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WO2001044830A1 - Dispositif de reperage d'un homme ou d'un objet dans un milieu liquide - Google Patents

Dispositif de reperage d'un homme ou d'un objet dans un milieu liquide Download PDF

Info

Publication number
WO2001044830A1
WO2001044830A1 PCT/CH2000/000665 CH0000665W WO0144830A1 WO 2001044830 A1 WO2001044830 A1 WO 2001044830A1 CH 0000665 W CH0000665 W CH 0000665W WO 0144830 A1 WO0144830 A1 WO 0144830A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
man
locating
antenna
processing unit
receiver
Prior art date
Application number
PCT/CH2000/000665
Other languages
English (en)
Inventor
Michel Declercq
Patrick Favre
Original Assignee
Ecole Polytechnique Federale De Lausanne
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ecole Polytechnique Federale De Lausanne filed Critical Ecole Polytechnique Federale De Lausanne
Priority to AU16861/01A priority Critical patent/AU1686101A/en
Publication of WO2001044830A1 publication Critical patent/WO2001044830A1/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/52—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using a receiving antenna moving, or appearing to move, in a cyclic path to produce a Doppler variation of frequency of the received signal
    • G01S3/54—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using a receiving antenna moving, or appearing to move, in a cyclic path to produce a Doppler variation of frequency of the received signal the apparent movement of the antenna being produced by coupling the receiver cyclically and sequentially to each of several fixed spaced antennas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C9/00—Life-saving in water
    • B63C9/0005—Life-saving in water by means of alarm devices for persons falling into the water, e.g. by signalling, by controlling the propulsion or manoeuvring means of the boat

Definitions

  • the present invention relates to a device for locating a man or an object in a liquid medium, comprising a device for transmitting radio waves, placed on the man or on the object, and a receiving device, arranged in a navigation vessel, arranged to directly receive the waves emitted by the emission device.
  • the best known and most commonly used devices in racing are the EPIRB beacons with which many navigators are equipped and which make it possible to locate them by means of a satellite relay.
  • a detection device comprising a device carried by the navigator and intended for transmitting an FM signal, which cooperates with a station for receiving and processing this signal on a lifeboat.
  • the location of the shipwrecked person is done by the navigation system of the boat, which can be of the GPS or Loran type, and which is linked to the station of signal reception via an interface.
  • Publication EP O 360 671 relates to a device formed by a submerged acoustic source arranged to emit acoustic signals in water to an alarm box carried by the shipwrecked person and provided with an acoustic sensor and a transmitter arranged for transmit a radio signal received by a receiver located in a boat.
  • the device which is the subject of US Pat. No. 5,463,598 is based on an ultrasonic transmitter worn by the person to be rescued and engaging in contact with water.
  • the reception of ultrasound by a receiver placed on a boat allows the triggering of an alarm and the display of the speed of the boat compared to the transmitter.
  • the rescue device described by the international publication WO 90 08060 allows the location of a man overboard by means of a signal emitted by a transmitter carried by the shipwrecked person, this signal being detected by a directional receiving antenna.
  • This antenna is a portable antenna.
  • the transmitter is triggered, to be able to locate the shipwrecked person, the antenna is held by one of the occupants of the boat and moved around this boat in order to determine the direction in which the man to be recovered is, this direction being the one with the strongest signal.
  • German publication DE 43 11 473 relates to a man overboard rescue device in which an intermediate remote-controlled float is launched when the transmitter of the shipwrecked person is activated. This float will be directed towards the transmitter and allow its location.
  • US-A 4,186,396 relates to an active radar beacon which requires the presence of a radar on board the rescue boat. This type of beacon is rather intended to be carried on life rafts.
  • the direction finding object of US Pat. No. 5,945,947 is intended for searching for transmitters whose signal is coded in FSK, which is not the case for the signal emitted by the tracking device of the invention.
  • US Patent 4,053,883 describes a radar allowing automatic tracking of a target and which is used in a context other than the device of the invention.
  • All these known devices are expensive devices since they consist, in most cases, of three elements, namely a transmitter, a receiver and an interface allowing the connection. In addition, they are very slow in reaction. In addition, the devices based on the transmission of acoustic waves have a very short range and, in the event of bad weather conditions, in particular of rough sea, they do not present a good reliability because of the cuts of transmission caused by the waves.
  • the present invention proposes to overcome these drawbacks by providing a device comprising only two elements and therefore having a rapid reaction time, the operation of which is not very sensitive to fluctuating waves and which makes it possible to determine automatically, without intervention. human, the direction in which the shipwrecked is.
