АВАРИЙНЫЙ РАДИОМАЯК

Полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться для передачи информации и определения координат объектов, терпящих бедствие, в космической системе спасения аварийных самолетов и судов КОСПАС/САРСАТ.
Известен аварийный маяк в виде радиолокационного передатчика, который содержит блок питания, блок переключения и модуляции, передатчик с амплитудной модуляцией, передатчик с частотной модуляцией и антенну. Блок переключения и модуляции управляет поочередной работой передатчиков с паузой молчания после каждой передачи. Сигнал с частотной модуляцией позволяют быстро обнаружить и определить местоположение объекта, терпящего бедствие, морскими береговыми службами или судном, находящимся на определенном удалении от места аварии. Сигналы с амплитудной модуляцией дают возможность обнаружить потерпевших бедствие с борта самолета [1].
Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности использования аварийного маяка в космической системе спасения, так как он не формирует сигнал на частоте 406 МГц.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является 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 жидко-кристаллического индикатора, приемная и приемопередающая антенны, источник питания и пульт управления, 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 [2].
Недостатком устройства-прототипа являются невысокие функциональные возможности, отсутствие возможности его автоматического включения по показаниям датчиков аварийной ситуации, недостаточная технологичность при изготовлении радиобуя и высокие массогабаритные показатели.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции и снижение массо-габаритных показателей.
Поставленная задача достигается тем, что в аварийном радиомаяке, содержащем управляющее устройство, первую антенну ГЛОНАСС/GPS/GALILEO и вторую антенну, приемник навигационных сигналов ГЛОНАСС, первый и второй передатчики, источник питания, дополнительно введены высокочастотный (ВЧ) сумматор, органы управления индикацией, датчик освещенности, водяные контакты, первый передатчик выполнен как передатчик спутникового канала связи, второй передатчик выполнен как передатчик наземного канала связи, управляющее устройство выполнено в виде контроллера, при этом первый вход контроллера управления соединен с выходом источника питания, первый выход контроллера соединен со входом передатчика наземного канала связи, выход которого соединен со первым входом ВЧ сумматора, второй выход контроллера соединен со входом передатчика спутникового канала связи, выход которого также соединен со вторым входом ВЧ сумматора, первый вход-выход контроллера соединен с входом-выходом приемника навигационных сигналов ГЛОНАСС, вход которого соединен с первой антенной ГЛОНАСС/GPS/GALILEO, второй вход контроллера соединен с водяными контактами, второй вход-выход контроллера соединен со входом-выходом датчика освещения, третий вход-выход контроллера соединен с входом-выходом органов управления индикацией, выход ВЧ сумматора соединен с входом второй антенны.
На фигуре представлена схема предлагаемого устройства, содержащая первую антенну ГЛОНАСС/GPS/GALILEO 1, вторую излучающую антенну 2, приемник навигационных сигналов ГЛОНАСС 3, первый передатчик спутникового канала связи 4, второй передатчик наземного канала связи 5, источник питания 6, ВЧ сумматор 7, органы управления индикацией 8, датчик освещенности 9, водяные контакты 10, контроллер управления 11.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Передатчик спутникового канала связи 4, излучает фазоманипулированный высокочастотный сигнал от 3,15 до 7,92 Вт на частоте 406, 037 МГц и в виде импульсов длительностью 0,52 с.
Стабильность по частоте и фазе обеспечивает термокомпенсированный генератор. Сигнал с опорного генератора преобразуется по частоте и поступает на синтезатор, с помощью которого производится модуляция и фазе аварийным сообщением, после этого сигнал преобразуется по частоте, усиливается в выходном каскаде передатчика спутникового канала связи 4 и через согласующую цепь поступает на вторую излучающую антенну 2.
Передатчик наземного канала связи 5 в промежутках между импульсами 406, 037 МГц передатчика спутникового канала связи 4 излучает на частоте 121, 5 МГц и сигналом с пиковой мощностью не менее 50 мВт длительностью (50+2,5)с. Сигнал модулирован по амплитуде звуковым свип-тоном, что позволяет выделить его на слух и произвести пеленгование при ближнем поиске. Амплитудная модуляция осуществляется в выходном каскаде передатчика, сигнал с которого через согласующую цепь поступает на вторую излучающую антенну 2.
Контроллер управления 11 обеспечивает:
- включение и отключение изделия при использовании системы геркон-магнит или при погружении в воду;
- формирование стабилизированных напряжений для питания передатчиков 4 и 5, приемника навигационных сигналов ГЛОНАСС 3 и первой антенны ГЛОНАСС/GPS/GALILEO 1;
- формирование сигналов фазовой манипуляции;
- формирование свип-тона;
- формирование необходимого аварийного сообщения, которое хранится в запоминающем устройстве и может быть запрограммировано по желанию заказчика с использованием любого протокола, предназначенного для морских судов в соответствии с рекомендациями IMO (стандартного морского протокола местоположения с серийным номером или с кодом MMSI). При необходимости протокол может быть перепрограммирован без вскрытия радиомаяка непосредственно на местах эксплуатации. Программирование проводится через фотоприемник с маркировкой «FLASH»;
- работу светопроблескового радиомаяка с периодом Зс по сигналу с датчика освещенности 9 в темное время суток;
- прием и обработку координат местоположения, полученных приемника навигационных сигналов ГЛОНАСС 3.
Приемник навигационных сигналов ГЛОНАСС 3 предназначен для определения текущих координат по сигналам спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС, GPS и GALILEO с помощью первой антенны ГЛОНАСС/ GPS/GALILEO 1. Приемник навигационных сигналов 3 работает по протоколу обмену NMEA 0183 с обработкой сообщения GNGGA. Оценка качества точности определения координат ведется по параметру HDOP.
Источник питания 6 включает в себя четыре литиевых элемента питания типа LSH20. Напряжение холостого хода 7,2 В.
В устройстве предусмотрен ручной и автоматический режимы включения, которые обеспечиваются органами управления индикацией 8 и водяными контактами 10.
При включении радиомаяка в течение первых 5 с контроллер управления 11 ждет программирования нового сообщения. Если по истечение 8 с программирования не происходит, то контроллер управления 11 проверяет правильность записанного ранее в него кола. При этом должны ярко загореться на 3 с светодиоды «FLASH» и далее вспыхивать с периодом не более 3 с. После этого происходит излучение первой контрольной посылки на частоте 406,037 МГц, а пауза (50+2,5) с заполняется работой передатчика 4 на частоте 121, 5 МГц. Включение светодиода красного цвета на период передачи посылки свидетельствует об исправной работе канала 406, 037 МГц. Первая посылка отличается от стандартной структурой слова кадровой синхронизации и не отрабатывается на борту спутника. Исправность работы канала 121, 5 МГц подтверждается периодическим миганием светодиода зеленого цвета.
Источники информации
1. Патент Франции N 2535065, кл. G01S 1/68, 1984 г.
2. Патент РФ №2438144, кл. G01S 19/17, 2010 г.