Устройство для определения пространственной ориентации объекта


 


Владельцы патента RU 2547840:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) (RU)

Изобретение относится к измерительным системам и может быть использовано для определения пространственной ориентации подвижного объекта. Достигаемый технический результат - повышение точности определения пространственной ориентации объекта путем использования всей энергии сигнала от каждого из N элементов антенной решетки на всем измерительном интервале за счет формирования единого группового сигнала. Указанный результат достигается за счет использования дополнительных модуляторов, сумматора и демодулятора, при этом производится дополнительная модуляция сигнала от каждого элемента антенной решетки своей кодовой модуляционной последовательностью и формирование в сумматоре единого, группового сигнала, обрабатываемого в едином приемном тракте, что исключает погрешности из-за неидентичности при использовании нескольких приемных каналов и нескольких аналого-цифровых преобразователей. Разделение группового сигнала на сигнал от каждого из N элементов антенной решетки происходит на низкой частоте в ходе цифровой обработки в демодуляторе, при этом происходит анализ принятых сигналов на наличие помех и их исключение из группового сигнала путем формирования минимальной чувствительности диаграммы направленности антенной решетки в направлении прихода помех. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники, в частности к радионавигации, и может быть использовано для определения пространственной ориентации и местоположения подвижного объекта.

Известно устройство по заявке DE №3540212, содержащее не менее двух антенн, расположенных на одной прямой и соединенных с первым переключателем, последовательно соединенные усилитель высокой частоты, преобразователь частоты, ограничитель, перемножающее устройство, считывающее устройство, счетчик и второй переключатель, последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты на два и накопитель, выход которого соединен с вторым входом перемножающего устройства, выход управляемого генератора соединен с вторым входом считывающего устройства, фазоизмеритель, выход которого соединен с решающим блоком, тактовый генератор, выходы которого соединены с входами управления первого и второго переключателей, выходы второго переключателя соединены с входами каналов фазовой регулировки, причем число каналов равно количеству антенн пеленгатора, а каждый канал фазовой регулировки содержит первый и второй перемножители, входы которых соединены между собой и являются входами каждого канала, выходы перемножителей соединены с входами первого и второго сумматоров, выходы которых соединены с входами третьего перемножителя, выход которого подключен к последовательно соединенным фильтру, генератору преобразованной частоты и устройству фазового сдвига, выход которого соединен со вторым входом второго перемножителя, второй вход первого перемножителя соединен с выходом генератора преобразованной частоты, выходы первого и второго сумматоров одного из каналов фазовой регулировки соединены через квадраторы с входами третьего сумматора, выход которого соединен с третьим переключателем, выходы которого через первый и второй фильтры нижних частот соединены с блоком управления генератором, выход которого соединен с входом управляемого генератора, выходы генераторов преобразованной частоты первого и второго каналов фазовой регулировки соединены с входами фазоизмерителя.

Данное устройство обеспечивает ориентирование объекта в пространстве за счет измерения фазовых сдвигов сигналов, принимаемых от спутников радионавигационной системы на разнесенные антенны. При этом сигналы от всех антенн последовательно преобразуются в одном приемном тракте, поступая на него через переключатель, управляемый тактовым генератором.

Таким образом, в данном устройстве узлы приемного тракта вносят одинаковые погрешности в сигнал от каждой антенны, которые могут быть учтены при дальнейшей обработке.

Недостатком данного устройства является уменьшение времени доступа к сигналам антенн на интервале измерения, что означает потерю энергии сигнала, уменьшение отношения сигнал/шум, а следовательно, возрастание случайной составляющей погрешности измерения. Также данное устройство не обладает защитой от любой помехи, попавшей в частотную полосу приема антенн, что делает устройство неработоспособным в условиях воздействия помех.

Известно устройство по патенту RU №2425393 [1], обладающее функцией определения пространственной ориентации объекта, содержащее N разнесенных в пространстве отдельных антенн, N малошумящих усилителей, N модуляторов, сумматор, блок обработки группового сигнала, формирователь модуляционных последовательностей и демодулятор группового сигнала, причем каждые соответствующие из N антенн, малошумящий усилитель и модулятор соединены последовательно, выход каждого из N модуляторов подключен к соответствующему входу сумматора, который последовательно соединен с приемным каналом, блоком обработки группового сигнала, демодулятором группового сигнала и вычислителем направления, вход формирователя модуляционных последовательностей является вторым выходом приемного канала, а каждый из N его выходов соединен с управляющим входом соответствующего модулятора и с соответствующим управляющим входом демодулятора группового сигнала, где N≥3.

Данное устройство обеспечивает ориентирование объекта в пространстве за счет вычисления разности фаз прихода сигнала одного и того же спутника на разнесенные в пространстве антенны. Оно позволяет использовать всю энергию сигнала, поэтому имеет практически максимально возможное отношение сигнал/шум при минимальной случайной погрешности и малую систематическую погрешность за счет обработки сигналов всех спутников путем преобразования их в групповой сигнал в одном блоке обработки.

Недостатком данного устройства является отсутствие блоков анализа наличия и последующего исключения (компенсации) из принятого сигнала помех, попадающих в полосу приема антенн, а также невозможность формирования избирательных диаграмм направленности для формирования минимумов чувствительности диаграмм направленности антенн в направлении прихода помех. Это делает устройство неработоспособным в условиях воздействия помех, попадающих в полосу приема антенн.

Ближайшим к заявляемому техническому решению является устройство для определения пространственной ориентации объекта по сигналам Глобальной навигационной системы GPS в условиях воздействия помех (патент US №6598009), содержащее блок антенной решетки с аналоговыми трактами приема и обработки сигналов по числу элементов решетки, блок равносигнальных угловых измерений, на вход которого подаются оцифрованные сигналы из трактов приема и обработки сигналов блока антенной решетки, блок определения пространственной ориентации, входом соединенный с выходом блока равносигнальных угловых измерений, а его выход является выходом данных о пространственной ориентации объекта. Также в известное устройство входит блок адаптивной компенсации, последовательно соединенный с GPS-приемником, выход которого является выходом данных о местоположении объекта, его скорости и системном времени, а его входом является навигационный сигнал, очищенный от помех в блоке адаптивной компенсации, входом которого также являются оцифрованные сигналы из трактов приема и обработки сигналов блока антенной решетки.

В данном устройстве определение пространственной ориентации происходит путем вычисления угловых направлений прихода сигнала от GPS-спутников, координаты которых, характер движения и уровни излучаемых сигналов известны. А подавление помехи, за которую принимаются все сигналы, больше определенного уровня, попавшие в полосу приема антенн, производится путем формирования минимальной чувствительности диаграммы направленности в направлении прихода такой помехи с помощью адаптивной обработки сигнала, принятого каждым элементом антенной решеткой и вычислением угла прихода помехи. Подробное описание работы устройства приведено [2].

К недостаткам известного устройства следует отнести наличие нескольких приемных трактов обработки сигналов по числу элементов антенной решетки, которое может составлять до нескольких десятков и более, что существенно усложняет устройство, повышает его габариты и стоимость, а реальная неидентичность разных каналов приводит к дополнительным погрешностям в определении параметров пространственной ориентации объекта. Наличие такого же числа неидентичных аналого-цифровых преобразователей (АЦП), которыми заканчивается каждый тракт приема и обработки сигналов (причины: технологический разброс параметров АЦП, запаздывание прихода тактовой частоты на разные АЦП и др.), также вносит дополнительную фазовую и амплитудную погрешности в сигнал от антенн. Таким образом, даже при эффективном подавлении помех данное устройство не может обеспечить низкую погрешность определения не только пространственной ориентации, но и стандартных параметров навигации - местоположения и скорости объекта. Также известным устройством нет возможности обеспечить прием сигналов от другой Глобальной навигационной системы - ГЛОНАСС.

В основу изобретения положена задача повышения точности определения пространственной ориентации объекта по сигналам навигационных спутников ГЛОНАСС/GPS в условиях воздействия помех путем формирования диаграммы направленности с минимальной чувствительностью в направлении прихода помехи и использования всей энергии сигнала от каждого элемента антенной решетки на всем измерительном интервале за счет формирования единого группового сигнала, обрабатываемого в одном приемном канале, когда количество элементов антенной решетки N.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для определения пространственной ориентации объекта, содержащее антенную решетку с N элементами, N малошумящих усилителей, блок равносигнальных угловых измерений, блок определения пространственной ориентации, блок адаптивной компенсации и блок приема и обработки сигналов, включающий опорный генератор, синтезатор частоты, преобразователь частоты, полосовой фильтр, усилитель промежуточной частоты, фильтр низкой частоты, аналого-цифровой преобразователь и систему автоматической регулировки усиления, согласно изобретению введены блок обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS, N модуляторов, сумматор, формирователь модуляционных последовательностей и демодулятор группового сигнала, причем каждые соответствующие из N элементов антенной решетки, малошумящих усилителей и модуляторов соединены последовательно, выход каждого из N модуляторов подключен к соответствующему входу сумматора, который последовательно соединен с преобразователем частоты, полосовым фильтром, усилителем промежуточной частоты, фильтром низкой частоты, аналого-цифровым преобразователем и демодулятором группового сигнала, вход формирователя модуляционных последовательностей является выходом блока синтезатора частот блока приема и обработки сигналов, а каждый из N его выходов соединен с управляющим входом соответствующего модулятора и с соответствующим управляющим входом демодулятора группового сигнала, вторые входы преобразователя частоты и аналого-цифрового преобразователя являются соответствующими выходами блока синтезатора частоты, второй выход аналого-цифрового преобразователя является входом системы автоматической регулировки усиления, выходом подключенной к второму входу усилителя промежуточной частоты, каждый из N выходов демодулятора группового сигнала соединен с соответствующими N входами блоков равносигнальных угловых измерений и адаптивной компенсации, выход блока равносигнальных угловых измерений соединен с соответствующим входом блока определения пространственной ориентации, первый выход которого соединен с соответствующим входом блока равносигнальных угловых измерений, а второй выход соединен с соответствующим входом блока адаптивной компенсации, первый выход блока адаптивной компенсации соединен с входом блока равносигнальных угловых измерений, а второй выход соединен с входом блока обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS, первый выход которого является выходом устройства с данными о координатах и скорости объекта, второй выход блока обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS подключен к соответствующим входам блоков равносигнальных угловых измерений и определения пространственной ориентации, третий выход которого является выходом устройства с данными о пространственной ориентации объекта.

Преимущества предлагаемого технического решения заключаются в использовании канала приема и обработки сигналов с одним трактом обработки сигнала (за счет введения в устройство N модуляторов и сумматора), что приводит к повышению точности измерения информационных параметров за счет исключения погрешности из-за неидентичности нескольких трактов обработки сигнала. Также предлагаемое устройство подавляет любые помехи, отличные по структуре (уровню сигнала, виду модуляции, углу прихода и др.) от сигналов навигационных спутников ГЛОНАСС или GPS, за счет формирования адаптивной диаграммы направленности с минимальной чувствительностью в направлении прихода помехи и с максимальной - в направлении прихода сигналов от навигационных спутников ГЛОНАСС или GPS. При этом за счет обработки сигнала в одном тракте определение параметров сигнала и помехи происходит с большей точностью, что приводит к более точному формированию адаптивных диаграмм направленности и, следовательно, к лучшему подавлению помех, эквивалентному повышению отношения сигнал/шум. Результат действия всех вышеперечисленных факторов приводит к повышению точности главного результата работы предлагаемого устройства - определения пространственной ориентации объекта.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для определения пространственной ориентации объекта содержит антенную решетку 1 с N элементами, каждый из которых последовательно соединен с соответствующим малошумящим усилителем (МШУ) 21…2N и модулятором (Мод.) 31…3N. Управляющим входом каждый из N модуляторов 31…3N соединен с соответствующим из N выходов формирователя модуляционных последовательностей 4, а выходом каждый из N модуляторов 31…3N подключен к соответствующему входу сумматора 5. Выходом сумматор 5 соединен с последовательно соединенными преобразователем частоты (ПЧ) 6, полосовым фильтром (ПФ) 7, усилителем промежуточной частоты (УПЧ) 8, фильтром низких частот (ФНЧ) 9, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 10 и демодулятором группового сигнала 11. Второй вход ПЧ 6 соединен с одним из выходов синтезатора частот (СЧ) 12, другой выход которого соединен с управляющим входом формирователя модуляционных последовательностей 4, а третий выход - с управляющим входом (АЦП) 10. Управляющие входы демодулятора группового сигнала 11 соединены с управляющими входами соответствующих модуляторов 31…2N и также подключены к соответствующим N выходам формирователя модуляционных последовательностей 4. N выходов демодулятора группового сигнала 11 являются соответствующими входами блока адаптивной компенсации 13 и блока равносигнальных угловых измерений 14. Выход блока равносигнальных угловых измерений 14 подключен к входу блока определения пространственной ориентации 16, один выход блока адаптивных измерений 13 подключен к входу блока обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS 15, а другой - к входу блока равносигнальных угловых измерений 14. Один выход блока обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS является выходом устройства с параметрами местоположения и скорости объекта, а второй выход подключен к входам блоков равносигнальных угловых измерений 14 и определения пространственной ориентации 16. Один выход блока определения пространственной ориентации 16 подключен к входу блока адаптивной компенсации 13, а другой выход - к блоку равносигнальных угловых измерений 14. Третий выход блока определения пространственной ориентации 16 является выходом устройства с параметрами пространственной ориентации объекта. Выход опорного генератора (ОГ) 17 является входом СЧ 12. АЦП 10 своим вторым выходом соединен с системой автоматической регулировки усиления (АРУ) 18, выход которой соединен с управляющим входом УПЧ 8.

Работает устройство следующим образом.

Сигналы, излучаемые радионавигационными спутниками систем ГЛОНАСС или GPS, принимаются элементами антенной решетки 11…1N и через МШУ 21…2N подаются на модуляторы 31…3N. На управляющие входы модуляторов 31…3N с формирователя модуляционных последовательностей 4 подаются кодовые последовательности, в качестве которых должны использоваться взаимно ортогональные импульсные последовательности (например, коды Уолша, меандры кратных частот и т.д.). Модулированные (кодированные) сигналы элементов антенной решетки суммируются в сумматоре 5 в единый (групповой) сигнал и далее обрабатываются в блоке приема и обработки сигнала, где групповой сигнал преобразуется на промежуточную частоту в ПЧ 6, пригодную для перехода на цифровую обработку, фильтруется в ПФ 7 с учетом частот и частотных полос сигналов ГЛОНАСС и GPS, усиливается в УПЧ 8 с системой АРУ 18 для поддержания требуемого динамического диапазона, отфильтровывается от высокочастотных составляющих в ФНЧ 9 и преобразуется в цифровую форму в АЦП 10. Имеющийся в блоке приема и обработки сигналов СЧ 12 формирует сигнал требуемой частоты для преобразования группового сигнала элементов антенной решетки на промежуточную частоту в блоке ПЧ 6, а также тактовую частоту, поступающую на формирователь модуляционных последовательностей 4 и на АЦП 10. Для обеспечения разделения сигналов от элементов антенной решетки 11…1N в демодуляторе группового сигнала 11 производится демодуляция группового сигнала набором последовательностей, идентичных модулирующим кодам, использованным перед суммированием сигналов. Демодулированные сигналы, имеющие цифровую форму, подаются в блок адаптивной компенсации 13, где производится ряд операций (весовая обработка, интегральное накопление сигналов от элементов антенной решетки и учета информации об угле прихода сигнала и помехи от блока равносигнальных угловых измерений 14). Затем происходит суммирование полезного сигнала (сигналов ГЛОНАСС и GPS) от элементов антенной решетки и подавление помех (за счет вычитания сигналов, отличных по структуре от сигналов ГЛОНАСС и GPS) от элементов антенной решетки [2], что эквивалентно формированию диаграммы направленности антенной решетки с минимальной чувствительностью в направлении прихода помехи (и с максимальной чувствительностью в направлении прихода сигнала от спутников ГЛОНАСС или GPS), что позволяет подать очищенный сигнал на блок определения навигационных параметров (координат местоположения и скорости объекта) по системам ГЛОНАСС и GPS в блок обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS 15. Также демодулированные сигналы из демодулятора группового сигнала 11 подаются на блок равносигнальных угловых измерений 14, где определяются углы прихода всех сигналов и помех относительно плоскости антенной решетки. Далее, с использованием информации о пространственном положении помех (из блока равносигнальных угловых измерений 14) и о пространственном положении навигационных спутников, от которых получены сигналы (из блока обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS 15), в блоке определения пространственной ориентации 16 происходит вычисление углового положения плоскости антенной решетки, а следовательно, и объекта, с которым антенная решетка жестко связана, с повышенной точностью и помехоустойчивостью (в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом).

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает определение пространственной ориентации объекта с повышенной точностью относительно известного технического решения за счет исключения систематической погрешности при приеме источников навигационного радиосигнала на разные элементы антенной решетки и обработки их в разных приемных трактах, обусловленной неидентичностью приемных трактов обработки сигналов разных элементов антенной решетки, в том числе и неидентичностью аналого-цифровых преобразователей, использующихся при переводе сигналов в цифровую форму. При этом случайная погрешность как минимум не ухудшается по сравнению с известным способом, так как в предлагаемом устройстве не появляются перерывы в наблюдении сигнала от одного источника, т.е. сохраняется максимально возможное отношение сигнал/шум за счет использования всей поступающей энергии сигнала. А за счет дальнейшей адаптивной обработки и формирования диаграммы направленности антенной решетки с минимальной чувствительностью в направлении прихода помех при подавлении этих помех предлагаемое устройство имеет большее отношение сигнал/шум по сравнению с устройствами с отдельными антеннами и без применения адаптивной к помехам обработкой сигналов.

Используемые в устройстве узлы и блоки могут быть реализованы по следующим схемам. Формирователь модуляционных последовательностей может быть выполнен в виде готового цифрового узла, генерирующего сигналы, например, с кодами Уолша с соответствующим числом выходов [3]. Малошумящие усилители, модуляторы, сумматор, преобразователь частоты, полосовой фильтр, усилитель промежуточной частоты с системой АРУ и фильтр низкой частоты могут быть выполнены в соответствии с описанными, например, в [3, 4]. Демодулятор группового сигнала, блоки адаптивной компенсации, равносигнальных угловых измерений, определения пространственной ориентации и обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS могут быть реализованы на базе стандартной микро-ЭВМ, например портативного профессионального ноутбука любого известного производителя с аналого-цифровым преобразованием на входе и программно реализованной цифровой обработкой сигнала в соответствии с алгоритмом из [2] и известным алгоритмом обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS, где по измеренным псевдодальностям определяются координаты и скорость объекта в данный момент времени, а по измеренным углам прихода сигналов от разных навигационных спутников, координаты которых в данный момент времени известны, вычисляется пространственная ориентация объекта путем решения элементарной тригонометрической задачи [5].

Для определения пространственной ориентации по сигналам навигационных систем ГЛОНАСС и GPS с погрешностью в единицы угловых минут в условиях воздействия помех в известном устройстве должно быть значительное количество элементов в антенной решетке, что приводит к существенному увеличению габаритов и стоимости блоков приема и обработки сигналов, при этом из-за существенной неидентичности отдельных трактов приема значительно снижается точность определения пространственной ориентации (например, фильтры на ПАВ, применяемые в приемном тракте в качестве полосовых фильтров, имеют разброс параметра, характеризующего задержку сигнала, на уровне десятков наносекунд, что приводит к существенным ошибкам привязки временного момента определения угла прихода сигнала спутника и, соответственно, к ошибке определения углового положения объекта). Предлагаемое устройство позволяет с минимальными аппаратными затратами повысить на порядок и более точность измерения углов прихода сигналов от спутников и, соответственно, снизить погрешность определения направления на спутник, а также пространственной ориентации объекта. Причем определение в предлагаемом устройстве производится по сигналам двух систем навигации ГЛОНАСС и GPS. В этом также заключается технико-экономический эффект предлагаемого устройства по сравнению с известными.

Источники информации

1. Патент RU №2425393, опубл. 27.07.2011, бюл. №21.

2. Патент US №6598009, опубл. 22.07.2003.

3. Цифровые радиоприемные системы: Справочник / Под ред. М.И. Жодзишского. М.: Радио и связь, 1990.

4. Амплитудно-фазовая конверсия / Под ред. Г.М. Крылова. М.: Связь, 1979.

5. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / B.C. Шебшаевич, П.П. Дмитриев, Н.В. Иванцевич и др. / Под ред. B.C. Шебшаевича. - М.: Радио и связь, 1993.

Устройство для определения пространственной ориентации объекта, содержащее антенную решетку с N элементами, N малошумящих усилителей, блок равносигнальных угловых измерений, блок определения пространственной ориентации, блок адаптивной компенсации и блок приема и обработки сигналов, включающий опорный генератор, выходом соединенный с синтезатором частоты, преобразователь частоты, полосовой фильтр, усилитель промежуточной частоты, фильтр низкой частоты, аналого-цифровой преобразователь и систему автоматической регулировки усиления, отличающееся тем, что в него введен блок обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS, N модуляторов, сумматор, формирователь модуляционных последовательностей и демодулятор группового сигнала, причем каждые соответствующие из N элементов антенной решетки, малошумящих усилителей и модуляторов соединены последовательно, выход каждого из N модуляторов подключен к соответствующему входу сумматора, который последовательно соединен с преобразователем частоты, полосовым фильтром, усилителем промежуточной частоты, фильтром низкой частоты, аналого-цифровым преобразователем и демодулятором группового сигнала, вход формирователя модуляционных последовательностей является выходом блока синтезатора частот блока приема и обработки сигналов, а каждый из N его выходов соединен с управляющим входом соответствующего модулятора и с соответствующим управляющим входом демодулятора группового сигнала, вторые входы преобразователя частоты и аналого-цифрового преобразователя являются соответствующими выходами блока синтезатора частоты, второй выход аналого-цифрового преобразователя является входом системы автоматической регулировки усиления, выходом подключенной к второму входу усилителя промежуточной частоты, каждый из N выходов демодулятора группового сигнала соединен с соответствующими N входами блоков равносигнальных угловых измерений и адаптивной компенсации, выход блока равносигнальных угловых измерений соединен с соответствующим входом блока определения пространственной ориентации, первый выход которого соединен с соответствующим входом блока равносигнальных угловых измерений, а второй выход соединен с соответствующим входом блока адаптивной компенсации, первый выход блока адаптивной компенсации соединен с входом блока равносигнальных угловых измерений, а второй выход соединен с входом блока обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS, первый выход которого является выходом устройства с данными о координатах и скорости объекта, второй выход блока обработки сигналов ГЛОНАСС/GPS подключен к соответствующим входам блоков равносигнальных угловых измерений и определения пространственной ориентации, третий выход которого является выходом устройства с данными о пространственной ориентации объекта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля воздушного, наземного и морского пространства с использованием прямых и рассеянных подвижными объектами радиосигналов, излучаемых множеством неконтролируемых и контролируемых передатчиков радиоэлектронных систем различного назначения.

Изобретение относится к сетям беспроводной связи. Технический результат состоит в устранении потерь ортогональности при передачах поднесущих.

Изобретение относится к поддержке определения местоположения, относящегося к мобильной станции. Технический результат состоит в более эффективном осуществлении поддержки определения местоположения, относящегося к мобильной станции, способной использовать множественные сети связи.

Изобретение относится к области навигации движущихся объектов и может быть использовано при построении различных систем локации, предназначенных для определения местоположения движущихся объектов (ДО), управления их движением и обеспечения навигации ДО.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении различных радиолокационных систем, предназначенных для управления движением летательных аппаратов.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах мобильной связи. Технический результат состоит в повышении точности и надежности позиционирования внутри зданий, допускающего размещение внутри помещений большого количества позиционирующих передающих устройств, не требующего серьезных изменений спутниковых навигационных приемников или иных компонентов, содержащихся в мобильных устройствах, таких как, например, смартфон, а также в недопущении помех существующим навигационным приемникам.

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для поиска чёрного ящика после катастрофы самолета. Чёрный ящик (2) с сигнализацией содержит блок (5) генераторов звука и электромагнитных волн, блок (6) электропитания, рычаг-переключатель (7), камеру 8 сжатого воздуха, резиновую камеру (9), парашют (11), гибкую антенну (12), нишу (13), звукоизлучатель (14), кабель-трос (15), разъем (16), штепсель, розетку, строп, ручку крана и трубы воздухопровода.

Изобретение относится к области определения местоположения пользователя в беспроводной сети. Технический результат заключается в реализации назначения изобретения.

Изобретение относится к области маркшейдерско-геодезического мониторинга и может быть использовано для обеспечения безопасности разработки месторождений нефти и газа.

Изобретение относится к способам обработки радиолокационных изображений (РЛИ). Достигаемый технический результат - повышение быстродействия обработки РЛИ.

Изобретение относится к мобильной связи. Технический результат заключается в обеспечении пользователя терминала информацией, позволяющей определить маршрут к месту назначения. Пользовательский терминал генерирует информацию положения пользовательского терминала, генерирует информацию распознавания места назначения, связывается с аналогичным терминалом и определяет, соответствует ли информация распознавания места назначения первой эталонной информации. В случае соответствия информации распознавания места назначения первой эталонной информации, пользовательский терминал передает информацию распознавания места назначения и информацию положения к аналогичному терминалу.7 з. п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к управлению помехами в беспроводных сетях связи и, более конкретно, к поддержке сигнализации, связанной с глушением опорных сигналов (RS) для снижения помех в беспроводных сетях связи, которые осуществляют передачу опорных сигналов, например, для измерения местоположения. Техническим результатом является упрощение сигнализации, требующейся для того, чтобы управлять или обозначать схему глушения, использующуюся в интересующих сотах, обеспечивают преимущественную основу для распространения схем глушения среди сот (20), устранить потребность в предварительно определенных схемах глушения и потребность обнаружения глушения вслепую устройствами (14) беспроводной связи, такими как UE. Настоящее изобретение обеспечивает схему глушения для передач опорных сигналов в виде алгоритма, определенного, по меньшей мере, комбинацией из последовательности глушения и опорной точки. События глушения для данной соты (20) беспроводной сети связи таким образом разграничиваются от другой соты путем использования другой последовательности глушения, другой опорной точки или обоих. Кроме этого, настоящее изобретение предусматривает использование общей последовательности глушения или опорной точки по всем сотам (20), причем события глушения разделяются между сотами (20) через использование различных опорных точек (в случае общей последовательности глушения) или через использование различных последовательностей глушения (в случае общей опорной точки) или различных последовательностей и различных опорных точек. 6 н. и 36 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к системам радиоконтроля для определения местоположения источников радиоизлучения. Достигаемый технический результат - определение пространственных координат местоположения стационарных источников радиоизлучений (ИРИ) одним стационарным и одним (или двумя) мобильным постом радиоконтроля. Способ основан на использовании измерений постами радиоконтроля значений уровней сигналов на каждой из назначенных частот в трех точках пространства и преобразовании в мультипликативные функции разностей их обратных отношений и разностей отношений расстояний от точек измерения до источника радиоизлучения. Для обработки составленных мультипликативных функций указанных разностей отношений рассмотрен дихотомический способ. В его основе лежит принцип последовательного определения параметров местоположения ИРИ: широты - Xi, долготы - Yi и высоты - Zi по критерию поиска минимума разностей отношений расстояний местоположения ИРИ до точек измерения, не расположенных на одной прямой, и соответствующих обратных отношений величин измеренных уровней сигналов. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к системам радиоконтроля для определения местоположения источников радиоизлучения. Достигаемый технический результат - определение пространственных координат местоположения стационарных источников радиоизлучений (ИРИ) одним мобильным постом радиоконтроля. Способ основан на использовании измерений мобильным постом радиоконтроля значений уровней сигналов на каждой из назначенных частот в трех точках пространства и преобразовании в попарную мультипликативную разность их обратных отношений и отношений расстояний от точек измерения до источника радиоизлучения. Для обработки составленных мультипликативных разностей указанных отношений предложен дихотомический способ. В его основе лежит принцип последовательного определения параметров местоположения ИРИ: широты - Xi, долготы - Yi и высоты - Zi по критерию поиска минимума разностей отношений расстояний местоположения ИРИ до точек измерения, не расположенных на одной прямой, и соответствующих обратных отношений величин измеренных уровней сигналов. 3 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения местоположения источников импульсных радиоизлучений. Достигаемый технический результат - определение пространственных координат местоположения источников радиоизлучений (ИРИ) тремя стационарными постами. Способ основан на использовании измерений значений моментов прихода сигналов на три радиоконтрольных поста, два из которых являются стационарными, а один (или два) - мобильными. На основе измеренных моментов прихода сигналов вычисляют разности времени распространения сигналов от ИРИ, формируют определитель Кэли-Менгера размерностью 5×5, раскрывают его, получая полное уравнение четвертой степени. Численное решение этого уравнения дает значения расстояний от источника до постов и на основе пропорциональной зависимости отношений расстояний от поста до ИРИ и соответствующих им отношений величин запаздывания импульсных сигналов получить все сочетания мультипликативных разностей этих отношений. Обработка мультипликативных разностей отношений выполняется дихотомическим методом или методами ускоренного спуска. 5 ил.

Изобретение относится к области навигации движущихся объектов. Достигаемый технический результат - повышение точности навигации. Указанный результат достигается за счет того, что в способе используют эталонную карту местности как априорную информацию о навигационном поле, выбирают участок местности (мерный участок), находящийся в пределах эталонной карты, составляют текущую карту путем вычисления плановых координат мерного участка на основе измерений дальностей с помощью многолучевого режима измерения при помощи радиоволн, находящихся в двух ортогональных плоскостях и излучаемых в виде лучей, из которых первым излучают центральный, а потом - левые и правые боковые относительно центрального, при этом центральный луч перпендикулярен направлению движения движущихся объектов, плоскости лучей повернуты вокруг центрального луча на угол равный 45 градусов относительно направления движения движущихся объектов. Затем определяют разности результатов многолучевых измерений наклонных дальностей, определяют углы эволюции движущихся объектов по азимуту, крену и тангажу в динамике на основе анализа значений доплеровских частот, возникающих при измерениях дальностей по каждому лучу. Значение и знак углов азимута, крена и тангажа при каждом цикле измерений дальностей определяются изменением положения измеренного массива доплеровских частот относительно массива доплеровских частот, соответствующего нулевым значениям углов азимута, крена и тангажа. Вычисляют высоты движущихся объектов в координатах мерного участка в точке определения местоположения движущихся объектов в плановых координатах мерного участка. Сравнивают значения плановых координат текущей и эталонной карт. Вычисляют слагаемые показателя близости для всех возможных положений движущегося объекта. Проводят поиск экстремума показателя близости. Вычисляют сигнал коррекции траектории движения. Управляют движением движущихся объектов путем коррекции их местоположения по трем координатам эталонной карты (плановые координаты и высота) в координатах мерного участка за время движения движущихся объектов над мерным участком. 6 ил.

Изобретение относится к системам радиоконтроля для определения местоположения источников импульсного радиоизлучения. Достигаемый технический результат - определение координат местоположения источников радиоизлучений (ИРИ) тремя стационарными постами. Способ основан на использовании измерений на радиоконтрольных постах значений разности величин запаздывания сигналов на каждой из назначенных частот и пропорциональной зависимости отношений расстояний от поста до источника радиоизлучения и соответствующих им отношений величин запаздывания импульсных сигналов. Для обработки переданных на базовый пост сигналов предложен дихотомический мультипликативный разностно-относительный способ определения координат местоположения. В его основе лежит принцип последовательного определения параметров местоположения ИРИ: широты - Xi и долготы - Yi по критерию поиска минимума произведения попарных разностей отношений расстояний местоположения ИРИ до постов радиоконтроля, не расположенных на одной прямой, и соответствующих отношений величин запаздывания сигналов, измеренных на постах. 5 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах навигации. Технический результат состоит в повышении точности позиционирования. Для этого способ содержит передачу информации о возможностях радиодоступа UE (S30) и/или информации о возможностях узла радиосети (S10) в узел 54 позиционирования. Передача информации о возможностях радиодоступа UE либо является незапрошенной, либо инициируется посредством запроса (S20). Информация о возможностях радиодоступа UE может быть передана из CN-узла (S31), из RN-узла (S32) или из UE (S33), и информация о возможностях RN-узла принимается из самого RN-узла (S10). Узел 54 позиционирования поддерживает позиционирование UE 51 на основе принимаемой информации о возможностях радиодоступа UE и/или информации о возможностях узла радиосети. 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к области радионавигации. Техническим результатом является повышение точности определения местонахождения с использованием двухмерных датчиков на промышленном транспортном средстве. Предложены способ и система, включающие: обработку по меньшей мере одного входного сообщения от множества датчиков, причем указанное по меньшей мере одно входное сообщение содержит информацию, относящуюся к наблюдаемым деталям окружающей обстановки; получение измерений положения, связанных с промышленным транспортным средством, в соответствии по меньшей мере с одним входным сообщением датчика, причем множество датчиков включает двухмерный лазерный сканер и по меньшей мере один другой датчик, выбранный из группы, состоящей из одометра, ультразвукового датчика, компаса, акселерометра, гироскопа, инерциального измерительного блока и датчика изображений; и обновление состояния транспортного средства с использованием измерений его положения. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является локализация узла в беспроводной сети. Упомянутый технический результат достигается тем, что принимают сигналы местоположения, передаваемые маяками, причем сигналы местоположения содержат информацию о местоположениях соответствующих маяков; обнаруживают соответствующие интенсивности принимаемого сигнала принимаемых сигналов местоположения; получают информацию о разных уровнях сигнала, на которых могут осуществлять передачу маяки; изучают принимаемые сигналы местоположения; определяют уровни сигнала, используемые каждым из маяков для передачи сигналов местоположения, на основании изучения принимаемых сигналов; вычисляют расстояние до каждого из маяков на основании обнаруженных интенсивностей сигнала и определенных уровней сигнала; и локализуют узел посредством принимаемой информации о местоположении и вычисляемых расстояний. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх