RU2731669C1 - System for detecting and locating a person in distress on water - Google Patents
System for detecting and locating a person in distress on water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731669C1 RU2731669C1 RU2020106558A RU2020106558A RU2731669C1 RU 2731669 C1 RU2731669 C1 RU 2731669C1 RU 2020106558 A RU2020106558 A RU 2020106558A RU 2020106558 A RU2020106558 A RU 2020106558A RU 2731669 C1 RU2731669 C1 RU 2731669C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- intermediate frequency
- amplifier
- block
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C9/00—Life-saving in water
- B63C9/08—Life-buoys, e.g. rings; Life-belts, jackets, suits, or the like
- B63C9/20—Life-buoys, e.g. rings; Life-belts, jackets, suits, or the like characterised by signalling means, e.g. lights
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
- G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
- G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- 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 refers to life-saving appliances and can be used to detect a person in distress on the water and determine his position.
Известны спасательные системы и устройства (авт. свид. СССР №№385.819, 431.063, 637.298, 765.113, 988.655, 1.348.819, 1.505.840, 1.588.636, 1.615.054, 1.643.325, 1.664.653; патенты РФ №№2.000.995, 2.009.956, 2.038.259, 2.043.259, 2.051.838, 2.177.437, 2.193.990, 2.226.479, 2.276.038, 2.299.832, 2.363.614, 2.240.950, 2.372.245, 2.381.138, 2.521.456; патенты США №№3.621.501, 4.889.511; патенты Великобритании №1.145.051, 2.249.826; патент Франции №2.638.705 и другие).Known rescue systems and devices (ed. Certificates of the USSR No. 385.819, 431.063, 637.298, 765.113, 988.655, 1.348.819, 1.505.840, 1.588.636, 1.615.054, 1.643.325, 1.664.653; RF patents No. No. 2.000.995, 2.009.956, 2.038.259, 2.043.259, 2.051.838, 2.177.437, 2.193.990, 2.226.479, 2.276.038, 2.299.832, 2.363.614, 2.240.950, 2.372 .245, 2.381.138, 2.521.456; US patents No. 3.621.501, 4.889.511; UK patents No. 1.145.051, 2.249.826; French patent No. 2.638.705 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, the closest to the proposed one is the "System for detecting a person in distress on the water" (RF patent №2.240.950, В63С 9/20, 2003), which was chosen as a prototype.
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 определение азимута α и угла места β на источник радиоизлучений (ИРИ), который размещен на человеке, терпящем бедствие на воде.The known system contains a lifejacket worn on a person with two light sources and transmitters with transmitting antennas, as well as a receiver located at the control point and providing the determination of azimuth α and elevation angle β to a radio emission source (IRI), which is placed on a person in distress on water.
Однако потенциальные возможности указанной системы используются не в полной мере. Использование третьей измерительной базы, расположенной в гипотенузной плоскости, позволяет определить угол ориентации ψ на ИРИ. Измерив три угла: азимут α, угол места β и угол ориентации ψ и, использовав корреляционную обработку принимаемых сигналов, можно точно и однозначно определить местоположение ИРИ, который размещен на человеке, терпящем бедствие на воде.However, the potential capabilities of this system are not fully used. The use of a third measuring base, located in the hypotenuse plane, makes it possible to determine the orientation angle ψ on the IRI. By measuring three angles: azimuth α, elevation angle β and orientation angle ψ, and using the correlation processing of the received signals, it is possible to accurately and unambiguously determine the location of the SIR, which is placed on a person in distress on the water.
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей системы путем точного и однозначного определения местоположения источника радиоизлучений, который размещен на человеке, терпящем бедствие на воде.The technical objective of the invention is to expand the functionality of the system by accurately and unambiguously determining the location of the radio emission source, which is placed on a person in distress on the water.
Поставленная задача решается тем, что система для обнаружения и определения местоположения 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 наспинной, 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 наспинной, 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 наспинной, 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 соединены с первым выходом второго гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты, первый блок корреляторов, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, первый пороговый блок, первый ключ, третий ключ, второй вход которого через третий пороговый блок соединены с вторым выходом первого блока корреляторов, первый фазометр и блок регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя промежуточной частоты, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, и второй узкополосный фильтр, выход которого соединен со 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 вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, второй пороговый блок, второй ключ, четвертый ключ, второй вход которого через четвертый пороговый блок соединен с вторым выходом второго блока корреляторов, и второй фазометр, выход которого соединен со вторым входом блока регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя промежуточной частоты третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, и третий узкополосный фильтр, выход которого соединен со вторым входом второго ключа, последовательно подключенные к второму выходу первого гетеродина первый перемножитель, второй вход которого соединен со вторым выходом второго гетеродина, и первый узкополосный фильтр, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго фазометров, при этом частоты первого ωr1 и второго ωr2 гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частотыThe problem is solved by the fact that a system for detecting and determining the location of a person in distress on the water, including, in accordance with the closest analogue, a life jacket worn by 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 dorsal, current source, two electrical 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 lifejacket, and the other - in the dorsal, the membrane of each container is connected with an electrical circuit breaker of the corresponding light source by means of a lever, and both light sources are connected through the switches to the current source in parallel, and two miniature transmitters with transmitting antennas, one of which is located in the chest region of the lifejacket, and the other in the dorsal region, and a receiver, installed at the checkpoint and containing in series the first receiving antenna, the first high frequency amplifier, the first mixer, the second input of which is connected to the first output of the first local oscillator, and the first intermediate frequency amplifier, the second receiving antenna connected 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 amplifier of the intermediate frequency, the first block of correlators, the second input of which is connected to the output of the first amplifier of the intermediate frequency, the first threshold block, the first switch, the third switch, the second 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 unit connected in series to the output of the second intermediate frequency amplifier, the second multiplier, the second input of which is connected to the output of the first intermediate frequency amplifier, and the second narrow-band filter, the output of which is connected to the second input of the first switch, connected in series 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 amplifier of the intermediate frequency, the second block of correlators, the second input of which is connected to the output of the first amplifier of the intermediate frequency, the second threshold block, the second switch , the fourth switch, the second input of which through the fourth threshold unit 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, connected in series to the output of the third intermediate frequency amplifier, the third multiplier, the second input of which is connected to the output of the first intermediate frequency amplifier, and a third narrowband filter, the output of which is connected to the second input of the second switch, 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 narrowband filter, the output of which is connected to the second inputs of the first and second phase meters, while the frequencies of the first ω r1 and second ω r2 local oscillators are spaced by twice the intermediate frequency
ωr2-ωг1=2ωпр ω r2 -ω г1 = 2ω pr
и выбраны симметричными относительно несущей частоты *c принимаемого сигнала бедствийand are selected symmetrical about the carrier frequency * c of the received distress signal
ωс-ωг1=ωг2-ωс=ωup,ω с -ω г1 = ω г2 -ω с = ω up ,
отличается от ближайшего аналога тем, что приемник снабжен третьим блоком корреляторов, пятым и шестым пороговыми блоками, пятым и шестым ключами, четвертым перемножителем, четвертым узкополосным фильтром и третьим фазометром, причем к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий блок корреляторов, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, пятый пороговый блок, пятый ключ, шестой ключ, второй вход которого через шестой пороговый блок соединен со вторым выходом третьего блока корреляторов, и третий фазометр, второй вход которого соединен с выходом первого узкополосного фильтра, а выход подключен к третьему входу блока регистрации, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, и четвертый узкополосный фильтр, выход которого соединен со вторым входом пятого ключа, приемными антеннами образованы три измерительные базы, которые расположены в азимутальной, угломестной и гипотенузной плоскостях в виде прямоугольного треугольника, в вершине которого помещена первая приемная антенна.differs from the closest analogue in that the receiver is equipped with a third block of correlators, fifth and sixth threshold blocks, fifth and sixth switches, a fourth multiplier, a fourth narrow-band filter and a third phase meter, and the third block of correlators is connected in series to the output of the second amplifier of intermediate frequency, the second input of which connected to the output of the third intermediate frequency amplifier, the fifth threshold unit, the fifth switch, the sixth switch, the second input of which is connected through the sixth threshold unit to the second output of the third block of correlators, and the third phase meter, the second input of which is connected to the output of the first narrow-band filter, and the output is connected to the third input of the registration unit, to the output of the second intermediate frequency amplifier, the fourth multiplier is connected in series, the second input of which is connected to the output of the third intermediate frequency amplifier, and the fourth narrow-band filter, the output of which is connected to the second input of the fifth key, receiving antennas We have formed three measuring bases, which are located in the azimuthal, elevation and hypotenuse planes in the form of a right-angled triangle, at the top of which the first receiving antenna is placed.
Спасательный жилет, надетый на человека, схематично изображен на фиг. 1, на фиг. 2 - то же, разрез. Структурная схема приемника, работающего на пункте контроля, представлена на фиг. 3. Частотная диаграмма, иллюстрирующая образование дополнительных каналов приема, изображена на фиг. 4. Взаимное расположение приемных антенн показано на фиг. 5. Геометрическая схема расположения летательного аппарата (ЛА) и человека показана на фиг. 6.A lifejacket worn by a person is shown schematically in FIG. 1, FIG. 2 - the same, section. The block diagram of the receiver operating at the control point is shown in Fig. 3. A frequency diagram illustrating the generation of additional receive channels is shown in FIG. 4. The mutual arrangement of the receiving antennas is shown in FIG. 5. The geometric layout of the aircraft (AC) and the person 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. 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 system contains a life jacket, with
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 со 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 со вторым выходом второго блока 44 корреляторов, и второй фазометр 54, выход которого соединен со вторым входом блока 55 регистрации, вторые входы первого 43 и второго 44 блоков корреляторов соединены с выходом первого усилителя 34 промежуточной частоты. К выходу первого усилителя 34 промежуточной частоты последовательно подключены второй перемножитель 39, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 35 промежуточной частоты, и второй узкополосный фильтр 41, выход которого соединен со вторым входом первого ключа 47. К выходу второго усилителя 35 промежуточной частоты последовательно подключены третий блок 56 корреляторов, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя 36 промежуточной частоты, пятый пороговый блок 57, пятый ключ 60, шестой ключ 62, второй вход которого через шестой пороговый блок 61 соединен со вторым выходом третьего блока 56 корреляторов, и третий фазометр 63, выход которого соединен с третьим входом блока 55 регистрации. К выходу усилителя 35 промежуточной частоты последовательно подключены четвертый перемножитель 58, второй вход которого соединен с выходом усилителя 36 промежуточной частоты, и четвертый узкополосный фильтр 59, выход которого соединен со вторым входом пятого ключа 60. Ко второму выходу первого гетеродина 29 последовательно подключены: первый перемножитель 37, второй вход которого соединен со вторым выходом второго гетеродина 30, и первый узкополосый фильтр 38, выход которого соединен со вторым входом фазометров 53, 54 и 63.The receiver installed at the monitoring point contains the
Система для обнаружения и определения местоположения человека, терпящего бедствие на воде, работает следующим образом.The system for detecting and locating a person in distress on the water works as follows.
В положении на спине (фиг. 1) давление окружающей среды Р2 на мембрану 9 (фиг. 2) 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 supine position (Fig. 1), the ambient pressure P 2 on the membrane 9 (Fig. 2) is greater than the atmospheric pressure P 1 on the
Если человек совершает поворот относительно горизонтальной оси на 180°, на грудь, тогда наверху оказывается источник 2 света и передатчик 20 с передающей антенной 22.If a person makes a 180 ° turn about a horizontal axis, onto his chest, then a
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 определенной частоте ωс, которая отводится именно для передачи сигнала бедствия и не занимается для передачи другой информации.The radio emission is all-weather and provides distress signal transmission over long distances. In this case, a distress signal (SOS) is emitted periodically with a certain period T p and duration T c at a certain frequency ω c , which is assigned specifically for transmitting a distress signal and is not used to transmit other information.
