Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств



Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств
Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств
Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств
Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств
Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств
Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств
Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств

Владельцы патента RU 2683584:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)" (RU)

Изобретение относится к способам измерения расстояний с использованием радиоволн и может быть использовано для дистанционного мониторинга местоположения транспортных средств. Достигаемый технический результат - повышение точности определения текущих координат (позиционирования) транспортных средств и возможность реализации дистанционного мониторинга их позиционирования при отсутствии на борту транспортного средства навигационного вычислителя. Указанный результат достигается за счет того, что спутниковые навигационные сообщения от N(N≥4) навигационных спутников передаются одновременно на первый приемник базовой станции, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности базовой станции от каждого спутника, и приемник транспортного средства (ТС), на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности ТС от каждого спутника, которые передаются из приемника ТС в передатчик ТС, на выходе которого формируется сообщение, включающее кодовые измерения псевдодальностей ТС, идентификационный код ТС и метку времени передачи, которое передается по радиоканалу и принимается на базовой станции вторым приемником, с выхода которого принятые идентификационный код ТС и кодовые измерения псевдодальностей ТС, а также сформированные в нем кодовые измерения псевдодальности ТС до базовой станции вместе с выходными сигналами первого приемника базовой станции поступают на вход вычислителя базовой станции, где для каждого спутника формируется сумма кодовых измерений псевдодальностей ТС и ТС до базовой станции, из которой вычитаются кодовые измерения псевдодальности базовой станции и формируется уравнение невязки между полученной разностью и ее аналитическим выражением в геоцентрической системе координат, после чего из решения системы уравнений невязок для четырех спутников, выбранных из расчета геометрического фактора базовой станции, определяются текущая помеха измерения и текущие координаты ТС в геоцентрической системе координат, которые вместе с идентификационным кодом ТС поступают в передатчик базовой станции, с выхода которого с меткой времени поступают абоненту. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам измерения расстояний с использованием радиоволн и может быть использовано для дистанционного мониторинга местоположения транспортных средств.

Известны способы позиционирования транспортных средств на основе приема спутниковых навигационных сигналов, использующие передачу дифференциальных поправок к значениям псевдодальности, вычисляемых на базовой станции, в навигационный вычислитель транспортного средства [ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования I Под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. 3-е изд., перераб. М.: Радиотехника, 2005. 688 с.]. Недостатками данного способа являются невозможность его реализации при отсутствии вычислителя на транспортном средстве и невозможность дистанционного оповещения абонента - удаленного владельца транспортного средства, о текущих координатах последнего.

Наиболее близким к предложенному способу является способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств (ТС) на основе приема спутниковых навигационных сигналов, использующий передачу координат ТС, вычисленных в навигационном вычислителе транспортного средства, абоненту - удаленному владельцу ТС. [https://navis.ru/ru/uslugi/bezopasnye-sistemy-monitoringa, http://www.ckpt.ru/povidam?id=29]. Недостатками данного способа являются невозможность его реализации при отсутствии вычислителя на транспортном средстве и невозможность уменьшения ошибки определения координат ТС, вычисленных с использованием стандартных способов обработки спутниковых навигационных сигналов.

Заявленный способ направлен на повышение точности определения текущих координат (позиционирования) транспортных средств и возможность реализации дистанционного мониторинга их позиционирования при отсутствии на борту транспортного средства навигационного вычислителя.

Поставленная задача возникает при необходимости дистанционного мониторинга позиционирования различных транспортных средств - автопоездов, железнодорожных вагонов и др.

Сущность заявленного способа состоит в том, что спутниковые навигационные сообщения от N (N≥4) навигационных спутников передаются одновременно на первый приемник базовой станции, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности базовой станции от каждого спутника, и приемник ТС, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности ТС от каждого спутника, которые передаются из приемника ТС в передатчик ТС, на выходе которого формируется сообщение, включающее кодовые измерения псевдодальностей ТС, идентификационный код ТС и метку времени передачи, которое передается по радиоканалу и принимается на базовой станции вторым приемником, с выхода которого принятые идентификационный код ТС и кодовые измерения псевдодальностей ТС, а также сформированные в нем кодовые измерения псевдодальности ТС до базовой станции вместе с выходными сигналами первого приемника базовой станции поступают на вход вычислителя базовой станции, где для каждого спутника формируется сумма кодовых измерений псевдодальностей ТС и ТС до базовой станции, из которой вычитаются кодовые измерения псевдодальности базовой станции и формируется уравнение невязки между полученной разностью и ее аналитическим выражением в геоцентрической системе координат, после чего из решения системы уравнений невязок для четырех спутников, выбранных из расчета геометрического фактора базовой станции, итеративными методами определяются текущая помеха измерения и текущие координаты ТС в геоцентрической системе координат, которые вместе с идентификационным кодом ТС поступают в передатчик базовой станции, с выхода которого с меткой времени поступают абоненту.

Реализация предложенного способа состоит в следующем (фиг. 1). Спутниковые сообщения от N (N≥4) навигационных спутников 1 передаются одновременно на приемник 21 транспортного средства 2 и первый приемник 31 базовой станции 3. После получения навигационного сообщения от i-го спутника 1 (i=1, …, N) и его первичной обработки на выходе приемника 21 ТС 2 формируются кодовые измерения псевдодальности ZRi TC 2:

где, ξci, ηci, ζci - известные координаты i-го спутника 1 в геоцентрической системе координат,

ξ, η, ζ - координаты ТС 2 в геоцентрической системе координат,

с - скорость света,

Δτ - погрешность часов ТС 2,

ΔTi - погрешность часов i-го спутника 1,

WИ, WT - погрешности, обусловленные прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу,

WRi - погрешности, включающие аппаратурные погрешности приемника 21 ТС 2 и передатчика i-го спутника 1, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения;

а на выходе первого приемника 31 базовой станции 3 - кодовые измерения псевдодальности ZRБi базовой станции 3:

ξБ, ηБ, ζБ - известные координаты базовой станции 3 в геоцентрической системе координат,

ΔτБ - погрешность часов базовой станции 3,

ΔТi - погрешность часов i-го спутника 1,

WИ, WT - погрешности, обусловленные прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу,

WRБi - погрешности, включающие аппаратурные погрешности первого приемника 31 базовой станции 3 и передатчика i-го спутника 1, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.

Далее кодовые измерения псевдодальности ТС 2 передаются из приемника 21 в передатчик 22 ТС 2, на выходе которого формируется сообщение, включающее кодовые измерения псевдодальности, идентификационный код ТС 2 и метку времени передачи. Данные сообщения передаются по выделенному радиоканалу и принимаются на базовой станции 3 вторым приемником 32, функционально ориентированным только на прием сигналов от ТС 2. При этом на выходе приемника 32 помимо принятых кодовых измерений псевдодальности ТС 2 от i-го спутника формируются кодовые измерения псевдодальности ZRT ТС 2 до базовой станции 3:

Δτ - погрешность часов ТС 2,

ΔτБ - погрешность часов базовой станции 3,

WRT - погрешности, включающие аппаратурные погрешности приемника 32 базовой станции 3 и передатчика 22 ТС 2, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.

Выходные сигналы приемников 31, 32 поступают на вход вычислителя 4 базовой станции 3, где с целью определения текущих параметров движения ТС 2 вторичной обработке подвергается следующая комбинация сигналов ZR*: кодовых измерений псевдодальности ZRi ТС 2, кодовых измерений псевдодальности ZRБi и кодовых измерений псевдодальности ZRT ТС 2 до базовой станции 3:

Сформированный таким образом сигнал ZR*i свободен от погрешностей, в наибольшей степени влияющих на точность спутниковой навигации: погрешностей часов ТС 2, базовой станции 3 и спутника 1, а также погрешностей, обусловленных прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу. Более того, линейная комбинация погрешностей WR*i=WRi-WRБi+WRT не зависит от помех, также существенно влияющих на общую точность решения навигационной задачи: аппаратурных погрешностей передатчика спутника 1 и погрешностей многолучевости при передаче навигационных сообщений от i-го спутника 1. В целом, это резко снижает уровень помех в сигнале ZR*i, что повышает точность оценки параметров движения ТС 2 при вторичной обработке в вычислителе 4, которая состоит в определении параметров движения ТС 2 из решения системы уравнений невязок, полученных по измерениям четырех спутников, выбранных из расчета геометрического фактора базовой станции 3:

где WR*=WR*i=const в текущий момент времени.

Решением данной нелинейной системы уравнений является вектор |ξηζWR*|T, который определяется для каждого момента времени известными итеративными методами (например, методом Ньютона или его модификациями).

