RU2438144C1 - Search and rescue radio beacon - Google Patents
Search and rescue radio beacon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2438144C1 RU2438144C1 RU2010141589/07A RU2010141589A RU2438144C1 RU 2438144 C1 RU2438144 C1 RU 2438144C1 RU 2010141589/07 A RU2010141589/07 A RU 2010141589/07A RU 2010141589 A RU2010141589 A RU 2010141589A RU 2438144 C1 RU2438144 C1 RU 2438144C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- receiver
- transmitter
- emergency
- output
- beacon
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmitters (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изделие относится к области радиотехники и используется на воздушных судах как аварийный радиомаяк для передачи через ИСЗ системы КОСПАС-САРСАТ на станции приема и обработки информации (СПОИ) информационной посылки, содержащий координаты местоположения потерпевшего аварию/бедствие воздушного судна всех типов воздушных судов (ВС).The inventive product relates to the field of radio engineering and is used on aircraft as an emergency radio beacon for transmitting, through the satellite, the COSPAS-SARSAT system at the information receiving and processing station (STR), an information package containing the coordinates of the location of the accident / distress aircraft of all types of aircraft .
Известен аварийный радиомаяк, содержащий антенну, синтезатор, модулятор, генератор модуляции, контроллер, усилитель [Заявка США №2005/0073458, кл. G01S 19/48; G01S 5/02, опубл. 07.04.2005].Known emergency beacon containing an antenna, synthesizer, modulator, modulation generator, controller, amplifier [US Application No. 2005/0073458, class. G01S 19/48; G01S 5/02, publ. 04/07/2005].
Однако это устройство имеет недостатки - у этого устройства низкая точность определения координат места катастрофы воздушного судна и необходимо затрачивать много времени на поиски терпящих бедствие.However, this device has disadvantages - this device has low accuracy in determining the coordinates of the crash site of an aircraft and it takes a lot of time to search for those in distress.
Известен также радиомаяк, содержащий блок управления, блок индикации, переключатель рода работы, источник речевого сигнала, блок питания, автоподатчик телефонных сигналов, микрофонный усилитель, коммутатор, антенный ввод, задающий генератор, модулятор, усилитель мощности, аварийную антенну [Патент РФ №2013783, кл. G01S 1/02, опубл. 30.05.1994].Also known is a beacon containing a control unit, an indication unit, a type of operation switch, a speech signal source, a power supply unit, an automatic telephone signal feeder, a microphone amplifier, a switch, an antenna input, a master oscillator, a modulator, a power amplifier, an emergency antenna [RF Patent No. 20133783, class G01S 1/02, publ. 05/30/1994].
Однако это устройство также имеет недостаток - низкая точность определения координат места катастрофы воздушного судна и необходимо затрачивать много времени на поиски терпящих бедствие.However, this device also has the disadvantage of low accuracy in determining the coordinates of the crash site of the aircraft and it is necessary to spend a lot of time searching for those in distress.
Известен аварийный радиомаяк, содержащий блок ввода сигнала активизации радиомаяка, 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, 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 2060512, кл. G01S 1/68, опубл. 1996].An emergency radio beacon is known, comprising an input module for activating a radio beacon, the first output of which is connected to the input of the read-only memory, the outputs of which are connected to the first inputs of the first adder, the first master oscillator, the output of which is connected to the first input of the amplitude modulator, the second input of which is connected to the first the output of the beacon activation signal input block, the output of the amplitude modulator is connected to the input of the first power amplifier, a second master crystal oscillator, a driver guide and a second voltage power amplifier, the outputs of the first and second amplifiers are connected through the duplexer to the antenna; at the same time, a time code shaper, a frequency divider block, a parallel to serial code converter, a modulating signal shaper, a phase detector, a second adder, a DC amplifier, a controlled generator, a frequency multiplier by two, and a frequency divider with a division ratio of 40 are introduced into the emergency beacon [Patent RF 2060512, class G01S 1/68, publ. 1996].
Недостатками известного устройства являются сравнительно высокая вероятность ложных срабатываний радиомаяка, низкая точность определения координат объектов, терпящих бедствие, значительные время и стоимость поиска при его использовании, а также сложность изготовления устройства.The disadvantages of the known device are the relatively high probability of false alarms of the beacon, the low accuracy of determining the coordinates of objects in distress, the considerable time and cost of searching when using it, and the complexity of manufacturing the device.
Известен также аварийный радиомаяк, описанный в патенте РФ №2157546, 10.10.1999, содержащий блок ввода сигналов активизации радиомаяка, сумматор, блок постоянной памяти, формирователь кода времени, преобразователь параллельного кода в последовательный код, формирователь управляющего напряжения, передатчик спутникового канала, формирователь модулирующего сигнала, передатчик приводного канала, дуплексер, антенну, приемник навигационных сигналов GPS (Global Position System - глобальная система позиционирования) и/или ГЛОНАСС, пульт дистанционного управления, блок оперативной памяти, блок автономного питания, блок формирования сигнала аварийной перегрузки, выход которого соединен с блоком ввода сигналов активизации радиомаяка, второй вход которого соединен с пультом дистанционного управления, выход блока ввода сигналов активизации радиомаяка соединен с формирователем кода времени и селектором питания, который соединен с блоком автономного питания, формирователем аварийной перегрузки, блоком ввода сигналов активизации радиомаяка, пультом дистанционного управления, блоком оперативной памяти, передатчиком приводного канала, передатчиком спутникового канала, формирователем модулирующего канала, блоком постоянной памяти, формирователем кода времени, а передатчик спутникового канала своим выходом соединен с дуплексером, второй вход которого соединен с выходом передатчика приводного канала, вход которого соединен с выходом формирователя модулирующего сигнала, выход дуплексера соединен с входом второй антенны, а вход приемника GPS и/или ГЛОНАСС соединен с выходом первой антенны.An emergency radio beacon is also known, which is described in RF patent No. 2157546, 10.10.1999, comprising a radio beacon activation signal input unit, an adder, a permanent memory unit, a time code generator, a parallel code to serial converter, a control voltage driver, a satellite channel transmitter, a modulating driver signal, drive channel transmitter, duplexer, antenna, GPS receiver (Global Position System) and / or GLONASS, remote control ia, a RAM block, an autonomous power supply unit, an emergency overload signal generating unit, the output of which is connected to the radio beacon activation signal input unit, the second input of which is connected to the remote control, the output of the radio beacon activation signal input unit is connected to the time code generator and power selector, which is connected to an autonomous power supply unit, emergency overload driver, a beacon activation signal input unit, a remote control, an operational unit a memory, a drive channel transmitter, a satellite channel transmitter, a modulating channel shaper, a read-only memory block, a time code shaper, and a satellite channel transmitter with its output connected to a duplexer, the second input of which is connected to the output of the drive channel transmitter, the input of which is connected to the output of the modulating signal shaper , the duplexer output is connected to the input of the second antenna, and the input of the GPS and / or GLONASS receiver is connected to the output of the first antenna.
Однако это устройство также имеет низкую точность определения координат места катастрофы воздушного судна, а также требует много времени для поиска терпящих бедствие. Кроме того, это устройство обладает низкой надежностью работы радиомаяка.However, this device also has low accuracy in determining the coordinates of the crash site of the aircraft, and also requires a lot of time to search for those in distress. In addition, this device has low reliability of the beacon.
Известен аварийно-спасательный радиомаяк, включающий корпус, установленные в нем управляющее устройство, диплексер, приемник навигационных сигналов от системы GPS и/или ГЛОНАСС, передатчик 406 МГц, источник питания, состоящий из блока автономного питания, соединенный через селектор напряжения с узлами радиомаяка, блок индикации в виде светодиодных индикаторов, 2 антенны, одна из которых выполнена приемной и соединена с приемником навигационных сигналов от системы GPS и/или ГЛОНАСС, и пульт управления [Патент РФ №2306576, кл. G01S 1/08, опубл. 20.09.2007 г.].A known emergency rescue radio beacon, including a housing, a control device installed therein, a diplexer, a receiver of navigation signals from a GPS and / or GLONASS system, a 406 MHz transmitter, a power source consisting of an autonomous power unit, connected through a voltage selector to the beacon nodes, a unit indications in the form of LED indicators, 2 antennas, one of which is received and connected to the receiver of navigation signals from the GPS and / or GLONASS system, and a control panel [RF Patent No. 2306576, cl. G01S 1/08, publ. September 20, 2007].
Это устройство имеет ряд недостатков: низкая точность определения координат места аварии/бедствия воздушного судна; большое время поиска потерпевших бедствие за счет необходимости затрачивать дополнительное время на определение координат местоположения; большой вес и габариты радиомаяка; низкая надежность радиомаяка за счет того, что пульт управления находится в кабине пилота, а сам маяк - в хвосте самолета в труднодоступном месте и при аварии может быть перебит кабель, соединяющий пульт с маяком.This device has several disadvantages: low accuracy in determining the coordinates of the scene of an accident / disaster; long time to search for victims of the disaster due to the need to spend additional time on determining the coordinates of the location; high weight and dimensions of the beacon; low reliability of the beacon due to the fact that the control panel is located in the cockpit, and the beacon itself is in the tail of the aircraft in an inaccessible place and in case of an accident the cable connecting the console to the beacon can be interrupted.
Наиболее близким техническим решением является аварийно-спасательный радиомаяк, включающий корпус, установленные в нем управляющее устройство, приемник навигационных сигналов от спутниковой системы GPS, аварийный передатчик, узел голосовой связи, блок индикации в виде жидкокристаллического индикатора, приемная и приемо-передающая антенны, источник питания и пульт управления [WO 2008121612 А1, Н04М 11/04, опубл. 09.10.2008].The closest technical solution is an emergency rescue beacon, including a housing, a control device installed in it, a receiver for navigation signals from the GPS satellite system, an emergency transmitter, a voice communication unit, an indication unit in the form of a liquid crystal indicator, a transmitter and receiver antenna, a power source and control panel [WO 2008121612 A1, H04M 11/04, publ. 10/09/2008].
Известный радиомаяк обладает следующими недостатками.Known beacon has the following disadvantages.
Узел голосовой связи в известном радиомаяке выполнен в виде приемника и передатчика для осуществления голосовой двухсторонней беспроводной связи и является частью глобальной системы мобильной беспроводной связи. Это означает, что работает он лишь при наличии поблизости от поисковой территории вышек сотовой связи. При приближении к месту аварии на окончательном этапе поиска увеличивается время поиска, если сотовая связь отсутствует.The voice communication node in the known beacon is made in the form of a receiver and a transmitter for voice two-way wireless communication and is part of a global mobile wireless communication system. This means that it only works if there are cellular towers in the vicinity of the search area. When approaching the accident site at the final stage of the search, the search time increases if there is no cellular connection.
Использование приемника навигационных сигналов от спутниковой системы GPS значительно сокращает область применения маяка, т.к. наклонение орбитальных плоскостей «GPS» почти на 100 ниже, чем в «ГЛОНАСС». Это означает, что аппаратура потребителей не может «видеть» космические аппараты «GPS» в таких точках орбиты (особенно на высоких широтах) из-за недоступности спутников «GPS».Using a receiver of navigation signals from the GPS satellite system significantly reduces the scope of the beacon, because the inclination of the GPS orbital planes is almost 100 lower than in GLONASS. This means that consumer equipment cannot “see” the GPS spacecraft at such points in the orbit (especially at high latitudes) due to the inaccessibility of GPS satellites.
Кроме того, точность навигационных определений в системе GPS ниже, чем «ГЛОНАСС». Погрешности (с вероятностью 0,95) в GPS при максимальной солнечной активности не превышают 100 м для горизонтальных и 156 м - для вертикальной координаты.In addition, the accuracy of navigation definitions in the GPS system is lower than GLONASS. Errors (with a probability of 0.95) in GPS at maximum solar activity do not exceed 100 m for horizontal and 156 m for vertical coordinate.
Технической задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обнаружения и координации поиска местонахождения потерпевших на любой территории Земли.The technical task of the claimed invention is the expansion of functionality by detecting and coordinating the search for the location of victims on any territory of the Earth.
Кроме того, задачей заявляемого изобретения также является повышение точности определения координат места аварии/бедствия воздушного судна и значительное сокращение времени поиска потерпевших на труднодоступной местности, особенно при приближении к месту аварии.In addition, the objective of the claimed invention is also to increase the accuracy of determining the coordinates of the scene of an accident / disaster aircraft and a significant reduction in the search time for victims in hard-to-reach areas, especially when approaching the scene of the accident.
Указанные задачи решаются тем, что аварийно-спасательный радиомаяк, включающий корпус, установленные в нем управляющее устройство, приемник навигационных сигналов от системы GPS, аварийный передатчик, узел голосовой связи, блок индикации в виде жидкокристаллического индикатора, приемная и приемо-передающая антенны, источник питания и пульт управления, дополнительно содержит передатчик приводного канала и диплексер с режекторным фильтром на 121,5 МГц, управляющее устройство выполнено в виде микроконтроллера с резонатором, приемник навигационных сигналов выполнен комбинированным с возможностью приема сигналов ГЛОНАСС, аварийный передатчик выполнен в виде синтезатора 406 МГц, фазового модулятора, кварцевого генератора и усилителя мощности, передатчик приводного канала состоит из узлов формирования звукового и голосового сигналов, причем узел формирования звукового сигнала содержит синтезатор 121,5 МГц, кварцевый генератор, смеситель и усилитель мощности, а узел формирования голосового сигнала содержит формирователь голосового сигнала и микрофон, узел голосовой связи выполнен в виде узла симплексной голосовой связи, снабженного переключателем прием-передача и состоящего из приемника голосового сигнала, малошумящего усилителя, усилителя звуковой частоты и динамика, при этом три входа микроконтроллера управляющего устройства соединены с выходами приемника навигационных сигналов от спутниковых систем, диплексера и пульта управления, а пять выходов его соединены с входами жидкокристаллического индикатора блока индикации, переключателя прием-передача, фазового модулятора и синтезатора аварийного передатчика и синтезатора передатчика приводного канала, второй и третий входы синтезатора 406 МГц аварийного передатчика соединены с выходами кварцевого генератора и фазового модулятора, а два его выхода соединены с входами фазового модулятора и усилителя мощности, выход которого соединен с диплексором, второй вход синтезатора передатчика приводного канала соединен с кварцевым генератором, два выхода его соединены с приемником узла симплексной голосовой связи и смесителем, выход которого соединен с усилителем мощности, вход формирователя голосового сигнала узла формирования голосового сигнала соединен с выходом микрофона, а выход его соединен с входом смесителя узла звукового сигнала, второй вход приемника узла симплексной голосовой связи соединен с выходом малошумящего усилителя, а выход его соединен с входом усилителя звуковой частоты, выход которого соединен с входом динамика, вход переключателя прием-передача соединен с выходом усилителя мощности узла формирования звукового сигнала, а выход его соединен с малошумящим усилителем узла симплексной голосовой связи, при этом он имеет двустороннюю связь с диплексором, второй выход которого соединен с приемо-передающей антенной.These tasks are solved by the fact that the emergency rescue beacon, including the housing, the control device installed in it, the receiver of navigation signals from the GPS system, the emergency transmitter, the voice communication unit, an indication unit in the form of a liquid crystal indicator, a receiving and transmitting antenna, a power source and a control panel, further comprises a drive channel transmitter and a diplexer with a notch filter at 121.5 MHz, the control device is made in the form of a microcontroller with a resonator, a navigation receiver of the signal signals is made combined with the possibility of receiving GLONASS signals, the emergency transmitter is made in the form of a 406 MHz synthesizer, phase modulator, crystal oscillator and power amplifier, the drive channel transmitter consists of audio and voice signals generating units, and the audio signal generating unit contains a synthesizer 121.5 MHz, a crystal oscillator, a mixer and a power amplifier, and the voice signal generation unit contains a voice signal former and a microphone, the voice communication unit made in the form of a simplex voice communication unit equipped with a receive-transmit switch and consisting of a voice signal receiver, a low-noise amplifier, an audio frequency amplifier and a speaker, while the three inputs of the control device microcontroller are connected to the outputs of the navigation signal receiver from satellite systems, a diplexer and a control panel and its five outputs are connected to the inputs of the liquid crystal indicator of the display unit, the receive-transmit switch, the phase modulator, and the emergency synthesizer sensor and synthesizer of the drive channel transmitter, the second and third inputs of the 406 MHz synthesizer of the emergency transmitter are connected to the outputs of the crystal oscillator and phase modulator, and its two outputs are connected to the inputs of the phase modulator and power amplifier, the output of which is connected to the diplexer, the second input of the synthesizer of the transmitter of the drive channel connected to a crystal oscillator, its two outputs are connected to the receiver of a simplex voice communication unit and a mixer, the output of which is connected to a power amplifier, the input of the driver the voice signal of the voice signal forming unit is connected to the microphone output, and its output is connected to the input of the mixer of the audio signal unit, the second input of the receiver of the simplex voice communication unit is connected to the output of the low-noise amplifier, and its output is connected to the input of the audio frequency amplifier, the output of which is connected to the input the speaker, the input of the transmit-receive switch is connected to the output of the power amplifier of the audio signal generating unit, and its output is connected to the low-noise amplifier of the simplex voice communication unit, however, it has two-way communication with a diplexer, the second output of which is connected to a transmit-receive antenna.