  • This object is achieved by the device as defined in the preamble and characterized in that said receiving device comprises an array of antennas switched sequentially by an antenna switching device in order to automatically determine the direction in which the man or object
  • said antenna switching device is arranged to operate in progressive or abrupt mode.
  • the reception device comprises a receiver and a processing unit, said processing unit comprising a filtering and amplification block linked to the output of the receiver, a clock generation block linked to the device switching antenna, and a microcontroller respectively connected to said blocks and arranged to measure the phase difference between the rotating antenna simulated by the antenna array and the signal demodulated by the receiver.
  • the receiving device also includes a user interface arranged to convert, in the form of the value of an angle relative to a reference value, the phase information defining the direction in which the man or the object is located, supplied by the processing unit and display this angle via display means.
  • the receiving device preferably comprises means for reducing the effect of the cuts in the transmitted waves, said cuts being caused by movements of the liquid medium.
  • the microcontroller of the processing unit comprises a first programmed algorithm, said algorithm making it possible to reduce the effect of the cuts in the transmitted waves.
  • the reception device may include means for determining an estimate of the time necessary to travel the distance separating the navigation vessel from the man or from the object.
  • the microcontroller of the processing unit can comprise a second programmed algorithm.
  • the device may also include means for displaying this estimate of the time necessary to cover the distance separating the navigation vessel from the man or from the object.
  • the emission device advantageously comprises an automatic or manual triggering element in contact with the liquid medium.
  • the reception device may include means for triggering an audible alarm system when the transmission device is switched on.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the device according to the invention
  • FIG. 2 is a detailed schematic representation of the antenna array associated with the switching device of the device in FIG. 1
  • FIG. 3 is a detailed schematic representation of the signal processing unit of the device in FIG. 1.
  • the locating device 10 comprises two elements, namely a device for transmitting radio waves 20 and a receiving device 30 intended for directly receiving and processing these waves without any other intermediary than the radio link 40 established between these two devices.
  • the emission device 20 is placed on the man or on the object that we want to locate and recover.
  • This device comprises a transmitter 21 supplying a radio signal to an antenna 22.
  • This transmitter is supplied with energy by a source 23 and is switched on manually or automatically in contact with water by an interlocking member 24.
  • the reception device 30 is on board the ship intended for the recovery of man or object at sea.
  • This device consists of a frequency demodulation receiver 31 receiving the signal transmitted by the transmitter 21 and picked up by an antenna array 32 cooperating with an antenna switching device 33.
  • the antenna array 32 is connected to an input of the receiver 31, an output of which is connected to a processing unit 34 of the received signal.
  • a display unit 37 linked to this processing unit 34 by means of a user interface 35, allows the conversion and the display, via a logic demutiplexer 371 connected to a display 372, of the information delivered by said processing unit 34.
  • An alarm 36 connected to the display unit 37 allows the emission of an audible signal as soon as the emission device 20 is switched on.
  • This emission device 20 can be in the form of a stand-alone device or be integrated into a life jacket, life jacket or the like. When it is integrated into a flotation element of this type, it can be triggered manually or coupled to the latching member 24.
  • This latching member 24 comprises two contacts 241 directly linked with the external environment.
  • a resistance measurement block 242 measures the resistance that exists between these two contacts and determines whether the external medium is water or air. When the resistance measured corresponds to that of water, a switch 243 is activated in order to activate the emission device 20.
  • the transmitter 21 of the transmission device 20 includes a synthesis block by phase-locked loop 211. This block is followed by a power amplifier 212 in order to impose sufficient power on the antenna 22.
  • the transmitter 21 further comprises an amplitude modulation block 213 arranged to effect modulation of the gain of the power amplifier 212 in order to identify the transmission device 20.
  • the reception device 30, associated with the transmission device 20, makes it possible to determine the source of a radio wave by measuring the apparent variation of the frequency of a transmitted wave, by simulating the rotation of a reception antenna.
  • the received frequency increases and, conversely, when it moves away from the source, the frequency decreases.
  • a frequency demodulation receiver connected to this antenna therefore demodulates the sinusoidal signal whose frequency is equal to the frequency of rotation of the antenna and whose phase indicates the direction from which the transmitted wave originates.
  • the antenna array 32 of the reception device 30, as illustrated in more detail in FIG. 2, is constituted by a group of three antennas 50, or more, which can be of the monopoly or dipole type.
  • the switching device 33 which cooperates with this array of antennas 32, is responsible for sequentially switching these antennas. Depending on the desired variant, it can operate in progressive or abrupt mode.
  • the connection between the antenna array 32 and the switching device 33 is done by means of gain gain amplifiers 51 linked to each of the antennas 50 and controlled by a block of gain distribution 52, these elements being integrated into the switching device 33.
  • This switching device 33 is controlled by the processing unit 34 and makes it possible to keep a phase synchronization between the antenna array 32 and the received and demodulated signal by the receiver 31.
  • the gain distribution block 52 controlling the amplifiers 51 which make it possible to obtain a device which is reliable in all circumstances, comprises a counter 521 arranged to drive the address bus of a memory 522 whose data bus attacks an analog converter -digital 523 containing the waveform necessary for the scanning of the amplifiers with voltage-controlled gain 51.
  • the output of this converter 523 is arranged to drive an analog demutiplexer 524 which distributes the control voltages on the various amplifiers 51.
  • the receiver 31, the input of which is connected to the antenna array 32, is a receiver allowing the demodulation of the signals in frequency modulation transmitted by the transmitter 21. Its central frequency is tuned to the transmission frequency of this transmitter .
  • the demodulated output of this receiver is connected to the processing unit 34.
  • This processing unit 34 as illustrated in more detail in FIG. 3, is a low frequency unit and makes it possible to convert the signal transmitted by the transmitter 21 into information that can be viewed by the rescuers, by measuring the relative phase of the signal demodulated by the receiver 31.
  • a filtering and amplification block 60 linked to the output of the receiver 31 and arranged to remove a large part of the noise
  • a clock generation block 61 linked to the antenna switching device 33 and arranged to synthesize all the necessary signals
  • a microcontroller 62 connected respectively to the two blocks 60 and 61 and arranged to measure the phase difference between the rotating antenna simulated by the antenna array 32 and the signal demodulated by the frequency demodulation receiver 31, and supply, to the user interface 35, the phase information obtained.
  • the filtering and amplification block 60 comprises a first amplifier 601 intended for a first increase in the voltage of the demodulated signal emitted by the receiver 31. This increased signal is then filtered by a low-pass filter 602, the cut-off frequency of which is lower than the sampling frequency of a switched-capacity filter 603.
  • a smoothing filter 604 allows the elimination of the clock frequency of the filter 603, and a zero-crossing detector 605, which transforms the processed analog signal into a digital signal, then allows the use of this signal. digital by the microcontroller 62.
  • This microcontroller 62 is arranged to process the signal indicating the level of the signal received, delivered by the receiver 31, and to measure the growth of this signal so as to be able to calculate, using a programmed algorithm appropriate, the time remaining before finding the carrier of the transmitting device 20.
  • the microcontroller 62 also makes it possible, by measuring the signal indicating the level of the received signal or the demodulated signal, to detect, using a another programmed algorithm, the periods during which the radio link 40 between the transmitting device 20 and the receiving device 30 is cut by a wave. During this period, the last measured direction remains memorized and displayed and the user of the device can be warned of the disappearance of the link 40 by the user interface 35.
  • This user interface 35 is arranged to convert, in the form of the value of an angle relative to a reference value, and display, via the display unit 37, the phase information supplied by the processing unit 34.
  • the display 372 of this display unit includes a device for displaying the value of this angle.
  • This display device can be in the form of a wind rose 70 which will indicate the direction of the emission device 20.
  • This wind rose 70 as shown, is provided with light indicators 71 arranged in a circle, the lit indicator 72 indicating the direction of the man overboard.
  • This display 372 is also provided with a digital display element 73 intended to indicate an estimate of the time remaining before the recovery, this time being determined at starting from an appropriate algorithm programmed in the microcontroller 62, as well as from a general switch 74 of the device 10.
  • the alarm 36 linked to the display unit 17, can be triggered by an appropriate button.
  • This device is particularly advantageous in that, on the one hand, it is very reliable since it takes into account all the parameters liable to disturb the emission of the signal and, on the other hand, that it only comprises two elements, which greatly reduces its cost price.
  • system for displaying the direction in which the shipwrecked is located can be replaced by any other known device, such as in particular a screen allowing the digital display of the value of the angle relative to a reference value.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Le dispositif de repérage (10) permettant de repérer de façon automatique et rapide un homme ou un objet à la mer lors de mauvaises conditions météorologiques, comprend un dispositif d'émission d'ondes radio (20), disposé sur l'homme ou sur l'objet, et un dispositif de réception (30), disposé dans un bateau, et destiné à recevoir directement et à traiter ces ondes sans autre intermédiaire que le lien radio (40) établi entre eux. Le dispositif d'émission (20) comprend un émetteur (21), alimenté par une source d'énergie (23), et fournissant un signal radio à une antenne (22). Cet émetteur est enclenché par un organe d'enclenchement (24). Le dispositif de réception (30) se compose d'un récepteur (31) du signal émis par l'émetteur (21) et capté par un réseau d'antennes (32) coopérant avec un dispositif de commutation d'antennes (33). Le réseau d'antennes (32) est connecté au récepteur (31) dont une sortie est reliée à une unité de traitement (34) du signal reçu. Une unité d'affichage (37), liée à cette unité de traitement (34) par une interface utilisateur (35), permet l'affichage de l'information délivrée par cette unité (34). Une alarme (36) sonore est liée à l'enclenchement du dispositif d'émission (20).

Description

DISPOSITIF DE REPERAGE D'UN HOMME OU D'UN OBJET DANS UN MILIEU LIQUIDE
Technique antérieure
La présente invention concerne un dispositif de repérage d'un homme ou d'un objet dans un milieu liquide, comprenant un dispositif d'émission d'ondes radio, disposé sur l'homme ou sur l'objet, et un dispositif de réception, disposé dans un bâtiment de navigation, agencé pour recevoir directement les ondes émises par le dispositif d'émission.
La navigation en mer, à la voile ou au moteur, se faisant avec des bateaux de plus en plus évolués et de plus en plus rapides, les risques de chute du navigateur dans la mer ou de naufrage lors de mauvaises conditions météorologiques sont très importants. Il est donc nécessaire d'équiper ces hommes de dispositifs destinés à les repérer rapidement afin de pouvoir les repêcher dans les meilleurs délais.
Dans la technique de détection, il existe actuellement sur le marché plusieurs formes de réalisation de ce type de dispositif qui sont basées sur la réception d'un signal émis par une balise portée par le naufragé.
Les dispositifs les plus connus et le plus couramment utilisés dans les courses sont les balises EPIRB dont beaucoup de navigateurs sont équipés et qui permettent de les localiser par l'intermédiaire d'un relais satellite.
On connaît également, notamment par le brevet US-A 5 886 635, un dispositif de détection comportant un dispositif porté par le navigateur et destiné à l'émission d'un signal FM, qui coopère avec une station de réception et de traitement de ce signal disposé sur un bateau de sauvetage. Dans ce dispositif, la localisation du naufragé se fait par le système de navigation du bateau, qui peut être du type GPS ou Loran, et qui est lié à la station de réception du signal par l'intermédiaire d'une interface.
La publication EP O 360 671 concerne un dispositif formé d'une source acoustique immergée agencée pour émettre des signaux acoustiques dans l'eau vers un boîtier d'alarme porté par le naufragé et pourvu d'un capteur acoustique et d'un émetteur agencé pour émettre un signal radioélectrique reçu par un récepteur disposé dans un bateau.
Le dispositif objet du brevet US-A 5 463 598 est basé sur un émetteur d'ultrasons porté par la personne à secourir et s'enclenchant au contact de l'eau. La réception des ultrasons par un récepteur disposé sur un bateau permet le déclenchement d'une alarme et l'affichage de la vitesse du bateau par rapport à l'émetteur.
Le dispositif de secours décrit par la publication internationale WO 90 08060 permet le repérage d'un homme à la mer au moyen d'un signal émis par un émetteur porté par le naufragé, ce signal étant détecté par une antenne directionnelle de réception. Cette antenne est une antenne portable. Lorsque l'émetteur s'est déclenché, pour pouvoir localiser le naufragé, l'antenne est tenue par un des occupants du bateau et déplacée autour de ce bateau afin de déterminer la direction dans laquelle se trouve l'homme à récupérer, cette direction étant celle où le signal émis est le plus fort.
La publication allemande DE 43 11 473 a pour objet un dispositif de secours d'un homme à la mer dans lequel l'on met à l'eau un flotteur téléguidé intermédiaire lorsque l'émetteur du naufragé s'est déclenché. Ce flotteur va être dirigé vers l'émetteur et permettre sa localisation.
Les dispositifs décrits par ces deux dernières publications nécessitent la présence d'un élément intermédiaire de liaison entre les moyens d'émission et les moyens de réception, à savoir la personne portant l'antenne directionnelle dans le premier dispositif et le flotteur téléguidé dans le second. Ceci n'est pas le cas avec le dispositif selon l'invention qui ne comporte que deux éléments et qui permet de déterminer automatiquement, sans intervention humaine et par l'intermédiaire de son réseau d'antennes, la direction dans laquelle se trouve le naufragé.
Le brevet US-A 4 186 396 concerne une balise radar active qui nécessite la présence d'un radar à bord du bateau de secours. Ce type de balise est plutôt destiné à être embarqué sur les radeaux de survie.
Le radiogoniomètre objet du brevet US 5 945 947 est destiné à la recherche d'émetteurs dont le signal est codé en FSK, ce qui n'est pas le cas du signal émis par le dispositif de repérage de l'invention.
Le brevet US 4 053 883 décrit un radar permettant le suivi automatique d'une cible et qui est utilisé dans un autre contexte que le dispositif de l'invention.
Tous ces dispositifs connus sont des dispositifs coûteux puisqu'ils se composent, dans la plupart des cas, de trois éléments, à savoir un émetteur, un récepteur et une interface permettant la liaison. En outre, ils sont très lents en réaction. Par ailleurs, les dispositifs basés sur la transmission d'ondes acoustiques ont une portée très courte et, en cas de mauvaises conditions météorologiques, notamment de mer agitée, ils ne présentent pas une bonne fiabilité à cause des coupures de transmission provoquées par les vagues.
Exposé de l'invention
La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en offrant un dispositif ne comportant que deux éléments et ayant, par conséquent, un temps de réaction rapide, dont le fonctionnement est peu sensible à la fluctuation des vagues et qui permet de déterminer automatiquement, sans intervention humaine, la direction dans laquelle se trouve le naufragé. Ce but est atteint par le dispositif tel que défini en préambule et caractérisé en ce que ledit dispositif de réception comporte un réseau d'antennes commutées de façon séquentielle par un dispositif de commutation d'antennes afin de déterminer automatiquement la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet
L'utilisation d'un tel réseau d'antennes associé à un dispositif de commutation automatique permet de localiser de manière rapide et sûre l'homme ou l'objet à repêcher.
De façon avantageuse, ledit dispositif de commutation d'antennes est agencé pour fonctionner en mode progressif ou abrupt.
Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif de réception comprend un récepteur et une unité de traitement, ladite unité de traitement comportant un bloc de filtrage et d'amplification lié à la sortie du récepteur, un bloc de génération d'horloge lié au dispositif de commutation d'antennes, et un microcontrôleur relié respectivement auxdits blocs et agencé pour mesurer le déphasage entre l'antenne tournante simulée par le réseau d'antennes et le signal démodulé par le récepteur.
Le dispositif récepteur comporte également une interface utilisateur agencée pour convertir, sous la forme de la valeur d'un angle relatif à une valeur de référence, l'information de phase définissant la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet, fournie par l'unité de traitement et afficher cet angle par l'intermédiaire de moyens d'affichage.
Dans ce mode de réalisation préféré, le dispositif de réception comporte de préférence des moyens pour diminuer l'effet des coupures des ondes transmises, lesdites coupures étant provoquées par les mouvements du milieu liquide. De façon avantageuse, le microcontrôleur de l'unité de traitement comprend un premier algorithme programmé, ledit algorithme permettant de diminuer l'effet des coupures des ondes transmises.
Dans une variante de réalisation, le dispositif de réception peut comporter des moyens pour déterminer une estimation du temps nécessaire pour parcourir la distance séparant le bâtiment de navigation de l'homme ou de l'objet.
Pour déterminer cette estimation, le microcontrôleur de l'unité de traitement peut comprendre un second algorithme programmé.
Le dispositif peut également comporter des moyens d'affichage de cette estimation du temps nécessaire pour parcourir la distance séparant le bâtiment de navigation de l'homme ou de l'objet.
Le dispositif d'émission comporte avantageusement un élément de déclenchement automatique ou manuel au contact du milieu liquide.
Dans une forme de réalisation, le dispositif de réception peut comporter des moyens pour déclencher un système d'alarme sonore lors de l'enclenchement du dispositif d'émission.
Description sommaire des dessins
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation préférée et des dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une représentation schématique du dispositif selon l'invention,
la figure 2 est une représentation schématique détaillée du réseau d'antennes associé au dispositif de commutation du dispositif de la figure 1 , et la figure 3 est une représentation schématique détaillée de l'unité de traitement des signaux du dispositif de la figure 1.
Meilleure manière de réaliser l'invention
En référence aux figures, le dispositif de repérage 10 selon l'invention comprend deux éléments, à savoir un dispositif d'émission d'ondes radio 20 et un dispositif de réception 30 destiné à recevoir directement et à traiter ces ondes sans autre intermédiaire que le lien radio 40 établi entre ces deux dispositifs.
Le dispositif d'émission 20 est disposé sur l'homme ou sur l'objet que l'on veut repérer et repêcher. Ce dispositif comprend un émetteur 21 fournissant un signal radio à une antenne 22. Cet émetteur est alimenté en énergie par une source 23 et est mis en marche manuellement ou automatiquement au contact de l'eau par un organe d'enclenchement 24.
