Способ спутниковой коррекции автономных средств навигации подвижных объектов



Способ спутниковой коррекции автономных средств навигации подвижных объектов
Способ спутниковой коррекции автономных средств навигации подвижных объектов

Владельцы патента RU 2506542:

Бахмутов Владимир Юрьевич (RU)
Леньков Валерий Павлович (RU)
Чернявец Владимир Васильевич (RU)
Бродский Павел Григорьевич (RU)
Чернявец Антон Владимирович (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах спутниковой навигации подвижных объектов. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого выработка спутниковой системой навигационных параметров коррекции базируется на измерениях дальности от объекта до навигационных спутников в три близких (около 1 сек) момента времени с возможностью использования только одного спутника для коррекции автономных средств навигации подвижных объектов, в котором для упрощения приемного тракта передачу кодовых сообщений (цифровой информации) осуществляют на различных частотах по одному радиоканалу связи путем формирования синхроимпульса и разрядов кода логический «0» и логическая «1», при этом передают импульсы, соответствующие одному разряду, разделенные во времени. 2 ил.

 

Изобретение относится к средствам коррекции навигационных систем подвижных (в частности, морских) объектов, нуждающихся в непрерывном или дискретном определении местоположения и пространственной ориентации (углы курса, крена и дифферента) в масштабе реального времени. В проведении коррекции нуждаются гироскопические системы (инерциальные навигационные системы и др.), а также измерители скорости (лаги) и курса (компасы, гирогоризонткомпасы), способные вырабатывать текущие значения параметров движения объекта в автономном режиме функционирования. Необходимость коррекции показаний этих систем вызывается снижением во времени точности выработки ими навигационных параметров в процессе автономного функционирования.

В настоящее время алгоритмы определения по спутникам местоположения и вектора скорости подвижного объекта основаны на измерениях дальности и скорости ее изменения от объекта до четырех и более среднеорбитных навигационных спутников, причем положение и скорость объекта определяются путем линеаризации измерений относительно расчетной траектории движения. Для определения скорости объекта по измерениям дальности до четырех и более среднеорбитных спутников к настоящему времени разработаны различные алгоритмы обработки измерительной информации (Единая система инерциальной навигации и стабилизации «Ладога-М» / Пешехонов В.Г. и др. Морская радиоэлектроника. 2003. - В. 1(4). - С.26-30 [1], патент RU №2241239 С2, 27.11.2004 [2], патент RU №2308681 С1, 20.10.2007 [3], патент RU №2374660 С2, 27.11.2009 [4], патент US №5570097 А, 29.10.1996 [5]).

Известные способы определения курса объекта с помощью спутников требуют либо пространственного разнесения по объекту нескольких антенн, либо вращения (с относительно большим радиусом) в горизонтальной плоскости одной антенны, либо, наконец, автоматического пеленгования спутников по азимуту и высоте с одновременным использованием данных автономных навигационных средств объекта об углах качки и курса объекта [1-5]. Реализация этих способов в реальных условиях встречает серьезные трудности.

Так в известной корректируемой системе инерциальной навигации и стабилизации (СИНС) Ладога-М [1] реализован классический способ и алгоритм функционирования инерциальной навигационной системы (ИНС) полуаналитического типа с коррекцией по сигналам спутниковой навигационной системы (СНС). В систему поступает следующая информация:

- скорость от лага Vл;

- грубый курс от гирокомпаса К0;

- координаты ψс, λс, скорость Vc и путевой угол К от приемника СНС.

Система имеет два рабочих режима:

- корректирующий режим (КР);

- автономный режим (АР).

В каждом запуске системы производится калибровка, которая продолжается 6-8 часов. Калибровка требует поступления внешних позиционных скоростных данных. Для КР используется информация от приемника СНС и лага, а в АР - только от лага. Описанной структуре системы соответствует способ, представляющий собой совокупность следующих приемов:

- измеряют три составляющие ускорения;

- принимают данные об углах качки и азимутальном угле (А);

- принимают информацию о координатах, скорости и путевом угле от приемника СНС;

- осуществляют начальную выставку и калибровку системы.

