RU2418714C2 - System for detecting person suffering distress on water - Google Patents
System for detecting person suffering distress on water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2418714C2 RU2418714C2 RU2009123389/11A RU2009123389A RU2418714C2 RU 2418714 C2 RU2418714 C2 RU 2418714C2 RU 2009123389/11 A RU2009123389/11 A RU 2009123389/11A RU 2009123389 A RU2009123389 A RU 2009123389A RU 2418714 C2 RU2418714 C2 RU 2418714C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- intermediate frequency
- key
- frequency amplifier
- 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 №№431063, 637298, 765113, 988655, 1348256, 1505840; 1588636, 1615054, 1643325, 1664653; патенты РФ №№2000995, 2038259, 2043259, 2051838, 2193990, 2240950; патенты США №№3621501, 4889511; патент Великобритании №1145051 и другие).Rescue systems and devices are known (author's certificate of the USSR No. 431063, 637298, 765113, 988655, 1348256, 1505840; 1588636, 1615054, 1643325, 1664653; RF patents No. 20000005, 2038259, 2043259, 2051838, 2193990, 2240950; US No. 3621501, 4889511; UK patent No. 1145051 and others).
Из известных систем и устройств наиболее близкой к предлагаемой является «Система для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде» (патент РФ №2240950, В63С 9/20, 2003), которая и выбрана в качестве прототипа.Of the known systems and devices closest to the proposed is the "System for the detection of a person in distress on the water" (RF patent No. 2240950, B63C 9/20, 2003), which is selected as a prototype.
Указанная система обеспечивает подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.The specified system suppresses false signals (interference) received via additional channels.
Однако с точки зрения расширения диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов целесообразно не подавлять, а использовать дополнительные каналы приема.However, from the point of view of expanding the range of operating frequencies without expanding the range of frequency tuning of local oscillators, it is advisable not to suppress, but to use additional receive channels.
Технической задачей изобретения является расширение диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов путем использования зеркальных каналов приема и одновременной пеленгации нескольких источников излучения ФМн-сигналов.An object of the invention is to expand the range of operating frequencies without expanding the range of frequency tuning of local oscillators by using mirror channels of reception and simultaneous direction finding of several radiation sources of PSK signals.
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, 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, второй перемножитель, второй узкополосный фильтр, первый ключ, второй вход которого через первый пороговый блок соединен с первым выходом первого блока корреляторов, третий ключ, второй вход которого через третий пороговый блок соединен с вторым выходом первого блока корреляторов, первый фазометр и блок регистрации, последовательно включенные третью приемную антенну, третий усилитель высокой частоты, третий смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина, третий усилитель промежуточной частоты, третий перемножитель, третий узкополосный фильтр, второй ключ, второй вход которого через второй пороговый блок соединен с первым выходом второго блока корреляторов, четвертый ключ, второй вход которого 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 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 первый вход первого блока корреляторов соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, первый вход второго блока корреляторов соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, частоты первого ωг1 и второго ωг2 гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частотыThe 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 its spinal region, 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 region of the 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 to the current source, 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 second multiplier, the second narrow-band filter, the first key, the second input of which is connected through the first threshold block to the first output of the first block of correlators, the third key, the second the first input of which, through the third threshold block, is connected to the second output of the first block of correlators, the first phase meter and the registration block, the third receiving antenna, the third high-frequency amplifier, the third mixer, the second input of which is connected to the first output of the second local oscillator, the third intermediate-frequency amplifier, the third multiplier, the third narrow-band filter, the second key, the second input of which is connected through the second threshold block to the first output of the second block of correlators, the fourth key, the second input to through the fourth threshold block, 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, the first multiplier connected in series to the second output of the first local oscillator, 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 inputs of the first and second phase meters, while the first input of the first block of correlators is connected to the output of the second intermediate frequency amplifier, trans the first input of the second correlator unit is connected to the output of the third amplifier of intermediate frequency, the first frequency ω ω r1 and r2 of the second local oscillators spaced apart by twice the value of the intermediate frequency
ωг2-ωг1=2ωпр ω g2 -ω g1 = 2ω pr
и выбраны симметричными относительно несущей частоты ωс сигнала бедствия, принимаемого по основному каналуand are chosen symmetrical with respect to the carrier frequency ω from the distress signal received on the main channel
ωс-ωг1=ωг2-ωс=ωпр,ω c -ω g1 = ω g2 -ω c = ω ol ,
отличается от ближайшего аналога тем, что она снабжена удвоителем фазы, четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым узкополосными фильтрами, фазовым детектором, четвертым, пятым, шестым и седьмым усилителями промежуточной частоты, четырьмя амплитудными детекторами, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым и двенадцатым ключами, четырьмя корреляторами, пятым, шестым, седьмым и восьмым пороговыми блоками, четвертым, пятым, шестым и седьмым перемножителями, 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 второго и третьего перемножителей, первого и второго блоков корреляторов, к выходу пятого ключа последовательно подключены удвоитель фазы, четвертый узкополосный фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого узкополосного фильтра, а выход подключен к вторым входам первого и второго гетеродинов, к выходу третьего 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, пятый узкополосный фильтр, десятый ключ и третий фазометр, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, к выходу второго смесителя последовательно подключены седьмой усилитель промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор, седьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилителя промежуточной частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр, одиннадцатый ключ и четвертый фазометр, выход которого соединен с четвертым входом блока регистрации, 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, седьмой 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, восьмой узкополосный фильтр, тринадцатый ключ и шестой фазометр, выход которого соединен с шестым 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 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.differs from the closest analogue in that it is equipped with a phase doubler, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth narrow-band filters, a phase detector, fourth, fifth, sixth and seventh amplifiers of intermediate frequency, four amplitude detectors, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh and twelfth keys, four correlators, fifth, sixth, seventh and eighth threshold blocks, fourth, fifth, sixth and seventh multipliers, third, fourth, fifth and sixth phase meters, and to the exit the third intermediate frequency amplifier, the first amplitude detector and the fifth key are connected in series, 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 second and third multipliers, the first and second blocks of correlators, the phase doubler is connected in series to the output of the fifth key a fourth narrow-band filter and a phase detector, the second input of which is connected to the output of the first narrow-band filter, and the output is connected to the second inputs of the first and second g terodinov, 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 fifth narrowband the filter, the tenth key and the third phase meter, the output of which is connected to the third input of the registration unit, are connected in series to the output of the second mixer the seventh intermediate frequency amplifier, the fourth amplitude detector, the seventh key, the second input 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 sixth narrow-band filter, the eleventh key and the fourth phase meter, the output of which is connected with the fourth input of the registration unit, the fifth intermediate frequency amplifier, the second amplitude detector, and the eighth key are connected in series to the output of the first mixer the second input of which is connected to the output of the third intermediate frequency amplifier, the sixth multiplier, the second input of which is connected to the output of the fifth intermediate frequency amplifier, the seventh 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, to the output of the second intermediate amplifier the ninth key, the second input of which is connected to the output of the second amplitude detector, the seventh multiplier, the second input of which is connected to the output of the switch about the intermediate frequency amplifier, the eighth narrow-band filter, the thirteenth key and the sixth phase meter, the output of which is connected to the sixth input of the registration unit, the first correlator is connected to the output of the sixth intermediate frequency amplifier, the second input of which is connected to the output of the sixth key, and the fifth threshold block, the output which is connected to the second input of the tenth key, the second correlator is connected to the output of the seventh intermediate frequency amplifier, the second input of which is connected to the seventh key output a, and the sixth threshold block, the output of which is connected to the second input of the eleventh key, 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, the fourth correlator is connected to the output of the second intermediate frequency amplifier, the second input of which is connected to the output of the fifth intermediate frequency amplifier, and eight threshold unit, whose output is connected to a second input of the thirteenth switch, the second inputs of the third, fourth, fifth and sixth phase meters connected to the output of the first notch filter.