Предпочтительно в качестве кварцевого генератора аварийного передатчика использовать высокостабильный генератор с номинальной частотой 12,688656 МГц, стабильностью ≤±1×10-9, рабочим температурным диапазоном от минус 40 до плюс 55°С и долговременной нестабильностью несущей частоты за 10 лет ≤±3×10-6.It is preferable to use a highly stable oscillator with a nominal frequency of 12.688656 MHz, stability ≤ ± 1 × 10 -9 , an operating temperature range from minus 40 to plus 55 ° С and a long-term carrier frequency instability of 10 years ≤ ± 3 × as a quartz generator of an emergency transmitter 10 -6 .
Целесообразно в качестве приемника голосового сигнала использовать супергетеродинный с двойным преобразованием частоты, супергетеродинный с одним преобразованием частоты, детекторный приемник, приемник прямого усиления, а источник питания выполнить в виде аккумулятора и батарей и соединить через селектор напряжения с узлами радиомаяка.It is advisable to use a superheterodyne with a double frequency conversion, a superheterodyne with a single frequency conversion, a detector receiver, a direct gain receiver, and a power source in the form of a battery and batteries and connected via a voltage selector to the beacon nodes as a voice signal receiver.
Предпочтительно в зоне размещения усилителя мощности аварийного передатчика установить термопредохранитель с температурой срабатывания 80°С, а блок индикации снабдить светодиодными индикаторами, соединенными с четвертым входом микроконтроллера управляющего устройства.It is preferable to install a thermal fuse with a tripping temperature of 80 ° C in the area of the power amplifier of the emergency transmitter, and provide an indication unit with LED indicators connected to the fourth input of the microcontroller of the control device.
На фиг.1 представлена общая схема аварийно-спасательного радиомаяка.Figure 1 presents a General diagram of an emergency rescue beacon.
На фиг.2 - схема аварийного передатчика.Figure 2 - diagram of the emergency transmitter.
На фиг.3 - схема передатчика приводного канала.Figure 3 - diagram of the transmitter of the drive channel.
На фиг.4 - схема узла симплексной голосовой связи.Figure 4 - diagram of the node simplex voice communication.
Предложенная конструкция радиомаяка расширяет его применение, которое возможно на любой территории, как на территории, где есть мобильная связь, так и на территориях, где ее нет и не было, т.к. в предложенном радиомаяке узел голосовой связи выполнен в виде узла симплексной голосовой связи.The proposed design of the beacon expands its application, which is possible in any territory, both in the territory where there is mobile communication, and in areas where it is not and was not, because in the proposed beacon, the voice communication node is made in the form of a simplex voice communication node.
Кроме того, предложенный радиомаяк позволяет в значительной степени сократить время поиска потерпевших, особенно в труднодоступной местности (т.е. тундре, лесах, болотах, ледяных торосах, морях, пустыни и т.д.) при приближении спасателей к месту аварии. Даже при точном определении координат местонахождения потерпевших аварию по спутниковым системам, для непосредственного их обнаружения необходимо скоординированно провести поиск в радиусе 10-15 км по принципу самонаведения при переговорах между спасателями и потерпевшими аварию. Именно для таких случаев и необходимо предлагаемое нами устройство.In addition, the proposed beacon can significantly reduce the search time for victims, especially in hard-to-reach areas (i.e. tundra, forests, swamps, ice hummocks, seas, deserts, etc.) when rescuers approach the scene of an accident. Even with the exact determination of the coordinates of the location of the victims of the accident by satellite systems, for their direct detection it is necessary to conduct a coordinated search within a radius of 10-15 km according to the principle of homing in negotiations between rescuers and the victims of the accident. It is for such cases that the device we offer is necessary.
Кроме того, наличие в конструкции радиомаяка передатчика приводного канала дает дополнительную возможность определения местоположения потерпевших аварию. Эти данные закодированы в 112 бите информационной посылки для стандартных и национальных протоколов местоположения (короткие и длинные версии) где: "1" указывает на наличие в маяке 121,5 МГц вспомогательного оборудования определения местоположения, "0" указывает на другие или отсутствие вспомогательных устройств определения местоположения.In addition, the presence in the design of the beacon of the transmitter of the drive channel provides an additional opportunity to determine the location of the injured. This data is encoded in 112 bits of the information packet for standard and national location protocols (short and long versions) where: “1” indicates the presence of 121.5 MHz auxiliary positioning equipment in the beacon, “0” indicates other or lack of auxiliary determination devices location.
И в битах 84-85 информационной посылки для пользовательских протоколов определения местоположения рассматриваются следующие данные:And in bits 84-85 of the information packet for user location protocols, the following data is considered:
"00" = отсутствие вспомогательного устройства определения местоположения;"00" = lack of an auxiliary positioning device;
"01" = наличие вспомогательного устройства определения местоположения;"01" = presence of an auxiliary positioning device;
"10" = определение местоположения в морских условиях: 9 ГТц ретранслятор системы поиска и спасания;“10” = marine positioning: 9 GTZ search and rescue system transponder;
"11" = другая вспомогательная аппаратура определения местоположения."11" = other positioning aids.
Зная эти данные, руководство поисковых групп принимает соответствующие меры и технику для осуществления поисково-спасательной операции.Knowing these data, the management of search groups takes appropriate measures and techniques for the implementation of search and rescue operations.
В случае же, если по каким-либо причинам не работает узел симплексной голосовой связи, то наличие в передатчике приводного канала узла формирования звукового сигнала позволяет привести спасателей к месту аварии по звуковому сигналу "ВАУ-ВАУ".If, for some reason, the simplex voice communication unit does not work, then the presence of a sound signal generating unit in the transmitter of the drive channel allows rescuers to be brought to the scene of the accident using the “WOW-WOW” sound signal.
Только снабжение устройства передатчиком приводного канала, состоящего из узлов формирования звукового и голосового сигналов в сочетании с выполнением узла голосовой связи в виде симплексной голосовой связи, позволяет решать нами поставленную задачу.Only supplying the device with a transmitter of the drive channel, which consists of nodes for generating audio and voice signals in combination with the implementation of the voice communication node in the form of simplex voice communication, allows us to solve the problem.
Выполнение приемника навигационных сигналов комбинированным с возможностью приема сигналов ГЛОНАСС позволяет в значительной степени увеличить не только точность и эффективность определения координат аварии, но в первую очередь применить маяк на любой территории Земли.The implementation of a navigation signal receiver combined with the ability to receive GLONASS signals can significantly increase not only the accuracy and efficiency of determining the coordinates of an accident, but primarily use a beacon on any territory of the Earth.
Сама по себе точность навигационных определений в системе «ГЛОНАСС» выше, нежели в GPS, и составляет в годы максимальной солнечной активности 60 м для горизонтальных координат и 100 м для вертикальной, а в годы минимальной солнечной активности соответственно 30 и 50 м. Погрешности (с вероятностью 0,95) в GPS при максимальной солнечной активности не превышают 100 м для горизонтальных и 156 м - для вертикальной координаты.In itself, the accuracy of navigation definitions in the GLONASS system is higher than in GPS, and in the years of maximum solar activity is 60 m for horizontal coordinates and 100 m for vertical, and in years of minimum solar activity, respectively, 30 and 50 m. Errors (with probability 0.95) in GPS at maximum solar activity do not exceed 100 m for horizontal and 156 m for vertical coordinate.
При интеграции систем повышается их эффективность, поскольку по сути объединяются орбитальные группировки. Как известно, в «ГЛОНАСС» число орбитальных плоскостей в два раза меньше, чем в GPS, однако в каждой из них находится в два раза больше спутников. Наклонение орбитальных плоскостей «ГЛОНАСС» почти на 100 выше, чем в GPS. Это означает, что аппаратура потребителей может «видеть» космические аппараты «ГЛОНАСС» в таких точках орбиты (особенно на высоких широтах), где GPS-спутники просто недоступны.With the integration of systems, their efficiency increases, since essentially orbital groups are combined. As you know, in GLONASS the number of orbital planes is half that of GPS, but each of them has twice as many satellites. The inclination of the GLONASS orbital planes is almost 100 higher than in GPS. This means that consumer equipment can “see” GLONASS spacecraft at such points in the orbit (especially at high latitudes) where GPS satellites are simply unavailable.
За счет использования дифференциального метода навигации и дополнительных специальных методов измерений повышена точность определения координат.Through the use of the differential navigation method and additional special measurement methods, the accuracy of determining coordinates has been increased.
В предложенном радиомаяке используется дифференциальный метод навигации, обуславливающий измерение расстояний между двумя точками с большой точностью (сантиметры). Для этого измеряется положение навигатора в двух точках с небольшим промежутком времени. При этом, хотя каждое такое измерение имеет точность порядка 10-15 метров, измеренное расстояние имеет погрешность, намного меньшую, так как факторы, мешающие измерению (погрешность орбит спутников, неоднородность атмосферы и т.д.), в этом случае взаимно вычитаются.The proposed beacon uses a differential navigation method, which determines the measurement of distances between two points with great accuracy (centimeters). To do this, the position of the navigator is measured at two points with a short period of time. At the same time, although each such measurement has an accuracy of about 10-15 meters, the measured distance has an error much smaller, since the factors that interfere with the measurement (satellite orbit error, inhomogeneity of the atmosphere, etc.) are mutually subtracted in this case.
Применение метода слежения за выходной мощностью аварийного передатчика и передатчика приводного канала позволяет повысить коэффициент полезного действия выходных каскадов передатчиков в наиболее выгодном энергетическом режиме, что приводит к повышению его надежности.The application of the tracking method for the output power of the emergency transmitter and the transmitter of the drive channel allows you to increase the efficiency of the output stages of the transmitters in the most favorable energy mode, which leads to an increase in its reliability.
В предложенном радиомаяке используется новый принцип формирования частот. Для формирования частот используются синтезаторы с фазовой автоподстройкой частоты ФАПЧ (по английскому PLL) и синтезаторы цифрового синтеза частот (по английскому DDS). Формирование частоты осуществляется с помощью синтезатора частоты с ФАПЧ в режиме с целочисленным коэффициентом деления и в качестве опорного сигнала используется сигнал с выхода синтезатора DDS. Для настройки контура генератора, управляемого напряжением (ГУН), на частоту 406,037 МГц через коммутатор подключена емкость.The proposed beacon uses a new principle of frequency formation. For frequency generation, synthesizers with phase-locked loop PLL (in English PLL) and digital frequency synthesis synthesizers (in English DDS) are used. The frequency is formed using a frequency synthesizer with a PLL in a mode with an integer division coefficient and the signal from the output of the DDS synthesizer is used as a reference signal. To adjust the voltage-controlled oscillator (VCO) circuit to a frequency of 406.037 MHz, a capacitance is connected through the switch.
Синтезатор DDS имеет малые габариты, малую потребляемую мощность и программную регулировку фазы с шагом 360°/4096. Опорный генератор работает на частоте f=12.688656 МГц, кратной выходной. Выходная частота синтезатора DDS формируется по двум точкам. В этом случае отпадет необходимость в применении элептического фильтра для сглаживания ступеней в выходном сигнале. Для преобразования сигнала из синусоидального в прямоугольный используем компаратор, который входит в состав синтезатора DDS. Фазовая модуляция частоты осуществляется на DDS-синтезаторе.The DDS synthesizer has small dimensions, low power consumption and software phase adjustment in 360 ° / 4096 steps. The reference oscillator operates at a frequency f = 12.688656 MHz, a multiple of the output. The output frequency of the DDS synthesizer is formed at two points. In this case, there is no need to use an eleptic filter to smooth the steps in the output signal. To convert the signal from a sinusoidal to a rectangular one, we use a comparator, which is part of the DDS synthesizer. Phase modulation of the frequency is carried out on a DDS synthesizer.
При прохождении сигналов от аварийного передатчика и от приводного передатчика в диплесере снимаются напряжения, соответствующие выходной мощности сигналов, и подаются на микроконтроллер, который анализируя делает выводы о параметрах и может оперативно, меняя коды программирования синтезаторов, менять выходную мощность в определенном пределе. При проведении анализа выходной мощности сигналов микроконтроллер с помощью схемы отбора мощности и преобразования ее в напряжение (находится в диплесере) анализирует уровень выходной мощности, а при проведении тестов выдает информацию на жидкокристаллический индикатор.During the passage of signals from the emergency transmitter and from the drive transmitter in the dipleser, the voltages corresponding to the output power of the signals are removed and fed to the microcontroller, which, analyzing, draws conclusions about the parameters and can quickly change the output power in a certain limit by changing synthesizer programming codes. When analyzing the output power of the signals, the microcontroller using the power take-off circuit and converting it to voltage (located in the dipleser) analyzes the level of output power, and during the tests it gives information to the liquid crystal display.
Аварийно-спасательный радиомаяк содержит корпус 1, выполненный из высокопрочного легкого пластика, например акрилонитрилбутадиенстирола. В корпусе 1 установлены управляющее устройство, диплексер 2, приемник навигационных сигналов 3 от системы GPS и/или ГЛОНАСС, аварийный передатчик 4 и передатчик приводного канала 5 (фиг.1).The emergency rescue beacon comprises a housing 1 made of high strength lightweight plastic, for example acrylonitrile butadiene styrene. In the housing 1, a control device, a diplexer 2, a receiver of navigation signals 3 from the GPS and / or GLONASS system, an emergency transmitter 4 and a transmitter of the drive channel 5 are installed (Fig. 1).
Радиомаяк содержит также источник питания, состоящий из блока автономного питания в виде батареи 6 и аккумулятора 7 и селектора напряжения 8, соединяющего их с узлами радиомаяка.The beacon also contains a power source consisting of an autonomous power unit in the form of a battery 6 and a battery 7 and a voltage selector 8 connecting them to the nodes of the beacon.
Радиомаяк включает пульт управления 9, выполненный в виде системы кнопок, расположенных на передней и боковой поверхности корпуса 1. Пульт 9 включает кнопки: включение - А, выключение - Б, авария - В, GPS-ГЛОНАСС - Г, подсветка - Д, прием-передача - Е.The beacon includes a control panel 9, made in the form of a system of buttons located on the front and side surfaces of the housing 1. Remote 9 includes buttons: on - A, off - B, emergency - C, GPS-GLONASS - G, backlight - D, reception- transmission - E.
На передней поверхности корпуса 1 расположен блок индикации в виде светодиодных индикаторов 10 и 11 и жидкокристаллического индикатора 12 (ЖК-индикатора). Светодиодные индикаторы 10 и 11 выполнены двуцветными красного и зеленого свечения и расположены один (индикатор «АВАРИЯ») рядом с кнопкой авария В, другой (индикатор «ГЛОНАСС/GPS») рядом с кнопкой GPS-ГЛОНАСС - Г, работающими во всем диапазоне температур от плюс 55 до минус 40°С.On the front surface of the housing 1 there is an indication unit in the form of LED indicators 10 and 11 and a liquid crystal indicator 12 (LCD indicator). LED indicators 10 and 11 are made of two-color red and green glows and one is located (EMERGENCY indicator) next to the B emergency button, the other (GLONASS / GPS indicator) next to the GPS-GLONASS-G button, operating in the entire temperature range from plus 55 to minus 40 ° C.
Радиомаяк имеет две антенны, одна из которых выполнена приемной 13 и соединена с приемником навигационных сигналов 3 от системы GPS и/или ГЛОНАСС и вторая антенна 14 выполнена приемо-передающей.The beacon has two antennas, one of which is received 13 and connected to the receiver of navigation signals 3 from the GPS and / or GLONASS system and the second antenna 14 is made transceiver.
Кнопка авария В защищена от случайного нажатия корпусом приемо-передающей антенны 14.The alarm button B is protected against accidental pressing by the housing of the transceiver antenna 14.
