Региональная волоконно-оптическая система навигации на внутренних водных путях

 

Изобретение относится к судовождению и может быть использовано при управлении судном на внутренних водных путях в сложных условиях плавания при отсутствии визуальной и радиосвязи между движущимися судами. Технический результат заключается в расширении области применения системы за счет формирования обстановки в регионе в береговой части системы и повышении достоверности оценки обстановки в регионе. Для этого судовая часть содержит последовательно соединенные запоминающее устройство, кодер, модулятор, лазерный диод, апертурную волоконно-оптическую решетку, фотодетектор, декодер и индикатор информации и формирователь сигнала опроса. Береговая часть содержит группу апертурных волоконно-оптических решеток, оптический коммутатор, преобразователь оптического сигнала в электрический, блок памяти, счетчик импульсов, генератор импульсов, формирователь сигнала опроса, табло и генератор сигналов времени. 2 ил.

Изобретение относится к судовождению и может быть использовано при управлении судном на внутренних водных путях (ВВП) в сложных условиях плавания, в том числе, когда отсутствует визуальная и радиосвязь между движущимися судами.

Из уровня техники известны система навигации [1], в которой для связи и предупреждения судов на ВВП применяется ультракоротковолновая (УКВ) радиосвязь и радиолокация, состоящая из: судовой радиолокационной системы и берегового радиолокационного маяка, судовой УКВ радиостанции, береговых радиолокационных станций и УКВ радиостанции [2].

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении достоверности оценки обстановки в регионе и расширении области применения системы за счет формирования обстановки в регионе в береговой части системы.

Этот технический результат достигается тем, что волоконно-оптическая система навигации на внутренних водных путях, состоящая из береговой и судовой частей, судовая часть содержит последовательно соединенные запоминающее устройство, кодер, модулятор, лазерный диод, апертурную волоконно-оптическую решетку, фотодетектор, декодер и индикатор информации, оптические выходы и входы апертурной волоконно-оптической решетки являются оптическими выходами и входами судовой части волоконно-оптической системы навигации, а береговая часть волоконно-оптической системы навигации включает в себя оптический коммутатор и группу апертурных волоконно-оптических решеток, каждая из которой соединена оптически с оптическим коммутатором, судовая часть волоконно-оптической системы навигации дополнительно содержит формирователь сигнала опроса, вход которого подключен к выходу декодера, а выход соединен с входом опроса запоминающего устройства, береговая часть системы навигации дополнительно содержит генератор сигналов времени, информационное табло, блок памяти, счетчик импульсов, генератор импульсов, преобразователь оптического сигнала в электрический и формирователь сигнала опроса, выход которого соединен с соответствующим входом оптического коммутатора, выходы которого подключены соответственно к входам преобразователя оптического сигнала в электрический, вход запуска которого, вход запуска оптического коммутатора и вход запуска формирователя сигнала опроса подключены к выходу генератора импульсов и счетному входу счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены соответственно с адресными входами блока памяти, информационные входы которого соединены соответственно с выходами преобразователя оптического сигнала в электрический, выходы блока памяти подключены к информационным входам табло, группа входов которого соединена с выходами генератора сигналов времени.

На фиг.1 приведена схема судовой части волоконно-оптической системы, на фиг.2 - схема береговой части.

Судовая часть содержит последовательно соединенные запоминающее устройство 1, кодер 2, модулятор 3, лазерный диод 4, апертурную волоконно-оптическую решетку 5, фотодетектор 6, декодер 7, индикатор информации 8. Оптические входы-выходы 9 решетки 5 являются входами-выходами судовой части системы. В состав судовой части также входит формирователь сигнала опроса, вход которого соединен с выходом детектора 7, а выход подключен к выходу опроса запоминающего устройства 1.

В состав береговой части системы входит группа апертурных волоконно-оптических решеток 11, оптические входы и выходы которых являются оптическими входами и выходами береговой части системы.

Оптические выходы береговых апертурно-оптических решеток подключены к соответствующим входам оптического коммутатора 12, выходы которого через преобразователь оптического сигнала в электрический 13 подключены к соответствующим информационным входам блока 14 памяти, адресные входы которого соединены соответственно с разрядными выходами счетчика 15 импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора 16 импульсов, входу запуска преобразователя оптического сигнала в электрический 13, входу запуска оптического коммутатора 12 и входу запуска формирователя сигнала опроса 17, выход которого подключен к входу оптического коммутатора 12, выходы блока 14 памяти соединены соответственно с информационным табло 18, группа входов которого соединена соответственно с выходами генератора 19 сигналов времени.

Система работает следующим образом. Информация о судне (скорость, габариты, грузоподъемность и т.п.), хранящаяся в запоминающем устройстве, через кодер и модулятор подается на лазерный диод, который преобразует ее в оптический сигнал и передает через решетку 5 в окружающую среду.

Переданный с судна сигнал принимается одной из решеток 11 береговой части системы и через коммутатор 12 подается на все остальные решетки, которые переизлучают этот сигнал.

Переизлученный сигнал принимается решетками 5 всех судов, находящихся в зоне действия системы и через фотодетектор 6 подается на декодер 7, в котором выделяется переданная информация о судне и его местонахождении. Эта информация для использования и анализа поступает на индикатор информации 8. Таким образом осуществляется автономный режим передачи информации о судне.

В системе возможен и второй режим работы - режим передачи информации о судне по запросу. В этом случае формирователь сигнала запроса запускается от генератора 16 импульсов и сигнал запроса через оптический коммутатор 12 решетки 11 излучается в окружающую среду. Принятый решеткой 5 судна сигнал запроса с выхода детектора 7 выделяется из совокупности всех остальных сигналов формирователем 10 и поступает на запуск судовой части системы путем формирования опроса запоминающего устройства 1.

Формирование информации на табло 18 осуществляется следующим образом. Табло 18 имеет столько секторов, сколько решеток 11 имеется в береговой части системы. Число строк в каждом секторе одинаково и равно максимальному числу судов, информация о которых может быть записана на табло. Таким образом, число, записанное в старших разрядах счетчика 15 импульсов, определяет номер сектора табло (номер сектора в котором находится судно), а число, записанное в младших разрядах счетчика 15 определяет номер строки сектора табло, в которую записывается информация о судне. Запись информации в блок 14 памяти осуществляется в запросном режиме работы береговой части системы. Для этого оптический коммутатор 12 под воздействием сигналов генератора 16 поочередно подключает решетки 11 и информация с них записывается в строку и сектор по адресу, определяемому содержимым счетчика 15.

Таким образом, как видно из описания работы системы достигается указанный технический результат, заключающийся в повышении достоверности оценки обстановки в регионе и расширении области применения системы за счет формирования обстановки в регионе в береговой части системы.

Источники информации 1. А.М.Байрашевский, А.В.Жерлаков, А.А.Ильин и др. Судовая радиоэлектроника и радионавигационные приборы. - М.: Транспорт, 1989.

2. А. В. Жерлаков, А. А.Ильин, Г.Е.Румянцев. Радиотехнические средства обеспечения безопасности морского судоходства. - М.: Транспорт, 1992.

Формула изобретения

Волоконно-оптическая система навигации на внутренних водных путях, состоящая из береговой и судовой частей, отличающаяся тем, что судовая часть содержит последовательно соединенные запоминающее устройство, кодер, модулятор, лазерный диод, апертурную волоконно-оптическую решетку, фотодетектор, декодер и индикатор информации, оптические выходы и входы апертурной волоконно-оптической решетки являются оптическими выходами и входами судовой части волоконно-оптической системы навигации, береговая часть волоконно-оптической системы навигации включает оптический коммутатор и группу апертурных волоконно-оптических решеток, каждая из которых соединена оптически с оптическим коммутатором, кроме этого, судовая часть волоконно-оптической системы навигации дополнительно содержит формирователь сигнала опроса, вход которого подключен к выходу декодера, а выход соединен с входом опроса запоминающего устройства, а береговая часть системы дополнительно содержит генератор сигналов времени, информационное табло, блок памяти, счетчик импульсов, преобразователь оптического сигнала в электрический и формирователь сигнала опроса, выход которого соединен с соответствующим входом оптического коммутатора, выходы которого подключены соответственно к входам преобразователя оптического сигнала в электрический, вход запуска которого, вход запуска оптического коммутатора и вход запуска формирователя сигнала опроса подключены к выходу генератора импульсов и счетному входу счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены соответственно с адресными входами блока памяти, информационные входы которого соединены соответственно с выходами преобразователя оптического сигнала в электрический, выходы блока памяти подключены к информационным входам табло, группа входов которого соединена с выходами генератора сигналов времени.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2