Способ функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции

Изобретение относится к области навигации и топопривязки, в частности к способам инерциально-спутниковой навигации и контроля качества навигационных полей космических навигационных систем (КНС) ГЛОНАСС и GPS, формирования корректирующей информации и анализа ее качества. В способе функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции, включающем прием спутниковой навигационной информации, проведение коррекции навигационной информации, поступающей от навигационных космических аппаратов, выполняемой в режиме контрольно-корректирующей станции (ККС), имеющей собственное программно-математическое обеспечение, выдачу выходных параметров навигации и корректирующей информации по сигналам навигационных космических аппаратов внешним потребителям по автономному каналу передачи данных, новым является то, что при аппаратной реализации, когда рабочая конфигурация ККС состоит из следующих основных аппаратных блоков, объединенных в едином модуле: опорной станции (ОС) с устройством для передачи дифференциальных поправок, контрольной станции (КС), станции интегрального контроля (СИК) с устройством для приема дифференциальных поправок, на первом этапе выполняется контроль работоспособности ККС, на втором этапе выполняется прием аппаратурой ОС и СИК сигналов всех находящихся в зоне видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS, включающий запрос с ОС альманахов КНС ГЛОНАСС и GPS, запрос плановых координат и высоты точки размещения антенн ОС и СИК, расчет видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS на текущую дату, сравнение количества отслеживаемых приемниками ОС и СИК КА КНС ГЛОНАСС и GPS с расчетным числом КА, на третьем этапе выполняется измерение псевдодальностей и фазы несущей по всем принимаемым сигналам КНС ГЛОНАСС и GPS, временная привязка измерений к системной шкале КНС ГЛОНАСС (GPS), их регистрация с заданным темпом и выдача в реальном времени или по требованию оператора на устройстве отображения, формирование из принимаемых навигационных сообщений КА файлов, их регистрация и выдача для архивации, хранения и представления в текстовом виде, на четвертом этапе происходит получение и формирование корректирующей информации для навигационных сигналов КА ГЛОНАСС и GPS, непрерывный анализ качества рассчитанной и передаваемой корректирующей информации, выдача корректирующей информации в реальном масштабе времени в устройство для передачи дифференциальных поправок в канал передачи корректирующей информации, на пятом этапе происходит определение координат ККС в режиме накопления с постобработкой данных. Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в формировании способа функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции (ККС), обеспечивающего режим работы навигационной аппаратуры топопривязчика и связанных с ним потребителей ГЛОНАСС/GPS в заданном районе с прецизионной точностью местоопределения, формирование корректирующей информации, включающей дифференциальные поправки и контроль качества сформированных дифференциальных поправок, сбор и обработку измерительной, навигационной и другой информации для выполнения топопривязчиком задач по назначению, регистрацию, архивацию корректирующей информации, ее выдачу по требованию оператора на устройство отображения, документирование и автоматизированную передачу по автономному каналу передачи данных. 9 ил.

 

Изобретение относится к области навигации и топопривязки, в частности к способам инерциально-спутниковой навигации и контроля качества навигационных полей космических навигационных систем (КНС) ГЛОНАСС и GPS, формирования корректирующей информации и анализа ее качества.

Известен способ автоматизированного определения навигационно- топогеодезических параметров (см. патент №2431803 C1, G01C 23/00, опубл. 20.10.2011, Бюл. №29), принятый за прототип. Данный способ включает прием спутниковой навигационной информации, осуществляемый путем совместного или селективного режима работы в полях различных космических навигационных систем, комплексирование сигналов спутниковой и инерциальной навигационных систем с учетом информации о параметрах высоты точек местности на маршруте подвижного объекта, проведение коррекции навигационной информации, поступающей от навигационных космических аппаратов, выполняемой в режиме контрольно-корректирующей станции, имеющей собственное программно-математическое обеспечение, выдачи выходных параметров навигации и корректирующей информации по сигналам навигационных космических аппаратов внешним потребителям по автономному каналу передачи данных.

Недостатками прототипа являются:

- недостаточная точность и надежность работы навигационной системы, не обеспечивающей доступность, непрерывность и целостность навигационных определений по сигналам навигационных космических аппаратов;

- недостаточные возможности по коррекции навигационной информации, поступающей от навигационных космических аппаратов;

- недостаточные возможности работы навигационной системы в режиме опорной контрольно-корректирующей станции;

- низкая надежность и достоверность обмена информационными сообщениями между контрольно-корректирующей станцией и потребителями;

- отсутствие четкого алгоритма взаимодействия контрольно-корректирующей станции с мобильными и стационарными потребителями корректирующей информации.

Предлагаемым изобретением решается задача по повышению точности и эффективности систем инерциально-спутниковой навигациии и расширению их функциональных возможностей.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в формировании способа функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции (ККС), обеспечивающего режим работы навигационной аппаратуры топопривязчика и связанных с ним потребителей ГЛОНАСС/GPS в заданном районе с прецизионной точностью местоопределения, формирование корректирующей информации, включающей дифференциальные поправки и контроль качества сформированных дифференциальных поправок, сбор и обработку измерительной, навигационной и другой информации для выполнения топопривязчиком задач по назначению, регистрацию, архивацию корректирующей информации, ее выдачу по требованию оператора на устройство отображения, документирование и автоматизированную передачу по автономному каналу передачи данных.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции, включающем прием спутниковой навигационной информации, проведение коррекции навигационной информации, поступающей от навигационных космических аппаратов, выполняемой в режиме контрольно-корректирующей станции (ККС), имеющей собственное программно-математическое обеспечение, выдачу выходных параметров навигации и корректирующей информации по сигналам навигационных космических аппаратов внешним потребителям по автономному каналу передачи данных, новым является то, что при аппаратной реализации, когда рабочая конфигурация ККС состоит из следующих основных аппаратных блоков, объединенных в едином модуле: опорной станции (ОС) с устройством для передачи дифференциальных поправок, контрольной станции (КС), станции интегрального контроля (СИК) с устройством для приема дифференциальных поправок, на первом этапе выполняется контроль работоспособности ККС, на втором этапе выполняется прием аппаратурой ОС и СИК сигналов всех находящихся в зоне видимости космических аппаратов (КА) КНС ГЛОНАСС и GPS, включающий запрос с ОС альманахов КНС ГЛОНАСС и GPS, запрос плановых координат и высоты точки размещения антенн ОС и СИК, расчет видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS на текущую дату, сравнение количества отслеживаемых приемниками ОС и СИК КА КНС ГЛОНАСС и GPS с расчетным числом КА, на третьем этапе выполняется измерение псевдодальностей и фазы несущей по всем принимаемым сигналам КНС ГЛОНАСС и GPS, временная привязка измерений к системной шкале КНС ГЛОНАСС (GPS), их регистрация с заданным темпом и выдача в реальном времени или по требованию оператора на устройстве отображения, формирование из принимаемых навигационных сообщений КА файлов, их регистрация и выдача для архивации, хранения и представления в текстовом виде, на четвертом этапе происходит получение и формирование корректирующей информации для навигационных сигналов КА ГЛОНАСС и GPS, непрерывный анализ качества рассчитанной и передаваемой корректирующей информации, выдача корректирующей информации в реальном масштабе времени в устройство для передачи дифференциальных поправок в канал передачи корректирующей информации, на пятом этапе происходит определение координат ККС в режиме накопления с постобработкой данных.

Включение в состав рабочей конфигурации ККС следующих основных аппаратных блоков, объединенных в едином модуле: опорной станции (ОС) с устройством для передачи дифференциальных поправок, контрольной станции (КС), станции интегрального контроля (СИК) с устройством для приема дифференциальных поправок, позволяет:

- осуществлять посредством КС установку и индикацию параметров инициализации ОС и СИК, получение и отображение текущих данных о работе ОС и СИК, прием информации об аномальной работе комплекса, локализация мест отказов и предоставление оператору возможности выработать соответствующие корректирующие воздействия, сохранение, по команде оператора, данных, поступающих в ходе информационного обмена от ОС и СИК, передача по выделенной линии связи наборов измерительной и цифровой информации, поступающих в ходе информационного обмена от ОС;

- осуществлять посредством ОС одновременный прием и обработку радиосигналов для всех НКА ГЛОНАСС/GPS, находящихся в зоне радиовидимости ОС, проведение автономного контроля работоспособности каждого отдельного КА, выработку ДП по КА, находящимся в слежении, оценку качества вырабатываемой КИ и выдачу предупреждений на КС в аномальных ситуациях с использованием информационно-управляющих сообщений, автоматическую непрерывную выработку пространственных координат, контроль уровня принимаемого сигнала и соотношения сигнал/шум, прием, хранение и обновление альманахов КНС ГЛОНАСС и GPS, выдачу наборов цифровой и измерительной информации, автоматический контроль функционирования;

- расширить функциональные возможности топопривязчика.

Выполнение на первом этапе контроля работоспособности ККС позволяет:

- произвести загрузку установленной в ККС операционной системы, запустить программно-математическое обеспечение;

- запросить с ОС предыдущие альманахи по КНС ГЛОНАСС и GPS;

- обеспечить проверку наличия информационного обмена как в самой ККС между ОС и КС, так и по каналу выделенной линии связи;

- установить начальные условия по следующим параметрам: координаты пункта и дату расчета временных зон видимости, шкалу времени, в которой будут представлены результаты расчетов, формат используемых файлов альманахов.

Выполнение на втором этапе приема аппаратурой ОС и СИК сигналов всех находящихся в зоне видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS позволяет:

- запросить с ОС текущие альманахи КНС ГЛОНАСС и GPS;

- произвести расчет видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS на текущую дату;

- проконтролировать состояние каналов приемных устройств ОС и СИК;

- сравнить количество отслеживаемых приемниками ОС и СИК КА КНС ГЛОНАСС и GPS с числом КА, которые в текущий момент времени должны находиться в зонах радиообзора антенн ОС и СИК согласно расчету видимости;

- проверить соответствие системных номеров КА ГЛОНАСС и GPS, отслеживаемых приемниками ОС и СИК, системным номерам спутников, которые должны быть радиовидимыми, согласно расчету видимости.

