Автопрокладчик

 

Союз Советских социалистических

Республик

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ р>836524

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 0705,79. (21) 2767217/40-23 (51) М с присоединением заявки ¹

G 01 С 21/20//

В 63 В 49/00

Государственный комитет

СССР,но делам изобретений и открытий (23) Г1риоритет

Опубликовано 070681, Бюллетень № 21 (53) УДК 527.6 (088. 8) Дата опубликования описания 070681 (72) Автор изобретения лп б д

В.Ф. Денисов (71) заявитель (54) АВТОПРОКЛАДЧИК

Изобретение относится к навигационным приборам, осуществляющим счисление географических координат и прокладку курса подвижного объекта на карте.

Известны автопрокладчики типа

AII-2, AII-3., AII-4. В состав таких ав- топрокладчиков входят автомат счисления составляющих пути по параллели и меридиану, подключенные к нему уст. ройство прокладки курса и устройство вычисления и дтображения географических координат. Недостатком таких автопрокладчиков является невозможность автоматической коррекции курсопро- 15 кладчика и вычиалителя координат (1J .

:Известен также автопрокладчик,содержащий автомат счисления составляющих пути по параллели и меридиану, 20 масштабный узел, задатчик масштаба и широты главной параллели, автоматический планшет, блок реверса механизма отработки разности широт, блок . реверса механизма отработки отшествия,2з вычислитель приращений географических координат, блоки управления знаками приращений широты и долготы, накопители широты и долготы, задатчики начальной широты и долготы и устройст- 30 во отображения TEкущнх координат,причем первые входы масштабного узла ь вычислители приращений географических координат подключены к выходу накопителя широты, блоки реверса механизмов отработки разности широт и отшествия первыми входами подключены к соответствоннь-м выходам масштабного узла, а выходами подключены к автоматическому планшету, второй вход масштабного узла подключен к задатчику масштаба и широты главной параллели, первые входы блоков управления знаками приращений широты и долготы подключены к соответственным выходам вычислителя приращений географических координат, а выходами подключены к первым входам соотвегственных н копителей координат, вторые входы которых подключены сосгветственно к задатчикам начальной широты и дслготы, а выходы подключены к устройству отображения текущих координат (2j . Такой автопрок, а;чик может работать только по гр р зщениям линейных, но не угловых ;еэемещений поцвижного объекта, кт зме того, коррекции положения пишут,;го узла и данных устройства о .обнажения текущи.с координат производится вручную.

836524

В настоящее время есть тенденция комплексирования навигационных источников информации. Так комплексируются устройства, обеспечивающие. непрерывное получение текущих координат, имеющие свойство накапливать ошибку счисления местоположения, и устройства эпизодического получения координат, например от спутника, один раэ в час, при его появлении на горизонте, и т. д. Кроме того, в шельфовой зоне лучшую точность обеспечивают позиционные радионавигационные станции, что выявляет потребность в этом слу чае координатного входа в автопрокладчик. При удалении от шельфовой зоны лучшую точность определения местоположения обеспечивают. навигационные системы, работающие от приращений пути и имеющие возможность периодической коррекции. Таким образом, потребность практики выявляет необходимость расширения функции автопрокладчика с тем, чтобы была обеспечена и возможность его автоматической коррекции, и возможность работы от задатчиков географических координат.

Целью настоящего изобретения является повышение точности счисления географических координат.

