Аварийный радиомаяк

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для передачи аварийного сообщения через искусственные спутники Земли системы КОСПАС-САРСАТ на станции приема и обработки информации аварийного сообщения (СПОИ). Технический результат - уменьшение потребляемой энергии радиомаяка и повышение технологичности при его производстве. Устройство содержит блок автономного питания, включающий первичный источник питания и модуль ионисторов, приемопередающий модуль, включающий блок формирователя аварийной посылки, блок управления и обработки, блок индикации и сигнализации, навигационный приемник с приемной антенной, блок формирователя ближнего привода, блок контроля мощности и АФУ, антенный переключатель, блок антенно-согласующего устройства, передающую антенну, инфракрасный интерфейс, кнопку «Тест», кнопку «Авария», блок заряда ионисторов и блок формирователя напряжений. 4 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве аварийно-спасательного радиомаяка для передачи через искусственные спутники Земли системы КОСПАС-САРСАТ на станции приема и обработки информации (СПОИ) аварийного сообщения, содержащего координаты места аварии или бедствия, привода спасательных средств к месту бедствия и визуальной световой сигнализации для служб спасения.

Известен аварийно-спасательный радиомаяк, предназначенный для передачи информации (сигнала бедствия, кода принадлежности и координат объекта, терпящего бедствие) через искусственные спутники Земли системы международной системы КОСПАС-САРСАТ на станции приема и обработки информации [Патент РФ №2157546, кл. G01S 1/08, опубл. 10.10.2000].

Радиомаяк содержит пульт дистанционного управления, передающую антенну и радиомодуль, содержащий передатчик сигнала аварийного сообщения, программно-временное устройство, датчик перегрузки, подключенный к программному устройству, и блок автономного питания.

Недостатком известного радиомаяка является отсутствие возможности изменения литеры несущей частоты без замены задающего генератора и изменения конструкции передатчика, а также сложность в регулировке при серийном производстве.

Использование отдельных блоков для формирования кода времени, преобразователей параллельного кода в последовательный и прочих приводит к повышенному энергопотреблению.

Для получения требуемой фазовой модуляции требуется точная ручная подстройка, что значительно понижает технологичность при серийном производстве.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является аварийный радиомаяк, включающий модуль приемопередающий, имеющий в своем составе блок управления и обработки, соединенный через контакты с блоком формирования аварийной посылки в виде задающего генератора, полосового фильтра и усилителя мощности, блоком формирования сигнала ближнего привода, блоком контроля мощности, блоком индикации и сигнализации с проблесковым маяком, инфракрасным интерфейсом связи, кнопки "Тест" и "Авария", передающей антенной, навигационным приемником с приемной антенной и блоком автономного питания [Патент РФ №2496116, кл. G01S 1/08, опубл. 20.10.2013].

Блок управления и обработки включает в себя ПЛИС, ПЗУ, память конфигурации, АЦП и сформированные в цифровом виде модули из ПЛИС.

Блок формирования аварийной посылки содержит помимо задающего генератора, полосового фильтра и усилителя мощности так же синтезатор с ГУН, ЦАП, смеситель, ФНЧ и сформированный в цифровом виде модуль формирования сигнала модуляции в цифровом формате.

Блок формирования сигнала ближнего привода выполнен в виде синтезатора с ГУН.

Блок контроля мощности содержит датчик мощности и внешний АЦП.

Инфракрасный интерфейс связи выполнен в виде инфракрасного светодиода и сформированного в цифровом виде модуля из ПЛИС.

Известный аварийный радиомаяк имеет ряд недостатков.

Использование ПЛИС, ПЗУ и памяти конфигурации совместно с ЦАП для формирования аварийной посылки и сигнала ближнего привода предполагает достаточно большое энергопотребление при работе. Данное обстоятельство негативно сказывается на автономном времени работы радиомаяка или влечет за собой необходимость увеличения элементов питания, что негативно сказывается на массогабаритных характеристиках.

Входящий в состав навигационный приемник не поддерживает сервис обратной связи (Return Link Service - RLS) Galileo.

Использование синтезатора с ГУН совместно со вторым синтезатором с ГУН приводит к увеличению габаритов радиомаяка, что отрицательно сказывается на массогабаритных характеристиках.

В известном радиомаяке отсутствует индикация, которая необходима для информирования пользователя о режимах работы.

Блок контроля мощности, используемый в известном радиомаяке, не позволяет контролировать работоспособность антенно-фидерного устройства.

Техническими задачами заявляемого изобретения являются уменьшение потребляемой энергии радиомаяка и повышение технологичности при его производстве.

Кроме того, техническими задачами являются расширение функциональных возможностей маяка за счет применения современных технических решений и электронных компонентов, а также снижение его массогабаритных показателей.

Указанные задачи решаются тем, что в аварийном радиомаяке, включающем модуль приемопередающий, имеющий в своем составе блок управления и обработки, соединенный через контакты с блоком формирования аварийной посылки в виде задающего генератора, полосового фильтра и усилителя мощности, блоком формирования сигнала ближнего привода, блоком контроля мощности, блоком индикации и сигнализации с проблесковым маяком, инфракрасным интерфейсом связи, кнопки "Тест" и "Авария", передающей антенной со средствами согласования и коммутации, навигационным приемником с антенной приемной и блоком автономного питания с первичным источником питания, модуль приемопередающий дополнительно содержит блок заряда ионистров, блок управления и обработки содержит кварцевый генератор, часы реального времени, блок контроля подключения батареи и микроконтроллер с ARM-ядром, сформированными в цифровом виде модулями, соответствующими по функциям блокам радиомаяка, и блоком периферии, состоящим из формирователя тактовых частот ядра, цифро-аналогового преобразователя, двух аналого-цифровых преобразователей, энергонезависимой памяти и блока управления инфракрасным портом, средства согласования и коммутации передающей антенны выполнены в виде последовательно соединенных антенно-согласующего устройства и переключателя антенного, блок формирования аварийной посылки дополнительно содержит синтезатор с прямым цифровым синтезом, вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход соединен с полосовым фильтром, выход которого соединен с усилителем мощности, блок контроля мощности содержит направленный ответвитель, детектор 406 МГц и детектор 121,5 МГц, при этом вход ответвителя соединен с выходом усилителя мощности блока формирования аварийной посылки, два выхода соединены с двумя входами детектора 406 МГц, а третий выход соединен с входом переключателя антенного, вход детектора 121,5 МГц соединен с выходом усилителя мощности блока формирования сигнала ближнего привода, блок индикации и сигнализации дополнительно включает первый и второй трехцветные световые индикаторы и звуковой сигнализатор, блок формирования сигнала ближнего привода выполнен в виде соединенных последовательно микроэлектромеханического генератора, модулятора и усилителя мощности, выход которого соединен с входами детектора 121,5 МГц блока контроля мощности и переключателя антенного, а блок автономного питания дополнительно содержит модуль ионисторов, вход которого соединен с выходом блока заряда ионистров, а выход первичного источника питания соединен с входом блока заряда ионисторов, при этом навигационный приемник соединен двунаправленной шиной с первым контактом микроконтроллера, выход кварцевого генератора соединен через второй контакт с формирователем тактовых частот ядра блока периферии микроконтроллера, часы реального времени соединены двунаправленной шиной с третьим контактом микроконтроллера, выход блока контроля подключения батареи соединен с четвертым контактом микроконтроллера, инфракрасный интерфейс связи соединен через пятый контакт двунаправленной шиной с блоком управления инфракрасным портом блока периферии микроконтроллера, выходы кнопок "Тест" и "Авария" соединены соответственно с шестым и седьмым контактами микроконтроллера, входы проблескового маяка, первого и второго трехцветных световых индикаторов и звукового сигнализатора соединены соответственно с восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым контактами микроконтроллера, синтезатор с прямым цифровым синтезом блока формирования аварийной посылки соединен с двенадцатым контактом микроконтроллера двунаправленной шиной, а вход усилителя мощности соединен через тринадцатый контакт с выходом цифро-аналогового преобразователя блока периферии микроконтроллера, выходы детектора 406 МГц и детектора 121,5 МГц соединены соответственно через четырнадцатый и семнадцатый контакты с входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей блока периферии микроконтроллера, входы модулятора и усилителя мощности блока формирования сигнала ближнего привода соединены с шестнадцатым контактом микроконтроллера, вход микроэлектромеханического (МЭМ) генератора соединен с пятнадцатым контактом микроконтроллера, а вход блока заряда ионосторов соединен с восемнадцатым контактом микроконтроллера.

