×
25.04.2019
219.017.3b77

Способ определения собственного местоположения судна на основе сигналов автоматической идентификационной системы и устройство для его осуществления

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Группа изобретений относится к области радиотехники и может быть использована в фискальных системах контроля местоположения судов в качестве альтернативного способа определения координат, в частности, для детектирования локальной подмены сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГЛОНАСС, GPS, Galileo, BeiDou). Достигаемый технический результат – определение местоположения судна на основе анализа характеристик сигналов автоматической идентификационной системы (АИС), излучаемых объектами в зоне радиовидимости устройства, без использования аппаратуры спутниковой навигации. Определение местоположения судна производится путем детектирования направлений прихода сигналов АИС от одного или более источников (судов, буев, береговых станций АИС), выделения из этих сигналов информации о местоположении этих источников и последующего решения задачи определения собственных координат, для чего используется радиотехническое устройство, позволяющее определять необходимые характеристики сигналов АИС и реализующее алгоритмы расчета собственных координат. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Группа изобретений относится к области радиотехники и может быть использована в фискальных системах контроля местоположения судов, в качестве альтернативного способа определения местоположения судна, в частности, для детектирования локальной подмены сигналов глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo, BeiDou, при выходе из строя судового приемника глобальных навигационных спутниковых сигналов, а также для определения местоположения судна при отключении судового транспондера автоматической идентификационной системы (АИС).

Из уровня техники известны способы определения местоположения судна на основе сигналов автоматической идентификационной системы (АИС), из которых наиболее близким аналогом заявленного способа является автономная навигационная система позиционирования для судна с автоматической идентификационной системой (см. CN102305936, опубл. 04.01.2012) (1). Система включает в себя систему береговых опорных станций автоматической идентификационной системы (АИС) с высокоточной синхронизацией времени, судовое навигационное терминальное оборудование автоматической идентификационной системы (АИС) и синхронизацию по атомным часами с множественной точностью; система опорных береговых станций АИС с множеством опорных источников, совместно использующие самоорганизацию, исключительно высокоточную синхронизацию по атомным часам, и используемую для отправки навигационного сообщения и измерения несущей волны путем совместного использования и исключительно использования беспроводного канала автоматической идентификационной системы (АИС); навигационное терминальное оборудование судна автоматической идентификационной системы (АИС) содержит беспроводной приемный модуль, модуль обработки измерения сигнала и основной модуль управления; беспроводной приемный модуль используется для приема различных навигационных сообщений и измерения вариаций сигнала несущей волны; модуль обработки измерения сигнала используется для измерения несущей волны, извлечения сообщений, разрешения позиционирования и представления результата позиционирования в основной модуль управления; и основной модуль управления используется для вывода и применения результата позиционирования.

Недостатками ближайшего аналога (1) является привязка к береговой инфраструктуре АИС, необходимость модернизации как береговых станций, так и судового оборудования. Аналог использует метод определения координат, основанный на определении времени задержки сигнала берег - судно.

Наиболее близким аналогом заявленного устройства для определения местоположения судна на основе сигналов автоматической идентификационной системы является радиолокационная вспомогательная система, основанная на системе автоматической идентификации судна (см. CN201548689, опубл. 11.08.2010)(2). Радиолокационная вспомогательная система включает в себя систему автоматической идентификации судна (АИС), хост-машину для обработки радиолокационных данных и приемник радиолокационной станции, в которой система автоматической идентификации судна (АИС) используется для получения информации о судне, передаваемой судами, и передачи полученной информации судна в обработку радиолокационных данных хост-машины, система автоматической идентификации судна (АИС) и радиолокационный приемник соответственно электрически соединены с хост-машиной обработки радиолокационных данных, а система автоматической идентификации судна (АИС) электрически соединена с хост-машиной обработки принимающей радары через последовательный интерфейс.

Недостатком близкого аналога (2) является отсутствие функции автономного определения местоположения по сигналам системы АИС. Аналог (2) предназначен, прежде всего, для информационной подсветки объектов, обнаруженных судовым радаром, а также определения судов, не излучающих сигналов АИС.

Техническим результатом заявленной группы изобретений является определение местоположения судна только на основе анализа характеристик сигналов АИС, излучаемых объектами в зоне радиовидимости устройства, без использования аппаратуры спутниковой навигации данного судна.

Заявленный технический результат достигается посредством создания способа определения собственного местоположения судна на основе сигналов автоматической идентификационной системы, включающего определение углов прихода сигналов автоматической идентификационной системы от одного или более независимых источников сигнала автоматической идентификационной системы, в качестве которых могут быть использованы суда, буи или береговые станции автоматической идентификационной системы, методом радиопеленгации с использованием двух или более разнесенных антенн, установленных на объекте с искомыми координатами, определение географических координат этих источников путем декодирования и анализа информации, содержащийся в сигналах автоматической идентификационной системы от этих источников, и последующее вычисление собственного местоположения объекта на основе определенных координат источников сигнала автоматической идентификационной системы и углов между ними одним из следующих методов: при наличии данных о курсе и скорости судна с искомыми координатами разновременных измерений углов прихода сигналов от одного источника сигнала автоматической идентификационной системы применяется используемый в навигации метод крюйс-пеленга, при наличии данных о курсе объекта с искомыми координатами и данных об углах прихода сигналов автоматической идентификационной системы от двух источников используется применяемый в навигации метод пеленга двух ориентиров, а при наличии данных об углах прихода сигналов от трех или более источников сигналов автоматической идентификационной системы, используется применяемый в геодезии метод однократной или многократной обратной засечки соответственно.

Заявленный технический результат достигается также посредством создания устройства для определения собственного местоположения судна на основе характеристик сигналов автоматической идентификационной системы, содержащего не менее двух штыревых антенн с круговой диаграммой направленности, размещенных на расстоянии не менее λ/2 друг от друга, где - длина волны сигналов автоматической идентификационной системы, при этом каждая антенна соединена с полосовым фильтром, который соединен с аналого-цифровым преобразователем, каждый из которых соединен с приемным устройством, содержащим фазовый пеленгатор, обеспечивающий вычисление углов прихода радиосигналов, путем обработки сигналов с каждой антенны, содержащих одно и то же сообщение автоматической идентификационной системы, а также процессор, обеспечивающий демодуляцию сообщений, выделение из них координатной информации, и расчет на основе этой информации и опциональной информации собственного местоположения.

Заявленное изобретение проиллюстрировано следующими схемами:

Фиг.1 – схема определения местоположения судна;

Фиг.2 – схема детектора характеристик сигналов автоматической идентификационной системы с функцией определения угла прихода сигнала автоматической идентификационной системы.

На фиг.2 позиции обозначают следующее:

1 – антенны;

2 – полосовые фильтры;

3 – аналого-цифровые преобразователи;

4 – приемное устройство, содержащее фазовый пеленгатор и процессор;

5 – фазовый пеленгатор;

6 – процессор;

7 – источник информации о собственном курсе и скорости судна;

8 – технические средства контроля.

Заявленная группа изобретений представляет собой способ определения координат судна с использованием специальной приемной аппаратуры сигналов автоматической идентификационной системы (АИС), которую предлагается включить в состав технических средства контроля (ТСК) рыболовных судов. Основным отличием данной аппаратуры от обычного приемника сигналов АИС является антенная система, позволяющая определить углы прихода сигналов путем применения алгоритмов анализа задержки фазы, а также использование этой информации в комплексе с данными о расположении источников этих сигналов для определения собственного местоположения.

Предлагаемый подход к определению координат основывается на следующих положениях:

1) Знание координат источников сигнала и направления прихода этих сигналов позволяет определить положение приемника, и, соответственно, судна.

2) Вокруг судна в зоне радиовидимости приемника АИС (до 70 км) с ненулевой вероятностью есть более одного источника сигнала АИС (судно, буй, береговая станция), передающие свои координаты в сообщениях АИС типов 1, 2, 3, 4, 11, 18, 21, 27, и не подверженных возможному воздействию средств локальной подмены спутниковых навигационных сигналов на судне с искомыми координатами.

3) Известен ряд методов радиопеленгации, позволяющих определить направления прихода сигналов от каждого из судов.

Исходными данными для выбора метода определения местоположения целевого судна могут быть: информация о скорости, курс судна и количество судов в зоне радиовидимости. В зависимости от набора доступных исходных данных, для определения местоположения судна могут быть использованы следующие известные методы вычисления:

1) при наличии данных о скорости и курсе данного судна, и регистрации углов прихода сигналов АИС от 1 источника, можно определить местоположение данного судна методом крюйс-пеленга, путем обработки разновременных измерений;

2) при наличии данных о курсе и углах прихода АИС сигналов от 2-х источников можно использовать метод пеленга двух ориентиров;

3) при регистрации углов прихода сигналов АИС от 3-х источников можно определить место методом обратной однократной засечки;

4) при регистрации углов прихода сигналов АИС от 4-х источников и более, используется метод обратной многократной засечки.

Для реализации описанного способа определения местоположения судна, предлагается следующая схема приемника АИС, совмещенного с системой радиопеленгации. Сигналы с двух или более антенн (1), находящихся на расстоянии , где λ - длина волны на частотах автоматической идентификационной системы, каждая из которых имеет круговую диаграмму направленности и представляет собой штырь, передаются в высокочастотный тракт приемника, где сигнал от каждой антенны независимо фильтруется полосовым фильтром (2), полученный аналоговый сигнал на частоте АИС оцифровывается аналого-цифровым преобразователем (3), после этого оцифрованный сигнал АИС передается в приемное устройство (4). Один из сигналов обрабатывается, так же как и в обычном приемнике АИС, при этом определяется начало и конец каждого сообщения АИС. Эта информация передается в модуль приемного устройства, содержащий фазовый пеленгатор (5). Этот модуль совместно обрабатывает все сигналы, содержащие одно и то же сообщение АИС, и выдает искомый угол. Навигационная задача решается процессором устройства (6) с привлечением при необходимости информации о собственном курсе и скорости судна.

Заявленная группа изобретений решает проблему возможных искажений реальных перемещений судна путем локальной подмены навигационных сигналов ГЛОНАСС, GPS, Galileo, BeiDou за счет вычисления положения судна альтернативным способом. Проблема таких детектирования таких искажений надзорными органами является актуальной, поскольку оборудование для подмены сигналов глобальных навигационных спутниковых систем становится все более доступным, и может стать распространенным инструментом для сокрытия истинного местонахождения судна при браконьерстве.


Способ определения собственного местоположения судна на основе сигналов автоматической идентификационной системы и устройство для его осуществления
Способ определения собственного местоположения судна на основе сигналов автоматической идентификационной системы и устройство для его осуществления
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 99.
13.01.2017
№217.015.6d15

Способ дистанционного зондирования земли

Способ дистанционного зондирования Земли включает в себя получение потока светового излучения Солнца, отраженного от зондируемого участка земной поверхности. Далее поток разделяют на два пучка равной интенсивности, по одному из которых осуществляют преддетекторную адаптивную компенсацию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597144
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.721d

Способ радиоподавления несанкционированных каналов космической радиолинии "космический аппарат - земля" и система для его реализации

Группа изобретений относится к области радиотехники и может быть использована для избирательного радиоподавления N несанкционированных каналов космических радиолиний «космический аппарат (КА) - Земля», в частности для радиоподавления несанкционированных каналов радиолиний «КА - Земля»...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597999
Дата охранного документа: 20.09.2016
13.01.2017
№217.015.901a

Наземный комплекс управления спутниковой навигационной системой

Изобретение относится к спутниковым навигационным системам, а именно к оборудованию наземного комплекса управления данных систем. Достигаемый технический результат - повышение надежности взаимодействия средств, обеспечивающих управление и измерение на пунктах эксплуатации и в центре управления....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604053
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.9639

Делитель мощности для бортовой аппаратуры космического аппарата

Изобретение относится к СВЧ радиотехнике. Делитель мощности содержит четыре направленных ответвителя на связанных линиях. Смежные направленные ответвители расположены перпендикулярно один к другому, так что проводники связанных линий данных направленных ответвителей образуют стороны двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608978
Дата охранного документа: 30.01.2017
25.08.2017
№217.015.aef4

Устройство для измерения электрических параметров операционных усилителей и компараторов напряжения

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при входном контроле аналоговых микросхем при производстве радиоэлектронной аппаратуры. Сущность: устройство содержит испытываемый операционный усилитель или компаратор напряжения, неинвертирующий вход которого через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612872
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.bdae

Наземная система контроля и управления бортовой аппаратурой межспутниковых измерений навигационной системы, например для системы глонасс

Изобретение относится к спутниковым навигационным системам, а именно к оборудованию наземного комплекса управления данных систем. Технический результат состоит в повышении качества контроля навигационных систем. Для этого наземная система контроля и управления бортовой аппаратурой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616278
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.ca22

Способ получения заполненных переходных металлизированных сквозных отверстий печатной платы

Изобретение предназначено для конструирования и изготовления многослойных печатных плат (ПП) для высокоплотного монтажа поверхностно-монтируемых компонентов (ПМК) с матричным расположением выводов в корпусах типа BGA, CGA. Технический результат - обеспечение надежности ПП при увеличении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619913
Дата охранного документа: 19.05.2017
25.08.2017
№217.015.d1ac

Способ радиометрической коррекции изображения от многоэлементного фотоприёмника инфракрасного диапазона

Изобретение относится к области дистанционного зондирования Земли. Способ радиометрической коррекции изображения от многоэлементного фотоприемника инфракрасного диапазона предусматривает выбор на фотоприёмнике не чувствительных к излучению от объекта съёмки элементов, сравнение сигналов от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621877
Дата охранного документа: 07.06.2017
25.08.2017
№217.015.d24c

Двунаправленный тепловой микромеханический актюатор и способ его изготовления

Использование: для изготовления микромеханических устройств, содержащих упругие гибкие деформируемые исполнительные элементы. Сущность изобретения заключается в том, что микромеханический актюатор выполнен в виде сформированной в меза-структуре упруго-шарнирной консольной балки, состоящей из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621612
Дата охранного документа: 06.06.2017
25.08.2017
№217.015.d2bb

Способ дистанционного мониторинга рисовых оросительных систем

Изобретение относится к способам радиометрической съемки земной поверхности и может быть использовано при проведении мониторинга рисовых оросительных систем. Сущность: выполняют панорамную космическую ИК-радиометрическую съемку поверхности земли со средним разрешением 100-200 м и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621876
Дата охранного документа: 07.06.2017
Показаны записи 1-9 из 9.
25.08.2017
№217.015.b58a

Способ оценивания ошибок инерциальной информации и её коррекции по измерениям доплеровского измерителя скорости

Изобретение относится к области комплексных навигационных систем, систем управления и наведения летательных аппаратов (ЛА). Технический результат – расширение функциональных возможностей. Указанный результат достигается за счет: - расширения традиционной модели ошибок инерциальной навигационной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614192
Дата охранного документа: 23.03.2017
25.08.2017
№217.015.c0ec

Способ оценивания ошибок инерциальной информации и её коррекции по измерениям спутниковой навигационной системы

Изобретение относится к области комплексных навигационных систем, систем управления и наведения летательных аппаратов (ЛА). Технический результат изобретения - повышение точности и быстродействия оптимального оценивания и коррекции всех измеряемых инерциальной навигационной системой (ИНС)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617565
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.c395

Способ оптимальной привязки к подвижной наземной цели и прогноза её параметров на основе модифицированной, инвариантной к рельефу подстилающей поверхности угломестной процедуры расчёта дальности

Изобретение относится к области измерительных информационных систем и комплексов боевых летательных аппаратов (ЛА). Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого оценивание и «прогноз» параметров движения цели осуществляют в проекциях на оси инерциальной системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617373
Дата охранного документа: 24.04.2017
25.08.2017
№217.015.d08a

Способ оптимальной привязки к подвижной наземной цели и прогноза её параметров на основе субоптимальной процедуры углового сопровождения

Изобретение относится к области измерительных систем и комплексов боевых летательных аппаратов (ЛА). Технический результат - повышение точности оценивания и краткосрочного прогноза параметров движения цели на основе субоптимальной процедуры ее углового сопровождения в обеспечение эффективного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621374
Дата охранного документа: 02.06.2017
20.11.2017
№217.015.efb5

Способ автоматического прицеливания по подвижной наземной цели

Изобретение относится к информационно измерительным комплексам и системам управления боевыми летательными аппаратами (ЛА). Технический результат - расширение функциональных возможностей прицельных систем путем синтеза автоматической процедуры прицеливания по подвижной наземной цели для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629130
Дата охранного документа: 24.08.2017
08.02.2020
№220.018.0049

Способ оптимального оценивания ошибок инерциальной навигационной системы и её коррекции по неподвижному наземному ориентиру с известными географическими координатами

Изобретение относится к области измерительных информационных систем и комплексов боевых самолетов и вертолетов, в котором проводится разработка способа оптимального оценивания полного перечня параметров состояния инерциальной навигационной системы (ИНС) и эффективной коррекции измеряемой ей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713582
Дата охранного документа: 05.02.2020
08.02.2020
№220.018.0075

Защищенный способ оптимальной привязки к подвижной наземной цели

Изобретение относится к области измерительных информационных систем и комплексов боевых летательных аппаратов ЛА. Предлагаемый защищенный способ привязки к подвижной наземной цели основан на комбинации кинематического метода определения наклонной дальности (КМОД) и модифицированного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713584
Дата охранного документа: 05.02.2020
08.02.2020
№220.018.007f

Способ формирования бароинерциальной высоты и вертикальной скорости

Изобретение относится к области измерительных информационных систем и комплексов боевых летательных аппаратов (ЛА). Предложенный способ формирования бароинерциальной высоты и вертикальной скорости заключается в том, что используют сигнал вертикального канала инерциальной навигационной системы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713583
Дата охранного документа: 05.02.2020
08.02.2020
№220.018.009b

Способ формирования воздушно-скоростных параметров маневренного объекта

Изобретение относится к области измерительных информационных систем и комплексов боевых летательных аппаратов ЛА. Предложенный способ формирования воздушно-скоростных параметров маневренного объекта заключается в совместной обработке информации, включающей измеряемые системой воздушных сигналов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713585
Дата охранного документа: 05.02.2020
+ добавить свой РИД