Способ определения местоположения пользователя при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных

Изобретение относится к области обработки и отображения геопространственной информации, компьютерным средствам преобразования, визуального восприятия получаемого изображения. Сущность заявленного технического решения заключается в предварительной обработке картографических данных на персональном компьютере, оснащённом общим и прикладным программным обеспечением, и формировании на основе 3D-модели местности набора цифровых перспективных картографических изображений, который, в свою очередь, передаётся на мобильный терминал пользователя, функционирующий в условиях отсутствия связи. Для повышения точности определения координат используется система идентификаторов вкупе с представленной в бумажном виде картой. При этом обнаруженный на бумажной карте идентификатор вводится в терминал пользователя с целью быстрого поиска и вывода на экран перспективного картографического изображения требуемого участка местности. Технический результат заключается в повышении оперативности доступа к необходимой картографической информации, обзорности и читаемости карт, а также в повышении надёжности определения местоположения пользователя в процессе ориентирования на местности в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных. 4 ил.

 

Техническое решение относится к области обработки и отображения геопространственной информации, компьютерным средствам преобразования, визуального восприятия получаемого изображения и может быть использовано в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных для определения местоположения пользователя на местности при ориентировании на местности с помощью интерактивной поддержки при работе с картой и источниками цифровой картографической информации.

Известны классические способы определения своего местоположения по карте при ориентировании на местности [Военная топография [Электронный ресурс]: учебник /А.В. Гаврилов, В.А. Андреев, Д.М. Петров, В.Н. Филатов и др.; под общей редакцией А.Н. Зализнюка. - Электронные текстовые данные (1,42 Гб), 3-е изд. - СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2018. URL: http://portal.vka. (дата обращения 01.12.2021); Справочник по военной топографии/ А. М. Говорухин, А. М. Куприн, А. Н. Коваленко, М. В. Гамезо.- 2-е издание, перераб.- М.: Воениздат, 1980, 352 с., ил.; Ориентирование на местности по карте. Ориентирование карты по направлениям на стороны горизонта, на ориентиры, по линейному ориентиру. Опознавание ориентиров. [Электронный ресурс]: URL: http://voenservice.ru/boevaya_podgotovka/voennaya-topografiya/voennaya-topografiya/orientirovanie-na-mestnosti-po-karte-orientirovanie-kartyi-po-napravleniyam-na-storonyi-gorizonta-na-orientiryi-po-lineynomu-orientiru-opoznavanie-orientirov/ (дата обращения 01.12.2021)], которые включают сличение карты с местностью, опознание ориентиров - местных предметов, характерных форм и деталей рельефа, обозначенных на карте, ориентирование самой карты, определение по карте своего местоположения различными вариантами: по ближайшим ориентирам на глаз, промером расстояний, по направлению на ориентир и расстоянию до него, по створу - прямой линии, проходящей через точку стояния и два ориентира, по створу и боковому ориентиру, обратной засечкой по трём ориентирам, засечкой по измеренным (построенным) углам на ориентиры (способом Болотова). В процессе ориентирования на местности пользователь должен сличить карту с местностью - это значит найти на карте изображение окружающих местных объектов и элементов рельефа и наоборот - опознать на местности объекты, обозначенные на карте, должен прочитать карту - мысленно создать пространственный образ местности по условным знакам на карте и сравнить его с реальным видом этой местности. Для этого он должен обладать пространственным мышлением, пройти специальную подготовку по чтению карты с помощью языка условных знаков и научиться мысленно создавать пространственный образ местности.

Недостатком данного способа является то, что карта отражает местность в ортогональной проекции (вид сверху), местные объекты и отдельные формы рельефа показаны условными знаками, не отражающими их реальную геометрию - форму и размеры, а пользователь видит по каждому направлению наблюдения реальную местность, объекты на ней и отдельные формы рельефа в перспективе и в трёхмерном виде. Из-за этого пользователю приходится тратить много времени, чтобы тщательно разобраться в структуре местности, строении рельефа, использовать его характерные формы и детали в качестве ориентиров, выявить местные объекты, командные высоты, найти линии водоразделов, определить взаимное положение наиболее характерных элементов рельефа и затем обратиться к карте и опознать на ней местные объекты, формы и детали рельефа, наблюдаемые на местности. Опознание ориентиров - наиболее ответственный и сложный этап ориентирования по карте, так как точку стояния пользователя можно определить только по ориентирам, общим для карты и местности и при ошибочном опознании ориентиров весь процесс ориентирования будет неправильным. Известно, что одной из самых распространенных причин несчастных случаев в туристических походах является непонимание человеком местных ориентиров [Как ориентироваться на местности. [Электронный ресурс]: URL: https://surviva.ru/orientirovanie/kak-orientirovatsya-na-mestnosti (дата обращения 01.12.2021)]. Поэтому для повышения надёжности опознавания объектов местности всегда рекомендуется правильность опознания ориентиров проверять по окружающим элементам местности, а когда не удаётся опознать ориентиры, общие для карты и местности, перемещаться на местности, пока не откроется видимость других ориентиров, и попытаться опознать эти ориентиры на карте, что также существенно увеличивает затраты времени на определение своего местоположения.

Известен также способ использования интерактивных карт в цифровой картографии [ГИС-ПАНОРАМА-Профессиональная ГИС "Панорама" [Электронный ресурс]: URL: https://gisinfo.ru/products/map12_prof.htm (дата обращения 01.12.2021)], при котором информация о земной поверхности и её рельефе, находящихся на ней объектов и отдельных форм рельефа отображается на стационарном компьютере в базах данных, в которых в цифровой форме размещаются координаты объектов, в общем случае – координаты точек горизонталей и точек контуров объектов и семантическая информация о них в виде кодов. Для пользователя цифровая информация преобразуется и выводится на экран компьютера в виде аналогового двухмерного картографического изображения в ортогональной проекции со сгенерированными по кодам соответствующими условными знаками и в виде перспективного картографического изображения 3D-модели местности по заданному направлению и с заданной точки наблюдения. Эти цифровые карты являются интерактивными, поскольку используются путём взаимодействия пользователя с программно-аппаратным комплексом в виде ПК с общим и прикладным ПО. В процессе использования указанных цифровых карт в интерактивном режиме по запросу пользователя по координатам точек горизонталей и точек контуров объектов на экран монитора выводится графическое изображение карты в ортогональной проекции, а семантические характеристики объектов могут быть выведены в раскодированном виде в виде текста. Наличие же 3D-модели местности позволяет вычислять и строить трёхмерные картографические изображения в перспективной проекции с любой точки и в любом заданном направлении наблюдения. Это значительно ускоряет и повышает надёжность процесса определения местоположения пользователя при ориентировании на местности, поскольку пользователь на трёхмерном перспективном картографическом изображении для каждого заданного направления видит виртуальную местность, объекты на ней и отдельные формы рельефа в таком же виде, как и реальную местность.

Недостатком этого способа является то, что при больших размерах монитора ПК цифровые карты неудобны для использования непосредственно на местности, а при малых размерах монитора ПК, например, в ноутбуках, уменьшается обзорность карты, а это также затрудняет процесс чтения карты, опознания ориентиров, увеличиваются затраты времени. Кроме того возникают дополнительные неудобства в связи с обеспечением питания ПК, его габаритов и веса при использовании непосредственно на местности в полевых условиях, что существенно снижает возможность его использования в полевых условиях, а значит, существенно снижает эффективность полевых работ в целом, при ориентировании пользователем на местности.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ составления и использования карт в мобильной цифровой картографии [United States Patent № 9,430,858, August 30, 2016, МПК G06T 11/20 (2006.01), опубл. http://us-patent.info/patent-search], взятый в качестве прототипа.

Сущность данного способа состоит в том, что при составлении карты вся информация о земной поверхности и её рельефе, находящихся на ней объектов и отдельных форм рельефа, фиксируется в источнике цифровой картографической информации в виде стационарного картографического сервера на ПК с общим и прикладным ПО, на котором в базах данных в цифровой форме размещаются координаты точек объектов (в общем случае – координаты точек горизонталей и контуров картографических объектов) и семантическая информация в виде кодов. Стационарный картографический сервер через сеть Интернет связан с мобильным устройством пользователя, например, смартфоном или планшетом. Затем, в процессе определения местоположения пользователя при ориентировании на местности с мобильного устройства пользователя делается запрос к стационарному картографическому серверу на передачу по каналам связи этой цифровой карты на определённый участок местности. На сервере формируется запрошенная картографическая информация и передается на мобильное устройство пользователя в виде фрагмента карты с условными знаками объектов и отдельных форм рельефа.

Недостатком данного способа является то, что для обеспечения возможности определения местоположения пользователя при ориентировании на местности с помощью мобильного устройства при малых размерах экрана мобильного устройства, например, в смартфонах или ноутбуках, можно показать только небольшие фрагменты карты, что снижает обзорность карты, а уменьшение масштаба изображения для охвата большего фрагмента карты приводит к снижению читаемости карты, так как детали и отдельные части изображения становятся нечитаемыми, что увеличивает затраты времени на опознание ориентиров, снижает эффективность и надёжность выполнения работ при ориентировании на местности. Существенным недостатком данного способа является то, что он не может быть использован в местах, где недоступно соединение для передачи цифровых данных, то есть необходимо обеспечение устойчивой связи в сети Интернет, что в целом не позволяет выполнять работы по определению местоположения пользователя на такой местности. Также для успешного определения своего местоположения при ориентировании на местности пользователь должен пройти специальную картографическую подготовку по чтению карты с помощью языка условных знаков, обладать пространственным мышлением и научиться мысленно создавать пространственный образ местности.

Решаемая техническая проблема заключается в повышении эффективности выполнения работ при ориентировании на местности за счёт сокращения временных затрат на опознавание ориентиров, повышения оперативности доступа к необходимой картографической информации, повышения обзорности и читаемости карт в процессе ориентирования на местности и за счёт повышения надёжности определения местоположения пользователя в процессе ориентирования на местности в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных. Кроме того, решаемая техническая проблема заключается в расширении сферы применения и повышении эффективности использования аналоговых графических карт и перспективных картографических изображений за счёт увеличения объёмов и форм картографической информации о местности в целом, её рельефе и об изображённых на ней объектах местности, в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных путём формирования в мобильном терминале пользователя источника цифровой картографической информации в виде набора предварительно составленных на ПК с общим и прикладным ПО цифровых перспективных карт местности, построенных на основе 3D-модели местности, из проектных точек наблюдений на местности, в заданных проектных направлениях наблюдений и для заданных проектных высот наблюдений, модификации аналоговой карты посредством нанесения на неё проектных точек и проектных направлений наблюдения и организации взаимосвязи между источником цифровой картографической информации и модифицированной аналоговой картой посредством визуальной и программно-логической связи в процессе ориентирования на местности в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных.

Технический результат заключается в повышении оперативности доступа к необходимой картографической информации, в повышении обзорности и читаемости карт, а также в повышении надёжности определения местоположения пользователя в процессе ориентирования на местности в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных.

Поставленная техническая проблема решается тем, что в представленном способе определения местоположения пользователя при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных, при котором в ПК с общим и прикладным ПО выполняют подготовку и обработку исходных картографических данных и формируют источник цифровой картографической информации о местности, связывают его с мобильным терминалом пользователя, в который загружают интерфейсный модуль с возможностью в интерактивном режиме по запросу к источнику картографической информации получать и выводить на экран картографические изображения для последующего визуального их считывания пользователем в интерактивном режиме при ориентировании на местности, согласно техническому решению при формировании указанного источника цифровой картографической информации в указанный ПК с общим и прикладным ПО предварительно загружают исходную 3D-модель местности и с помощью компьютерной программы с функцией формирования на её основе цифровых перспективных картографических изображений местности из проектных точек наблюдений на местности, в заданных проектных направлениях наблюдений и для заданных проектных высот наблюдений формируют указанный источник цифровой картографической информации о местности в виде набора цифровых перспективных картографических изображений местности, каждое – с охватом цифрового картографического изображения местности по каждому из проектных направлений. Далее, с помощью компьютерной программы передают сформированный источник цифровой картографической информации о местности в виде набора цифровых перспективных картографических изображений местности с указанного ПК с общим и прикладным ПО на указанный мобильный терминал пользователя с предварительно загруженным упомянутым интерфейсным модулем, при этом упомянутый интерфейсный модуль выполняют с возможностью отображения на его экране цифровых перспективных картографических изображений местности. Дополнительно создают модифицированную аналоговую карту местности на твёрдом носителе путём проектирования и нанесения на исходную аналоговую карту местности на твёрдом носителе в зоне её зарамочного оформления проектных точек и стрелок проектных направлений наблюдений и их идентификаторов, в виде цифровых значений или кодов, причём проектные точки, направления и проектные высоты наблюдений проектируют в зависимости от пересечённости рельефа и насыщенности местности различными картографическими объектами. Затем, для определения местоположения пользователя в процессе ориентирования на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных, сформированный источник цифровой картографической информации, размещённый на мобильном терминале пользователя, используют совместно с модифицированной аналоговой картой местности на твёрдом носителе. Для этого на модифицированной аналоговой карте местности на твёрдом носителе визуально определяют область, где предположительно расположен пользователь, визуально или с помощью линейки проводят линию, параллельно заданным проектным направлениям наблюдений, визуально находят ближайшее проектное направление наблюдения. Затем считывают идентификатор выбранного проектного направления наблюдения, вводят его значение вручную или с помощью функции управления голосом в мобильный терминал пользователя, находят по нему, с помощью интерфейсного модуля с возможностью отображения на экране цифровых перспективных картографических изображений местности, и выводят на экран из набора цифровых перспективных картографических изображений местности, соответствующее выбранному направлению, перспективное картографическое изображение местности и визуально его считывают. Далее опознают ориентиры - местные картографические объекты, характерные формы и детали рельефа, обозначенные на модифицированной аналоговой карте, повторяют этот процесс по нескольким направлениям наблюдений, пока ориентиров наберётся достаточно для надёжного определения местоположения пользователя. Затем, относительно найденных ориентиров, определяют место точки стояния пользователя на местности различными вариантами: визированием на ориентиры, промером расстояний до ориентиров, угловыми засечками. Тем самым определяют местоположение пользователя при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных.

Указанная совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет сократить затраты времени, повысить эффективность и надёжность определения местоположения пользователя при ориентировании на местности в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных за счёт формирования у пользователя максимально достоверного и точного представления о местности в целом, её рельефе и об изображённых на ней объектах местности, так как перспективное картографическое изображение обеспечивает высокую степень узнаваемости изображённых на нём объектов, а также за счёт повышения обзорности и читаемости картографических данных о местности, объектах и отдельных формах рельефа, показанных на традиционной аналоговой карте. При этом указанная совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения обеспечивает при осуществлении интерактивного режима автоматизацию получения картографической информации о местности с помощью интерфейсного модуля с возможностью отображения на экране цифровых перспективных карт местности в мобильном терминале пользователя в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных, тем самым повышая оперативность доступа к необходимой картографической информации. Использование сформированного и размещённого на мобильном терминале пользователя источника цифровой картографической информации в виде набора предварительно составленных цифровых перспективных картографических изображений местности в комплексе и одновременно с использованием модифицированной аналоговой карты с нанесёнными на неё проектных точек и проектных направлений наблюдения, позволяет в интерактивном режиме формировать у пользователя максимально достоверное и точное представление о местности в целом, её рельефе и об изображённых на ней объектах местности, так как перспективное картографическое изображение обеспечивает высокую степень узнаваемости изображённых на ней объектов при ориентировании на местности, что снижает затраты времени и повышает надёжность опознания и выбора ориентиров - местных объектов, характерных форм и деталей рельефа, обозначенных на модифицированной аналоговой карте. Пользователь на экране мобильного терминала видит местность в более привычном для него ракурсе – так, как он обычно и видит местность. Также такое техническое решение позволяет расширить состав пользователей картографической продукцией, за счёт пользователей, не обладающих достаточным пространственным мышлением, не умеющих мысленно создавать пространственный образ местности и не имеющих специальной картографической подготовки. Кроме того, указанная совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения, при необходимости, обеспечивает более полное выявление расхождений между картографическими данными о земной поверхности и её рельефе, находящихся на ней объектов и отдельных форм рельефа на модифицированной аналоговой карте и местностью для целей обновления этой карты путём визуального сопоставления реального вида местности, который видит пользователь, и виртуального вида этой местности в форме цифровой перспективной карты на экране мобильного устройства. Также указанная совокупность признаков даёт возможность расширить состав потребителей традиционных аналоговых карт за счёт пользователей, не обладающих пространственным мышлением и не имеющих специальной картографической подготовки.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется примером реализации способа определения местоположения пользователя при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных и чертежами фиг. 1 – 4, где на фиг. 1 представлена схема процесса формирования источника цифровой картографической информации, на фиг. 2 – пример формы отображения модифицированной аналоговой карты местности, на фиг. 3 – схема процесса определения местоположения пользователя при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных, на фиг. 4 – пример процесса определения местоположения пользователя при ориентировании на местности с использованием предлагаемого способа.

Способ определения местоположения пользователя при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных осуществляют следующим образом (см. фиг. 1). В ПК 1 с общим и прикладным ПО выполняют подготовку и обработку исходных картографических данных и формируют источник цифровой картографической информации о местности. Связывают источник цифровой картографической информации с мобильным терминалом 2 пользователя, в который загружают интерфейсный модуль 3 с возможностью в интерактивном режиме по запросу к источнику картографической информации получать и выводить на экран перспективные картографические изображения для последующего визуального их считывания пользователем в интерактивном режиме при ориентировании на заданной местности. При формировании указанного источника цифровой картографической информации в указанный ПК 1 с общим и прикладным ПО предварительно загружают исходную 3D-модель 4 местности и с помощью компьютерной программы с функцией формирования на её основе цифровых перспективных картографических изображений местности из проектных точек наблюдений на местности, в заданных проектных направлениях наблюдений и для заданных проектных высот наблюдений формируют указанный источник цифровой картографической информации о местности в виде набора 5 цифровых перспективных картографических изображений местности, каждая – с охватом цифрового изображения местности по каждому из проектных направлений (далее – набор 5 цифровых перспективных карт). Далее, с помощью компьютерной программы передают сформированный источник цифровой картографической информации о заданной местности в виде набора 5 цифровых перспективных картографических изображений местности с указанного ПК 1 с общим и прикладным ПО на указанный мобильный терминал 2 пользователя с предварительно загруженным упомянутым интерфейсным модулем 3. При этом упомянутый интерфейсный модуль 3 выполняют с возможностью отображения на его экране цифровых перспективных картографических изображений местности. Дополнительно (см. фиг. 2) создают модифицированную аналоговую карту 6 местности на твёрдом носителе путём проектирования и нанесения на исходную аналоговую карту 7 местности на твёрдом носителе в зоне её зарамочного оформления проектных точек и стрелок проектных направлений 8 наблюдений и их идентификаторов 9, в виде цифровых значений или кодов, причём проектные точки, проектные направления и проектные высоты наблюдений проектируют в зависимости от пересечённости рельефа и насыщенности заданной местности различными картографическими объектами. Затем (см. фиг. 3), для определения местоположения пользователя 10 в процессе ориентирования на заданной местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных, сформированный источник цифровой картографической информации, размещённый на мобильном терминале 2 пользователя, используют совместно с модифицированной аналоговой картой 6 заданной местности на твёрдом носителе. Для этого на модифицированной аналоговой карте 6 местности на твёрдом носителе (см. фиг. 4) визуально определяют область 11, где расположен пользователь 10, визуально или с помощью линейки проводят линию 12 параллельно проектным направлениям наблюдений, визуально находят ближайшее проектное направление 8 наблюдения. Затем считывают идентификатор 9 выбранного проектного направления наблюдения, вводят его значение вручную или с помощью функции управления голосом в мобильный терминал 2 пользователя, находят по нему, с помощью интерфейсного модуля 3 и выводят на экран из набора 5 цифровых перспективных картографических изображений местности (5-И10-И17, 5-И20-И25, 5-И30-И37, 5-И40-И45) соответствующее перспективное картографическое изображение местности, например 5-И42 или 5-И37, и визуально по нему находят и опознают ориентиры. Повторяют этот процесс несколько раз, пока ориентиров наберется достаточно для надёжного и точного определения местоположения пользователя 10. Затем относительно найденных ориентиров определяют место точки стояния пользователя 10 на местности различными вариантами, например: по ближайшим ориентирам на глаз; по визированию на ориентиры; промером расстояний до ориентиров; по створу - прямой линии, проходящей через точку стояния пользователя 10 и два ориентира; по створу и боковому ориентиру; обратной засечкой по трём ориентирам; засечкой по измеренным (построенным) углам на ориентиры (способом Болотова). Тем самым оперативно и надёжно определяют местоположение пользователя 10 при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных. Кроме того предлагаемый способ позволяет выявлять расхождения между картографическими данными о земной поверхности и её рельефе, находящихся на ней объектов и отдельных форм рельефа на модифицированной аналоговой карте 6 и реальной местностью путём визуального сопоставления реального вида местности, который видит пользователь 10, и виртуального вида этой местности в форме цифровых перспективных картографических изображений на экране мобильного терминала 2 и модифицированной аналоговой карты 6, что обеспечивает возможность обновление карт.

Уровень технологической разработки предлагаемого способа и технической реализации выделяет его из ряда существующих способов. Прежде всего, это касается возможности предлагаемого способа в процессе ориентирования определять более точно и надёжно местоположение пользователя 10 в интерактивном режиме при работе с модифицированной аналоговой картой 6 в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных. При этом способ позволяет повысить оперативность и производительность труда по определению местоположения пользователя 10 в полевых условиях за счёт того, что цифровые перспективные картографические изображения уже имеются в готовом виде в электронной форме в мобильном терминале 2. Также предлагаемый способ позволяет работать с модифицированной аналоговой картой 6 пользователям 10, не имеющим специальной картографической подготовки и/или не обладающим достаточным пространственным мышлением при чтении карты. Программное обеспечение для ПК 1 с общим и прикладным ПО, в части создания источника картографической информации в виде набора 5 цифровых перспективных картографических изображений, может быть реализовано, например, на основе современных геоинформационных систем и графических редакторов, имеющих функцию построения перспективного изображения, таких как, отечественное ПО: ГИС Карта "Панорама", Renga, NextGIS; зарубежное ПО: ESRI ArcGIS, ESRI CityEngine, Saga GIS, Autodesk Revit, Autodesk Infraworks, включающих все необходимые средства автоматизации формирования, ввода и вывода цифровой картографической информации в виде цифровых перспективных картографических изображений. В процессе работы с модифицированной аналоговой картой 6 и источником картографической информации в виде набора 5 цифровых перспективных картографических изображений, размещённом на мобильном терминале 2, используют технические средства, которые представляют собой высоконадёжные мобильные малогабаритные устройства, например, смартфоны, планшеты и т.п. с установленным прикладным программным обеспечением.

Предлагаемый инновационный способ определения местоположения пользователя при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных позволяет:

- получать и использовать картографический продукт с совершенно новыми свойствами и функциональными возможностями ориентирования на местности за счёт совместного использования модифицированной аналоговой карты и цифровых перспективных картографических изображений местности;

- существенно расширить возможности совместного использования аналоговых карт и мобильных малогабаритных устройств в полевых условиях;

- сократить затраты времени на работах в полевых условиях, повысить оперативность и надёжность ориентирования на местности, обзорность, и читаемость картографических данных о местности, её рельефе, картографических объектах и отдельных формах рельефа, а также повысить эффективность полевых работ за счёт автоматизации и, следовательно, снижения их объёмов и повышения оперативности получения необходимой информации за счёт предварительного выполнения в камеральных условиях картографических работ по получению искомой информации о местности и о картографических объектах;

- выявлять расхождения между аналоговой картой и местностью для целей обновления этой карты за счёт визуального сопоставления реального вида местности, который видит пользователь, виртуального вида этой местности в форме перспективного картографического изображения на экране мобильного устройства;

- обеспечить возможность и надёжность ориентирования на местности пользователям, не имеющим специальной картографической подготовки или не обладающим достаточным пространственным мышлением при чтении карты.

Способ определения местоположения пользователя при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных, при котором в ПК с общим и прикладным ПО выполняют подготовку и обработку исходных картографических данных и формируют источник цифровой картографической информации о местности, связывают его с мобильным терминалом пользователя, в который загружают интерфейсный модуль с возможностью в интерактивном режиме по запросу к источнику картографической информации получать и выводить на экран картографические изображения для последующего визуального их считывания пользователем в интерактивном режиме при ориентировании на местности, отличающийся тем, что при формировании указанного источника цифровой картографической информации в указанный ПК с общим и прикладным ПО предварительно загружают исходную цифровую 3D-модель местности и с помощью компьютерной программы с функцией формирования на её основе цифровых перспективных картографических изображений местности из проектных точек наблюдений на местности, в заданных проектных направлениях наблюдений и для заданных проектных высот наблюдений формируют указанный источник цифровой картографической информации о местности в виде набора цифровых перспективных картографических изображений местности, каждое – с охватом цифрового картографического изображения местности по каждому из проектных направлений, далее с помощью компьютерной программы передают сформированный источник цифровой картографической информации о местности в виде набора цифровых перспективных картографических изображений местности с указанного ПК с общим и прикладным ПО на указанный мобильный терминал пользователя с предварительно загруженным упомянутым интерфейсным модулем, при этом упомянутый интерфейсный модуль выполняют с возможностью отображения на его экране цифровых перспективных картографических изображений местности, дополнительно создают модифицированную аналоговую карту местности на твёрдом носителе путём проектирования и нанесения на исходную аналоговую карту местности на твёрдом носителе в зоне её зарамочного оформления проектных точек и стрелок проектных направлений наблюдений и их идентификаторов, в виде цифровых значений или кодов, причём проектные точки, направления и проектные высоты наблюдений проектируют в зависимости от пересечённости рельефа и насыщенности местности различными картографическими объектами, затем, для определения местоположения пользователя в процессе ориентирования на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных, сформированный источник цифровой картографической информации, размещённый на мобильном терминале пользователя, используют совместно с модифицированной аналоговой картой местности на твёрдом носителе, для этого на модифицированной аналоговой карте местности на твёрдом носителе визуально определяют область, где предположительно расположен пользователь, визуально или с помощью линейки проводят линию, параллельно заданным проектным направлениям наблюдений, визуально находят ближайшее проектное направление наблюдения, затем считывают идентификатор выбранного проектного направления наблюдения, вводят его значение вручную или с помощью функции управления голосом в мобильный терминал пользователя, находят по нему с помощью интерфейсного модуля с возможностью отображения на экране цифровых перспективных картографических изображений местности и выводят на экран из набора цифровых перспективных картографических изображений местности соответствующее выбранному направлению, перспективное картографическое изображение местности и визуально его считывают, далее опознают ориентиры - местные картографические объекты, характерные формы и детали рельефа, обозначенные на модифицированной аналоговой карте, повторяют этот процесс по нескольким направлениям наблюдений, пока ориентиров наберётся достаточно для надёжного определения местоположения пользователя, затем, относительно найденных ориентиров, определяют место точки стояния пользователя на местности различными вариантами: визированием на ориентиры, промером расстояний до ориентиров, угловыми засечками, тем самым определяют местоположение пользователя при ориентировании на местности в интерактивном режиме в условиях отсутствия связи для передачи цифровых данных.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу оценки собственного местоположения и устройству оценки собственного местоположения. Способ оценки собственного местоположения включает обнаружение дорожного знака вблизи транспортного средства, определение текущего местоположения транспортного средства, получение информации о высоте обнаруженного дорожного знака из данных карты, в которых записана информация о двумерных координатах и информация о высоте дорожного знака, находящегося вблизи дороги, на основе относительного местоположения обнаруженного дорожного знака по отношению к транспортному средству и текущего местоположения, и оценку высоты, на которой находится транспортное средство, согласно информации о высоте, полученной из данных карты.

Настоящее изобретение относится к способу помощи в движении и устройству помощи в движении. Способ помощи в движении побуждает датчик к обнаружению границы полосы движения, имеющейся вблизи транспортного средства, вычисляет собственные позиции транспортного средства, преобразует систему координат обнаруженной границы полосы движения в систему координат, эквивалентную картографическим данным, хранящимся в запоминающем устройстве, в соответствии с собственными позициями.

Изобретение относится к области вычислительной техники для автономного позиционирования наземных транспортных средств. Технический результат заключается в повышении точности определения положения наземного транспортного средства в пространстве при обеспечении быстродействия и надежности реализации предлагаемого способа для позиционирования ТС.

Изобретение относится к способу оценки собственного положения и устройству оценки собственного положения. Способ оценки собственного положения включает в себя обнаружение относительного положения каждой цели, находящейся около транспортного средства относительно транспортного средства, оценку интервала перемещения транспортного средства, корректировку относительного положения на основании интервала перемещения транспортного средства и накопление скорректированного относительного положения в качестве данных о положении цели, а также обнаружение величины уклона дороги для движения транспортного средства, выбор среди накопленных данных о положении цели данных о положении цели для одной или более целей на одном или более участках, имеющих величину уклона меньше порогового значения, и сопоставление выбранных данных о положении цели с картографической информацией, указывающей положения целей на двухмерной карте, для оценки текущего положения транспортного средства.

Заявленные способ и система относятся к области автоматики и вычислительной техники и могут быть использованы при построении систем автоматизированного контроля состояния подземных сооружений метрополитена. Техническим результатом группы изобретений является повышение помехоустойчивости и достоверности приема и детектирование сложных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн) совмещения двух операций: преобразования принимаемых сложных ФМн-сигналов по частоте и их детектирования.

Изобретение относится к бортовой системе. Техническим результатом является предоставление возможности бортовой системе преобразовывать датум при наличии простой конфигурации.

Изобретение относится к устройству локализации транспортного средства. Устройство содержит: базу данных целей, блок распознавания цели, блоки оценки поперечного и продольного положений.

Изобретение относится к способам навигации и может быть использовано для повышения точности определения местоположения подвижных объектов, движущихся по локсодромическим траекториям. Способ позиционирования подвижных объектов заключается в том, что до начала движения подвижного объекта (ПО) на основании картографической информации известная траектория движения ПО разбивается на участки, аппроксимируемые с заданной точностью локсодромическими отрезками, на которых существует функциональная связь между геоцентрическими координатами, позволяющая выразить две координаты через третью.

Предложенная группа изобретений относится к средствам для оценки положения транспортных средств. Устройство оценки положения транспортного средства содержит: блок выявления положений целевого объекта; блок выявления величины перемещения; блок хранения положений целевого объекта; блок получения картографической информации; блок оценки положения транспортного средства, выполненный с возможностью, посредством сопоставления данных положений целевого объекта, хранимых в блоке хранения положений целевого объекта, с положениями целевого объекта в картографической информации, оценивать положение транспортного средства у транспортного средства; и блок выявления точки поворота, выполненный с возможностью выявлять точку поворота транспортного средства по величинам перемещений транспортного средства.

Группа изобретений относится к устройству и способу оценки собственной позиции. Устройство оценки собственной позиции осуществляет способ, в котором обнаруживают относительную позицию цели, присутствующей около транспортного средства, и транспортного средства.

Изобретение относится к робототехнике и предназначено для определения пространственного положения мобильного робота, и может быть использовано при проведении неразрушающего контроля различных объектов в форме параллелепипеда, например стальных слябов. Система бесконтактного определения координат мобильного робота, перемещающегося по прямоугольной площадке, содержит передатчик излучающего сигнала, установленный на корпусе робота, а также не менее двух приемников излучающего сигнала, каждый из которых установлен в соседних углах прямоугольной площадки для перемещения робота, при этом передатчик излучающего сигнала и каждый из приемников излучающего сигнала подключены к контроллеру, выполненному с возможностью определения по их показателям координат нахождения робота, а также система содержит стойки, установленные в углах прямоугольной площадки для перемещения робота, на каждой из которых установлен оптический приемник сигналов в виде фотоэлемента, а также серводвигатель с абсолютным энкодером на валу, который установлен на корпусе робота и подключен к контроллеру.
Наверх