Устройство для определения местоположения источника сигналов

Устройство для определения местоположения источника сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам, и предназначено для мониторинга событий, влияющих на экологию окружающей среды (молниевые разряды, взрывы газа, промышленные взрывы и др.).

Известно устройство для определения местоположения источника сигналов [1] (комбинированная система грозоопределения, состоящая из инфразвукового комплекса и электрической антенны), содержащее три микробарометра, инфразвуковой микрофон и электростатический флюксметр, подключенные через аналого-цифровые преобразователи (АЦП), к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ или микропроцессору). В устройстве местоположение источника сигнала определяется по результатам дальнейшей обработки оператором записанных сигналов. Для определения азимута используются разности времени прихода инфразвуковых сигналов на не менее, чем на три микробарометра, разнесенные друг от друга более, чем на 90 метров (трехпозиционная система регистрации), а для определения дальности используется разность времени прихода сигналов на электростатический флюксметр и инфразвуковой микрофон (или микробарометры).

Недостатками устройства являются невозможность пеленга нескольких типов источников сигналов, невозможность использования устройства на ближних расстояниях в реальном масштабе времени, а также низкая помехоустойчивость устройства из-за использования электрической компоненты сигнала.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является «Способ однопунктовой дальнометрии грозовых разрядов и устройство для его осуществления» [2]. Устройство содержит две горизонтальные ортогонально ориентированные магнитные антенны и вертикальную электрическую антенну, два интегратора, три усилителя, три фильтра, два квадратора, сумматор, имеющий два входа и один выход, решающий блок, первый пороговый блок, одновибратор и ключевой блок, причем выход первой магнитной антенны соединен последовательно с первым интегратором, первым усилителем, первым фильтром, первым квадратором, первым входом сумматора, первым входом первого порогового блока, одновибратором и вторым входом ключевого блока, выход второй магнитной антенны соединен последовательно с вторым интегратором, вторым усилителем, вторым фильтром, вторым квадратором и вторым входом сумматора, выход электрической антенны соединен последовательно с третьим усилителем и третьим фильтром, а также третий квадратор, блок вычитания, имеющий два входа и один выход, второй пороговый блок и триггер, имеющий два входа и один выход, причем выход сумматора соединен, кроме того, последовательно с первым входом блока вычитания, первым входом ключевого блока, вторым пороговым блоком и вторым входом триггера, а выход третьего фильтра соединен последовательно с третьим квадратором и вторым входом блока вычитания, выход первого порогового блока соединен, кроме того, последовательно с первым входом триггера и решающим блоком.

Недостатками прототипа являются невозможность пеленга нескольких типов источников сигналов, большая погрешность при использовании устройства на ближних расстояниях, а также низкая помехоустойчивость устройства из-за использования электрической компоненты сигнала.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, являются возможность пеленга нескольких типов источников сигналов, уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях и повышение помехоустойчивости устройства.

