×
30.03.2019
219.016.f955

СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам измерения расстояний с использованием радиоволн и может быть использовано для дистанционного мониторинга местоположения транспортных средств. Достигаемый технический результат - повышение точности определения текущих координат (позиционирования) транспортных средств и возможность реализации дистанционного мониторинга их позиционирования при отсутствии на борту транспортного средства навигационного вычислителя. Указанный результат достигается за счет того, что спутниковые навигационные сообщения от N(N≥4) навигационных спутников передаются одновременно на первый приемник базовой станции, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности базовой станции от каждого спутника, и приемник транспортного средства (ТС), на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности ТС от каждого спутника, которые передаются из приемника ТС в передатчик ТС, на выходе которого формируется сообщение, включающее кодовые измерения псевдодальностей ТС, идентификационный код ТС и метку времени передачи, которое передается по радиоканалу и принимается на базовой станции вторым приемником, с выхода которого принятые идентификационный код ТС и кодовые измерения псевдодальностей ТС, а также сформированные в нем кодовые измерения псевдодальности ТС до базовой станции вместе с выходными сигналами первого приемника базовой станции поступают на вход вычислителя базовой станции, где для каждого спутника формируется сумма кодовых измерений псевдодальностей ТС и ТС до базовой станции, из которой вычитаются кодовые измерения псевдодальности базовой станции и формируется уравнение невязки между полученной разностью и ее аналитическим выражением в геоцентрической системе координат, после чего из решения системы уравнений невязок для четырех спутников, выбранных из расчета геометрического фактора базовой станции, определяются текущая помеха измерения и текущие координаты ТС в геоцентрической системе координат, которые вместе с идентификационным кодом ТС поступают в передатчик базовой станции, с выхода которого с меткой времени поступают абоненту. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам измерения расстояний с использованием радиоволн и может быть использовано для дистанционного мониторинга местоположения транспортных средств.

Известны способы позиционирования транспортных средств на основе приема спутниковых навигационных сигналов, использующие передачу дифференциальных поправок к значениям псевдодальности, вычисляемых на базовой станции, в навигационный вычислитель транспортного средства [ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования I Под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. 3-е изд., перераб. М.: Радиотехника, 2005. 688 с.]. Недостатками данного способа являются невозможность его реализации при отсутствии вычислителя на транспортном средстве и невозможность дистанционного оповещения абонента - удаленного владельца транспортного средства, о текущих координатах последнего.

Наиболее близким к предложенному способу является способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств (ТС) на основе приема спутниковых навигационных сигналов, использующий передачу координат ТС, вычисленных в навигационном вычислителе транспортного средства, абоненту - удаленному владельцу ТС. [https://navis.ru/ru/uslugi/bezopasnye-sistemy-monitoringa, http://www.ckpt.ru/povidam?id=29]. Недостатками данного способа являются невозможность его реализации при отсутствии вычислителя на транспортном средстве и невозможность уменьшения ошибки определения координат ТС, вычисленных с использованием стандартных способов обработки спутниковых навигационных сигналов.

Заявленный способ направлен на повышение точности определения текущих координат (позиционирования) транспортных средств и возможность реализации дистанционного мониторинга их позиционирования при отсутствии на борту транспортного средства навигационного вычислителя.

Поставленная задача возникает при необходимости дистанционного мониторинга позиционирования различных транспортных средств - автопоездов, железнодорожных вагонов и др.

Сущность заявленного способа состоит в том, что спутниковые навигационные сообщения от N (N≥4) навигационных спутников передаются одновременно на первый приемник базовой станции, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности базовой станции от каждого спутника, и приемник ТС, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности ТС от каждого спутника, которые передаются из приемника ТС в передатчик ТС, на выходе которого формируется сообщение, включающее кодовые измерения псевдодальностей ТС, идентификационный код ТС и метку времени передачи, которое передается по радиоканалу и принимается на базовой станции вторым приемником, с выхода которого принятые идентификационный код ТС и кодовые измерения псевдодальностей ТС, а также сформированные в нем кодовые измерения псевдодальности ТС до базовой станции вместе с выходными сигналами первого приемника базовой станции поступают на вход вычислителя базовой станции, где для каждого спутника формируется сумма кодовых измерений псевдодальностей ТС и ТС до базовой станции, из которой вычитаются кодовые измерения псевдодальности базовой станции и формируется уравнение невязки между полученной разностью и ее аналитическим выражением в геоцентрической системе координат, после чего из решения системы уравнений невязок для четырех спутников, выбранных из расчета геометрического фактора базовой станции, итеративными методами определяются текущая помеха измерения и текущие координаты ТС в геоцентрической системе координат, которые вместе с идентификационным кодом ТС поступают в передатчик базовой станции, с выхода которого с меткой времени поступают абоненту.

