×
10.11.2015
216.013.8bb1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ НАВИГАЦИОННОГО ПРИЕМНИКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002567368
Дата охранного документа
10.11.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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. Указанный результат достигается за счет того, что спутниковые измерения дальности принимаются навигационным приемником и базовой станцией, причем сигналы измерения дальности, принятые базовой станцией, непосредственно транслируются в навигационный приемник, одновременно с базовой станции в навигационный приемник передается трекерный сигнал дальности базовой станции до навигационного приемника, а для определения координат навигационного приемника используется разность сигналов, полученных от спутника непосредственно и через базовую станцию. 1 ил.
Основные результаты: Способ определения координат навигационного приемника, заключающийся в том, что спутниковые измерения дальности принимаются навигационным приемником и базовой станцией, причем сигналы измерения дальности, принятые базовой станцией, непосредственно транслируются в навигационный приемник, одновременно с базовой станции в навигационный приемник передается трекерный сигнал дальности базовой станции до навигационного приемника, а для определения координат навигационного приемника используется разность сигналов, полученных от спутника непосредственно и через базовую станцию.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам навигации по Спутниковым Радионавигационным Системам (СРНС) и может быть использовано для определения координат навигационного приемника. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения координат навигационного приемника СРНС с частичной компенсацией погрешностей.

Известны различные способы определения координат навигационного приемника. В [патенте США No 7535414] изложен способ, который предполагает, что перед вычислением координат навигационного приемника производится разрешение неопределенностей в неполных псевдодальностях. В [патенте США No 6417801] предлагается разрешение неопределенностей в неполных псевдодальностях путем добавления в вектор оцениваемых параметров поправки ко времени измерения, перебор всех допустимых целочисленных комбинаций неоднозначностей и выбор нужной из них по критерию минимальности остаточных невязок.

Также для повышения точности определения координат навигационного приемника используются различные алгоритмы компенсации погрешностей часов и погрешностей, обусловленных прохождением радиосигнала через атмосферу [Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС (5.1 редакция). - М.: РНИИ КП, 2008. - 57 с.], а также применяется дифференциальный режим измерений по кодовым дальностям, реализуемый с помощью контрольного навигационного приемника с известными географическими координатами - т.н. базовой станции [Bar-Sever, Y. A new Massachusetts model for GPS yaw attitude // Journal of Geodesy, 70, 714723, 1996].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ, описанный в [патенте РФ №2432584. Способ определения координат навигационного приемника спутниковой радионавигационной системы / Васильев М.В., Михайлов Н.В., Поспелов С.С., Джалали Биджан].

Заявленное изобретение направлено на решение задачи повышения точности определения местоположения навигационного приемника.

Поставленная задача возникает при разработке систем контроля и управления транспортными средствами.

Для решения данной задачи используются сигналы измерений расстояния (дальности) между навигационным приемником и спутником ZR, которые в общем виде могут быть записаны как:

где ξс, ηс, ζc - известные координаты спутника в гринвичской СК (ГСК), ξ, η, ζ - текущие координаты навигационного приемника в ГСК, С - номинальное значение скорости света в вакууме, Δτ - погрешность часов навигационного приемника, ΔT - погрешность часов спутника, WИ, WT - погрешности, обусловленные прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу, WR - погрешности, включающие аппаратурные погрешности навигационного приемника и передатчика спутника, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.

При непосредственном использовании информационного сигнала (1) неизбежно возникает проблема подавления всех вышеперечисленных помех, мощность которых может существенно превосходить мощность полезного сигнала (истинной дальности), что, в свою очередь, может приводить к расходимости процесса оценивания координат.

Вышеперечисленные алгоритмы компенсации погрешностей, несмотря на усложнение навигационных вычислений, обеспечивают лишь частичное подавление соответствующих помех, а дифференциальный режим, в силу принципа его организации, или не позволяет избавиться от ошибок смещения часов спутников и базовой станции (при использовании первых кодовых разностей), или требует дополнительной информации от второго спутника (при использовании вторых кодовых разностей) [Savage, P.G. Velocity and Position Algorithms // AIAA Journal Of Guidance, Control, And Dynamics, Vol. 21, No. 2, March-April 1983, pp. 208-221]. Более того, для организации дифрежима на базовой станции необходимо иметь навигационный вычислитель, мощность которого зависит от состава наблюдаемого спутникового созвездия [Dare, P., Saleh, H. Network Design: Logistics Solution Using Optimal and Near-Optimal Methods // Journal of Geodesy, vol. 74, pp. 467-478, 2000].

Для устранения этих недостатков схема организации режима измерений формируется следующим образом. В навигационном приемнике дополнительно реализуется возможность приема сигналов т.н. трекерных измерений - измерений расстояния (дальности) навигационного приемника от базовой станции, передаваемых с базовой станции на навигационный приемник. Трекерный сигнал может передаваться как на частотах спутниковых сообщений и приниматься навигационным приемником (здесь базовая станция выступает в роли псевдоспутника), так и по обычным каналам сети GSM, что не приводит к дополнительным аппаратурным затратам при организации режима трекерных измерений [Интерактивная геоинформационная система «Сириус-навигатор» // Свидетельство о гос. регистрации программ для ЭВМ №2010614154 от 25.06.2010. - Животченко B.C. и др.].

На фиг. 1 показана схема передачи трекерных сигналов, где использованы обозначения: спутники li, i=1,N, базовая станция 2, навигационный приемник 3.

В заявленном способе определения координат навигационного приемника предлагается, во-первых, с базовой станции на объект передавать не поправки дальности, а просто трекерный сигнал дальности базовой станции до объекта ZRT:

где ξБ, ηБ, ζБ - известные координаты базовой станции, ΔτБ - погрешность часов базовой станции, WRT - погрешности, включающие аппаратурные погрешности передатчика базовой станции и навигационного приемника, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.

Во-вторых, с базовой станции непосредственно транслировать на навигационный приемник принятый ею сигнал кодовых измерений дальности спутника до базовой станции Z:

где W - погрешности, включающие аппаратурные погрешности приемника базовой станции и передатчика спутника, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.

В-третьих, в качестве сигнала измерения (используемого далее для определения координат объекта) рассматривать не кодовые измерения дальности спутника до объекта, а линейную комбинацию ZR* сигналов ZR, Z, ZRT:

ZR*=ZR-Z-ZRT.

В этом случае в соответствии с (1), (2), (3) сигнал ZR* имеет вид:

Комбинированный сигнал ZR* свободен от погрешностей, в наибольшей степени влияющих на точность спутниковой навигации: погрешностей часов объекта, базовой станции и спутника, а также погрешностей, обусловленных прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу.

В свою очередь, линейная комбинация погрешностей WR-W-WRT не зависит от характерных для традиционной схемы помех, также существенно влияющих на общую точность решения навигационной задачи: аппаратурных погрешностей передатчика спутника и погрешностей многолучевости при передаче навигационных сообщений от спутника. В целом это резко снижает уровень помех в сигнале ZR*, что при использовании его для определения вектора координат повышает точность оценки последнего.

При этом навигационный приемник использует сообщения, полученные от базовой станции, для всех спутников, находящихся в видимости навигационного приемника, а сформированные в соответствии с (4) линейные комбинации сигналов от первого, второго, третьего и более спутников используются для традиционного итеративного решения [Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС (5.1 редакция). - М.: РНИИ КП, 2008. - 57 с.] соответствующей системы уравнений с тремя неизвестными ξ, η, ζ с целью высокоточного определения координат навигационного приемника.

Простота и точность данного способа определения координат навигационного приемника делают его весьма перспективным при разработке систем контроля и навигации транспортных средств.

Способ определения координат навигационного приемника, заключающийся в том, что спутниковые измерения дальности принимаются навигационным приемником и базовой станцией, причем сигналы измерения дальности, принятые базовой станцией, непосредственно транслируются в навигационный приемник, одновременно с базовой станции в навигационный приемник передается трекерный сигнал дальности базовой станции до навигационного приемника, а для определения координат навигационного приемника используется разность сигналов, полученных от спутника непосредственно и через базовую станцию.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ НАВИГАЦИОННОГО ПРИЕМНИКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 26.
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
10.03.2015
№216.013.3181

Стиральная машина с предварительным нагревом

Изобретение относится к стиральным машинам, которые осуществляют нагрев воды. Заявленное изобретение направлено на решение задачи снижения энергопотребления во время стирки, повышения безопасности окружающих людей и продления срока службы канализации. Поставленная задача возникает при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544141
Дата охранного документа: 10.03.2015
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
27.09.2015
№216.013.7fba

Устройство позиционирования железнодорожной подвижной единицы

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к позиционированию подвижных единиц. Устройство позиционирования содержит камеру и блок обработки данных, дополнительно введены N-1 оптических датчиков, М источников света, измеритель пройденного расстояния, промышленный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564295
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
27.02.2016
№216.014.be89

Оптический наносчетчик

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. Заявленное устройство направлено на решение задачи подсчета количества входных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576334
Дата охранного документа: 27.02.2016
Показаны записи 1-10 из 55.
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
10.03.2015
№216.013.3181

Стиральная машина с предварительным нагревом

Изобретение относится к стиральным машинам, которые осуществляют нагрев воды. Заявленное изобретение направлено на решение задачи снижения энергопотребления во время стирки, повышения безопасности окружающих людей и продления срока службы канализации. Поставленная задача возникает при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544141
Дата охранного документа: 10.03.2015
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
27.09.2015
№216.013.7fba

Устройство позиционирования железнодорожной подвижной единицы

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к позиционированию подвижных единиц. Устройство позиционирования содержит камеру и блок обработки данных, дополнительно введены N-1 оптических датчиков, М источников света, измеритель пройденного расстояния, промышленный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564295
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
27.02.2016
№216.014.be89

Оптический наносчетчик

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. Заявленное устройство направлено на решение задачи подсчета количества входных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576334
Дата охранного документа: 27.02.2016
+ добавить свой РИД