СИСТЕМА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА, ТЕРПЯЩЕГО БЕДСТВИЕ НА ВОДЕ Российский патент 2009 года по МПК B63C9/20 

Предлагаемая система относится к спасательным средствам и может быть использована для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде, и определения его местоположения.

Известны спасательные системы и устройства (авт. свид. СССР №№385.819, 431.063, 637.298, 765.113, 988.655, 1.348.256, 1.505.840, 1.506.841, 1.588.636, 1.615.054, 1.643.325, 1.664.653; патенты РФ №№2.000.995, 2.038.259, 2.043.259, 2.051.838, 2.193.990, 2.240.950; патенты США №№3.621.501, 4.889.511; патент Великобритании №1.145.051 и другие).

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.

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 подавление сигналов (помех), принимаемых по дополнительным (зеркальным и комбинационным) каналам.

Однако с точки зрения расширения диапазона рабочих частот приемника без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов целесообразно не подавлять, а использовать дополнительные каналы приема.

Технической задачей изобретения является расширение диапазона рабочих частот приемника без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов путем использования зеркальных каналов приема и одновременного обнаружения нескольких человек, терпящих бедствие на воде.

Поставленная задача решается тем, что система для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде, включающая в соответствии с ближайшим аналогом спасательный жилет, надетый на человека и содержащий два источника света, один из которых расположен в грудной области спасательного жилета, а другой - в заспинной его области, источник тока, два размыкателя электрической цепи, две сообщающиеся герметичные емкости, каждая из которых отделена от окружающей среды мембраной, при этом одна из герметичных емкостей расположена в грудной области спасательного жилета, а другая - в заспинной его области, мембрана каждой емкости связана с размыкателем электрической цепи соответствующего ей источника света посредством рычага, а оба источника света через размыкатели соединены с источником тока параллельно, и два миниатюрных передатчика с передающими антеннами, один из которых расположен в грудной области спасательного жилета, а другой - в заспинной его области, и приемник, установленный на пункте контроля и содержащий последовательно включенные первую приемную антенну, первый усилитель высокой частоты, первый смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом первого гетеродина, и первый усилитель промежуточной частоты, последовательно включенные вторую приемную антенну, второй усилитель высокой частоты, второй смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты, первый блок корреляторов, первый пороговый блок, первый ключ, третий ключ, второй вход которого через третий пороговый блок соединен с вторым выходом первого блока корреляторов, первый фазометр и блок регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя промежуточной частоты второй перемножитель и второй узкополосный фильтр, выход которого соединен с 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 пороговый блок, второй ключ, четвертый ключ, второй вход через четвертый пороговый блок соединен с вторым выходом второго блока корреляторов, и второй фазометр, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя промежуточной частоты третий перемножитель и третий узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, последовательно подключенные к второму выходу первого гетеродина первый перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом второго гетеродина, и первый узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго фазометров, при этом частоты первого ω_г1 и второго ω_г2 гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты ω_г2-ω_г1=2ω_пр и выбраны симметричными относительно несущей частоты ос принимаемого сигнала бедствия ω_с-ω_г1=ω_г2-ω_с=ω_пр, отличается от ближайшего аналога тем, что приемник снабжен четвертым, пятым, шестым и седьмым усилителями промежуточной частоты, четырьмя амплитудными детекторами, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым и тринадцатым ключами, четырьмя корреляторами, пятым, шестым, седьмым и восьмым пороговыми блоками, четвертым, пятым, шестым и седьмым перемножителями, четвертым, пятым, шестым и седьмым узкополосными фильтрами, третьим, четвертым, пятым и шестым фазометрами, причем к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый амплитудный детектор и пятый ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к вторым входам первого и второго перемножителей, первого и второго блоков корреляторов, к выходу второго смесителя последовательно подключены шестой усилитель промежуточной частоты, третий амплитудный детектор, шестой ключ, второй вход которого через четвертый усилитель промежуточной частоты соединен с выходом первого смесителя, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом шестого усилителя промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр, десятый ключ и третий фазометр, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, к выходу третьего смесителя последовательно подключены седьмой усилитель промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор, седьмой ключ, выход которого соединен с выходом четвертого усилителя промежуточной частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр, одиннадцатый ключ и четвертый фазометр, выход которого соединен с четвертым входом блока регистрации, к выходу шестого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом шестого ключа, и пятый пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом десятого ключа, к выходу седьмого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй коррелятор, второй вход которого соединен с выходом седьмого ключа, и шестой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого ключа, к выходу первого смесителя последовательно подключены пятый усилитель промежуточной частоты, второй амплитудный детектор, восьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр, двенадцатый ключ и пятый фазометр, выход которого соединен с пятым входом блока регистрации, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены девятый ключ, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора, седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, седьмой узкополосный фильтр, тринадцатый ключ и шестой фазометр, выход которого соединен с шестым входом блока регистрации, к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и седьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом двенадцатого ключа, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены четвертый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и восьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого ключа, вторые входы третьего, четвертого, пятого и шестого фазометров соединены с выходом первого узкополосного фильтра.