Реализация предложенного способа состоит в следующем (фиг. 1). Спутниковые сообщения от N (N≥4) навигационных спутников 1 передаются одновременно на приемник 21 транспортного средства 2 и первый приемник 31 базовой станции 3. После получения навигационного сообщения от i-го спутника 1 (i=1, …, N) и его первичной обработки на выходе приемника 21 ТС 2 формируются кодовые измерения псевдодальности ZRi TC 2:

где, ξci, ηci, ζci - известные координаты i-го спутника 1 в геоцентрической системе координат,

ξ, η, ζ - координаты ТС 2 в геоцентрической системе координат,

с - скорость света,

Δτ - погрешность часов ТС 2,

ΔTi - погрешность часов i-го спутника 1,

WИ, WT - погрешности, обусловленные прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу,

WRi - погрешности, включающие аппаратурные погрешности приемника 21 ТС 2 и передатчика i-го спутника 1, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения;

а на выходе первого приемника 31 базовой станции 3 - кодовые измерения псевдодальности ZRБi базовой станции 3:

ξБ, ηБ, ζБ - известные координаты базовой станции 3 в геоцентрической системе координат,

ΔτБ - погрешность часов базовой станции 3,

ΔТi - погрешность часов i-го спутника 1,

WИ, WT - погрешности, обусловленные прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу,

WRБi - погрешности, включающие аппаратурные погрешности первого приемника 31 базовой станции 3 и передатчика i-го спутника 1, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.

Далее кодовые измерения псевдодальности ТС 2 передаются из приемника 21 в передатчик 22 ТС 2, на выходе которого формируется сообщение, включающее кодовые измерения псевдодальности, идентификационный код ТС 2 и метку времени передачи. Данные сообщения передаются по выделенному радиоканалу и принимаются на базовой станции 3 вторым приемником 32, функционально ориентированным только на прием сигналов от ТС 2. При этом на выходе приемника 32 помимо принятых кодовых измерений псевдодальности ТС 2 от i-го спутника формируются кодовые измерения псевдодальности ZRT ТС 2 до базовой станции 3:

Δτ - погрешность часов ТС 2,

ΔτБ - погрешность часов базовой станции 3,

WRT - погрешности, включающие аппаратурные погрешности приемника 32 базовой станции 3 и передатчика 22 ТС 2, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.

Выходные сигналы приемников 31, 32 поступают на вход вычислителя 4 базовой станции 3, где с целью определения текущих параметров движения ТС 2 вторичной обработке подвергается следующая комбинация сигналов ZR*: кодовых измерений псевдодальности ZRi ТС 2, кодовых измерений псевдодальности ZRБi и кодовых измерений псевдодальности ZRT ТС 2 до базовой станции 3:

Сформированный таким образом сигнал ZR*i свободен от погрешностей, в наибольшей степени влияющих на точность спутниковой навигации: погрешностей часов ТС 2, базовой станции 3 и спутника 1, а также погрешностей, обусловленных прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу. Более того, линейная комбинация погрешностей WR*i=WRi-WRБi+WRT не зависит от помех, также существенно влияющих на общую точность решения навигационной задачи: аппаратурных погрешностей передатчика спутника 1 и погрешностей многолучевости при передаче навигационных сообщений от i-го спутника 1. В целом, это резко снижает уровень помех в сигнале ZR*i, что повышает точность оценки параметров движения ТС 2 при вторичной обработке в вычислителе 4, которая состоит в определении параметров движения ТС 2 из решения системы уравнений невязок, полученных по измерениям четырех спутников, выбранных из расчета геометрического фактора базовой станции 3:

где WR*=WR*i=const в текущий момент времени.

Решением данной нелинейной системы уравнений является вектор |ξηζWR*|T, который определяется для каждого момента времени известными итеративными методами (например, методом Ньютона или его модификациями).

Полученные текущие координаты ξ, η, ζ ТС 2 и его идентификационный код поступают в передатчик 5 базовой станции 3, с выхода которого с меткой времени поступают абоненту.

Предложенный способ обработки навигационных сигналов позволяет существенно снизить уровень помех, обусловленных погрешностями часов ТС и спутника, прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу, аппаратурными погрешностями передатчика спутника и погрешностями многолучевости при передаче навигационных сообщений от спутника, и, тем самым, существенно повысить точность определения текущих координат ТС.

Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств, заключающийся в том, что спутниковые навигационные сообщения от N(N≥4) навигационных спутников передаются одновременно на первый приемник базовой станции, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности базовой станции от каждого спутника, и приемник транспортного средства (ТС), на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности ТС от каждого спутника, которые передаются из приемника ТС в передатчик ТС, на выходе которого формируется сообщение, включающее кодовые измерения псевдодальностей ТС, идентификационный код ТС и метку времени передачи, которое передается по радиоканалу и принимается на базовой станции вторым приемником, с выхода которого принятые идентификационный код ТС и кодовые измерения псевдодальностей ТС, а также сформированные в нем кодовые измерения псевдодальности ТС до базовой станции вместе с выходными сигналами первого приемника базовой станции поступают на вход вычислителя базовой станции, где для каждого спутника формируется сумма кодовых измерений псевдодальностей ТС и ТС до базовой станции, из которой вычитаются кодовые измерения псевдодальности базовой станции и формируется уравнение невязки между полученной разностью и ее аналитическим выражением в геоцентрической системе координат, после чего из решения системы уравнений невязок для четырех спутников, выбранных из расчета геометрического фактора базовой станции, итеративными методами определяются текущая помеха измерения и текущие координаты ТС в геоцентрической системе координат, которые вместе с идентификационным кодом ТС поступают в передатчик базовой станции, с выхода которого с меткой времени поступают абоненту.
СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 13 items.
26.07.2018
№218.016.7557

Оптический наносумматор по модулю два

Изобретение относится к средствам вычислительной техники. Оптический наносумматор по модулю два содержит два входных оптических нановолокна, две телескопические нанотрубки - внутреннюю и внешнюю, оптический нановолоконный Y-разветвитель и оптический нановолоконный объединитель. Причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662248
Дата охранного документа: 25.07.2018
26.07.2018
№218.016.75ae

Оптический нанорегистр

Изобретение относится к средствам вычислительной техники. Оптический нанорегистр состоит из источника постоянного оптического сигнала, двух N-выходных нановолоконных оптических разветвителей, N телескопических нанотрубок, N нановолоконных оптических Y-разветвителей, N нановолоконных оптических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662247
Дата охранного документа: 25.07.2018
29.08.2018
№218.016.80db

Оптоэлектронный компромиссный сумматор

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе непрерывной (нечеткой) логики. Техническим результатом является создание устройства, вычисляющего операцию компромиссности непрерывной логики в реальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665262
Дата охранного документа: 28.08.2018
13.01.2019
№219.016.aeb2

Способ предупреждения столкновения транспортных средств

Изобретение относится к области обеспечения безопасности транспортных средств. Заявленный способ характеризуется тем, что принимают спутниковые навигационные сигналы и определяют скорость, направление движения транспортного средства. Считывают информацию с датчиков световой сигнализации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676854
Дата охранного документа: 11.01.2019
21.03.2019
№219.016.eb2b

Оптоэлектронный компромиссный сумматор

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе непрерывной (нечеткой) логики. Техническим результатом является создание устройства, вычисляющего операцию компромиссности непрерывной (нечеткой) логики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682410
Дата охранного документа: 19.03.2019
03.04.2019
№219.016.fadd

Способ выбора созвездия навигационных спутников

Изобретение относится к способам навигации по спутниковым радионавигационным системам и может быть использовано для выбора созвездия видимых навигационных спутников, обеспечивающего максимальную точность решения навигационной задачи подвижного объекта. Достигаемый технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683640
Дата охранного документа: 01.04.2019
31.05.2019
№219.017.700d