Радиомаяк снабжен узлом симплексной голосовой связи 15 и переключателем прием-передача 16.The beacon is equipped with a simplex voice communication unit 15 and a receive-transmit
Управляющее устройство выполнено в виде микроконтроллера 17 с резонатором (на чертеже на показан).The control device is made in the form of a microcontroller 17 with a resonator (shown in the drawing).
Аварийный передатчик 4 (фиг.2) выполнен в виде синтезатора 406 МГц 18, фазового модулятора 19, кварцевого генератора 20 и усилителя мощности 21.Emergency transmitter 4 (figure 2) is made in the form of a synthesizer 406
В качестве кварцевого генератора 20 аварийного передатчика используют высокостабильный генератор с номинальной частотой 12,688656 МГц, стабильностью ≤±1×10-9, рабочим температурным диапазоном от минус 40 до плюс 55°С и долговременной нестабильностью несущей частоты за 10 лет ≤±3×10-6.As a
В зоне размещения усилителя мощности аварийного передатчика установлен термопредохранитель с температурой срабатывания 80°С.A thermal fuse with a tripping temperature of 80 ° C is installed in the area of the power amplifier of the emergency transmitter.
Термопредохранитель является коммутационным электрическим аппаратом, работает по принципу работы плавких предохранителей и предназначен для защиты электрических цепей от аварийных режимов. Если превышается параметр, в нашем случае температура, то цепь обесточивается, обеспечивая таким образом сохранность прибора.The thermal fuse is a switching electrical apparatus, works on the principle of fuses and is designed to protect electrical circuits from emergency conditions. If the parameter is exceeded, in our case the temperature, then the circuit is de-energized, thus ensuring the safety of the device.
Передатчик приводного канала 5 (фиг.3) состоит из узлов формирования звукового и голосового сигналов. Узел формирования звукового сигнала содержит синтезатор 121,5 МГц 22, кварцевый генератор 23, смеситель 24 и усилитель мощности 25.The transmitter of the drive channel 5 (figure 3) consists of nodes for the formation of sound and voice signals. The audio signal generating section comprises a 121.5 MHz synthesizer 22, a crystal oscillator 23, a mixer 24, and a
Узел формирования голосового сигнала содержит формирователь голосового сигнала 26 и микрофон 27.The voice signal generating section comprises a voice signal former 26 and a microphone 27.
Узел симплексной голосовой связи 15 (фиг.4) состоит из приемника голосового сигнала 28, малошумящего усилителя 29, усилителя звуковой частоты 30 и динамика 31.The simplex voice communication node 15 (Fig. 4) consists of a voice signal receiver 28, a low-
В качестве приемника голосового сигнала 28 могут быть использованы супергетеродинный с двойным преобразованием частоты, или супергетеродинный с одним преобразованием частоты, или детекторный приемник, или приемник прямого усиления.As the receiver of the voice signal 28 can be used superheterodyne with double frequency conversion, or superheterodyne with one frequency conversion, or a detector receiver, or a direct gain receiver.
Для того чтобы две частоты не смешивались друг с другом, в диплексере 2 размещены фильтры ФНЧ на 406,037 МГц, ФНЧ на 121,5 МГц и режекторный фильтр на 121,5 МГц. Такое исполнение позволяет антенну использовать как для передачи, так и для приема сигналов.In order for the two frequencies not to mix with each other, in the diplexer 2 there are low-pass filters at 406.037 MHz, low-pass filters at 121.5 MHz and a notch filter at 121.5 MHz. This design allows the antenna to be used for both transmitting and receiving signals.
Четыре входа микроконтроллера 17 управляющего устройства соединены с выходами приемника навигационных сигналов 3 от системы GPS и/или ГЛОНАСС, диплексера 2, светодиодных индикаторов 10 и 11, блока индикации и пульта управления 9, а пять выходов его соединены с входами ЖК-индикатора 12 блока индикации, переключателя прием-передача 16, фазового модулятора 19 и синтезатора 18 аварийного передатчика и синтезатора 22 передатчика приводного канала.The four inputs of the microcontroller 17 of the control device are connected to the outputs of the receiver of navigation signals 3 from the GPS and / or GLONASS system, diplexer 2, LED indicators 10 and 11, the display unit and the control panel 9, and five of its outputs are connected to the inputs of the LCD indicator 12 of the display unit , a receive-transmit
Второй и третий входы синтезатора 406 МГц 18 аварийного передатчика соединены с выходами кварцевого генератора 20 и фазового модулятора 19, а два его выхода соединены с входами фазового модулятора 19 и усилителя мощности 21, выход которого соединен с диплексером 2.The second and third inputs of the 406
Второй вход синтезатора 22 передатчика приводного канала соединен с кварцевым генератором 23, два выхода его соединены с приемником 28 узла симплексной голосовой связи и смесителем 24, выход которого соединен с усилителем мощности 25.The second input of the synthesizer 22 of the transmitter of the drive channel is connected to a crystal oscillator 23, its two outputs are connected to a receiver 28 of the simplex voice communication unit and a mixer 24, the output of which is connected to a
Вход формирователя голосового сигнала 26 узла формирования голосового сигнала соединен с выходом микрофона 27, а выход его соединен с входом смесителя 24 узла звукового сигнала.The input of the shaper of the voice signal 26 of the node forming the voice signal is connected to the output of the microphone 27, and its output is connected to the input of the mixer 24 of the node of the sound signal.
Второй вход приемника 28 узла симплексной голосовой связи соединен с выходом малошумящего усилителя 29, а выход его соединен с входом усилителя звуковой частоты 30, выход которого соединен с входом динамика 31.The second input of the receiver 28 of the simplex voice communication unit is connected to the output of the low-
Вход переключателя прием-передача 16 соединен с выходом усилителя мощности 25 узла формирования звукового сигнала, а выход его соединен с малошумящим усилителем 29 узла симплексной голосовой связи. При этом он имеет двустороннюю связь с диплексером 2, второй выход которого соединен с приемо-передающей антенной 14.The input of the transmit-receive
Аварийно-спасательный радиомаяк работает в следующих режимах:The emergency rescue beacon operates in the following modes:
- в рабочем режиме (АВАРИЯ);- in operating mode (EMERGENCY);
- в режиме симплексной голосовой радиосвязи (радиостанция на частоте 121,5 МГц);- in the mode of simplex voice radio communication (radio station at a frequency of 121.5 MHz);
- в режиме встроенного контроля (ВСК);- in the built-in control mode (VSK);
- в режиме определения географических координат.- in the mode of determining geographical coordinates.
Работа аварийно-спасательного радиомаяка в рабочем режимеThe operation of the emergency rescue beacon in operating mode
При аварии нажимают на кнопку авария В пульта управления 9, при этом радиомаяк излучает аварийный радиосигнал на частоте 406,037 МГц, формируемый кварцевым генератором 20, синтезатором с ФАПЧ 406 МГц 18 и усилителем мощности 21. Этот сигнал через диплексер 2 подается на вход приемо-передающей антенны 14.In case of an accident, the emergency button B of the control panel 9 is pressed, and the beacon emits an emergency radio signal at a frequency of 406.037 MHz, generated by a
На второй двунаправленный вход диплексера 2 поступает приводной сигнал, сформированный кварцевым генератором 23 и синтезатором с ФАПЧ 121,5 МГц 22, поступает на смеситель 24 для формирования сигнала модуляции низкочастотным сигналом типа «ВАУ-ВАУ» и через усилитель мощности 25 и диплексер 2 подается на вход антенны 14, которая в этом режиме функционирует как передающая.The second bi-directional input of diplexer 2 receives a drive signal generated by a quartz oscillator 23 and a synthesizer with a PLL 121.5 MHz 22, fed to a mixer 24 to generate a modulation signal with a low-frequency signal of the type “VAU-VAU” and fed through a
Длительность одного цикла излучаемого сигнала в режиме АВАРИЯ составляет 50 секунд ± 5 секунд, из них 520 мсек излучается частота 406,037 МГц, сразу же за ней излучается приводная частота 121,5 МГц до конца цикла передачи сигнала.The duration of one cycle of the emitted signal in the EMERGENCY mode is 50 seconds ± 5 seconds, of which 520 ms the frequency 406.037 MHz is emitted, immediately the driving frequency 121.5 MHz is emitted before the end of the signal transmission cycle.