Выполнение на третьем этапе измерения псевдодальностей и фазы несущей по всем принимаемым сигналам КНС ГЛОНАСС и GPS, временной привязки измерений к системной шкале КНС ГЛОНАСС (GPS), их регистрации с заданным темпом и выдачи в реальном времени или по требованию оператора на устройстве отображения, формирования из принимаемых навигационных сообщений КА файлов, их регистрации и выдачи для архивации, хранения и представления в текстовом виде, позволяет:

- осуществлять запись на жесткий диск КС наборы данных из числа: альманахов КНС, эфемерид КА КНС ГЛОНАСС и GPS, ионосферных данных, привязанных ко времени измерений радионавигационных параметров по всем КА ГЛОНАСС и GPS, которые визировались ОС в течение всей ее работы;

- установить частоту записи (дискретность по времени) в соответствующие файлы наборов данных;

- произвести инициализацию информационного обмена по выделенному для этих целей ретрансляционному СОМ-порту, определив типы подлежащих выдаче информационных сообщений;

- подтвердить факт регистрации (сохранения на жестком диске КС) на всем интервале времени работы КНС с заданной дискретностью по времени наборов данных;

- с помощью дополнительной программы представлять файлы измерений в текстовом виде.

Осуществление на четвертом этапе получения и формирования корректирующей информации для навигационных сигналов КА ГЛО-НАСС и GPS непрерывного анализа качества рассчитанной и передаваемой корректирующей информации, выдачи корректирующей информации в реальном масштабе времени в устройство для передачи дифференциальных поправок в канал передачи корректирующей информации позволяет:

- удостовериться, что дифференциальные поправки на ОС формируются и выдача их не запрещена;

- разрешить СИК прием и использование корректирующей информации;

- обеспечить информационный обмен между портом выдачи дифференциальных поправок ОС и портом приема дифференциальных поправок СИК с приемопередающими модемами радиоканала для приема-выдачи корректирующей информации;

- установить скорость передачи информации из ОС в СИК по нуль-модемному кабелю;

- выполнить действия для установления расписания передачи информации.

Определение на пятом этапе координат ККС в режиме накопления с постобработкой данных позволяет:

- по истечении каждого часа работы ККС произвести апостериорную обработку файлов данных за предыдущий час работы;

- убедиться в отсутствии продолжительных (более 1 мин) пропусков накопления данных;

- произвести апостериорную обработку накопленных ККС данных с алгоритмической компенсацией ионосферных и тропосферных погрешностей измерений радионавигационных параметров;

- по результатам апостериорной обработки накопленных ККС данных определить координаты фазового центра антенны ОС в режиме абсолютной навигации. (СИК определяет координаты ФЦА в дифференциальном режиме по поправкам от ОС.)

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана структурная схема ККС; на фиг.2 - диалоговое окно для запроса альманахов КНС ГЛОНАСС и GPS; на фиг.3 - вкладка: интегральная информация о составе группировок КНС ГЛОНАСС и GPS; на фиг.4 - вкладка: параметры ОС в части опорных координат; на фиг.5 - вкладка: отображение информации о работе ОС с КА с опцией контроля соотношения сигнал/шум; на фиг.6 - окно с результатами расчета видимости КА КНС ГЛОНАСС; на фиг.7 - вкладка: состав и расписание выдачи сообщений информационного обмена СИК и КС; на фиг.8 - вкладка: оценка погрешностей псевдодальностей с введенными в них дифференциальными поправками по КНС ГЛОНАСС; на фиг.9 - вкладка: ограничения, используемые при моделировании вычислений местоположения ОС 1 по измерениям КНС: ГЛОНАСС, GPS, ГЛОНАСС+GPS.

ККС - комплекс радиотехнических и программно-вычислительных средств, осуществляющий формирование КИ по КНС ГЛОНАСС/GPS и контролирующий качество функционирования КНС ГЛОНАСС/GPS в объявленной рабочей зоне.

Кроме того, ККС может выполнять следующие программные функции: ретрансляцию сообщений на выделенную линию связи, управление РММ, получение команд внешнего управления.

Рабочая конфигурация ККС для функционирования ее в составе топопривязчика, предназначенного для топогеодезического обеспечения боевых порядков войск, состоит из следующих основных аппаратных блоков, объединенных в едином модуле: опорной станции (ОС) 1 с устройством для передачи дифференциальных поправок 2, контрольной станции (КС) 3, станции интегрального контроля (СИК) 4 с устройством для приема дифференциальных поправок 5. ОС 1 связана с антенным модулем (AM) 6, СИК 4 - с AM 7. КС 3 связана с системой связи и передачи данных (ССПД) 8.

КС 3 - это оборудование и программно-вычислительное средство, входящее в состав ККС. КС 3 предназначается для оперативного контроля состояния и управления функционированием комплекса аппаратных средств и программных функций ККС с заданными характеристиками. КС управляет установкой и изменением параметров оборудования.

ОС 1 представляет собой навигационный приемник. ОС 2 предназначена для выработки ДП к измерениям по всем КА ГЛОНАСС/GPS, находящихся в зоне радиовидимости, а также формирования и передачи сформированных сообщений.

СИК 4 представляет собой навигационный приемник со следующими базовыми характеристиками. СИК 4 предназначена для непрерывного контроля качества КИ, вырабатываемой ОС 1. СИК 4 принимает ДП и проверяет их нахождение в допустимых пределах. СИК 4 постоянно обеспечивает обратную связь с ОС 1 для индикации и контроля ее нормального функционирования. При выходе КИ за допустимые пределы вырабатывается соответствующий сигнал тревоги.

Алгоритм реализации способа функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции реализуется следующим образом.

1. На первом этапе выполняется контроль работоспособности ККС. ККС в топопривязчике размещается внутри кузова-фургона, на автоматизированном рабочем месте оператора, обеспечивающем удобство подключения и управления аппаратурой и проведения необходимых регламентных работ. AM 6 ОС 1, AM 7 СИК 4 установлены на крыше кузова-фургона таким образом, чтобы обеспечить возможность приема радиосигналов КА из любой точки верхней полусферы, начиная от углов места 10°. После перевода крышки дисплея ККС в вертикальное положение, включения питания и запуска программно-математического обеспечения производится собственно контроль работоспособности контроля ККС. Контроль работоспособности ККС сводится к выполнению следующих запросов и вызовов:

- запрос с ОС 1 предыдущих альманахов КНС ГЛОНАСС и GPS, на фиг.2 представлено диалоговое окно для запроса альманахов КНС ГЛОНАСС и GPS;

- вызов программы «Расчет видимости», на фиг.3 представлена вкладка: интегральная информация о составе группировок КНС ГЛОНАСС и GPS;

- запрос плановых координат и высоты точки размещения антенны ОС 1, угол маски антенны ОС 1, на фиг.4 представлена вкладка: параметры ОС 1 в части опорных координат;

- вызов окон, отображающих состояние каналов приемных устройств ОС 1 и СИК 4, на фиг.5 представлена вкладка: отображение информации о работе ОС 1 с КА с опцией контроля соотношения сигнал/шум.

В программно-математическом обеспечении ОС 1 и СИК 4 реализован следующий алгоритм контроля уровней принимаемых навигационных радиосигналов: если мощность принимаемого радиосигнала какого-либо КА менее чем в два раза (+3 дБ) превышает мощность шума в полосе 1 кГц в канале приемника, то этот канал переводится в поиск навигационного радиосигнала данного КА.

2. На втором этапе выполняется прием аппаратурой ОС 1 и СИК 4 сигналов всех находящихся в зоне видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS:

- запрос с ОС 1 текущих альманахов КНС ГЛОНАСС и GPS, плановых координат и высоты точки размещения антенны ОС 1, угла маски антенны ОС 1;

- запуск программы «Расчет видимости», убедившись, что начальные данные для расчета соответствуют параметрам инициализации ОС 1 и СИК 4, полученным на первом этапе;

- проведение расчета видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS на текущую дату. Если зоны радиообзора антенны ОС 1 имеют затенения, определяются системные номера КА ГЛОНАСС и GPS, находящиеся в зонах затенения в текущий момент времени, и исключаются из расчета. На фиг.6 представлено окно с результатами расчета видимости КА КНС ГЛОНАСС;

- сравнение количества отслеживаемых КА КНС ГЛОНАСС и GPS с числом КА, которые в текущий момент времени должны находиться в зонах радиообзора согласно расчету видимости;

- проверка соответствия системных номеров отслеживаемых КА ГЛОНАСС и GPS системным номерам спутников, которые должны быть радиовидимыми, согласно расчету видимости.

На третьем этапе выполняется измерение псевдодальностей и фазы несущей по всем принимаемым сигналам КНС ГЛОНАСС и GPS, временная привязка измерений к системной шкале КНС ГЛОНАСС (GPS), их регистрация с заданным темпом и выдача в реальном времени или по требованию оператора на устройстве отображения, формирование из принимаемых навигационных сообщений КА файлов, их регистрация и выдача для архивации, хранения и представления в текстовом виде:

- инициализация информационного обмена по выделенному для этих целей ретрансляционному СОМ-порту, предварительно определив типы подлежащих выдаче по интерфейсу RS-232 информационных сообщений (допускается произвольный выбор наборов выдаваемых данных) из числа: альманахи КНС, принятые ОС 1, эфемериды КА КНС ГЛОНАСС и GPS, получаемые ОС 1 в ходе работы, ионосферные данные, полученные ОС 1, привязанные ко времени измерения радионавигационных параметров по всем КА ГЛОНАСС и GPS, которые визирует ОС 1 в ходе работы, псевдодальности, измеренные по фазе дальномерных кодов, радиальные псевдоскорости или доплеровские смещения несущих частот, текущие фазы несущих частот навигационных радиосигналов, на фиг.7 представлена вкладка: состав и расписание выдачи сообщений информационного обмена СИК 4 и КС 3;

- установка частоты выдачи (дискретности по времени) на ретрансляционный СОМ-порт наборов данных, разрешенных при инициализации;

- формирование и выдача на ретрансляционный СОМ-порт двух видов наборов измерительной информации: «сырых» (необработанных) одночастотных измерений, «модифицированных» (прошедших вторичную обработку) измерений (сглаживание, фильтрация, введение корректирующих поправок и т.д.);

- подтверждение факта регистрации (сохранения на жестком диске КС 3) на всем интервале времени работы ККС с заданной дискретностью по времени наборов данных. После запуска программы ККС на жестком диске КС 3 автоматически создается директория, в которой создаются файлы, содержащие сохраняемые данные. По истечении каждого часа работы ККС путем непосредственного просмотра данной директории подтверждается факт формирования новых информационных файлов;

- для представления файла измерений в текстовом виде используется дополнительная программа, которая перекодирует информацию в формат RINEX.

Автоматизированная выдача на устройство отображения хранимой и поступающей информации и возможность ее документирования осуществляются следующим образом.

В аппаратуре ККС с ее программно-математическим обеспечением реализован многооконный графический интерфейс, обеспечивающий визуализацию (отображение) в реальном масштабе времени получаемых в ходе работы аппаратуры данных на экране монитора КС 3.

В программно-математическом обеспечении ККС реализована возможность автоматического сохранения данных, получаемых ККС в ходе ее работы, на жестком диске КС 3.

В программно-математическом обеспечении ККС реализована возможность документирования информации с помощью накопителя на оптических дисках DVD-RW.

Для вывода на печать данных из основной программы КС 3 используется текстовый редактор Word, который устанавливается на КС 3.

На четвертом этапе происходит получение и формирование корректирующей информации для навигационных сигналов КА КНС ГЛОНАСС и GPS, непрерывный анализ качества рассчитанной и передаваемой корректирующей информации, выдача корректирующей информации в реальном масштабе времени в устройство для передачи дифференциальных поправок в канал передачи корректирующей информации:

- получение подтверждения, что дифференциальные поправки на ОС 1 формируются (не обязательно по всем отслеживаемым приемником ОС 1 КА КНС ГЛОНАСС и GPS) и выдача их не запрещена;

- получение разрешения СИК 4 на прием и использование корректирующей информации;

- получение подтверждения, что измерения радионавигационных параметров в СИК 4 корректируются дифференциальными поправками по тем КА КНС ГЛОНАСС и GPS, по которым: поправки вырабатываются на ОС 1, не запрещена выдача поправок с ОС 1, СИК 4 принимает навигационные радиосигналы, на фиг.8 представлена вкладка: оценка погрешностей псевдодальностей с введенными в них дифференциальными поправками по КНС ГЛОНАСС;

- установка скорости передачи информации из ОС 1 в СИК 4;

- выполнение действий для установки расписания передачи информации.

На пятом этапе происходит определение координат ККС в режиме накопления с постобработкой данных:

- контроль создания новых файлов сохраняемых данных. Факт формирования новых информационных файлов проверяется путем непосредственного просмотра выделенной директории;

- по истечении каждого часа работы ККС проведение в соответствии с программой апостериорной обработки апостериорной обработки файлов данных за предыдущий час работы. При этом необходимо убедиться в отсутствии продолжительных (более 1 мин) пропусков накопления данных;

- проведение апостериорной обработки накопленных ККС данных с алгоритмической компенсацией ионосферных и тропосферных погрешностей измерений радионавигационных параметров;

- определение по результатам апостериорной обработки накопленных ККС данных координат фазового центра антенны ОС 1. Координаты могут быть представлены в системах координат ПЗ-90, WGS-84 или СК-42 и могут быть при этом определены по созвездиям КА: ГЛОНАСС, GPS, ГЛОНАСС+GPS, на фиг.9 представлена вкладка: ограничения, используемые при моделировании вычислений местоположения ОС 1 по измерениям КНС: ГЛОНАСС, GPS, ГЛО-HACC+GPS.

Таким образом, в предлагаемом изобретении решена задача по достижению технического результата, заключающегося в формировании способа функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции (ККС), обеспечивающего режим работы навигационной аппаратуры топопривязчика и связанных с ним потребителей ГЛОНАСС/GPS в заданном районе с прецизионной точностью местоопределения, формирование корректирующей информации, включающей дифференциальные поправки и контроль качества сформированных дифференциальных поправок, сбор и обработку измерительной, навигационной и другой информации для выполнения топопривязчиком задач по назначению, регистрацию, архивирование корректирующей информации, ее выдачу по требованию оператора на устройство отображения, документирование и автоматизированную передачу по автономному каналу передачи данных.

Способ функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции, включающий прием спутниковой навигационной информации, проведение коррекции навигационной информации, поступающей от навигационных космических аппаратов, выполняемой в режиме контрольно-корректирующей станции (ККС), имеющей собственное программно-математическое обеспечение, выдачу выходных параметров навигации и корректирующей информации по сигналам навигационных космических аппаратов внешним потребителям по автономному каналу передачи данных, отличающийся тем, что при аппаратной реализации, когда рабочая конфигурация ККС состоит из следующих основных аппаратных блоков, объединенных в едином модуле: опорной станции (ОС) с устройством для передачи дифференциальных поправок, контрольной станции (КС), станции интегрального контроля (СИК) с устройством для приема дифференциальных поправок, на первом этапе выполняется контроль работоспособности ККС, на втором этапе выполняется прием аппаратурой ОС и СИК сигналов всех находящихся в зоне видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS, включающий запрос с ОС альманахов КНС ГЛОНАСС и GPS, запрос плановых координат и высоты точки размещения антенн ОС и СИК, расчет видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS на текущую дату, сравнение количества отслеживаемых приемниками ОС и СИК КА КНС ГЛОНАСС и GPS с расчетным числом КА, на третьем этапе выполняется измерение псевдодальностей и фазы несущей по всем принимаемым сигналам КНС ГЛОНАСС и GPS, временная привязка измерений к системной шкале КНС ГЛОНАСС (GPS), их регистрация с заданным темпом и выдача в реальном времени или по требованию оператора на устройстве отображения, формирование из принимаемых навигационных сообщений КА файлов, их регистрация и выдача для архивации, хранения и представления в текстовом виде, на четвертом этапе происходит получение и формирование корректирующей информации для навигационных сигналов КА ГЛОНАСС и GPS, непрерывный анализ качества рассчитанной и передаваемой корректирующей информации, выдача корректирующей информации в реальном масштабе времени в устройство для передачи дифференциальных поправок в канал передачи корректирующей информации, на пятом этапе происходит определение координат ККС в режиме накопления с постобработкой данных.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в наземных подвижных информационно-аналитических комплексах вооружений. Технический результат - повышение эффективности и надежности.

Изобретение относится к военной технике, а именно к способам функционирования систем топопривязки и навигации в условиях боевого применения, и может быть использовано для решения задач топогеодезической подготовки боевых действий ракетных войск и артиллерии Сухопутных войск, разведывательных средств.

Заявленное изобретение относится к области носителей, одновременно использующих информацию, получаемую от инерциального блока, и информацию, получаемую от системы спутниковой навигации, например системы GPS.

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к комплексам управления информационно-исполнительными системами бортового оборудования, общесамолетным оборудованием, летательным аппаратом и индикации информации от систем о внешней обстановке, а также их состояния.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах автоматической навигации высокоскоростных судов. .

Изобретение относится к области авиационно-космического приборостроения и может найти применение в комплексах пилотажно-навигационного оборудования летательных аппаратов (ЛА).

Изобретение относится к военной и специальной технике и может быть использовано в подвижных пунктах навигации и топогеодезической привязки на базе шасси специальных транспортных средств, в частности, для дистанционной привязки на местности.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в судовых навигационных комплексах. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в военной технике при создании ракет с оптическими головками самонаведения (ОГС). .

Изобретение относится к устройствам отображения информации, используемой пилотом и членами экипажа при пилотировании летательными аппаратами (ЛА), а именно к командно-пилотажным индикаторам (КПИ) с визуализацией индексов "Лидер" и "Самолет".

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в инерциальных навигационных системах (ИНС) авиационных и наземных носителей. Задача - существенное повышение точности счисления скоростей и координат движущегося объекта с малогабаритной бесплатформенной ИНС (БИНС) средней точности в автономном режиме без использования постоянно обновляемых в реальном времени сигналов работающей спутниковой навигационной системы (СНС). Технический результат достигается тем, что в БИНС средней точности реализуют две вычислительных навигационных платформы, каждая из которых имеет свой закон управления (демпфирование инерциальных ошибок), зависящий от параметров движения носителя, а именно от составляющих горизонтальных ускорений носителя. При этом первая платформа обеспечивает счисление углов тангажа и крена ориентации носителя, тогда как вторая - угла курса и счисление проекций скоростей носителя и его географических координат с учетом предварительно определенных и запомненных оценок скорости ветра и его направления. Каждая из платформ имеет свой закон управления. Одна из них является традиционной невозмущаемой вычислительной платформой, но с демпфированием по собственным ускорениям. Вторая осуществляет демпфирование ошибок по разности показаний скоростей ИНС и системы воздушных сигналов (СВС). При этом предварительно при наличии сигналов СНС определяют ошибку невыставки ИНС в азимуте, скорость и направление ветра. 5 ил.

Изобретения относятся к области приборостроения и могут применяться в системах навигации летательных аппаратов (ЛА). Задачей, на которую направлены данные изобретения, является повышение надежности и точности системы за счет восстановления рабочего состояния после кратковременного пропадания напряжения питания в полете ЛА. Существенным отличием системы является введение датчиков температуры в блок датчиков угловой скорости, блок датчиков линейного ускорения и трехкомпонентный магнитометр. Существенным отличием способа является использование тарировочных характеристик блока датчиков угловой скорости, блока датчиков линейного ускорения и магнитометра с учетом изменения температуры окружающей среды. Техническим результатом изобретений является повышение надежности навигационного комплекса и точности пилотирования. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к бортовому оборудованию летательных аппаратов. Комплекс бортового оборудования вертолета содержит комплексную систему электронной индикации и сигнализации, пилотажный комплекс вертолета, пилотажно-навигационную аппаратуру, систему управления общевертолетным оборудованием, информационный комплекс высотно-скоростных параметров, пульты управления общевертолетным оборудованием, систему регулирования внутрикабинного освещения, интегрированную систему резервных приборов, ответчик системы управления воздушным движением, малогабаритную систему сбора и регистрации, комплекс средств связи, генератор цифровых карт, метеонавигационную радиолокационную систему, систему раннего предупреждения близости земли, бортовую систему диагностики вертолета, комплект внутреннего светотехнического и светосигнального оборудования, пульты-вычислители навигационные, аварийные спасательные радиомаяки, систему табло аварийной и уведомляющей сигнализации, основной канал информационного обмена, аудиоканал информационного обмена. Достигается расширение эксплуатационных возможностей, повышение безопасности пилотирования и эффективности применения вертолета, повышение надежности работы комплекса. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам информационного обмена и управления. Информационно-управляющая система робототехнического комплекса содержит магистрали обмена, датчики и вычислительную систему. Информационно-управляющие потоки робототехнического комплекса разделены на каналы обмена и управления первого уровня: канал обмена и управления информационно-вычислительной системы роботизированной транспортной платформы с пунктом дистанционного управления, включающий каналы обмена второго уровня, и канал обмена и управления вычислительного ядра блока управления, размещенного на пункте дистанционного управления, с вычислительным ядром поворотной платформы, размещенной на роботизированной транспортной платформе и оснащенной системой вооружения, включающий в себя каналы обмена второго уровня. Информационно-управляющая система робототехнического комплекса боевого применения обладает достаточной пропускной способностью проводных и радиоканалов, связывающих внутренние и внешние устройства между собой, и обеспечивает высокую точность определения навигационных параметров, высокую степень автоматизации и быстродействия процесса обработки информации. 2 ил.

Многофункциональный тяжелый транспортный вертолет круглосуточного действия содержит фюзеляж с силовой установкой, общевертолетное оборудование, средства механизации вертолета, органы оперативного управления. Кабина выполнена разделенной перегородкой с дверью на две части - кабину экипажа, рассчитанную на двух членов экипажа, в передней части которой расположена панель для установки радиоэлектронного оборудования, а в задней - дополнительное откидное кресло, и кабину сопровождающих. Внутрикабинная перегородка выполнена в виде закрытой этажерки с технологическими лючками, в которой располагаются блоки приборного оборудования. Комплекс бортового радиоэлектронного оборудования включает комплекс навигационно-пилотажных средств, систему управления вертолетом и силовой установкой, комплекс средств радиосвязи, аппаратуру государственного опознавания, блок коммутации, бортовой комплекс обороны, бортовую метеорадиолокационную станцию, систему раннего предупреждения близости земли, бортовую телевизионную установку, бортовую систему контроля, систему резервных приборов, пять многофункциональных индикаторов, многофункциональный пульт, внешнее запоминающее устройство и бортовую вычислительную систему. Обеспечивается снижение эксплуатационных расходов и существенное расширение функциональных возможностей вертолета. 2 н. и 1 з.п ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в бортовых системах продольного эшелонирования самолетов. Технический результат - повышение безопасности. Для этого обеспечивают нормативно установленные минимумы дистанций продольного эшелонирования при выполнении полета второго самолета за первым самолетом при взлете или посадке их на одну полосу или на две близко расположенные параллельные полосы или при полете друг за другом на близких уровнях по высоте в условиях риска возможного присутствия турбулентности вихревого следа первого самолета по курсу движения второго самолета. При этом осуществляют непрерывный контроль уровня вихревой безопасности полета второго самолета в окружающей его буферной зоне, выбранной по курсу самолета вне нормативного минимума с учетом времени реагирования пилота и системы управления второго самолета на команду изменения скорости его движения. 2 н. и 10 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к авиационному приборостроению. Предложенная комплексная корреляционно-экстремальная навигационная система (КЭНС) предназначена для обеспечения автономной высокоточной коррекции на основе использования информации о нескольких поверхностных физических полях Земли, полученной датчиками технического зрения. В состав комплексной КЭНС входят инерциальная навигационная система, инфракрасный (ИК) радиометр, радиолокационная станция (РЛС), преобразователь сигналов, бортовая цифровая вычислительная машина, Блок формирования комплексного текущего изображения (ТИ), Блок пороговой обработки ТИ, Блок хранения данных и Блок формирования эталонного изображения. Данная комплексная КЭНС позволяет снизить объем хранения эталонной информации, снять ограничения на выбор участков кадровой коррекции и сократить время расчетов, что в целом обеспечивает возможность проведения непрерывной коррекции и повышение точности навигации. Предложенные в комплексной КЭНС подходы позволяют использовать помимо ИК-радиометра и РЛС датчики технического зрения, работающие в любом спектральном диапазоне, в том числе оптико-электронные системы и лазерные локаторы (лидары).

Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для использования в управлении летательными аппаратами, в том числе пассажирскими самолетами. Система управления общесамолетным оборудованием содержит панели управления, систему связи, компьютеры, блоки защиты и коммутации постоянного и переменного электрического тока, блоки преобразования сигналов. Изобретение улучшает контролепригодность, повышает надежность и эффективность использования самолета, сокращает расходы на техническое обслуживание и ремонт. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может найти применение в составе комплексов навигационно-пилотажного оборудования летательных аппаратов (ЛА). Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого осуществляют совмещение процесса начальной выставки инерциальной навигационной системы (ИНС) и процесса выруливания на взлетно-посадочную полосу (ВПП). При этом начальную выставку ИНС начинают в режиме наземной выставки, а сразу после достижения минимально достаточных характеристик ИНС начинают движение ЛА на взлет, продолжая начальную выставку ИНС в режиме выставки на корабле. Полный набор параметров, подаваемый на вход ИНС при выставке на корабле, определяют с помощью самой ИНС и спутниковой навигационной системы (СНС) ЛА и подменяют на входе ИНС. При отказе или отсутствии данных от СНС, после начала движения ЛА на взлет, начальную выставку ИНС продолжают только во время возможных остановок ЛА, приостанавливая ее во время движения ЛА. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения относится к устройству для отображения критической и второстепенной информации, установленному в кабине экипажа летательного аппарата. Техническим результатом является повышение скорости обработки и отображения полетной информации в реальном времени. Устройство отображения информации (2) содержит первый блок (6.1) обработки и второй блок (6.2) обработки, подключенные, по меньшей мере, к одному источнику информации (3, 4, 5), причем первый блок обработки также соединен с блоком (7) отображения и со вторым блоком обработки; первый блок обработки и второй блок обработки содержат каждый компьютер (9.1, 9.2) и запоминающее устройство (11.1, 11.2); компьютер второго блока обработки может формировать изображение для отображения на блоке отображения и передавать его на компьютер первого блока обработки, который может изменять указанное изображение посредством введения в него информации из источника информации, и передавать измененное изображение на блок отображения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области навигации и топопривязки, в частности к способам инерциально-спутниковой навигации и контроля качества навигационных полей космических навигационных систем ГЛОНАСС и GPS, формирования корректирующей информации и анализа ее качества. В способе функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции, включающем прием спутниковой навигационной информации, проведение коррекции навигационной информации, поступающей от навигационных космических аппаратов, выполняемой в режиме контрольно-корректирующей станции, имеющей собственное программно-математическое обеспечение, выдачу выходных параметров навигации и корректирующей информации по сигналам навигационных космических аппаратов внешним потребителям по автономному каналу передачи данных, новым является то, что при аппаратной реализации, когда рабочая конфигурация ККС состоит из следующих основных аппаратных блоков, объединенных в едином модуле: опорной станции с устройством для передачи дифференциальных поправок, контрольной станции, станции интегрального контроля с устройством для приема дифференциальных поправок, на первом этапе выполняется контроль работоспособности ККС, на втором этапе выполняется прием аппаратурой ОС и СИК сигналов всех находящихся в зоне видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS, включающий запрос с ОС альманахов КНС ГЛОНАСС и GPS, запрос плановых координат и высоты точки размещения антенн ОС и СИК, расчет видимости КА КНС ГЛОНАСС и GPS на текущую дату, сравнение количества отслеживаемых приемниками ОС и СИК КА КНС ГЛОНАСС и GPS с расчетным числом КА, на третьем этапе выполняется измерение псевдодальностей и фазы несущей по всем принимаемым сигналам КНС ГЛОНАСС и GPS, временная привязка измерений к системной шкале КНС ГЛОНАСС, их регистрация с заданным темпом и выдача в реальном времени или по требованию оператора на устройстве отображения, формирование из принимаемых навигационных сообщений КА файлов, их регистрация и выдача для архивации, хранения и представления в текстовом виде, на четвертом этапе происходит получение и формирование корректирующей информации для навигационных сигналов КА ГЛОНАСС и GPS, непрерывный анализ качества рассчитанной и передаваемой корректирующей информации, выдача корректирующей информации в реальном масштабе времени в устройство для передачи дифференциальных поправок в канал передачи корректирующей информации, на пятом этапе происходит определение координат ККС в режиме накопления с постобработкой данных. Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в формировании способа функционирования топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции, обеспечивающего режим работы навигационной аппаратуры топопривязчика и связанных с ним потребителей ГЛОНАССGPS в заданном районе с прецизионной точностью местоопределения, формирование корректирующей информации, включающей дифференциальные поправки и контроль качества сформированных дифференциальных поправок, сбор и обработку измерительной, навигационной и другой информации для выполнения топопривязчиком задач по назначению, регистрацию, архивацию корректирующей информации, ее выдачу по требованию оператора на устройство отображения, документирование и автоматизированную передачу по автономному каналу передачи данных. 9 ил.

Наверх