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. Взаимное расположение приемных антенн показано на фиг.5. Частотная диаграмма, иллюстрирующая образование дополнительных каналов приема, изображена на фиг.4. Геометрическая схема расположения летательного аппарата (ЛА) и человека показана на фиг.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.

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 с 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 с вторым выходом второго блока 44 корреляторов, и второй фазометр 54, выход которого соединен с вторым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 36 промежуточной частоты первый амплитудный детектор 60 и пятый ключ 62, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 34 промежуточной частоты, а выход подключен к вторым входам второго 39 и третьего 40 перемножителей, первого 43 и второго 44 блоков корреляторов, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 36 промежуточной частоты третий перемножитель 40 и третий узкополосный фильтр 42, выход которого соединен с вторым входом второго ключа 48, последовательно подключенные к выходу второго смесителя 32 шестой усилитель 58 промежуточной частоты, третий амплитудный детектор 63, шестой ключ 65, второй вход которого через четвертый усилитель 56 промежуточной частоты соединен с выходом первого смесителя 31, четвертый перемножитель 73, второй вход которого соединен с выходом шестого усилителя 58 промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр 75, десятый ключ 77 и третий фазометр 79, выход которого соединен с третьим входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего смесителя 33 седьмой усилитель 59 промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор 64, седьмой ключ 66, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилителя 56 промежуточной частоты, пятый перемножитель 74, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя 59 промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр 76, одиннадцатый ключ 78 и четвертый фазометр 80, выход которого соединен с четвертым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу шестого усилителя 58 промежуточной частоты первый коррелятор 69, второй вход которого соединен с выходом шестого ключа 65, и пятый пороговый блок 70, выход которого соединен с вторым входом десятого ключа 77, последовательно подключенные к выходу седьмого усилителя 59 промежуточной частоты второй коррелятор 71, второй вход которого соединен с выходом седьмого ключа 66, и шестой пороговый блок 72, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого ключа 78, последовательно подключенные к выходу первого смесителя 31 пятый усилитель 57 промежуточной частоты, второй амплитудный детектор 61, восьмой ключ 67, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя 36 промежуточной частоты, шестой перемножитель 85, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 57 промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр 87, двенадцатый ключ 89 и пятый фазометр 91, выход которого соединен с пятым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя 35 промежуточной частоты девятый ключ 68, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора 61, седьмой перемножитель 86, второй вход которого соединен с пятым усилителем 57 промежуточной частоты, седьмой узкополосный фильтр 88, тринадцатый ключ 90 и шестой фазометр 92, выход которого соединен с шестым входом блока 55 регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 36 промежуточной частоты третий коррелятор 81, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 57 промежуточной частоты, и седьмой пороговый блок 82, выход которого соединен с вторым входом двенадцатого ключа 89, последовательно подключенные к выходу второго усилителя 35 промежуточной частоты четвертый коррелятор 83, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 57 промежуточной частоты, и восьмой пороговый блок 84, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого ключа 90, последовательно подключенные к второму выходу первого гетеродина 29 первый перемножитель 37, второй вход которого соединен с вторым выходом второго гетеродина 30, и первый узкополосный фильтр 38, выход которого соединен с вторыми входами первого 53, второго 54, третьего 79, четвертого 80, пятого 91 и шестого 92 фазометров.

Система работает следующим образом.

В положении, показанном на фиг.1, давление окружающей среды Р₂ на мембрану 9 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.

Если человек совершает поворот относительно горизонтальной оси на 180°, тогда наверху оказывается источник 2 света и передатчик 20 с передающей антенной 22.

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.

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.

Радиоизлучение является всепогодным и обеспечивает передачу сигнала бедствия на большие расстояния. При этом сигнал бедствия (SOS) излучается периодически с определенным периодом Т_п и длительностью Т_c на определенной частоте ω_с, которая отводится именно для передачи сигнала бедствия и не занимается для передачи другой информации.

