Комплект персонального навигационного оборудования для маломерных судовых плавсредств

Изобретение относится к телекоммуникационным устройствам индивидуального пользования. Комплект содержит размещенный на одном из рукавов одежды дисплей с экраном, связанный по беспроводному интерфейсу с приемным блоком, служащим для приема, обработки и формирования навигационной информации сигналов ГЛОНАСС. Согласно изобретению комплект дополнительно снабжен видеокамерой, закрепленной на радиошлемофоне или спасательном жилете и планшетным компьютером или смартфоном, связанным с радиошлемофоном и с видеокамерой по протоколу беспроводной связи Blue Tooth, а также посредством преобразователя сигнала NMEA-2000 в Wi-Fi, по протоколу беспроводной связи Wi-Fi - с бортовой радиолокационной станцией и автоматизированной идентификационной системой. Техническим результатом изобретения является повышение безопасности плавания за счет своевременной и качественной оценки навигационной и гидрометеорологической обстановки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к телекоммуникационным устройствам индивидуального пользования, а именно к устройствам, предоставляющим информацию о местоположении малогабаритных судовых плавсредств, о навигационной и гидрометеорологической обстановке в районе плавания с применением вычислительной техники и глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), которые могут быть использованы для эксплуатации в экстремальных условиях.

Известно телекоммуникационное устройство индивидуального пользования, выполняющее функцию навигатора, выполненное в виде карманных приборов, содержащих корпус с экраном дисплея на своей внешней поверхности и электрической схемой внутри корпуса (US 5665000, A63F 9/22; H02G 3/14, 09.09.1997).

Однако данное устройство необходимо держать в руках для управления им и считывания информации с экрана дисплея. При этом управление производится с помощью элементов, расположенных на корпусе, и/или с помощью сенсорного управления с использованием виртуальной клавиатуры, реализуемой на сенсорном экране дисплея. Однако в том случае, если руки пилота, управляющего плавсредством, заняты, использование этого устройства становится неудобным.

Известно устройство (US 6324053, кл. H05K 7/02, 27.11.2001), интегрированное с одеждой, выполняющее функцию навигационного устройства, работающего по сигналам ГЛОНАСС. Данное устройство включает приемник сигналов ГЛОНАСС, оснащенный соответствующей приемной антенной, контроллер с органами управления и дисплей, которые связаны между собой проводными соединительными линиями. Приемник сигналов ГЛОНАСС размещен в плечевом кармане куртки, контроллер - на поясе куртки, а дисплей - на манжете левого рукава куртки. Соединительные линии реализованы гибкими проводниками, вмонтированными в ткань куртки.

Однако невозможность осуществления постоянного контроля за местонахождением плавсредства, а также отсутствие возможности фиксации обстоятельств плавания и доведения их до диспетчерской службы повышает риски пребывания плавсредств в открытом море, вдали от берега и док-станций, и не может обеспечивать безопасность плавания.

За прототип принят комплект телекоммуникационного навигационного оборудования, интегрированный с одеждой (US 6388422, Кл. H02J 7/00, H02J 1/00, A41D 1/04, 14.05.2002). Данный комплект оборудования размещен на одежде и включает связанными между собой интерфейсными линиями связи приемный блок, служащий для приема и обработки сигналов ГЛОНАСС и формирования навигационной информации, блок питания, средство для включения-выключения устройства и дисплей с экраном для отображения навигационной информации. При этом дисплей размещен на правом рукаве одежды, а средство для включения-выключения устройства - на левом. Приемный блок представляет собой стандартной конфигурации приемоизмерительный модуль, работающий по сигналам ГЛОНАСС и/или GPS. Блок питания в качестве первичного источника энергии использует элементы, преобразующие солнечную энергию в электрическую. Средство для включения-выключения реализовано с использованием гибкой клавиатуры.

Данное оборудование обеспечивает удобство считывания визуальной информации при одновременном освобождении рук пользователя данным устройством. Однако в прототипе не предусмотрена возможность фиксирования окружающей обстановки с привязкой ко времени и географическим координатам, а также автоматическое подключение к системе обеспечения вызова экстренных оперативных служб, что необходимо в экстремальных ситуациях, например при плавании на маломерных и прогулочных плавсредствах, что не обеспечивает безопасного плавания из-за отсутствия контроля за навигационной и гидрометеорологической обстановкой.

Задачей изобретения является разработка комплекса персонального навигационного оборудования для маломерных судовых плавсредств, способного обеспечивать фиксацию обстоятельств плавания и постоянного контроля за местоположением судна.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности плавания за счет своевременной и качественной оценки навигационной и гидрометеорологической обстановки.

Сущность изобретения заключается в следующем. Комплект персонального навигационного оборудования для маломерных судовых плавсредств содержит размещенный на одном из рукавов одежды дисплей с экраном, связанный по беспроводному интерфейсу с приемным блоком, служащим для приема, обработки и формирования навигационной информации сигналов ГЛОНАСС. Согласно изобретению комплект дополнительно снабжен видеокамерой, закрепленной на радиошлемофоне или спасательном жилете, и планшетным компьютером или смартфоном, связанным с радиошлемофоном и с видеокамерой по протоколу беспроводной связи Blue Tooth, а также посредством преобразователя сигнала NMEA-2000 в Wi-Fi, по протоколу беспроводной связи Wi-Fi - с бортовой навигационной радиолокационной станцией, расположенной на маломерном судовом плавсредстве, и автоматизированной идентификационной системой.

Кроме того, маломерное судно оборудовано док-станцией связанной через переходник USB-NMEA 2000 с навигационной РЛС и аппаратурой автоматического идентификатора судна, а также посредством GSM/3G модуля планшетного компьютера, комплект связан через оператора мобильной связи с оператором экстренной службы для передачи информации о параметрах судна, его местоположении и окружающей обстановке.

Обеспечение комплекта персонального навигационного оборудования для маломерных судовых плавсредств планшетным компьютером или смартфоном, закрепленным на рукаве одежды, связанным с радиошлемофоном и с видеокамерой, закрепленной на радиошлемофоне или спасательном жилете, создает благоприятные условия для считывания визуальной информации с экрана планшетного компьютера или смартфона, а также освобождает руки пилота судна для управления плавсредством, что повышает надежность при управлении судном. Наличие радиошлемофона с гарнитурой в виде микрофона (ларингофона) и наушников, также позволяет вести постоянный контакт в режиме онлайн со спасательными службами, центром слежения и док-станцией во время движения, обеспечивая возможность вызова экстренных оперативных служб. Наличие видеокамеры, закрепленной на шлемофоне или спасательном жилете, также освобождает руки для управления плавсредством и позволяет в режиме онлайн записывать, а затем воспроизводить на планшетном компьютере видеоинформацию с привязкой ко времени и географическим координатам, документировать события плавания, формировать справочно-информационную базу, что в конечном итоге повышает безопасность плавания.

Обеспечение планшетного компьютера инфотелекомуникационными сервисами, с использованием спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS, включающих программное обеспечение электронно-картографической системы, встроенный приемник ГЛОНАСС/GPS и отдельную выделенную клавишу функционального быстрого набора, а смартфона - операционной системой семейства Android, создают условия для быстрого определения местоположения судна и его отображения на электронной карте, планирования маршрута, обмена данными в зоне действия сетей сотовой связи, что также повышает безопасность плавания за счет обработки и отображения на экране параметров движения целей в районе его плавания и информирования оператора о наличии опасностей столкновения с этими целями.

Видеокамера и гарнитура радиошлемофона также связаны с планшетным компьютером или смартфоном по протоколу беспроводной связи BlueTooth.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема комплекта навигационного оборудования; на фиг. 2 - схема связи комплекта персонального оборудования с док-станцией и мобильным оператором связи; на фиг. 3 - пример расположения видеокамеры на спасательном жилете.

Комплект персонального навигационного оборудования для маломерных судовых плавсредств содержит размещенный на одном из рукавов куртки 1 планшетный компьютером 2 (или смартфон). На радиошлемофоне 3 (фиг. 1) закреплены видеокамера 4, микрофон 5 (или ларингофон, не показано) и наушники 6, связанные линиями 7 связи с радиошлемофоном 3 и с компьютером 2 по протоколу беспроводной связи Blue Tooth. Комплект также содержит док-станцию 8, расположенную на маломерном судне, связанную через переходник 9 USB-NMEA 2000 с навигационной РЛС 10 и аппаратурой 11 автоматического идентификатора судна. Комплект посредством GSM/3G модуля планшетного компьютера 2 через оператора 12 мобильной связи в пределах покрытия сети связан с оператором 13 экстренной службы по единому номеру мобильной связи 112 и через него - с диспетчером 13 системы управления движения судна региональной системы безопасности мореплавания для передачи информации о параметрах судна, его местоположении и окружающей обстановке. Для упрощения связи с оператором 12 планшетный компьютер 2 снабжен отдельной выделенной клавишей 14 функционального быстрого набора. Видеокамера 4 также может быть закреплена на спасательном жилете 15 (фиг. 3).

Персональное навигационное устройство для маломерных судовых плавсредств работает следующим образом.

При включении планшетного компьютера 2 запускается операционная система (семейства Winows (Android)), после запуска которой автоматически включается электронно-картографическая система (dKartNavigator). Включенная видеокамера 4, закрепленная на радиошлемофоне 3 или на спасательном жилете 15 (фиг. 3), снимает окружающую обстановку и видеодокументирует обстоятельства плавания и местоположение судна и другие параметры, отображенные на электронной картографической системе. Закрепленный на рукаве куртки 1 планшетный компьютер 2 позволяет пользователю следить по дисплею компьютера 2 за перемещением судна по карте, не отрываясь от его управления. Одновременно посредством GSM/3G модуля планшетного компьютера 2 через оператора 12 мобильной связи трансформирует информацию о местоположении судна, скорости и других параметрах движения судна и окружающей обстановке оператору 13 экстренной службы. При нажатии на функциональную клавишу 14 быстрого набора на планшетном компьютере 2 происходит автоматический набор 112, с подтверждением, путем повторного нажатия этой клавиши 14, единого номера 112 вызова экстренной службы мобильного оператора 13. Переговоры с операторами 12 и 13 производятся с помощью микрофона 5 (или ларингофона) и наушников 6, закрепленных на радиошлемофоне 3 и связанных линиями 7 связи с планшетным компьютером 2.

Закрепление на пилоте средств наблюдения и контроля за окружающей средой во время плавания на маломерном судне облегчает управление судном и значительно повышает безопасность на море во время плавания.

В настоящее время комплект персонального навигационного оборудования для маломерных судовых плавсредств находится на стадии изготовления опытного образца и испытаний.

1. Комплект персонального навигационного оборудования для маломерных судовых плавсредств, содержащий размещенный на одном из рукавов одежды дисплей с экраном, связанный по беспроводному интерфейсу с приемным блоком, служащим для приема, обработки и формирования навигационной информации сигналов ГЛОНАСС, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен видеокамерой, закрепленной на радиошлемофоне или спасательном жилете, и планшетным компьютером или смартфоном, связанным с радиошлемофоном и с видеокамерой по протоколу беспроводной связи Blue Tooth, а также посредством преобразователя сигнала NMEA-2000 в Wi-Fi, по протоколу беспроводной связи Wi-Fi - с бортовой навигационной радиолокационной станцией, расположенной на маломерном судовом плавсредстве, и автоматизированной идентификационной системой.

2. Комплект по п. 1, отличающийся тем, что радиошлемофон оснащен гарнитурой, включающей микрофон, ларингофон и наушники, связанные с планшетным компьютером.

3. Комплект по п. 1, отличающийся тем, что маломерное судно оборудовано док-станцией, связанной через переходник USB-NMEA 2000 с навигационной радиолокационной станцией и аппаратурой автоматического идентификатора судна.

4. Комплект по п. 1, отличающийся тем, что он связан посредством GSM/3G модуля планшетного компьютера через оператора мобильной связи с оператором экстренной службы для передачи информации о параметрах судна, его местоположении и окружающей обстановке.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к системе помощи водителю транспортного средства с прицепом. Система помощи при размещении метки на прицепе включает в себя камеру, устройство обработки изображения и дисплей.

Изобретение относится к области создания систем управления летательных аппаратов (ЛА), преимущественно к способам получения достоверной информации и диагностики работоспособности акселерометров и датчиков угловой скорости (ДУС) ЛА с избыточным числом измерителей и идентификацией их отказов.

Изобретение относится к области создания систем управления летательных аппаратов, преимущественно к способам получения достоверной информации и диагностики работоспособности акселерометров и датчиков угловой скорости летательного аппарата с избыточным числом измерителей и идентификацией их отказов.

Изобретение относится к области управления системами навигации и ориентации, в частности к блокам коррекции погрешностей численных критериев степени наблюдаемости навигационных комплексов (НК) с инерциальной навигационной системой (ИНС).

Изобретение относится к области навигации движущихся объектов. Достигаемый технический результат - повышение точности навигации.

Изобретения относятся к области приборостроения и могут найти применение в системах ориентации и навигации летательных аппаратов (ЛА), предназначенных для вычисления и отображения основных пилотажно-навигационных параметров ЛА.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах навигации подвижных объектов, в частности летательных аппаратов (ЛА), для оценки ошибок и коррекции абсолютных координат местоположения, высоты и вертикальной скорости инерциальной навигационной системы (ИНС) по измерениям геометрической высоты и эталонным картам рельефа местности и могут быть использованы в системах управления движением ЛА.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении различных радиолокационных систем, предназначенных для управления движением летательных аппаратов.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах программного позиционирования и ориентации подвижных объектов. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в возможности просматривать пользователем перекрывающиеся графические объекты без изменения уровня масштабирования.

Изобретение относится к области автоматизированных систем. Технический результат - сокращение времени на получение от судов гидрографической информации, необходимой для корректировки электронных навигационных карт (ЭНК), и доведение ЭНК до судов в условиях отсутствия сотовой связи, а также повышение достоверности ЭНК, обусловленной оперативностью их актуализации. Система содержит аппаратно-программные комплексы (АПК) региональных центров, связанные по средствам спутниковой радиосвязи с АПК удаленной передачи ЭНК, которые по средствам радиосвязи Wi-Fi связаны с автоматизированными рабочими местами (АРМ) пользователей и АПК источников гидрографической информации. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области навигации и топопривязки, в частности к способам спутниковой навигации и контроля качества навигационных полей космических навигационных систем ГЛОНАСС и GPS, формирования корректирующей информации и анализа ее качества. Способ анализа качества формирования и передачи дифференциальных поправок по запросу от топопривязчика потребителю включает прием спутниковой навигационной информации, проведение коррекции навигационной информации, поступающей от навигационных космических аппаратов, выполняемой в режиме контрольно-корректирующей станции, имеющей собственное программно-математическое обеспечение, выдачу выходных параметров навигации и корректирующей информации по сигналам навигационных космических аппаратов внешним потребителям по автономному каналу передачи данных, анализ качества корректирующей информации в режиме самотестирования контрольно-корректирующей станции, проведение анализа и оценки качества формирования топопривязчиком дифференциальных поправок для космических навигационных систем ГЛОНАСС и GPS и передачи их по запросу потребителю предполагает выполнение сравнения точности определения координат местоположения потребителя дифференциальных поправок с помощью аппаратуры спутниковой навигации при отсутствии дифференциальных поправок и с ними. Технический результат - формирование способа анализа качества формирования и передачи дифференциальных поправок по запросу от топопривязчика потребителю, обеспечивающего оценку режима работы навигационной аппаратуры топопривязчика и связанных с ним потребителей ГЛОНАСС/GPS в заданном районе с прецизионной точностью местоопределения, формирования корректирующей информации, включающей дифференциальные поправки и контроль качества сформированных дифференциальных поправок, качества сбора и обработки измерительной, навигационной и другой информации для выполнения топопривязчиком задач по назначению качества автоматизированной передачи данных по автономному каналу передачи данных. 2 ил.

Изобретение относится к области обработки и предоставления пользователю информации об объектах, а именно к генерированию и представлению информации о множестве точек интереса. Технический результат заключается в более компактном отображении наиболее значимой информации, что обеспечивает пользователю возможность более быстрого ориентирования в полученных данных. Для этого на сервере осуществляют получение карточки первой точки интереса и карточки второй точки интереса, каждая из которых включает в себя предопределенный набор параметров, описывающих соответствующий объект, и получение из каждой карточки множества параметров, включающего параметры местоположения и описательные параметры. Далее осуществляют расчет количественного показателя близости первой и второй точек интереса, указывающего на потенциальную возможность ассоциирования этих точек интереса, и в ответ на превышение количественным показателем близости порогового значения близости создают комплексную точку интереса. Комплексной точке интереса присваивают, хотя бы частично, информацию из информационной карточки одной из точек интереса, определенной как главная точка интереса. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано при построении различных систем локации, предназначенных для навигации летательных аппаратов (ЛА). Достигаемый технический результат - повышение быстродействия навигации ЛА за счет оперативной обработки получаемой информации Указанный результат достигается за счет того, что способ навигации заключается в использовании эталонной карты местности, составленной до начала движения ЛА, выборе участка местности (мерный участок) эталонной карты, составлении текущей карты - измерением параметров мерного участка с помощью радиоволн с накоплением результатов однолучевых измерений высоты и увеличением размеров квадрата неопределенности в направлении движения ЛА в пределах мерного участка, сравнении полученных значений мерного участка текущей и эталонных карт, вычислении сигнала коррекции траектории движения по трем координатам эталонной карты на базе определения разности результатов измерений высоты, запоминании результатов измерений высоты, а также заключается в повторном вычислении сигнала коррекции при использовании координатной сетки со значительно меньшим шагом, который будет определять точность вычисления сигнала коррекции траектории движения ЛА, и последующем управлении движением ЛА путем коррекции их местоположения по мере прохождения мерного участка. 5 ил.

Изобретение относится к области комплексных навигационных систем, систем управления и наведения летательных аппаратов (ЛА). Технический результат – расширение функциональных возможностей. Указанный результат достигается за счет: - расширения традиционной модели ошибок инерциальной навигационной системы (ИНС) и включения в нее системы из трех взаимосвязанных дифференциальных уравнений 1-го порядка, описывающих изменение координат местоположения ИНС относительно доплеровского измерителя скорости (ДИСС) в проекциях на оси опорного трехгранника гироплатформы (ГП); - корректного формирования сигналов измерения, матрицы наблюдения и модели сообщения с использованием соотношений, связывающих ошибки счисления основной тройки навигационных параметров с малыми углами рассогласования реального и опорного трехгранников ГП ИНС. Высокая точность оценивания скоростных ошибок и углов ухода реальной ГП ИНС позволяет реализовать эффективную коррекцию навигационной и пилотажной информации и из двух потенциально равноточных ИНС определить ту, угловая информация которой наиболее приемлема для пилотирования и решения боевых и специальных задач. 4 ил.

Изобретение относится к области навигации движущихся объектов и может быть использовано при построении различных систем локации, предназначенных для определения местоположения движущихся объектов (ДО), управления их движением и обеспечения навигации ДО. Достигаемый технический результат - повышение точности навигации. Указанный результат достигается за счет того, что используют эталонную карту местности как априорную информацию о навигационном поле, выбирают участок местности (мерный участок), находящийся в пределах эталонной карты, составляют текущую карту путем вычисления плановых координат мерного участка на основе измерений дальностей с помощью многолучевого режима измерения при помощи радиоволн, находящихся в одной плоскости, и излучаемых в виде лучей, из которых первым излучают центральный, а потом - левый и правый боковые относительно центрального, при этом центральный луч перпендикулярен направлению движения движущихся объектов, плоскость лучей повернута вокруг центрального луча на угол равный 45 градусов относительно направления движения движущихся объектов, определяют разности результатов многолучевых измерений наклонных дальностей, определяют углы эволюции движущихся объектов по азимуту, крену и тангажу в динамике на основе анализа значений спектра доплеровских частот, возникающих при измерениях дальностей по каждому лучу, причем для анализа значений доплеровских частот используют массив значений средних доплеровских частот для каждого строба дальности по каждому лучу, полученный по измерениям спектров доплеровских частот для каждого луча, значение и знак углов азимута, крена и тангажа при каждом цикле измерений дальностей определяют изменением положения измеренного массива средних доплеровских частот относительно массива средних доплеровских частот, соответствующего нулевым значениям углов азимута, крена и тангажа, сравнивают значения плановых координат текущей и эталонной карт, вычисляют слагаемые показателя близости для всех возможных положений движущегося объекта, проводят поиск экстремума показателя близости, вычисляют высоты движущихся объектов в координатах мерного участка в точке определения местоположения движущихся объектов в плановых координатах мерного участка, вычисляют сигнал коррекции траектории движения, управляют движением движущихся объектов путем коррекции их местоположения по трем координатам эталонной карты (плановые координаты и высота) в координатах мерного участка за время движения движущихся объектов над мерным участком. 10 ил.

Изобретение относится к навигационному приборостроению и может найти применение в системах ориентирования подвижных объектов на основе применения спутниковых систем навигации. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого в способе с помощью мобильного устройства определяют начальную точку или вводят информацию о начальной точке маршрута, а также в вводят информацию о конечной точке маршрута и прокладывают маршрут по навигационной электронной карте, от спутников принимают на модуль приема и обработки сигналов навигационные информационные сообщения о координатах, обрабатывают информацию о продвижении пользователя по маршруту и при возникновении необходимости изменения направления следования в соответствии с проложенной картой маршрута или при отклонении пользователя от заданного маршрута и возникновении необходимости корректировки направления его перемещения на блок управления вибротактильными излучателями подается команда, в соответствии с которой формируется сигнал управления на тот вибротактильный излучатель, вибрация которого сигнализирует пользователю о необходимости изменения направления движения на направление, соответствующее коду вибротактильного излучателя. Блок ориентирования пользователя представляет собой носитель вибротактильных излучателей, в котором размещены модуль приема/передачи данных, использующий технологии беспроводной связи, вибротактильные излучатели, задающие код направления движения, блок управления вибротактильными излучателями на основе обработки информации, поступающей от модуля приема/передачи данных, а также источник питания и разъем для осуществления зарядки источника питания. При этом применение вибротактильного эффекта обеспечивает навигацию без звуковых оповещений и без визуального отслеживания по карте на дисплее правильности следования по выбранному маршруту. В результате предлагаемый способ и реализующее его устройство могут быть использованы людьми с ограниченными возможностями по зрению. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу для определения навигационных данных и устройству для осуществления этого способа. В способе для определения навигационных данных с помощью первого навигационного устройства (310) определяют результаты измерения углов ориентации. Далее, инициализируют второе навигационное устройство (320) с помощью результатов измерения углов ориентации, определенных первым навигационным устройством (310). В оба навигационных устройства от датчикового блока поступают результаты измерения угловой скорости и ускорения для определения результатов измерения углов ориентации. В этом процессе вероятность создания ошибочных результатов измерения углов ориентации первым навигационным устройством (310) ниже заданной частоты появления ошибок углов ориентации, а вероятность создания ошибочных результатов измерения углов ориентации вторым навигационным устройством (320) выше заданной частоты появления ошибок углов ориентации. Если один из определенных результатов измерения углов ориентации отклоняется от соответствующего опорного значения углов ориентации на значение, которое больше заданного значения допуска углов ориентации, то имеет место ошибочное измерение углов ориентации. Техническим результатом изобретения является обеспечение данных об истинном курсе и углах ориентации после фазы инициализации и ориентирования навигационной системы с требуемой точностью и целостностью. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх