Способ динамического определения местоположения мобильных объектов

Изобретение относится к области навигационного приборостроения, в частности к способам определения местоположения на основе комплексирования информации от различных источников. Технический результат – расширение функциональных возможностей обеспечен на основе определения пространственных координат мобильного объекта с помощью сигналов одной опорной радиостанции и счислений пути. Способ позволяет определять пространственное местоположение мобильного объекта на базе сигналов одной опорной радиостанции и счислении пути, что требует меньшую инфраструктуру, чем в классических сетевых (многопозиционных) системах радиопозиционирования, не требует сложных антенных решеток как в угломерных системах, и отсутствует возрастание ошибок со временем как в инерциальной навигации. При этом способ основан на определении дальностей или разностей дальностей до опорной радиостанции в различных выбранных точках траектории движения мобильного объекта и вычислении длины, азимута и угла места отрезков, соединяющих данные выбранные точки траектории движения. Форма траектории движения не имеет значения, так как учитываются только отрезки, соединяющие выбранные смежные точки траектории движения, а определение относительных пространственных координат текущей точки относительно предыдущей для формирования отрезка основано на счислении пути. 6 ил.

 

Изобретение относится к области гибридной навигации, в частности к способам определения местоположения на основе комплексирования информации от различных источников.

Известно устройство (способ) определения местоположения на основе системы счисления пути, определителя курса и одной или нескольких фиксированных радиостанций с известными координатами [1]. Вычисление позиции основано на определении углов прихода радиоволн от одной или нескольких фиксированных радиостанций в разных точках маршрута движения с учетом траектории пройденного пути между ними посредством системы счисления пути и определителя курса (но сути инерциальной навигационной системы (ИНС)). Недостаток данного способа заключается в необходимости определения углов прихода радиоволн, что требует сложной антенной системы и может приводить к грубым ошибкам даже на слабопересеченной местности из-за эффекта многолучевости. Кроме того, точность данного способа ухудшается на больших дальностях от фиксированных радиостанций (вследствие угломерного метода). Также для определенных диапазонов частот фазированная антенная решетка (или т.п. антенная система) достаточно громоздкая и не всегда подходит для установки на малые мобильные объекты.

Известна система (способ) определения местоположения на основе GPS приемника, инерциальной навигационной системы и высотомера [2]. Вычисление позиции основано на использовании GPS и высотометре в случае, если есть прием навигационных радиосигналов не менее чем от трех спутников. В случае отсутствия видимости спутников GPS позиция определяется на основе инерциальной навигации. В случае видимости одного или двух спутников (например, в условиях городской местности) позиция находится на основе определения дальности до спутника и его координат в двух точках маршрута посредством декодирования навигационной информации из спутникового навигационного радиосигнала. Далее на основе решения двух треугольников и вычислении углов направления на спутник в двух точках маршрута, получается система из двух соответствующих уравнений кривых, решение которой позволяет определить текущую позицию объекта. Недостаток данного способа (системы) заключается в определении дальности до спутника, которая находится на основе задержки распространения сигнала, определяемой посредством вычитания сдвига времени данного спутника (полученное декодированием навигационного сообщения) из разности фазы навигационного радиосигнала, которая была измерена заранее. Таким образом, определение позиции зависит от заранее измеренной разности фаз, что не позволяет определять позицию объекта независимо от предыдущих данных. Кроме того, в данном способе подразумевается, что часы мобильного объекта и атомные часы спутника заранее синхронизированы, что опять же требует априорного решения навигационной задачи с тремя и более спутниками GPS или какого-нибудь отдельного канала синхронизации. Помимо этого, данная система (способ) основана на приеме сигналов GPS, которые достаточно уязвимы к действию преднамеренных помех, вследствие малого уровня мощности на поверхности Земли и в атмосфере, а также известностью рабочего диапазона частот.

Известен метод и система позиционирования на основе беспроводной радиосвязи и напряженности (силы) геомагнитного поля [3]. Вычисление позиции основано на измерении дальности между опорной базовой станцией и мобильным объектом и сопоставлении измеренной напряженности (силы) геомагнитного поля с имеющейся базой данных напряженностей (силы) геомагнитного поля. Далее на основе пересечения изомагнитной линии и окружности (сферы) с радиусом, равным измеренной дальности до базовой станции, определяется местоположение мобильного объекта. Недостатком данного метода и системы является необходимость в априорном наличии актуальной базы данных напряженностей (силы) геомагнитного поля в заданном районе, что не всегда возможно, особенно в условиях оперативного применения.

