Автоматический переносной радиомаяк АРМ-406П

Подробно рассматривается в [2] рекомендуемой литературы.

Назначение.

Автоматический переносной радиомаяк АРМ-406П предназначен для:

- передачи радиосигналов через искусственные спутники Земли системы «КОСПАС-САРСАТ» на станции приема и обработки информации, по которым осуществляется идентификация аварийного самолета по принадлежности к конкретному потребителю и определение координат местонахождения потерпевшего аварию самолета ;

- привода к месту аварии поисковых аварийно-спасательных средств.

Радиомаяк АРМ-406П по стойкости и устойчивости к действию внешних факторов соответствует требованиям Приложения П.8.1.2 НЛГС и требованиям п.п. 5.1...5.5 Квалификационных требований КТ-23 -01 «Аварийно-спасательные радиомаяки, работающие в системе КОСПАС-САРСАТ».

Время непрерывной работы АРМ-406П от одного комплекта источников тока - не менее 24 часов для ПРД-406, и не менее 48 часов для ПРД-121 при температуре окружающей среды минус 40°С.

Технические данные.

- Период излучения посылок, с 50 ± 5%

- Длительность посылки, мс 440 ± 1%

- Несущая частота ПРД-406, МГц 406,025 ± 0,002

- Выходная мощность ПРД-406 на нагрузке 50 Ом

При КСВН<1,25,Вт 5±2дБ

- Радиомаяк автоматически отключает режим излучения, если в

результате неисправности длительность непрерывного излучения

превысит 45 секунд.

- Модулирующий сигнал образуется сложением по mod2 цифрового

сообщения и меандра частотой 400 Гц. Момент окончания участка

немодулированной несущей совпадает с отрицательным перепадом

меандра.

- Время передачи немодулированной несущей

в каждой посылке, мс 160±1%

- Тактовая частота сообщения, Гц 400±4

- Структура цифрового сообщения:

Радиомаяк может быть закодированным одним из цифровых сообщений, структура которых определяется протоколами №№6.1-6.4. Приложения 1 Квалификационных требований КТ-23-0 1 «Аварийно-спасательные

радиомаяки, работающие в системе КОСПАС-САРСАТ». Сообщение может содержать : № и модель АРМ, код страны, тип и пассажировместимость ВС, регистрационный знак ВС, наименование и адрес владельца и др.

- Несущая частота ПРД-121,МГц 121,5±0,005%

- Мощность ПРД-121 на нагрузке 50 Ом при КСВ < 1,5,

не менее, мВт 50

- Модуляция - амплитудная сигналом звуковой частоты, качающейся

вниз на величину не менее 700 Гц в диапазоне частот от 1600 Гц до

300 Гц с частотой качания 2-4 Гц.

- Коэффициент модуляции, не менее, % 85

- Модуляция несущей частоты 121,5 МГц имеет минимальный рабочий

-цикл 33% и максимальный рабочий цикл 55%.

- Ток, потребляемый АРМ-406П не должен превышать:

• 0,5 А в дежурном режиме;

• 2,0 А в режиме излучения ПРД-406;

• 0,6 А в режиме излучения ПРД-121;

- Масса АРМ-406П, кг, не более 6

- Технический ресурс изделия 30 000 летных часов в течение

назначенного срока службы 15 лет, в том числе срок хранения в складских помещениях 15 лет.

Описание.

Радиомаяк АРМ-406П представляет собой устройство, состоящее из следующих частей:

1.Моноблок «П» (Рис.1), включающий в себя:

• блок «П», состоящий из кожуха блока «П» и моноблока АС1А,

• раму,

• демпфер (амортизаторы),

• датчик удара,

2. Пульт дистанционного управления ПДУ 406 (Рис.2),

3. Внешняя самолетная антенна АНТ-406В (Рис.3).

1 Кожух блока «П»

2.Моноблок АС 1А

3.Датчик удара

4.Рама с амортизаторами

5. Демпфер Рис. 1 Моноблок «П»

Рис.2, а Пульт дистанционного управления ПДУ 406.

Рис.2, б Передняя панель пульта дистанционного управления ПДУ 406.

Описание моноблока «П».

Моноблок «П» представляет собой раму, в которой на системе тросовых амортизаторов закреплен кожух блока «П», где размещен моноблок АС1А. На поверхности рамы закреплен датчик удара и разъемы, к которым подсоединяются кабели, идущие к внешней самолетной антенне АНТ-406В и пульту ПДУ 406.

В случае аварийной ситуации моноблок АС1А может быть оперативно извлечен из моноблока «П» и использован как аварийно-спасательный радиомаяк, излучающий сигналы через собственную антенну.

Моноблок АС1А (Рис.4) включает в себя:

• передающий модуль ПМ-АС1А, состоящий из:

- передатчика (ПРД 121/406) АРМ-01;

- платы программно-временного устройства (ПВУ) АРМ-021А;

- платы управления (ПУ) АРМ-ОЗА;

• блок автономного питания (БАП) АРМ-043;

• антенну АНТ-АРМ.

Рис. 4. Моноблок АС1А в рабочем положении.

Принцип построения и работы АРМ-01.

АРМ-01 содержит следующие основные узлы: передатчик 406, 025 МГц (ПРД406), передатчик 121,5МГц (ПРД121), диплексер и датчик телеметрии.

1.ПРД-406.

Опорная частота 5.075МГц формируется с помощью термостатированного задающего кварцевого генератора (ЗГ) типа ГК54-ТС-Д11. Сигнал с выхода ЗГ поступает на один из входов цифрового частотно-фазового детектора. На другой вход детектора приходит импульсный сигнал с управляемого автогенератора, частота которого поделена в 40 раз с помощью цифрового делителя частоты. Вырабатываемый частотно-фазовым детектором сигнал ошибки подается на инвертирующий вход дифференциального усилителя постоянного тока (УПТ) и далее воздействует на варикап управляемого автогенератора. Таким образом замыкается кольцо ФАПЧ. Сигнал модуляции от ПВУ через RC цепочку, формирующую плавный фронт и спад изменения фазы, подается на не инвертирующий вход УПТ по двум проводам с микросхем КМОП, имеющим на выходе открытый сток. Управляемый автогенератор работает на частоте, равной половине выходной. При этом на делитель частоты поступает основной сигнал автогенератора, а на усилитель мощности его вторая гармоника. Такая схема обеспечивает устойчивость работы и развязку цепей автогенератора и усилителя мощности.

Питание цифровых микросхем кольца ФАПЧ осуществляется напряжением +5 В. Через ЛСН с выходным напряжением +11 В питаются УПТ, управляемый автогенератор и усилитель мощности А1.

ЛСН имеет вход внешнего отключения, с помощью которого производится включение я выключение ФАПЧ. На ЗГ питание подано постоянно. Усилитель мощности представляет собой монолитный усилительный модуль. Для обеспечения стабильности выходной мощности в широком диапазоне температур усилитель охвачен петлей автоматической регулировки мощности (АРМ). Схема АРМ, поддерживает неизменным выходной ток усилителя мощности.

2.ПРД-121.

ПРД-121 состоит из задающего кварцевого генератора на частоту 121.5МГц и двухкаскадного усилителя мощности. Кварцевый резонатор типа РК386 работает на пятой механической гармонике. Амплитудная манипуляция осуществляется путем подачи импульсов напряжения положительной полярности на базы транзисторов усилителя мощности. При отсутствии сигнала модуляции усилитель выключен. Задающий генератор включен постоянно. Весь ПРД-121 питается нестабилизированным напряжением +12 В.

3. Диплексер.

Передатчики ПРД-406 и ПРД-121 работают на общую нагрузку. Диплексер осуществляет сложение двух сигналов без потери мощности и содержит элементы, предотвращающие взаимное проникновение сигналов одного передатчика в выходные цепи другого.

4. Датчик телеметрии.

Он преобразует выходной высокочастотный сигнал в постоянное напряжение, пропорциональное мощности этого сигнала.

Плата ПВУ АРМ-021А.

