Комплекс для персональной навигации

Авторы патента:

G01C21/34 - поиск маршрута; указание маршрута

Владельцы патента RU 2574309:

Закрытое акционерное общество "Алгонт" (RU)

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для навигации и ориентации в геологии, военном, автомобильном деле, туризме и альпинизме. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого в комплекс введены приемник спутниковых навигационных систем, а также микроконтроллер, который на основе выходных данных гравиметра-акселерометра, гироскопа-тахометра и магнитометра вычисляет текущие координаты методом расчета расстояния во время отсутствия достоверных навигационных данных с выхода приемника спутниковых навигационных систем. При этом лазерный дальномерно-угломерный прибор и переносная радиостанция подключены к микроконтроллеру переносного навигационного прибора, вторая радиостанция и ЭВМ командира служат для приема и передачи вычисленных навигационных данных об удаленном объекте через переносную радиостанцию по радиоканалу на радиостанцию средства поражения. 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам персональной автономной навигации и ориентации, и может быть использовано для навигации и ориентации в геологии, военном, автомобильном деле, туризме и альпинизме.

Известно «Навигационное устройство, встроенное в одежду», содержащее размещенные на одежде и связанные между собой электрически приемный блок, служащий для приема и обработки сигналов глобальных навигационных спутниковых систем и формирования навигационной информации, блок питания, средство для включения-выключения устройства и дисплей с экраном для отображения навигационной информации патент РФ на изобретение №2429524, МПК⁶ G06F 9/00, опубл. 27.07.2009.

Известен военный ГЛОНАСС/GPS навигатор «Грот-М», содержащий блок электронный со встроенной навигационной антенной, внешнюю навигационную антенну, устройство зарядное, блок питания, запасной блок аккумуляторов. Навигатор обеспечивает определение текущих координат, путевую скорость и курс движения потребителя по сигналам космических навигационных систем (КНС) ГЛОНАСС и GPS, решение сервисных задач, вычисление дирекционного угла, запоминание отдельных точек и маршрутов движения.

Известна также малогабаритная навигационная аппаратура ГЛОНАСС/GPS «Бриз-КМ-РВ», содержащая приемник навигационный, антенну выносную, устройство зарядное, запасной блок аккумуляторов (техническое описание «Бриз-КМ», сайт ЗАО «КБ НАВИС»).

Данная аппаратура позволяет определять координаты удаленного объекта только с использованием засечки объекта с 2-х точек, координаты которых определяются по системам ГЛОНАСС и GPS путем определения дирекционных углов ориентированного направления на удаленный объект. Также эта аппаратура не позволяет определять координаты удаленного объекта с одной точки измерения и измерять навигационные параметры (координаты, курс и скорость движения) движущихся объектов, не позволяет определять местоположение оператора в условиях отсутствия приема сигналов систем ГЛОНАСС/GPS.

К недостаткам вышеуказанного аналога относятся то, что контроллер не обеспечивает возможностей расширения вводов-выводов, а также не обеспечивает контроля параметров окружающей среды (температура, давление, внешние механические воздействия), кроме того, оснащение его жидкокристаллическим дисплеем и клавиатурой увеличивает его стоимость.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является «Устройство для персональной навигации и ориентации» на основе переносной измерительно-вычислительной системы индивидуального пользования с тремя каналами автономных измерений и обработки информации - гравиметрическим, тахометрическим и магнитометрическим, каждый из которых выполнен по схеме последовательного соединения датчиков первичной информации через аналого-цифровой преобразователь интерфейса с соответствующими вычислителями блока обработки информации, соединенными, в свою очередь, с устройствами вывода информации, при этом датчики первичной информации, входящие в состав блока датчиков информации, выполнены на основе трехкомпонентных блоков гравиметров-акселерометров, гироскопов-тахометров и магнитометров, при этом в блок информации в магнитометрический канал дополнительно введены вычислители калибровок и погрешностей монтажа магнитометров, вычислитель параметров магнитного поля основания, вычислитель грубой и точной начальной выставки основания, вычислители вариаций сигналов магнитометров и текущих координат, соединенных между собой последовательно, а также вычислители параметров геомагнитного поля, функций чувствительности и координат базовой и контрольных точек маршрута, соединенные со всеми тремя каналами автономных измерений, при этом все вычислители выполнены на основе микросхем с шестнадцатиразрядной сеткой.

Патент РФ на ПМ №134633, МПК G01C 23/00, опубл. 2013.11.20.

К техническому результату относится расширение функциональных возможностей комплекса за счет введения в его схему микроконтроллера и подключенных к нему лазерного дальномерно-угломерного прибора и переносной радиостанции.

Достижение указанного результата обеспечивается за счет того, что комплекс для персональной навигации включает переносной навигационный прибор на основе измерительно-вычислительной системы индивидуального пользования с тремя каналами автономных измерений и обработки информации гравиметрическим, тахометрическим и магнитометрическим способом. При этом в схему устройства включены гравиметр-акселерометр, гироскоп-тахометр и магнитометр. Переносной навигационный прибор снабжен клавиатурой и дисплеем с экраном для отображения навигационной информации.

Кроме того, в комплекс введен приемник спутниковых навигационных систем, а также микроконтроллер, который на основе выходных данных гравиметра-акселерометра, гироскопа-тахометра и магнитометра вычисляет текущие координаты методом расчета расстояния во время отсутствия достоверных навигационных данных с выхода приемника спутниковых навигационных систем. Также в комплекс введены лазерный дальномерно-угломерный прибор и переносная радиостанция, которые подключены к микроконтроллеру переносного навигационного прибора. В свою очередь комплекс содержит вторую радиостанцию и ЭВМ командира, которые служат для приема и передачи вычисленных навигационных данных об удаленном объекте через переносную радиостанцию по радиоканалу на радиостанцию средства поражения.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно:

введение в схему комплекса микроконтроллера обеспечивает на основе выходных данных гравиметра-акселерометра, гироскопа-тахометра и магнитометра вычисление текущих координат методом расчета расстояния во время отсутствия достоверных навигационных данных с выхода приемника спутниковых навигационных систем;

введение в схему комплекса лазерного дальномерно-угломерного прибора и переносной радиостанции, а также второй радиостанции и ЭВМ командира, обеспечивают прием и передачу вычисленных навигационных данных об удаленном объекте через переносную радиостанцию по радиоканалу на радиостанцию ЭВМ командира и средства поражения.

Следовательно, функциональные возможности комплекса расширяются за счет обеспечения измерения координат удаленного объекта с одной точки, измерения навигационных параметров (координаты, курс и скорость движения) движущихся объектов, измерения координат оператора и удаленного объекта в условиях неуверенного приема сигналов спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS/Galileo, определения направления на географический Север (электронный компас) при любом положении прибора, оперативной передачи навигационных данных по радиоканалу на ЭВМ командира и на средства поражения.

Комплекс для персональной навигации поясняется схемами на фиг. 1 и 2.

Фиг. 1 - Комплекс для персональной навигации (схема переносного навигационного прибора).

Фиг. 2 - Комплекс для персональной навигации (общая блок-схема).

Комплекс для персональной навигации согласно фиг. 1 и 2 содержит переносной навигационный прибор 1, содержащий микроконтроллер 2, связанный с приемником спутниковых навигационных систем 3, и гравиметром-акселерометром 4, гироскопом-тахометром 5 и магнитометром 6, с помощью которых микроконтроллер 2 по их выходным данным вычисляет текущие координаты методом расчета расстояния во время отсутствия достоверных навигационных данных с выхода навигационного приемника 3. Переносной навигационный прибор снабжен клавиатурой 7 и дисплеем 8 с экраном для отображения навигационной информации.

Кроме того, в комплекс введен лазерный дальномерно-угломерный прибор 9 и переносная радиостанция 10, которые также подключены к микроконтроллеру 2 переносного навигационного прибора 1, а также комплекс содержит вторую радиостанцию 11 и ЭВМ командира 12, которые служат для приема и передачи вычисленных навигационных данных об удаленном объекте 13 через переносную радиостанцию 10 по радиоканалу на радиостанцию средства поражения 14.

Комплекс для персональной навигации работает следующим образом: переносной навигационный прибор 1 определяет собственные текущие координаты, которые высвечиваются на его дисплее 8, на котором также отображается местоположение на карте местности. Собственные координаты могут определяться по сигналам спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo, а в отсутствие приема спутниковых сигналов, с помощью встроенного комплекта прецизионных инерциальных датчиков (гравиметра-акселерометра 4, гироскопа-тахометра 5 и магнитометра 6), выполненных, с целью обеспечения малых габаритов и веса, на основе микроэлектромеханических микросхем. При помощи лазерного дальномерно-угломерного прибора 9 измеряются расстояние до удаленного объекта 13, азимут и угол места относительно точки измерения. Дальномерно-угломерный прибор 9 подключается к переносному навигационному прибору по стандартному стыку, например, RS-232. На основе полученных от дальномера полярных координат объекта относительно точки измерения, навигационный прибор производит пересчет координат объекта в заданных системах координатах СК-95, СК-42, WGS-84.

Полученные данные поступают на переносной навигационный прибор 1, где осуществляется вычисление координат удаленного объекта 13. Далее по радиоканалу координаты объекта передаются на ЭВМ командира 12 или средства поражения 14 (артиллерия, вертолет). Для определения направления на магнитный Север используются данные магнитометра и акселерометра, что позволяет компенсировать наклон прибора. Для определения направления на географический Север учитываются значения магнитного склонения в данной местности.

Предлагаемое в качестве изобретения техническое решение позволяет расширить функциональные возможности комплекса за счет обеспечения измерения координат удаленного объекта с одной точки, измерения навигационных параметров (координаты, курс и скорость движения) движущихся объектов, измерения координат оператора и удаленного объекта в условиях неуверенного приема сигналов спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS/Galileo, определения направления на географический Север (электронный компас) при любом положении прибора, оперативной передачи навигационных данных по радиоканалу на ЭВМ командира и на средства поражения.

Комплекс для персональной навигации, включающий переносной навигационный прибор на основе измерительно-вычислительной системы индивидуального пользования с тремя каналами автономных измерений и обработки информации гравиметрическим, тахометрическим и магнитометрическим способом, при этом в схему устройства включены гравиметр-акселерометр, гироскоп-тахометр и магнитометр, кроме того, переносной навигационный прибор снабжен клавиатурой и дисплеем с экраном для отображения навигационной информации, отличающийся тем, что в комплекс введен приемник спутниковых навигационных систем, а также микроконтроллер, который на основе выходных данных гравиметра-акселерометра, гироскопа-тахометра и магнитометра вычисляет текущие координаты методом расчета расстояния во время отсутствия достоверных навигационных данных с выхода приемника спутниковых навигационных систем, кроме того, в комплекс введен лазерный дальномерно-угломерный прибор и переносная радиостанция, которые подключены к микроконтроллеру переносного навигационного прибора, а также комплекс содержит вторую радиостанцию и ЭВМ командира, которые служат для приема и передачи вычисленных навигационных данных об удаленном объекте через переносную радиостанцию по радиоканалу на радиостанцию средства поражения.

Изобретение относится к планированию маршрута для транспортного средства. Система для планирования мультимодального маршрута поездки, включающая в себя компьютер транспортного средства с процессором и запоминающим устройством, выполненным принимать входную информацию о начальном и конечном пунктах маршрута; прокладывать несколько предварительных маршрутов между начальным и конечным пунктом через различные промежуточные пункты.

Способ проводки морских и речных судов по заданному курсу // 2556309

Изобретение относится к области навигации и предназначено для обеспечения портов, судоходных каналов, водных путей рек, озер и морей надежным навигационным средством, позволяющим осуществлять автоматическую проводку судов в сложных навигационных условиях.

Способ формирования маршрута движения транспортного средства на дорожной сети // 2551294

Изобретение относится к области автоматизированного управления движением транспортных средств (ТС). Способ заключается в автоматическом формировании маршрута движения (МД) ТС с минимизацией последствий воздействия неблагоприятных факторов на участников движения.

Способы, устройства и картографические базы данных для прокладки "зеленого" маршрута // 2523192

Изобретение относится к способам и навигационным устройствам для определения маршрута перемещения из первого местоположения во второе местоположение, имеющего относительно низкие затраты.

Определение экономного маршрута транспортного средства // 2501088

Изобретение относится к системе определения экономного маршрута транспортного средства. Техническим результатом является определение кратчайшего маршрута, вывод маршрута оптимального по расходу топлива.

Способ определения местоположения из кодированных данных, представляющих его // 2490714

Изобретение относится к средствам определения местоположения из упорядоченного списка точек привязки местоположения, представляющих узлы на цифровой карте. .

Способ определения оптимального маршрута и устройство // 2484533

Изобретение относится к выбору маршрута движения транспортных средств с учетом загруженности участков дорог. .

Способ и система управления транспортными потоками и устройство мониторинга дорожной ситуации // 2477527

Навигационная система и способ поиска маршрута // 2445577

Изобретение относится к области измерительного приборостроения и может найти применение в навигационных системах для поиска оптимальных маршрутов перемещения подвижных объектов.

Способ определения оптимального маршрута транспортного средства // 2444794

Изобретение относится к области автоматизированного управления движением транспортных средств (ТС). .

Навигационная система и способ штурманского сопровождения движения // 2589381

Изобретение относится к области навигации. Технический результат - обеспечение штурманского сопровождения движения транспортного средства на бездорожной местности. Навигационная система содержит: устройство для предоставления картографической информации и вычислительное устройство для выработки навигационной информации, используемой для штурманского сопровождения движения. Вычислительное устройство выполнено с возможностью: построения для географического района, находящегося в стороне от оцифрованной улично-дорожной сети, сетки, содержащей узловые точки; определения, посредством предоставленной картографической информации, параметров движения для перемещений между узловыми точками сетки, причем один параметр движения относится к характеристике сопротивления движению транспортного средства от одной узловой точки сетки до соседней с ней узловой точки сетки; нахождения, посредством указанных параметров движения, пути движения через несколько узловых точек сетки; и выработки, на основании найденного пути движения, навигационной информации. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ построения маршрута передвижения на пересеченной местности // 2594374

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в автоматизированной системе управления войсками и поисково-спасательными командами при управлении движением разнотипных транспортных средств по пересеченной местности. Технический результат - повышение достоверности построения маршрута, а также снижение времени на построение маршрута с использованием векторных карт. Для достижения результата введены новые операции: оценка пересечения участка маршрута с линейным препятствием, анализ преодоления линейных препятствий, исключение дуг из графа возможных маршрутов при невозможности преодоления препятствия, расчет приведенного веса с учетом преодоления линейных препятствий, учет разнородности среды при оценке приведенного веса дуги; применен алгоритм А-звезда. 6 ил.

Способ предполетной навигации авиапассажиров в аэропорте // 2602668

Изобретение относится к области использования технологии дополненной реальности. Технический результат - повышение скорости и точности ориентации авиапассажира при демонстрации ему трехмерного маршрута следования к выходу на посадку со сложной пространственной геометрией. Способ предполетной навигации авиапассажиров в аэропорте, включающий размещенные в пассажирских зонах аэропорта информационные киоски со сканерами бар-кодов посадочных талонов, сенсорными экранами и процессорами, соединенные с информационной системой аэропорта, демонстрирующие в режиме ожидания на экране приглашение поднести посадочный талон к сканеру для получения информации о маршруте следования к выходу на посадку, отсылающие распознанный код информационной системе аэропорта и получающие от нее информацию о номере выхода на посадку и времени посадки, демонстрация пассажиру маршрута следования к выходу на посадку, который имеет пространственную геометрию с перемещениями между этажами аэропорта, производится с использованием трехмерной компьютерной модели аэропорта в режиме дополненной реальности с возможностью одновременного позиционирования на разных уровнях по высоте, оснащенной круговыми фотопанорамами и связанной с информационными системами аэропорта для показа пассажиру актуальных данных в реальном масштабе времени как элементов трехмерной модели.

Способ и система для навигации с использованием связанных географических регионов // 2607417

Изобретение относится к области навигации. Техническим результатом является эффективный расчет навигационного маршрута. Система навигационного наведения содержит, по меньшей мере, устройство конечного пользователя со средствами для ввода мест назначения и приема инструкций по наведению или для прокладки маршрута, базу данных карт, содержащую дороги и, при необходимости, интересующие места (POI), устройство для определения положения транспортного средства, такое как система глобального позиционирования, сервер или другой блок памяти и обрабатывающие элементы, средства для обеспечения связи между устройством конечного пользователя и сервером, базу данных таблиц поиска узловых пар (NPLUT), которая изначально частично или полностью заполнена решениями в явном виде для каждой узловой пары и которая содержит решения в явном виде между каждым потенциальным входным узлом и каждым потенциальным выходным узлом каждого ограниченного географического региона (BGR), интересующего конечного пользователя, и навигационное программное ядро, постоянно размещенное на сервере и выполненное с возможностью: создания ограниченных географических регионов (BGR), имеющих размер, который обеспечивает возможность навигационных решений в явном виде в пределах границ указанного ограниченного географического региона (BGR), идентификации узловых пар для каждого ограниченного географического региона (BGR), которые могут оказаться частью потенциального решения, и оптимизации навигационного решения на основании зависимой переменной, заданной пользователем, и независимых переменных, которые по существу составляют часть базы данных решений. 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ обработки поискового запроса пользователя и сервер // 2608882

Изобретение относится к области компьютерной техники, а именно к обработке поискового запроса пользователя, относительно интересующих объектов. Технический результат – эффективная обработка поискового запроса пользователя, связанного с географическим положением. Способ обработки поискового запроса пользователя, связанного с электронным устройством, включающий получение поискового запроса, определение указания, связанного с географическим положением, которое, в свою очередь, связано с пользователем, определение указания, связанного со сценарием, который содержит данные, определяющие последовательность событий; создание результирующего набора, связанного с поисковым запросом, посредством определения процессором сервера указания, связанного с первым интересующим объектом, на основе анализа данных, связанных с первым интересующим объектом, указания, связанного с географическим положением, указания, связанного со сценарием, определения процессором сервера указания, связанного со вторым интересующим объектом, на основе анализа данных, связанных со вторым интересующим объектом, указания, связанного с географическим положением, указания, связанного со сценарием, формирования процессором сервера результирующего набора, содержащего указание первого интересующего объекта и указание второго интересующего объекта, сохранения на постоянном машиночитаемом носителе информации, доступном серверу, результирующего набора, инициирование отображения электронным устройством результирующего набора пользователю. 2 н. и 36 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ имитации траекторий движения объектов // 2617144

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в тренажерах подготовки операторов локационных станций. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата положение и геометрическое представление траектории движения объекта в пространстве плавно комплексируется из последовательно сопрягаемых сегментов с наглядными графическими интуитивными изменениями их формы и кривизны, расчетом параметрических уравнений движения в каждом сегменте по трем координатам x(t), y(t), z(t) зоны обзора локационной станции в функции безразмерного параметра t∈[0;1] с преобразованием его при различных законах изменений линейной скорости движения в функцию от аргумента - линейно-нарастающего временного интервала реального времени tp воспроизведения траектории путем определения проходимого по сегментам пути S(tp), вычисления в соответствии с обратной функцией значений t(S) в каждом сегменте и последующим вычислением в блоке расчета координат по параметрическим уравнениям движения значений текущих декартовых координат объекта. Геометрическая форма каждого сегмента общей траектории движения выстраивается на основе итерационного изменения расположения координат n опорных точек ({Pi}={xi, yi, zi}, i=0, …, n-1) опорной ломаной линии кривой Безье сегмента с n узлами с исключением критических перегрузок при максимальных линейных скоростях движения. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Система и способ снижения вырабатываемых транспортным средством выбросов углекислого газа и способ работы составного моторного транспортного средства // 2625402

Первичное (6) транспортное средство перевозит вторичное (7) транспортное средство, производящее меньшие или нулевые выбросы СО2, например автомобиль или велосипед. Имеются средство (20) иммобилизации первичного (6) транспортного средства, если вторичное (7) транспортное средство удалено из него, средство (20) хранения данных касательно использования первичного (6) и вторичного (7) транспортных средств, средство (12) пользовательского интерфейса для отображения информации касательно использования первичного (6) и вторичного (7) транспортных средств и средство рекомендаций пользователю для предоставления информации касательно потенциальных возможностей для использования вторичного (7) транспортного средства. Снижаются выбросы СО2 в атмосферу за счет стимулирования использования вторичного транспортного средства. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Способ управления движением транспортных средств, устройство и система для его реализации // 2631752

Группа изобретений относится к области управления движением транспортных потоков, а более конкретно к способу, устройству и системе для управления движением транспортных средств. В способе соединяют посредством объединенной сети клиентские устройства участников дорожного движения, имеющие блок позиционирования и навигации, с сервером, имеющим модуль нахождения оптимальных рекомендаций построения маршрута для каждого участника дорожного движения, соединенный с модулем осуществления двусторонней связи с клиентскими устройствами. Отправляют на сервер данные, соответствующие параметрам предполагаемого маршрута. Находят оптимальные рекомендации построения маршрута для каждого участника. Отправляют вычисленную рекомендацию на клиентское устройство, а также к устройствам и системам, реализующим способ. Согласно изобретению создают базу данных персональных данных и всех маршрутов всех участников дорожного движения, производят идентификацию участников дорожного движения по ней и находят оптимальные рекомендации построения маршрута для каждого участника дорожного движения путем формирования предложения общего транспортного средства для участников дорожного движения, у которых по меньшей мере частично совпадают маршруты движения. Устройство и система реализуют указанный способ. Достигается уменьшение количества транспортных средств, участвующих в дорожном движении, следовательно, повышается средняя скорость движения транспортных средств. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ и устройство для обработки информации о дорожном движении // 2634365

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение для обработки информации о дорожном движении. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого осуществляют: сбор информации о текущем местоположении движущегося транспортного средства; отслеживание величины изменения заданного параметра блокирования в текущем местоположении транспортного средства, если текущее местоположение не является заданным местоположением препятствия; передача на заданный сервер информации о текущем местоположении и о величине изменения заданного параметра блокирования, если величина изменения заданного параметра блокирования выходит за пределы заданного диапазона. В результате водители могут в режиме реального времени получать точную информацию о находящихся на пути препятствиях и могут заблаговременно на нее реагировать, снижая скорость движения или выбирая обходной маршрут. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 17 ил.

Способ постановки транспортного средства на стоянку и система для его выполнения // 2638587

Изобретение относится к вспомогательным электронным системам транспортных средств, а именно к системам автоматической парковки. Способ постановки транспортного средства на стоянку заключается в том, что выполняют калибровку значения скорости колеса транспортного средства на основании измеренной длины снаружи транспортного средства и паркуют транспортное средство на основании откалиброванного значения скорости колеса. Обеспечивается автоматическая парковка с дополнительной информацией о колесах. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.