствия (SOS) излучается периодически с определенным периодом Тп и длительностью Тc на определенной частоте ωс, которая отводится именно для передачи сигнала бедствия и не занимается для передачи другой информации.Radio emission is weatherproof and provides distress signal transmission over long distances. In this case, the distress signal (SOS) is emitted periodically with a certain period T p and duration T c at a certain frequency ω s , which is allocated specifically for transmitting a distress signal and is not involved in transmitting other information.
Приемник размещается на пункте контроля, который может быть размещен на суше, на кораблях различного назначения, в том числе и на кораблях поиска и спасения, а также на летательных аппаратах (вертолетах, самолетах и космических аппаратах).The receiver is located at a control point, which can be placed on land, on ships of various purposes, including search and rescue ships, as well as on aircraft (helicopters, airplanes and spacecraft).
Приемные антенны 23, 24 и 25, поднятые над поверхностью воды, например, с помощью летательного аппарата и расположенные в виде геометрического прямого угла (фиг.5), принимают сигнал бедствия:Receiving
u1(t)=Uс·cos[(ωc±Δω)t+φ1],u 1 (t) = U с · cos [(ω c ± Δω) t + φ 1 ],
u2(t)=Uс·cos[(ωc±Δω)t+φ2],u 2 (t) = U с · cos [(ω c ± Δω) t + φ 2 ],
u3(t)=Uс·cos[(ωc±Δω)t+φ3], 0≤t≤Tс,u 3 (t) = U s · cos [(ω c ± Δω) t + φ 3 ], 0≤t≤T s ,
где Uс, ωс, φ1-φ3, Тс - амплитуда, несущая частота, начальные фазы и длительность сигналов бедствия, принимаемых антеннами 23…25;where U s , ω s , φ 1 -φ 3 , T s - amplitude, carrier frequency, initial phases and duration of distress signals received by
±Δω - нестабильность несущей частоты сигнала бедствия, обусловленная эффектом Доплера и другими дестабилизирующими факторами.± Δω is the instability of the carrier frequency of the distress signal due to the Doppler effect and other destabilizing factors.
Регистрация сигнала бедствия осуществляется приемными антеннами 23-25. Указанные сигналы с выходов приемных антенн 23-25 через усилители 26-28 высокой частоты поступают на первые входы смесителей 31-33, на вторые входы которых подаются напряжения гетеродинов 29 и 30:The distress signal is recorded by receiving antennas 23-25. These signals from the outputs of the receiving antennas 23-25 through the amplifiers 26-28 of high frequency are fed to the first inputs of the mixers 31-33, the second inputs of which are the voltage of the
uг1(t)=Uг1·cos(ωг1t+φг1),u g1 (t) = U g1 · cos (ω g1 t + φ g1 ),
uг2(t)=Uг2·cos(ωг2t+φг2),u g2 (t) = U g2 cos (ω g2 t + φ g2 ),
частоты которых разнесены на удвоенное значение промежуточной частотыthe frequencies of which are spaced by a double value of the intermediate frequency
ωг2-ωг1=2ωпp -ω ω r2 r1 = 2ω prosp
и выбраны симметричными относительно несущей частоты ωс and are chosen symmetric with respect to the carrier frequency ω s
ωc-ωг1=ωг2-ωс=ωпр.ω c -ω d1 = ω z2 -ω c = ω ave.
Частота настройки ωн1 усилителей 34, 35, 36 и 56 промежуточной частоты выбрана равной промежуточной частотыThe tuning frequency ω n1 of the amplifiers 34, 35, 36 and 56 of the intermediate frequency is chosen equal to the intermediate frequency
ωн1=ωпр.ω n1 = ω ave
Частота настройки ωн2 усилителей 57, 58 и 59 промежуточной частоты выбрана равной утроенному значению промежуточной частоты.The tuning frequency ω n2 of the
Устранение неоднозначности при одновременном приеме по зеркальным каналам на частотах ωз1 и ωз2 достигается корреляционной обработкой канальных сигналов.The elimination of ambiguity while simultaneously receiving through the mirror channels at frequencies ω z1 and ω z2 is achieved by correlation processing of channel signals.
