Бортовое радионавигационное устройство
Изобретение относится к навигации и может быть использовано для определения местоположения транспортного средства. Целью изобретения является повышение информативности устройства путем определения момента пересечения ТС границы выделенной зоны. Приемоиндикатор принимает и передает в вычитатель информацию о текущих координатах ТС. С блока клавиатуры в блок вычисления относительных координат вводятся координаты опорной точки О и информация о границах выделенной зоны. В блоке вычисления относительных координат координаты ТС пересчитываются в связанную с точкой Оо систему координат. Если расстояние от точки Оо до ТС равно расстоянию от точки Оо до границы зоны, принимается решение о пересечении ТС границы зоны. 4 з.п.ф-лы, 8 мл., 1 табл. ё
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s G 01 S 5/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4480514/24 (22) 02,09.88 (46) 07.05 91. Бюл. KL 17 (72) К.Г.Авалян, В.Н.Зиновьев, Ф.А.Макаренко и Ю,A.Ôîìèí
1 (53) 621.396(088.8) ! (56) Зарубежная радиоэлектроника, 1983, М4.
Авторское свидетельство СССР
I4 1213864, кл. 6 01 3 5/02, 1984. (54) БОРТОВОЕ РАДИОНАВИГАЦИОННОЕ
УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к навигации и может быть использовано для определения местоположения транспортного средства. Целью изобретения является поИзобретение относится к навигации и может бить использовано для определения местоположения транспортного средства (ТС).
Целью изобретения является повышение информативности.
На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 — положение ТС относительно выделенной зоны и положение опорной точки; на фиг.3 — функциональная схема решающего блока; на фиг.4— функциональная схема блока вычисления относительных координат; на фиг.5 — функциональная схема блока клавиатуры; на фиг.6 — функциональная схема второго блока памяти; на фиг.7- функциональная схема первого блока сравнения; на фиг.8 — функциональная схема блока вычисления расстояний.
Устройство содержит приемоиндикатор
1, вычислитель 2, блок 3 сравнения, индика„„ЯХ„„1647486 Al вышение информативности устройства путем определения момента пересечения ТС границы выделенной зоны. Приемоиндикатор принимает и передает в вычитатель информацию о текущих координатах ТС. С блока клавиатуры в блок вычисления относительных координат вводятся координаты опорной точки О и информация о границах выделенной зоны. В блоке вычисления относительных координат координаты ТС пересчитываются в связанную с точкой Оо систему координат. Если расстояние от точки Оо до ТС равно расстоянию от точки О0 до границы зоны, принимается решение о пересечении ТС границы эоны. 4 з.п.ф-лы, 8 ил., 1 табл. тор 4, блок 5 вычисления относительных координат, блок 6 клавиатуры, блок 7 памяти, блок 8 сравнения, блок 9 памяти, блок 10 вычисления расстояний, триггер 11, элементы 12 и 13 сравнения, триггер 14, регистр 15, сумматор 16, регистры 17 и 18, сумматор 19, регистр 20, ключи 21 и 22, группы 23 и 24 ключей, ключ 25, реверсивный счетчик 26, элемент И-ИЛИ 27, группу 28 элементов памяти, элементы 29 и 30 задержки, генератор
31, элемент 32 сравнения, элемент И 33, элемент 34 сравнения, ключ 35, элемент 36 сравнения, делители 37 и 38, умножители
39-46, сумматоры 47-48, вычитатели 49 — 52, делитель 53, регистр 54.
Устройство работает следующим образом.
Пневмоиндикатор 1 принимает радиосигналы, несущие информацию о текущих координатах ТС, на котором размещено
1647486
+ 100 — ax. 1
101 — вх. 2
1001
010 — вых.
См — 16,19
20 предлагаемое устройство. Координаты TC поступают в вычислитель 2, Перед началом движения с блока 6 клавиатуры в блок 5 вводятся данные о координатах <Хз,Уз> опорной точки Ор. Данные о координатах границ выделенной зоны, сформированных в относительной системе координат ОрХрУр вводятся в блок 7 памяти, причем обязательным условием является ввод координат точек пересечения границ с
ОСЯМИ КОООДИНат ОрХр И ОрУо. В бЛОК 5 С началом движения по мере поступления информации о местоположении ТС (фиг.2, точка Т) осуществляется пересчет координат из системы координат ОХЗУз в относительную систему ОрХрУр и запоминание этих коорд нат до прихода следующей информации о новом местоположении. При этом с началом движения вручную с блока 6 клавиатуры запускается блок 7, в котором в каждом цикле контроля местоположения осуществляется последовательное считывание координат точек перегиба ломаной линии, ограничивающей выделенную зону, В блоке 8 сравнения из считываемых координат отыскиваются координаты двух точек перегиба, между которыми находится отрезок прямой, пересекаемой линией ОТ (фиг.2).
Найденные координаты поступают в блок 9 памяти для хранения на время обработки найденных координат, <Хрь Урь Хрь1. Урь1>.
В блоке 10 вычисления расстояний осущестBJlR8TcR расчет координат
Рассмотрим работу каждого из блоков
3 — 11.
Координаты опорной точки с блока 6 клавиатуры поступают в параллельном коде. Соответствующие разряды, отведенные под коордИнаты Хз, поступают на вход регистра 15, а координаты Уз — на вход регистра
18. Разрешение записи осуществляется с блока 6 клавиатуры сигналом, поступающим на выходы регистров 15 и 18. На входы элементов 12 и 13 сравнения поступают координаты, <Хт,Ут> (фиг.4), Элементы 12 и 13 обеспечивают формирование единичного сигнала при условии Хт-Хз «О и Ут — Уз «О, соответственно, т.е. Когда координаты
Таким образЬМ, сумматоры 16 и 19 и элементы 12 и 13 сравнения выполняют функцию вычитания при расчете координат () Т в относительной системе координат.. Значения этих координат запоминаются в выходных регистрах 17 и 20. В блоке 6 клавиатуры (фиг.5) имеются три ключа, "Координаты опорной точки — координаты границ" 21, "Запуск" 25 и "Режим контроля"
22. Ключ 21 при замыкании вырабатывает сигналы "Разрешение записи координат
<Х3, У3> и "Запись координат границ выделенной зоны (
Группа 23 ключей обеспечивает ввод в параллельном коде адреса координаты, поступающего с блока 24 ключей для записи в блок 7 памяти.
Перед началом движения в блок 7 памяти в группу 28 элементов памяти с блока 6 вводятся координаты границ. При этом адрес задается с блока 6, поступает на соответствующий вход элемента 27 (фиг.6), На другой вход элемента 27 поступает сигнал разрешения ввода кода адреса в группу 28 элементов памяти. В процесседвижения ТС вручную осуществляется запуск генератора
31 замыканием ключа 2, Сигналы с выхода генератора 31 поступают на суммирующий счетный вход счетчика 26. на выходе котороr0 формируется параллельный код порядкового номера i очередной точки перегиба (фиг.2, ломаная пиния). Сформированный адрес через элемент 27 поступает на адресный блок 28 элементов памяти.
Счетчик 26 является кольцевым и реверсивным. После формирования максимального значения адреса в нем устанавливается код нулевого адреса и далее продолжается его возрастание. В случае обнаружения точки с координатами, удовлетворяющими требованиям пунктов 5 и 5а
1647486 (таблица) из блока 8 сравнения на соотве1ствующий вход алока 7 поступает сигнал на считывание координат i-1-й точки из группы
28 элементов памяти. Этот сигнал, пройдя элемент 29 задержки, необходимый для обеспечения завершения считывания координат i-й точки, поступает на вычитающий вход счетчика 26, Измененное на "-1" значение кода поступает на адресный вход группы 28 элементов памяти, Вторично задержанный сигнал через элемент 30 задержки поступает на выход блока 7 для управления блоком 9 памяти. Группа обеспечивает хранение и считывание координат точек перегиба, отражающих границу выделенного участка, Количество разрядов определяется значностью координат
В блоке 8 сравнения (фиг.7) элементы 32 и 34 сравнения обеспечивают сравнение на совпадение знаков, < Хот,Хо)> и
Уо Ynт о > . Данное условие обязательно выХо Хот полняется, так как в каждом квадрате имеется хотя бы одна точка перегиба ломаной линии, находящаяся на осях координат (например, фиг.2, точки А2, А5. Ап -2, Ап }.
Блок 9 памяти запоминает координаты
<Хо, Ypt> при подаче управляющего сигнала с выхода блока 8 и координат <Х,-, Уоь1> по Сигналам с выхоДа блока 7 (фиг,3).
В умножителях 39 и 40 блока 10 каждая косрдината возводится в квадрат и в сумматоре 47 формируется значение квадрата расстояния LT . Координаты < Хоп Yp), Х,;-), Уоь1> поступают на соответствующие входы блока 10 (фиг.8) состветственно, погле чего согласно указанной схеме реализуется функция, приведенная в пункте 7 таблицы, и ричем значение Уот/Хот вводится в блок 10 из блока 8 сравнения. После преобразований на выходе. блока 10 формируется сигнал Lr, В блоке 3 сравнения контролируется вход или выход ТС из выделенной зоны (в зависимости От сигналов, поступающих с блока 7 клавиатуры). Для этого сравниваются вычисленные в блоке 10 вычисления расстояний величины Ьт и Lr, результат
2 2 сравнения поступает на индикатор 4.
Формула .изобретения
1. Бортовое радионавигационное устройство, содержащее приемоиндикатор, 1
3G
55 информационные выходы которого соеди иены с информационнь.ми входами вычислителя, î — л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности, вычислитель содержит бгок вычисления относительных координат, блок клавиатуры, первый и второй блоки памяти, первый и второй блоки сравнения, блок вычитания расстояний и индикатор, первая и вторая информационные группы входов блока вычисления относительных координат являются информационными входами вычислителя, первый и второй выxoäû блока вычисления относительных координат соединены с первым и вторым входами первого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом управления первого блока памяти, первая, вторая, третья и четвертая группы выходов которого подключены соответственно к первой, второй, третьей и четвертой группам входов блока вычисления расстояний, первая и вторая группы выходов которого соединены с первой и второй информационными группами входов второго блока сравнения, выход которого соединен с входом индикатора, первый выход блока клавиатуры подключен к входу управления блока вычислсния относительных координат, первая и вторая группы выходов которого соединены с первой и второй группами входов первого блока сравнения и с пятой и шестой группами входов блока вычисления расстояний, первая группа выходов блока клавиатуры подключена к первой группе входов второго блока памяти, первый и второй выходы которого присоединены соответственно к третьему и четвертому входам первого блока сравнения, вторая группа выходов блока клавиатуры подключена к третьей группе входов блока вычисления относительных координат и к второй группе входов второго блока памяти, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с третьей и четвертой группами входов первого блока сравнения и с первой и второй информационными группами входов первого блока памяти, второй и третий выходы блока клавиатуры подключены соответственно к первому и второму входам управления второго блока памяти, выход которого соединен с вторым входом управления первого блока памяти, пятый и шестой выходы блока клавиатуры соединены соответственно с первым и вторым входами управления второго блока сравнения, выход первого блока сравнения соединен с третьим входом управления второго блока памяти, группа выходов первого блока сравнения соединена с седьмой группой входов блока вычисления расстояний.
2.Устройство поп,1, о ; л ича юще ес я тем, что блок вычисления относительных координат содер:кит первый и второй элементы сравнения„ первый и второй триггеры, первый и второй сумматоры, первый, второй,.третий и четвертый регистры, входы управления записью первого и второго регистров обьединены и являются входом управления блока, группы входов первого и второго регистров объединены и являются третьей группой гходов блока, прямые группы выходов первого и второ-о регистров подключены к первым группам входов соответственно первого и второго элементов, сравнения, прямые выходы которых соедлнены с входами установки s еди. ;ичное состояние первого и в.горого триггеров, а инверсные — с входами обнуления соответственно первого и второго триггеров, выходы которых являются первым и вторым выходами блока, инверсные группы выходов первого и второго регистров соединены с первыми группами входов первого и второго сумматоров, группы выходов которых подключены к группам входов соответстенно третьего и четвертого регистров, группы выходов которых являютсч соответственно первой и второй группами выходов блока, вторые группы входов первого и второго элементов сравненля обьединены с вторымл группами входов соответственно первого и второго сумматоров и явля отся первой и второй группами входов блока.
3, Устройство по п.1, отл ич а ю ще ес я тем, что второй блок памяти содержит генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, элемент И-ИЛИ, группу элементов памяти, первь1й и втооой элементы задержки, первая группа входов группы элементов памяти является первой группой vнформа ционных входов блока, первая группа входов элемента И-ИЛИ является второй группой входов блока, вход запуска генера тора тактовых импульсов является первым входом управления блока, выход генератсра тактовых импульсов подключен к входу прямого счета реверсивного счетчика, группа выходов которго соединена с второй группой входов элемента И-ИЛИ, выход которого подключен к второй группе входов группы элемен гав памяти, первый и второй выходы которых и первая и вторая группы выходов которых. являются соответс женно первым, вторым выходами и первой и второй группами выходов блока, вход элемента
И-ИЛИ является вторым входом управления блока, вход первого элемента задержки является третьим входом управления блока, выход первого элемента задержки соединен с входом реверсивного счета реверсив1С
2О
ЗО
Д
55 ного счетчика и с входом второго элемента задержки, выход которого является третьим выходом блока, 4, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что первый блок сравнения содержит первый, второй и третий элементы сравнения, ключ, элемент И, первый и второй делители, первый и второй входы первого элемента сравнения являются соответственно первым и третьим входами блока, первые и вторые группы входов первого и второгo e TeJIe IoTr cooTBBTGTBGHно первой и второй и третьей и четвертой группами входов блока, выход первого элемента сравнения соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента сравнения, выход кОторого соединен с входом управления ключа, первая и вторая группы информацонных выходов которого соедлнены соответственно с первой и второй группами входов третьего элемента сравнения, выход которого является выходом блока, группы выходов первого и второго делителей соединены соответственно с первой и второй группами информационных входов ключа, груг па выходов второго делителя является группой выходов блока, вторые входы элемента M и второго элемента сравнения являются соответственно етвертым и вторым входами блока.
5, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок вычисления расстояний содержит первый, второи, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой умножители, первый и второй сумматоры, первый, второи, третий и четвертый вычитатели, делитель и регистр, первая и вторая группы входов первого умножителя объединены и являются пятой группой входов блока, первая л вторая группы входов второго умножителя объединены и являются шестой группой входов блока, первая группа входов третьего у ..ножителя соединена с первой группой входов первого вычитателя и является первой группой входов блока, вторая группа входов третьего умножителя соединена с первой группой входов второго вычитателя и является четвертой группой входов блока, первая группа входов четвертого умножителя обьединена с второй группой входов первого вычитателя и является третьей группсй входов блока, вторая группа входов четвертого умножителя соединена с второй группой входов второго вычитателя и является второй группой входов блока, группы выходов первого и второго умножителей подключены соответственно к первой и второй группам входов первого сумматора, группа входов которого является первой
Содержание опеоаций
Блок для реализации
5,6 ование относительной системы координат с началом в точке, находящейся внутри выделенной зоны. ование границ выделенной зоны путем последовательноа в память оординат. в общем случае, ломаной линии ой и незамкнутой}, тношения Yo,/X„, где Xo; = Хт — Хз, Yo = Ут — Уз, вательный перебор значений знаков координат выделен, и поиск тех координат, которые имеют знаки, одинако-! аками (Xo от).
Среди выделенных точек перегиба ломаной, находящихся в том же квадрате, что и <Хр>, Уот>, и:!иск точки, для которой удовлетворяется условие m1n ((Yol/Xoi — Yo /Х и}> О).
Если в "-адакном квадрате точек перегиба кет, то обращение за координатами 1-й точки пе1зегиба в следующий квадрат.
Считывание координат 1-1-й точки, предшествующей обнаруженной в и. 5 или 5а точке.
Расчет координат
Xoi о!-! Yoi Xoi — выделенного участка Хг—
; — т .! — rg а, (Х.; — Х.!}
6,7
7,8
7,8
5а
7,8
10 ма", группой выходов блока, группы выходов третьего и четвертого умножителей подключены соответственно к первой и второй группам вхсдов третьего вычитателя, группа выходов которого соединена с первой группой входов делителя, группа выходов которого соединена с первой и второй группами входов пятого умножителя и с первой группой входов шестого умножителя, группа выходов которого подклю-lGKB к первой и второй группам входов седьмого умножителя, группа выходов которого соединена с первой группой, входов второго сумматора, группа выходов которого является второй группой выходов блока, группа-выходов пятого умножителя соединена с второй группой входов второго сумматора, группа выходов первого вычитателя соединена с первой
rp ппой входов восьмого умкожителя, груп5 па выходов которого соединена с первой группой входов четвертого вычитателя, группа выходов второго вычитателя подключена к второй руппе входов четвертого вычитателя, группа выходов которого
10 соединена с второй группой входов делителя, группа входов регистра является седьмой группой входов блока, группа выходов регистра подключена к второй группе входов восьмого умножителя и к второй группе
15 входов шестого умножителя. и точки до транспортного средстс границей выделенного участка и формирование 11 сигнала "Не
1647486
1647486
Редактор И.Шулла
Заказ 1397 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35„Раушская наб., 4/5 х„. а хд, Ур,»
Составитель С.Мягков
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова
Производственно-иэл тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101