На фиг.1 схематично изображен спасательный жилет, надетый на человека; на фнг.2 - то же, разрез. Структурная схема приемника, установленная на пункте контроля, представлена на фиг.3. Частотная диаграмма, иллюстрирующая образование дополнительных каналов приема, изображена на фиг.4. Взаимное расположение приемных антенн 23, 24 и 25 показано на фиг.5. Геометрическая схема расположения летательного аппарата ЛА и человека 4 показана на фиг.6.Figure 1 schematically shows a life vest worn on a person; in fng. 2 - the same, cut. The block diagram of the receiver installed at the control point, is presented in figure 3. A frequency diagram illustrating the formation of additional reception channels is shown in FIG. 4. The relative position of the
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 3 энергии 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 приемную антенну 23, первый усилитель 26 высокой частоты, первый смеситель 31, второй вход которого соединен с первым выходом первого гетеродина 29, первый усилитель 34 промежуточной частоты, пятый ключ 65, второй вход которого через первый амплитудный детектор 63 соединен с выходом третьего усилителя 36 промежуточной частоты, второй перемножитель 39, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 36 промежуточной частоты, второй узкополосный фильтр 41, первый ключ 47, второй вход которого через первый пороговый блок 45 соединен с первым выходом первого блока 43 корреляторов, 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 вторую приемную антенну 24, второй усилитель 27 высокой частоты, второй смеситель 32, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина 30, и второй усилитель 35 промежуточной частоты, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя 39 и с входом первого блока 43 корреляторов, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа 65, 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 вход которого соединен с выходом пятого ключа 65, второй пороговый блок 46, второй ключ 48, второй вход которого через последовательно включенные третий перемножитель 40 и третий узкополосный фильтр 42 соединен с выходами третьего усилителя 36 промежуточной частоты и пятого ключа 65, 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 смесителя 33 шестой усилитель 61 промежуточной частоты, третий амплитудный детектор 66, шестой ключ 68, второй вход которого через четвертый усилитель 59 промежуточной частоты соединен с выходом первого смесителя 31, четвертый перемножитель 76, второй вход которого соединен с выходом шестого усилителя 61 промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр 78, десятый ключ 80 и третий фазометр 82, выход которого соединен с третьим входом блока 55 регистрации, последовательно подключенных к выходу второго смесителя 32 седьмой усилитель 62 промежуточной частоты, третий амплитудный детектор 67, седьмой ключ 69, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилителя 59 промежуточной частоты, пятый перемножитель 77, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя 62 промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр 79, одиннадцатый ключ и четвертый фазометр 83, выход которого соединен с четвертым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу первого смесителя 31, пятый усилитель 60 промежуточной частоты, второй амплитудный детектор 64, восьмой ключ 70, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя 36 промежуточной частоты, шестой перемножитель 88, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 60 промежуточной частоты, седьмой узкополосный фильтр 90, двенадцатый ключ 92 и пятый фазометр 94, выход которого соединен с пятым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя 35 промежуточной частоты девятый ключ 71, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора 64, седьмой перемножитель 89, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 60 промежуточной частоты, восьмой узкополосный фильтр 91, тринадцатый ключ 93 и шестой фазометр 95, выход которого соединен с шестым входом блока 55 регистрации, 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 фазометров 53, 54, 82, 83, 94 и 95, последовательно подключенные к выходу пятого ключа 65 удвоитель 56 фазы, четвертый узкополосный фильтр 57 и фазовый детектор 58, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 38, а выход подключен к вторым входам первого 29 и второго 30 гетеродинов, последовательно подключенные к выходу шестого усилителя 61 промежуточной частоты первый коррелятор 72, второй вход которого соединен с выходом шестого ключа 68, и пятый пороговый блок 73, выход которого соединен с вторым входом десятого ключа 80, последовательно подключенные к выходу седьмого усилителя 62 промежуточной частоты второй коррелятор 74, второй вход которого соединен с выходом седьмого ключа 69, и шестой пороговый блок 75, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого ключа 81, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 36 промежуточной частоты третий коррелятор 84, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 60 промежуточной частоты, и седьмой пороговый блок 85, выход которого соединен с вторым входом двенадцатого ключа 92, последовательно подключенные к выходу второго усилителя 35 промежуточной частоты четвертый коррелятор 86, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 60 промежуточной частоты, и восьмой пороговый блок 87, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого ключа 13.The receiver installed at the control point contains a
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
В положении, показанном на фиг.2, давление окружающей среды Р2 на мембрану 9 больше, чем атмосферное давление Р1 на мембрану 8. Мембрана 9 находится в поджатом состоянии, 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 передатчика 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. 2, the ambient pressure P 2 on the membrane 9 is greater than the atmospheric pressure P 1 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 Тс на определенных частотах, которые отводятся именно для передачи сигналов бедствия и не занимаются 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 s at certain frequencies, which are allocated specifically for transmitting distress signals and are not engaged for the transmission of 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, расположены в виде геометрического прямого угла, в вершине которого помещена первая приемная антенна 23, общая для второй 24 и третьей 25 приемных антенн, расположенных в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно.Receiving
Частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов 29 и 30 разнесены на удвоенное значение промежуточной частотыThe frequencies ω g1 and ω g2 of the local oscillators 29 and 30 are spaced apart by a double value of the intermediate frequency
ωг2-ωг1=2ωпр ω g2 -ω g1 = 2ω pr
и выбраны симметричными относительно частоты ωс основного канала приема (фиг.4)and are selected symmetrical with respect to the frequency ω from the main receiving channel (Fig. 4)
ωс-ωг1=ωг2-ωс=ωпр ω c -ω g1 = ω g2 -ω c = ω pr
Частота настройки ωн1 усилителей 34, 35, 36 и 59 промежуточной частоты выбрана равной промежуточной частотеThe tuning frequency ω n1 of the amplifiers 34, 35, 36 and 59 of the intermediate frequency is chosen equal to the intermediate frequency
ωн1=ωпр H1 ω = ω ave
Частота настройки ωн2 усилителей 60, 61 и 62 промежуточной частоты выбрана равной устроенному значению промежуточной частотыThe tuning frequency ω n2 of the amplifiers 60, 61 and 62 of the intermediate frequency is chosen equal to the arranged value of the intermediate frequency
ωн2=3ωпр ω n2 = 3ω pr
Устранение неоднозначности при одновременном приеме по зеркальным каналам на частотах ωз1 и ωз2 достигается корреляционной обработкой канальных напряжений.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 voltages.