Процесс калибровки состоит в том, чтобы по внешним данным о координатах и скорости вычислить и скорректировать ошибки и воздействия, снижающие точность функционирования. Поскольку процесс выставки продолжается 6-8 часов, оперативная коррекция параметров ориентации изложенным способом не представляется возможной. Кроме того, в современных условиях функционирования СНС ГЛОНАС из-за ее недостаточной доступности и целостности система коррекции не обеспечивает нормальную работу СИНС «Ладога-М», а необходимость длительного сеанса обсервации по сигналам СНС ведет к опасности быть обнаруженным средствами наблюдения противника. Сокращение же длительности сеанса обсервации приводит к снижению точности выработки навигационных данных.

Для устранения недостатков известных технических решений [1-5] в части обеспечения коррекции параметров ориентации объекта предложен также известный способ определения местоположения объекта и параметров его движения по измеренным дальностям «объект-спутник» (патент RU №2448326С2, 20.04.2012 [6]). Суть способа (в отличие от традиционного подхода) в измерении дальностей до навигационных спутников в три близких момента времени. В основе этого способа лежит решение навигационной задачи методом Гаусса - методом преобразования совокупности угловых координат спутника к его радиусам-векторам в инерциальной системе координат. Известный способ спутниковой коррекции автономных средств навигации подвижных объектов [6] включает автономные средства измерения местоположения, скорости и курса объекта и приемник спутниковой навигационной системы, в котором в отличие от известного технического решения [1] выработка спутниковой системой навигационных параметров коррекции базируется на измерениях дальности от объекта до навигационных спутников в три близких (около 1 с) момента времени с возможностью использования только одного спутника для коррекции автономных средств навигации подвижных объектов.

Однако в известных способах передачи кодовых сообщений при передаче информации используются методы со скачкообразной перестройкой частоты (Прокис Джон, Цифровая связь, М.: Радио связь, 2000 г. - С.628-629 [7]), т.е. методы многоуровневой частотной манипуляции (MFSK, т.е. М-аrу frequency keying). Приемные устройства таких систем состоят из многоканальных приемников, настроенных на различные частоты. Это приводит к значительному усложнению аппаратуры связи.

Кроме того, на границе морская среда-атмосфера, характерной для судов и кораблей, среда, в которой распространяются радиосигналы, характеризуется значительной пространственно-временной изменчивостью, обуславливающая особый характер процессов передачи электромагнитных волн. Особенность распространения сигналов над морем проявляется в виде изменений амплитуды, фазы, времени и углов прихода и других параметров электромагнитного поля в точке приема. Одним из наиболее неприятных явлений, имеющих место при распространении сигналов, является многолучевость, проявляющаяся в конечном счете в виде мультипликативной помехи, приводящая к замираниям. Такая помеха в общем случае может значительно снижать достоверность приема сообщений.

Одним из способов, позволяющим эффективно бороться с ухудшением характеристик, вызванным замиранием, является применение сигналов переносчиков с расширением в спектральной и временной области. В частности, в радиосистемах передачи информации часто используются методы со скачкообразной перестройкой частоты [7], т.е. методы многоуровневой частотной манипуляции (MFSK, т.е. M-ary frequency keying). Приемные устройства таких систем состоят из многоканальных приемников, настроенных на различные частоты. Это приводит к значительному усложнению аппаратуры связи.

Задачей данного изобретения является разработка способа модуляции сигналов, позволяющего применять только один канал приема цифровой информации для всех рабочих частот, что значительно упростит приемное устройство, а также обеспечить повышенную помехоустойчивость при передачи радиосигналов в условиях мультипликативных помех.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе спутниковой коррекции автономных средств навигации подвижных объектов, включающем автономные средства измерения местоположения, скорости и курса объекта и приемник спутниковой навигационной системы, в котором выработка спутниковой системой навигационных параметров коррекции базируется на измерениях дальности от объекта до навигационных спутников в три близких (около 1 с) момента времени с возможностью использования только одного спутника для коррекции автономных средств навигации подвижных объектов, в котором в отличие от прототипа [6], передачу кодовых сообщений (цифровой информации) осуществляют на различных частотах по одному радиоканалу связи путем формирования синхроимпульса и разрядов кода логический «0» и логическая «1», при этом передают импульсы, соответствующие одному разряду, разделенные во времени. Сущность способа поясняется чертежами.

Фиг.1. Пример формирования кодовой посылки, состоящей из семи разрядов.

Фиг.2. Функциональная схема приемного устройства. Функциональная схема приемного устройства состоит из следующих основных узлов:

- усилителя-ограничителя 1, предназначенного для усиления и нормирования сигнала, поступающего на вход приемника с антенны;

- схемы квадратурного детектирования и фильтрации, состоящей из двух перемножителей 2 и 3, фильтров низкой частоты (ФНЧ) 4 и ФНЧ 5, генератора переменной частоты (ГЕН) 6 и схемы 7 принятия решения о наличии полезного сигнала на входе приемника;

- декодера 8 гидроакустической цифровой информации;

- схемы управления 9 частотой генератора ГЕН.

Принцип модуляции сигналов-переносчиков, т.е. сигналов, которые используются для передачи цифровой информации по радиоканалу связи, следующий.

Каждому двоичному разряду цифровых данных поставлен в соответствие сигнал, представляющий собой прямоугольный импульс длительностью, заполненный своей, отличной от других, несущей частотой. Причем логическому "0" присваиваются свои частоты, логической "1" - свои. Таким образом, цифровая информация передается различными частотами. Способ формирования сигналов, на примере семиразрядного двоичного кода, поясняется фиг.1. Здесь семиразрядное слово передается 14 различными частотами от F1 до F14. Вначале передачи формируется синхроимпульс Fсин. Теперь можно условно присвоить нечетные номера частот логическому 0, а четные номера логической 1. Тогда если первый разряд кода 0, то формируется F1, если 1, то F2; если второй разряд 0, то формируется F3, если 1, то F4 и т.д. и, наконец, если седьмой разряд 0, то формируется F13, если 1, то F14. Для того, чтобы при приеме данных не использовать два канала приемника, канала нулей и канала единиц, можно передавать импульсы, соответствующие одному разряду, разделенными во времени. Рассмотрим первый разряд, если его значение было 0, то через время Т от начала синхросигнала Fсин. формируется импульс с частотой F1, если значение разряда было 1, то импульс с частотой F2 формируется не на том временном участке, где формировался импульс с частотой F1, а позже. Место, где должен быть импульс с частотой F1 остается свободным. Такой же способ модуляции используется и для последующих разрядов.

Пример формирования посылки приведен на фиг.1.

Такой принцип модуляции сигналов-переносчиков с одновременным использованием помехоустойчивого кодирования позволяет практически полностью исключить влияние многолучевости распространения сигналов на качество приема информации и значительно упростить приемный тракт. На фиг.2 представлена функциональная схема приемного устройства.

Приемник выполнен по схеме оптимального квадратурного обнаружителя радиоимпульса со случайной фазой, который позволяет максимизировать отношение сигнал/шум и тем самым улучшить качество приема, повышая точность измерения дальности.

В отсутствии полезного сигнала приемник находится в дежурном режиме. На входы перемножителей 2 и 3 с генератора ГЕН 6 поступают непрерывные опорные напряжения Uоп с частотой Fсин, равной частоте заполнения импульса синхронизации, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90 градусов. Полоса пропускания ФНЧ 4 и 5 выбирается квазиоптимальной. Схема принятия решения 7 постоянно анализирует по заданному алгоритму выходные напряжения ФНЧ 4 и ФНЧ 5 us(t) и uc(t) соответственно. После прихода импульса синхронизации с частотой Fсин величины напряжений us(t) и uc(t) будут удовлетворять заданному критерию принятия решения. Схема сообщит об этом декодеру 8, подав на его вход импульс, фронт которого соответствует моменту появления полезного сигнала на входе приемника. Декодер 8, зафиксировав появление этого импульса, дает команду схеме управления 9 выключить Uоп. На входы перемножителей 2 и 3 поступает напряжение, равное 0 и прием не производится. Через время Т после приема первого импульса декодер дает команду схеме управления 9 включить опорные напряжения Uоп с частотой, равной частоте заполнения первого импульса информационного сигнала F1, которая соответствует логическому нулю первого разряда. Если сигнал с частотой F1 был принят, то декодер 8 принимает решение, чтобы принять ноль и переключает частоту опорного напряжения для приема сигнала с частотой F3, соответствующей логическому нулю второго разряда команды. Если же сигнал с частотой F1 принят не был, то декодер 8 переключает частоту опорного напряжения для приема сигнала с частотой F2, соответствующей логической единице первого разряда, и, приняв его, принимает решение, что была принята единица. После этого декодер 8 дает команду схеме управления 9 переключить частоту Uоп для приема второго разряда также, как и после приема логического нуля первого разряда. Эта процедура повторяется для каждого из семи разрядов команды, при которой частота опорного напряжения Uоп может меняться от F1 до F14. Пауза между приемом импульсов команды, т.е. когда опорное напряжение на перемножители 2,3 не подается, равна Тсек или 2Т в зависимости от того, какое логическое значение было присвоено каждому из разрядов. Если информационное слово было принято полностью, то декодер 8 идентифицирует его и посылает в буфер данных. Затем декодер 8 снова переключает ГЕН для приема синхроимпульса Fсин и прием информационных слов продолжается по выше описанному алгоритму. Количество частот и время Ткод выбирается большим, чем время корреляции замирания сигналов. Такой принцип модуляции сигналов переносчиков с одновременным использованием помехоустойчивого кодирования позволяет практически полностью исключить влияние реверберации и многолучевости распространения сигналов на качество приема информации и значительно упростить приемный тракт.

Вычислитель 1 выполнен на основе вычислительной платформы в виде системы на кристалле типа System on Chip (SoC) и состоит из процессора общего назначения, функции которого заключаются в решении навигационных уравнений и обслуживанием интерфейсов, и двух процессоров с векторно-матричными сопроцессорами, которые предназначены для полной программной обработки в реальном времени зарегистрированных сигналов.

Решение навигационных задач включает выработку поправок при анализе зарегистрированных сигналов в зависимости от скорости, курса, координат, углов бортовой и килевой качек, глубины под килем судна.

Процессоры с векторно-матричным сопроцессором (например, типа NM6403, NM6404) отличаются от процессоров общего назначения тем, что имеют дополнительный векторно-матричный сопроцессор с размером матрицы не менее 64x64, где аппаратно реализованы операции умножения с накоплением. Эти процессоры с векторно-матричным сопроцессором идеально подходят для цифровой фильтрации сигналов, умножения их отсчетов на весовые коэффициенты и накопление результатов измерений, а также для решения задачи вычисления корреляции входных сигналов, взаимнокорреляционной функции сигналов и их сопровождения по задержке.

Кроме того, на этом же кристалле (в составе вычислительной платформы) дополнительно реализуют блок предварительной обработки сигналов (БПОС), который выполняет функции аппаратной поддержки программной обработки сигналов. В БПОС реализованы цифровые режекторные фильтры узкополосных помех с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтры). Здесь же реализованы буферизация и когерентное накопление оцифрованных выборок сигналов на интервалах времени, задаваемых программно, схемы предварительной сортировки цифровых отсчетов сигнала и квадратор для построения частотной панорамы с использованием спектральных методов на основе алгоритма быстрого преобразования Фурье.

Кроме того, в вычислительной платформе, выполненной в виде SoC, размещают также аналого-цифровые преобразователи АЦП входных сигналов, необходимые для работы, блоки памяти оперативной и программ, интерфейсный блок, шины внутрисистемного обмена информацией. Приемник спутниковых сигналов может использовать сигналы навигационных систем и систем их поддержек GPS, ГЛОНАСС, GALILEO, SBAS и GBAS. Приемник спутниковых сигналов может быть функционально связан с датчиками измерения углов бортовой и килевой качки, что позволяет реализовать инерциальную измерительную систему, позволяющую определять угловые и линейные скорости и ускорения в месте установки приемника, а также курс судна и необходимые поправки, которые определяются в соответствии с алгоритмами прототипа [6], в котором выработка спутниковой системой навигационных параметров коррекции базируется на измерениях дальности от объекта до навигационных спутников в три близких (около 1 с) момента времени с возможностью использования только одного спутника для коррекции автономных средств навигации подвижных объектов.

Аппаратная реализация способа спутниковой коррекции автономных средств навигации подвижных объектов выполнена на микроэлементах вычислительной техники, имеющих промышленную применимость.

Источники информации

1. Единая система инерциальной навигации и стабилизации «Ладога-М» / Пешехонов В.Г. и др. Морская радиоэлектроника. 2003. - В.1(4). - с.26-30.

2. Патент RU №2241239 С2, 27.11.2004.

3. Патент RU №2308681 С1, 20.10.2007.

4. Патент RU №2374660 С2, 27.11.2009.

5. Патент US №5570097 А, 29.10.1996.

6. Патент RU №2448326 С2, 20.04.2012.

7. Прокис Джон, Цифровая связь, М.: Радио связь, 2000 г.- с.628 - 629.

Способ спутниковой коррекции автономных средств навигации подвижных объектов, включающий автономные средства измерения местоположения, скорости и курса объекта и приемник спутниковой навигационной системы, в котором выработка спутниковой системой навигационных параметров коррекции базируется на измерениях дальности от объекта до навигационных спутников в три близких (около 1 сек) момента времени с возможностью использования только одного спутника для коррекции автономных средств навигации подвижных объектов, отличающийся тем, что передачу кодовых сообщений (цифровой информации) осуществляют на различных частотах по одному радиоканалу связи путем формирования синхроимпульса и разрядов кода логический «0» и логическая «1», при этом передают импульсы, соответствующие одному разряду, разделенные во времени.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области навигации воздушного судна (ВС) и может быть использовано для коррекции навигационных систем BC по скорости, координатам и курсу. Технический результат - повышение точности коррекции навигационной системы ВС по курсу, координатам и скорости.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике коррекции позиционных и угловых относительных уходов навигационных систем (ОУНС) выносных подвижных носителей (ВН), повышения точности определения координат ВН, а также точности координат объектов, обнаруженных измерительными средствами (ИС) ВН.

Изобретение относится к средствам для обеспечения жизнедеятельности инвалидов по зрению, а именно предназначено для получения информации и облегчения ориентации незрячих людей в пространстве.

Изобретение относится к области комплексного контроля инерциальных навигационных систем управления подвижными объектами и, в частности, к средствам аппаратурно-безызбыточного контроля систем ориентации и навигации беспилотных и дистанционно пилотируемых летательных аппаратов, минимального веса, габаритов, энергопотребления, сложности и стоимости.

Изобретение относится к области картографии и может быть использовано в качестве информационной базы при управлении движением различных транспортных средств и пеших групп, использовании автоматизированной системы управления войсками, планировании и проведении полевых исследований и туристических маршрутов.

Изобретение относится к геодезии, в частности к способам топогеодезической подготовки боевых действий ракетных войск и артиллерии сухопутных войск. Способ автоматизированного формирования локальных геодезических сетей высокого класса точности, включает в себя определение с помощью навигационной системы (НС) координат, дирекционных углов на ориентирные направления пунктов локальных геодезических сетей, закрепление полученных данных на местности постоянными или временными центрами, составление списков координат на каждый позиционный район с дальнейшей топогеодезической привязкой позиций, пунктов, постов, При создании локальных геодезических сетей (ЛГС) на первоначальном этапе выполняется в автономном режиме начальное ориентирование и определение начальных координат НТС комплектом бортового оборудования с дальнейшим вводом в бортовой вычислитель НТС значений начальных данных как вручную, так и автоматически, на втором этапе формируется район работ, где должна быть создана ЛГС, для чего в бортовой вычислитель с внешнего устройства производится загрузка пакета цифровых карт местности (ЦКМ) и выбираются необходимые файлы с ЦКМ, на третьем этапе производится прокладка маршрута на ЦКМ в соответствии с предполагаемой конфигурацией ЛГС, на четвертом этапе производится движение НТС в соответствии с проложенным маршрутом, во время которого происходит автоматическое определение координат пунктов создаваемой ЛГС, точки ЛГС при необходимости закрепляются на местности центрами с наружными знаками и для них определяются дополнительные ориентиры и особые условия состояния маршрута, для повышения точности производится коррекция НС по данным аппаратуры спутниковой навигации (АСН), либо при кратковременных остановках НТС при помощи ориентиров с известными координатами, на пятом этапе для сгущения пунктов ЛГС автоматически определяются геодезические данные точек на ЦКМ, отмеченных курсором оператора, на шестом этапе производится представление данных по сформированной ЛГС в печатном виде или электронном с возможностью их автоматизированной передачи по каналам связи объектам автоматизированной системы управления войсками (АСУВ).
Изобретение относится к навигационной технике и может быть использовано для зрительной навигации на акваториях. Сущность: на устройстве для навигации программируют временную диаграмму проблесков.

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к методам и средствам проведения испытаний систем топопривязки и навигации, устанавливаемым на шасси наземных транспортных средств.

Изобретение относится к области навигации, а более конкретно к измерению параметров волнения посредством устройств, представляющих собой радиотехническое неконтактные измерители.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к навигации летательных аппаратов (ЛА), и может быть использовано при осуществлении навигации ЛА, включая посадку на взлетно-посадочную полосу (ВПП). Технический результат заключается в повышении надежности и точности определения координат ЛА. Для этого комплексный способ навигации объединяет спутниковый и радиотехнический дальномерный способы навигации на основе наземных радиомаяков (НРМ), при этом прием сигналов спутников проводят как на борту ЛА, так и на ряде наземных НРМ, в том числе на НРМ у ВПП. На НРМ непрерывно уточняют базовые координаты, определяют дифференциальные поправки (ДП) к координатам и ДП к псевдодальностям, формируют пакет корректирующей информации (КИ) с упомянутыми ДП, погрешностями их определения, вычисленными данными тропосферной рефракции и уточненными базовыми координатами НРМ. По запросу с ЛА НРМ излучает по дальномерному каналу сигнал с КИ, включающей ДП только в виде ДП к координатам. На ЛА вычисляют навигационные параметры с учетом КИ, производят комплексную обработку данных и непрерывную сравнительную оценку погрешностей. При достижении зоны аэродрома и посадке, в случае меньшего значения погрешности по спутниковому способу, режим формирования последовательности запросных дальномерных сигналов ряда НРМ переводят в режим запроса только одного НРМ, расположенного у ВПП, при этом на ЛА в составе КИ передают ДП только в виде ДП к псевдодальностям. По откорректированным псевдодальностям вычисляют уточненные координаты ЛА. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 прил.

Изобретение относится к военной технике, а именно к способам функционирования мобильных комплексов навигации и топопривязки в условиях взаимодействия в автоматизированной системе управления войсками (АСУВ), и может быть использовано для решения задач топогеодезической подготовки боевых действий Сухопутных войск. Топопривязчик включен в систему информационного обмена АСУВ и связан с автоматизированными рабочими местами (АРМ) объектов АСУВ, информационный обмен осуществляется по унифицированному протоколу обмена объектов АСУВ высокоточной навигационно-временной информацией, а в режиме контрольно-корректирующей станции - сформированными дифференциальными поправками, полученными в результате анализа качества навигационных полей космических навигационных систем (КНС) ГЛОНАСС и GPS, в связи с этим взаимодействие ССПД топопривязчика со средствами связи объектов АСУВ осуществляется за счет применения однотипных технических средств, обеспечивающих их техническую и информационную совместимость путем автоматизированного взаимообмена сообщениями, построенными по единой структуре с использованием единых правил формализации и единых оперативно-тактических понятий, в соответствии с планом распределения информации, на основе которого осуществляется передача информации по сети от абонента-источника до абонента-получателя, цифровая топогеодезическая информация представлена в виде цифровой картографической базы данных, содержащей информацию о местности, координаты точек локальной геодезической сети, созданной топопривязчиком, данные об оперативной обстановке, наносимые должностными лицами органов управления АСУВ, оперативную базу данных о реальном маршруте движения и взаимном расположении элементов боевого порядка, работа топопривязчика в режиме контрольно-корректирующей станции осуществляется в двух основных режимах: в режиме оперативной передачи информации и в режиме постобработки накопленных данных от космических аппаратов (КА) КНС ГЛОНАСС и GPS для последующей дифференциальной коррекции. Технический результат заключается в формировании способа функционирования топопривязчика в составе автоматизированной системы управления войсками, обеспечивающего в автоматизированном режиме определение и передачу объектам АСУВ топогеодезической и корректирующей информации по каналам системы связи и передачи данных. 1 ил.

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано для определения местоположения и управления движением автономных необитаемых подводных аппаратов с инерциальной навигационной системой и средствами технического зрения. Технический результат - повышение точности. Для достижения данного результата при движении автономного необитаемого подводного аппарата по заданной траектории выделяют один или несколько заранее неизвестных неподвижных подводных объектов, обнаруженных средствами технического зрения, оценивают их координаты и на основе полученных данных уточняют свое собственное положение при дальнейшем движении.

Изобретение относится к системам привязки местоположения. Технический результат заключается в повышении точности кодирования местоположения. Система содержит кодер, базу данных для сохранения предварительно кодированных местоположений и результатов предыдущих попыток при кодировании этих местоположений, система при приеме местоположения, которое должно быть кодировано, сначала запрашивает базу данных, чтобы установить то, формирует ли его часть или является ли идентичным местоположение или его часть местоположению, ранее сохраненным в рамках упомянутой базы данных, причем система возвращает или ранее кодированное местоположение или его часть в случае, если кодирование уже осуществлено, либо, альтернативно, передает местоположение непрерывного пути в кодер, вывод которого в любом случае сохраняется в упомянутой базе данных вместе с этим местоположением непрерывного пути. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 21 ил., 55 табл.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам персональной навигации (пешеходной, автомобильной и пр.), и может быть использовано при решении задач локальной навигации (мининавигации). Технический результат - получение наиболее полной и достоверной информации о географических координатах объекта. Для этого на основании полученной инерциальной информации вычисляют по алгоритмам аналитического гиро-горизонт-широт-компасирования географической широты и параметров ориентации основания объекта: курс, тангаж и крен. При этом в дополнение к двум каналам инерциальных измерений формируют третий канал на основе идентификации магнитных свойств основания объекта, измерения вектора напряженности магнитного поля Земли (МПЗ), его коррекции и сравнения оценок векторов напряженностей МПЗ. 3 ил.

Изобретение относится к навигационным системам. Технический результат заключается в повышении защиты обновляемых картографических данных. Система содержит навигационный блок, работающий с использованием картографических данных, и носитель записи, подсоединяемый к и отсоединяемый от навигационного блока, в которой носитель записи имеет перезаписываемую область данных, в которой записываются картографические данные, и неперезаписываемую область управления, в которой записывается идентификационная информация носителя. Информация права обновления включает в себя информацию, относящуюся к праву обновления картографических данных, записанных на носителе записи, и необходимую для обновления картографических данных, записывается в области данных. Информация права обновления считывается из области данных и удаляется из этой области данных при первом доступе к данным упомянутого носителя записи посредством навигационного блока, и должный срок обновления карты, созданный на основе считанной информации права обновления, записывается в память навигационного блока вместе с идентификационной информацией упомянутого носителя, считанной из области управления. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для определения планово-высотного положения подземного магистрального трубопровода. Способ включает пропуск внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода, регистрацию и запись параметров движения, вычисление координат оси трубопровода в наземном пункте обработки. На трассе стационарно размещают устройства для определения планово-высотного положения, выполняют их геодезическую привязку с помощью спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС базовыми и подвижной станциями относительно реперов. На устройствах для определения планово-высотного положения устанавливают блоки связи с внутритрубным инспектирующим прибором, вводят в них координаты геодезической привязки, передают блоками связи корректирующие сигналы внутритрубному инспектирующему прибору. Затем накопленные данные внутритрубного прибора и геодезические координаты деформационных марок устройств для определения планово-высотного положения передают в наземный пункт обработки. Технический результат: повышение точности определения координат оси магистрального подземного трубопровода. 4 ил.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) с использованием комплексного способа навигации, функционально объединяющего инерциальный способ навигации и спутниковый способ навигации, и может быть использовано при осуществлении навигации ЛА, в том числе навигации высокодинамичных ЛА в сложных навигационных условиях, характеризующихся повышенным уровнем изменчивости состава рабочего созвездия навигационных спутников. Способ состоит в том, что между входной и выходной обработками данных инерциальных датчиков и спутникового приемника с использованием для комплексной обработки фильтра Калмана производят промежуточную обработку, учитывающую ориентацию ЛА в пространстве. Она включает: формирование данных рабочего созвездия на основе уточненного положения ЛА и информации об ориентации ЛА, альманахе спутников, диаграмме направленности антенны спутникового приемника, а также формирование корреляционной матрицы ошибок измерений спутникового приемника на основе данных рабочего созвездия спутников. Предложен вариант способа, в котором в промежуточной обработке проводят выбор рабочего созвездия спутников, формирование векторов направления на спутники, определяют весовые коэффициенты спутников, сопоставляя направления на спутники и диаграмму направленности антенны спутникового приемника, и формируют корреляционную матрицу ошибок спутникового способа с учетом весовых коэффициентов и отношений сигнал/шум для спутников рабочего созвездия. Предложен вариант способа с целевым управлением поиском рабочего созвездия спутников. Результатом использования способа является оценивание координат ЛА с большей точностью и непрерывностью. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к блокам ориентации. Устройство содержит вращающийся трансформатор, блок датчиков первичной информации, АЦП, вычислительную машину, формирователь внешнего интерфейса, микроконтроллер с АЦП, нуль-орган, узел гальванической развязки, синхронизатор и два канала преобразования, каждый из которых содержит переключатель и последовательно соединенные буфер, подключенный ко входу нуль-органа, инвертор, компаратор, выход которого подключен к микроконтроллеру и входу управления переключателя, выход которого подключен ко входу АЦП, встроенного в микроконтроллер, а входы подключены ко входу и выходу инвертора. При этом вход буфера одного канала подключен к синусной обмотке вращающегося трансформатора. Вход буфера другого канала подключен к косинусной обмотке вращающегося трансформатора. Вход узла гальванической развязки подключен к источнику внешнего опорного напряжения, питающего обмотку возбуждения вращающегося трансформатора, входящего в состав пилотажно-навигационного комплекса. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей блока ориентации интегрированной системы резервных приборов. 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может использоваться в системах индикации состояния полета летательного аппарата (ЛА). Технический результат - повышение точности. Для этого сначала устанавливают резервный блок ориентации на приборную панель согласно точкам крепления, затем с помощью коммутирующего устройства выводят на ЖК экран, через технологический кадр в меню, режим «установка резервного блока ориентации», в процессе которого вычислитель автоматически сравнивает значения углов по крену и тангажу, формируемые резервным блоком ориентации со значениями углов основной системы, полученными по внешнему интерфейсу, а их разности вводит в ПЗУ резервного блока ориентации, а при отсутствии информации о значении углов по внешнему интерфейсу резервный блок ориентации устанавливают по креноскопу с минимальными отклонениями от нулевого положения на приборную панель ЛА, расположенного на горизонтальной плоскости, с помощью коммутирующего устройства выводят на ЖК экран, через технологический кадр в меню, режим «автономная выставка», инициируя автономную выставку, в процессе которой углы крена и тангажа, вычисленные резервным блоком ориентации, вводят в ПЗУ и используют впоследствии для вычисления вертикали в процессе работы. 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-02-10 2014-02-08T11:34:22
Наверх