Аварийный радиомаяк

 

Использование: в радиотехнике для передачи информации через искусственные спутники Земли международной системы "КОСПАС-САРСАТ" на станции приема и обработки информации для определения координат воздушных судов, терпящих бедствие. Технический результат заключается в том, что позволяет снизить вероятность ложных срабатываний, повысить точность определения координат места катастрофы и сократить время поиска потерпевших бедствие при одновременном упрощении изготовления радиомаяка, снижении стоимости и повышении надежности его эксплуатации за счет того, что аварийный радиомаяк, содержит блок ввода сигнала активизации радиомаяка, сумматор, блок постоянной памяти, формирователь кода времени, преобразователь параллельного кода в последовательный, формирователь управляющего напряжения, передатчик спутникового канала, формирователь модулирующего сигнала, передатчик приводного канала, дуплексер, антенну, приемник навигационных сигналов от системы Global Positioning System и/или ГЛОНАСС, блок оперативной памяти, блок автономного питания с устройством включения, блок формирования сигнала аварийной перегрузки, при этом блок ввода сигнала активизации радиомаяка, сумматор, блок постоянной памяти, формирователь кода времени, преобразователь параллельного кода в последовательный, формирователь управляющего напряжения, формирователь модулирующего сигнала и блок оперативной памяти могут быть выполнены на базе микропроцессора, радиомаяк может быть снабжен пультом дистанционного управления и размещен в ударопрочном и пожаростойком контейнере. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для передачи информации (сигналов бедствия, кодов принадлежности и координат объектов, терпящих бедствие) через искусственные спутники Земли международной системы "КОСПАС- САРСАТ" на станции приема и обработки информации для определения координат воздушных судов, терпящих бедствие.

Известен аварийный радиобуй, содержащий блок ввода сигнала активизации радиобуя (устройство набора бедствия), первый выход которого соединен со входом блока постоянной памяти, выходы которого соединены с первыми входами первого сумматора, первый задающий кварцевый генератор, выход которого соединен с первым входом амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с первым выходом блока ввода сигнала активизации радиобуя, выход амплитудного модулятора соединен со входом первого усилителя мощности, кроме того, радиобуй содержит второй задающий кварцевый генератор, формирователь управляющего напряжения и второй усилитель мощности, причем выходы первого и второго усилителей через дуплексер подключены к антенне. (Международная космическая радиотехническая система обнаружения терпящих бедствие. Под ред. Шебшаевича B.C. - М.: Радио и связь, 1987, с.121-124, рис. 6.4 и 6.5.).

Недостатками известного устройства являются невозможность его автоматического включения по показателям датчиков аварийной ситуации, отсутствие возможности определения времени, прошедшего с момента аварии, недостаточная технологичность при изготовлении радиобуя и высокие массогабаритные показатели.

Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче к предложенному является аварийный радиобуй, содержащий блок ввода сигнала активизации радиобуя, первый выход которого соединен со входом блока постоянной памяти, выходы которого соединены с первыми входами первого сумматора, первый задающий кварцевый генератор, выход которого соединен с первым входом амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с первым выходом блока ввода сигнала активизации радиобуя, выход амплитудного модулятора соединен со входом первого усилителя мощности, второй задающий кварцевый генератор, формирователь управляющего напряжения и второй усилитель мощности, выходы первого и второго усилителей через дуплексер подключены к антенне; при этом в аварийный радиобуй введены формирователь кода времени, блок делителей частоты, преобразователь параллельного кода в последовательный, формирователь модулирующего сигнала, фазовый детектор, второй сумматор, усилитель постоянного тока, управляемый генератор, умножитель частоты на два и делитель частоты с коэффициентом деления 40. (Патент РФ N 2060512, G 01 S 1/68, 1996).

Недостатками известного устройства являются сравнительно высокая вероятность ложных срабатываний радиобуя, низкая точность определения координат объектов, терпящих бедствие, значительные время и стоимость поиска при его использовании, а также сложность изготовления устройства.

Задачей изобретения является создание аварийного радиомаяка для терпящих бедствие воздушных судов, который позволит снизить вероятность ложных срабатываний, повысить точность определения координат места катастрофы и сократить время поиска потерпевших бедствие при одновременном упрощении изготовления радиомаяка, снижении стоимости и повышении надежности его эксплуатации.

