АВАРИЙНЫЙ РАДИОБУЙ Российский патент 1996 года по МПК G01S1/68 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для передачи информации и определения координат объектов, терпящих бедствие, в космической системе спасения аварийных самолетов и судов КОСПАС/САРСАТ.

Известен аварийный маяк в виде радиолокационного передатчика, который содержит блок питания, блок переключения и модуляции, передатчик с амплитудной модуляцией, передатчик с частотной модуляцией и антенну. Блок переключения и модуляции управляет поочередной работой передатчиков с паузой молчания после каждой передачи. Сигнал с частотной модуляцией позволяют быстро обнаружить и определить местоположение объекта, терпящего бедствие, морскими береговыми службами или судном, находящимся на определенном удалении от места аварии. Сигналы с амплитудной модуляцией дают возможность обнаружить потерпевших бедствие с борта самолета. (Патент Франции N 2535065, кл. G 01 S 1/68, 1984).

Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности использования аварийного маяка в космической системе спасения, так как он не формирует сигнал на частоте 406 МГц.

Известен аварийный радиобуй, который по решаемой задаче и по совокупности существенных признаков наиболее близок к предлагаемому аварийному радиобую. Аварийный радиобуй содержит блок ввода сигнала активизации радиобуя (устройство набора бедствия), первый выход которого соединен с 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 с 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 мощности через дуплексер подключены к антенне.

Недостатком известного аварийного радиобуя является отсутствие возможности его автоматического включения по показаниям датчиков аварийной ситуации, отсутствие возможности определения времени, прошедшего с момента аварии, недостаточная технологичность при изготовлении радиобуя и высокие массогабаритные показатели.

Изобретением решается задача по созданию аварийного радиобуя, который может автоматически включаться по показаниям датчиков аварийной ситуации, позволяет определить время, прошедшее с момента аварии, обладает высокой технологичностью при изготовлении радиобуя и имеет низкие массогабаритные показатели.

Сущность изобретения заключается в том, что в аварийный радиобуй, содержащий блок ввода сигнала активизации радиобуя, первый выход которого соединен с 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 с входом первого усилителя мощности, второй задающий кварцевый генератор, формирователь управляющего напряжения и второй усилитель мощности, причем выходы первого и второго усилителей мощности через дуплексер подключены к антенне, 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 2 и делитель частоты с коэффициентом деления 40, причем первый и второй выходы блока ввода сигнала активизации радиобуя соединены соответственно с первым входом формирователя кода времени и с вторым входом первого сумматора, выход второго задающего кварцевого генератора соединен с входом блока делителей частоты, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя кода времени, выходы которого соединены с третьими входами первого сумматора, выходы которого соединены с первыми входами преобразователя параллельного кода в последовательный, второй вход которого соединен с вторым выходом блока делителей частоты, третьи выходы которого соединены с входами формирователя модулирующего сигнала, выход которого соединен с вторым входом амплитудного модулятора, выход преобразователя параллельного кода в последовательный соединен с входом формирователя управляющего напряжения, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, выход второго сумматора через усилитель постоянного тока соединен с входом управляемого генератора, выход которого соединен с входом умножителя частоты на 2, выход которого соединен с входом второго усилителя мощности, и с входом делителя частоты с коэффициентом деления 40, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с входом второго задающего кварцевого генератора.

На фиг. 1 представлена структурная схема аварийного радиобуя; на фиг. 2 блок ввода сигнала активизации радиобуя; на фиг. 3 формирователь модулирующего сигнала; на фиг. 4 формирователь кода времени.

Аварийный радиобуй (см. фиг. 1) содержит блок 1 ввода сигнала активизации радиобуя, блок 2 постоянной памяти, первый сумматор 3, первый задающий кварцевый генератор 4, амплитудный модулятор 5, первый усилител 6 мощности, второй задающий кварцевый генератор 7, формирователь 8 управляющего напряжения, второй усилитель 9 мощности, дуплексер 10, антенна 11, формирователь 12 кода времени, блок 13 делителей частоты, преобразователь 14 параллельного кода в последовательный, формирователь 15 модулирующего сигнала, фазовый детектор 16, второй сумматор 17, усилитель 18 постоянного тока, управляемый генератор 19, умножитель частоты 20 на 2 и делитель 21 частоты с коэффициентом деления 40.

Блок 1 ввода сигнала активизации радиобуя (см. фиг. 2) содержит блок датчиков 22 автоматического включения, кнопку 23 ручного включения, программируемый блок 24 постоянной памяти, два оперативных элемента 25 и 26 памяти, элемент ИЛИ 27, причем выход каждого датчика автоматического включения блока 22 соединен с соответствущим входом программируемого блока 24 постоянной памяти, выход которого соединен с входом оперативного элемента 25 памяти, а выход кнопки 23 ручного включения соединен с входом оперативного элемента 26 памяти. Выход элемента 25 соединен с первым входом элемента ИЛИ 27 и является вторым выходом блока 1 ввода сигнала активизации радиобуя, выход элемента 26 памяти соединен с вторым входом элемента ИЛИ 27, выход которого является первым выходом блока 1.

Формирователь 15 модулирующего сигнала (см. фиг. 3) содержит счетчик 28 и мультиплексер 29, причем четыре входа мультиплексера 29 и вход счетчика 28 являются входами сигналов с третьих выходов блока 13 делителей частоты аварийного радиобуя. Выходы счетчика 28 соединены с соответствующими входами мультиплексера 29, выход которого является выходом модулирующего сигнала.

Формирователь 12 кода времени (см. фиг. 4) содержит делитель 30 частоты с коэффициентом деления 2700 и счетчик 31, причем вход делителя 30 частоты является входом сигнала с первого выхода блока 13 делителей частоты аварийного радиобуя, выход делителя 30 частоты соединен с первым входом счетчика, второй вход которого является входом сигнала с первого выхода блока 1 ввода сигнала активизации радиобуя, а выходы счетчика 31 являются выходами формирователя 12 кода времени.

Блок 13 делителей частоты выполнен в виде последовательно включенных делителей частоты с коэффициентами деления 5, 31, 82 и 256. Преобразователь 14 параллельного кода в последовательный выполнен в виде сдвигового регистра. Формирователь 8 управляющего напряжения выполнен в виде усилителя напряжения.

В аварийном радиобуе (см. фиг. 1) первый выход блока 1 ввода сигнала активизации радиобуя соединен с входом блока 2 постоянной памяти, выходы которого соединены с первыми входами первого сумматора 3. Выход первого задающего кварцевого генератора 4 соединен с первым входом амплитудного модулятора 5, второй вход которого соединен с первым выходом блока 1 ввода сигнала активизации радиобуя, а выход амплитудного модулятора 5 соединен с входом первого усилителя 6 мощности. Выходы первого и второго усилителей 6 и 9 мощности через дуплексер 10 подключены к антенне 11.

Первый и второй выходы блока 1 ввода сигнала активизации радиобуя соединены соответственно с первым входом формирователя 12 кода времени и с вторым входом первого сумматора 3. Выход второго задающего кварцевого генератора 7 соединен с входом блока 13 делителей частоты, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя 12 кода времени, выходы которого соединены с третьими входами первого сумматора 3, выходы которого соединены с первыми входами преобразователя 14 параллельного кода в последовательный, второй вход которого соединен с вторым выходом блока 13 делителей частоты, третьи выходы которого соединены с входами формирователя 15 модулирующего сигнала, выход которого соединен с вторым входом амплитудного модулятора 5.

Выход преобразователя 14 параллельного кода в последовательный соединен с входом формирователя 8 управляющего напряжения, выход которого соединен с первым входом второго сумматора 17, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора 16. Выход второго сумматора 17 через усилитель 18 постоянного тока соединен с входом управляемого генератора 19, выход которого соединен с входом умножителя 20 частоты на 2, выход которого соединен с входом второго усилителя 9 мощности, и с входом делителя 21 частоты с коэффициентом деления 40, выход которого соединен с первым входом фазового детектора 16, второй вход которого соединен с входом второго задающего кварцевого генератора 7.

Аварийный радиобуй работает следующим образом.

В результате воздействия на датчики автоматического включения блока 22 либо на кнопку 23 ручного включения (см. фиг. 2) блока 1 ввода сигнала активизации аварийного радиобуя (см. фиг. 1) блок 1 вырабатывает потенциальный сигнал активизации радиобуя. Этот сигнал запускает формирователь 12 кода времени, осуществляющий отсчет времени с момента активизации радиобуя, блок 2 постоянной памяти, который формирует постоянную часть сообщения, передаваемого радиобуем на частоте 406 МГц, и включает амплитудный модулятор 5 канала, который работает на частоте 121 МГц, тем самым разрешает излучение сигнала для ближнего привода спасательных средств. Таким образом организуется периодическая попеременная работа передающих устройств радиобуя.

Для работы аварийного радиобуя по каналу на частоте 406 МГц сигнал несущей частоты формируется управляемым генератором 19 и после умножения на 2 умножителем 20 частоты и последующего усиления усилителем 9 мощности через дуплексер 10 поступает в антенну 11.

Стабилизация частоты, генерируемой управляемым генератором 19, осуществляется кольцом фазовой автоподстройки. Для этого выходная частота сигнала управляемого генератора 19 делится делителем 21 частоты с коэффициентом деления 40 до значения, близкого частоте задающего кварцевого генератора 7. Сравнение частот задающего кварцевого генератора 7 и сигнала с выхода делителя 21 частоты происходит в фазовом детекторе 16. Сигнал рассогласования частот через усилитель 18 постоянного тока управляет частотой управляемого генератора 19. Фазовая модуляция несущей канала на частоте 406 МГц происходит путем сложения в сумматоре 17 сигнала с выхода фазового детектора 16 и модулирующего сигнала. Модулирующий сигнал образуется на выходе формирователя 8 управляющего напряжения из последовательного кода, поступающего с выхода преобразователя 14 параллельного кода в последовательный с заданной тактовой частотой и периодом выдачи. Преобразователь 14 формирует последовательный код из параллельного кода постоянной части сообщения, поступающего с выходов блока 2 постоянной памяти, который дополнен кодом времени в сумматоре 3, который формируется формирователем 12 кода времени. Частоты сигналов, определяющих значения тактовой частоты передачи сообщения, периода излучения радиобуя, дискретность отсчета времени формируются в блоке 13 делителей частоты.

Для работы аварийного радиобуя по каналу на частоте 121 МГц сигнал несущей частоты с выхода задающего кварцевого генератора 4 поступает на вход амплитудного модулятора 5, на второй вход которого от формирователя 15 поступает модулирующий сигнал. Промодулированный сигнал на частоте 121 МГц усиливается усилителем 6 мощности и через дуплексер 10 поступает в антенну 11.

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

При срабатывании одного или нескольких датчиков автоматического включения блока 22 на его выходе появляется параллельный код, который поступает на соответствующие адресные входы программируемого блока 24 постоянной памяти и по адресу выбирает информацию, которая записывается в оперативном элементе 25 памяти и поступает на второй выход блока 1 ввода сигнала активизации радиобуя непосредственно и через элемент ИЛИ 27 на первый выход блока 1.

При нажатии кнопки 23 ручного включения информация записывается в оперативный элемент 26 памяти и через элемент ИЛИ 27 поступает на первый выход блока 1.

Формирователь 15 модулирующего сигнала (см. фиг. 3) работает следующим образом.

Сетка модулирующих частот с третьего выхода блока 13 делителей частоты поступает на входы мультиплексера 29, а сигнал с тактовой частотой с того же выхода блока 13 поступает на вход счетчика 28, который формирует коды управления мультиплексером. Сигнал на выходе мультиплексера 29 представляет собой последовательность модулирующих частот.

Формирователь 12 кода времени (см. фиг. 4) работает следующим образом.

Сигнал после последовательного деления на 5, 31, 82 и 256 в блоке 13 делителей частоты с его первого выхода поступает на вход делителя 30 частоты с коэффициентом деления 2700. С выхода делителя 30 частоты сигнал с периодом 0,5 ч поступает на один из входов счетчика 31, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 1 ввода сигнала активизации радиобуя, который является сигналом разрешения счета. На выходе счетчика 31 появляется код времени, прошедшего с момента активизации радиобуя.

Высокие технические параметры аварийного радиобуя, его высокая технологичность при изготовлении и подготовленность производства, а также большой спрос в стране и за рубежом аварийных радиобуев обеспечивают ему широкую промышленную применимость.

Использование: в радиотехнике для передачи информации и определения координат объектов, терпящих бедствие, в космической системе спасения аварийных самолетов и судов. Сущность изоретения: аварийный радиобуй содержит блок 1 ввода сигнала активизации радиобуя, блок 2 постоянной памяти, первый сумматор 3, первый, второй задающие кварцевые генераторы 4,7, амплитудный модулятор 5, первый, второй усилители мощности 6, 9, формирователь 8 управляющего напряжения, дуплексор 10, антенну 11, формирователь 12 кода времени, блок 13 делителей частоты, преобразователь 14 параллельного кода в последовательный, формирователь 15 модулирующего сигнала, фазовый детектор 16, второй сумматор 17, усилитель 18 постоянного тока, управляемый генератор 19, умножитель частоты 20 на 2 и делитель 21 частоты с коэффициентом деления 40. Изобретение обеспечивает автоматическое включение радиобуя по показаниям датчиков аварийной ситуации с регистрацией времени, прошедшего с момента аварии. 4 ил.

Аварийный радиобуй, содержащий блок ввода сигнала активизации радиобуя, первый выход которого соединен с входом блока постоянной памяти, N выходов которого соединены с первыми N 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 с входом первого усилителя мощности, второй задающий кварцевый генератор, формирователь управляющего напряжения, второй усилитель мощности, причем выходы первого и второго усилителей мощности через дуплексер подключены к актенне, отличающийся тем, что в него введены формирователь кода времени, блок делитей 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, причем первый выход блока ввода сигнала активизации радиобуя соединен с первым входом формирователя кода времени, второй выход блока ввода сигнала активизации радиобуя соединен с вторым входом первого сумматора, выход второго задающего кварцевого генератора соединен с входом блока делителей частоты, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя кода времени, N выходов которого соединены с третьими N входами первого сумматора, N выходов которого соединены с первыми N входами преобразователя параллельного кода в последовательный, второй вход которого соединен с вторым выходом блока делителей частоты, третьи N выходов которого соединены с N входами формирователя модулирующего сигнала, выход которого соединен с третьим входом амплитудного модулятора, выход преобразователя параллельного кода в последовательный соединен с входом формирователя управляющего напряжения, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, выход второго сумматора через усилитель постоянного тока соединен с входом управляемого генератора, выход которого соединен с воходом умножителя частоты на два и входом делителя частоты с коэффициентом деления на 40, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго задающего кварцевого генератора, выход умножителя частоты на два соединен с входом второго усилителя мощности.