Приемник размещается на пункте контроля, который может быть размещен на суше, на кораблях различного назначения, в том числе и на кораблях поиска и спасения, а также на летательных аппаратах (вертолетах, самолетах и космических аппаратах).

Приемные антенны 23, 24 и 25, поднятые над поверхностью воды, например, с помощью летательного аппарата и расположенные в виде геометрического прямого угла (фиг.5), принимают сигнал бедствия:

u₁(t)=U_с·cos[(ω_c±Δω)t+φ₁],

u₂(t)=U_с·cos[(ω_c±Δω)t+φ₂],

u₃(t)=U_с·cos[(ω_c±Δω)t+φ₃], 0≤t≤T_с,

где U_с, ω_с, φ₁-φ₃, Т_с - амплитуда, несущая частота, начальные фазы и длительность сигналов бедствия, принимаемых антеннами 23…25;

±Δω - нестабильность несущей частоты сигнала бедствия, обусловленная эффектом Доплера и другими дестабилизирующими факторами.

Регистрация сигнала бедствия осуществляется приемными антеннами 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:

u_г1(t)=U_г1·cos(ω_г1t+φ_г1),

u_г2(t)=U_г2·cos(ω_г2t+φ_г2),

частоты которых разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты

ω_г2-ω_г1=2ω_пp

и выбраны симметричными относительно несущей частоты ω_с

ω_c-ω_г1=ω_г2-ω_с=ω_пр.

Частота настройки ω_н1 усилителей 34, 35, 36 и 56 промежуточной частоты выбрана равной промежуточной частоты

ω_н1=ω_пр.

Частота настройки ω_н2 усилителей 57, 58 и 59 промежуточной частоты выбрана равной утроенному значению промежуточной частоты.

Устранение неоднозначности при одновременном приеме по зеркальным каналам на частотах ω_з1 и ω_з2 достигается корреляционной обработкой канальных сигналов.

На выходах смесителей 31-33 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 34-36 выделяют напряжения промежуточной (разностной) частоты:

u_пр1(t)=U_пр1·cos[(ω_пр±Δω)t+φ_пр1],

u_пр2(t)=U_пр2·cos[(ω_пр±Δω)t+φ_пр2],

u_пр3(t)=U_пр3·cos[(ω_пр±Δω)t+φ_пр3], 0≤t≤T_с,

где U_пр1=¹/₂K₁ U_c U_г1;

U_пp2=¹/₂ K₁ U_с U_г2;

K₁ - коэффициент передачи смесителей;

ω_пр=ω_с-ω_г1=ω_г2-ω_с - промежуточная частота;

φ_пр1=φ₁-φ_г1; φ_пр2=φ_г2-φ₂; φ_пр3=φ_г2-φ₃.

Напряжения u_г1(t) и u_г2(t) со вторых выходов гетеродинов 29 и 30 подаются на два входа перемножителя 37, на выходе которого образуется напряжение u_г(t)=U_г·cos[(ω_г2-ω_г1)t+φ_г]=U_г·cos(2ω_прt+φ_г),

где U_г=¹/₂К₂U_г1U_г2;

K₂ - коэффициент передачи перемножителя;

φ_г=φ_г2-φ_г1,

которое выделяется узкополосным фильтром 38.

Напряжения u_пp1(t) и u_пp2(t), u_пр2(t) и u_пр3(t) с выходов усилителей 34, 35 и 36 промежуточной частоты подаются на входы перемножителей 39 и 40, на выходах которых образуются напряжения

u₄(t)=U₄·cos[(ω_г2-ω_г1)t+φ_г+Δφ₁],

u₅(t)=U₄·cos[(ω_г2-ω_г1)t+φ_г+Δφ₂],

где U₄=¹/₂ K₂ U_пp1 U_пp2;

d₁, d₂ - измерительные базы,

λ - длина волны,

α, β - угловые координаты (азимут и угол места) источника излучения сигнала бедствия, которые выделяются узкополосными фильтрами 41 и 42.

Напряжения u_пp1(t) и u_пp2(t), u_пp1(t) и u_пр3(t) одновременно поступают на два входа блоков 43 и 44 корреляторов, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R₁(τ) и R₂(τ). Указанные напряжения поступают на входы пороговых блоков 45 и 46, где сравниваются с пороговым напряжением u_пop1.