На выходах смесителей 31-33 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 34-36 выделяют напряжения промежуточной (разностной) частоты:At the outputs of the mixers 31-33, voltages of combination frequencies are generated. Amplifiers 34-36 isolate the voltage of the intermediate (differential) frequency:
uпр1(t)=Uпр1·cos[(ωпр±Δω)t+φпр1], pr1 u (t) = U pr1 · cos [(ω ave ± Δω) t + φ pr1]
uпр2(t)=Uпр2·cos[(ωпр±Δω)t+φпр2], np2 u (t) = U np2 · cos [(ω ave ± Δω) t + φ np2]
uпр3(t)=Uпр3·cos[(ωпр±Δω)t+φпр3], 0≤t≤Tс, PR3 u (t) = U PR3 · cos [(ω ave ± Δω) t + φ PR3], 0≤t≤T s,
где Uпр1=1/2K1 Uc Uг1;where U pr1 = 1/2 K 1 U c U d1;
Uпp2=1/2 K1 Uс Uг2;U pp2 = 1/2 K 1 U with U r2;
K1 - коэффициент передачи смесителей;K 1 - gear ratio of the mixers;
ωпр=ωс-ωг1=ωг2-ωс - промежуточная частота;ω CR = ω s -ω g1 = ω g2 -ω s is the intermediate frequency;
φпр1=φ1-φг1; φпр2=φг2-φ2; φпр3=φг2-φ3.φ pr1 = φ 1 -φ g1 ; np2 φ = φ 2 -φ r2; PR3 φ = φ r2 -φ 3.
Напряжения uг1(t) и uг2(t) со вторых выходов гетеродинов 29 и 30 подаются на два входа перемножителя 37, на выходе которого образуется напряжение uг(t)=Uг·cos[(ωг2-ωг1)t+φг]=Uг·cos(2ωпрt+φг),The voltages u g1 (t) and u g2 (t) from the second outputs of the
где Uг=1/2К2Uг1Uг2;where U g = 1 / K 2 2 U U r1, r2;
K2 - коэффициент передачи перемножителя;K 2 - transfer coefficient of the multiplier;
φг=φг2-φг1,φ g = φ g2 -φ g1 ,
которое выделяется узкополосным фильтром 38.which is allocated by the narrow-
Напряжения uпp1(t) и uпp2(t), uпр2(t) и uпр3(t) с выходов усилителей 34, 35 и 36 промежуточной частоты подаются на входы перемножителей 39 и 40, на выходах которых образуются напряженияVoltages u p1 (t) and u p2 (t), u pr2 (t) and u pr3 (t) from the outputs of
u4(t)=U4·cos[(ωг2-ωг1)t+φг+Δφ1],u 4 (t) = U 4 · cos [(ω g2 -ω g1 ) t + φ g + Δφ 1 ],
u5(t)=U4·cos[(ωг2-ωг1)t+φг+Δφ2],u 5 (t) = U 4 · cos [(ω g2 -ω g1 ) t + φ g + Δφ 2 ],
где U4=1/2 K2 Uпp1 Uпp2;wherein U 4 = 1 / K 2 2 U U pp1 pp2;
d1, d2 - измерительные базы,d 1 , d 2 - measuring base,
λ - длина волны,λ is the wavelength
α, β - угловые координаты (азимут и угол места) источника излучения сигнала бедствия, которые выделяются узкополосными фильтрами 41 и 42.α, β are the angular coordinates (azimuth and elevation angle) of the distress signal source, which are highlighted by narrow-
Напряжения uпp1(t) и uпp2(t), uпp1(t) и uпр3(t) одновременно поступают на два входа блоков 43 и 44 корреляторов, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R1(τ) и R2(τ). Указанные напряжения поступают на входы пороговых блоков 45 и 46, где сравниваются с пороговым напряжением uпop1.Voltages u p1 (t) and u p2 (t), u p1 (t) and u pr3 (t) simultaneously arrive at two inputs of
Так как канальные напряжения uпp1(t) и uпp2(t), uпp1(t) и uпр3(t) образуются одним и тем же сигналом бедствия, принимаемым на несущей частоте ωс, то между ними существует сильная корреляционная связь. Выходные напряжения достигают максимального значения и превышают пороговый уровень Uпop1 в пороговых блоках 45 и 46.Since the channel voltages u p1 (t) and u p2 (t), u p1 (t) and u pr3 (t) are formed by the same distress signal received at the carrier frequency ω s , there is a strong correlation between them. The output voltages reach their maximum value and exceed the threshold level U pop1 in the threshold blocks 45 and 46.