Сущность изобретения заключается в том, что аварийный радиомаяк, содержащий блок ввода сигнала активизации радиомаяка, второй выход которого соединен со вторым входом сумматора, блок постоянной памяти, N выходов которого соединены с первыми N входами сумматора, формирователь кода времени, N выходов которого соединены с третьими N входами сумматора, N выходов которого соединены с N входами преобразователя параллельного кода в последовательный, выход которого соединен со входом формирователя управляющего напряжения, выход которого в свою очередь соединен со входом модулирующего сигнала передатчика спутникового канала, формирователь модулирующего сигнала, выход которого соединен со входом модулирующего сигнала передатчика приводного канала, причем выходы передатчиков спутникового и приводного каналов через дуплексер подключены к антенне, снабжен приемником навигационных сигналов от системы Global Positioning System (GPS) и/или ГЛОНАСС, блоком оперативной памяти и блоком автономного питания с устройством включения, блок ввода сигнала активизации радиомаяка снабжен блоком формирования сигнала аварийной перегрузки, выход приемника навигационных сигналов через блок оперативной памяти соединен с четвертым входом сумматора, вход блока автономного питания с устройством включения соединен с первым выходом блока ввода сигнала активизации радиомаяка, а выходы - со входами формирователя кода времени, блоков постоянной и оперативной памяти, формирователя модулирующего сигнала и входами питания передатчиков спутникового и приводного каналов, при этом аварийный радиомаяк может быть размещен в ударопрочном и пожаростойком контейнере и снабжен пультом дистанционного управления, соединенным с блоком ввода сигнала активизации радиомаяка.

На фиг. 1 представлена функциональная схема аварийного радиомаяка; на фиг.2 - блок ввода сигнала активизации радиомаяка.

Аварийный радиомаяк (см. фиг.1) содержит блок ввода сигнала активизации радиомаяка 1, сумматор 2, блок постоянной памяти 3, формирователь кода времени 4, преобразователь параллельного кода в последовательный 5, формирователь управляющего напряжения 6, передатчик спутникового канала (ПРД 406) 7, формирователь модулирующего сигнала 8, передатчик приводного канала (ПРД 121,5)9, дуплексер 10, антенну 1, приемник навигационных сигналов от системы Global Positioning System (GPS) и/или ГЛОНАСС 12, блок оперативной памяти 13, блок автономного питания 14 с устройством включения 15, блок формирования сигнала аварийной перегрузки 16 и может быть снабжен пультом дистанционного управления 17. Блок ввода сигнала активизации радиомаяка 1, сумматор 2, блок постоянной памяти 3, формирователь кода времени 4, преобразователь параллельного кода в последовательный 5, формирователь управляющего напряжения 6, формирователь модулирующего сигнала 8 и блок оперативной памяти 13 могут быть выполнены на базе микропроцессора.

Аварийный радиомаяк может быть размещен в ударопрочном и пожаростойком контейнере.

Блок ввода сигнала активизации радиомаяка 1 (см. фиг. 2) содержит блок датчиков автоматического включения 18, кнопку ручного включения 19, блок датчиков аварийной перегрузки 20, программируемый блок постоянной памяти 21, два оперативных элемента памяти 22 и 23, измеритель амплитуды импульса аварийной перегрузки 24, измеритель длительности импульса аварийной перегрузки 25, вычислитель 26, задатчик порогового кода 27, устройство сравнения 28, трехвходовый элемент ИЛИ 29 и двухвходовый элемент ИЛИ 30, причем выход каждого датчика автоматического включения блока 18 соединен с соответствующим входом программируемого блока постоянной памяти 21, выход которого соединен со входом оперативного элемента памяти 22, выход кнопки ручного управления 19 соединен со входом оперативного элемента памяти 23, блок датчиков аварийной перегрузки 20 содержит датчики аварийной перегрузки по осям "X", "Y" и "Z", сигналы от каждого из которых поступают на измеритель амплитуды импульса аварийной перегрузки 24 и измеритель длительности импульса аварийной перегрузки 25, выходы которых соединены со входами вычислителя 26, выход которого соединен с первым входом устройства сравнения 28, со вторым входом которого соединен выход задатчика порогового кода 27. Выход оперативного элемента памяти 22 соединен с первыми входами трехвходового элемента ИЛИ 29 и двухвходового элемента ИЛИ 30, выход оперативного элемента памяти 23 соединен со вторым входом трехвходового элемента ИЛИ 29, выход устройства сравнения 28 соединен с третьим входом трехвходового элемента ИЛИ 29 и со вторым входом двухвходового элемента ИЛИ 30, выход которого является вторым выходом блока ввода сигнала активизации радиомаяка 1, а выход трехвходового ИЛИ 29 является первым выходом блока ввода сигнала активизации радиомаяка 1. В случае снабжения радиомаяка устройством дистанционного управления 17, его выход соединен с выходом кнопки ручного включения 19, а вход - с первым выходом блока ввода сигнала активизации радиомаяка 1.

Формирователь кода времени 4 выполнен в виде программируемого блока, формирующего код, содержащий информацию о количестве 15-минутных интервалов, пришедших с момента аварии.

Преобразователь параллельного кода в последовательный 5 может быть выполнен в виде сдвигового регистра. Формирователь управляющего напряжения 6 может быть выполнен в виде усилителя напряжения.

Формирователь модулирующего сигнала 8 формирует общепринятый аварийный сигнал "вау-вау", который представляет собой частотно-модулированный сигнал в диапазоне частот от 300 Гц до 3 кГц.

Приемник навигационных сигналов от системы GPS и/или ГЛОНАСС 12 содержит приемную антенну.

В качестве блока автономного питания используется сменная кассета, в состав которой входят, например, тионил-хлорид литиевые элементы питания емкостью 16А/ч.

Пульт дистанционного управления 17 содержит кнопки для изменения режима работы радиомаяка и элементы световой и звуковой индикации.

В аварийном радиомаяке (см. фиг. 1) первый выход блока ввода сигнала активизации радиомаяка 1, соединен со входом устройства включения 15 блока автономного питания 14, выход которого соединен со входами формирователя кода времени 4, блоков постоянной 3 и оперативной 13 памяти, формирователя модулирующего сигнала 8 и входами питания передатчиков спутникового 7 и приводного 9 каналов, второй выход блока ввода сигнала активизации радиомаяка 1 соединен со вторым входом сумматора 2, N выходов блока постоянной памяти 3 соединены с первыми N входами сумматора 2, N выходов формирователя кода времени 4, соединены с третьими N входами сумматора 2, N выходов которого соединены с N входами преобразователя параллельного кода в последовательный 5, выход которого соединен со входом формирователя управляющего напряжения 6, выход которого в свою очередь соединен со входом модулирующего сигнала передатчика спутникового канала 7, выход формирователя модулирующего сигнала 8 соединен со входом модулирующего сигнала передатчика приводного канала 9, причем выходы передатчиков спутникового 7 и приводного 9 каналов через дуплексер 10 подключены к антенне 11. Выход приемника навигационных сигналов от системы Global Positioning System и/или ГЛОНАСС 12 соединен со входом блока оперативной памяти 13, выход которого соединен с четвертым входом сумматора 2.

Аварийный радиомаяк работает следующим образом. В результате воздействия на датчики автоматического включения блока 18 либо на кнопку ручного включения 19, либо на датчики аварийной перегрузки 20 (см. фиг.2) блок ввода сигнала активизации радиомаяка 1 вырабатывает потенциальный сигнал активизации радиомаяка. Этот сигнал включает устройство включения 15 блока автономного питания 14, которое запускает блок постоянной памяти 3, формирующий постоянную часть сообщения, передаваемого радиомаяком на частоте 406 МГц, формирователь кода времени 4, осуществляющий отсчет времени с момента активизации радиомаяка, формирователь модулирующего сигнала 8 и подает питание на передатчики спутникового 7 и приводного 9 каналов, тем самым разрешает излучение сигнала для ближнего привода спасательных средств. Таким образом организуется периодическая попеременная работа передатчиков радиомаяка.

Для работы аварийного радиомаяка по спутниковому каналу на частоте 406 МГц сигнал несущей частоты формируется в передатчике спутникового канала 7, сигнал с выхода формирователя управляющего напряжения 6 поступает на вход модулирующего сигнала передатчика спутникового канала 7, с выхода которого через дуплексер 10 он поступает в антенну 11.

Для работы аварийного радиомаяка на приводном канале на частоте 121,5 МГц сигнал несущей частоты формируется в передатчике приводного канала 9, на вход модулирующего сигнала которого поступает сигнал формирователя модулирующего сигнала 8, а с выхода передатчика приводного канала 9 сигнал через дуплексер 10 поступает в антенну 11.

Сигнал от приемника навигационных сигналов 12 записывается в блоке оперативной памяти 13 и поступает на четвертый вход сумматора 2.

Блок ввода сигнала активизации радиомаяка 1 (см. фиг. 2) работает следующим образом.

При срабатывании одного или нескольких датчиков автоматического включения блока 18 на его выходе появляется параллельный код, который поступает на соответствующие адресные входы программируемого блока постоянной памяти 21 и по адресу выбирает информацию, которая записывается в оперативном элементе памяти 22 и поступает на первый вход двухвходового ИЛИ 30 и первый вход трехвходового ИЛИ 29.

При нажатии кнопки 19 ручного включения или с пульта дистанционного управления 17 информация записывается в оперативном элементе памяти 23 и поступает на второй вход трехвходового ИЛИ 29.

При срабатывании одного или нескольких датчиков аварийной перегрузки 20 сигналы поступают в измерители амплитуды импульса аварийной перегрузки 24 и длительности импульса аварийной перегрузки 25, с выходов которых сигналы поступают на входы вычислителя 26, где происходит вычисление произведения амплитуды на длительность импульса аварийной перегрузки, с выхода вычислителя 26 текущий сигнал поступает на первый вход устройства сравнения 28, на второй вход которого поступает сигнал от задатчика порогового кода 27. Если величина текущего сигнала превышает значение порогового сигнала от задатчика, на выходе устройства сравнения 28 появляется сигнал активизации, который поступает на второй вход двухвходового ИЛИ 30 и третий вход трехвходового ИЛИ 29, выходы которых являются первым и вторым выходами блока ввода сигнала активизации радиомаяка 1 соответственно. Сигнал с первого выхода блока ввода сигнала активизации радиомаяка 1 поступает на устройство включения 15 блока автономного питания 14 и на вход пульта дистанционного управления 17.

Таким образом аварийный радиомаяк обеспечивает передачу сигналов бедствия и данные о воздушных судах на частотах 406 МГц и 121,5 МГц в автоматическом режиме по срабатыванию датчиков перегрузки и при включении переносного аварийного радиомаяка с пульта дистанционного управления вручную оставшимися в живых членами экипажа или пассажирами.

Промышленная применимость аварийного радиомаяка обеспечивается за счет большого спроса в стране и за рубежом из-за отсутствия насыщенности рынка данным видом продукции.

Предложенное устройство позволит снизить вероятность ложных срабатываний, повысить точность определения координат места катастрофы и сократить время поиска потерпевших бедствие при одновременном упрощении изготовления радиомаяка, снижении стоимости и повышении надежности его эксплуатации, в том числе, за счет выполнения большинства блоков радиомаяка на базе микропроцессора.

Формула изобретения

1. Аварийный радиомаяк, содержащий блок ввода сигнала активизации радиомаяка, второй выход которого соединен со вторым входом сумматора, блок постоянной памяти, N выходов которого соединены с первыми N входами сумматора, формирователь кода времени, N выходов которого соединены с третьими N входами сумматора, N выходов которого соединены с N входами преобразователя параллельного кода в последовательный, выход которого соединен с входом формирователя управляющего напряжения, выход которого, в свою очередь, соединен со входом модулирующего сигнала передатчика спутникового канала, формирователь модулирующего сигнала, выход которого соединен с входом модулирующего сигнала передатчика приводного канала, причем выходы передатчиков спутникового и приводного каналов через дуплексер подключены к антенне, отличающийся тем, что он снабжен приемником навигационных сигналов от системы Global Positioning System и/или ГЛОНАСС, блоков оперативной памяти и блоком автономного питания с устройством включения, блок ввода сигнала активизации радиомаяка снабжен блоком формирования сигнала аварийной перегрузки, выход приемника навигационных сигналов через блок оперативной памяти соединен с четвертым входом сумматора, вход блока автономного питания с устройством включения соединен с первым выходом блока ввода сигнала активизации радиомаяка, а выходы - со входами формирователя кода времени, блоков постоянной и оперативной памяти, формирователя модулирующего сигнала и входами питания передатчиков спутникового и приводного каналов.

2. Аварийный радиомаяк по п.1, отличающийся тем, что блок ввода сигнала активизации радиомаяка, сумматор, блок постоянной памяти, формирователь кода времени, преобразователь параллельного кода в последовательный, формирователь управляющего напряжения, формирователь модулирующего сигнала и блок оперативной памяти выполнены на базе микропроцессора.

3. Аварийный радиомаяк по п.1 или 2, отличающийся тем, что снабжен пультом дистанционного управления, соединенным с блоком ввода сигнала активизации радиомаяка.

4. Аварийный радиомаяк по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что размещен в ударопрочном и пожаростойком контейнере.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 35-2003

Извещение опубликовано: 20.12.2003