Le dispositif de réception 30 est embarqué sur le navire destiné au repêchage de l'homme ou de l'objet à la mer. Ce dispositif se compose d'un récepteur à démodulation de fréquence 31 recevant le signal émis par l'émetteur 21 et capté par un réseau d'antennes 32 coopérant avec un dispositif de commutation d'antennes 33. Le réseau d'antennes 32 est connecté à une entrée du récepteur 31 dont une sortie est reliée à une unité de traitement 34 du signal reçu. Une unité d'affichage 37, liée à cette unité de traitement 34 au moyen d'une interface utilisateur 35, permet la conversion et l'affichage, par l'intermédiaire d'un demutiplexeur logique 371 relié à un afficheur 372, de l'information délivrée par ladite unité de traitement 34. Une alarme 36 reliée à l'unité d'affichage 37 permet l'émission d'un signal sonore dès l'enclenchement du dispositif d'émission 20.
Ce dispositif d'émission 20 peut se présenter sous la forme d'un dispositif autonome ou être intégré dans un gilet, une veste de sauvetage ou similaire. Lorsqu'il est intégré dans un élément de flottaison de ce type, son déclenchement peut être manuel ou couplé à l'organe d'enclenchement 24.
Cet organe d'enclenchement 24 comporte deux contacts 241 directement liés avec le milieu extérieur. Un bloc de mesure de résistance 242 mesure la résistance qui existe entre ces deux contacts et détermine si le milieu externe est de l'eau ou de l'air. Lorsque la résistance mesurée correspond à celle de l'eau, un interrupteur 243 est activé afin d'enclencher le dispositif d'émission 20.
L'émetteur 21 du dispositif d'émission 20 comporte un bloc de synthèse par boucle à verrouillage de phase 211. Ce bloc est suivi d'un amplificateur de puissance 212 afin d'imposer une puissance suffisante sur l'antenne 22. L'émetteur 21 comporte en outre un bloc de modulation d'amplitude 213 agencé pour effectuer une modulation du gain de l'amplificateur de puissance 212 afin d'identifier le dispositif d'émission 20.
Le dispositif de réception 30, associé au dispositif d'émission 20, permet de déterminer la provenance d'une onde radio en mesurant la variation apparente de la fréquence d'une onde émise, par simulation de la rotation d'une antenne de réception. Lorsque l'antenne tournante simulée se rapproche de la source d'émission, la fréquence reçue augmente et, inversement, lorsqu'elle s'éloigne de la source, la fréquence diminue. Un récepteur à démodulation de fréquence connecté à cette antenne démodule donc le signal sinusoïdal dont la fréquence est égale à la fréquence de rotation de l'antenne et dont la phase indique la direction de provenance de l'onde émise. Cependant, lorsque l'on utilise ce type de système dans un milieu liquide en mouvement, notamment en mer, étant donné que la plupart du temps le repêchage du naufragé se fait par gros temps, la transmission du signal émis par le dispositif d'émission est fortement perturbée par les mouvements de la mer, et la localisation de l'homme à repêcher devient alors difficile. Le réseau d'antennes 32 du dispositif de réception 30, tel qu'illustré plus en détail par la figure 2, est constitué par un groupe de trois antennes 50, ou plus, qui peuvent être du type monopole ou dipôle. Le dispositif de commutation 33, qui coopère avec ce réseau d'antennes 32, est chargé de commuter de manière séquentielle ces antennes. Selon la variante de réalisation désirée, il peut fonctionner en mode progressif ou abrupt. Afin d'obtenir une bonne sensibilité du dispositif, la liaison entre le réseau d'antennes 32 et le dispositif de commutation 33 se fait par l'intermédiaire d'amplificateurs à gain commandé 51 liés à chacune des antennes 50 et commandés par un bloc de distribution de gain 52, ces éléments étant intégrés au dispositif de commutation 33. Ce dispositif de commutation 33 est piloté par l'unité de traitement 34 et permet de garder une synchronisation de phase entre le réseau d'antennes 32 et le signal reçu et démodulé par le récepteur 31.
Le bloc de distribution de gain 52, commandant les amplificateurs 51 qui permettent d'obtenir un dispositif fiable en toutes circonstances, comporte un compteur 521 agencé pour piloter le bus d'adresse d'une mémoire 522 dont le bus de donnée attaque un convertisseur analogique-numérique 523 contenant la forme d'onde nécessaire au balayage des amplificateurs à gain commandé en tension 51. La sortie de ce convertisseur 523 est agencée pour piloter un demutiplexeur analogique 524 qui distribue les tensions de commande sur les différents amplificateurs 51.
Le récepteur 31 , dont l'entrée est connectée au réseau d'antennes 32, est un récepteur permettant la démodulation des signaux en modulation de fréquence émis par l'émetteur 21. Sa fréquence centrale est accordée sur la fréquence d'émission de cet émetteur. La sortie démodulée de ce récepteur est connectée à l'unité de traitement 34. Cette unité de traitement 34, telle qu'illustrée plus en détail par la figure 3, est une unité basse fréquence et permet de convertir le signal émis par l'émetteur 21 en une information pouvant être visualisée par les sauveteurs, en mesurant la phase relative du signal démodulé par le récepteur 31. A cet effet, elle comporte un bloc de filtrage et d'amplification 60 lié à la sortie du récepteur 31 et agencé pour enlever une grande partie du bruit, un bloc de génération d'horloge 61 lié au dispositif de commutation d'antennes 33 et agencé pour synthétiser tous les signaux nécessaires, et un microcontôleur 62 relié respectivement aux deux blocs 60 et 61 et agencé pour mesurer le déphasage entre l'antenne tournante simulée par le réseau d'antennes 32 et le signal démodulé par le récepteur à démodulation de fréquence 31 , et fournir, à l'interface utilisateur 35, l'information de phase obtenue.
Afin de pouvoir éliminer parfaitement une grande partie du bruit, le bloc de filtrage et d'amplification 60 comprend un premier amplificateur 601 destiné à une première augmentation de la tension du signal démodulé émis par le récepteur 31. Ce signal augmenté est en suite filtré par un filtre passe-bas 602 dont la fréquence de coupure est inférieure à la fréquence d'échantillonnage d'un filtre à capacité commutée 603. L'utilisation d'un tel filtre permet de réduire la bande passante du signal à une largeur de 10Hz. Par ailleurs, un filtre de lissage 604 permet l'élimiration de la fréquence d'horloge du filtre 603, et un détecteur de passages à zéro 605, qui transforme le signal analogique traité en un signal numérique, permet alors l'utilisation de ce signal numérique par le microcontrôleur 62. Ce microcontrôleur 62 est agencé pour traiter le signal indicateur du niveau du signal reçu, délivré par le récepteur 31 , et pour mesurer la croissance de ce signal afin de pouvoir calculer, à l'aide d'un algorithme programmé approprié, le temps restant avant de retrouver le porteur du dispositif d'émission 20.
Le microcontrôleur 62 permet également, par la mesure du signal indicateur du niveau du signal reçu ou du signal démodulé, de détecter, à l'aide d'un autre algorithme programmé, les p riodes durant lesquelles le lien radio 40 entre le dispositif d'émission 20 et le dispositif de réception 30 est coupé par une vague. Durant cette période, la dernière direction mesurée reste mémorisée et affichée et l'utilisateur du dispositif peut être prévenu de la disparition du lien 40 par l'interface utilisateur 35.
Cette interface utilisateur 35 est agencée pour convertir, sous la forme de la valeur d'un angle relatif à une valeur de référence, et afficher, par l'intermédiaire de l'unité d'affichage 37, l'information de phase fournie par l'unité de traitement 34. A cet effet, l'afficheur 372 de cette unité d'affichage comporte un dispositif d'affichage de la valeur de cet angle. Ce dispositif d'affichage peut se présenter sous la forme d'une rose des vents 70 qui va indiquer la direction du dispositif d'émission 20. Cette rose des vents 70, telle que représentée, est pourvue d'indicateurs lumineux 71 disposés selon un cercle, l'indicateur allumé 72 indiquant la direction de l'homme à la mer. Cet afficheur 372 est également pourvue d'un élément d'affichage numérique 73 destiné à indiquer une estimation du temps restant avant le repêchage, ce temps étant déterminé à partir d'un algorithme approprié programmé dans le microcontrôleur 62, ainsi que d'un interrupteur général 74 du dispositif 10. L'alarme 36, liée à l'unité d'affichage 17, peut être déclenchée par un bouton approprié.
Ce dispositif est particulièrement avantageux en ce que, d'une part, il est très fiable puisqu'il tient compte de tous les paramètres susceptibles de perturber l'émission du signal et, d'autre part, en ce qu'il ne comporte que deux éléments, ce qui diminue fortement son prix de revient.
Dans une variante de réalisation, le système d'affichage de la direction dans laquelle se trouve le naufragé peut être remplacé par tout autre dispositif connu, tel que notamment un écran permettant l'affichage numérique de la valeur de l'angle par rapport à une valeur de référence.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de repérage (10) d'un homme ou d'un objet dans un milieu liquide comprenant un dispositif d'émission d'ondes radio (20) disposé sur l'homme ou sur l'objet et un dispositif de réception (30), disposé dans un bâtiment de navigation, agencé pour recevoir directement les ondes émises par le dispositif d'émission, caractérisé en ce ledit dispositif de réception (30) comporte un réseau d'antennes (32) commutées de façon séquentielle par un dispositif de commutation d'antennes (33) afin de déterminer automatiquement la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet.
2. Dispositif de repérage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif de commutation d'antennes (33) est agencé pour fonctionner en mode progressif ou abrupt.
3. Dispositif de repérage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif de réception (30) comporte en outre des moyens pour convertir les écarts de phase entre un signal de commande dudit dispositif de réception (30) et le signal émis par le dispositif d'émission (20) en un angle permettant de définir la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet.
4. Dispositif de repérage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de réception (30) comprend un récepteur (31) et une unité de traitement (34), ladite unité de traitement comportant un bloc de filtrage et d'amplification (60) lié à la sortie du récepteur (31), un bloc de génération d'horloge (61) lié au dispositif de commutation d'antennes (33), et un microcontôleur (62) relié respectivement aux blocs (60) et (61 ) et agencé pour mesurer le déphasage entre l'antenne tournante simulée par le réseau d'antennes (32) et le signal démodulé par le récepteur (31).
5. Dispositif de repérage selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (30) comporte une interface utilisateur (35) agencée pour convertir, sous la forme de la valeur d'un angle relatif à une valeur de référence, l'information de phase définissant la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet, fournie par l'unité de traitement (34) et afficher cet angle par l'intermédiaire de moyens d'affichage (70).
6. Dispositif de repérage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif de réception (30) comprend des moyens agencés pour diminuer l'effet des coupures des ondes transmises, lesdites coupures étant provoquées par les mouvements du milieu liquide.
7. Dispositif de repérage selon les revendications 4 et 6, caractérisé en ce que le microcontrôleur (62) de l'unité de traitement (34) comporte un premier algorithme programmé, ledit algorithme permettant de diminuer l'effet des coupures des ondes transmises.
8. Dispositif de repérage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif récepteur (30) comporte des moyens pour déterminer une estimation du temps nécessaire pour parcourir la distance séparant le bâtiment de navigation de l'homme ou de l'objet.
9. Dispositif de repérage selon les revendications 4 et 8, caractérisé en ce que le microcontrôleur (62) de l'unité de traitement (34) comprend un second algorithme programmé, ledit algorithme permettant cette estimation du temps.
10. Dispositif de repérage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (30) comporte des moyens (73) pour afficher cette estimation du temps nécessaire pour parcourir la distance séparant le bâtiment de navigation de l'homme ou de l'objet.
11. Dispositif de repérage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif d'émission (20) comporte un élément de déclenchement (24) automatique ou manuel, au contact du milieu liquide.
12. Dispositif de repérage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif de réception (30) comporte des moyens (36) pour déclencher un système d'alarme sonore lors de l'enclenchement du dispositif d'émission.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2392032A (en) * 2002-08-15 2004-02-18 Kiddielink Ltd Locating system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053883A (en) * 1976-04-14 1977-10-11 Safe Flight Instrument Corporation Fixed dual beam range scanning and tracking radar with digital display
US4186396A (en) * 1978-04-18 1980-01-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Radar beacon apparatus
WO1990008060A1 (fr) * 1989-01-21 1990-07-26 Searchrite Limited Systeme de sauvetage d'urgence
DE4311473A1 (de) * 1993-04-07 1994-10-13 Deutsche Aerospace Rettungsverfahren für eine über Bord eines Schiffes gegangene Person und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
US5945947A (en) * 1998-06-25 1999-08-31 Doppler Systems, Inc. Synthetic doppler direction finder for use with FSK encoded transmitters

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053883A (en) * 1976-04-14 1977-10-11 Safe Flight Instrument Corporation Fixed dual beam range scanning and tracking radar with digital display
US4186396A (en) * 1978-04-18 1980-01-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Radar beacon apparatus
WO1990008060A1 (fr) * 1989-01-21 1990-07-26 Searchrite Limited Systeme de sauvetage d'urgence
DE4311473A1 (de) * 1993-04-07 1994-10-13 Deutsche Aerospace Rettungsverfahren für eine über Bord eines Schiffes gegangene Person und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
US5945947A (en) * 1998-06-25 1999-08-31 Doppler Systems, Inc. Synthetic doppler direction finder for use with FSK encoded transmitters

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2392032A (en) * 2002-08-15 2004-02-18 Kiddielink Ltd Locating system
WO2004017091A1 (fr) * 2002-08-15 2004-02-26 Kiddielink Limited Systeme de localisation, procede et dispositif associes
GB2392032B (en) * 2002-08-15 2006-08-23 Kiddielink Ltd Locating system, device and method

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