При превышении порогового напряжения Uпop1 в пороговых блоках 45 и 46 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 47 и 48, открывая их. В исходном состоянии ключи 47, 48, 51, 52, 65, 66, 67, 68, 77, 78, 89 и 90 всегда закрыты.When the threshold voltage U p1 is exceeded, constant voltages are generated in the threshold blocks 45 and 46, which are supplied to the control inputs of the
На вторых входах блоков 43 и 44 корреляторов формируются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R3(τ) и R4(τ). Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α0 и β0. И только при этих значениях в пороговых блоках 49 и 50 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 51 и 52, открывая их.At the second inputs of the
При этом напряжения u4(t) и u5(t) с выходов узкополосных фильтров 41 и 42 через открытые ключи 47, 51 и 48, 52 поступают на первые входы фазометров 53 и 54, на вторые входы которых подается напряжение uг(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Фазометры 53 и 54 измеряют фазовые сдвиги Δφ1 и Δφ2. которые регистрируются блоком 55 регистрации.In this case, the voltages u 4 (t) and u 5 (t) from the outputs of the narrow-
Зная высоту h полета летательного аппарата и измерив угловые координаты α и β, можно точно и однозначно определить координаты источника излучения сигнала бедствия (человека, терпящего бедствие на воде) (фиг.6).Knowing the altitude h of the flight of the aircraft and measuring the angular coordinates α and β, it is possible to accurately and unambiguously determine the coordinates of the source of the distress signal (a person in distress on water) (Fig.6).
Описанная выше работа приемника соответствует случаю приема полезного сигнала бедствия по основному каналу на частоте ωc.The operation of the receiver described above corresponds to the case of receiving a useful distress signal on the main channel at a frequency ω c .
Если сигналы бедствия принимаются по первому зеркальному каналу на частоте ωз1:If distress signals are received on the first mirror channel at a frequency of ω s1 :
u7(t)=Uз1·cos[(ωз1±Δω)t+φ4],u 7 (t) = U З1 · cos [(ω З1 ± Δω) t + φ 4 ],
u8(t)=Uз1·cos[(ωз1±Δω)t+φ5],u 8 (t) = U З1 · cos [(ω З1 ± Δω) t + φ 5 ],
u9(t)=Uз1·cos[(ωз1±Δω)t+φ6], 0≤t≤Tз1, 9 u (t) = U P1 · cos [(ω P1 ± Δω) t + φ 6], 0≤t≤T P1,
то преобразованные по частоте сигналыthen frequency converted signals
uпр4(t)=Uпр4·cos[(ωпр±Δω)t+φпр4], WP4 u (t) = U WP4 · cos [(ω ave ± Δω) t + φ WP4]
uпр5(t)=Uпр5·cos[(3ωпр±Δω)t+φпр5], np5 u (t) = U np5 · cos [(3ω Ave ± Δω) t + φ np5]
uпр6(t)=Uпр5·cos[(3ωпр±Δω)t+φпр6], 0≤t≤Tз, pr6 u (t) = U np5 · cos [(3ω Ave ± Δω) t + φ pr6], 0≤t≤T s,
где Uпр4=1/2 Uз1 Uг1;where U = WP4 half U U r1 P1;
Uпp5=1/2 Uз1 Uг2; Pp5 U = 1/2 U U Z1 z2;
ωпр=ωг1-ωз1 - промежуточная частота;ω CR = ω g1 -ω Z1 - intermediate frequency;
3ωпр=ωг2-ωз1;3ω pr = ω z2 -ω P1;
φпр4=φг1-φ4; φпр5=φг2-φ5; φпр6=φг2-φ6,φ pr4 = φ g1 -φ 4 ; np5 φ = φ r2 -φ 5; pr6 φ r2 = φ 6 -φ,
попадают в полосы пропускания 56, 58 и 59 промежуточной частоты.fall into the
Напряжения uпp5(t) и uпp6(t) с выходов усилителей 58 и 59 промежуточной частоты поступают на входы амплитудных детекторов 63 и 64 соответственно, где они детектируются и поступают на управляющие входы ключей 65 и 66, открывая их. При этом напряжение uпp4(t) с выхода усилителя 56 через открытые ключи 65 и 66 поступает на первые входы перемножителей 73 и 74, на вторые входы которых подаются напряжения uпp5(t) и uпp6(t) с выходов усилителей 58 и 59 промежуточной частоты.Voltages u pp5 (t) and u pp6 (t) from the outputs of the
На выходах перемножителей 73 и 74 образуются следующие напряжения:The outputs of the
u10(t)=U10·cos(2ωпрt+φг+Δφ3),u 10 (t) = U 10 · cos (2ω pr t + φ g + Δφ 3 ),
u11(t)=U10·cos(2ωпрt+φг+Δφ4),u 11 (t) = U 10 · cos (2ω pr t + φ g + Δφ 4 ),
где U10=1/2 Uпp4 Uпp5;where U 10 = 1/2 U U pp5 pp4;
которые выделяются узкополосными фильтрами 75 и 76 соответственно.which are allocated by narrow-
Напряжения uпp4(t) и uпp5(t), uпp4(t) и uпp6(t) одновременно поступают на два входа корреляторов 69 и 71 соответственно, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R5(τ) и R6(τ). Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α2 и β2. И только при этих значениях в пороговых блоках 70 и 72 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 77 и 78, открывая их.Voltages u p4 (t) and u p5 (t), u p4 (t) and u p6 (t) simultaneously arrive at two inputs of
При этом напряжения u10(t) и u11(t) с выходов узкополосных фильтров 75 и 76 через открытые ключи 77 и 78 поступают на первые входы фазометров 79 и 80, на вторые входы которых подается напряжение Ur(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Фазометры 79 и 80 измеряют фазовые сдвиги Δφ3 и Δφ4, которые регистрируются блоком 55 регистрации.In this case, the voltages u 10 (t) and u 11 (t) from the outputs of the narrow-
Если сигналы бедствия принимаются по второму зеркальному каналу на частоте ωз2:If distress signals are received on the second mirror channel at a frequency of ω s2 :
u12(t)=Uз2·cos[(ωз2±Δω)t+φ7],u 12 (t) = U З2 · cos [(ω З2 ± Δω) t + φ 7 ],
u13(t)=Uз2·cos[(ωз2±Δω)t+φ8],u 13 (t) = U З2 · cos [(ω З2 ± Δω) t + φ 8 ],
u14(t)=Uз2·cos[(ωз2±Δω)t+φ9], 0≤t≤Tз2, 14 u (t) = U s2 · cos [(ω s2 ± Δω) t + φ 9], 0≤t≤T s2,
то преобразованные по частоте сигналыthen frequency converted signals
uпр7(t)=Uпр7·cos[(ωпр±Δω)t+φпр7], pr7 u (t) = U pr7 · cos [(ω ave ± Δω) t + φ pr7]
uпр8(t)=Uпр7·cos[(ωпр±Δω)t+φпр8], pr8 u (t) = U pr7 · cos [(ω ave ± Δω) t + φ pr8]
uпр9(t)=Uпр8·cos[(3ωпр±Δω)t+φпр9], 0≤t≤Tз2, pr9 u (t) = U pr8 · cos [(3ω Ave ± Δω) t + φ pr9], 0≤t≤T s2,
где Uпр7=1/2 Uз2 Uг2; pr7 where U = 1/2 U s2 U r2;
Uпp8=1/2 Uз2 Uг1; Pp8 U = 1/2 U s2 U d1;
ωпр=ωз2-ωг2 - промежуточная частота; straight ω = ω z2 -ω s2 - intermediate frequency;
3ωпр=ωз2-ωг1;3ω pr = ω z2 -ω r1;
φпр7=φ7-φг2; φпр8=φ8-φг2; φпр9=φ9-φг1,φ pr7 = φ 7 -φ g2 ; φ pr8 = φ 8 -φ g2 ; φ pr9 = φ 9 -φ g1 ,
попадают в полосы пропускания пропускания усилителей 35, 36 и 57 промежуточной частоты.fall into the passband of the
Напряжение uпp9(t) с выхода усилителя 57 промежуточной частоты поступает на вход амплитудного детектора 61, где оно детектируется и поступает на управляющие входы ключей 67 и 68, открывая их. При этом напряжения uпp7(t) и uпp8(t) с выходов усилителей 35 и 36 промежуточной частоты поступают на первые входы перемножителей 85 и 86, на вторые входы которых подается напряжение uпp9(t) с выхода усилителя 57 промежуточной частоты.The voltage u p9 (t) from the output of the
На выходах перемножителей 85 и 86 образуются следующие напряжения:The outputs of the multipliers 85 and 86 form the following voltages:
u15(t)=U15·cos(2ωпрt+φг+Δφ5),u 15 (t) = U 15 cos (2ω pr t + φ g + Δφ 5 ),
u16(t)=U15·cos(2ωпрt+φг+Δφ6),u 16 (t) = U 15 cos (2ω pr t + φ g + Δφ 6 ),
где U15=1/2 Uпp7 Uпp8;where U 15 = 1/2 U U pp7 pp8;
которые выделяются узкополосными фильтрами 87 и 88 соответственно.which are allocated by narrow-
Напряжения uпp7(t) и uпp9(t), uпp8(t) и uпp9(t) одновременно поступают на два входа корреляторов 81 и 83 соответственно, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R7(τ) и R8(τ). Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α3 и β3, и только при этих значениях в пороговых блоках 82 и 84 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 89 и 90, открывая их.The voltages u p7 (t) and u pp9 (t), u pp8 (t) and u pp9 (t) simultaneously arrive at two inputs of the
При этом напряжения uпр15(t) и uпp16(t) с выходов узкополосных фильтров 87 и 88 через открытые ключи 89 и 90 поступают на первые входы фазометров 91 и 92 соответственно, на вторые входы которых подается напряжение uг(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Фазометры 91 и 92 измеряют фазовые сдвиги Δφ5 и Δφ6, которые регистрируются блоком 55 регистрации.In this case, the voltages u pr15 (t) and u p16 (t) from the outputs of narrow-
Если сигналы бедствия одновременно принимаются по зеркальным каналам на частотах, то канальные напряжения uпp4(t), uпp7(t) и uпp8(t) поступают на два входа блоков 43 и 44 корреляторов. Аналогичная ситуация возникает и при приеме сигналов бедствия по основному каналу на частоте ωс.If distress signals are simultaneously received via mirror channels at frequencies, then the channel voltages u pp4 (t), u pp7 (t) and u pp8 (t) are applied to the two inputs of
Однако указанные напряжения образованы различными сигналами, принимаемыми на разных частотах ωз1 и ωз2, поэтому между ними существует слабая корреляционная связь. Выходные напряжения блоков 43 и 44 корреляторов не превышают порогового уровня Uпop2 в пороговых блоках 49 и 50, ключи 51 и 52 не открываются. Тем самым устраняется неоднозначность, характерная при одновременном приеме сигналов по зеркальным каналам на частотах ωз1 и ωз2.However, these voltages are formed by various signals received at different frequencies ω z1 and ω z2 , so there is a weak correlation between them. The output voltages of the
Если сигналы бедствия одновременно принимаются по основному каналу на частоте ωс, по первому ωз1 и второму ωз2 зеркальным каналам, то в работе участвуют одновременно все блоки приемника.If distress signals are simultaneously received on the main channel at a frequency of ω s , along the first ω z1 and second ω z2 mirror channels, then all receiver units simultaneously participate in the work.
Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом обеспечивает расширение диапазона рабочих частот приемника без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов. Это достигается использованием зеркальных каналов приема и одновременного обнаружения нескольких человек, терпящих бедствие на воде.Thus, the proposed system in comparison with the prototype provides an extension of the range of operating frequencies of the receiver without expanding the range of frequency tuning of local oscillators. This is achieved by using mirrored reception channels and the simultaneous detection of several people in distress on water.
Следует отметить, что преобразование по частоте на зеркальных каналах приема происходит с тем же коэффициентом Кпр, что и по основному каналу приема. Поэтому они являются наиболее существенными среди дополнительных каналов приема.It should be noted that the frequency conversion on the mirrored reception channels occurs with the same coefficient K ol as that on the main reception channel. Therefore, they are the most significant among the additional reception channels.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007149040/11A RU2372245C2 (en) | 2007-12-21 | 2007-12-21 | System for detection of person suffering distress on water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007149040/11A RU2372245C2 (en) | 2007-12-21 | 2007-12-21 | System for detection of person suffering distress on water |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007149040A RU2007149040A (en) | 2009-06-27 |
RU2372245C2 true RU2372245C2 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=41026896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007149040/11A RU2372245C2 (en) | 2007-12-21 | 2007-12-21 | System for detection of person suffering distress on water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2372245C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448017C1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-04-20 | Открытое акционерное общество "Газпром" | System for detecting person in distress in water |
-
2007
- 2007-12-21 RU RU2007149040/11A patent/RU2372245C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448017C1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-04-20 | Открытое акционерное общество "Газпром" | System for detecting person in distress in water |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007149040A (en) | 2009-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090040108A1 (en) | Determining Precise Direction and Distance to a Satellite Radio Beacon | |
RU2418714C2 (en) | System for detecting person suffering distress on water | |
EP1252533A2 (en) | Multi-frequency pseudolites for carrier-based differential-position determination | |
RU2372245C2 (en) | System for detection of person suffering distress on water | |
RU2355599C1 (en) | Human detection system for maritime distresses | |
RU2240950C1 (en) | Device for searching for man in distress | |
RU2389054C1 (en) | Method for collation of time scales and device for its implementation | |
RU2299832C1 (en) | Man-overboard detection system | |
RU2381138C2 (en) | System for detection of human being suffering distress on water | |
RU2731669C1 (en) | System for detecting and locating a person in distress on water | |
RU2518174C2 (en) | Query-based method of measuring radial velocity and position of glonass global navigation system satellite and system for realising said method | |
RU2363614C1 (en) | System to detect person in marine disaster | |
RU2448017C1 (en) | System for detecting person in distress in water | |
RU2658123C1 (en) | System of remote control of the state of the atmosphere and ice cover in the north areas | |
RU2254262C1 (en) | System for detection and location of position of man-in-distress in water | |
RU2301437C1 (en) | Mode of comparison of time scale | |
RU2193990C2 (en) | System for finding marine disaster | |
RU2521456C1 (en) | System for detecting and locating human suffering distress in water | |
RU2276038C1 (en) | System for detection and determination of the position of a man in distress on water | |
RU2226479C2 (en) | System for detection and determination of position of man in distress | |
RU2444461C1 (en) | System for detecting and locating person in distress on water | |
RU53451U1 (en) | EMERGENCY STATIONARY RADIO BEACON OF SPACE SEARCH AND RESCUE SYSTEM | |
RU2177437C1 (en) | System for detection and location of human suffering a distress on water | |
RU2629000C1 (en) | Satellite system for locating ships and aircraft involved in accident | |
RU2434244C1 (en) | Salvage system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091222 |