Технический результат достигается тем, что устройство для определения местоположения источника сигналов, содержащее персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ), а также первый и второй идентичные каналы, каждый из которых включает первый блок магнитных антенн и последовательно соединенные первый усилитель и первый фильтр, дополнительно содержит подключенные к ПЭВМ блок системы единого времени и блок связи с абонентами, последовательно соединенные второй блок магнитных антенн, первый блок усилителей, первый пороговый блок, первый блок схем ИЛИ, первый таймер, первую схему И и первый блок счетчиков, последовательно соединенные приемник радиации, второй усилитель и первый пороговый элемент, последовательно соединенные блок приемников температуры, второй блок усилителей, второй пороговый блок, и первый блок схем И, а также первый тактовый генератор, подключенный ко второму входу первой схемы И и первый блок аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенный входами к первому и второму блокам усилителей, а выходами подключенный к ПЭВМ, причем выход первого таймера подключен к ПЭВМ и ко вторым входам первого блока схем И, выходы первого блока схем И подключены ко входам останова первого блока счетчиков, выход первого порогового элемента подключен к первому блоку схем ИЛИ и к ПЭВМ, выходы первого и второго пороговых блоков, выходы первого блока счетчиков, третьи входы первого блока схем И, управляющие входы первого и второго блоков усилителей, второго усилителя, первого и второго пороговых блоков, первого порогового элемента и первого таймера подключены к ПЭВМ, а в каждом канале дополнительно содержит последовательно соединенные блок датчиков света, третий блок усилителей, первый блок фильтров, четвертый блок усилителей, третий пороговый блок и второй блок схем ИЛИ, последовательно соединенные пятый блок усилителей, второй блок фильтров, шестой блок усилителей, четвертый пороговый блок и третий блок схем ИЛИ, последовательно соединенные первый блок цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) и первый блок калибраторов, последовательно соединенные второй блок ЦАП и второй блок калибраторов, последовательно соединенные первый ЦАП, первый калибратор и сейсмометр, последовательно соединенные третий усилитель, второй фильтр, второй пороговый элемент и вторую схему И, последовательно соединенные второй таймер, третью схему И и счетчик, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные блок микробарометров, седьмой блок усилителей, третий блок фильтров, восьмой блок усилителей, четвертый блок фильтров, пятый пороговый блок и второй блок схем И, последовательно соединенные третий таймер, четвертую схему И и второй блок счетчиков, а также АЦП и второй блок АЦП, подключенные входами, соответственно, к первому фильтру и третьему блоку фильтров, а выходами подключенные к ПЭВМ, третий и четвертый блоки АЦП, подключенные входами, соответственно, к первому и ко второму блокам фильтров, а выходами подключенные к ПЭВМ, четвертый и пятый таймеры, подключенные выходами, соответственно, ко вторым входам второй схемы И и второго блока схем И, а входами запуска и управляющими входами подключенные к ПЭВМ, второй тактовый генератор, подключенный выходом ко вторым входам третьей и четвертой схем И, схему ИЛИ, подключенную входами ко второму пороговому элементу и к первому блоку ИЛИ, а выходом подключенную к третьему таймеру, и пятую схему И, подключенную первым и вторым входами, соответственно, к третьему таймеру и к первому блоку ИЛИ, инверсным входом подключенную ко второму таймеру, а выходом подключенную к управляющим входам второго и третьего таймеров, причем выходы первого блока магнитных антенн подключены к пятому блоку усилителей, выходы первого и второго блоков калибраторов подключены, соответственно, к первому блоку магнитных антенн и к блоку датчиков света, входы первого и третьего усилителей подключены, соответственно, к сейсмометру и к первому фильтру, входы останова счетчика и второго блока счетчиков подключены к выходам, соответственно, второй схемы И и второго блока схем И, выходы второго и третьего таймеров подключены, соответственно, к третьим входам второй схемы И и второго блока схем И, входы блока микробарометров акустически связаны со вторым калибратором, входы обнуления счетчика и второго блока счетчиков подключены к выходу пятой схемы И, выходы счетчика и второго блока счетчиков, второго и третьего таймеров, третьего, четвертого и пятого пороговых блоков, второго порогового элемента, входы первого и второго блоков ЦАП, входы первого и второго ЦАП, а также управляющие входы второго и третьего таймеров, всех усилителей, фильтров, пороговых элементов, пороговых блоков, блоков усилителей и блоков фильтров подключены к ПЭВМ, выходы второго и третьего блоков схем ИЛИ подключены к первому блоку схем ИЛИ, выход первого блока схем ИЛИ подключен ко второму таймеру, а первый блок магнитных антенн выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных магнитных антенн, второй блок магнитных антенн выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных низкочастотных магнитных антенн, блок датчиков света выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных оппозитных пар датчиков света, блок приемников температуры выполнен в виде 2n (n≥2) размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости теплоизолированных друг от друга приемников температуры, второй блок усилителей, второй пороговый блок, первый блок схем И и первый блок счетчиков выполнены 2n-канальными, первый блок АЦП выполнен (2n+3)-канальным, блок микробарометров выполнен в виде 2m (m≥2) размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости акустически изолированных друг от друга микробарометров, седьмой и восьмой блоки усилителей, третий и четвертый блоки фильтров, пятый пороговый блок, второй блок схем И, второй блок АЦП и второй блок счетчиков выполнены 2m-канальными, первый, третий, четвертый, пятый и шестой блоки усилителей, первый и второй блоки фильтров, первый, третий и четвертый пороговые блоки, первый и второй блоки калибраторов, третий и четвертый блоки АЦП и первый и второй блоки ЦАП выполнены трехканальными, второй и третий блоки схем ИЛИ выполнены с тремя входами и одним выходом, первый блок схем ИЛИ выполнен с восемью входами и одним выходом, пороговые блоки, первый, второй и третий пороговые элементы выполнены с управлением по порогу, усилители и блоки усилителей выполнены с управлением по фазе, полосе пропускания и чувствительности, таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, и фильтры и блоки фильтров выполнены с управлением по полосе пропускания.

Такое выполнение устройства для определения местоположения источника сигнала обеспечивает возможность пеленга нескольких типов источников сигналов, уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях и повышение помехоустойчивости устройства.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Принятые обозначения:

1 - персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ), 2 - первый блок магнитных антенн, 3 - первый усилитель, 4 - первый фильтр, 5 - блок системы единого времени, 6 - блок связи с абонентами, 7 - второй блок магнитных антенн, 8 - первый блок усилителей, 9 - первый пороговый блок, 10 - первый блок схем ИЛИ, 11 - первый таймер, 12 - первая схема И, 13 - первый блок счетчиков, 14 - приемник радиации, 15 - второй усилитель, 16 - первый пороговый элемент, 17 - блок приемников температуры, 18 - второй блок усилителей, 19 - второй пороговый блок, 20 - первый блок схем И, 21 - первый тактовый генератор, 22 - первый блок АЦП, 23 - блок датчиков света, 24 - третий блок усилителей, 25 - первый блок фильтров, 26 - четвертый блок усилителей, 27 - третий пороговый блок, 28 - второй блок ИЛИ, 29 - пятый блок усилителей, 30 - второй блок фильтров, 31 - шестой блок усилителей, 32 - четвертый пороговый блок, 33 - третий блок схем ИЛИ, 34 - первый блок цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), 35 - первый блок калибраторов, 36 - второй блок ЦАП, 37 - второй блок калибраторов, 38 - первый ЦАП, 39 - первый калибратор, 40 - сейсмометр, 41 - третий усилитель, 42 - второй фильтр, 43 - второй пороговый элемент, 44 - вторая схема И, 45 - второй таймер, 46 - третья схема И, 47 - счетчик, 48 - второй ЦАП, 49 - второй калибратор, 50 - блок микробарометров, 51 - седьмой блок усилителей, 52 - третий блок фильтров, 53 - восьмой блок усилителей, 54 - четвертый блок фильтров, 55 - пятый пороговый блок, 56 - второй блок схем И, 57 - третий таймер, 58 - четвертая схема И, 59 - второй блок счетчиков, 60 - АЦП, 61 - второй блок АЦП, 62 - третий блок АЦП, 63 - четвертый блок АЦП, 64 - четвертый таймер, 65 - пятый таймер, 66 - второй тактовый генератор, 67 - схема ИЛИ, 68 - пятая схема И.

Устройство для определения местоположения источника сигналов содержит персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ) 1, а также первый и второй идентичные каналы, каждый из которых включает первый блок магнитных антенн 2 и последовательно соединенные первый усилитель 3 и первый фильтр 4, а также общие, подключенные к ПЭВМ 1, блок 5 системы единого времени и блок 6 связи с абонентами, последовательно соединенные второй блок магнитных антенн 7, первый блок усилителей 8, первый пороговый блок 9, первый блок схем ИЛИ 10, первый таймер 11, первую схему И 12 и первый блок счетчиков 13, последовательно соединенные приемник радиации 14, второй усилитель 15 и первый пороговый элемент 16, последовательно соединенные блок приемников температуры 17, второй блок усилителей 18, второй пороговый блок 19, и первый блок схем И 20, а также первый тактовый генератор 21, подключенный ко второму входу первой схемы И 12 и первый блок аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 22, подключенный входами к первому и второму блокам усилителей 8, 18, а выходами подключенный к ПЭВМ 1, причем выход первого таймера 11 подключен к ПЭВМ 1 и ко вторым входам первого блока схем И 20, выходы первого блока схем И 20 подключены ко входам останова первого блока счетчиков 13, выход первого порогового элемента 16 подключен к первому блоку схем ИЛИ 10 и к ПЭВМ 1, выходы первого порогового блока 9, выходы второго порогового блока 19, выходы первого блока счетчиков 13, третьи входы первого блока схем И 20, управляющие входы первого и второго блоков усилителей 8, 18, второго усилителя 15, первого и второго пороговых блоков 9, 19, первого порогового элемента 16 и первого таймера 11 подключены к ПЭВМ 1, а в каждом канале содержит последовательно соединенные блок датчиков света 23, третий блок усилителей 24, первый блок фильтров 25, четвертый блок усилителей 26, третий пороговый блок 27 и второй блок схем ИЛИ 28, последовательно соединенные пятый блок усилителей 29, второй блок фильтров 30, шестой блок усилителей 31, четвертый пороговый блок 32 и третий блок схем ИЛИ 33, последовательно соединенные первый блок цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 34 и первый блок калибраторов 35, последовательно соединенные второй блок ЦАП 36 и второй блок калибраторов 37, последовательно соединенные первый ЦАП 38, первый калибратор 39 и сейсмометр 40, последовательно соединенные третий усилитель 41, второй фильтр 42, второй пороговый элемент 43 и вторую схему И 44, последовательно соединенные второй таймер 45, третью схему И 46 и счетчик 47, последовательно соединенные второй ЦАП 48 и второй калибратор 49, последовательно соединенные блок микробарометров 50, седьмой блок усилителей 51, третий блок фильтров 52, восьмой блок усилителей 53, четвертый блок фильтров 54, пятый пороговый блок 55 и второй блок схем И 56, последовательно соединенные третий таймер 57, четвертую схему И 58 и второй блок счетчиков 59, а также АЦП 60 и второй блок АЦП 61, подключенные входами, соответственно, к первому фильтру 4 и третьему блоку фильтров 52, а выходами подключенные к ПЭВМ 1, третий блок АЦП 62 и четвертый блоки АЦП 63, подключенные входами, соответственно, к первому и ко второму блокам фильтров 25, 30, а выходами подключенные к ПЭВМ 1, четвертый таймер 64 и пятый таймер 65, подключенные выходами, соответственно, ко вторым входам второй схемы И 44 и второго блока схем И 56, а входами запуска и управляющими входами подключенные к ПЭВМ 1, второй тактовый генератор 66, подключенный выходом ко вторым входам третьей и четвертой схем И 46, 58, схему ИЛИ 67, подключенную входами ко второму пороговому элементу 43 и к первому блоку схем ИЛИ 10, а выходом подключенную к третьему таймеру 57, и пятую схему И 68, подключенную первым и вторым входами, соответственно, к третьему таймеру 57 и к первому блоку ИЛИ 10, инверсным входом подключенную ко второму таймеру 45, а выходом подключенную к управляющим входам второго и третьего таймеров 45, 57, причем выходы первого блока магнитных антенн 2 подключены к пятому блоку усилителей 29, выходы первого и второго блоков калибраторов 35, 37 подключены, соответственно, к первому блоку магнитных антенн 2 и к блоку датчиков света 23, входы первого и третьего усилителей 3, 41 подключены, соответственно, к сейсмометру 40 и к первому фильтру 4, входы останова счетчика 47 и второго блока счетчиков 59 подключены к выходам, соответственно, второй схемы И 44 и второго блока схем И 56, выходы второго и третьего таймеров 45, 57 подключены, соответственно, к третьим входам второй схемы И 44 и второго блока схем И 56, входы блока микробарометров 50 акустически связаны со вторым калибратором 49, входы обнуления счетчика 47 и второго блока счетчиков 59 подключены к выходу пятой схемы И 68, выходы счетчика 47 и второго блока счетчиков 59, второго и третьего таймеров 45, 57, третьего, четвертого и пятого пороговых блоков 27, 32, 55, второго порогового элемента 43, входы первого и второго блоков ЦАП 34, 36, входы первого и второго ЦАП 38, 48, а также управляющие входы второго и третьего таймеров 45, 57, всех усилителей, фильтров, пороговых элементов, пороговых блоков, блоков усилителей и блоков фильтров подключены к ПЭВМ 1, выходы второго и третьего блоков схем ИЛИ 28, 33 подключены к первому блоку схем ИЛИ 10, выход первого блока схем ИЛИ 10 подключен ко второму таймеру 45, а первый блок магнитных антенн 2 выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных магнитных антенн, второй блок магнитных антенн 7 выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных низкочастотных магнитных антенн, блок датчиков света 23 выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных оппозитных пар датчиков света, блок приемников температуры 17 выполнен в виде 2n (n≥2) размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости теплоизолированных друг от друга приемников температуры, второй блок усилителей 18, второй пороговый блок 19, первый блок схем И 20 и первый блок счетчиков 13 выполнены 2n-канальными, первый блок АЦП 22 выполнен (2n+3)-канальным, блок микробарометров 50 выполнен в виде 2m (m≥2) размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости акустически изолированных друг от друга микробарометров, седьмой и восьмой блоки усилителей 51, 53, третий и четвертый блоки фильтров 52, 54, пятый пороговый блок 55, второй блок схем И 56, второй блок АЦП 61 и второй блок счетчиков 59 выполнены 2m-канальными, первый, третий, четвертый, пятый и шестой блоки усилителей 8, 24, 26, 29, 31, первый и второй блоки фильтров 25, 30, первый, третий и четвертый пороговые блоки 9, 27, 32, первый и второй блоки калибраторов 35, 37, третий и четвертый блоки АЦП 62, 63 и первый и второй блоки ЦАП 34, 36 выполнены трехканальными, второй и третий блоки схем ИЛИ 28, 33 выполнены с тремя входами и одним выходом, первый блок схем ИЛИ 10 выполнен с восемью входами и одним выходом, пороговые блоки, первый, второй и третий пороговые элементы выполнены с управлением по порогу, усилители и блоки усилителей выполнены с управлением по фазе, полосе пропускания и чувствительности, таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, и фильтры и блоки фильтров выполнены с управлением по полосе пропускания.

Устройство для определения местоположения источника сигналов, установленное на однопозиционном пункте наблюдения с одной точкой регистрации нижних частот электромагнитного излучения (ЭМИ), уровня радиационного фона и температуры и с двумя точками регистрации электромагнитного излучения (ЭМИ), инфразвука, света и сейсмических колебаний работает следующим образом. При возникновении, например, молниевого разряда, взрыва газа, промышленного взрыва, падения метеорита, выброса из атомной электростанции (АЭС) сначала на пункте наблюдения возможна регистрация быстрых сигналов - ЭМИ, света, повышения уровня радиационного фона. По любому из этих сигналов запускаются счетчики разностей времени между быстрыми и сопутствующими медленными сигналами - инфразвуковыми и сейсмическими сигналами, а для регистрации выбросов из АЭС запускается также счетчик разности времени между повышением уровня радиационного фона и повышением температуры. По возможным быстрым сигналам ЭМИ, света определяется направление на источник сигналов и приближенное местонахождение, а по медленным сигналам уточняется местонахождение источника сигналов. В случае выбросов из АЭС ориентировочное направление на источник сигналов определяется по положению датчиков температуры, зарегистрировавших минимальные разности между временем повышения радиационного фона и повышения температуры. По известному расстоянию между датчиками температуры и разности времени прихода сигналов на датчики температуры определяется скорость распространения теплового возмущения, по которой, с учетом минимальной разности между временем повышения радиационного фона и повышения температуры определяется ориентировочная дальность до источника сигналов. Прием и обработка сигналов осуществляются следующим образом. При появлении ЭМИ токи, наведенные в первом блоке магнитных антенн 2 от источника сигналов, через пятый блок усилителей 29, второй блок фильтров 30 и четвертый блок АЦП 63, поступают в ПЭВМ 1. Аналогично, сигналы блока датчиков света 23 через третий блок усилителей 24, первый блок фильтров 25 и третий блок АЦП 62 поступают в ПЭВМ 1, где начинается цикл обработки информации при превышении сигналами первого блока магнитных антенн 2 или блока датчиков света 23 заданных пороговых значений. Принятые сигналы двух ортогональных пар антенн из двух первых блоков магнитных антенн 2, установленных в точках регистрации в горизонтальной плоскости так, что одна из двух антенн первой точки регистрации ориентирована максимумом диаграммы направленности на максимум диаграммы направленности антенны второй точки регистрации, используются для определения известными способами [3] углов α, β прихода сигнала ЭМИ на точки регистрации т.е. углов между направлением из одной точки регистрации на другую точку регистрации и направлением из каждой точки регистрации на источник сигналов ЭМИ, например, по формулам

где A₁, A₂ - амплитуды сигналов средней частоты, поступающих в ПЭВМ 1 из четвертого блока АЦП 63 от антенн первой точки регистрации, размещенных в горизонтальной плоскости, причем A₁ - амплитуда сигналов от антенны, ориентированной максимумом диаграммы направленности на вторую точку регистрации,

A₃, A₄ - амплитуды сигналов средней частоты, поступающих в ПЭВМ 1 из четвертого блока АЦП 63 от антенн второй точки регистрации, размещенных в горизонтальной плоскости, причем A₃ - амплитуда сигналов от антенны, ориентированной максимумом диаграммы направленности на первую точку регистрации.

Для регистрации света в пределах полусферы используется комплект датчиков света с зависимостью амплитуды сигнала от координат, как, например, в патенте США [4]. В конкретном случае эта зависимость достигается установкой на датчиках света оптических фильтров, обеспечивающих диаграмму чувствительности в горизонтальной плоскости в виде окружности, касательной к плоскости датчика света. Пара таких датчиков света, направленных в противоположные стороны, обеспечивает диаграмму чувствительности в горизонтальной плоскости в виде восьмерки, как у магнитной антенны. Принятые сигналы двух ортогональных пар датчиков света, установленных в точках регистрации в горизонтальной плоскости так, что одна из двух пар датчиков света первой точки регистрации ориентирована максимумом диаграммы чувствительности на максимум диаграммы чувствительности пары датчиков света второй точки регистрации, используются для определения известным аналогичным способом [3] углов α, β прихода света на точки регистрации т.е. углов между направлением из одной точки регистрации на другую точку регистрации и направлением из каждой точки регистрации на источник света, например, по формулам

где A₅, A₆ - амплитуды сигналов, поступающих в ПЭВМ 1 из третьего блока АЦП 62 от датчиков света первой точки регистрации, размещенных в горизонтальной плоскости, причем A₆ - амплитуда сигналов от датчиков света, ориентированных максимумом диаграммы чувствительности на вторую точку регистрации;

A₇, A₈ - амплитуды сигналов, поступающих в ПЭВМ 1 из третьего блока АЦП 62 от датчиков света второй точки регистрации, размещенных в горизонтальной плоскости, причем A₈ - амплитуда сигналов от датчиков света, ориентированных максимумом диаграммы чувствительности на первую точку регистрации.

Одновременно сигналы первого блока магнитных антенн 2 через пятый блок усилителей 29 с выходов второго блока фильтров 30 поступают через шестой блок усилителей 31 на четвертый пороговый блок 32. При превышении сигналами значений, заданных ПЭВМ 1, на выходах четвертого порогового блока 32 формируются логические единицы, поступающие на третий блок схем ИЛИ 33, выходной сигнал которого поступает на первый блок схем ИЛИ 10.

Принятые сигналы ортогональных пар датчиков света с выходов первого блока фильтров 25 поступают через четвертый блок усилителей 26 на третий пороговый блок 27. При превышении сигналами значений, заданных ПЭВМ 1, на выходах третьего порогового блока 27 формируются логические единицы, поступающие на второй блок схем ИЛИ 28, выходной сигнал которого поступает на первый блок схем ИЛИ 10.

Сигнал об увеличении радиационного фона в случае выбросов из АЭС с выхода приемника радиации 14 через второй усилитель 15 поступает на первый пороговый элемент 16, на выходе которого, при превышении установленного уровня сигнала, формируется логическая единица, поступающая на первый блок схем ИЛИ 10.

Выходной сигнал первого блока схем ИЛИ 10 запускает первый и второй таймеры 11, 45, и запускает третий таймер 57 через схему ИЛИ 67. Выходные сигналы первого таймера 11 разрешают прохождение импульсов от первого тактового генератора 21 через первую схему И 12 на блок счетчиков 13 и подготавливают блок схем И 20. Таким образом, начинается отсчет времени с момента увеличения радиационного фона на пункте наблюдения.

Выходные сигналы второго и третьего таймеров 45, 57 разрешают прохождение импульсов от второго тактового генератора 66 через третью схему И 46 на счетчик 47 и подготавливают вторую схему И 44, а также через четвертую схему И 58 на второй блок счетчиков 59 и подготавливают второй блок схем И 56. Таким образом, начинается отсчет времени с момента прихода на пункт наблюдения электромагнитного излучения (ЭМИ) и(или) вспышки света зарегистрированного явления, например, грозового разряда.

Сопутствующая этому явлению инфразвуковая волна приходит позднее ЭМИ (света) на первую и вторую точки регистрации инфразвука, находящиеся на пункте наблюдения, принимается блоками микробарометров 50 первого и второго каналов, выходные сигналы которых поступают в ПЭВМ 1 через седьмой блок усилителей 51, третий блок фильтров 52 и второй блок АЦП 61. Кроме того, выходные сигналы блока микробарометров 50 поступают через восьмой блок усилителей 53 и четвертый блок фильтров 54 на пятый пороговый блок 55. При превышении сигналом значения, заданного ПЭВМ 1, на выходах пятого порогового блока 55 формируются логические единицы, поступающие на второй блок схем И 56, выходные сигналы которого, при наличии разрешающего сигнала на вторых входах от пятого таймера 65, останавливают счетчики второго блока счетчиков 59 и фиксирует интервалы времени между приходами ЭМИ и инфразвука на первую и вторую точки регистрации. При отсутствии инфразвукового сигнала второй блок счетчиков 59 останавливается и обнуляется после окончания сигнала третьего таймера 57.

Полученные значения интервалов времени с выходов вторых блоков счетчиков 59 поступают в ПЭВМ 1, где по заранее измеренному при калибровке микробарометров значению скорости инфразвука определяются расстояния A, B от точек регистрации до источника сигналов, а с учетом полученных направлений α, β на источник сигналов из точек регистрации определяется приближенное местоположение источника сигналов. Однако реальная скорость инфразвука на трассе зависит от местности и может отличаться от скорости инфразвука, полученной при калибровке микробарометров. Для уточнения местоположения источника сигналов определяется уточненная скорость инфразвука на трассах от источника сигналов до точек регистрации по известному расстоянию C между точками регистрации, углам α, β прихода сигнала ЭМИ (света) на точки регистрации и интервалам времени Δt₁, Δt₂ между приходом ЭМИ (света) и инфразвука на точки регистрации. Из полученного треугольника следует:

1;

; ;

,

где A - расстояние от первой точки регистрации до источника сигналов,

B - расстояние от второй точки регистрации до источника сигналов,

C - расстояние между первой и второй точками регистрации,

α, β - углы прихода ЭМИ (света) на первую и вторую точки регистрации,

Δt₁ - интервал времени между приходом ЭМИ (света) и инфразвука на первую точку регистрации,

Δt₂ - интервал времени между приходом ЭМИ (света) и инфразвука на вторую точку регистрации,

V₁ - уточненная скорость инфразвука на трассах от источника сигналов до точек регистрации.

По уточненной скорости инфразвука и интервалам времени между приходом ЭМИ (света) и инфразвука на точки регистрации определяются уточненные значения A, B и уточненное местоположение источника сигналов.

Сопутствующая этому явлению сейсмическая волна приходит позднее ЭМИ (света) на первую и вторую точки регистрации сейсмических волн, находящиеся на пункте наблюдения, принимается сейсмометрами 40 первого и второго каналов, выходные сигналы которых поступают в ПЭВМ 1 через первый усилитель 3, первый фильтр 4 и АЦП 60. Кроме того, выходные сигналы сейсмометров 40 поступают через третий усилитель 41 и второй фильтр 42 на второй пороговый элемент 43. При превышении сигналом значения, заданного ПЭВМ 1, на выходе второго порогового элемента 43 формируется логическая единица, поступающая на вторую схему И 44, выходной сигнал которой, при наличии разрешающего сигнала на втором входе от четвертого таймера 64, останавливает счетчик 47 и фиксирует интервалы времени между приходами ЭМИ (света) и сейсмических волн на первую и вторую точки регистрации. При отсутствии сейсмического сигнала счетчик 47 останавливается и обнуляется после окончания сигнала второго таймера 45.

Полученные значения интервалов времени с выходов счетчиков 47 поступают в ПЭВМ 1, где по известному значению скорости сейсмических волн для данного региона определяются расстояния A, B от точек регистрации до источника сигналов, а с учетом полученных направлений α, β на источник сигналов из точек регистрации определяется приближенное местоположение источника сигналов. Однако реальная скорость сейсмических волн на трассе зависит от местности и может отличаться от известной региональной скорости сейсмических волн. Для уточнения местоположения источника сигналов определяется уточненная скорость сейсмических волн на трассах от источника сигналов до точек регистрации по известному расстоянию C между точками регистрации, углам α, β прихода сигнала ЭМИ (света) на точки регистрации и интервалам времени Δt₃, Δt₄ между приходом ЭМИ (света) и сейсмических волн на точки регистрации. Из полученного треугольника следует:

;

; ;

,

где A - расстояние от первой точки регистрации до источника сигналов,

B - расстояние от второй точки регистрации до источника сигналов,

C - расстояние между первой и второй точками регистрации,

α, β - углы прихода ЭМИ (света) на первую и вторую точки регистрации,

Δt₃ - интервал времени между приходом ЭМИ (света) и сейсмических волн на первую точку регистрации,

Δt₄ - интервал времени между приходом ЭМИ (света) и сейсмических волн на вторую точку регистрации,

V₂ - уточненная скорость сейсмических волн на трассах от источника сигналов до точек регистрации.

По уточненной скорости сейсмических волн и интервалам времени между приходом ЭМИ (света) и сейсмических волн на точки регистрации определяются уточненные значения A, B и уточненное местоположение источника сигналов.

При появлении сигналов источников низкочастотного ЭМИ токи, наведенные во втором блоке низкочастотных магнитных антенн 7 от источника сигналов, через первый блок усилителей 8 и первый блок АЦП 22, поступают в ПЭВМ 1.

Принятые сигналы пары ортогональных антенн из второго блока низкочастотных магнитных антенн 7, установленных на пункте наблюдения в горизонтальной плоскости так, что одна из двух антенн ориентирована максимумами диаграммы направленности в направлении из одной точки регистрации на другую точку регистрации, используются для определения известными способами [3] угла α₁ прихода сигнала низкочастотного ЭМИ на пункт наблюдения, т.е. угла между направлением из одной точки регистрации на другую точку регистрации и направлением из пункта наблюдения на источник сигналов низкочастотного ЭМИ, например, по формуле

,

где A₉, A₁₀ - амплитуды сигналов средней частоты, поступающих в ПЭВМ 1 из первого блока АЦП 22 от низкочастотных антенн пункта наблюдения, размещенных в горизонтальной плоскости, причем A₁₀ - амплитуда сигналов от антенны, ориентированной максимумами диаграммы направленности в направлении из одной точки регистрации на другую точку регистрации. Одновременно сигналы низкочастотных ортогональных антенн с выходов первого блока усилителей 8 поступают на первый пороговый блок 9. При превышении сигналами значений, заданных ПЭВМ 1, на выходах первого порогового блока 9 формируются логические единицы, поступающие на первый блок схем ИЛИ 10, выходной сигнал которого запускает первый, второй и третий таймеры 11, 45, 57. Выходной сигнал первого таймера 11 разрешает прохождение импульсов от первого тактового генератора 21 через первую схему И 12 на первый блок счетчиков 13 и подготавливает первый блок схем И 20 с последующим ожидаемым обнулением блока счетчиков или с приходом сигнала. Выходные сигналы второго и третьего таймеров 45, 57 разрешают прохождение импульсов от второго тактового генератора 66 через третью схему И 46 на счетчик 47 и подготавливают вторую схему И 44, а также через четвертую схему И 58 на второй счетчик 59 и подготавливают вторую схему И 56 с последующим ожидаемым обнулением счетчиков или с приходом сигналов. Таким образом, начинается отсчет времени с момента прихода на пункт наблюдения низкочастотного электромагнитного излучения (ЭМИ) для идентификации зарегистрированного явления, например, магнитной бури.

Сопутствующее выбросу из АЭС повышение температуры регистрируется блоком приемников температуры 17, которые на пункте наблюдения равномерно расставлены по окружности в горизонтальной плоскости в 2n (n≥2) точках. Сигналы с выходов блока приемников температуры 17 через второй блок усилителей 18 и первый блок АЦП 22 поступают в ПЭВМ 1. Кроме того, выходные сигналы блока приемников температуры 17 через второй блок усилителей 18 поступают на второй пороговый блок 19. При превышении сигналом значений, заданных ПЭВМ 1, на выходах второго порогового блока 19 формируются логические единицы, поступающие на первый блок схем И 20, выходные сигналы которых, при наличии поступающей от ПЭВМ 1 логической единицы на третьих входах первого блока схем И 20, останавливают первый блок счетчиков 13 и фиксируют интервалы врем