Так как канальные напряжения u_пp1(t) и u_пp2(t), u_пp1(t) и u_пр3(t) образуются одним и тем же сигналом бедствия, принимаемым на несущей частоте ω_с, то между ними существует сильная корреляционная связь. Выходные напряжения достигают максимального значения и превышают пороговый уровень U_пop1 в пороговых блоках 45 и 46.

При превышении порогового напряжения U_пop1 в пороговых блоках 45 и 46 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 47 и 48, открывая их. В исходном состоянии ключи 47, 48, 51, 52, 65, 66, 67, 68, 77, 78, 89 и 90 всегда закрыты.

На вторых входах блоков 43 и 44 корреляторов формируются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R₃(τ) и R₄(τ). Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α₀ и β₀. И только при этих значениях в пороговых блоках 49 и 50 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 51 и 52, открывая их.

При этом напряжения u₄(t) и u₅(t) с выходов узкополосных фильтров 41 и 42 через открытые ключи 47, 51 и 48, 52 поступают на первые входы фазометров 53 и 54, на вторые входы которых подается напряжение u_г(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Фазометры 53 и 54 измеряют фазовые сдвиги Δφ₁ и Δφ₂. которые регистрируются блоком 55 регистрации.

Зная высоту h полета летательного аппарата и измерив угловые координаты α и β, можно точно и однозначно определить координаты источника излучения сигнала бедствия (человека, терпящего бедствие на воде) (фиг.6).

Описанная выше работа приемника соответствует случаю приема полезного сигнала бедствия по основному каналу на частоте ω_c.

Если сигналы бедствия принимаются по первому зеркальному каналу на частоте ω_з1:

u₇(t)=U_з1·cos[(ω_з1±Δω)t+φ₄],

u₈(t)=U_з1·cos[(ω_з1±Δω)t+φ₅],

u₉(t)=U_з1·cos[(ω_з1±Δω)t+φ₆], 0≤t≤T_з1,

то преобразованные по частоте сигналы

u_пр4(t)=U_пр4·cos[(ω_пр±Δω)t+φ_пр4],

u_пр5(t)=U_пр5·cos[(3ω_пр±Δω)t+φ_пр5],

u_пр6(t)=U_пр5·cos[(3ω_пр±Δω)t+φ_пр6], 0≤t≤T_з,

где U_пр4=¹/₂ U_з1 U_г1;

U_пp5=¹/₂ U_з1 U_г2;

ω_пр=ω_г1-ω_з1 - промежуточная частота;

3ω_пр=ω_г2-ω_з1;

φ_пр4=φ_г1-φ₄; φ_пр5=φ_г2-φ₅; φ_пр6=φ_г2-φ₆,

попадают в полосы пропускания 56, 58 и 59 промежуточной частоты.

Напряжения u_пp5(t) и u_пp6(t) с выходов усилителей 58 и 59 промежуточной частоты поступают на входы амплитудных детекторов 63 и 64 соответственно, где они детектируются и поступают на управляющие входы ключей 65 и 66, открывая их. При этом напряжение u_пp4(t) с выхода усилителя 56 через открытые ключи 65 и 66 поступает на первые входы перемножителей 73 и 74, на вторые входы которых подаются напряжения u_пp5(t) и u_пp6(t) с выходов усилителей 58 и 59 промежуточной частоты.

На выходах перемножителей 73 и 74 образуются следующие напряжения:

u₁₀(t)=U₁₀·cos(2ω_прt+φ_г+Δφ₃),

u₁₁(t)=U₁₀·cos(2ω_прt+φ_г+Δφ₄),

где U₁₀=¹/₂ U_пp4 U_пp5;

которые выделяются узкополосными фильтрами 75 и 76 соответственно.

Напряжения u_пp4(t) и u_пp5(t), u_пp4(t) и u_пp6(t) одновременно поступают на два входа корреляторов 69 и 71 соответственно, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R₅(τ) и R₆(τ). Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α₂ и β₂. И только при этих значениях в пороговых блоках 70 и 72 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 77 и 78, открывая их.

При этом напряжения u₁₀(t) и u₁₁(t) с выходов узкополосных фильтров 75 и 76 через открытые ключи 77 и 78 поступают на первые входы фазометров 79 и 80, на вторые входы которых подается напряжение U_r(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Фазометры 79 и 80 измеряют фазовые сдвиги Δφ₃ и Δφ₄, которые регистрируются блоком 55 регистрации.