Известна радионавигационная система (способ) позиционирования мобильных объектов на основе определения не менее трех дальностей до опорной станции не менее чем в трех точках траектории движения с учетом информации о векторе скорости (ее производных) в первой точке [4]. Вычисление позиции основано на решении системы нелинейных уравнений дальностей, где координаты второй, третьей и т.д. точек маршрута выражены через координаты первой точки посредством скорости (ее производных) и интервала времени. Данный способ (система) является наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым изобретением, включают определение дальностей до опорной радиостанции в более чем одной точке траектории движения, вычисление местоположения на основе решения системы нелинейных уравнений, наличие приемопередатчика радиосигналов.

Недостатком данного способа является требование постоянства вектора скорости (ее производных) мобильного объекта на всей траектории движения, т.е. постоянство формы траектории между всеми парами смежных точек. Также для определения местоположения в пространстве необходимо измерение не менее трех дальностей до опорной радиостанции в трех точках пути. Кроме этого, в прототипе не рассмотрен вопрос работы в пассивном режиме (т.е. когда излучает только опорная радиостанция) и определяются разности дальностей (а не дальности) до опорной радиостанции. Таким образом, требования постоянства вектора скорости (ее производных) на всей траектории движения и временного интервала между не менее чем тремя точками с практической точки зрения представляются сложно исполнимыми и ведут к существенным ограничениям в условиях реального применения.

Технический результат заключается в обеспечении возможности определения пространственных координат мобильного объекта с помощью сигналов одной опорной радиостанции и счисления пути.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что способ динамического определения местоположения мобильных объектов, включающий:

- определение дальностей или разностей дальностей до опорной радиостанции в различных точках траектории движения;

- определение длины, азимута и угла места отрезков, последовательно соединяющих точки траектории движения;

- определение пространственных координат точек траектории движения на основе решения системы нелинейных уравнений;

имеет следующие отличия:

- применение как дальностей, так и разностей дальностей до опорной радиостанции для решения навигационной задачи;

- определение минимум двух дальностей или разностей дальностей до опорной радиостанции в двух или трех точках траектории движения соответственно;

- определение на основе счисления пути относительных координат последующих точек траектории движения относительно первой для формирования отрезков;

- определение длины, азимута и угла места отрезков, последовательно соединяющих точки траектории движения;

- произвольность формы траектории движения между всеми парами смежных точек, так как учитываются только отрезки, соединяющие выбранные смежные точки траектории движения, а определение относительных пространственных координат текущей точки относительно предыдущей для формирования отрезка основано на счислении пути.

Предлагаемый способ представлен двумя вариантами, а именно:

1) Дальномерный (или активный) вариант, при котором оцениваются две дальности до опорной радиостанции в двух точках траектории движения на основе метода «запрос-ответ» (TW-TOA [5]) или оценки мощности принятого радиосигнала (RSSI [5]).

2) Разностно-дальномерный (или пассивный) вариант, при котором оцениваются две разности дальностей до опорной радиостанции в трех точках траектории движения на основе фиксации моментов приема навигационного радиосигнала в шкале времени мобильного объекта.

Представленный на фиг. 1 дальномерный (активный) вариант предлагаемого способа включает следующие этапы:

1. Определение дальности до опорной радиостанции в первой выбранной точке траектории движения 101.

2. Счисление пути до второй выбранной точки траектории движения мобильного объекта 102.

3. Вычисление длины, азимута и угла места отрезка, соединяющего первую и вторую точки траектории движения мобильного объекта 103.

4. Определение дальности до опорной радиостанции во второй точке траектории движения 104.

5. Решение системы нелинейных уравнений и определение пространственных координат первой и второй точек отрезка пути 105.

Как показано на фиг. 2, динамическое определение местоположения мобильных объектов для дальномерного (активного) варианта предлагаемого способа основано на измерении минимум двух дальностей R1 и R2 между одной опорной радиостанцией (с известными координатами X0, Y0, Z0) и мобильным объектом в двух точках (с неизвестными координатами X1, Y1, Z1 и X2, Y2, Z2) траектории движения Р, определения длины L, азимута β и угла места α отрезка S, соединяющего первую и вторую точки траектории движения мобильного объекта (здесь S' и Р' - соответствующие проекции отрезка S и траектории движения Р на плоскость OXY).

Определение местоположения мобильного объекта основано на вычислении пространственных координат двух точек отрезка S посредством решения системы нелинейных уравнений (1).

где (X1, Y1, Z1) и (X2, Y2, Z2) - искомые координаты первой и второй точек траектории движения мобильного объекта.

Решение системы нелинейных уравнений (1) основано, как правило, на итерационной процедуре (например, методом Левенберга-Марквардта [6]), с учетом исключения зеркальных (неоднозначных) решений посредством сравнения дальностей до первой и второй точек отрезка пути (т.е. R2>R1 или R2-R1) при условии R2≠R1.

Представленный на фиг. 3 разностно-дальномерный (пассивный) вариант предлагаемого способа включает следующие этапы:

1. Фиксация момента времени приема навигационного сигнала от опорной радиостанции к бортовой шкале времени мобильного объекта в первой точке траектории движения 301.

2. Счисление пути до второй выбранной точки траектории движения мобильного объекта 302.

3. Вычисление длины, азимута и угла места отрезка, соединяющего первую и вторую точки траектории движения мобильного объекта 303.

4. Фиксация момента времени приема навигационного сигнала от опорной радиостанции в бортовой шкале времени мобильного объекта во второй точке траектории движения 304.

5. Вычисление первой разности дальностей 305 посредством умножения разности времени фиксации приема сигналов во второй и первой точках на скорость распространения радиоволн (скорость света).

6. Счисление пути до третьей выбранной точки траектории движения мобильного объекта 306.

7. Вычисление длины, азимута и угла места отрезка, соединяющего вторую и третью точки траектории движения мобильного объекта 307.

8. Фиксация момента времени приема навигационного сигнала от опорной радиостанции в бортовой шкале времени мобильного объекта в третьей точке траектории движения 308.

9. Вычисление второй разности дальностей 309 посредством умножения разности времени фиксации приема сигналов в третьей и второй точках на скорость распространения радиоволн (скорость света).

10. Решение системы нелинейных уравнений и определение пространственных координат первой, второй и третьей точек 310.

Как показано на фиг. 4, динамическое определение местоположения мобильных объектов для разностно-дальномерного (пассивного) варианта предлагаемого способа основано на измерении минимум двух разностей дальностей ΔR21 и ΔR32 между одной опорной радиостанцией (с известными координатами X0, Y0, Z0) и мобильным объектом в трех точках (с неизвестными координатами X1, Y1, Z1 и X2, Y2, Z2 и X3, Y3, Z3) траектории движения Р, определения длин L1, L2, азимутов β1, β2 и углов места α1, α2 отрезков S1, S2, соединяющих первую и вторую, а также вторую и третью точки траектории движения мобильного объекта соответственно.

Определение местоположения мобильного объекта основано на вычислении пространственных координат трех точек отрезков S1 и S2 посредством решения системы нелинейных уравнений (2).

где (X1, Y1, Z1), и (X2, Y2, Z2) и (X3, Y3, Z3) - искомые координаты первой, второй и третьей точек траектории движения мобильного объекта.

Решение системы нелинейных уравнений (2) также основано, как правило, на итерационной процедуре.

Также необходимо отметить, что для решения навигационной задачи возможно использование большего количества точек траектории движения, т.е. больше двух для дальномерного и больше трех для разностно-дальномерного вариантов предлагаемого способа. Соответственно, возрастает количество уравнений в системах вида (1) и (2), увеличивается задержка решения навигационной задачи и возрастает ошибка определения координат, вследствие более длительного счисления пути, что, как правило, нецелесообразно.

Блок-схема алгоритма, реализующего предлагаемый способ динамического определения местоположения мобильных объектов, представленного на фиг. 5, включает:

- блок инициализации 501, в котором устанавливаются координаты опорной радиостанции (X0, Y0, Z0), известные заранее или переданные по радиоканалу опорной радиостанцией или установленные в ноль при относительном определении местоположении мобильного объекта;

- блок установки в ноль начальных координат первой выбранной точки траектории движения 502, относительно которой будут определяться относительные координаты второй и третьей (в случае пассивного варианта) точек на основе счисления пути;

- выбор активного или пассивного варианта способа динамического определения местоположения 503, в зависимости от наличия или отсутствия обратного канала связи с опорной радиостанцией, соображений скрытности и других причин;

- определение координат первой, второй и третьей точек траектории движения относительно опорной радиостанции на основе разностно-дальномерного (пассивного) варианта предлагаемого способа 504, представленного выше и на фиг. 3;

- определение координат первой и второй точек траектории движения относительно опорной радиостанции на основе дальномерного (активного) варианта предлагаемого способа 505, представленного выше и на фиг. 1.

Целесообразно рассматривать следующие варианты осуществления изобретения (фиг. 6), такие как:

1. Использование приемопередатчика радиосигналов на опорной радиостанции 601, а также в бортовой системе мобильного объекта 602: приемопередатчик радиосигналов 603, ИНС (в составе трехосевых гироскопов и акселерометров) в качестве системы счисления пути 604, трехосевой магнитометр в качестве вычислителя азимута и угла места 605, электронно-вычислительную машину в качестве вычислителя координат точек траектории движения 606.

2. Использование передатчика радиосигналов на опорной радиостанции 601, а также в бортовой системе мобильного объекта 602: приемник радиосигналов 603, ИНС (в составе трехосевых гироскопов и акселерометров) в качестве системы счисления пути 604, трехосевой магнитометр в качестве вычислителя азимута и угла места 605, электронно-вычислительную машину в качестве вычислителя координат точек траектории движения 606 (только для разностно-дальномерного предлагаемого варианта способа).

3. Использование приемопередатчика радиосигналов на опорной радиостанции 601, а также в бортовой системе мобильного объекта 602: приемопередатчик радиосигналов 603, ИНС (в составе трехосевых гироскопов и акселерометров) и одометр в качестве системы счисления пути 604, трехосевой магнитометр в качестве вычислителя азимута и угла места 605, электронно-вычислительную машину в качестве вычислителя координат точек траектории движения 606.

4. Использование передатчика радиосигналов на опорной радиостанции 601, а также в бортовой системе мобильного объекта 602: приемник радиосигналов 603, ИНС (в составе трехосевых гироскопов и акселерометров) и одометр в качестве системы счисления пути 604, трехосевой магнитометр в качестве вычислителя азимута и угла места 605, электронно-вычислительную машину в качестве вычислителя координат точек траектории движения 606 (только для разностно-дальномерного предлагаемого варианта способа).

Представленные варианты реализации предлагаемого способа особенно актуальны для роботов и БПЛА, как правило, содержащих на борту ИНС, включающую трехосевые гироскопы и акселерометры, трехосевые магнитометры, приемник или приемопередатчик радиосигналов.

Список источников

1. Patent application US №4,713,767, application number US 730,572. - Apparatus for calculating position of vehicle. Published 15.12.1987.

2. Patent application US №4,731,613, application number US 804,511. - Positioning system for a vehicle. Published 15.03.1988.

3. Patent application US №2005/0032526 A1, application number US 10/909,819. - Wireless communication positioning method and system. Published 10.02.2005.

4. Patent application US №5,132,695, application number US 645,314. - Radio navigation system. Published 21.07.1992.

5. Методы спутникового и наземного позиционирования. Перспективы развития технологий обработки сигналов // Под ред. Д. Дардари, Э. Фаллетти, М. Луизе. Москва: Техносфера, 2012. - 528 с., ISBN 978-5-94836-338-7.

6. Васильев Ф.П. Методы оптимизации. Москва: Факториал Пресс, 2002. - 824 с., ISBN 5-88688-056-9.

Способ динамического определения местоположения мобильных объектов, включающий определение дальностей или разностей дальностей до опорной радиостанции в различных точках траектории движения: определение длины, азимута и угла места отрезков, последовательно соединяющих точки траектории движения; определение пространственных координат точек траектории движения на основе решения системы нелинейных уравнений; отличающийся: применением как дальностей, так и разностей дальностей до опорной радиостанции для решения навигационной задачи; определением минимум двух дальностей или разностей дальностей до опорной радиостанции в двух или трех точках траектории движения соответственно; определением на основе счисления пути относительных координат последующих точек траектории движения относительно первой для формирования отрезков; определением длины, азимута и угла места отрезков, последовательно соединяющих точки траектории движения, при произвольной форме траектории движения между всеми парами смежных точек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам навигации подвижных объектов, в частности летательных аппаратов (ЛА), а именно к способам и устройствам для оценки ошибок и коррекции абсолютных координат местоположения, высоты и вертикальной скорости инерциальной навигационной системы (ИНС).

Изобретение относится к бесплатформенным инерциальным курсовертикалям и может найти применение в беспилотных летательных аппаратах различных классов для определения угловой ориентации в нормальной земной системе координат при выполнении сложных маневров, в том числе и фигур высшего пилотажа.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к инерциальным информационно-измерительным приборам, и может найти применение в системах ориентации и навигации подвижных объектов.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов с использованием пассивного радиолокационного способа определения местоположения объекта, являющегося источником электромагнитных излучений, и предназначено для построения автономных и комплексных систем навигации летательных аппаратов.

Изобретение относится к области навигационного оборудования и авиационного приборостроения арктического назначения и может быть использовано в системах маршрутного пилотирования летательных аппаратов (ЛА), в частности вертолетов.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах резервирования пилотажно-навигационных устройств. Технический результат - повышение точности измерения высотно-скоростных параметров.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) и предназначено для обеспечения безопасности полета группы ЛА. Определение относительного положения соседних ЛА по отношению к данному ЛА может быть определено несколькими способами с последующей комплексной обработкой навигационной информации.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения, а именно к навигационным системам, используемым для определения основных навигационных параметров позиционирования наземных объектов.

Изобретение относится к навигации и может использоваться в системах навигации ближнего поля. Технический результат состоит в повышении точности определения координат.

Группа изобретений относится к космической технике. В способе определения положения объекта преимущественно относительно КА определяют параметры относительного положения излучателей инфракрасных импульсных сигналов, осуществляют формирование управляющих воздействий на излучатели, осуществляют измерение параметров, генерируемых позиционно-чувствительными детекторами инфракрасного излучения.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) и предназначено для обеспечения безопасности полета группы ЛА, выполняющих совместные действия в сложных навигационных условиях. Технический результат - повышение точности и надежности операций формирования сигналов синхронизации при определении относительного положения ЛА. Для этого при определении относительного положения соседних ЛА по отношению к данному ЛА по созвездию спутников и радиолокационным способом с последующей комплексной обработкой навигационной информации - формируют общие сигналы синхронизации для указанных способов на основе комплексной обработки временных параметров сигналов синхронизации. При этом в первом случае предусматривается определение навигационной информации каждым ЛА, передачу и прием ее через каналы информационного обмена ЛА путем формирования сигналов синхронизации для временного разделения передачи и приема навигационной информации, а второй - предусматривается определение локационной информации с помощью передачи и приема зондирующих сигналов каждым ЛА и определение относительных дальностей соседних ЛА. Варианты способа оценивают точность формирования общих сигналов синхронизации. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 прил.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах радионавигации в условиях плотной городской застройки и в гористой местности. Технический результат - повышение точности. Для этого суть способа заключается в повышении точности местоопредления с использованием сигналов глобальных спутниковых навигационных систем с помощью учета сигналов с прямой и непрямой линии видимости. Он базируется на методе сопоставления с картой. При этом способ основан на конфигурации видимых и невидимых спутников для возможных кандидат-решений с учетом ландшафта местности, за счет чего происходит увеличение точности определения местоположения. Для реализации способа предложен алгоритм, который состоит из автономного и активного этапа. В автономной фазе формируются границы зданий на сетки местоположений. Граница зданий строится с перспективы положения ГНСС пользователя, край здания определяется для каждого азимута (от 0 до 360°) в виде серии углов. Результат этого этапа показывает, где расположены края зданий в пределах небесной координатной сетки. Как только определена граница относительно небесной координатной сетки, она может быть сохранена и легко повторно использована в онлайн фазе для предсказания видимости спутника простым сравнением высоты спутника с высотой здания в том же азимуте. На втором шаге активной фазы поиска решения определяется область, в которой находятся вероятные решения местоположения в затененной области. Область поиска определяется на основе первоначального положения, генерируемого на первом шаге определения координат на ЛПВ (линии прямой видимости) спутниках. Простейшей реализацией является фиксированная окружность с центром в известной координате, однако здесь могут применятся и более совершенные алгоритмы позиционирования. На третьем шаге осуществляется сравнение высоты спутника вероятной позиции с высотой границы зданий в том же азимуте. На четвертом шаге оценивается сходство между прогнозируемой видимостью и фактически наблюдаемой. Кандидат позиции с лучшим совпадением будет взвешиваться выше в решении при затененной задаче. Существуют два этапа вычисления оценки для кандидата позиции. Во-первых, определение по оценочным схемам о наблюдаемом угле. Во-вторых, функция оценки выдает положение между наблюдаемым сигналом и его оценкой, которая описывается формулой: ,где - оценка позиции для точки сетки оценка положения спутника i в сетке j с помощью оценочной матрицы SS. К концу этого этапа каждый кандидат положения должен иметь оценку, которая представляет угол, который указывает на видимость спутника, и, следовательно, насколько высока вероятность того, что данный кандидат позиции близок решению навигационной задачи. После определения конфигурации и оценки видимых спутников производится оценка невидимых спутников для каждого узла кандидата в решение навигационной задачи. Последний шаг - определение положения с помощью полученных балльных оценок путем сопоставления кандидатов с образцом. 1 ил.

Изобретение относится к радиоканалам передачи цифровой информации, конкретно к космическим высокоскоростным радиолиниям (ВРЛ) передачи данных наблюдения с космических аппаратов (КА) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Радиопередающий комплекс космического аппарата содержит квадратурный модулятор и кодер, размещенные в корпусах, поляризатор, конструктивно соединенный с рупорной антенной, радиочастотный блок, в корпусе которого установлен высокостабильный задающий генератор несущей чистоты, повышающий конвертер-сумматор, полосовой фильтр, твердотельный усилитель мощности. Корпусы квадратурного модулятора и кодера закреплены на краях боковой поверхности корпуса радиочастотного блока. Поляризатор, конструктивно объединенный с рупорной антенной и с согласованной нагрузкой. Поляризатор установлен на корпусе радиочастотного блока между квадратурным модулятором и кодером. Поляризатор соединен с выходом повышающе-усиливающей схемы радиочастотного блока посредством волновода. Рупорная антенна выполнена с линзовым корректором. Поляризатор выполнен с двумя входами для формирования левосторонней и правосторонней круговой поляризации, при этом на одном из входов установлена согласованная нагрузка, представляющая собой участок волновода. Технический результат заключается в снижении габаритов и массы изделия при сохранении высоких скоростных и энергетических показателей передачи информации. 7 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к устройству управления транспортным средством. Устройство содержит модуль обнаружения состояния, модуль обнаружения объектов, модуль вычисления положения, модуль задания области и контроллер движения. Модуль обнаружения объектов выполнен с возможностью обнаружения положения и скорости транспортного средства-носителя. Модуль обнаружения объектов выполнен с возможностью обнаружения положения и скорости каждого из неподвижного объекта и движущегося объекта, которые находятся впереди. Модуль вычисления положения выполнен с возможностью вычисления положения проезда, в котором транспортное средство-носитель проезжает движущийся объект. Модуль задания области выполнен с возможностью задания области вокруг неподвижного объекта. Контроллер движения выполнен с возможностью управления движением транспортного средства, когда положение проезда находится в упомянутой области. Достигается повышение комфорта управления транспортным средством. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронным системам связи с использованием радиоизлучения при размещении станции в морском мобильном объекте и может быть использовано в качестве бортовой станции системы спутниковой связи. Технический результат – расширение функциональных возможностей на основе предоставления абонентам сети спутниковой связи широкополосных мультимедийных услуг за счет того, что земная станция спутниковой связи Ku-диапазона построена по модульному типу с использованием стандартных протоколов связи. Для этого в станции спутниковой связи Кu-диапазона применен вариант антенной системы исполнения SOTM 0,6 м, предназначенный для обеспечения связи в движении (Satcom-On-The-Move) при работе станции через КА, расположенные как на геостационарной орбите (КА серии «Ямал», «Экспресс»), так и на высокоэллиптических орбитах типа «Молния» или «Тундра» (перспективные КА, которые могут работать в Ku-диапазоне). Комплекс обеспечивает широкополосный доступ к мультимедийным услугам абонентов на кораблях и судах, имеет возможность использовать не только ресурсы космических аппаратов, расположенных на геостационарной орбите, но и рассчитан для работы со спутниками, находящимися на высокоэллиптических орбитах. 2 ил.

Изобретение относится к области обработки данных в бесплатформенных навигационных системах (БИНС), работающих в автономном режиме. Способ определения навигационных параметров бесплатформенной инерциальной навигационной системой, основанный на использовании сигналов акселерометров и датчиков угловых скоростей, включает измерение на борту движущегося объекта с помощью акселерометров вектора удельной внешней силы в проекциях на оси приборного трехгранника, расчет матрицы направляющих косинусов между приборным и навигационным трехгранниками, пересчет вектора удельной внешней силы в проекции на оси навигационного трехгранника и интегрирование этих показаний для расчета текущих скоростей и координат в виде вектора относительной линейной скорости в осях навигационного трехгранника и вектора положения, при этом при вычислении матрицы направляющих косинусов используется абсолютная угловая скорость приборного трехгранника, измеряемая датчиками угловых скоростей, и абсолютная угловая скорость навигационного трехгранника, вычисляемая как функция от рассчитанных текущих скоростей и координат. При этом на основании входных параметров текущих скоростей и координат производится вычисление в проекциях на оси навигационного трехгранника вектора удельной внешней силы, соответствующего измеренному с помощью акселерометров, после чего вектор удельной внешней силы, измеренный в проекциях на оси приборного трехгранника, сравнивается с соответствующим ему вектором удельной внешней силы, вычисленным в проекциях на оси навигационного трехгранника, в результате чего вычисляется соответствующая разности измеренного и вычисленного векторов погрешность компенсации вектора удельной силы тяжести и, следовательно, возможность компенсации динамических погрешностей инерциальных координат и ошибок измерения высоты. Техническим результатом предложенного способа является существенное повышение точности автономного счисления навигационных параметров (координат, линейных скоростей, высоты). 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к навигационно-пилотажным комплексам, объединяющим несколько инерциальных навигационных систем для формирования обобщенной выходной информации о местонахождении объекта, его ориентации в пространстве и его скоростях, а также использующим внешнюю информацию для коррекции систем, входящих в состав комплекса. Технический результат - повышение точности выходной информации навигационно-пилотажного комплекса и глубины контроля систем, входящих в состав комплекса. Для этого выходная информация, поступающая по меньшей мере с двух бесплатформенных инерциальных систем, сравнивается по мажоритарному признаку, после чего отбраковывается информация той бесплатформенной инерциальной системы, которая наиболее отклоняется от остальных, при этом согласно изобретению первичная информация в виде матриц ориентации и приращений линейных скоростей поступает с выходов бесплатформенных инерциальных систем на вход блока обработки первичной информации, в котором по заданному критерию формируется осредненное значение матрицы ориентации и приращения линейных скоростей, эти осредненные значения поступают на вход блока решения навигационных уравнений, а полученные в результате решения навигационных уравнений выходные параметры в виде текущих координат и курса объекта и его скоростей поступают на вход блока контроля, в котором производится сравнение выходных параметров бесплатформенных инерциальных систем с выходными параметрами блока решения навигационных уравнений и анализ отказных ситуаций узлов бесплатформенных инерциальных систем. 2 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к системам измерения и индикации. Интегрированная система резервных приборов выполнена в виде отдельного блока и содержит датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп, фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом к вычислителю, встроенную систему контроля, подключенную к модулю пространственной ориентации, датчикам полного и статического давления, а выходом к вычислителю. Дополнительно введен стабилизатор тока, выход которого подключен к первому входу коммутатора и датчику торможения, другой вывод датчика торможения подключен к измерительному резистору, второму и третьему входу коммутатора, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю, на вход которого подается напряжение с источника опорного напряжения, а выход подключен к вычислителю. Технический результат - повышение функциональных возможностей блока и точности вычисления истинной скорости летательного объекта. 1 ил.

Изобретение относится к области систем позиционирования и навигации и может найти применение в системах и устройствах навигации подвижных объектов. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого способ включает: прием информации начальной точки и информации конечной точки, отправленной целевым устройством; сбор видеоданных навигации по целевому пути от начальной точки до конечной точки на основе информации начальной точки и информации конечной точки; и отправку видеоданных навигации по целевому пути целевому устройству. При этом собирают видеоданные навигации по целевому пути от начальной точки до конечной точки на основе информации начальной точки и информации конечной точки посредством: извлечения текстовой информации начальной точки из изображения окружения начальной точки и извлечения текстовой информации конечной точки из изображения окружения конечной точки; определения текстовой информации начальной точки как информации позиции начальной точки и определения текстовой информации конечной точки как информации позиции конечной точки; и сбора видеоданных навигации по целевому пути на основе текстовой информации начальной точки и текстовой информации конечной точки; и отправляют видеоданные навигации по целевому пути целевому устройству. В соответствии с настоящим раскрытием видеоданные навигации по целевому пути широковещательно передаются в режиме реального времени, тем самым пользователь может определить, происходит ли отклонение между целевым путем и фактическим маршрутом, в режиме реального времени, и увеличивается точность навигации. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения координат подвижных наземных объектов, в частности железнодорожных и автотранспортных средств, особенно в автономных и частично автономных навигационных системах, передвигающихся по известным дорогам. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение точности определения координат. Для достижения данного результата в способе, основанном на определении местоположения подвижных наземных объектов в автономном режиме, при котором осуществляется отсчет от последних известных координат, полученных при помощи обработки сигналов спутниковой навигационной системы и/или сигналов от опорных средств, измеряются параметры движения объектов и производятся расчеты географических координат. При этом устройство содержит датчик пути, блок контроля курса и местоположения, блок хранения цифровой модели пути, датчик высоты над уровнем моря, блок управления и индикации, вычислительный блок, причем в исходном состоянии с блока управления и индикации в вычислительный блок записываются на основании цифровой модели пути исходные данные, соответствующие координатам движущегося объекта в начале движения и начального значения дирекционного угла, а в процессе своего движения датчик пути, блок контроля курса и местоположения и датчик высоты над уровнем моря вырабатывают сигналы о текущих значениях приращения пройденного пути, дирекционного угла и высоты над уровнем моря, в вычислительном блоке обрабатываются по алгоритму решения прямой геодезической задачи, определяются текущие значения координат, определяются коэффициенты согласования пути и величины коррекции курсового угла для пар координат, а поле попарной коррекции и усреднения сравниваются с цифровой моделью пути, и формируется окончательное значение координат. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения, в частности к способам определения местоположения на основе комплексирования информации от различных источников. Технический результат – расширение функциональных возможностей обеспечен на основе определения пространственных координат мобильного объекта с помощью сигналов одной опорной радиостанции и счислений пути. Способ позволяет определять пространственное местоположение мобильного объекта на базе сигналов одной опорной радиостанции и счислении пути, что требует меньшую инфраструктуру, чем в классических сетевых системах радиопозиционирования, не требует сложных антенных решеток как в угломерных системах, и отсутствует возрастание ошибок со временем как в инерциальной навигации. При этом способ основан на определении дальностей или разностей дальностей до опорной радиостанции в различных выбранных точках траектории движения мобильного объекта и вычислении длины, азимута и угла места отрезков, соединяющих данные выбранные точки траектории движения. Форма траектории движения не имеет значения, так как учитываются только отрезки, соединяющие выбранные смежные точки траектории движения, а определение относительных пространственных координат текущей точки относительно предыдущей для формирования отрезка основано на счислении пути. 6 ил.

Наверх