На фиг. 1 представлена структурная схема аварийного радиомаяка.

На фиг. 2 - структурная схема микроконтроллера.

На фиг. 3 - вид сверху аварийного радиомаяка в реализации персонального.

На фиг. 4 - вид снизу аварийного радиомаяка в реализации персонального.

Аварийный радиобуй, помещенный в корпус 1, содержит модуль приемопередающий 2, выполненный на печатной плате.

Антенна навигационная 3 размещена на печатной плате модуля приемопередающего 2 и своим выходом соединена с входом приемника навигационного 4.

Основным управляющим устройством на плате является микроконтроллер 5, который в свою очередь через двунаправленную шину первым контактом соединен с приемником навигационным 4.

Микроконтроллер 5, кварцевый генератор 6, часы реального времени 7 и блок контроля подключения батареи 8 входят в блок управления и обработки, выполняющий роль основного узла на приемопередающем модуле 2.

Кварцевый генератор 6, соединенный своим выходом со вторым контактом микроконтроллера 5 обеспечивает тактирование, часы реального времени 7, соединенные двунаправленной шиной с третьим контактом микроконтроллера 5, позволяют вести отсчет времени в реальном масштабе времени с высокой точностью, а блок контроля подключения батареи 8 соединен с четвертым контактом микроконтроллера 5.

Инфракрасный интерфейс связи (ИК интерфейс связи) 9 через двунаправленную шину соединен с пятым контактом микроконтроллера 5 и используется для чтения и записи данных.

Активация режимов самодиагностики осуществляется кнопкой «Тест» 10, выход которой подключен к шестому контакту микроконтроллера 5.

Активация режима авария производится кнопкой «Авария» 11, которая своим выходом подключена к седьмому контакту микроконтроллера 5.

Блок индикации и сигнализации содержит проблесковый маяк 12, трехцветный световой индикатор-1 13, трехцветный световой индикатор-2 14 и звуковой сигнализатор 15.

Для улучшения видимости аварийного радиомаяка в режиме аварии в темное время суток используется проблесковый маяк 12, вход которого соединен с восьмым контактом микроконтроллера 5.

Световую индикацию обеспечивают трехцветный световой индикатор-1 13, соединенный своим входом с девятым контактом микроконтроллера 5, и трехцветный

световой индикатор-2 14, соединенный своим входом с десятым контактом микроконтроллера 5.

Звуковую индикацию обеспечивает звуковой сигнализатор 15, вход которого соединен с одиннадцатым контактом микроконтроллера 5.

Для формирования сигнала аварийной посылки на частоте 406 МГц используется прямой цифровой синтез без преобразования частоты. Такой способ формирования позволяет, отказавшись от смесителя, необходимого для частотного преобразования, получить сигнал с высокими точностями установки по амплитуде, частоте и фазе. При этом данные параметры могут перестраиваться с высокой скоростью и с заранее известными величинами.

Модуляция сигнала на частоте 406 МГц осуществляется в блоке формирования аварийной посылки. В его состав входят синтезатор с прямым цифровым синтезом 16, соединенный своим первым входом через двунаправленную шину с двенадцатым контактом микроконтроллера 5. Второй вход синтезатора с прямым цифровым синтезом 16 подключен к выходу задающего генератора 17. Для фильтрации внеполосных излучений выход синтезатора с прямым цифровым синтезом 16 подключен к входу полосового фильтра (ПФ) 18. Выход полосового фильтра 18 соединен с первым входом усилителя мощности-1 (УМ-1) 19, в нем сформированный и отфильтрованный сигнал усиливается. Для возможности изменения коэффициента усиления и реализации функции автоматической регулировки усиления (АРУ) второй вход УМ-1 соединен с тринадцатым контактом микроконтроллера 5.

Выход УМ-1 19 соединен с первым входом направленного ответвителя 20. Первый выход направленного ответвителя 20 соединен с первым входом переключателя антенного 21.

Контроль мощностей сигналов и антенно-фидерного устройства осуществляется в блоке контроля мощности и антенно-фидерного устройства (АФУ).

Контроль мощности аварийной посылки осуществляется детектированием падающей и отраженной волн с помощью направленного ответвителя 20 и детектора 406 МГц 22. Для этого второй и третий выходы направленного ответвителя 20 соответственно соединены с первым и вторым входом детектора 406 МГц 22. Выход детектора 406 МГц соединен с четырнадцатым контактом микроконтроллера 12.

Для привода поисково-спасательной группы используется сигнал ближнего привода. Данный сигнал генерируется в блоке формирования сигнала ближнего привода. Для формирования несущей частоты 121,5 МГц используется микроэлектромеханический генератор (МЭМ генератор) 23 обладающий пониженным потреблением по сравнению с синтезаторами с генераторами, управляемыми напряжением. Управляющий сигнал на вход МЭМ генератора 23 подается с пятнадцатого контакта микроконтроллера 5. Выход МЭМ генератора 23 последовательно соединен с модулятором 24 и усилителем мощности-2 (УМ-2) 25, а на их вторые входы с шестнадцатого контакта микроконтроллера 5 подается модулирующий сигнал.

Выход усилителя мощности-2 25 соединен с входом детектора 121,5 МГц 26 и вторым входом переключателя антенного 21. Детектор 121,5 МГц 26 используется для контроля мощности сигнала ближнего привода, для этого его выход соединен с семнадцатым контактом микроконтроллера 12.

Коммутацию высокочастотных сигналов аварийной посылки и сигнала ближнего привода осуществляет переключатель антенный 21, выход которого соединен с входом антенно-согласующего устройства (АСУ) 27. Выход АСУ соединен с входом антенны передающей 28, с которой сигналы излучаются в пространство.

Первичный источник питания 29 входит в состав блока автономного питания 30, который служит для питания модуля приемопередающего и устанавливается в корпус 1 аварийного радиомаяка. Первичный источник питания 29 своим выходом через первый контакт блока автономного питания 30 соединен с первым входом блока заряда ионисторов 31, расположенного на модуле приемопередающем 2. Второй вход блока заряда ионисторов 31 соединен с восемнадцатым контактом микроконтроллера 5, с которого подается сигнал управления. Выход блока заряда ионисторов 31 через второй контакт блока автономного питания 30 соединен с входом модуля ионисторов 32.

Третий контакт блока автономного питания 30 является выходом и соединен с входом блока формирователя напряжений 33, расположенного на модуле приемопередающем 2.

Блок формирователя напряжения 33 формирует рабочие напряжения. На первом выходе формируется напряжение плюс 1,8 В, на втором - плюс 3,3 В, на третьем - плюс 3,6 В, на четвертом - плюс 7,2 В.

Микроконтроллер 5 содержит сформированные в цифровом виде модуль 34 декодирования сообщений навигационного приемника, модуль 35 формирования аварийной посылки, модуль 36 формирования сигнала ближнего привода, модуль 37 управления ионисторами, модуль 38 управления часами реального времени, модуль 39 контроля питания, модуль 40 индикации и сигнализации, модуль 41 контроля кнопок, модуль 42 автоматической регулировки усиления (АРУ), модуль 43 контроля мощности 406 МГц и антенно-фидерного устройства (АФУ), модуль 44 контроля мощности 121,5 МГц.

В кристалле микроконтроллера 5 выполнен аппаратно блок периферии, включающий формирователь тактовый частот ядра 45, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 46, аналого-цифровой преобразователь-1 (АЦП-1) 47, аналого-цифровой преобразователь-2 (АЦП-2) 48, энергонезависимую память 49 и блок 50 управления инфракрасным портом. Основным узлом микроконтроллера 5 является ARM-ядро 51.

Модуль 34 декодирования сообщений навигационного приемника соединен с первым контактом микроконтроллера 5 двунаправленной шиной.

Модуль 35 формирования аварийной посылки соединен с двенадцатым контактом микроконтроллера 5.

Модуль 36 формирования сигнала ближнего привода соединен с пятнадцатым и шестнадцатым контактами микроконтроллера 5.

Модуль 37 управления ионисторами соединен с восемнадцатым контактом микроконтроллера 5.

Модуль 38 управления часами реального времени соединен двунаправленной шиной с третьим контактом микроконтроллера 5.

Модуль 39 контроля питания соединен с четвертым контактом микроконтроллера 5.

Первый, второй, третий и четвертый выходы модуля 40 индикации и сигнализации соответственно соединены с восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым контактами микроконтроллера 5. Вход модуля 40 индикации и сигнализации соединен с первым выходом ARM-ядра 51.

Первый и второй входы модуля 41 контроля кнопок соответственно соединены с шестым и седьмым контактами микроконтроллера 5. Выход модуля 41 соединен со вторым входом ARM-ядра 51.

Выход модуля 43 контроля мощности 406 МГц и АФУ соединен с входом модуля 42 АРУ, выход которого в свою очередь соединен с входом ЦАП 46, выход которого соединен с тринадцатым контактом микроконтроллера 5. Четырнадцатый контакт микроконтроллера 5 соединен с входом ЦАП-1 47, а его выход соединен с входом модуля 43 контроля мощности 406 МГц и АФУ.

Семнадцатый контакт микроконтроллера 5 соединен с входом АЦП-2 48, выход которого соединен с входом модуля 44 контроля мощности 125,5 МГц.

Энергонезависимая память 49 из состава блока периферии соединена двунаправленной шиной с ARM-ядром 51.

Модуль 50 управления инфракрасными портами соединен двунаправленными шинами с ARM-ядром 51 с одной стороны и пятым контактом микроконтроллера 5 с другой.

Выходы микроконтроллера 51 EN и RST выдают сигналы разрешения и запрета соответственно на функционирование подключенных модулей.

Аварийный радиомаяк работает в следующих режимах:

- в основном режиме работы «АВАРИЯ»;

- в режимах встроенного контроля «ТЕСТ-1» и «ТЕСТ-2»;

- в дежурном режиме.

Для активации основного режима «АВАРИЯ», необходимо привести антенну 28 в рабочее положение, снять защитный колпачок с кнопки «Авария» 11 и удерживать кнопку не менее трех секунд. Переход радиомаяка в режим «АВАРИЯ» сопровождается световой и звуковой индикацией с помощью световых индикаторов 13 и 14 и звукового сигнализатора 15 из состава блока индикации и сигнализации. В режиме «АВАРИЯ» радиомаяк излучает аварийную посылку на частоте 406 МГц и сигнал ближнего привода на частоте 121,5 МГц. Также в данном режиме работает проблесковый маяк 12, формирующий вспышки света каждые три секунды.

Аварийный сигнал на частоте 406 МГц излучается с рандомизированным периодом от 47,5 до 52,5 секунд. Рандомизация осуществляется микроконтроллером 5, с помощью модуля 35 формирования аварийной посылки. Сигнал ближнего привода на частоте 121,5 МГц излучается непрерывно, за исключением моментов излучения аварийной посылки на 406 МГц. Время излучения аварийного сигнала на частоте 406 МГц составляет не менее 24 часов, время излучения приводного сигнала на частоте 121,5 МГц и работы проблескового маяка 12 составляет не менее 48 часов.

Переход в режим встроенного контроля осуществляется с помощью кнопки «Тест» 10. В зависимости от времени удержания кнопки, активируется подрежим «ТЕСТ-1» или «ТЕСТ-2». В подрежиме «ТЕСТ-1» проверяется работоспособность основных узлов аварийного радиомаяка:

- исправность и остаточная емкость блока автономного питания 30;

- исправность блока формирователя аварийной посылки;

- исправность антенны передающей 28;

- исправность блока формирователя сигнала ближнего привода;

Подрежим «ТЕСТ-2» дублирует проверку всех функциональных узлов режима «ТЕСТ-1» и дополняет ее проверкой работоспособности приемника навигационного 4 и антенны навигационной 3.

После подключения блока автономного питания 30 и до перехода в рабочий режим или выхода из режимов «АВАРИЯ» или «ТЕСТ-1», «ТЕСТ-2», аварийный радиобуй находится в дежурном режиме. Во время нахождения в дежурном режиме, часы реального времени 7 продолжают работать и предоставляют информацию о времени нахождения аварийного маяка в дежурном режиме. Помимо этого, блок контроля подключения батареи 8 с использованием модуля 39 контроля питания фиксирует факт замены автономного блока питания 30 и по показаниям часов реального времени 7 записывает в энергонезависимую память 49 из состава блока периферии в микроконтроллере 5 количество замен и интервалы между ними.

Помимо контроля замены блока автономного питания 30, часы реального времени 7 имеют встроенный будильник, который позволяет, используя трехцветный световой индикатор-1 13, трехцветный световой индикатор-2 14, а также звуковой сигнализатор 15 оповестить пользователя об истечении срока службы блока автономного питания 30.

В состав автономного блока питания 30 помимо первичного источника питания 29 входит модуль ионисторов 32, применение которого позволяет снизить импульсные нагрузки на первичный источник питания 30 и увеличить время работы аварийного радиомаяка. Заряд и коммутация ионисторов осуществляется блоком заряда ионисторов 31. Основным назначением модуля ионисторов 32 является обеспечение заявленного времени работы маяка при максимально низких заявленных температурах.

Помимо перечисленных режимов работы, у аварийного радиомаяка существует сервисный режим не доступный пользователю, активация которого осуществляется комбинацией нажатия кнопки «Тест» 10. Сервисный режим позволяет осуществлять управление всеми параметрами формируемых маяком сигналов, а также корректировать алгоритм работы маяка. Для осуществления настройки радиомаяка используется двусторонний канал связи, реализованный с помощью инфракрасного интерфейса связи 9. Совместно с регулировочной программой на базе персонального компьютера, осуществляется автоматическая регулировка и настройка параметров излучаемых маяком сигналов и запись настроек в энергонезависимую память 49 из состава блока периферии в микроконтроллере 5.

Аварийный радиомаяк оснащен двухдиапазонной антенной передающей 28. Применение направленного ответвителя 20 совместно с детектором 406 МГц 22 из состава блока контроля мощности и АФУ позволяет измерить уровень падающей и отраженной волн посредством АЦП-1 47, входящего в состав блока периферии из микроконтроллера 5. Анализ уровня падающей и отраженной волн позволяет помимо контроля мощности сигнала частоты 406 МГц, осуществлять контроль параметров антенно-фидерного устройства (АФУ), включающего антенный переключатель 21, блок антенно-согласующего устройства 27 и антенну передающую 28. На основании полученных данных, модуль 43 контроля мощности 406 МГц и АФУ в микроконтроллере 5 позволяет сделать вывод о работоспособности антенной системы. Совместная работа АЦП-1 47, модуля 43 контроля мощности 406 МГц и АФУ, модуля 42 АРУ и ЦАП 46 позволяют реализовать функцию автоматической регулировки усиления (АРУ), что делает возможным поддерживать выходную мощность аварийной посылки в необходимых пределах при просадке напряжения на блоке автономного питания 30. Поддержка уровня мощности аварийной посылки осуществляется путем изменения напряжения смещения на УМ-1 19.

Помимо прочего в состав модуля приемопередающего 2 входят антенна навигационная 3 и приемник навигационный 4. Встроенное программное обеспечение приемника навигационного 4 позволяет обрабатывать сигналы глобальных навигационных систем ГЛОНАСС, GPS и Galileo. Обработка сигналов Galileo включает в себя и работу с сервисом обратной связи (Return Link Service - RLS). Данные от приемника навигационного 4 обрабатываются модулем 34 декодирования сообщения навигационного приемника из состава микроконтроллера 5, и далее поступают в модуль 35 формирования аварийной посылки для кодирования в аварийное сообщение и передачи систему в КОСПАС-САРСАТ.

Контроль мощности сигнала частоты 121,5 МГц осуществляется по отдельному каналу, состоящему из детектора 26 и отдельного канала АЦП-2 48 из состава блока периферии в микроконтроллере 5.

Особенностью блока формирования сигнала ближнего привода частоты 121,5 МГц, является применение МЭМ генератора 23. Примененный генератор обладает пониженным энергопотреблением, хорошей стабильностью формируемой частоты и повышенной стойкостью к вибрационным нагрузкам. Применение генератора на частоту 121,5 МГц позволяет исключить из состава блока формирования сигнала ближнего привода дополнительный синтезатор с генератором, управляемым напряжением, и тем самым снизить энергопотребление.

Главной особенностью данного аварийного радиомаяка является применение микросхемы прямого цифрового синтеза для формирования аварийной посылки на частоте 406 МГц. Применение интегрированного решения позволяет существенно снизить количество функциональных узлов в схеме блока формирователя аварийной посылки и при этом позволяет формировать аварийный сигнал на любой из литерных частот. При этом выбор частоты осуществляется программно, путем записи данных в энергонезависимую память 49 из состава блока периферии в микроконтроллере 5 через двунаправленный ИК интерфейс связи 9.

Применение микросхемы прямого цифрового синтеза, позволяет получить практически любой вид модуляции и при этом не требует применения отдельных микросхем памяти и высокоскоростных цифро-аналоговых преобразователей. Что значительно улучшает энергоэффективность и массогабаритные показатели устройства.

Автоматическая регулировка и настройка за счет использования возможности оперативного перепрограммирования энергонезависимой памяти из микроконтроллера через двунаправленный инфракрасный интерфейс связи совместно с регулировочной программой на персональном компьютере значительно повышает технологичность при серийном производстве.

Расширены функциональные возможности радиомаяка: получена возможность контроля антенно-фидерного устройства, улучшена индикация режимов работы, реализован контроль подключения батареи, получена возможность индикации истечения срока службы автономного блока питания, реализован сервис обратной связи (Return Link Service - RLS) с использованием глобальной навигационной системы Galileo.

Все выше перечисленное приводит к значительному уменьшению массы и габаритов радиомаяка, что позволяет его использовать не только на транспортных средствах, летательных аппаратах, морских радиобуях и т.д., но и в качестве персонального аварийного радиомаяка, предназначенного для индивидуального оснащения физических лиц, а также групп лиц, как гражданских, так и военных, силовых и прочих специальных структур. Возможно применение в туристических группах, при их нахождении на экстремальных туристических маршрутах.

Аварийный радиомаяк, включающий модуль приемопередающий, имеющий в своем составе блок управления и обработки, соединенный через контакты с блоком формирования аварийной посылки в виде задающего генератора, полосового фильтра и усилителя мощности, блоком формирования сигнала ближнего привода, блоком контроля мощности, блоком индикации и сигнализации с проблесковым маяком, инфракрасным интерфейсом связи, кнопками "Тест" и "Авария", передающей антенной со средствами согласования и коммутации, навигационным приемником с антенной приемной и блоком автономного питания с первичным источником питания, отличающийся тем, что модуль приемопередающий дополнительно содержит блок заряда ионистров, блок управления и обработки содержит кварцевый генератор, часы реального времени, блок контроля подключения батареи и микроконтроллер с ARM-ядром, сформированными в цифровом виде модулями, соответствующими по функциям блокам радиомаяка, и блоком периферии, состоящим из формирователя тактовых частот ядра, цифро-аналогового преобразователя, двух аналого-цифровых преобразователей, энергонезависимой памяти и блока управления инфракрасным портом, средства согласования и коммутации передающей антенны выполнены в виде последовательно соединенных антенно-согласующего устройства и переключателя антенного, блок формирования аварийной посылки дополнительно содержит синтезатор с прямым цифровым синтезом, вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход соединен с полосовым фильтром, выход которого соединен с усилителем мощности, блок контроля мощности содержит направленный ответвитель, детектор 406 МГц и детектор 121,5 МГц, при этом вход ответвителя соединен с выходом усилителя мощности блока формирования аварийной посылки, два выхода соединены с двумя входами детектора 406 МГц, а третий выход соединен с входом переключателя антенного, вход детектора 121,5 МГц соединен с выходом усилителя мощности блока формирования сигнала ближнего привода, блок индикации и сигнализации дополнительно включает первый и второй трехцветные световые индикаторы и звуковой сигнализатор, блок формирования сигнала ближнего привода выполнен в виде соединенных последовательно микроэлектромеханического генератора, модулятора и усилителя мощности, выход которого соединен с входами детектора 121,5 МГц блока контроля мощности и переключателя антенного, а блок автономного питания дополнительно содержит модуль ионисторов, вход которого соединен с выходом блока заряда ионистров, а выход первичного источника питания соединен с входом блока заряда ионисторов, при этом навигационный приемник соединен двунаправленной шиной с первым контактом микроконтроллера, выход кварцевого генератора соединен через второй контакт с формирователем тактовых частот ядра блока периферии микроконтроллера, часы реального времени соединены двунаправленной шиной с третьим контактом микроконтроллера, выход блока контроля подключения батареи соединен с четвертым контактом микроконтроллера, инфракрасный интерфейс связи соединен через пятый контакт двунаправленной шиной с блоком управления инфракрасным портом блока периферии микроконтроллера, выходы кнопок "Тест" и "Авария" соединены соответственно с шестым и седьмым контактами микроконтроллера, входы проблескового маяка, первого и второго трехцветных световых индикаторов и звукового сигнализатора соединены соответственно с восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым контактами микроконтроллера, синтезатор с прямым цифровым синтезом блока формирования аварийной посылки соединен с двенадцатым контактом микроконтроллера двунаправленной шиной, а вход усилителя мощности соединен через тринадцатый контакт с выходом цифро-аналогового преобразователя блока периферии микроконтроллера, выходы детектора 406 МГц и детектора 121,5 МГц соединены соответственно через четырнадцатый и семнадцатый контакты с входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей блока периферии микроконтроллера, входы модулятора и усилителя мощности блока формирования сигнала ближнего привода соединены с шестнадцатым контактом микроконтроллера, вход микроэлектромеханического (МЭМ) генератора соединен с пятнадцатым контактом микроконтроллера, а вход блока заряда ионосторов соединен с восемнадцатым контактом микроконтроллера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехническим системам определения координат источника радиоизлучений (ИРИ) и может быть использовано в системах радиомониторинга при решении задач скрытого определения координат источников радиоизлучений, в частности для определения координат с транспортного средства, а также в навигационных средствах.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиомониторинга при решении задачи скрытого определения координат источника радиоизлучения (ИРИ), в условиях априорной неопределенности относительно поляризационных и пространственных параметров радиосигналов, шумов и помех, когда налагаются ограничения на габаритные размеры пеленгаторной антенной системы, в частности для определения координат ИРИ с борта летательного аппарата (ЛА).

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиомониторинга при решении задачи скрытого определения координат источника радиоизлучения (ИРИ), в условиях априорной неопределенности относительно поляризационных и пространственных параметров радиосигналов, шумов и помех, когда налагаются ограничения на габаритные размеры пеленгаторной антенной системы, в частности для определения координат ИРИ с борта летательного аппарата (ЛА).

Радиобуй // 2706882
Изобретение относится к области рыболовства и конструктивным элементам для рыболовных сетей, а именно к радиобую. Радиобуй для рыболовных сетей включает корпус цилиндрической формы, внутри которого размещены: печатная плата, на которой расположены устройство для передачи радиосигнала, GPS-модуль и управляющий микроконтроллер; зарядное устройство для заряда источника питания с устройством включения/отключения питания.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для определения местоположения наземного источника излучения по результатам его двухмерного пеленгования с борта летательного аппарата.

Изобретение относится к аэродромным радиотехническим системам обеспечения захода самолета на посадку. Достигаемый технический результат - регулировка информационного параметра курсо-глиссадных радиомаяков, в частности совмещение с высокой точностью линии курса, формируемой курсовым радиомаяком (КРМ) системы посадки самолетов с направлением оси взлетно-посадочной полосы (ВПП), совмещение двух линий курса с направлением оси ВПП при работе КРМ на частотах в двух диапазонах одновременно, выставление с высокой точностью угла глиссады при неизменных высотах подвеса антенн глиссадного радиомаяка (ГРМ).

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах инструментального обеспечения захода на посадку самолетов на аэродромах с высоким уровнем снежного покрова и сложной формой рельефа местности.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах инструментального обеспечения захода самолетов на посадку. Достигаемый технический результат - повышение безопасности захода самолета на посадку.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиопеленгации для оценки направлений на источники излучения радиосигналов. Достигаемый технический результат – повышение разрешающей способности корреляционных методов пеленгации.

Изобретение относится к радиолокации, пеленгации и может использоваться для обнаружения низколетящих целей (НЛЦ). Достигаемый технический результат - возможность точного измерения угломестной координаты и определения траектории движения НЛЦ в условиях мешающих сигналов, условно представляющих собой антипод НЛЦ, антенной решеткой с более широкой диаграммой направленности и меньшей разрешающей способностью по дальности.
Наверх