Оптоэлектронный компромиссный сумматор

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе непрерывной (нечеткой) логики. Техническим результатом является создание устройства, вычисляющего операцию компромиссности непрерывной (нечеткой) логики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689811
Дата охранного документа: 29.05.2019
31.05.2019
№219.017.70cf

Оптоэлектронный вычислитель

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при выполнении вычислений в системе остаточных классов. Техническим результатом является создание устройства, выполняющего в режиме реального времени вычисления в системе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689810
Дата охранного документа: 29.05.2019
04.06.2019
№219.017.730b

Способ повышения точности позиционирования транспортных средств

Изобретение относится к способам навигации и может быть использовано для повышения точности определения местоположения транспортных средств (ТС), движущихся по известным траекториям. Способ позиционирования транспортных средств заключается в том, что до начала движения ТС на основании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690203
Дата охранного документа: 31.05.2019
04.06.2019
№219.017.731e

Оптический нановычислитель в системе остаточных классов

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и оптическим устройствам обработки информации. Оптический нановычислитель в системе остаточных классов состоит из двух оптических наноусилителей, нановолоконного оптического объединителя, оптического вычитающего наноустройства и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690368
Дата охранного документа: 03.06.2019
Showing 1-10 of 43 items.
27.05.2013
№216.012.4354

Унитарный зубной имплантат

Изобретение относится к области медицины, в частности стоматологии, и может быть использовано в хирургической стоматологии для протезирования зубов. Унитарный зубной имплантат из материала с памятью формы содержит коронковую часть и эндооссальный участок. Унитарный зубной имплантат выполнен из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482813
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4e8d

Оптическое кодирующее наноустройство

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемопередающих устройств. Устройство состоит из N-1 оптических наноусилителей, оптического N+1-входного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485691
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.09.2014
№216.012.f9a3

Инерционный магнитогидродинамический генератор

Изобретение относится к электротехнике, к производству электрической энергии на основе магнитогидродинамического эффекта и может быть использовано в устройствах обработки информации или приемо-передающих устройствах, размещаемых на объектах, движущихся с ускорением. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529744
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.02.2015
№216.013.28ec

Оптическая программируемая логическая матрица

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемопередающих устройств. Технический результат заключается в обеспечении построения программируемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541933
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.06.2015
№216.013.57a6

Инерционный генератор

Изобретение относится к области производства электрической энергии и может быть использовано в устройствах с автономным питанием, размещаемых на движущихся объектах. Заявленное изобретение направлено на решение задачи упрощения и повышения эффективности производства электрической энергии для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553968
Дата охранного документа: 20.06.2015
27.09.2015
№216.013.7e7e

Инерционный маятниковый генератор

Изобретение относится к электротехнике, к производству электрической энергии и может быть использовано в устройствах с автономным питанием, размещаемых на движущихся объектах. Технический результат состоит в упрощении и повышении эффективности производства электрической энергии. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563979
Дата охранного документа: 27.09.2015
10.10.2015
№216.013.8071

Инерционный маятниковый генератор

Изобретение относится к области производства электрической энергии и может быть использовано в устройствах с автономным питанием, размещаемых на движущихся объектах. В устройство, расположенное на движущемся объекте, введены сообщающиеся сосуды с жидкостью, два соединителя, два преобразователя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564478
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.11.2015
№216.013.8bb1

Способ определения координат навигационного приемника

Изобретение относится к средствам навигации и может быть использовано в транспортных средствах для определения местоположения транспортного средства. Достигаемый технический результат изобретения - обеспечение определения координат навигационного приемника с частичной компенсацией погрешностей....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567368
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.06.2016
№217.015.031e

Способ идентификации параметров навигационных спутников

Изобретение относится к способам навигации по спутниковым радионавигационным системам (СРНС) и может быть использовано для идентификации параметров навигационных спутников и повышения точности определения координат навигационного приемника. Достигаемый технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587666
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.04.2016
№216.015.3349

Датчик угловой скорости

Изобретение относится к измерительным приборам, в частности к измерителям угловой скорости. Датчик угловой скорости содержит двигатель вращения и диэлектрический вал, при этом в него дополнительно введены по четыре инерционные массы, оси, шарнира, стержня, пьезоэлектрических датчика,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582230
Дата охранного документа: 20.04.2016
+ добавить свой РИД