Устройство и способ определения водолазом направления на источник звукового сигнала

Изобретение относится к снаряжению водолаза, может быть использовано в составе средств связи и управления при выполнении подводно-технических работ, в военной сфере, при аварийных ситуациях. Сигнал источника принимается на две ненаправленные антенны, расстояние между которыми λ/4. Сигнал от первой из антенн подается на вход усилителя с автоматической регулировкой усиления, а сигнал от другой антенны задерживается на четверть периода и суммируется с сигналом первой антенны. В результате суммирования формируется характеристика направленности типа кардиоида. Суммированный сигнал подается на управляющий вход усилителя с АРУ, коэффициент усиления которого обратно пропорционален уровню сигнала управления. В результате на головной телефон водолаза поступает сигнал, который становится максимальным, если водолаз разворачивается так, что линия, соединяющая вторую и первую антенны, разворачивается в направлении на источник. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей, упрощение и уменьшение габаритов аппаратуры. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к снаряжению водолаза и может быть использовано как элемент в составе средств связи, управления и контроля при выполнении подводно-технических работ, при действиях, относящихся к военной сфере, при аварийных ситуациях, а также аквалангистами-любителями.

При нахождении в водной среде на дистанциях в десятки и сотни метров от обеспечивающего надводного судна единственным средством связи водолаза является связь по гидроакустическому каналу. Одним из важнейших элементов этой связи является система, дающая возможность водолазу определить направление на источник гидроакустического (звукового) сигнала. Источником такого сигнала может быть сигнал излучения с обеспечителя, от специального гидроакустического маяка или от другого водолаза при групповых действиях. Определение направления на источник звукового сигнала реализуется с помощью гидроакустического пеленгатора водолаза, которое входит в состав его снаряжения.

К пеленгатору водолаза предъявляются два основных требования:

- пеленгатор должен полностью, со всеми составляющими частями, интегрироваться в носимое водолазом снаряжение, не создавая дополнительных неудобств при выполнении работ;

- точность определения направления на источник сигнала должна быть достаточной для однозначного выбора этого направления и составлять величину 15-20° [1].

Пеленгатор должен работать в диапазоне частот, соответствующем диапазону частот сигналов, используемых водолазами 8-35 кГц.

Для создания характеристики направленности (ХН), обеспечивающей необходимую точность пеленгования, размер раскрыва акустической антенны должен составлять примерно (2…3)λ (λ - длина волны рабочей частоты пеленгуемого сигнала), т.е. для указанных выше частот от 9 см (f=25 кГц) до 37,5 см (f=8 кГц). Даже если удастся разместить антенну необходимого размера на теле водолаза, осуществить пеленгование в двух плоскостях будет затруднительно.

Известны способы и устройства, которые частично решают задачи пеленгатора для водолазов.

Так, в устройстве по патенту США [2] система водолазного снаряжения, решающая задачи навигации, размещается на шлеме и имеет радиоэлектронные и компьютерные средства, включая дисплей, на который выводятся данные, необходимые водолазу, при этом водолаз может определить свое положение относительно источников сигнала только при наличии внешней системы на обеспечивающем судне. Эта система, в свою очередь, должна иметь достаточно точные данные о местонахождении водолаза.

В патенте США [3] на шлеме водолаза устанавливается несколько приемников, составляющих фазированную антенную решетку (ФАР). Расположение ФАР с необходимой направленностью в пределах шлема вряд ли возможно для работы на частотах ниже 15 кГц. Кроме того, с помощью линейной ФАР можно обеспечить направленность только в одной плоскости, а многоканальная система обработки значительно усложняется.

В Полезной модели [4] предлагается реализовать корреляционную обработку сигналов от двух антенн, но ХН формируется только в горизонтальной плоскости, а в вертикальной плоскости система является ненаправленной.

Наиболее близким по техническим и функциональным характеристикам к предлагаемым устройству и способу является «Пеленгатор водолаза» по заявке [5]. Это устройство, а также способ пеленгования с помощью указанного устройства приняты за прототип.