Укаэанная цель достигается тем, что в автопрокладчик дополнительно введены блок задания точных географических координат, устройство коррекции составляющей пути по параллели, устройство коррекции составляющей пути по меридиану, суммирующее устройство канала широты и суммирующее устройство канала долготы, причем первый вход суммирующего устройства канала долготы подключен к первому выходу автомата счисления составляющих пути по параллели и меридиану, второй вход его подключен к первому выходу устройства коррекции составляющей пути по параллели, а выход подключен ко второму входу вычислителя приращений географических координат и к третьему входу масштабного узла, второй выход устройства коррекции составляющей пути по параллели подключен ко вторым входам блока реверса механизма отработки отшествия и блока управления знаками приращений долготы, а первый и второй входы подключены соответственно к первому входу и выходу накопителя долготы, третий вход подключен к первому выходу блока задания точных географических координат, . при этом второй выход автомата счисления подключен к первому входу суммирующего устройства канала широты, второй вход которого подключен к первому выходу устройства коррекции составляющей пути по меридиану, а выход его подключен к третьему входу вычислителя приращений географических координат и к четвертому входу масштабного узла, второй выход устройства коррекции составляющей пути по меридиану подключен ко вторым входам блока реверса механизма отработки разности широт и блока управления знаками. приращений широты, а первый и второй входы подключены соответственно к первому входу и выходу накопителя широты, третий вход подключен ко второму выходу блока задания точных географических координат.

Кроме того, устройства коррекции составляющих пути по параллели и ме- . ридиану включают в себя накопитель географической координаты, устройство сравнения, первый и второй конъюнк15 торы и задатчик скорости коррекции, причем первый вход устройства коррекции составляющей пути подключен к первому входу первого конъюктора, второй вход подключен к первому вхо20 ду устройства сравнения, третий вход подключен к первому входу накопителя географической координаты, второй выход устройства коррекции составляющей пути подключен к первому входу

25 устройства сравнения, первый же выход устройства коррекции составляю- . щей пути подключен к выходу второго конъюнктора, при этом второй выход устройства сравнения подключен к первому входу второго конъюнктора, а второй вход второго конъюнктора подключен к задатчику скорости коррекции, третий выход устройства сравнения подключен ко второму входу перво35 го кон bloHKTopa, выход же первого конъюнктора подключен ко второму входу накопителя географической коорди- наты, а выход накопителя подключен ко второму входу устройства сравнения.

40 На фиг. 1 представлена структура прототипа, автопрокладчнка Путь-1; на фиг. 2 - представлена структура предлагаемого автопрокладчика; на фиг. 3 представлена структура устрой4$ ства коррекции составляющей пути.

Автопрокладчик содержит автомат счисления 1 составляющйх пути по параллеаи и меридиану, масштабный узел

2, вычислитель 3 приращений геогра5O ф иHч tес к иHх кKоoо р д иHнHа тT, накопитель 4 широты, накопитель 5 долготы, автоматический планшет 6, блок 7 реверса ме-. ханизма отработки разности широт, блок В реверса механизма отработки

55 отшествия, блок,9 управления знаками приращений широты, блок 10 управления знаками приращений долготы, задатчик 11 масштаба и широты главной параллели, задатчик 12 начальной широты, задатчик 13 начальной долготы, 60 устройство отображения 14 текущих координат, блок 15 задания точных географических коордйнат, устройство

16 коррекции составляющей пути по меридиану, устройство 17 коррекции сос65 тавляющей пути по параллели, сумми836524 рующее устройство 18 канала долготы, суммирующее устройство 19 канала широты.

Устройство коррекции составляющих пути по параллели и меридиану включают в себя устройство сравнения 20, накопитель 21 географической координаты, задатчик 22 скорости коррекции первый конъюнктор 23, второй конъюнктор 24, информационный выход 25, знаковый выход 26, первый вход 27, второй вход 28, третий вход 29.

Автопрокладчик представляет собой систему из двух аппаратов. Из аппаратов прокладки курса и аппарата счисления географических координат. Оба аппарата построены на базе цифровых элементов и работают с одинаковой точностью. Причем инструментальные погрешности .как по величине, так и по знаку у обоих приборов блйзки друг к другу. Таким образом, замыкая обратной связью аппарат счисления географических координат и корректируя его, тем самым корректируем и аппарат прокладки курса в силу синхронности его работы с аппаратом счисления географических координат. Несоответствие показаний первого и второго аппаратов после коррекции определится только погрешностью их синхронизации, которая может быть уменьшена до погрешности, неразличимой в процессе работы с картой. Так для карты масштаба 1:200 тыс можно задаваться погрешностью синхронизации до 200 м пути, что будет соответствовать 1мм на карте, явно неразличимому. Аппарат счисления географических координат замыкается обратной связью по каналу ширины и по каналу долготы, следовательно, коррекция аппарата прокладки курса производится также по двум каналам: по каналу разностной широты и по каналу отшествия.