Если сигналы бедствия принимаются по второму зеркальному каналу на частоте ω_з2:

u₁₂(t)=U_з2·cos[(ω_з2±Δω)t+φ₇],

u₁₃(t)=U_з2·cos[(ω_з2±Δω)t+φ₈],

u₁₄(t)=U_з2·cos[(ω_з2±Δω)t+φ₉], 0≤t≤T_з2,

то преобразованные по частоте сигналы

u_пр7(t)=U_пр7·cos[(ω_пр±Δω)t+φ_пр7],

u_пр8(t)=U_пр7·cos[(ω_пр±Δω)t+φ_пр8],

u_пр9(t)=U_пр8·cos[(3ω_пр±Δω)t+φ_пр9], 0≤t≤T_з2,

где U_пр7=¹/₂ U_з2 U_г2;

U_пp8=¹/₂ U_з2 U_г1;

ω_пр=ω_з2-ω_г2 - промежуточная частота;

3ω_пр=ω_з2-ω_г1;

φ_пр7=φ₇-φ_г2; φ_пр8=φ₈-φ_г2; φ_пр9=φ₉-φ_г1,

попадают в полосы пропускания пропускания усилителей 35, 36 и 57 промежуточной частоты.

Напряжение u_пp9(t) с выхода усилителя 57 промежуточной частоты поступает на вход амплитудного детектора 61, где оно детектируется и поступает на управляющие входы ключей 67 и 68, открывая их. При этом напряжения u_пp7(t) и u_пp8(t) с выходов усилителей 35 и 36 промежуточной частоты поступают на первые входы перемножителей 85 и 86, на вторые входы которых подается напряжение u_пp9(t) с выхода усилителя 57 промежуточной частоты.

На выходах перемножителей 85 и 86 образуются следующие напряжения:

u₁₅(t)=U₁₅·cos(2ω_прt+φ_г+Δφ₅),

u₁₆(t)=U₁₅·cos(2ω_прt+φ_г+Δφ₆),

где U₁₅=¹/₂ U_пp7 U_пp8;

которые выделяются узкополосными фильтрами 87 и 88 соответственно.

Напряжения u_пp7(t) и u_пp9(t), u_пp8(t) и u_пp9(t) одновременно поступают на два входа корреляторов 81 и 83 соответственно, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R₇(τ) и R₈(τ). Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α₃ и β₃, и только при этих значениях в пороговых блоках 82 и 84 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 89 и 90, открывая их.

При этом напряжения u_пр15(t) и u_пp16(t) с выходов узкополосных фильтров 87 и 88 через открытые ключи 89 и 90 поступают на первые входы фазометров 91 и 92 соответственно, на вторые входы которых подается напряжение u_г(t) с выхода узкополосного фильтра 38. Фазометры 91 и 92 измеряют фазовые сдвиги Δφ₅ и Δφ₆, которые регистрируются блоком 55 регистрации.

Если сигналы бедствия одновременно принимаются по зеркальным каналам на частотах, то канальные напряжения u_пp4(t), u_пp7(t) и u_пp8(t) поступают на два входа блоков 43 и 44 корреляторов. Аналогичная ситуация возникает и при приеме сигналов бедствия по основному каналу на частоте ω_с.

Однако указанные напряжения образованы различными сигналами, принимаемыми на разных частотах ω_з1 и ω_з2, поэтому между ними существует слабая корреляционная связь. Выходные напряжения блоков 43 и 44 корреляторов не превышают порогового уровня U_пop2 в пороговых блоках 49 и 50, ключи 51 и 52 не открываются. Тем самым устраняется неоднозначность, характерная при одновременном приеме сигналов по зеркальным каналам на частотах ω_з1 и ω_з2.

Если сигналы бедствия одновременно принимаются по основному каналу на частоте ω_с, по первому ω_з1 и второму ω_з2 зеркальным каналам, то в работе участвуют одновременно все блоки приемника.

Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом обеспечивает расширение диапазона рабочих частот приемника без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов. Это достигается использованием зеркальных каналов приема и одновременного обнаружения нескольких человек, терпящих бедствие на воде.

Следует отметить, что преобразование по частоте на зеркальных каналах приема происходит с тем же коэффициентом К_пр, что и по основному каналу приема. Поэтому они являются наиболее существенными среди дополнительных каналов приема.

Изобретение относится к спасательным средствам и может быть использовано для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде, и определения его местоположения. Система содержит надетый на человека спасательный жилет с источниками света, источником энергии, кабелями, патронами, мембранами, рычагами, размыкателями, пневмомагистралью, воздушными емкостями, уплотнительными кольцами, передатчиками с передающими антеннами. В пункте контроля установлен приемник, содержащий три приемные антенны, три усилителя высокой частоты, два гетеродина, три смесителя, семь усилителей промежуточной частоты, семь перемножителей, семь узкополосных фильтров, два блока корреляторов, восемь пороговых блоков, тринадцать ключей, шесть фазометров, блок регистрации, четыре амплитудных детектора и четыре коррелятора. В изобретении используются зеркальные каналы приема и одновременного обнаружения нескольких человек, терпящих бедствие на воде. Это позволяет расширить диапазон рабочих частот приемника без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов. 6 ил.

Система для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде, включающая спасательный жилет, надетый на человека и содержащий два источника света, один из которых расположен в грудной области спасательного жилета, а другой - в заспинной его области, источник энергии, два размыкателя электрической цепи, две сообщающиеся герметичные емкости, каждая из которых отделена от окружающей среды мембраной, при этом одна из герметичных емкостей расположена в грудной области спасательного жилета, а другая - в заспинной его области, мембрана каждой емкости связана с размыкателем электрической цепи соответствующего ей источника света посредством рычага, а оба источника света через размыкатели соединены с источником энергии параллельно, два миниатюрных передатчика с передающими антеннами, один из которых расположен в грудной области спасательного жилета, а другой - в заспинной его области, и приемник, установленный на пункте контроля и содержащий последовательно включенные первую приемную антенну, первый усилитель высокой частоты, первый смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом первого гетеродина, и первый усилитель промежуточной частоты, последовательно включенные вторую приемную антенну, второй усилитель высокой частоты, второй смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты, первый блок корреляторов, первый пороговый блок, первый ключ, третий ключ, второй вход которого через третий пороговый блок соединен с вторым выходом первого блока корреляторов, первый фазометр и блок регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя промежуточной частоты второй перемножитель и второй узкополосный фильтр, выход которого соединен с 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 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 с вторым входом блока регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя промежуточной частоты третий перемножитель и третий узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, последовательно подключенные к второму выходу первого гетеродина первый перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом второго гетеродина, и первый узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго фазометров, при этом частоты первого ω_г1 и второго ω_г2 гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты ω_г2-ω_г1=2ω_пр и выбраны симметричными относительно несущей частоты ω_с принимаемого сигнала бедствия ω_c-ω_г1=ω_г2-ω_с=ω_пр, отличающаяся тем, что приемник снабжен четвертым, пятым, шестым и седьмым усилителями промежуточной частоты, четырьмя амплитудными детекторами, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым и тринадцатым ключами, четырьмя корреляторами, пятым, шестым, седьмым и восьмым пороговыми блоками, четвертым, пятым, шестым и седьмым перемножителями, четвертым, пятым, шестым и седьмым узкополосными фильтрами, третьим, четвертым, пятым и шестым фазометрами, причем к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый амплитудный детектор и пятый ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к вторым входам второго и третьего перемножителей, первого и второго блоков корреляторов, к выходу второго смесителя последовательно подключены шестой усилитель промежуточной частоты, третий амплитудный детектор, шестой ключ, второй вход которого через четвертый усилитель промежуточной частоты соединен с выходом первого смесителя, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом шестого усилителя промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр, десятый ключ и третий фазометр, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, к выходу третьего смесителя последовательно подключены седьмой усилитель промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор, седьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилителя промежуточной частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр, одиннадцатый ключ и четвертый фазометр, выход которого соединен с четвертым входом блока регистрации, к выходу шестого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом шестого ключа, и пятый пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом десятого ключа, к выходу седьмого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй коррелятор, второй вход которого соединен с выходом седьмого ключа, и шестой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого ключа, к выходу первого смесителя последовательно подключены пятый усилитель промежуточной частоты, второй амплитудный детектор, восьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр, двенадцатый ключ и пятый фазометр, выход которого соединен с пятым входом блока регистрации, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены девятый ключ, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора, седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, седьмой узкополосный фильтр, тринадцатый ключ и шестой фазометр, выход которого соединен с шестым входом блока регистрации, к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и седьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом двенадцатого ключа, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены четвертый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и восьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого ключа, вторые входы третьего, четвертого, пятого и шестого фазометров соединены с выходом первого узкополосного фильтра.