Полученные текущие координаты ξ, η, ζ ТС 2 и его идентификационный код поступают в передатчик 5 базовой станции 3, с выхода которого с меткой времени поступают абоненту.

Предложенный способ обработки навигационных сигналов позволяет существенно снизить уровень помех, обусловленных погрешностями часов ТС и спутника, прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу, аппаратурными погрешностями передатчика спутника и погрешностями многолучевости при передаче навигационных сообщений от спутника, и, тем самым, существенно повысить точность определения текущих координат ТС.

Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств, заключающийся в том, что спутниковые навигационные сообщения от N(N≥4) навигационных спутников передаются одновременно на первый приемник базовой станции, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности базовой станции от каждого спутника, и приемник транспортного средства (ТС), на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности ТС от каждого спутника, которые передаются из приемника ТС в передатчик ТС, на выходе которого формируется сообщение, включающее кодовые измерения псевдодальностей ТС, идентификационный код ТС и метку времени передачи, которое передается по радиоканалу и принимается на базовой станции вторым приемником, с выхода которого принятые идентификационный код ТС и кодовые измерения псевдодальностей ТС, а также сформированные в нем кодовые измерения псевдодальности ТС до базовой станции вместе с выходными сигналами первого приемника базовой станции поступают на вход вычислителя базовой станции, где для каждого спутника формируется сумма кодовых измерений псевдодальностей ТС и ТС до базовой станции, из которой вычитаются кодовые измерения псевдодальности базовой станции и формируется уравнение невязки между полученной разностью и ее аналитическим выражением в геоцентрической системе координат, после чего из решения системы уравнений невязок для четырех спутников, выбранных из расчета геометрического фактора базовой станции, итеративными методами определяются текущая помеха измерения и текущие координаты ТС в геоцентрической системе координат, которые вместе с идентификационным кодом ТС поступают в передатчик базовой станции, с выхода которого с меткой времени поступают абоненту.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к беспроводной связи. Способ осуществления связи включает в себя: отправку базовой станцией сообщения, включающего в себя конфигурацию измерения, на UE, причем конфигурация измерения используется для запрашивания UE сообщать глобальный идентификатор соты для соты; получение базовой станцией отчета об измерении, сообщаемого с UE, причем отчет об измерении соответствует конфигурации измерения и включает в себя глобальный идентификатор соты для соты и информацию полосы соты; и осуществление базовой станцией хэндовера между сотами на основе информации полосы и глобального идентификатора соты для соты.

Изобретение относится к способу и устройству связи по сети мобильной связи, при этом сеть мобильной связи содержит один или более элементов сети, обеспечивающих интерфейс беспроводного доступа для передачи сигналов на устройство связи или приема сигналов от устройства связи.

Изобретение относится к области технологий связи. Технический результат изобретения заключается в уменьшении трафика системной информации.

Изобретение относится к узлу связи. Технический результат заключается в обеспечении возможности осуществления экстренного вызова с коммутацией пакетов через целевую сеть беспроводного доступа.

Изобретение относится к средствам управления беспроводными ресурсами. Технический результат заключается в обеспечении возможности управления беспроводными ресурсами для беспроводного терминала, которое может достигать требуемое качество связи от одного до другого конца.

Изобретение относится е способу запуска устройства машинного типа связи (МТС). После приема триггерного сообщения от сервера МТС сеть удостоверяется, авторизован ли сервер МТС запускать целевое устройство МТС и также авторизовано ли устройство МТС отвечать на триггерное сообщение, путем сравнения ID устройства МТС и ID сервера МТС, которые включены в триггерное сообщение, с авторизованными ID.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано при организации мобильных беспроводных динамических (самоорганизующихся) сетей между подвижными объектами, которые меняют координаты с течением времени по хаотическому (случайному) закону.

Изобретение относится к беспроводной связи. Ниже описывается способ обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) между точкой доступа, функционально соединяемой с множеством станций через множество каналов.

Изобретение относится к средствам определения маршрута между узлом источника и узлом назначения в беспроводной сети. Технический результат заключается в обнаружении оптимального маршрута без возникновения существенной задержки обнаружения маршрута.

Изобретение относится к способу и устройству связи. Технический результат заключается в обеспечении мониторинга линии радиосвязи в сети двойного подключения.

Изобретение относится к пассивным системам видения оптического, инфракрасного и миллиметрового диапазонов длин волн, предназначенным для наблюдения за малоразмерными объектами.

Изобретение относится к области радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения угловых координат источников излучения сигналов. Достигаемый технический результат изобретения заключается в повышении точности определения направляющего угла на источник излучения за счет учета формы спектра принимаемых сигналов.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно, к системам пассивной радиолокации и может быть использовано для оперативного определения координат неподвижных источников радиоизлучения, в том числе при не разрешении их сигналов по времени и частоте.

Изобретение относится к методам и средствам радио- и радиотехнической разведки, базирующимся на использовании разнесенных в пространстве N датчиков поля. Достигаемый технический результат - повышение достоверности принимаемых решений об обнаружении источника полезных радиоимпульсов.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиотехнического контроля и вторичной радиолокации. Достигаемый технический результат - определение местоположения источника радиоизлучения (ИРИ) с периодической структурой сигналов и вращающейся направленной антенной.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах (КИС) для контроля за техническим состоянием отдельных частей и всей КИС в целом, а также для анализа загрузки поддиапазонов частот, определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ), измерения частотных и временных параметров радиосигналов и напряженности электрического поля.

Изобретение относится к области локационной техники и может быть использовано в системах поиска объектов и в радиолокации. Достигаемый технический результат - увеличение точности определения направления на импульсные излучатели без увеличения громоздкости.

Изобретение относится к области радиофизики и может быть использовано для контроля за солнечной, геомагнитной и сейсмической активностью, предвестников землетрясений, извержения вулканов, цунами, процессов грозовой активности, динамики мощных циклонов, а также для обнаружения ядерных и иных крупных взрывов и пожаров, больших аварийных выбросов на атомных электростанциях, запусков космических аппаратов и ракет, излучений мощных радиопередающих комплексов радиолокационного и связного назначения, средств специального воздействия на ионосферу с целью управления ее параметрами.

Изобретение относится к радионавигации и может использоваться для определения пространственных координат (ПК) объекта - источника радиоизлучения (ИР), находящегося на стационарном или подвижном объекте.

Изобретение относится к пассивной радиолокации и может быть использовано в двух- и многопозиционных измерительных комплексах для определения пространственных координат местоположения источников радиоизлучения (ИРИ).

Изобретение относится к дистанционному мониторингу лесных массивов с использованием сигналов навигационных космических аппаратов (НКА) в диапазоне L1 и может найти применение для круглогодичной регистрации коэффициентов ослабления сигналов НКА в лесу с использованием непрерывного пространственно-временного радиозондирования лесного массива.

Изобретение относится к способам измерения расстояний с использованием радиоволн и может быть использовано для дистанционного мониторинга местоположения транспортных средств. Достигаемый технический результат - повышение точности определения текущих координат транспортных средств и возможность реализации дистанционного мониторинга их позиционирования при отсутствии на борту транспортного средства навигационного вычислителя. Указанный результат достигается за счет того, что спутниковые навигационные сообщения от N навигационных спутников передаются одновременно на первый приемник базовой станции, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности базовой станции от каждого спутника, и приемник транспортного средства, на выходе которого формируются кодовые измерения псевдодальности ТС от каждого спутника, которые передаются из приемника ТС в передатчик ТС, на выходе которого формируется сообщение, включающее кодовые измерения псевдодальностей ТС, идентификационный код ТС и метку времени передачи, которое передается по радиоканалу и принимается на базовой станции вторым приемником, с выхода которого принятые идентификационный код ТС и кодовые измерения псевдодальностей ТС, а также сформированные в нем кодовые измерения псевдодальности ТС до базовой станции вместе с выходными сигналами первого приемника базовой станции поступают на вход вычислителя базовой станции, где для каждого спутника формируется сумма кодовых измерений псевдодальностей ТС и ТС до базовой станции, из которой вычитаются кодовые измерения псевдодальности базовой станции и формируется уравнение невязки между полученной разностью и ее аналитическим выражением в геоцентрической системе координат, после чего из решения системы уравнений невязок для четырех спутников, выбранных из расчета геометрического фактора базовой станции, определяются текущая помеха измерения и текущие координаты ТС в геоцентрической системе координат, которые вместе с идентификационным кодом ТС поступают в передатчик базовой станции, с выхода которого с меткой времени поступают абоненту. 1 ил.

Наверх