Устройство-прототип состоит их двух идентичных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные направленную акустическую антенну, усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ) и головной телефон. Антенны направлены в левую и правую полусферы относительно продольной оси водолаза и укреплены на теле (шлеме) водолаза. Выходы антенн подключены к входам устройства выбора максимального сигнала, а выход этого устройства подключен к управляющим входам усилителей с АРУ каналов устройства-прототипа. Коэффициент усиления усилителей с АРУ становится максимальным, если уровни сигналов на обоих входах усилителя (сигнального и управляющего) одинаковы. В том канале, где уровень сигнала с акустической антенной меньше, будет меньше и коэффициент усиления усилителя и, следовательно, в этом канале на соответствующий головной телефон будет поступать сигнал меньшего уровня, чем на другой. Предполагается, что водолаз сравнивает звуковые сигналы в головных телефонах и поворачивается до тех пор, пока сигналы в обоих каналах не уравняются. Так водолаз определяет направление на источник сигнала.

Устройство-прототип [5] имеет ряд недостатков:

- как уже указывалось, реализация направленного приема требует большого размера раскрыва приемной антенны; минимальной направленностью обладает антенна с ХН типа полусферы, но и реализация акустической антенны с ХН в виде полусферы требует большой площади экранирующей поверхности (до десяти длин волн на частоте пеленгуемого сигнала) [6];

- в случае ХН типа полусфера устройство-прототип обеспечивают пеленгование источника сигнала принципиально с точностью до плоскости, перпендикулярной линии, соединяющей центры антенн, но источник сигнала может находиться выше/ниже водолаза, и такая локализация невозможна;

- чувствительность каждого уха водолаза может быть различной, в том числе по частоте, необходима дополнительная подстройка амплитудно-частотной характеристики каждого канала под конкретного пользователя.

Техническим результатом предлагаемого устройства и способа его использования является

- возможность пеленгования водолазом источника звукового сигнала, приходящего с любого направления в пространстве (по двум угловым координатам);

- уменьшение габаритов акустических антенн, в результате чего они могут легко размещаться на шлеме водолаза;

- отказ от использования бинаурального эффекта, т.е. от сопоставления сигналов, приходящих на каждое ухо водолаза;

- уменьшение объема аппаратуры - использование только одного усилителя с АРУ и одного телефона.

Для достижения заявляемого технического результата в устройстве определения водолазом направления на источник звукового сигнала (ИЗС), содержащем две (акустические) антенны, тракт прослушивания принимаемых сигналов, включающий последовательно соединенные первую антенну, усилитель с автоматической регулировкой усиления и головной телефон, а также тракт формирования управляющего напряжения для усилителя с АРУ, введены новые признаки:

- антенны выполнены ненаправленными;

- центры антенн размещены на расстоянии четверти длины волны несущей частоты принимаемого сигнала;

- тракт формирования управляющего напряжения для усилителя с АРУ состоит из устройства задержки сигнала на время, равное четверти периода несущей частоты принимаемого сигнала, и сумматора;

- выход первой антенны соединен с сигнальным входом усилителя с АРУ и с первым входом сумматора;

- вторая антенна последовательно соединена с устройством задержки и вторым входом сумматора;

- выход сумматора подключен к управляющему входу усилителя с АРУ, коэффициент усиления которого выполнен обратно пропорциональным уровню управляющего сигнала.

Для удобства пеленгования источника звукового сигнала первая антенна расположена на шлеме водолаза на линии от носа к затылку со стороны носа.

В способе определения водолазом направления на источник звукового сигнала (ИЗС), состоящем в регистрации водолазом уровня сигнала, основанном на приеме сигнала ИЗС двумя разнесенными в пространстве антеннами и принятии решения о направлении на ИЗС, введены новые признаки:

- сигнал с выхода второй антенны задерживают на время, равное четверти периода несущей частоты принимаемого сигнала (τ=T/4);

- задержанный сигнал суммируют с сигналом, принимаемым с выхода первой антенны;

- для принятия решения о направлении на источник звукового сигнала используют сигнал, принимаемый первой антенной, причем уровень этого сигнала изменяют обратно пропорционально значению уровня суммарного сигнала;

- изменяют пространственное положение условной линии, соединяющей центры антенн изменением в пространстве положения водолаза до достижения максимального значения уровня регистрируемого водолазом сигнала;

- определяют направление на ИЗС как направление вектора от точки расположения второй антенны к точке расположения первой антенны.

Сущность изобретения поясняется фиг.1-3. На фиг.1 представлена обобщенная функциональная схема заявляемого устройства; на фиг.2 показана характеристика направленности, которая формируется после сумматора; на фиг.3 показана результирующая ХН, представляющая с точностью до постоянной угловое распределение сигнала, прослушиваемого водолазом.

Предлагаемое устройство (фиг.1) состоит из ненаправленных акустических антенн 1, 2, которые обозначены A1 и A2; антенны размещены на расстоянии λ/4. Конструктивно антенны, выполненные каждая в виде ненаправленного гидрофона, могут располагаться на шлеме водолаза, выше поверхности шлема, чтобы уменьшить влияние дифракции. Выход антенны A2 соединен трактом 3 формирования управляющего напряжения для усилителя с АРУ, который включает устройство 4 задержки (обозначено на фиг.1 как τ), последовательно соединенное со вторым входом сумматора 5 (обозначен Σ); выход антенны A2 соединен с сигнальным входом усилителя 6 с АРУ и с первым входом сумматора 5. Выход сумматора соединен с управляющим входом усилителя 6, а выход усилителя - с головным телефоном 7 водолаза. Все входящие в состав устройства узлы, изображенные на фиг.1, известны [1, 6].

Работу устройства и действия по заявляемому способу пеленгования целесообразно рассматривать совместно.

Пусть сигнал источника звука, имеющий несущую частоту f, приходит с направления, как показано двойной стрелкой на фиг.1. Идентичные антенны A1 и A2 являются ненаправленными (экранирование телом водолаза в данном случае не учитывается), поэтому сигнал, приходящий с любого направления в пространстве, будет восприниматься водолазом. Для улучшения формирования всенаправленной ХН гидрофоны, из которых состоят антенны, могут быть приподняты над шлемом водолаза. Расстояние между антеннами равняется λ/4, поэтому сдвиг по фазе в соответствии с [6] между сигналами, приходящими на антенны A1,2, будет kd cosθ, где k=π/λ=2πf/c, c - скорость звука в воде; d - расстояние, равное λ/4; θ - угол между линией, соединяющей центры антенн, и направлением на источник сигнала (для случая, показанного на фиг.1, 3, θ=0). Таким образом, сдвиг по фазе между сигналами на выходах антенн будет .

Сигнал от антенны A1 поступает на сигнальный вход усилителя 6 с АРУ, а сигнал от антенны А2 сдвигается на время f=T/4, T=1/f; что дает дополнительный сдвиг по фазе Δφ1=2πft=2πfT/4=π/2. На первый вход сумматора 5 поступает сигнал с фазой φ1=0, а на второй вход - сигнал, сдвинутый по фазе на угол φ2=π(1+cosθ)/2. После суммирования этих сигналов на выходе сумматора будет сигнал, угловое распределение которого описывается ХН

и имеет форму кардиоиды [6] (фиг.2). Ось кардиоиды лежит на линии, соединяющей центры антенн, а максимум обращен в сторону, в которую направлен вектор от антенны 1 к антенне 2. Ноль кардиоиды обращен в противоположную сторону, в приведенном на фиг.2 примере «0» кардиоиды обращен в сторону прихода сигнала.

Сигнал, описываемый выражением (1), поступает на управляющий вход усилителя 6 с АРУ, а на сигнальный вход усилителя 6 сигнал поступает с антенны A1 1. Коэффициент усиления усилителя 6 такой, что чем больше уровень управляющего сигнала, тем меньше уровень сигнала на входе телефона 7. Следовательно, ХН выходного сигнала с усилителя 6 можно представить функцией («обратная кардиоида»)

На фиг.2 изображена идеальная кардиоида. При направлении θ=0 функция RАРУ(θ) вырождается в δ-функцию и значение функции (2) должно быть бесконечным. В реальной помехосигнальной ситуации присутствуют дестабилизирующие факторы (шумы и помехи различного происхождения), поэтому уровень кардиоиды (1) в направлении θ=0 R(θ)|θ=0≠0, т.е. имеет место «заплывание» нуля ХН. Обратная функция RАРУ(θ), соответственно, при θ=0 не будет иметь вид δ-функции, а будет ограничена по величине, что показано на фиг.3.

Из фиг.3 видно, что угловое распределение сигнала, приходящего на телефон водолаза, зависит от направления прихода сигнала и имеет ярко выраженный максимум в направлении θ=0 по линии, совпадающей с линией, соединяющей центры антенн A1 и А2, причем вектор направления на источник сигнала совпадает с вектором, проходящим от центра антенны A2 к центру антенны A1.

При отсутствии сигнала водолаз прослушивает шум окружающей среды, который может считаться изотропным. При наличии сигнала водолаз поворачивает шлем до достижения максимального уровня сигнала в телефоне. В зависимости от взаимного расположения антенн (от лица к спине или вдоль линии плеч водолаза) водолаз поворачивается лицом (боком), пеленгуя источник звукового сигнала.

Из вида функций (1) и (2) следует, что ХН является симметричной функцией по углу θ, а в сечении перпендикулярной плоскостью ХН типа (2) дает окружность. ХН (2) образует в пространстве геометрическую фигуру типа «конус», т.е. является однонаправленной, вырезая в пространстве угловой сегмент, ось которого соответствует направлению максимума. Сигнал к водолазу может приходить с любого направления, в том числе сверху или снизу, но и водолаз, снабженный заявленным устройством, имеет возможность однозначно определить направление на источник сигнала с точностью до ширины «конуса», а не в пределах полусферы, как предлагается в прототипе.

Расчеты показывают, что в условиях реальной помехи точность определения направления на источник сигнала составляет 10-15° (полуширина ХН по уровню -3 дБ). Диаметр гидрофонов на частоты диапазона, которые приняты для водолазов, составляет 30-50 мм, вес с арматурой 100-200 г (в воздухе).

Таким образом, достигается заявленный технический эффект, заключающийся в однозначном пеленговании источника звукового сигнала, приходящего с любого направления, с приемлемой для водолазных работ точностью [1] и с практической возможностью реализации при комплектации водолазного снаряжения. Дополнительно можно указать, что при использовании только одного телефона для пеленгования (а не наушников с двумя телефонами на каждое ухо) на второе ухо водолаза может быть выведен телефон от другого устройства, не пеленгатора.

Изобретение может быть использовано при подводно-технических, аварийно-спасательных, исследовательских работах, по военной тематике, а также для «приведения» водолаза на судно-обеспечитель или на другой объект, для взаимного ориентирования при работе в группе, в условиях плохой видимости, подо льдом.

Источники информации

1. Занин В.Ю., Малюзенко Н.Н., Чебыкин О.В. Снаряжение подводного пловца. СПб: изд-во «Макет», 1997.

2. Пат США №2002109601. Scuba diver communication and tracking device (Шлемофонная система связи водолаза и устройство для навигации). МПК G08B 13/14. Публ. 15.08.2002.

3. Пат США №6272073. Underwater location and communication device (Прибор для подводной связи и ориентации). МПК H04B 11/00. Публ. 07.08.2001.

4. Свидетельство РФ на полезную модель №43370. Пеленгатор водолаза. МПК G01S 3/80. Публ. 16.01.2005.

5. Заявка №2002111457. Пеленгатор для водолаза. МПК G01S 3/80. Публ. 10.11.2003 (ПРОТОТИП).

6. Смарышев М.Д., Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны. Л.: Судостроение, 1984.

1. Устройство определения водолазом направления на источник звукового сигнала, содержащее две антенны, тракт прослушивания принимаемых сигналов, включающий последовательно соединенные первую антенну, усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ) и головной телефон, а также тракт формирования управляющего напряжения для усилителя с АРУ, отличающееся тем, что обе антенны выполнены ненаправленными, центры антенн размещены на расстоянии четверти длины волны несущей частоты принимаемого сигнала, тракт формирования управляющего напряжения для усилителя с АРУ состоит из устройства задержки на время, равное четверти периода несущей частоты принимаемого сигнала, и сумматора, причем выход второй антенны подключен к входу устройства задержки, выход первой антенны, соединенный с сигнальным входом усилителя с АРУ, подключен также к первому входу сумматора, выход устройства задержки подключен к второму входу сумматора, выход сумматора подключен к управляющему входу усилителя с АРУ, а коэффициент усиления усилителя с АРУ обратно пропорционален уровню управляющего сигнала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первая антенна расположена на шлеме водолаза на линии от носа к затылку со стороны носа.

3. Способ определения водолазом направления на источник звукового сигнала (ИЗС), состоящий в регистрации водолазом уровня сигнала, основанный на приеме сигнала ИЗС двумя разнесенными в пространстве антеннами и принятии решения о направлении на ИЗС, отличающийся тем, что антенны выполнены ненаправленными и разнесены в пространстве на расстояние, равное четверти длины волны несущей частоты принимаемого сигнала, при этом сигнал с выхода второй антенны задерживают на время, равное четверти периода несущей частоты принимаемого сигнала, суммируют с сигналом с выхода первой антенны, а для принятия решения о направлении на ИЗС используют сигнал, принимаемый первой антенной, причем уровень этого сигнала изменяют обратно пропорционально значению уровня суммарного сигнала, изменяют пространственное положение условной линии, соединяющей центры антенн изменением положения водолаза в пространстве до достижения максимального значения уровня регистрируемого водолазом сигнала, и направление на ИЗС определяют как направление вектора от точки расположения второй антенны к точке расположения первой антенны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидроакустике, а именно к устройствам обнаружения гидроакустических сигналов, определения пространственного направления их прихода в точку наблюдения на фоне интенсивных изотропных и анизотропных акустических помех природного и техногенного происхождения.

Изобретение относится к водолазной технике, а именно к аппаратуре звукоподводной связи и пеленгования, используемой водолазами. Пеленгатор водолаза, совмещенный со станцией звукоподводной связи, состоит из генератора импульсов и двух идентичных приемных каналов импульсов, каждый из которых имеет свою антенну, установленную слева или справа от водолаза. Выходы приемных каналов пеленгатора соединены с коммутатором, который подключает к станции звукоподводной связи левый или правый телефоны водолаза в зависимости от того на какую антенну раньше приходит сигнал от генератора импульсов другого водолаза. Обеспечивается одновременно с гидроакустической связью пеленгование гидроакустических сигналов другого водолаза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: в радиолокации, радиосвязи и радиоастрономии. Сущность: корреляционный обнаружитель сигналов содержит выполненную определенным образом дискретную антенную решетку (ДАР), включающую N ненаправленных пассивных и М активно-пассивных электроакустических преобразователей, соответствующие им I каналы передачи информации, блок управления характеристикой направленности, блок вычисления относительных координат элементов ДАР, пороговое устройство, вычислитель порога принятия решения, индикатор, блок управления активно-пассивными элементами ДАР, а также корреляционный формирователь характеристик направленности с временной задержкой сигналов. В корреляционном формирователе характеристики направленности с временной задержкой сигналов использовано I/k квадраторов, выходы которых подсоединены к соответствующим I/k входам сумматора квадрированных процессов, при I≥k>1, а между сумматором I/k квадрированных процессов и корреляционным вычислителем дополнительно установлен умножитель, вход которого подключен к выходу сумматора I/k квадратированных процессов, а выход умножителя подключен ко второму входу корреляционного вычислителя. Технический результат: упрощение конструкции обнаружителя, повышение быстродействия тракта обнаружения и пеленгования объектов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для обнаружения сигналов и определения направления на их источник. Технический результат изобретения заключается в создании нового устройства для обнаружения сигналов и определения направления на их источник (источники) с числом нелинейных операций в тракте обработки, равным 2. В этом устройстве отклик обнаружителя формируется без влияния на него среднего значения пространственного отклика обнаружителя на помеху и учтена возможность перемещения в пространстве приемников дискретной антенной решетки под воздействием внешних сил. Для этого обнаружитель содержит выполненную определенным образом дискретную антенную решетку (ДАР), включающую N ненаправленных пассивных и М активно-пассивных электроакустических преобразователей (ЭАП), соответствующие им I каналы передачи информации, блок управления характеристикой направленности, блок вычисления относительных координат элементов ДАР, пороговое устройство, вычислитель порога принятия решения, индикатор, блок управления активно-пассивными элементами ДАР, а также формирователь характеристик направленности с временной задержкой сигналов. Принципиальные отличия изобретения от прототипа заключаются в том, что в состав обнаружителя включен пульт оператора, а формирователь характеристики направленности дополнительно содержит микропроцессорное устройство с возможностью вычитания вычитающим устройством среднего значения отклика обнаружителя только на помеху из выходного сигнала запоминающего устройства. 1 ил.
Устройство (100) для разрешения неоднозначности из оценки (105) DOA ( φ ^ amb) содержит анализатор (110) оценки DOA для анализирования оценки (105) DOA ( φ ^ amb) для получения множества (115) неоднозначных параметров анализа ( φ ˜ I... φ ˜ N; f( φ ˜ I)...f( φ ˜ N); fenh,I( φ ^ amb)...fenh,N( φ ^ amb); gP( φ ˜ I)...gp( φ ˜ N); D( φ ˜ I)...D( φ ˜ N)) посредством использования информации (101) смещения, причем информация (101) смещения представляет отношение ( φ ^ ↔φ) между смещенной ( φ ^ ) и несмещенной оценкой DOA (φ), и блок (120) разрешения неоднозначности для разрешения неоднозначности в множестве (115) неоднозначных параметров анализа ( φ ˜ I... φ ˜ N; f( φ ˜ I)...f( φ ˜ N); fenh,I( φ ^ amb)...fenh,N( φ ^ amb); gP( φ ˜ I)...gp( φ ˜ N); D( φ ˜ I)...D( φ ˜ N)) для получения однозначного разрешенного параметра ( φ ˜ res; fres, 125). 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 22 ил.

Представлено устройство для обнаружения сигналов и определения направления на их источник. Технический результат изобретения заключается в создании нового устройства для обнаружения сигналов и определения направления на их источник (источники) с числом нелинейных операций в тракте обработки, равным 2. В этом устройстве отклик обнаружителя формируется в результате обработки гарантированно идентичных выходных процессов электроакустических преобразователей ДАР без влияния на него среднего значения пространственного отклика обнаружителя на помеху с учетом возможности перемещения в пространстве элементов дискретной антенной решетки под воздействием внешних сил. Для этого обнаружитель содержит выполненную определенным образом дискретную антенную решетку (ДАР), включающую N ненаправленных пассивных и M активно-пассивных электроакустических преобразователей (ЭАП), соответствующих им I каналов передачи информации, блок вычисления относительных координат элементов ДАР, блок управления характеристиками направленности, пороговое устройство, вычислитель порога принятия решения, индикатор, блок управления активно-пассивными элементами ДАР, пульт оператора, а также формирователь характеристик направленности с временной задержкой сигналов. Принципиальным отличием заявленного устройства от прототипа является то, что обнаружитель дополнительно содержит блок адаптивной компенсации неидентичности каналов передачи выходных процессов электроакустических преобразователей ДАР, позволяющий получить идентичные параметры всех выходных процессов электроакустических преобразователей ДАР, что является обязательным условием для увеличения вероятности первичного обнаружения сигналов и уменьшения вероятности пропуска «слабых» сигналов. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Предложено устройство для определения пеленга и дальности до источника сигнала, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ), дополнительно содержащее блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также первый тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры, последовательно соединенные аналоговые первый квадратор, сумматор, первый делитель, шестой пороговый блок и пятую схему И, последовательно соединенные пятый таймер, шестую схему И и третий счетчик, а также шестой АЦП, второй тактовый генератор, подключенный ко второму входу шестой схемы И, и аналоговые второй и третий квадраторы, подключенные входами, соответственно, ко второму и третьему фильтрам, а выходами подключенные, соответственно, ко второму входу сумматора и ко второму входу первого делителя, последовательно соединенные второй делитель, корректор нелинейности, первый блок вычисления модуля, блок вычитания, второй блок вычисления модуля, седьмой пороговый блок и инверсный вход седьмой схемы И, последовательно соединенные ключ, запоминающее устройство и третий блок вычисления модуля, подключенный ко второму входу блока вычитания, последовательно соединенные восьмую схему И и одновибратор, подключенный к управляющему входу ключа, а также седьмой АЦП и блок сравнения знаков, подключенный входами к корректору нелинейности и к запоминающему устройству, а выходом подключенный ко второму входу седьмой схемы И. Причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, корректор нелинейности выполнен в виде усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий, четвертый и пятый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, первый, второй и третий блоки вычисления модуля выполнены в виде инверсных усилителей с диодами для преобразования сигналов любой полярности в сигналы положительной полярности, первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика, пятая схема И подключена вторым входом к пятому таймеру, а выходом подключена ко входу останова третьего счетчика, шестой АЦП подключен входом к выходу первого делителя, а выходом подключен к ПЭВМ, седьмой АЦП подключен входом к выходу корректора нелинейности, а выходом подключен к ПЭВМ, схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами, соответственно, ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому, второму и пятому таймерам, первый квадратор подключен к выходу первого фильтра, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены, соответственно, к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены, соответственно, к первой, второй и третьей антеннам, восьмая схема И подключена первым входом к схеме ИЛИ, а инверсным входом подключена к пятому таймеру, второй делитель подключен входами к первому и второму фильтрам, вход ключа подключен к корректору нелинейности, выход седьмой схемы И подключен к третьему входу пятой схемы И, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого, второго и третьего счетчиков, выходы и управляющие входы первого, второго и пятого таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих с других азимутов. 1 ил.

Изобретение относится к снаряжению водолаза, может быть использовано в составе средств связи и управления при выполнении подводно-технических работ, в военной сфере, при аварийных ситуациях

Наверх