Приемник размещается на пункте контроля, который может быть размещен на суше, на кораблях различного назначения, в том числе и на поисково-спасательных кораблях, а также на летательных аппаратах (вертолетах, самолетах и космических аппаратах).The receiver is located at the control point, which can be placed on land, on ships for 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 прямоугольного треугольника (фиг. 5), принимают сигнал бедствия:Receiving
где Uc, ωс, φ1-φ3, Тс - амплитуда, несущая частота, начальные фазы и длительность сигналов бедствия, принимаемых антеннами 23…25;where U c , ω c , φ 1 -φ 3 , T c - 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 distress signal carrier frequency due to the Doppler effect and other destabilizing factors.
Регистрация сигнала бедствия осуществляется приемными антеннами 23-25.Registration of the distress signal is carried out by receiving antennas 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: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, to the second inputs of which the voltages of the local oscillators 29 and 30 are applied:
частоты, которых разнесены на удвоенное значение промежуточной частотыfrequencies spaced by twice the intermediate frequency
ωс-ωг1=2ωпр ω с -ω г1 = 2ω pr
и выбраны симметричными относительно несущей частоты ωс and are chosen symmetric with respect to the carrier frequency ω with
ωс-ωг1=ωг2-ωс=ωпр ω с -ω г1 = ω г2 -ω с = ω pr
На выходах смесителей 31-33 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 34-36 выделяют напряжения промежуточной (разностной) частоты:Combination frequency voltages are generated at the outputs of the mixers 31-33. Amplifiers 34-36 allocate intermediate (difference) frequency voltages:
К1 - коэффициент передачи смесителейK 1 - transfer ratio of mixers
ωпр=ωс-ωг1=ωг2-ωс - промежуточная частотаω pr = ω s -ω g1 = ω g2 -ω s - 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 входов гетеродинов 29 и 30 подаются на два входа перемножителя 37, на выходе которого образуется напряжение,Voltages u g1 (t) and u g2 (t) from the second inputs of local oscillators 29 and 30 are fed to two inputs of the multiplier 37, at the output of which a voltage is generated,
uг(t)=Uг⋅cos[(ωг2-ωг1)t+φг]=Uг⋅cos[(2ωпрt+φг),u r (t) = U r ⋅cos [(ω z1 z2 -ω) t + φ r] = U r ⋅cos [(2ω t + φ pr g)
где Where
К2 - коэффициент передачи перемножителя;K 2 - coefficient of transmission of the multiplier;
φг=φг2-φг1,φ г = φ г2 -φ г1 ,
которое выделяется узкополосным фильтром 38.which is distinguished by a narrow-
Напряжения Uup1(t) и Uup2(t), Uup1(t) и Uup3(t), Uup2(t) и Uup3(t) с выходов усилителей 34, 35 и 36 промежуточной частоты подаются на входы перемножителей 39, 40 и 58, на выходах которых образуются напряжения:Voltages U up1 (t) and U up2 (t), U up1 (t) and U up3 (t), U up2 (t) and U up3 (t) from the outputs of
где - d1, d2, d3 - измерительные базы,where - d 1 , d 2 , d 3 - measuring bases,
- длина волны, - wavelength,
α, β, ψ - угловые координаты (азимут, угол места и угол ориентации) источника излучения сигнала бедствия, которые выделяются узкополосными фильтрами 41, 42 и 59 соответственно.α, β, ψ - angular coordinates (azimuth, elevation and orientation angle) of the source of the distress signal, which are allocated by narrow-
Напряжения Uup1(t) и Uup2(t), Uup1(t) и Uup3(t), Uup2(t) и Uup3(t) одновременно поступают на два входа блоков 43, 44 и 56 корреляторов, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R1(τ), R2(τ) и R3(τ) соответственно. Указанные напряжения поступают на входы пороговых блоков 45, 46 и 57, где сравниваются с пороговыми напряжениями Uпор1.The voltages U up1 (t) and U up2 (t), U up1 (t) and U up3 (t), U up2 (t) and U up3 (t) are simultaneously supplied to two inputs of the correlator blocks 43, 44 and 56, to the outputs of which form voltages proportional to the correlation functions R 1 (τ), R 2 (τ) and R 3 (τ), respectively. These voltages are fed to the inputs of the
Так как канальные напряжения Uup1(t) и Uup2(t), Uup1(t) и Uup3(t), Uup2(t) и Uup3(t) образуются одним и тем же сигналом бедствия, принимаемым по основному каналу на несущей частоте ωc, то между ними существует сильная корреляционная связь. Выходные напряжения блоков 43, 44 и 56 корреляторов достигают максимального значения и превышают пороговый уровень Uпор1 в пороговых блоках 45, 46 и 57.Since the channel voltages U up1 (t) and U up2 (t), U up1 (t) and U up3 (t), U up2 (t) and U up3 (t) are formed by the same distress signal received from the main channel at the carrier frequency ω c , then there is a strong correlation between them. The output voltages of the correlator blocks 43, 44 and 56 reach their maximum value and exceed the threshold level U pore1 in the threshold blocks 45, 46 and 57.
При превышении порогового напряжения Uпор1 в пороговых блоках 45, 46 и 57 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 47, 48 и 60, открывая их. В исходном состоянии ключи 47, 48, 51, 52, 60 и 62 всегда закрыты.When the threshold voltage U por1 is exceeded, constant voltages are formed in the
На вторых выходах блоков 43, 44 и 56 корреляторов формируются напряжения, пропорциональных корреляционным функциям R4(τ), R5(τ) и R6(τ). Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат αo, βo и ψo соответственно. И только при этих значениях в пороговых блоках 49, 50 и 61 формируются постоянные напряжения, которые поступаю на управляющие входы ключей 51, 52 и 62, открывая их.At the second outputs of the
При этом напряжения U4(t), U5(t) и U6(t) с выходов узкополосных фильтров 41, 42 и 59 через открытые ключи 47 и 51, 48 и 52, 60 и 62 посещают на первые входы фазометров 53, 54 и 63, на вторые входы которых подается напряжение Ur(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Фазометры 53, 54 и 63 измеряют фазовые сдвиги Δφ1, Δφ2 и Δφ3, которые фиксируются блоком 55 регистрации.In this case, the voltages U 4 (t), U 5 (t) and U 6 (t) from the outputs of the narrow-
Зная высоту h полета летательного аппарата, который может использоваться в качестве пункта контроля, и, измерив угловые координаты α, β и ψ, можно точно и однозначно определить координаты источника излучения сигнала бедствия (человека, терпящего бедствие на воде) (фиг. 6).Knowing the flight altitude h of the aircraft, which can be used as a control point, and by measuring the angular coordinates α, β and ψ, it is possible to accurately and unambiguously determine the coordinates of the source of radiation of the distress signal (a person in distress on the water) (Fig. 6).
Описанная выше работа приемника соответствует случаю приема полезного сигнала бедствия по основному каналу на частоте ωc.The above-described operation of the receiver corresponds to the case of receiving a wanted distress signal over the main channel at a frequency ω c .
Если ложные сигналы (помехи) поступают по первому зеркальному каналу на частоте ωз1:If false signals (interference) arrive through the first mirror channel at a frequency ω h1 :
то на выходе смесителей 31, 32 и 33 образуются следующие напряжения:then the following voltages are generated at the output of
ωup=ωг1-ωз1 - промежуточная частота;ω up = ω g1 -ω h1 - intermediate frequency;
3ωup=ωг2-ωз1 - утроенной значение промежуточной частоты;3ω up = ω г2 -ω З1 - three times the value of the intermediate frequency;
φup4=φг1-φ7; φup5=φг2-φ8; φup6=φг2-φ9 φ up4 = φ r1 -φ 7; φ up5 = φ r2 -φ 8; φ up6 = φ r2 -φ 9
Однако только напряжение Uup4(t) попадает в полосу пропускания первого усилителя 34 промежуточной частоты и на первые входы блоков 43 и 44 корреляторов. Выходные напряжения блоков 43 и 44 корреляторов равны нулю. Ключи 47 и 48 не открываются и ложные сигналы (помехи), поступающие по первому зеркальному каналу на частоте ωз1, подавляются.However, only the voltage U up4 (t) falls into the passband of the
Если ложные сигналы (помехи) поступают по второму зеркальному каналу на частоте ωз2:If false signals (interference) arrive through the second mirror channel at a frequency ω z2 :
то на выходе смесителей 31, 32 и 33 образуются следующие напряжения:then the following voltages are generated at the output of
3ωup=ωз2-ωг1 - утроенной значение промежуточной частоты3ω up = ω З2 -ω г1 - three times the value of the intermediate frequency
ωup=ωз2-ωг2 - промежуточная частотаω up = ω z2 -ω g2 - intermediate frequency
φup7=φг2-φ10; φup8=φг2-φ11; φup9=φг2-φ12 φ up7 = φ 10 -φ r2; φ up8 = φ 11 -φ r2; φ up9 = φ 12 -φ r2
Однако только напряжения Uup8(t) и Uup9(t) попадают в полосу пропускания усилителей 35 и 36 промежуточной частоты и на входы блоков 43, 44 и 56 корреляторов. Выходные напряжения блоков 43, 44 и 56 корреляторов равны нулю. Ключи 47, 48 и 60 не открываются и ложные сигналы (помехи), поступающие по второму зеркальному каналу на частоте ωз2, подавляются.However, only the voltages U up8 (t) and U up9 (t) fall into the passband of the
По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по первому комбинационному каналу на частоте ωk1 или по второму комбинационному каналу на частоте ωk2 или по любому другому дополнительному каналу.For a similar reason, spurious signals (interference) received via the first combinational channel at a frequency ω k1 or via the second combinational channel at a frequency ω k2 or via any other additional channel are suppressed.
Если ложные сигналы (помехи) одновременно поступают по первому ωз1 и второму ωз2 зеркальным каналам, то напряжения Uup4(t), Uup8(t) и Uup9(t) попадают в полосы пропускания усилителей 34, 35 и 36 промежуточной частоты и на входы блоков 43, 44 и 56 корреляторов.If false signals (interference) are simultaneously received through the first ω h1 and the second ω h2 mirror channels, then the voltages U up4 (t), U up8 (t) and U up9 (t) fall into the passbands of
Однако указанные напряжения образованы различными ложными сигналами (помехами), принимаемыми на разных частотах ωз1 и ωз2, поэтому между ними существует слабая корреляционная связь. Выходные напряжения блоков 43, 44 и 56 корреляторов не достигают максимальные значений и не превышают порогового уровня Uпор1 в пороговых блоках 45, 46 и 57. Ключи 47, 48 и 60 не открываются и ложные сигналы (помехи), поступающие одновременно по первому и второму зеркальным каналам на частотах ωз1 и ωз2, подавляются.However, these voltages are formed by various false signals (interference) received at different frequencies ω h1 and ω h2 , therefore there is a weak correlation between them. The output voltages of the
По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), одновременно поступающие по двум любым дополнительным каналам приема.For a similar reason, false signals (interference), simultaneously arriving through any two additional reception channels, are suppressed.
Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает точное и однозначное определение местоположения источника радиоизлучений (ИРИ), который размещен на человека, терпящим бедствие на воде. Это достигается использованием трех измерительных баз d1, d2 и d3, размещаемых в азимутальной, угломестной и гипотенузной плоскостях соответственно в виде прямоугольного треугольника.Thus, the proposed system, in comparison with the prototype and other technical solutions for a similar purpose, provides an accurate and unambiguous determination of the location of the radio emission source (RRI), which is placed on a person in distress on the water. This is achieved by using three measuring bases d 1 , d 2 and d 3 , placed in the azimuthal, elevation and hypotenuse planes, respectively, in the form of a right-angled triangle.
При этом точность местоположения источника радиоизлучений достигается увеличением относительного размера измерительных баз d1/λ, d2/λ и d3/λ, а возникающая при этом неоднозначность отсчета угловых координат источника радиоизлучений, присущая фазовому методу пеленгации, устраняется корреляционной обработкой принимаемых сигналов. За счет корреляционной обработки принимаемых сигналов устраняются и ложные сигналы (помехи), поступающие по дополнительным каналам приема.In this case, the accuracy of the location of the radio emission source is achieved by increasing the relative size of the measuring bases d 1 / λ, d 2 / λ and d 3 / λ, and the resulting ambiguity in the angular coordinates of the radio emission source, inherent in the phase direction finding method, is eliminated by the correlation processing of the received signals. Due to the correlation processing of the received signals, false signals (interference) coming through additional reception channels are also eliminated.
Принцип определения местоположения источников радиоизлучений пассивным методом отличается новизной, оригинальностью и может найти широкое практическое применение в различных областях радиолокации и радионавигации.The principle of determining the location of radio emission sources by the passive method differs in novelty, originality and can find wide practical application in various fields of radar and radio navigation.
Тем самым функциональные возможности известной системы расширены.Thereby, the functionality of the known system is expanded.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020106558A RU2731669C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | System for detecting and locating a person in distress on water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020106558A RU2731669C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | System for detecting and locating a person in distress on water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2731669C1 true RU2731669C1 (en) | 2020-09-07 |
Family
ID=72421820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020106558A RU2731669C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | System for detecting and locating a person in distress on water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2731669C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62213323A (en) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Nisshin Denki Seisakusho:Kk | Rescue signal transmitter |
RU2418714C2 (en) * | 2009-06-16 | 2011-05-20 | Виктор Иванович Дикарев | System for detecting person suffering distress on water |
RU2458815C1 (en) * | 2011-03-21 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество "Авангард" | System for detecting and locating person in distress |
RU2521456C1 (en) * | 2012-12-03 | 2014-06-27 | Вячеслав Адамович Заренков | System for detecting and locating human suffering distress in water |
CN110466718A (en) * | 2019-08-12 | 2019-11-19 | 西安交通大学 | A kind of drowned rescue device that can automatically track swimmer |
-
2020
- 2020-02-11 RU RU2020106558A patent/RU2731669C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62213323A (en) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Nisshin Denki Seisakusho:Kk | Rescue signal transmitter |
RU2418714C2 (en) * | 2009-06-16 | 2011-05-20 | Виктор Иванович Дикарев | System for detecting person suffering distress on water |
RU2458815C1 (en) * | 2011-03-21 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество "Авангард" | System for detecting and locating person in distress |
RU2521456C1 (en) * | 2012-12-03 | 2014-06-27 | Вячеслав Адамович Заренков | System for detecting and locating human suffering distress in water |
CN110466718A (en) * | 2019-08-12 | 2019-11-19 | 西安交通大学 | A kind of drowned rescue device that can automatically track swimmer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5010343A (en) | Method and device in the antenna and receiving system of a radio theodolite | |
US2406953A (en) | System for determining the position of an object in space | |
US3495260A (en) | Position location system and method | |
RU2418714C2 (en) | System for detecting person suffering distress on water | |
RU2731669C1 (en) | System for detecting and locating a person in distress on water | |
US3936828A (en) | VLF navigation system | |
Chaves et al. | Polarimetric UAV-deployed FMCW radar for buried people detection in rescue scenarios | |
RU2240950C1 (en) | Device for searching for man in distress | |
RU2355599C1 (en) | Human detection system for maritime distresses | |
RU2518174C2 (en) | Query-based method of measuring radial velocity and position of glonass global navigation system satellite and system for realising said method | |
US3931622A (en) | Voice-modulated transponder system | |
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 | |
RU2193990C2 (en) | System for finding marine disaster | |
RU2299832C1 (en) | Man-overboard detection system | |
RU2363614C1 (en) | System to detect person in marine disaster | |
RU2372245C2 (en) | System for detection of person suffering distress on water | |
RU2521456C1 (en) | System for detecting and locating human suffering distress in water | |
RU2448017C1 (en) | System for detecting person in distress in water | |
RU2444461C1 (en) | System for detecting and locating person in distress on water | |
US3975736A (en) | Radio theodolite angle measuring apparatus | |
RU2381138C2 (en) | System for detection of human being suffering distress on water | |
RU2177437C1 (en) | System for detection and location of human suffering a distress on water | |
RU2402787C1 (en) | Method of finding vessels in distress | |
RU2226479C2 (en) | System for detection and determination of position of man in distress |