В этом режиме радиомаяк работает непрерывно в течение первых 24 часов. Остальные 24 часа радиомаяк излучает радиосигнал только на частоте 121,5 МГц.In this mode, the beacon operates continuously for the first 24 hours. The remaining 24 hours the beacon emits a radio signal only at a frequency of 121.5 MHz.
При работе в аварийном режиме от аккумулятора 7 запитываются - ЖК-индикатор 12, приемник навигационных сигналов 3 от системы GPS и/или ГЛОНАСС, а остальные узлы (части схемы) питаются от батареи 6.When working in emergency mode, the battery 7 is powered up - the LCD indicator 12, the receiver of navigation signals 3 from the GPS and / or GLONASS system, and the remaining nodes (parts of the circuit) are powered by battery 6.
При включении радиомаяка в рабочий режим одновременно включается приемник навигационных сигналов 3. На корпусе 1 радиомаяка засветятся зеленым цветом светодиодные индикаторы 10 «АВАРИЯ» и 11 «ГЛОНАСС/GPS, информируя о включении приемника навигационных сигналов 3 в режим «поиска».When the beacon is turned on in the operating mode, the receiver of navigation signals 3 is turned on simultaneously. On the case 1 of the beacon, the LEDs 10 “ALARM” and 11 “GLONASS / GPS” will light green, informing about the inclusion of the receiver of navigation signals 3 in the “search” mode.
На экране ЖК-индикатор 12 появятся сообщения «РЕЖИМ АВАРИЯ ВКЛЮЧЕН»→«ГЛОНАСС/GPS РАБОТАЕТ»The LCD will display the message “ALARM MODE ON” → “GLONASS / GPS WORKS”
# XX°XX'XX''N (или S)# XX ° XX'XX''N (or S)
ХХХ°ХХ'ХХ''Е (или W).XXXX ° XX'XX''E (or W).
При включении радиомаяка в режим «АВАРИЯ» одновременно с аварийным передатчиком 4 включается передатчик приводного канала 5, предназначенный для привода поисково-спасательных средств к месту аварийной ситуации.When you turn on the beacon in the mode "EMERGENCY" simultaneously with the emergency transmitter 4, the transmitter of the drive channel 5 is turned on, designed to drive search and rescue equipment to the place of emergency.
Во время определения координат ГЛОНАСС/GPS приемником навигационных сигналов 3 периодически кратковременно включается светодиодный индикатор 11 "ГЛОНАСС/GPS" зеленым или красным цветом в зависимости от того, получены достоверные или недостоверные координаты.During the determination of the GLONASS / GPS coordinates by the navigation signal receiver 3, the GLONASS / GPS LED 11 periodically briefly turns on in green or red, depending on whether reliable or unreliable coordinates are received.
В целях энергосбережения радиомаяк обеспечивает работу ГЛОНАСС/GPS приемника навигационных сигналов 3 циклами через каждые 20 минут, при этом в первом цикле время определения приемником 3 ГЛОНАСС/GPS координат доходит до 6 минут, после чего ГЛОНАСС/GPS приемник 3 отключается до начала следующего цикла (через 14 минут). В последующих циклах время работы ГЛОНАСС/GPS приемника 3 ограничено ~100 секундами.In order to save energy, the radio beacon ensures the operation of the GLONASS / GPS receiver of navigation signals in 3 cycles every 20 minutes, while in the first cycle the time for the receiver to determine 3 GLONASS / GPS coordinates reaches 6 minutes, after which the GLONASS / GPS receiver 3 is turned off before the next cycle begins ( after 14 minutes). In subsequent cycles, the operating time of GLONASS / GPS receiver 3 is limited to ~ 100 seconds.
При работе в режиме определения координат от аккумулятора запитываются все части схемы радиомаяка.When working in the mode of determining coordinates from the battery, all parts of the beacon circuit are powered.
Если ГЛОНАСС/GPS приемник навигационных сигналов 3 не определил достоверные географические координаты до излучения первой посылки, то радиомаяк формирует и излучает первую посылку с координатами «по умолчанию». Процесс излучения координат «по умолчанию» индицируется на светодиодных индикаторах 10 «АВАРИЯ» иIf the GLONASS / GPS receiver of navigation signals 3 has not determined reliable geographical coordinates before the radiation of the first package, then the beacon generates and emits the first package with the coordinates "default". The “default” coordinate emission process is indicated on the LED indicators 10 “EMERGENCY” and
# XX°XX'XX''N (S)# XX ° XX'XX''N (S)
ХХ°ХХ'ХХ''Е (W)XX ° XX'XX''E (W)
11 «ГЛОНАСС/GPS» красным цветом в течение 2 секунд. На экране ЖК-индикатора 12 появится сообщение вида11 “GLONASS / GPS” in red for 2 seconds. A message like
# XX°XX'XX''N (S)# XX ° XX'XX''N (S)
ХХ°ХХ'ХХ''Е (W)XX ° XX'XX''E (W)
Если ГЛОНАСС/GPS-приемнику навигационных сигналов 3 не удалось определить достоверные координаты в рамках текущего цикла работы, то радиомаяк передает в эфир на частоте 406 МГц посылку, содержащую последние навигационные данные, но определенные не более чем 4 часа назад.If the GLONASS / GPS receiver of navigation signals 3 could not determine reliable coordinates within the current work cycle, then the beacon broadcasts at 406 MHz a package containing the latest navigation data, but determined no more than 4 hours ago.
Если навигационные данные не обновляются в течение 4 часов, то радиомаяк передает в эфир посылку "по умолчанию".If the navigation data is not updated within 4 hours, then the beacon broadcasts the “default” package.
При достоверном определении географических координат ГЛОНАСС/GPS-приемником навигационных сигналов 3 и после контроля правильности переданных значений в память микроконтроллера 17 радиомаяка последний формирует и излучает посылку, содержащую навигационные данные. Излучение посылки с навигационными данными индицируется светодиодным индикатором 11 «ГЛОНАСС/GPS» зеленым цветом и светодиодным индикатором 10 «АВАРИЯ» - красным цветом в течение 2 секунд.With reliable determination of the geographical coordinates by the GLONASS / GPS receiver of the navigation signals 3 and after checking the correctness of the transmitted values in the memory of the microcontroller 17, the beacon of the latter generates and emits a package containing navigation data. The radiation of the package with navigation data is indicated by the green LED 11 “GLONASS / GPS” and the green LED 10 “ALARM” - red for 2 seconds.
На экране ЖК-индикатора 12 сообщение примет вид (пример):On the LCD screen 12, the message will take the form (example):
55°44'48''N55 ° 44'48``N
037°43'28''Е.037 ° 43'28``E.
Радиомаяк индицирует передачу каждой посылки выводом на экран ЖК-индикатора 12 сообщения «ПОСЫЛКА ПЕРЕДАНА», включением свечения светодиодного индикатора 10 «АВАРИЯ» красным цветом и светодиодного индикатора 11 «ГЛОНАСС/GPS» - зеленым или красным цветом в зависимости от того, содержит ли переданная посылка навигационные данные или нет.The beacon indicates the transmission of each parcel by displaying the message “TRANSMISSION SEND” on the LCD screen 12, turning on the glow of the LED “10 ALARM” in red and the LED 11 “GLONASS / GPS” - in green or red, depending on whether the transmitted package navigation data or not.
В начале каждого цикла на экран ЖК-индикатора 12 выдается сообщение со значениями географических координат или без них. Этот цикл работы осуществляется в течение первых 24 часов работы радиомаяка в режиме «АВАРИЯ», после чего аварийный передатчик 4 автоматически выключается, но радиомаяк продолжит работать в режиме привода поисково-спасательных средств (так как продолжает работать передатчик приводного канала 5 на частоте 121,5 МГц) в течение следующих 24 часов.At the beginning of each cycle, a message is displayed on the LCD screen 12 with or without geographical coordinates. This cycle of operation is carried out during the first 24 hours of operation of the beacon in the "EMERGENCY" mode, after which the emergency transmitter 4 is automatically turned off, but the beacon will continue to operate in the search and rescue vehicle drive mode (as the transmitter of the drive channel 5 continues to operate at a frequency of 121.5 MHz) over the next 24 hours.
В случае полного разряда аккумулятора 7 радиомаяк в режиме «АВАРИЯ» в составе информационной посылки будет выдавать последние запомненные перед его отказом навигационные данные в течение 4 часов. По истечении этого времени радиомаяк будет передавать информационные посылки с координатами «по умолчанию».If the battery 7 is completely discharged, the beacon in the "EMERGENCY" mode, as part of the information package, will provide the last navigation data stored before its failure within 4 hours. After this time, the beacon will transmit information packages with the coordinates "default".
Защита от непрерывного излучения аварийного сигнала обеспечивается программно. Микроконтроллер 17 обеспечивает включение питания усилителя мощности 21 на период передачи сигнала 406 МГц и выключение его после завершения передачи сигнала. В случае если по какой-либо причине передача сигнала 406 МГц в установленное время (через 520±1% мс после начала излучения) не выключается, то через 45 секунд непрерывного излучения микроконтроллер 17 отключит радиомаяк.Protection against continuous alarm emission is provided by software. The microcontroller 17 provides power to the
Работа радиомаяка в режиме симплексной голосовой радиосвязи (радиостанция на частоте 121,5 МГц).Beacon operation in simplex voice radio mode (radio station at a frequency of 121.5 MHz).
Симплексная голосовая радиосвязь (радиостанция) осуществляется в положении, когда радиомаяк активирован (режим «АВАРИЯ» включен).Simplex voice communication (radio station) is carried out in the position when the beacon is activated (“EMERGENCY” mode is on).
При работе радиомаяка в режиме симплексной радиосвязи приемник навигационных сигналов 3 автоматически отключается.When the beacon is in simplex mode, the receiver of navigation signals 3 is automatically turned off.
При работе в режиме симплексной связи от аккумулятора 7 запитываются ЖК-индикатор 12, узел симплексной голосовой связи 15 и переключатель 16 прием-передача.When operating in simplex mode, the battery 7 is powered by an LCD indicator 12, a simplex voice communication unit 15, and a receive-transmit
Включение и управление симплексной радиосвязью осуществляется кнопкой прием-передача Е пульта управления 9. Для передачи необходимо нажать кнопку Е и говорить, для приема - кнопку Е отпустить и слушать.The simplex radio is turned on and controlled by the receive-transmit E button of the control panel 9. For transmission, press the E button and speak, for reception, release the E button and listen.
При работе радиомаяка в режиме симплексной радиосвязи частота 121,5 МГц, сформированная синтезатором 22 с ФАПЧ 121 МГц, модулируется голосовой частотой, поступающей от микрофона 27, встроенного в корпус 1 радиомаяка, через усилитель мощности 25 на второй вход смесителя 24.When the beacon is operating in simplex radio mode, the frequency 121.5 MHz generated by the synthesizer 22 with the PLL 121 MHz is modulated by the voice frequency coming from the microphone 27 built into the beacon housing 1 through the
Модуляция типа ВАУ-ВАУ на время действия голосового сигнала отключается. С выхода смесителя 24 частота 121,5 МГц с голосовой модуляцией через переключатель 16, установленный в положение ПЕРЕДАЧА, поступает на второй вход/выход диплексера 2 и далее на вход антенны 14.Modulation type WOW-WOW for the duration of the voice signal is turned off. From the output of the mixer 24, the frequency of 121.5 MHz with voice modulation through the
На время излучения посылки на частоте 406 МГц передача речевого сообщения на частоте 121,5 МГц блокируется. Прерывание речевой передачи не оказывает существенного влияния на качество речевых сообщений.For the duration of the radiation of the package at a frequency of 406 MHz, the transmission of a voice message at a frequency of 121.5 MHz is blocked. Interruption of voice transmission does not significantly affect the quality of voice messages.
Для приема голосовой информации радиомаяк имеет в своем составе приемник 28, на первый вход которого поступает частота 100,8 МГц, а на второй вход через малошумящий усилитель 29 поступает частота 121,5 МГц с выхода переключателя 16 ПРИЕМ/ПЕРЕДАЧА, который в этом режиме переключен в положение ПРИЕМ, вход/выход которого через диплексер 2 соединен с антенной 14, работающей в режиме приема. Выход приемника 28 через усилитель звуковой частоты 30 соединен с динамиком 31, встроенным в корпус 1 радиомаяка.To receive voice information, the beacon incorporates a receiver 28, the first input of which receives a frequency of 100.8 MHz, and the second input through a low-
После окончания передачи в эфир речевого сообщения и перевода радиомаяка в режим приема речевых сообщений время нахождения радиомаяка в режиме приема ограничено до 5 минут. По истечении этого времени радиомаяк автоматически переводится в режим приводного маяка (предусмотренного в режиме «АВАРИЯ»). Одновременно с этим восстанавливается питание приводного радиомаяка на частоте 121,5 МГц и приемника навигационных сигналов 3. Время нахождения радиомаяка в режиме передачи не ограничено.After the end of the broadcast of a voice message and the transfer of the beacon to the mode of receiving voice messages, the time the radio beacon is in reception mode is limited to 5 minutes. After this time, the beacon is automatically transferred to the drive beacon mode (provided in the "EMERGENCY" mode). At the same time, power is restored to the drive beacon at a frequency of 121.5 MHz and the receiver of navigation signals 3. The time spent by the beacon in transmission mode is not limited.
В симплексной радиосвязи и приемник 28, и передатчик 5 частоты 121,5 МГц питаются постоянным током от встроенного в радиомаяк аккумулятора 7.In simplex radio communication, both the receiver 28 and the transmitter 5 of the frequency 121.5 MHz are supplied with direct current from the battery 7 built into the beacon.
Полностью заряженный аккумулятор 7 обеспечивает работу радиомаяка в режиме симплексной радиосвязи не менее 24 ч (из расчета 20 мин в режиме «передача» и 40 мин в режиме «прием» в течение часа).A fully charged battery 7 ensures the operation of the beacon in simplex radio mode for at least 24 hours (at the rate of 20 minutes in transmission mode and 40 minutes in reception mode for an hour).
Проверка радиомаяка в режиме встроенного контроляTesting the beacon in the built-in control mode
Тест радиомаяка с посылкой «по умолчанию» (ТЕСГ-1) проводится один раз в 6 месяцев.A beacon test with a “default” package (TESG-1) is conducted once every 6 months.
При проведении теста радиомаяка с посылкой «по умолчанию» (ТЕСТ-1) радиомаяк проверяет следующие параметры и составные части:When conducting a beacon test with the default setting (TEST-1), the beacon checks the following parameters and components:
- программу функционирования;- a functioning program;
- целостность данных информационного сообщения;- data integrity of the information message;
- работоспособность микроконтроллера 17;- the performance of the microcontroller 17;
- длительность информационной посылки;- the duration of the information package;
- работоспособность источника питания;- operability of the power source;
- мощности выходных сигналов на частотах 121,5 и 406 МГц на выходе диплексера 2.- the power of the output signals at frequencies of 121.5 and 406 MHz at the output of diplexer 2.
После проверки вышеперечисленных пунктов в эфир излучается одна тестовая посылка, содержащая значения координат «по умолчанию».After checking the above items, one test message containing the "default" coordinate values is broadcast.
По окончании тестирования в режиме ТЕСТ-1 радиомаяк отключится от источника питания автоматически или принудительно нажатием кнопки выключение Б пульта управления 9.Upon completion of testing in the TEST-1 mode, the beacon will be disconnected from the power source automatically or forcefully by pressing the button to turn off the control panel B 9.
При работе в режиме ТЕСТ-1 от аккумулятора 7 ничего не запитывается.When working in TEST-1 mode, nothing is powered from battery 7.
Для проведения теста ТЕСТ-2 необходимо включить радиомаяк, проверяется исправность и взаимодействие радиомаяк, с приемником навигационных сигналов 3 в режиме определения географических координат. При исправности приемника 3 он включится в режим поиска и определения географических координат.To conduct the TEST-2 test, it is necessary to turn on the beacon, check the serviceability and interaction of the beacon, with the receiver of navigation signals 3 in the mode of determining geographical coordinates. If the receiver 3 is in good working order, it will turn on in the search mode and determine the geographical coordinates.
При работе в режиме ТЕСТ-2 от аккумулятора 7 запитываются жидкокристаллический ЖК-индикатор 12, приемник навигационных сигналов 3 от системы GPS и/или ГЛОНАСС, но только на первом этапе проведения теста, на повторном этапе ПАРМ-406А запитывается от батареи 6 (приемник навигационных сигналов 3 от системы GPS и/или ГЛОНАСС выключен).When operating in the TEST-2 mode, the LCD 12, the receiver of navigation signals 3 from the GPS and / or GLONASS system are energized from the battery 7, but only at the first stage of the test, at the repeated stage, the PARM-406A is powered by the battery 6 (navigation receiver 3 signals from the GPS system and / or GLONASS off).
Тестовый контроль второго этапа (ТЕСТ-2) рекомендуется проводить не более 10 раз. Тест радиомаяка ТЕСТ-2 с посылкой, содержащей навигационные данные, подразделяется на два этапа.Test control of the second stage (TEST-2) is recommended to be carried out no more than 10 times. The TEST-2 radio beacon test with a package containing navigation data is divided into two stages.
На первом этапе выполняется проверка работоспособности встроенного в радиомаяк приемника навигационных сигналов 3 по признакам достоверности определения координат и правильности переданных навигационных данных в память микроконтроллера 17 радиомаяка.At the first stage, a health check of the navigation signal receiver 3 integrated into the beacon is performed based on the reliability of determining the coordinates and the correctness of the transmitted navigation data in the memory of the microcontroller 17 of the beacon.
На втором этапе осуществляется проверка составных частей и параметров радиомаяка и выдача в эфир одной посылки, содержащей навигационные данные, полученные от приемника 3. При достоверном определении географических координат (при отсутствии на ЖК-индикаторе 12 символа #) и положительном результате контроля правильности переданных значений в память микроконтроллера 17 заканчивается первый этап тестирования ТЕСТ-1.At the second stage, the components and parameters of the beacon are checked and one package containing the navigation data received from receiver 3 is broadcasted. With reliable determination of geographical coordinates (if there are no # symbols on the LCD display) and a positive result of checking the correctness of the transmitted values in the memory of the microcontroller 17 ends the first stage of testing TEST-1.
Работа в режиме определения географических координатWork in the mode of determining geographical coordinates
Режим определения географических координат предназначен для определения координат местоположения пользователя при возникновении нештатной ситуации, не требующей вызова или помощи спасательных служб и средств (потеря ориентации на местности и т.п.), и применяется для определения точного местоположения при помощи приемника навигационных сигналов 3, входящего в состав радиомаяка. Независимо от того, являются поступающие с приемника 3 ГЛОНАСС/GPS-координаты достоверными или нет, они будут отображаться на ЖК-индикаторе 12 и их достоверность будет отображаться светодиодным индикатором 11 ГЛОНАСС/GPS.The mode of determining geographical coordinates is intended to determine the coordinates of the user's location in the event of an emergency that does not require a call or the help of rescue services and means (loss of orientation on the ground, etc.), and is used to determine the exact location using the receiver of navigation signals 3, incoming in the beacon. Regardless of whether the 3 GLONASS / GPS coordinates coming from the receiver are reliable or not, they will be displayed on LCD 12 and their accuracy will be displayed on the 11 GLONASS / GPS LED.
Время поиска и определения координат ограничено программно и составляет не более 6 мин.The search and determination of coordinates is limited by software and is no more than 6 minutes.
Заявляемый радиомаяк позволяет расширить функциональные возможности за счет обнаружения и координации поиска местонахождения потерпевших на любой территории Земли.The inventive beacon allows you to expand functionality by detecting and coordinating the search for the location of victims on any territory of the Earth.
Кроме того, предложенное устройство позволяет повысить точность определения координат места аварии/бедствия воздушного судна и значительно сократить время поиска потерпевших на труднодоступной местности, особенно при приближении к месту аварии на территориях, где есть мобильная связь, так и на территориях, где ее нет и не было.In addition, the proposed device can improve the accuracy of determining the coordinates of the accident / disaster location of the aircraft and significantly reduce the search time for victims in hard-to-reach areas, especially when approaching the accident site in territories where there is mobile communication, and in areas where it is not and is not It was.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010141589/07A RU2438144C1 (en) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Search and rescue radio beacon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010141589/07A RU2438144C1 (en) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Search and rescue radio beacon |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2438144C1 true RU2438144C1 (en) | 2011-12-27 |
Family
ID=45782959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010141589/07A RU2438144C1 (en) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Search and rescue radio beacon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2438144C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106405578A (en) * | 2016-10-09 | 2017-02-15 | 上海电控研究所 | Beidou on-sea lifesaving terminal |
| CN107290757A (en) * | 2017-06-23 | 2017-10-24 | 南京康派电子有限公司 | A kind of portable Beidou communication emergency terminal of low-power consumption |
| RU2643436C2 (en) * | 2015-04-15 | 2018-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Агентство новых технологий Севера" (ООО "Агентство новых технологий Севера") | Search-rescue beacon and method of carrying out search-rescue works with use thereof |
| CN108828499A (en) * | 2018-06-25 | 2018-11-16 | 中国海洋大学 | A kind of impulse phase combined type ocean hunting system and method for searching |
| RU2738467C1 (en) * | 2019-12-27 | 2020-12-14 | Публичное акционерное общество «СИБУР Холдинг» | Radio beacon for local positioning of movable objects |
| RU2762231C1 (en) * | 2021-04-06 | 2021-12-16 | Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Radar responder beacon (rrb) with the transmission of coordinates in digital form |
-
2010
- 2010-10-11 RU RU2010141589/07A patent/RU2438144C1/en active IP Right Revival
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643436C2 (en) * | 2015-04-15 | 2018-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Агентство новых технологий Севера" (ООО "Агентство новых технологий Севера") | Search-rescue beacon and method of carrying out search-rescue works with use thereof |
| CN106405578A (en) * | 2016-10-09 | 2017-02-15 | 上海电控研究所 | Beidou on-sea lifesaving terminal |
| CN107290757A (en) * | 2017-06-23 | 2017-10-24 | 南京康派电子有限公司 | A kind of portable Beidou communication emergency terminal of low-power consumption |
| CN108828499A (en) * | 2018-06-25 | 2018-11-16 | 中国海洋大学 | A kind of impulse phase combined type ocean hunting system and method for searching |
| CN108828499B (en) * | 2018-06-25 | 2023-06-02 | 中国海洋大学 | Pulse phase combined ocean searching system and searching method |
| RU2738467C1 (en) * | 2019-12-27 | 2020-12-14 | Публичное акционерное общество «СИБУР Холдинг» | Radio beacon for local positioning of movable objects |
| WO2021133199A1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" | Radio beacon for locally positioning moving objects |
| RU2762231C1 (en) * | 2021-04-06 | 2021-12-16 | Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Radar responder beacon (rrb) with the transmission of coordinates in digital form |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2438144C1 (en) | Search and rescue radio beacon | |
| KR920005507B1 (en) | Vehicel loading equipment of automatic vehicle chasing system | |
| EP0133378B1 (en) | Distress radiolocation method and system | |
| JP2014137318A (en) | Timing signal generation device, electronic apparatus, mobile object, timing signal generation method and control method for satellite signal receiver | |
| US11774576B2 (en) | Phase-based ranging | |
| US20160349374A1 (en) | Reference signal generation device, electronic device, moving object, data communication device, and terrestrial digital communication network | |
| US20080299939A1 (en) | Emergency beacon for cell phone or the like | |
| CN100459640C (en) | Apparatus and method for sending emergency help signal using mobile communication terminal | |
| RU2496116C1 (en) | Emergency radio buoy | |
| CN103310588A (en) | Low-radiation children anti-losing device | |
| TWI403099B (en) | Location report caller | |
| RU2157546C1 (en) | Recovery radio beacon | |
| RU2082279C1 (en) | Device for locating mobile objects | |
| KR101345591B1 (en) | Rescue signal pattern change type beacon and rescue signal transmitting method thereof | |
| RU2306576C1 (en) | Emergency radio beacon | |
| US6690323B1 (en) | GPS receiver with emergency communication channel | |
| RU2282870C1 (en) | Emergency radio buoy | |
| RU55997U1 (en) | EMERGENCY RADIO BEACON | |
| RU105098U1 (en) | DATA-TRANSFER EQUIPMENT FOR SATELLITE DATA COLLECTION AND TRANSMISSION SYSTEMS | |
| RU2240575C2 (en) | Emergency radio buoy | |
| CN111361710A (en) | Terminal device | |
| RU61436U1 (en) | RADIOWAY SPACE SEARCH AND RESCUE SYSTEM | |
| RU2733264C1 (en) | Emergency beacon | |
| JP2003194912A (en) | Positioning apparatus | |
| RU115505U1 (en) | EMERGENCY RESCUE RADIO BEACON |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121012 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130810 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |