Система дистанционного контроля за транспортировкой высокотехнологичных строительных модулей
Владельцы патента RU 2619200:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАСУ") (RU)
Изобретение относится к дистанционному контролю за транспортировкой высокотехнологичных строительных модулей. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информацией между контролируемыми трейлерами и пунктом контроля. Система содержит датчики 1, 2, элемент И 3, блок 4 кодирования, передатчик 5, генератор 13, фазовый манипулятор 14, усилитель 15 мощности, приемопередающую антенну 16, приемную антенну 33, приемник 34 GPS-сигналов, микропроцессор 35, дуплексер 36, перемножители 37, 38, 53, 54, фильтры 40, 56, фазоинверторы 57, 58, блок 59 вычитания, демодуляторы 51, 52 ФМН-сигналов; приемник 6, дешифратор 7, блоки 8 и 32 регистрации, элемент 9 запрета, формирователь 10 длительности импульсов, приемную антенну 17, усилитель 18 высокой частоты, блок 19 поиска, гетеродин 20, смеситель 21, усилитель 22 промежуточной частоты, амплитудный детектор 23, перемножители 24, 25, 62 и 63, фильтры 26, 27, 64, 65, ключ 28, частотомер 29, счетчики 30, 31, антенну 41, приемник 42 GPS-сигналов, вычислительную машину 43, блок 44 кодирования, передатчик 45, генератор 46, фазовый манипулятор 47, усилитель 48 мощности, дуплексер 49, фазоинверторы 66, 67, блок 68 вычитания. 2 ил.
Изобретение относится к области технических средств контроля и регистрации рейсов автотранспорта и может быть использовано при перевозке высокотехнологичных строительных модулей (блоков) трейлерами и специальными машинами.
Известны системы и устройства для учета перевозимого груза автосамосвалами, автотягачами, мусоровозами и т.п. (авт. св. СССР №№215536, 477330, 498636, 696508, 769581, 830447, 1123041; патенты РФ №№2184992, 2243592; Храмцов Ю.В., Фигурнов Н.В., Шур О.З. Современные методы получения и обработки экспериментальных данных при испытаниях автомобилей. НИИ автопром. М., 1975 и другие).
Из известных систем и устройств наиболее близкой к предлагаемой является «Система дистанционного контроля за транспортировкой строительных грузов» (патент РФ №2243592, G07C 5/08, опубл. 27.12.2004). Система по прототипу обеспечивает учет рейсов, расхода топлива и пройденного пути трейлерами, а также определение их местоположения. При этом для обмена информацией между контролируемыми трейлерами и пунктом контроля используются радиоканалы, использующие две частоты ω1, ω2 и сложные сигналы с фазовой манипуляцией. Однако система по прототипу не позволяет подавлять узкополосные помехи, принимаемые в полосе пропускания приемников.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информацией между контролируемыми трейлерами и пунктом контроля с использованием дуплексной радиосвязи путем подавления узкополосных помех, принимаемых в полосе пропускания приемников.
Поставленная задача решается тем, что система дистанционного контроля за транспортировкой высокотехнологичных строительных модулей, содержащая на каждом контролируемом трейлере последовательно включенные датчик давления, элемент И, второй вход которого соединен с выходом датчика положения кузова, блок кодирования, второй и третий входы которого соединены с выходами датчиков расхода топлива и пройденного пути соответственно, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом дуплексера, и первый фильтр нижних частот, последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов и микропроцессор для выполнения навигационных расчетов, выход которого соединен с четвертым входом блока кодирования, а на пункте контроля последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов, вычислительную машину для выполнения навигационных расчетов, блок кодирования, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты, смеситель, второй вход которого через гетеродин соединен с выходом блока поиска, усилитель промежуточной частоты, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, и первый фильтр нижних частот, последовательно подключенные к выходу усилителя промежуточной частоты амплитудный детектор, ключ, второй вход которого соединен со вторым выходом гетеродина, частотомер и дополнительный блок регистрации, второй, третий и четвертый входы которого соединены непосредственно и через счетчик расхода топлива и счетчик пройденного пути с соответствующими выходами дешифратора, пятый вход дополнительного блока регистрации соединен с выходом блока кодирования, при этом к выходам дешифратора подключены по числу контролируемых объектов исполнительные блоки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу дешифратора элемента запрета, блока регистрации и формирователь длительности импульсов, выход которого соединен с запрещающим входом элемента запрета, отличается от ближайшего аналога тем, что каждый контролируемый трейлер снабжен третьим и четвертым перемножителями, вторым узкополосным фильтром, вторым фильтром низких частот, двумя фазоинверторами и блоком вычитания, причем к выходу дуплексера последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом дуплексера, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, к выходу первого фильтра нижних частот подключен блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход подключен ко второму выходу микропроцессора для выполнения навигационных расчетов, а пункт контроля снабжен третьим и четвертым перемножителями, вторым узкополосным фильтром, вторым фильтром низких частот, двумя фазоинверторами и блоком вычитания, причем к выходу усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, к выходу первого фильтра нижних частот подключен блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход подключен к входу дешифратора.
Структурная схема бортового оборудования системы, устанавливаемого на каждом трейлере, представлена на фиг. 1. Структурная схема стационарного оборудования системы, устанавливаемого на пункте контроля, представлена на фиг. 2.
Система содержит на каждом контролируемом объекте последовательно включенные датчик 1 давления, элемент И 3, второй вход которого соединен с выходом датчика 2 положения кузова, блок 4 кодирования, второй и третий входы которого соединены с выходами датчика 11 расхода топлива и датчика 12 пройденного пути соответственно, фазовый манипулятор 14, второй вход которого соединен с выходом генератора 13 высокой частоты, усилитель 15 мощности, дуплексер 36, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 16, первый перемножитель 37, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра 40 нижних частот, первый узкополосный фильтр 39, второй перемножитель 38, второй вход которого соединен с выходом дуплексера 36, первый фильтр 40 нижних частот и блок 59 вычитания. К выходу дуплексера 36 последовательно подключены третий перемножитель 53, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора 58, второй узкополосный фильтр 55, первый фазоинвертор 57, четвертый перемножитель 54, второй вход которого соединен с выходом дуплексера 36, второй фильтр 56 нижних частот и второй фазоинвертор 58. Второй вход блока 59 вычитания соединен с выходом второго фильтра 56 нижних частот. К выходу приемной антенны 33 последовательно подключены приемник 34 GPS-сигналов и микропроцессор 35 для выполнения навигационных расчетов, второй вход которого соединен с выходом блока 59 вычитания, а выход подключен к четвертому входу блока 4 кодирования. Генератор 13 высокой частоты, фазовый манипулятор 14 и усилитель 15 мощности образуют передатчик 5. Первый 37 и второй 38 перемножители, первый узкополосный фильтр 39 и первый фильтр 40 нижних частот образуют первый демодулятор 51 сложных ФМН-сигналов. Третий 53 и четвертый 54 перемножители, второй узкополосный фильтр 55, второй фильтр 56 нижних частот, первый 57 и второй 58 фазоинверторы образуют второй демодулятор 52 сложных ФМН-сигналов.
Система содержит на пунктах контроля последовательно включенные приемную антенну 17, приемник 42 GPS-сигналов, вычислительную машину 43, блок 44 кодирования, фазовый манипулятор 47, второй вход которого соединен с выходом генератора 46 высокой частоты, усилитель 48 мощности, дуплексер 49, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 41, усилитель 18 высокой частоты, смеситель 21, второй вход которого через гетеродин 20 соединен с выходом блока 19 поиска, усилитель 22 промежуточной частоты, первый перемножитель 24, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра 27 нижних частот, первый узкополосный фильтр 26, второй перемножитель 25, второй вход которого соединен с выходом усилителя 22 промежуточной частоты, первый фильтр 27 нижних частот и блок 68 вычитания. К выходу усилителя 22 промежуточной частоты последовательно подключены третий перемножитель 62, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора 67, второй узкополосный фильтр 64, первый фазоинвертор 66, четвертый перемножитель 63, второй вход которого соединен с выходом усилителя 22 промежуточной частоты, второй фильтр 65 нижних частот и второй фазоинвертор 67. Второй вход блока 68 вычитания соединен с выходом второго фильтра 65 нижних частот, а выход подключен к входу дешифратора 7, к выходам которого подключены по числу контролируемых объектов исполнительные блоки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу дешифратора 7 элемента 9 запрета, блока 8 регистрации и формирователя 10 длительности импульсов, выход которого соединен с запрещающим входом элемента 9 запрета. При этом к выходу усилителя 22 промежуточной частоты последовательно подключены амплитудный детектор 23, ключ 28, второй вход которого соединен со вторым выходом гетеродина 20, частотомер 29 и дополнительный блок 32 регистрации, второй, третий и четвертый входы которого соединены непосредственно и через счетчик 30 расхода топлива и счетчик 31 пройденного пути с соответствующими выходами дешифратора 7.
Пятый вход дополнительного блока 32 регистрации соединен с выходом блока 44 кодирования. Первый 24 и второй 25 перемножители, первый узкополосный фильтр 26 и первый фильтр 27 нижних частот образуют первый демодулятор 60 сложных ФМН-сигналов. Третий 62 и четвертый 63 перемножители, второй узкополосный фильтр 64, второй фильтр 65 нижних частот, первый 66 и второй 67 фазоинверторы образуют второй демодулятор 61 сложных ФМН-сигналов. Усилитель 18 высокой частоты, блок 19 поиска, гетеродин 20, смеситель 21, усилитель 22 промежуточной частоты, первый 60 и второй 61 демодуляторы сложных ФМН-сигналов образуют панорамный приемник 6. Генератор 46 высокой частоты, фазовый манипулятор 47 и усилитель 48 мощности образуют передатчик 45. Приемные антенны 33 и 17 контролируемых трейлеров и пункта контроля через каналы радиосвязи соединены с передающими антеннами спутников 50.i (i=1, 2, …, 24) навигационной системы «Навстар» или «Глонасс». Приемопередающие антенны 16 контролируемых объектов через каналы дуплексной радиосвязи соединены с приемопередающей антенной 41 пункта контроля.
Система дистанционного контроля за транспортировкой высокотехнологичных строительных модулей работает следующим образом.
При подъеме кузова с высокотехнологичными строительными модулями давление в масляной магистрали подъема кузова увеличивается, датчик 1 давления выдает сигнал на элемент И 3. Последний выдает сигнал только тогда, когда на него поступает также сигнал от датчика 2 положения кузова, который выдает сигнал лишь при поднятом в верхнее положение кузове. При наличии двух сигналов от датчика 1 давления и датчика 2 положения кузова элемент И 3 выдает сигнал на первый вход блока 4 кодирования.
При движении трейлера сигналы от датчика 11 расхода топлива и датчика 12 пройденного пути в виде серии импульсов также поступают на второй и третий входы блока 4 кодирования соответственно.
Предлагаемая система использует сигналы навигационной системы «Навстар» («Глонасс») для определения местоположения контролируемых трейлеров.
Глобальная навигационная система «Навстар» («Глонасс») предназначена для передачи навигационных сигналов, которые могут приниматься одновременно во всех регионах мира. В состав данной системы входят космический сегмент, состоящий из 24 КА 50.i (i=1, 2, …, 24), сеть наземных станций наблюдения за их работой и пользовательский сегмент (навигационные приемники GPS-сигналов).
Передатчики, установленные на спутниках навигационной системы «Навстар», излучают сигнал с фазовой манипуляцией (ФМН).
uc(t)=Uc⋅cos[ωct+ϕk(t)+ϕc], 0≤t≤Тс,
где Uc, ωс, ϕс, Тс - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала;
ϕk(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем ϕk(t)=const при kτэ<t<(k+1)τэ и может изменяться скачком при t=kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2, …, n-1):
τэ, n - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс(Тс=nτэ).
В качестве модулирующего кода M(t) используется псевдослучайная последовательность длительностью в 1023 символа (код С/А).
Указанный сигнал принимается навигационными приемниками 34 и 42 контролируемых трейлеров и пункта контроля. Приемник 34 GPS-сигналов последовательно захватывает с помощью приемной антенны 33 и обрабатывает ФМН-сигналы каждого спутника 50.i (i=1, 2, …, 24) из выбранного созвездия. При этом приемник 34 попеременно использует два основных режима работы: режим приема информации и навигационный режим.
В режиме приема информации принимаются данные эфемерид и поправок времени, необходимые для навигационного режима, и производятся более редкие (через одну минуту) навигационные измерения. В навигационном режиме каждую секунду уточняется местоположение трейлера и выдаются основные навигационные данные.
Микропроцессор 35, входящий в состав бортового комплекса трейлера, выполняет две функции: обслуживает приемник и производит навигационные расчеты. Первая заключается в выборе рабочего созвездия спутников, вычислении данных целеуказания, хранении оценок фазы кода и несущей, синхронизации по видам, кадрам и управлении работой приемника, например, переключением из режима приема информации в навигационный режим и обратно.
Вторая функция микропроцессора 35 состоит в расчете эфемерид, определении координат местоположения трейлера. Кроме того, микропроцессор 35 производит выбор рабочего созвездия из четырех спутников и рассчитывает доплеровский сдвиг частоты ФМН-сигнала каждого спутника. Далее приемник 34 последовательно осуществляет поиск и захват сигналов спутников, работая с ними по одной минуте (всего 4 минуты на созвездие).
Приемник 34 работает в навигационном режиме до тех пор, пока геометрия расположения спутников остается удовлетворительной или пока не устарели эфемериды. Для обновления эфемерид навигационный режим прерывается и приемник 34 вводится в повторный режим приема информации. При этом соблюдается та же последовательность операций, как и в начальном режиме. Такой порядок чередования режимов происходит автоматически на протяжении всего времени движения трейлера.
Для определения двух координат местоположения (широта и долгота) трейлера необходимы измерения от трех спутников. В данном приемнике информация от четвертого «лишнего» спутника может оказаться необходимой во время различных маневров трейлера, когда возможно затенение сигналов одного или более спутников.
Информация о местоположении трейлера из микропроцессора 35 поступает на четвертый вход блока 4 кодирования. Блок 4 кодирования формирует модулирующий код M1(t), в котором «зашита» информация о номерном знаке трейлера, количестве подъема кузова с высокотехнологичными строительными модулями, расходе топлива, пройденном пути и местоположении трейлера. Модулирующий код M1(t) содержит N1 элементарных посылок длительностью τэ. При этом первые n элементарных посылок несут в цифровом виде информацию о номерном знаке трейлера, m элементарных посылок отводятся количеству подъема кузова со строительным грузом, l элементарных посылок сообщает о расходе топлива, z элементарных посылок отражают пройденный путь и q элементарных посылок несут информацию о местоположении трейлера (N1=n+m+l+z+q).
Модулирующий код M1(t) с выхода блока 4 кодирования поступает на первый вход фазового манипулятора 14, на второй вход которого подается гармоническое колебание с выхода генератора 13
u1(t)=U1⋅cos[ω1t+ϕ1], 0≤t≤Т1,
где U1, ωl, ϕс1, Т1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность гармонического колебания.
На выходе фазового манипулятора 14 образуется ФМН-сигнал
, 0≤t≤Т1,
который после усиления в усилителе мощности 15 через дуплексер 36 поступает в приемопередающую антенну 16 и излучается ею в эфир.
Следует отметить, что каждому трейлеру присущ свой модулирующий код Mi(t) и несущая частота ωi (i=1, 2, …, S), где S - количество контролируемых трейлеров.
На пункте контроля поиск ФМН-сигналов, принадлежащих различным трейлерам, осуществляется с помощью панорамного приемника 6. Для этого блок 19 поиска периодически с периодом Тп по пилообразному закону изменяет частоту ωг гетеродина 20.
Принимаемый ФМН-сигнал U2(t) с выхода приемопередающей антенны 41 через дуплексер 49 и усилитель 18 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 21, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 20
uг(t)=Uг⋅cos[ωгt+πγt2+ϕг], 0≤t≤Тп,
где Uг, ωг, ϕг, Тп - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период повторения напряжения гетеродина;
- скорость изменения частоты гетеродина (скорость просмотра заданного диапазона частот 
).
На выходе смесителя 21 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 22 выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты
, 0≤t≤Т1,
где:
;
ωпр=ω1-ωг - промежуточная частота;
ϕпр=ϕ1-ϕг,
которое поступает на первые входы перемножителей 24, 25, 62 и 63. На вторые входы перемножителей 25 и 63 с выходов узкополосного фильтра 26 и первого фазоинвертора 66 подаются опорные напряжения соответственно:
uo1(t)=Uo⋅cos[wпрt-πγt2+ϕпр],
uo2(t)=-Uo⋅cos[ωпрt-πγt2+ϕпр], 0≤t≤T1.
В результате перемножения указанных сигналов образуются результирующие колебания:
,
,
где 
.
Аналоги модулирующего кода:
,
,
выделяются фильтрами 27 и 65 нижних частот соответственно и подаются на два входа блока 68 вычитания. Вычитая одно из другого указанные напряжения с учетом их противоположной полярности, на выходе блока 68 вычитания образуется удвоенное (суммарное) низкочастотное напряжение
,
где Uнз=2Uз,
т.е. получается сложение по абсолютной величине напряжений uн1(t) и uн2(t). При этом амплитудные аддитивные помехи проходят через два демодулятора 60 и 61 одинаково, изменяя амплитуды выходные продетектированных напряжений в одну и ту же сторону. Но в блоке 68 вычитания они вычитаются, оставаясь однополярными, т.е. подавляются, взаимно компенсируются.
Низкочастотное напряжение uн2(t) с выхода фильтра 65 нижних частот поступает на вход фазоинвертора 67, на выходе которого образуется низкочастотное напряжение
.
Низкочастотные напряжения uн1(t) и uн4(t) с выхода фильтра 27 нижних частот и фазоинвертора 67 поступают на второй вход перемножителей 24 и 62 соответственно, на выходе которых образуются напряжения:
где 
; Uo=2U4.
Данные напряжения выделяются узкополосными фильтрами 26 и 64 соответственно. Напряжение uo1(t) с выхода узкополосного фильтра 26 подается на второй вход перемножителя 25. Напряжение uo3(t) выделяется узкополосным фильтром 64 и поступает на вход фазоинвертора 66, на выходе которого образуется напряжение
uo2(t)=-Uo⋅cos[ωпрt-πγt2+ϕпр],
которое подается на второй вход перемножителя 63.
Напряжение uн3(t) с выхода блока 68 вычитания поступает на вход дешифратора 7, который в зависимости от кода транспортного средства выдает сигнал через элемент 9 запрета на вход блока 8 регистрации. Блок 8 регистрации, получив и запомнив сигнал, что рейс произведен, выдает сигнал на формирователь 10, который закрывает с помощью элемента 9 запрета вход блока 8 регистрации от дешифратора 7 на минимальное время рейса, исключая ложный зачет рейса в блоке 8 регистрации при повторном поднятии кузова в случае налипания строительного материала на стенки кузова. Кроме того, при подъеме порожнего кузова датчик 1 давления не выдает сигнала.
Напряжение uпр(t) с выхода усилителя 22 промежуточной частоты одновременно поступает на вход амплитудного детектора 23, который выделяет его огибающую Uад. Последняя поступает на управляющий вход ключа 28, открывая его. В исходном состоянии ключ 28 всегда закрыт. При этом напряжение uг(t) гетеродина 20 через открытый ключ 28 поступает на вход частотомера 29, где измеряется несущая частота ω1 принимаемого ФМН-сигнала
ω1=ωг1+ωпр,
где ωг1 - частота гетеродина в данный момент времени.
Измеренное значение несущей частоты ω1 фиксируется блоком 32 регистрации, где одновременно фиксируются бортовой номер трейлера, пройденный им путь, расход топлива и местоположение трейлера.
Стандартный приемник GPS-сигналов выполняется съемным и выпускается промышленностью в стандартной упаковке (прибор SDS-221). Указанный прибор обеспечивает обнаружение спутника за время не более 3-4 минут и погрешность определения координат трейлера не более 100 м.
Для повышения точности определения местоположения трейлера в предлагаемой системе используется метод дифференциальных поправок, который основан на применении известного в радионавигации принципа дифференциальных навигационных измерений.
Дифференциальный режим позволяет определять координаты наблюдаемого транспортного средства с точностью до 5 м в динамической навигационной обстановке и до 2 м в стационарных условиях. Дифференциальный режим реализуется с помощью контрольного приемника 42 GPS-сигналов, установленного на пункте контроля. Последний располагается в месте с известными географическими координатами в том же районе, что и основной приемник 34 GPS-сигналов, установленный на транспортном средстве, и дает возможность одновременно отслеживать спутники 50.i (i=1, 2, …, 24) навигационной системы «Навстар» («Глонасс»). Сравнивая известные координаты, полученные в результате прецизионной геодезической съемки, с измеренными с помощью приемника 42 GPS-сигналов координатами, вычислительная машина 43 определяет поправки, которые преобразуются с помощью блока 44 кодирования в модулирующий код M2(t), поступающий на первый вход фазового манипулятора 47 и в блок 32 регистрации. На второй вход фазового манипулятора 47 подается напряжение генератора 46 высокой частоты
u3(t)=U2⋅cos[w2t+ϕ2], 0≤t≤Т2.
На выходе фазового манипулятора 47 образует ФМН-сигнал
, 0≤t≤Т2,
где 
- манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M2(t), который после усиления в усилителе 48 мощности через дуплексер 49 поступает в приемопередающую антенну 41 и излучается ею в эфир.
Указанный ФМН-сигнал принимается антенной 16 и через дуплексер 36 поступает на первые входы перемножителей 37, 38, 53 и 54.
На вторые входы перемножителей 38 и 54 с выходов узкополосного фильтра 39 и фазоинвертора 57 подаются опорные напряжения соответственно:
uo4(t)=Uo⋅cos[ω2t+ϕ2],
uo5(t)=-Uo⋅cos[ω2t+ϕ2], 0≤t≤Т2.
В результате перемножения указанных сигналов образуются результирующие колебания:
,
,
где 
.
Аналоги модулирующего кода:
,
,
выделяются фильтрами 40 и 56 нижних частот соответственно и подаются на два входа блока 59 вычитания. Вычитая одно из другого указанные напряжения с учетом их противоположной полярности, на выходе блока 59 вычитания образуется удвоенное (суммарное) низкочастотное напряжение
,
где Uн7=2U5, т.е. получается сложение по абсолютной величине низкочастотных напряжений uн5(t) и uн6(t).
При этом амплитудные аддитивные помехи проходят через два демодулятора 51 и 52 одинаково, изменяя амплитуды выходных продетектированных напряжений в одну и ту же сторону. Но в блоке 59 вычитания они вычитаются, оставаясь однополярными, т.е. подавляются, взаимно компенсируются.
Низкочастотное напряжение uн6(t) с выхода фильтра 56 нижних частот поступает на вход фазоинвертора 58, на выходе которого образуется низкочастотное напряжение
.
Низкочастотные напряжения uн5(t) и uн8(t) с выхода фильтра 40 нижних частот и фазоинвертора 58 поступают на второй вход перемножителей 37 и 53 соответственно, на выходе которых образуются гармонические напряжения:
где 
; Uo=2U6.
Данные напряжения выделяются узкополосными фильтрами 39 и 55 соответственно.
Напряжение uo4(t) с выхода узкополосного фильтра 39 подается на второй вход перемножителя 38. Напряжение uo5(t) выделяется узкополосным фильтром 55 и поступает на вход фазоинвертора 57, на выходе которого образуется напряжение
uo5(t)=-U6⋅cos[ω2t+ϕ2],
которое подается на второй вход перемножителя 54.
Низкочастотное напряжение uн7(t) с выхода блока 59 вычитания поступает на второй вход микропроцессора 35, где уточняется местоположение данного транспортного средства.
Следовательно, вычисленные поправки на пункте контроля передаются на транспортное средство по радиоканалам в заранее установленном формате. Поправки, принятые от пункта контроля, автоматически вносятся в результаты собственных измерений транспортного средства. Уточненное значение местоположения трейлера по радиоканалу опять передается на пункт контроля.
Для обмена дискретной информацией между контролируемыми трейлерами и пунктом контроля используется дуплексная радиосвязь, использующая две частоты ω1, ω2 и сложные ФМН-сигналы, обладающие высокой энергетической и структурной скрытностью.
Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМН-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехам. Причем энергия сложного ФМН-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.
Структурная скрытность сложных ФМН-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменения значений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМН-сигналов априорно неизвестной структуры.
Предлагаемая система обслуживает учет рейсов, расхода топлива и пройденного пути трейлерами, а также позволяет с высокой точностью определить их местоположение в любой момент времени. Кроме того, данная система позволяет высвободить персонал, занятый учетом и регистрацией эксплуатационных показателей транспортных средств и предусматривает возможность единой диспетчеризации на строительном комплексе.
Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информацией между контролируемыми трейлерами и пунктом контроля с использованием дуплексной радиосвязи. Это достигается подавлением узкополосных помех, принимаемых в полосе пропускания приемников, за счет применения на каждом контролируемом трейлере и пункте контроля двух универсальных демодуляторов ФМН-сигналов. Указанные демодуляторы свободны от явления «обратной работы», присущей известным демодуляторам ФМН-сигналов (схемы Пистолькорса А.А., Сифорова В.И., Костаса Д.Ф. и Травина Г.А.).
Система дистанционного контроля за транспортировкой высокотехнологичных строительных модулей, содержащая на каждом контролируемом трейлере последовательно включенные датчик давления, элемент И, второй вход которого соединен с выходом датчика положения кузова, блок кодирования, второй и третий входы которого соединены с выходами датчиков расхода топлива и пройденного пути соответственно, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом дуплексера, и первый фильтр нижних частот, последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов и микропроцессор для выполнения навигационных расчетов, выход которого соединен с четвертым входом блока кодирования, а на пункте контроля последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов, вычислительную машину для выполнения навигационных расчетов, блок кодирования, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты, смеситель, второй вход которого через гетеродин соединен с выходом блока поиска, усилитель промежуточной частоты, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, и первый фильтр нижних частот, последовательно подключенные к выходу усилителя промежуточной частоты амплитудный детектор, ключ, второй вход которого соединен со вторым выходом гетеродина, частотомер и дополнительный блок регистрации, второй, третий и четвертый входы которого соединены непосредственно и через счетчик расхода топлива и счетчик пройденного пути с соответствующими выходами дешифратора, пятый вход дополнительного блока регистрации соединен с выходом блока кодирования, при этом к выходам дешифратора подключены по числу контролируемых объектов исполнительные блоки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу дешифратора элемента запрета, блока регистрации и формирователя длительности импульсов, выход которого соединен с запрещающим входом элемента запрета, приемные антенны контролируемых трейлеров и пункта контроля через каналы радиосвязи связаны с передающими антеннами спутников навигационной системой «Навстар», приемопередающие антенны контролируемых трейлеров через каналы радиосвязи связаны с приемопередающей антенной пункта контроля, отличающаяся тем, что каждый контролируемый трейлер снабжен третьим и четвертым перемножителями, вторым узкополосным фильтром, вторым фильтром низких частот, двумя фазоинверторами и блоком вычитания, причем к выходу дуплексера последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом дуплексера, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, к выходу первого фильтра нижних частот подключен блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход подключен ко второму выходу микропроцессора для выполнения навигационных расчетов, а пункт контроля снабжен третьим и четвертым перемножителями, вторым узкополосным фильтром, вторым фильтром низких частот, двумя фазоинверторами и блоком вычитания, причем к выходу усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, к выходу первого фильтра нижних частот подключен блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход подключен к входу дешифратора.