Если принимаемые сигналы с фазовой манипуляцией (ФМн):If the received signals with phase shift keying (QPSK):
U1(t)=υс*Cos[(ωс±Δω)t+φk(t)+φ1],U 1 (t) = υ s * Cos [(ω s ± Δω) t + φ k (t) + φ 1 ],
U2(t)=υc*Cos[(ωс±Δω))t+φk(t)+φ2],U 2 (t) = υ c * Cos [(ω с ± Δω)) t + φ k (t) + φ 2 ],
U3(t)=υc*Cos[(ωc±Δω)t+φk(t)+φ3], 0≤t≤TC,U 3 (t) = υ c * Cos [(ω c ± Δω) t + φ k (t) + φ 3 ], 0≤t≤T C ,
где υc, ωc, φ1-φ3, TC - амплитуда, несущая частота, начальные фазы и длительность сигналов бедствия;where υ c , ω c , φ 1 -φ 3 , T C - amplitude, carrier frequency, initial phases and duration of distress signals;
±Δω - нестабильность несущей частоты, обусловленная эффектом Доплера и другими дестабилизирующими факторами;± Δω - instability of the carrier frequency due to the Doppler effect and other destabilizing factors;
φk(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем φk(t)=const при k*τЭ<t<(κ+1)*τЭ и может изменяться скачком при t=k*τЭ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2,…, N-1);φ k (t) = {0, π} - manipulated component phase mapping law phase shift keying in accordance with a modulation code M (t), wherein φ k (t) = const at k * τ e <t <(κ + 1 ) * τ E and can change abruptly at t = k * τ E , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., N-1);
τЭ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью ТС (ТС=N*τЭ),τ E , N - the duration and number of chips that make up a signal of duration T C (T C = N * τ E ),
поступают по основному каналу на частоте ωс (фиг.4), то они с выходов приемных антенн 23, 24 и 25 через усилители 26, 27 и 28 высокой частоты подаются на первые входы смесителей 31, 32 и 33 соответственно.enter the main channel at a frequency ω s (Fig. 4), then they are supplied from the outputs of the receiving
На вторые входы смесителей 31, 32 и 33 подаются напряжения гетеродинов 29 и 30:The second inputs of the mixers 31, 32 and 33 are fed the voltage of the local oscillators 29 and 30:
UГ1(t)=υг1*Cos(ωг1t+φг1),U Г1 (t) = υ г1 * Cos (ω г1 t + φ г1 ),
UГ2(t)=υг2*Cos(ωг2t+φг2),U Г2 (t) = υ г2 * Cos (ω г2 t + φ г2 ),
частоты которых разнесены на удвоенное значение промежуточной частотыthe frequencies of which are spaced by a double value of the intermediate frequency
ωг2-ωг1=2ωпр ω g2 -ω g1 = 2ω pr
и выбраны симметричными относительно несущей частоты ωс and are chosen symmetric with respect to the carrier frequency ω s
ωс-ωг1=ωг2-ωс=ωпр ω c -ω g1 = ω g2 -ω c = ω pr
На выходах смесителей 31, 32 и 33 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 31, 32, 33 и 59 выделяются напряжения только промежуточной (разностной) частоты:At the outputs of the mixers 31, 32 and 33, the voltages of the combination frequencies are generated. Amplifiers 31, 32, 33 and 59 are allocated voltage only intermediate (differential) frequency:
UПР1(t)=υпр1*Cos[(ωпр±Δω)t+φk(t)+φпр1],U PR1 (t) = υ pr1 * Cos [(ω pr ± Δω) t + φ k (t) + φ pr1 ],
UПР2(t)=υпр2*Cos[(ωпр±Δω)t+φk(t)+φпр2], WP2 U (t) = υ np2 * Cos [(ω ave ± Δω) t + φ k ( t) + φ np2]
UПР3(t)=υпр2*Cos[(ωпр±Δω)t+φk(t)+φпр3], 0≤t≤TC,U PR3 (t) = υ pr2 * Cos [(ω pr ± Δω) t + φ k (t) + φ pr3 ], 0≤t≤T C ,
где υпр1=1/2υс*υг1;where υ pr1 = 1 / 2υ s * υ g1 ;
υпр2=1/2υс*υг2; np2 υ = 1 / 2υ with * υ r2;
ωпр=ωс-ωг1=ωг2-ωс - промежуточная (разностная) частота;ω CR = ω s -ω g1 = ω g2 -ω s - intermediate (difference) frequency;
φпр1=φ1-φг1;φ pr1 = φ 1 -φ g1 ;
φпр2=φг2-φ2; np2 φ = φ 2 -φ r2;
φпр3=φг2-φ3. PR3 φ = φ r2 -φ 3.
Напряжение UПР3(t) с выхода усилителя 36 промежуточной частоты детектируется амплитудным детектором 63 и поступает на управляющий вход ключа 65, открывая его. В исходном состоянии ключи 47, 48, 51, 52, 65, 68, 69, 70, 71, 80, 81, 92 и 93 всегда закрыты.The voltage U PR3 (t) from the output of the intermediate frequency amplifier 36 is detected by the amplitude detector 63 and is supplied to the control input of the key 65, opening it. In the initial state, keys 47, 48, 51, 52, 65, 68, 69, 70, 71, 80, 81, 92, and 93 are always closed.
Напряжения UГ1(t) и UГ2(t) со вторых выходов гетеродинов 29 и 30 подаются на два входа перемножителя 37, на выходе которого образуется напряжениеThe voltages U Г1 (t) and U Г2 (t) from the second outputs of the local oscillators 29 and 30 are fed to two inputs of the multiplier 37, the output of which produces a voltage
UГ(t)=υг*Cos[(ωг2-ωг1)t+φг]=υг*Cos(ωпрt+φг),U Г (t) = υ g * Cos [(ω g2- ω g1 ) t + φ g ] = υ g * Cos (ω pr t + φ g ),
где υг=1/2υг1*υг2;where υ = 1 / 2υ r1 r2 * υ;
φг=φг2-φг1,φ g = φ g2 -φ g1 ,
которое выделяется узкополосным фильтром 38.which is allocated by the narrow-band filter 38.
Напряжения UПР1(t) и UПР2(t), UПР1(t) и UПР3(t) с выходов усилителей 34, 35 и 36 промежуточной частоты через открытый ключ 65 и непосредственно поступают на входы перемножителей 39 и 40, на выходах которых образуются следующие напряжения:Voltages U PR1 (t) and U PR2 (t), U PR1 (t) and U PR3 (t) from the outputs of the amplifiers 34, 35 and 36 of the intermediate frequency through the public key 65 and directly go to the inputs of the multipliers 39 and 40, at the outputs which the following voltages are formed:
U4(t)=υ4*Cos[(ωг2-ωг1)t+φг+Δφ1],U 4 (t) = υ 4 * Cos [(ω g2- ω g1 ) t + φ g + Δφ 1 ],
U5(t)=υ4*Cos[(ωг2-ωг1)t+φг+Δφ2],U 5 (t) = υ 4 * Cos [(ω g2- ω g1 ) t + φ g + Δφ 2 ],
где υ4=1/2υпр1*υпр2;where υ 4 = 1 / 2υ pr1 * υ pr2 ;
ωг2-ωг1=2ωпр;ω g2 -ω g1 = 2ω pr ;
Δφ1=φ2-φ1=2π*d1/λ1*Cosα1;Δφ 1 = φ 2 -φ 1 = 2π * d 1 / λ 1 * Cosα 1 ;
Δφ2=φ3-φ1=2π*d2/λ1*Cosβ1;Δφ 2 = φ 3 -φ 1 = 2π * d 2 / λ 1 * Cosβ 1 ;
d1, d2 - измерительные базы (фиг.5);d 1 , d 2 - measuring base (figure 5);
λ1 - длина волны;λ 1 is the wavelength;
α1, β1 - истинные угловые координаты (азимут и угол места) источника излучения сигналов, которые выделяются узкополосными фильтрами 41 и 42 соответственно.α 1 , β 1 - true angular coordinates (azimuth and elevation angle) of the radiation source of the signals that are allocated by narrow-band filters 41 and 42, respectively.
Напряжения UПР1(t) и UПР2(t), UПР1(t) и UПР3(t) одновременно поступают на два входа блоков 43 и 44 корреляторов соответственно, на первых 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 υпор1.Voltages U CR1 (t) and U CR2 (t), U CR1 (t) and U CR3 (t) simultaneously arrive at two inputs of blocks 43 and 44 of the correlators, respectively, at the first outputs of which voltages are generated proportional to the correlation functions R 1 (τ ) and R 2 (τ). The indicated voltages are applied to the inputs of the threshold blocks 45 and 46, where they are compared with the threshold voltage υ pore1 .
Так как канальные напряжения UПР1(t) и UПР2(t), UПР1(t) и UПР3(t) образуются одним и тем же ФМн-сигналом, принимаемым по основному каналу на несущей частоте ωс, то между ними существует сильная корреляционная связь. Выходные напряжения достигают максимального значения и превышают пороговый уровень υпор1 в пороговых блоков 45 и 46.Since the channel voltages U PR1 (t) and U CR2 (t), U CR1 (t) and U CR3 (t) are formed by the same PSK signal received on the main channel at the carrier frequency ω s , there is between them strong correlation. The output voltages reach their maximum value and exceed the threshold level υ pore1 in the threshold blocks 45 and 46.
При превышении порогового напряжения υпор1 в пороговых блоках 45 и 46 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 47 и 48, открывая их.When the threshold voltage υ pore1 is exceeded, constant voltages are generated in the threshold blocks 45 and 46, which are supplied to the control inputs of the switches 47 and 48, opening them.
На вторых выходах блоков 43 и 44 корреляторов формируются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R3(τ) и R4(τ).At the second outputs of the blocks 43 and 44 of the correlators, voltages are generated that are proportional to the correlation functions R 3 (τ) and R 4 (τ).
Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α1 и β1 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.The indicated voltages reach their maximum values only with true values of the angular coordinates α 1 and β 1 And only at these values in the threshold blocks 49 and 50 constant voltages are generated that are supplied to the control inputs of the keys 51 and 52, opening them.
При этом напряжения U4(t) и U5(t) с выходов узкополосных фильтров 41 и 42 через открытые ключи 47 и 51, 48 и 52 поступают на первые входы фазометров 53 и 54 соответственно, на вторые входы которых подается напряжение UГ(t) с выхода узкополосного фильтра 38.In this case, the voltages U 4 (t) and U 5 (t) from the outputs of the narrow-band filters 41 and 42 are supplied through the public keys 47 and 51, 48 and 52 to the first inputs of the phase meters 53 and 54, respectively, to the second inputs of which the voltage U Г ( t) from the output of the narrow-band filter 38.
Фазометры 53 и 54 измеряют фазовые сдвиги Δφ1 и Δφ2, которые регистрируются блоком 55 регистрации.Phasometers 53 and 54 measure the phase shifts Δφ 1 and Δφ 2 , which are recorded by the recording unit 55.
Для обеспечения симметричности несущей частоты ωс относительно частот ωг1 и ωг2 гетеродинов 29 и 30 используется система фазовой автоподстройки частоты, состоящая из последовательно подключенных к выходу ключа 65 удвоителя 56 фазы, узкополосного фильтра 57 и фазового детектора 58, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 38, а выход подключен к управляющим входам гетеродинов 29 и 30.To ensure the symmetry of the carrier frequency ω with respect to the frequencies ω g1 and ω g2 of the local oscillators 29 and 30, a phase-locked loop is used, consisting of a phase 56 doubler 56, a narrow-band filter 57, and a phase detector 58, the second input of which is connected to the output narrow-band filter 38, and the output is connected to the control inputs of the local oscillators 29 and 30.
На выходе удвоителя 56 фазы образуется гармоническое напряжениеA harmonic voltage is generated at the output of the phase doubler 56
U6(t)=υ6*Cos[2(ωпр±Δω)t+2φпр1],U 6 (t) = υ 6 * Cos [2 (ω pr ± Δω) t + 2φ pr1 ],
где υ6=1/2υ2 пр1.where υ 6 = 1 / 2υ 2 pr1 .
Так как 2φk(t)={0, 2π}, то в указанном колебании фазовая манипуляция уже отсутствует. Гармоническое колебание U6(t) выделяется узкополосным фильтром 57 и поступает на первый вход фазового детектора 58, на второй вход которого поступает напряжение UГ(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Если указанные напряжения отличаются друг от друга по частоте или фазе, то на выходе фазового детектора 58 образуется управляющее напряжение. Причем амплитуда и полярность этого напряжения зависят от степени и направления отклонения несущей частоты ωс принимаемого ФМн-сигнала относительно частот ωг1 и ωг2 гетеродинов 29 и 30. Управляющее напряжение воздействует на управляющие входы гетеродинов 29 и 30, изменяя их частоты ωг1 и ωг2 так, чтобы сохранилась симметричность несущей частоты ωс относительно частот ωг1 и ωг2 гетеродинов 29 и 30Since 2φ k (t) = {0, 2π}, phase manipulation is already absent in the indicated oscillation. The harmonic oscillation U 6 (t) is extracted by a narrow-band filter 57 and fed to the first input of the phase detector 58, the second input of which receives a voltage U Г (t) from the output of the narrow-band filter 38. If these voltages differ in frequency or phase, then at the output of the phase detector 58, a control voltage is generated. Moreover, the amplitude and polarity of this voltage depend on the degree and direction of the carrier frequency deviation ω from the received FMN signal relative to the frequencies ω g1 and ω g2 of the local oscillators 29 and 30. The control voltage affects the control inputs of the local oscillators 29 and 30, changing their frequencies ω g1 and ω g2 so that the symmetry of the carrier frequency ω s is preserved with respect to the frequencies ω g1 and ω g2 of the local oscillators 29 and 30
ωс-ωг1=ωг2-ωс=ωпр ω c -ω g1 = ω g2 -ω c = ω pr
Зная высоту h полета летательного аппарата и измерив угловые координаты α1 и β1, можно точно и однозначно определить координаты источника излучения сигнала бедствия (человека, терпящего бедствие на воде) (фиг.6).Knowing the flight height h of the aircraft and measuring the angular coordinates α 1 and β 1 , 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 системы соответствует случаю приема полезного ФМн-сигнала по основному каналу на частоте ωс (фиг.4).The operation of the system described above corresponds to the case of receiving a useful QPSK signal through the main channel at a frequency ω s (Fig. 4).
Если ФМн-сигналы принимаются по первому зеркальному каналу на частоте ωз1 If the QPSK signals are received on the first mirror channel at a frequency ω z1
U7(t)=υз1*Cos[(ωз1±Δω)t+φk1(t)+φ4],U 7 (t) = υ З1 * Cos [(ω З1 ± Δω) t + φ k1 (t) + φ 4 ],
U8(t)=υз1*Cos[(ωз1±Δω))t+φk1(t)+φ5],U 8 (t) = υ З1 * Cos [(ω З1 ± Δω)) t + φ k1 (t) + φ 5 ],
U9(t)=υз1*Cos[(ωз1±Δω)t+φk1(t)+φ6], 0≤t≤Tз1, 9 U (t) = υ P1 * Cos [(ω P1 ± Δω) t + φ k1 ( t) +
то преобразованные по частоте сигналы:then frequency converted signals:
UПР4(t)=υпр4*Cos[(ωпр±Δω)t+φk1(t)+φпр4], WP4 U (t) = υ WP4 * Cos [(ω ave ± Δω) t + φ k1 ( t) + φ WP4]
UПР5(t)=υпр5*Cos[(3ωпр±Δω)t+φk1(t)+φпр5],U PR5 (t) = υ pr5 * Cos [(3ω pr ± Δω) t + φ k1 (t) + φ pr5 ],
UПР6(t)=υпр5*Cos[(3ωпр±Δω)t+φk1(t)+φпр6], 0≤t≤Tз,U PR6 (t) = υ pr5 * Cos [(3ω pr ± Δω) t + φ k1 (t) + φ pr6 ], 0≤t≤T s ,
где υпр4=1/2υз1*υг1; WP4 where υ = 1 / 2υ P1 * υ r1;
υпр5=1/2υз1*υг2; np5 υ = 1 / 2υ P1 * υ r2;
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=φг5-φ5; φпр6=φг2-φ6,φ pr4 = φ g1 -φ 4 ; φ pr5 = φ g5 -φ 5 ; pr6 φ r2 = φ 6 -φ,
попадают в полосы пропускания усилителей 59, 61 и 62 промежуточной частоты. Напряжения UПР5(t) и UПР6(t) детектируются амплитудными детекторами 66 и 67 и поступают на управляющие входы ключей 68 и 69, открывая их. При этом напряжение UПР4(t) с выхода усилителя 59 промежуточной частоты через открытые ключи 68 и 69 поступает на первые входы перемножителей 76 и 77, на вторые входы которых подаются напряжения UПР5(t) и UПР6(t) с выходов усилителей 61 и 62 промежуточной частоты.fall into the passband of the amplifiers 59, 61 and 62 of the intermediate frequency. Voltages U PR5 (t) and U PR6 (t) are detected by amplitude detectors 66 and 67 and are supplied to the control inputs of the keys 68 and 69, opening them. In this case, the voltage U PR4 (t) from the output of the intermediate frequency amplifier 59 through the public keys 68 and 69 is supplied to the first inputs of the multipliers 76 and 77, the second inputs of which are supplied with the voltage U PR5 (t) and U PR6 (t) from the outputs of the amplifiers 61 and 62 intermediate frequencies.
На выходах перемножителей 76 и 77 образуются следующие напряжения:The outputs of the multipliers 76 and 77 form the following voltages:
U10(t)=υ10*Cos[(2ωпрt+φг+Δφ3],U 10 (t) = υ 10 * Cos [(2ω pr t + φ g + Δφ 3 ],
U11(t)=υ10*Cos[(2ωпрt+φг+Δφ4],U 11 (t) = υ 10 * Cos [(2ω pr t + φ g + Δφ 4 ],
где υ10=1/2υпр4*υпр5;where υ 10 = 1 / 2υ pr4 * υ pr5 ;
Δφ3=φ5-φ4=2π*d1/λ2*Cosα2;Δφ 3 = φ 5 -φ 4 = 2π * d 1 / λ 2 * Cosα 2 ;
Δφ4=φ6-φ4=2π*d2/λ2*Cosβ2,Δφ 4 = φ 6 -φ 4 = 2π * d 2 / λ 2 * Cosβ 2 ,
которые выделяются узкополосными фильтрами 78 и 79 соответственно.which are allocated by narrow-band filters 78 and 79, respectively.
Напряжения UПР4(t) и UПР5(t), UПР4(t) и UПР6(t) одновременно поступают на два входа корреляторов 72 и 74 соответственно, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R5(τ) и R6(τ).Stresses URP4 (t) and URP5 (t), URP4 (t) and URP6 (t) simultaneously arrive at two inputs of correlators 72 and 74, respectively, at the outputs of which voltages are generated proportional to the correlation functions R 5 (τ) and R 6 (τ).
Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α2 и β2. И только при этих значениях в пороговых блоках 73 и 75 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы 80 и 81, открывая.The indicated stresses reach their maximum value only with true values of the angular coordinates α 2 and β 2 . And only at these values in the threshold blocks 73 and 75 are constant voltages formed, which are fed to the control inputs 80 and 81, opening.
При этом напряжения U10(t) и U11(t) с выходов узкополосных фильтров 78 и 79 через открытые ключи 80 и 81 поступают на первые входы фазометров 82 и 83, на вторые входы которых подается напряжение UГ(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Фазометры 82 и 83 измеряют фазовые сдвиги Δφ3 и Δφ4, которые фиксируются блоком 55 регистрации.In this case, the voltages U 10 (t) and U 11 (t) from the outputs of the narrow-band filters 78 and 79 through the public keys 80 and 81 are supplied to the first inputs of the phase meters 82 and 83, the second inputs of which are supplied with the voltage U Г (t) from the output of the narrow-band filter 38. Phasometers 82 and 83 measure the phase shifts Δφ 3 and Δφ 4 , which are recorded by the recording unit 55.
Если ФМн-снгналы принимаются по второму зеркальному каналу на частоте ωз2 If PSK signals are received on the second mirror channel at a frequency of ω s2
U12(t)=υз2*Cos[(ωз2±Δω)t+φk2(t)+φ7],U 12 (t) = υ З2 * Cos [(ω З2 ± Δω) t + φ k2 (t) + φ 7 ],
U13(t)=υз2*Cos[(ωз2±Δω))t+φk2(t)+φ8],U 13 (t) = υ З2 * Cos [(ω З2 ± Δω)) t + φ k2 (t) + φ 8 ],
U14(t)=υз2*Cos[(ωз2±Δω)t+φk2(t)+φ9], 0≤t≤Тз2, 14 U (t) = υ s2 * Cos [(ω s2 ± Δω) t + φ k2 ( t) +
то преобразованные по частоте сигналы:then frequency converted signals:
UПР7(t)=υпр7*Cos[(ωпр±Δω)t+φk2(t)+φпр7],U PR7 (t) = υ pr7 * Cos [(ω pr ± Δω) t + φ k2 (t) + φ pr7 ],
UПР8(t)=υпр7*Cos[(ωпр±Δω)t+φk2(t)+φпр8],U PR8 (t) = υ pr7 * Cos [(ω pr ± Δω) t + φ k2 (t) + φ pr8 ],
UПР9(t)=υпр8*Cos[(3ωпр±Δω)t+φk2(t)+φпр9], 0≤t≤Тз2, PR9 U (t) = υ pr8 * Cos [(3ω Ave ± Δω) t + φ k2 ( t) +
где υпр7=1/2υз2*υг2; pr7 where υ = 1 / 2υ s2 * υ r2;
υпр8=1/2υз2*υг1; pr8 υ = 1 / 2υ s2 * υ r1;
ωпр=ωз2-ωг2 - промежуточная частота; straight ω = ω z2 -ω s2 - intermediate frequency;
3ωпр=ωз2-ωг1;3ω pr = ω z2 -ω r1;
φпр7=φг-φг2; φпр8=φ8-φг2; φпр9=φ9-φг1,φ pr7 = φ g -φ g2 ; φ pr8 = φ 8 -φ g2 ; φ pr9 = φ 9 -φ g1 ,
попадают в полосы пропускания усилителей 35, 36 и 60 промежуточной частоты. Напряжение UПР9(t) с выхода усилителя 60 промежуточной частоты детектируется амплитудным детектором 64 и поступает на управляющие входы ключей 70 и 71, открывая их. При этом напряжения UПР7(t) и UПР8(t) с выходов усилителей 35 и 36 промежуточной частоты поступают на первые входы перемножителей 88 и 89, на вторые входы которых подается напряжение UПР9(t) с выхода усилителя 60 промежуточной частоты.fall into the passband of the amplifiers 35, 36 and 60 of the intermediate frequency. The voltage U PR9 (t) from the output of the intermediate frequency amplifier 60 is detected by the amplitude detector 64 and supplied to the control inputs of the keys 70 and 71, opening them. The voltage U PR7 (t) and U PR8 (t) from the outputs of the amplifiers 35 and 36 of the intermediate frequency are supplied to the first inputs of the multipliers 88 and 89, the second inputs of which are supplied with the voltage U PR9 (t) from the output of the amplifier 60 of the intermediate frequency.
На выходах перемножителей 88 и 89 образуются следующие напряжения:The outputs of the multipliers 88 and 89 form the following voltages:
U15(t)=υ15*Cos(2ωпрt+φг+Δφ5),U 15 (t) = υ 15 * Cos (2ω pr t + φ g + Δφ 5 ),
U16(t)=υ15*Cos(2ωпрt+φг+Δφ6),U 16 (t) = υ 15 * Cos (2ω pr t + φ g + Δφ 6 ),
где υ15=1/2υпр7*υпр8;where υ 15 = 1 / 2υ pr7 * υ pr8 ;
Δφ5=φ8-φ7=2π*d1/λ3*Cosα3;Δφ 5 = φ 8 -φ 7 = 2π * d 1 / λ 3 * Cosα 3 ;
Δφ6=φ9-φ7=2π*d2/λ3*Cosβ3,Δφ 6 = φ 9 -φ 7 = 2π * d 2 / λ 3 * Cosβ 3 ,
которые выделяются узкополосными фильтрами 90 и 91 соответственно.which are distinguished by narrow-band filters 90 and 91, respectively.
Напряжения UПР7(t) и UПР9(t), UПР8(t) и UПР9(t) одновременно поступают на два входа корреляторов 86 и 84 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 87 и 85 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 93 и 92, открывая их.The voltages U PR7 (t) and U PR9 (t), U PR8 (t) and U PR9 (t) simultaneously arrive at two inputs of the correlators 86 and 84, respectively, at the outputs of which voltages are generated proportional to the correlation functions R 7 (τ) and R 8 (τ). The indicated stresses reach a maximum value only with true values of the angular coordinates α 3 and β 3 . And only at these values in the threshold blocks 87 and 85, constant voltages are formed, which are supplied to the control inputs of the keys 93 and 92, opening them.
При этом напряжения U15(t) и U16(t) с выходов узкополосных фильтров 90 и 91 через открытые ключи 92 и 93 поступают на первые входы фазометров 94 и 95, на вторые входы которых подается напряжение UГ(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Фазометры 94 и 95 измеряют фазовые сдвиги Δφ5 и Δφ6, которые фиксируются блоком 55 регистрации.In this case, the voltages U 15 (t) and U 16 (t) from the outputs of the narrow-band filters 90 and 91 through the public keys 92 and 93 are supplied to the first inputs of the phase meters 94 and 95, the second inputs of which are supplied with the voltage U Г (t) from the output of the narrow-band filter 38. Phasometers 94 and 95 measure phase shifts Δφ 5 and Δφ 6 , which are recorded by the recording unit 55.
Если ФМн-сигналы одновременно принимаются по зеркальным каналам на частотах ωз1 и ωз2, то канальные напряжения UПР4(t), UПР7(t) и UПР8(t) поступают на два входа блоков 43 и 44 корреляторов. Аналогичная ситуация возникает и при приеме ФМн-сигналов по основному каналу на частоте ωс, т.е. может возникнуть неоднозначность.If the PSK signals are simultaneously received via mirror channels at frequencies ω z1 and ω z2 , then the channel voltages U PR4 (t), U PR7 (t) and U PR8 (t) are supplied to the two inputs of blocks 43 and 44 of the correlators. A similar situation arises when receiving FMN signals through the main channel at a frequency ω s , i.e. ambiguity may occur.
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 υпор2 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 blocks 43 and 44 of the correlators do not exceed the threshold level υ por2 in the threshold blocks 49 and 50, the keys 51 and 52 do not open. This eliminates the ambiguity characteristic of the simultaneous reception of signals through mirror channels at frequencies ω z1 and ω z2 .
Если ФМн-сигналы одновременно принимаются по основному каналу на частоте ωс, по первому зеркальному каналу на частоте ωз1 и по второму зеркальному каналу на частоте ωз2, то в работе участвуют одновременно все блоки системы.If the PSK signals are simultaneously received on the main channel at a frequency of ω s , along the first mirror channel at a frequency of ω s1 and along the second mirror channel at a frequency of ω s2 , then all system units are involved simultaneously.
Таким образом, предлагаемая система для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде, по сравнению с прототипом обеспечивает расширение диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов. Это достигается использованием зеркальных каналов приема и одновременной пеленгацией нескольких источников излучения ФМн-сигналов. При этом для развязки зеркальных каналов и основного канала приема и устранения возникающей неоднозначности используется корреляционная обработка канальных напряжений промежуточной частоты.Thus, the proposed system for detecting a person in distress on water, in comparison with the prototype provides an extension of the range of operating frequencies without expanding the range of frequency tuning of local oscillators. This is achieved by using mirror channels of reception and simultaneous direction finding of several radiation sources of PSK signals. In this case, for decoupling the mirror channels and the main receiving channel and eliminating the arising ambiguity, the correlation processing of channel voltages of intermediate frequency is used.
Следует отметить, что преобразование по частоте на зеркальных каналах приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Kпр, что и по основному каналу. Поэтому зеркальные каналы являются наиболее существенными среди других дополнительных каналов приема.It should be noted that the frequency conversion on the mirror channels of reception occurs with the same conversion coefficient K CR as the main channel. Therefore, mirror channels are the most significant among other additional reception channels.
Claims (1)
ωг2-ωг1=2ωпр,
и выбраны симметричными относительно несущей частоты ωс с сигнала бедствия, принимаемого по основному каналу
ωс-ωг1=ωг2-ωс=ωпр,
отличающаяся тем, что она снабжена удвоителем фазы, четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым узкополосными фильтрами, фазовым детектором, четвертым, пятым, шестым и седьмым усилителями промежуточной частоты, четырьмя амплитудными детекторами, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым и двенадцатым ключами, четырьмя корреляторами, пятым, шестым, седьмым и восьмым пороговыми блоками, четвертым, пятым, шестым и седьмым перемножителями, 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 второго и третьего перемножителей, первого и второго блоков корреляторов, к выходу пятого ключа последовательно подключены удвоитель фазы, четвертый узкополосный фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого узкополосного фильтра, а выход подключен к вторым входам первого и второго гетеродинов, к выходу третьего 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, пятый узкополосный фильтр, десятый ключ и третий фазометр, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, к выходу второго смесителя последовательно подключены седьмой усилитель промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор, седьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилителя промежуточной частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр, одиннадцатый ключ и четвертый фазометр, выход которого соединен с четвертым входом блока регистрации, 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, седьмой 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, восьмой узкополосный фильтр, тринадцатый ключ и шестой фазометр, выход которого соединен с шестым 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 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. A system for detecting a person in distress on the water, including a life jacket dressed 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 its back area, a current source, two circuit breakers, two interconnected 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 life jacket, and the other in its back area, the membrane of each container and connected to the circuit breaker of the corresponding light source by means of a lever, and both light sources are connected in parallel through the breakers to the current source, two miniature transmitters with transmitting antennas, one of which is located in the chest area of the life jacket, and the other in its back area, and a receiver installed at the control point and containing a first receiving antenna in series, a first high-frequency amplifier, a first mixer, the second input of which is connected to the first the first local oscillator, and the first intermediate frequency amplifier, the second receiving antenna in series, the second high-frequency amplifier, the second mixer, the second input of which is connected to the first output of the second local oscillator, the second intermediate frequency amplifier, the second multiplier, the second narrow-band filter, the first key, the second the input of which through the first threshold block is connected to the first output of the first block of correlators, the third key, the second input of which through the third threshold block is connected to the second output of the about the correlator block, the first phase meter and the registration block, the third receiving antenna, the third high-frequency amplifier, the third mixer, the second input of which is connected to the first output of the second local oscillator, the third intermediate-frequency amplifier, the third multiplier, the third narrow-band filter, the second key, the second the input of which through the second threshold block is connected to the first output of the second block of correlators, the fourth key, the second input of which through the fourth threshold block is connected to the second output of the second block correlators, and a second phase meter, the output of which is connected to the second input of the recording unit, a first multiplier connected in series to the second output of the first local oscillator, 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 inputs of the first and second phase meters, while the first input of the first block of correlators is connected to the output of the second intermediate frequency amplifier, the first input of the second block of correlators is connected to the output of the third amplifier of the intermediate frequency, the frequencies of the first ω g1 and second ω g2 local oscillators are spaced twice the value of the intermediate frequency
ω g2 -ω g1 = 2ω pr
and are selected symmetrical with respect to the carrier frequency ω s from the distress signal received on the main channel
ω c -ω g1 = ω g2 -ω c = ω ol ,
characterized in that it is equipped with a phase doubler, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth narrow-band filters, a phase detector, fourth, fifth, sixth and seventh amplifiers of intermediate frequency, four amplitude detectors, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth , eleventh and twelfth keys, four correlators, fifth, sixth, seventh and eighth threshold blocks, fourth, fifth, sixth and seventh multipliers, third, fourth, fifth and sixth phase meters, and to the output of the third amplifier of the intermediate frequency, the first amplitude detector and the fifth key are connected in series, 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 second and third multipliers, the first and second blocks of correlators, the phase doubler, the fourth narrowband are connected in series to the output of the fifth key a filter and a phase detector, the second input of which is connected to the output of the first narrow-band filter, and the output is connected to the second inputs of the first and second local oscillators, to the output the third mixer is connected in series with the sixth intermediate frequency amplifier, the third amplitude detector, the sixth key, the second input of which is connected to the output of the first mixer through the fourth intermediate frequency amplifier, the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the sixth intermediate frequency amplifier, fifth narrow-band filter, tenth key and the third phase meter, the output of which is connected to the third input of the registration unit, the seventh amplifier is connected in series to the output of the second mixer daily frequency, fourth amplitude detector, seventh key, the second input 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 sixth narrow-band filter, the eleventh key and the fourth phase meter, the output of which is connected to the fourth the input of the registration unit, the fifth amplifier of the intermediate frequency, the second amplitude detector, the eighth key, the second input of which are connected in series to the output of the first mixer o connected to the output of the third intermediate frequency amplifier, a sixth multiplier, the second input of which is connected to the output of the fifth intermediate frequency amplifier, the seventh 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, are connected in series to the output of the second intermediate frequency amplifier the ninth key, the second input of which is connected to the output of the second amplitude detector, the seventh multiplier, the second input of which is connected to the output of the fifth amplifier between full frequency, the eighth narrow-band filter, the thirteenth key and the sixth phase meter, the output of which is connected to the sixth input of the registration unit, the first correlator is connected to the output of the sixth intermediate frequency amplifier, the second input of which is connected to the output of the sixth key, and the fifth threshold unit, the output of which is connected with the second input of the tenth key, the second correlator is connected to the output of the seventh intermediate frequency amplifier, the second input of which is connected to the output of the seventh key, and the sixth threshold the block, the output of which is connected to the second input of the eleventh key, 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 the intermediate frequency amplifier, a fourth correlator is connected in series, the second input of which is connected to the output of the fifth intermediate frequency amplifier, and the eighth threshold block, output One 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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009123389/11A RU2418714C2 (en) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | System for detecting person suffering distress on water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009123389/11A RU2418714C2 (en) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | System for detecting person suffering distress on water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009123389A RU2009123389A (en) | 2010-12-27 |
| RU2418714C2 true RU2418714C2 (en) | 2011-05-20 |
Family
ID=44055305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009123389/11A RU2418714C2 (en) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | System for detecting person suffering distress on water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2418714C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2513777C1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-20 | Виктор Николаевич Илюхин | Bodily light swimwear |
| RU2514131C1 (en) * | 2012-09-05 | 2014-04-27 | Вячеслав Адамович Заренков | Method for detection of vessels in distress |
| RU2731669C1 (en) * | 2020-02-11 | 2020-09-07 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | System for detecting and locating a person in distress on water |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449917C1 (en) * | 2010-12-29 | 2012-05-10 | Сергей Борисович Курсин | System for detecting and identification of position of person suffering distress in water |
-
2009
- 2009-06-16 RU RU2009123389/11A patent/RU2418714C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2514131C1 (en) * | 2012-09-05 | 2014-04-27 | Вячеслав Адамович Заренков | Method for detection of vessels in distress |
| RU2513777C1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-20 | Виктор Николаевич Илюхин | Bodily light swimwear |
| RU2731669C1 (en) * | 2020-02-11 | 2020-09-07 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | System for detecting and locating a person in distress on water |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009123389A (en) | 2010-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8299966B2 (en) | Robust low-frequency spread-spectrum navigation system | |
| US3471856A (en) | Position location and data collection system and method | |
| US20120032842A1 (en) | Triply Redundant Integrated Navigation and Asset Visibility System | |
| US20100207820A1 (en) | Distance measuring device | |
| RU2418714C2 (en) | System for detecting person suffering distress on water | |
| US3495260A (en) | Position location system and method | |
| RU2355599C1 (en) | Human detection system for maritime distresses | |
| RU2389054C1 (en) | Method for collation of time scales and device for its implementation | |
| RU2240950C1 (en) | Device for searching for man in distress | |
| RU2518174C2 (en) | Query-based method of measuring radial velocity and position of glonass global navigation system satellite and system for realising said method | |
| RU2299832C1 (en) | Man-overboard detection system | |
| RU2658123C1 (en) | System of remote control of the state of the atmosphere and ice cover in the north areas | |
| RU2731669C1 (en) | System for detecting and locating a person in distress on water | |
| RU2372245C2 (en) | System for detection of person suffering distress on water | |
| RU2381138C2 (en) | System for detection of human being suffering distress on water | |
| RU2363614C1 (en) | System to detect person in marine disaster | |
| RU2254262C1 (en) | System for detection and location of position of man-in-distress in water | |
| RU2448017C1 (en) | System for detecting person in distress in water | |
| RU2521456C1 (en) | System for detecting and locating human suffering distress in water | |
| RU2193990C2 (en) | System for finding marine disaster | |
| RU2444461C1 (en) | System for detecting and locating person in distress on water | |
| RU2629000C1 (en) | Satellite system for locating ships and aircraft involved in accident | |
| RU2458815C1 (en) | System for detecting and locating person in distress | |
| WO2014027233A1 (en) | System, method and apparatus for location-specific wireless communications | |
| RU2226479C2 (en) | System for detection and determination of position of man in distress |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110617 |