Автономно аппарат прокладки курса функционирует следующим образом.

Приращения составляющих пути по.параллели ЬОТШ и меридиану Ь РШ поступают из автомата счисления 1, через суммирующие устройства 18, 19, на масштабный узел 2, в который также подается из задатчика 11 масштаб главной параллели М „и широты главной параллели Ч„„, кроме того на него поступает текущая широта из накопителя 4 широты, масштабный узел вычисляет масштаб текущий М.

Г (4I-z, Иг„,М,П). ПослеДнЯЯ запись говорит о том, что масштаб текущий может быть вычислен как по формуле шара, так и по формулам эллипсоида.

Но в таком случае вычисление географических координат также должно вестись по собственнным формулам; т.е. должна быть одна идея построения автопрокладчика, или в предположении,что

Земля есть шар, или в предположении, что Земля имеет форму эллипсоида.

В масштабном же узле вычисляются значения приращений разности широт

АРШ1 и отшествия ЬОТШ, в текущем масштабе карты по формулам

hPIII = ЬРШ М м

5 ОТШт аОТШ М т

Приращения дРШ и лОТШ„- поступам ют через блоки реверса 7 и 8, где им придаются соответствующие знаки, на автоматический планшет 6, который интегрирует эти приращения.

Автономно аппарат счисления географических координат функционирует следующим образом. Приращения соетавляющих пути по параллели ЬОТШ и Меридиану ЛРШ поступают от автомата счисления 1 через сумматоры 18, 19 на вычислитель приращений географических координат, вычисляющий приращение широты а и приращения долготылЛ по зависимостям шара или эллипсоида.

20 Здесь также предположения о форме

Земли должны быть единообразными и при реализации устройства 3 и при реализации устройства 2. Приращения координат через знаковые блоки

9, 10 поступают с соответствующими знаками на счетные входы накопителей

4 и 5, где они суммируются с учетом знаков с начальными координатами, поступившими от задатчиков 12, 13.

ЗО Устройство отображения 14 индицирует. текущие значения. географических координат. Работа счмматооов 18, 19 заключается в пропускании входной информации на выход. Работа блока 15 заключается в периодической выдаче точных географических координат на устройства коррекции 16 и 17. Функционирование устройств коррекции 16 и 17 происходит одинаково. Так устройство 17 функционирует в автоном40 ном режиме следующим образом. В накопитель 21 заносится через блок 15, перед началом работы автопрокладчика, величина координаты, а именно начальная долгота, равная величине ко-.

45 ординаты, заносимой в накопитель 5.

В процессе работы автопрокладчика информация на накопители 21 и 5 приходит от блока 10, одинаковая по величине и знаку, и таким образом устройство сравнения 20 выдает сигнал равенства на конъюнктор 23, поддерживая его в открытом состоянии, а сигнал неравенства устройства сравнения

20 на конъюнктор 24 не поступает.

Таким образом конъюнктор 24 не разрешает прохождение сигналов от задатчика 22, который для цифрового автопрокладчика представляет генератор частоты.

Функционирование автопрокладчика

gg в режиме отработки данных, поступающих от автомата счисления 1 составляющих пути.

В этом режиме аппарат прокладки курса вычерчивает курс судна на карте, аппарат счисления координат вы836524 числяет и отображает координаты судна, устройства коррекции 16 и 17 работают.синхронно с накопителями широты 4 и долготы 5, накапливая координаты, на суммирующие устройства 18, 19 поступает информация только от автомата счисления 1. Блок 15 не функционирует.

Функционирование автопрокладчика в. режиме отработки данных, поступающих от блока 15.задания координат.

Если частота выдачи координат иэ блока 15 достаточно велика, то в этом случае автомат. счисления 1 можно вообще отключить и автопрокладчик будет. отрабатывать угловые величины, а именно, поступающие от блока 15 текущие широту и долготу. Аппарат прокладки курса в этом случае прокладывает курс от физически других источников навигационной информации, не меняя свою. структуру. При редкой вы" 20 даче координат из блока 15 будет происходить, собственно, коррекция автопрокладчика по данным блока 15.

Эти данные можно вводить как вручную, так и автоматически. При поступле- 5 нии координат иэ блока 15 на устройства коррекции 16 и 17, отличных о координат, накопленных в накопителях.

4 и 5, устройства сравнения 20 бло ков коррекции 16 и 17 закроют конъюнкторы 23 и откроют конъюнкторы 24. Из эадатчиков 22 на сумматоры

18 и 19 поступают сигналы, физически представленные в форме сигналов автомата счисления 1, величины которых определяют скорость коррекции.

Собственно, эадатчик 22 может выдавать любые сигналы, схожие с сигналами автомата 1, но для быстрой отработки рассогласования в координатах между накопителями 4, 5 аппарата 40 счисления координат и накопителями

21 устройств коррекции 16, 17 эти сигналы должны быть, по возможности, больше. Так, в предлагаемом автопрокладчике скорость коррекции соответствует 250 узлам, и она ограничена только скоростными возможностями аппарата прокладки курса. Знаковые выходы блоков коррекции 16 и 17 управ ляют блоками 7-10. Информационные щ и знаковые выходы блоков коррекции полностью определяют в каком направлении и на сколько должны быть откорректированы и положение карандаша пишущего устройства автоматического планшета 6 и показания устройства отображения 14.

Таким образом, корректируя автомат счисления координат не просто сменой состояний его накопителей

4, 5, а путем воздействия на сумма- 60 торы 18, 19 произвольным сигналом, тем самым корректируем и аппарат прокладки курса в силу синхронизации его работы с аппаратом счисления координат, и тем самым обогащаем функ" 65 ции автопрокладчика, придавая ему способность отрабатывать перемещения, заданные не только в линейной, но и в угловой форме.

Потребности детального изучения морей и океанов, их экономическое освоение определили комплексное использование различных навигационных датчиков и аппаратуры обработки навигационной информации. В состав разрабатываемой геофизической аппаратуры входит и предлагаемый автопро-. кладчик. Расширение функций автопрокладчика позволит подключать его u к допплер-лагу, например в открытом море, и к специализированной ЭВМ, работающей по данным позиционных систем местоопределения.

Формула изобретения

1. Автопрокладчик, содержащий автомат счисления составляющий пути по параллели и меридиану, масштабный узел, задатчик масштаба и широты главной параллели, автоматический планшет, блок реверса механизма отработки разности широт, блок реверса механизма отработки отшествия,вы,числитель приращений географических координат, блоки управления знаками приращений широты и долготы, накопители долготы и широты, задатчики начальной долготы и широты и устройство отображения текущих координат, причем первые входы масштабного узла и вычислителя приращений географических координат подключены к выхо-. ду накопителя широты, блоки реверса механизмов отработки разности широт и отшествия первыми входами подключены к соответственным выходам масштабного узла, а выходами подключены к автоматическому планшету, второй вход масштабного узла подключен к задатчику масштаба и широты главной параллели, первые входы блоков управления знаками приращений широты и долготы подключены к соответственным выходам вычислителя приращений географических координат, а выходами подключены к первый входам соответствующих накопителей координат, вторые входы которых подключены, соответственно, к задатчикам начальной широты и долготы, а выходы подключены к устройству отображения текущих координат, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности счисления географических координат, в него дополнительно введены блок задания точных географических координат, устройство коррекции составляющей пути по параллели, устройство коррекции составляющей пути но меридиану, суммирующее устройство канала широты и суммирующее устройство канала долготы, причем первый вход суммирующего устройства канала долготы подключен к первому выходу автомата счисления

836524

10 составляющих пути по параллели и меридиану, второй вход его подключен к первому выходу устройства коррекции составляющей пути по параллели, а выход подключен ко второму входу вычислителя приращений географичес- ких координат и к третьему входу масштабного. узла, второй выход устрой- ства коррекции составляющей пути по параллели. подключен ко вторым входам блока реверса механизма отработки отшествия и блока управления знаками приращений долготы, а первый и второй входы подключены соответственно к первому входу и выходу накопителя долготы, третий вход подключен к первому выходу блока задания точных географических координат, при этом второй выход автомата счисления подключен к первому входу суммирующего устройства канала широты, второй вход которого подключен к первому выходу 20 устройства .коррекции составляющей пути по меридйану, а выход его подключен к третьему. входу вычислителя приращений географических координат и к четвертому входу масштабного уз- 25 ла, .второй выход устройства коррекции составляющей пути по меридиану подключен ко вторым входам блока реверса механизма отработки разности широт и.блока управления знаками прира- Зо щений широты,.а первый и второй вхо ды подключены соответственно к первому входу и выходу накопителя широ- . ты, третий вход подключен ко второму выходу блока задания точных географических координат.

2; Автопрокладчик по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, устройства коррекции составляющих пути по параллели и меридиану включают в себя накопитель географической координаты, устройство сравнения, первый и второй конъюнкторы и задатчик скорости коррекции, причем первый вход устройства коррекции составляющей пути подключен к первому входу первого конъюнктора, второй вход подключен к первому входу устройства сравнения, третий вход подключен к первому входу накопителя географической координаты, вторый выход устройства коррекции составляющей пути подключен к первому входу устройства сравнения, первый же выход устройст- . ва коррекции составляющей пути подключен l< выходу второго конъюнктора, при этом второй выход устройства сравнения подключен к первому входу второго конъюнктора а второй вход второго конъюнктора подключен к задатчику скорости коррекции, третий

Выход устройства сравнения подключен ко второму входу первого конъюнктора, выход же первого конъюнктора подключен ко второму входу накопителя географической координаты, а выход накопителя подключен ко второму входу устройства сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Балашков И.В. Автосчнслители и автопрокладчики. Л., "Судостроение", 1968. Автопрокладчики АП-2, АП-З, АП-4 (аналоги).

2. Балашков И.В. Автосчислители и автопрокладчики. Л., "Судостроение", 1968. Автопрокладчик "Путь-1" (прототип).

Автопрокладчик Автопрокладчик Автопрокладчик Автопрокладчик Автопрокладчик Автопрокладчик 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к навигационным системам транспортных средств

Изобретение относится к области управления движением самолетов и предназначено для комплексного вычисления резервного пространственного положения и резервного курса с помощью имеющихся на самолете данных

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике коррекции позиционной погрешности в навигационных системах

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении различных радиолокационных (радарных) или аналогичных систем, предназначенных для навигации летательных аппаратов с использованием радиоволн путем определения местоположения и управления движением летательных аппаратов

Изобретение относится к системам навигации и предназначено для регистрации проезда, по меньшей мере, одного платного участка дороги, по меньшей мере, одним транспортным средством с помощью системы определения положения, которая предназначена для регистрации текущего положения упомянутого транспортного средства

Изобретение относится к навигационным приборам и предназначено для использования при измерении углов ориентации любых подвижных летательных аппаратов, кораблей, наземных транспортных средств

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах определения позиции контролируемого объекта на основе использования нескольких разнесенных источников излучения

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при построении различных приборных систем локации, предназначенных для определения местоположения движущихся объектов с использованием волн, излучаемых в виде лучей, и управления движением движущихся объектов путем коррекции их местоположения

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в позиционных системах ориентации подвижных объектов различной физической природы
Наверх