Плата ПВУ обеспечивает работу ПРД 121/406 по заданной циклограмме, формирует модулирующие сигналы ПРД. При отказе АРМ-406П, вызывающем непрерывный сигнал ПРД-406, ПВУ производит не позже чем через 45 с автоматическое выключение отказавшего передатчика. ПВУ содержит в своем составе микроконтроллер МК и монитор питания МП (рис.6). Для питания МК необходимо постоянное, положительное напряжение величиной 5 В. Оно подается на вход МК. Тактирование МК - автономное. Рабочая частота МК составляет 8 МГц и задается кварцевым резонатором Z1.

ПВУ функционирует в следующих режимах:

- режим начальной диагностики;

- режим настройки;

- рабочий режим;

- режим теста.

Плата ПУ АРМ-ОЗА.

Она обрабатывает и распределяет по потребителям сигналы управления и напряжение вторичного питания +5 В.

Блок автономного питания (БАП) АРМ-043.

Обеспечивает АРМ-406П-напряжением питания 14,6В. БАП состоит из

четырех последовательно соединенных элементов питания.

1Антенна АНТ-АРМ .

Представляет собой штыревхю антенну, излучающую в эфир сигналы частотой 121,5 МГц и 406,025 МГц, поступающие на нее через ВЧ разъем "ВЫХ" передающего модуля ПМ-АС1А от ПРД АРМ-01.

Датчик удара.

Предназначен для автоматического перевода радиомаяка из дежурного режима в рабочий, когда воздействие на радиомаяк импульса одиночного удара превысит значение I0g длительностью 15 мс.

Рама с амортизаторами.

Служит для крепления блока «П» в моноблоке П и защиты его от ударных воздействий.

1.2.2. Пульт дистанционного управления ПДУ- 406.

Предназначен для обеспечения радиомаяка стабилизированным напряжением питания + 15,2 В, как в дежурном, так и рабочем режимах, включения радиомаяка в рабочий режим и проверки его в режиме встроенного контроля (режим ВСК), а также для световой и звуковой индикации работы АРМ-406П. ПДУ-406 обеспечивает также возможность переключения АРМ-406П из рабочего режима в дежурный режим при ложном срабатывании радиомаяка.

ПДУ-406 имеет следующие органы управления, сигнализации 'и контроля:

- орган управления ручного включения АРМ-406П в рабочий режим -- кнопка «АРМ-АВАРИЯ»;

- световой индикатор рабочего режима - надпись «АВАРИЯ» кнопки «АРМ-АВАРИЯ»;

- излучатель звукового сигнала оповещения включения радиомаяка в рабочий режим;

- орган включения режима встроенного контроля - кнопка «ДЕЖУРН-КОНТР»;

- орган управления переводом АРМ-406П в дежурный режим при ложном срабатывании – кнопка «ДЕЖУРН-КОНТР»;

- световой индикатор неисправности АРМ - «ОТКАЗ»;

- орган управления для прерывания звуковой сигнализации кнопка «ОТКЛ

ЗВУК».

Встроенный звуковой сигнал оповещения включения радиомаяка в рабочий режим может быть транслирован в систему вещания ВС.

ПДУ-406 соединяется с моноблоком «П» кабелем, подключенным к разъему «Х2» ПДУ 406.

Напряжение питания радиомаяка от бортовой сети воздушного судна 18.,.33 В, напряжение питания подсвета кнопок-табло ПДУ 406 и сигналы контроля индикации ПДУ-406 18...33 В, подаются через кабель, подключенный к разъему «XI» ПДУ-406. Через тот же кабель на борт ВС поступает выходной сигнал звукового оповещения.

Внешняя самолетная антенна АНТ-406В .

Представляет собой двухчастотную штыревую антенну, излучающую в эфир сигналы частотой 121.5 МГц и 406,025 МГц, поступающие на нее по ВЧ кабелю с разъема «ВЫХ» моноблока «П».

Работа.

Общие принципы.

АРМ-406П функционирует в следующих режимах:

1. Дежурный режим, в который АРМ-406П переходит сразу после подачи электропитания и завершения режима ВСК или при последующем кратковременном нажатии кнопки "ДЕЖУРН - КОНТР" и завершения режима ВСК .

2. Режим ВСК с выдачей результатов на световой индикатор «ОТКАЗ», расположенный па ПДУ 406. Переход в режим ВСК осуществляется сразу же после подачи питания от бортсети или при последующем кратковременном нажатии кнопки «ДЕЖУРН - KOНTP» на ПДУ 406.

3. Рабочий режим, включение которого осуществляется вручную нажатием

кнопки «АРМ-АВАРИЯ» на ПДУ 406 или автоматически по срабатыванию датчика удара. Рабочий режим представляет собой излучение аварийных сигналов (бедствие) продолжительностью не менее 24 часов для ПРД-406 и не менее 48 часов для ПРД-121. Переход АРМ-406П в рабочий режим сопровождается непрерывным звуковым сигналом и свечением, попеременно с миганием 1-2 раза после каждого излучения сигнала 406 МГц радиомаяком, надписи «АВАРИЯ» кнопки-табло «АРМ-АВАРИЯ».

Режим ВСК.

После, подачи па радиомаяк напряжения бортовой сети ВС произойдет автоматическое включение режима ВСК. При этом на панели ПДУ-406 кратковременно загорится и погаснет индикатор «ОТКАЗ» желтого цвета.

Одновременно на кнопке «АРМ-АВАРИЯ» загорится надпись «АВАРИЯ».

При этом проходит одиночное тестовое излечение сигнала радиомаяка с

частотой 406,025 МГц,вызывающее мигающее свечение надписи «АВАРИЯ» не более 5с. Во время прохождения всего цикла ВСК будет звучать двухтональный звуковой сигнал. После окончания режима ВСК ( через 5 с) в случае положи тельных результатов контроля, надпись «АВАРИЯ» кнопки «АРМ-АВАРИЯ» погаснет , после чего прекратится звуковой сигнал, а АРМ-406П перейдет в дежурный режим. В случае отрицательных результатов, загорится индикатор «ОТКАЗ», что означает неисправность радиомаяка. При включённом АРМ-406 П для проведения ВСК можно также нажать кнопку «ДЕЖУРН-КОНТР» на ПДУ 406.

Включение радиомаяка в рабочий режим осуществляется нажатием кнопки «АВАРИЯ АРМ» на ПДУ 406 (предварительно откинув защитный колпачок), или автоматически по срабатыванию датчика удара, расположенного на моноблоке «П». При этом загорается и горит непрерывно надпись «АВАРИЯ», переходя в мигающий режим после каждого излучения сигнала 406 МГц радиомаяком, а зву ковой сигнал работает непрерывно.

В рабочем режиме происходит излучение аварийных сигналов (бедствие) продолжительностью не менее 24 часов для ПРД-406 и не менее 48 часов

для ПРД-121. Излучение сигналов происходит через самолетную антенну АНТ-406В.

В случае необходимости использования радиомаяка вне ВС следует извлечь из моноблока «П» моноблок АС1А и включить его в рабочий режим, для чего необходимо:

• Расстегнуть застежку ворсовую, тканную, потянуть за ручку вверх до упора и на себя до извлечения моноблока из кожуха рамы.

• Вынести моноблок АС1Ана открытое пространство. Отсоединить антенну от транспортного разъёма и присоединить ее к разъёму «ВЫХ».

• Установить антенну моноблока АС1А в вертикальное положение.

• Перевести тумблер «Вкл.- Выкл.- Контр.» в положении «Вкл.»

• Убедиться, что один раз в 50с в мигающем режиме загорается индикатор «ИЗЛ» красного цвета.

• расположить моноблок АС1А в горизонтальной плоскости .антенной вверх, по возможности, на возвышении.

• Чтобы не влиять па излучение моноблока, необходимо отойти от него, если возможно, на расстояние не менее 10м.

Если включение радиомаяка уже произошло и радиомаяк работает, то переключать тумблер «Вкл. - Выкл. - Контр.» в положении «Вкл.» не нужно!

Для отключения рабочего режима необходимо нажать и отпустить кнопку «ДЕЖУРН - KOНТР» на ПДУ-406. После нажатия кнопки пройдет цикл ВСК и по его окончанию радиомаяк перейдет в дежурный режим.

Отключать бортовое питание рекомендуется не ранее чем через 15 секунд после окончания работы режима ВСК.