Аппаратура наземной навигации

Изобретение относится к навигационной технике и представляет собой аппаратуру наземной навигации движущегося наземного транспортного средства (ТС). Аппаратура наземной навигации включает в свой состав путевую систему, курсовую систему, навигационный вычислитель и навигационную аппаратуру потребителя спутниковой навигационной системы, при этом выход путевой системы соединен со вторым входом навигационного вычислителя, первый вход которого соединен с выходом навигационной аппаратурой потребителя спутниковой навигационной системы. При этом в нее введены формирователь "стоянка-ход", блок запоминания угла стоянки, блок определения приращения угла, блок запоминания приращения угла, сумматор и блок коррекции угла, выход которого соединен с третьим входом навигационного вычислителя, а первый вход - с выходом курсовой системы, первыми входами блока запоминания угла стоянки и блока определения приращения угла, выход которого соединен с первым входом блока запоминания приращения угла, а второй вход - с выходом блока запоминания угла стоянки, второй вход которого соединен со вторыми входами блока запоминания приращения угла и сумматора, а также с выходом формирователя "стоянка-ход", первый вход которого соединен с выходом путевой системы; первый вход сумматора соединен с выходом блока запоминания приращения угла, а выход - со вторым входом блока коррекции угла. Технический результат – повышение точности определения азимута текущего направления ТС и координат его местоположения. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к навигационной технике и представляет собой аппаратуру наземной навигации движущегося наземного транспортного средства (ТС).

Известна навигационная система 1НА1-Л (структурная схема приведена на рис. 2 стр. 13 руководства по эксплуатации АЮИЖ.462414.036РЭ, АО "ВНИИ "Сигнал" г. Ковров 2006 г.), принятая за прототип (фиг. 1), включающая в свой состав путевую систему (ПС) 4, представляющую собой механический датчик скорости (МДС), курсовую систему (КС) 3, представляющую собой самоориентирующуюся систему гирокурсокреноуказания (ССГККУ), навигационный вычислитель (НВ) 2, выполненный в виде координатора, и навигационную аппаратуру потребителя спутниковой навигационной системы (НАП СНС) 1, при этом выход НАП СНС соединен с первым входом НВ, второй вход которого соединен с выходом ПС, а третий - с выходом КС.

В данных устройствах местоположение ТС определяется текущими координатами (Xi, Yi), которые вычисляются в соответствии с выражениями:

Xi = Хн + Σι ASi-cos (ai + δά*i); Yi = YH +ΣιASi-sin(ai+δά*i);

(1) (2)
где: Хн, Yh - начальные координаты в исходной точке маршрута, вводимые оператором в НВ или определяемые путем усреднения показаний НАП СНС в исходной точке;

ASi - горизонтальная проекция элементарного приращения пути, вырабатываемого в ПС, в i-й момент времени;

ai - азимут текущего направления ТС, вырабатываемый в КС в i-й момент времени;

δά*i - накопленная к i-ому моменту времени курсовая погрешность из-за случайного дрейфа (ухода) гироскопа из состава КС;

δά - систематическая составляющая скорости дрейфа гироскопа.

Недостатком вышеуказанного устройства является низкая точность определения текущего азимута и координат местоположения ТС при длительных стоянках в промежуточных точках маршрута движения (например, для несения боевого дежурства или проведения разведки), так как КС, представляющая собой гироскопическую систему, имеет свойство накапливать с течением времени ошибку (δά*i) определения истинного азимута текущего направления ТС, поэтому чем больше будет суммарное время стоянок, тем больше погрешность дирекционного угла, и, как следствие, погрешность определения текущих координат ТС.

Изобретение направлено на увеличение точности определения азимута текущего направления ТС и координат его местоположения за счет вычисления в процессе стоянок ТС накопленной за время стоянок курсовой погрешности из-за дрейфа (ухода) гироскопа из состава КС, и соответствующей коррекцией дирекционного угла.

Для этого в аппаратуру наземной навигации, содержащую путевую систему, курсовую систему, навигационный вычислитель и НАП СНС, выход которого соединен с первым входом НВ, второй вход которого соединен с выходом ПС, дополнительно введены формирователь «стоянка-ход», блок запоминания угла стоянки, блок определения приращения угла, блок запоминания приращения угла, сумматор и блок коррекции угла, выход которого соединен с третьим входом НВ, а первый вход - с выходом КС, первыми входами блока запоминания угла стоянки и блока определения приращения угла, выход которого соединен с первым входом блока запоминания приращения угла, а второй вход - с выходом блока запоминания угла стоянки, второй вход которого соединен со вторыми входами блока запоминания приращения угла и сумматора приращений угла, а также с выходом формирователя «стоянка-ход», первый вход которого соединен с выходом путевой системы; первый вход сумматора соединен с выходом блока запоминания приращения угла, а выход - со вторым входом блока коррекции угла.

В аппаратуру наземной навигации (АНН) (фиг. 2), содержащую НАП СНС 1, навигационный вычислитель 2, курсовую систему 3, и путевую систему 4, при этом выход НАП СНС 1 соединен с первым входом навигационного вычислитель 2, второй вход которого соединен с выходом путевой системы 4, дополнительно введены формирователь «стоянка-ход» 5, блок запоминания угла стоянки 6, блок определения приращения угла 7, блок запоминания приращения угла 8, сумматор 9 и блок коррекции угла 10, выход которого соединен с третьим входом навигационного вычислителя 2, а первый вход - с выходом курсовой системы 3, первыми входами блока запоминания угла стоянки 6 и блока определения приращения угла 7, выход которого соединен с первым входом блока запоминания приращения угла 8, а второй вход - с выходом блока запоминания угла стоянки 6, второй вход которого соединен со вторыми входами блока запоминания приращения угла 8 и сумматора 9, а также с выходом формирователя «стоянка-ход» 5, первый вход которого соединен с выходом путевой системы 4; первый вход сумматора 9 соединен с выходом блока запоминания приращения угла 8, а выход - со вторым входом блока коррекции угла 10.

Материалы заявки поясняются графическими материалами, где:

- на Фиг. 1 представлена структурно-функциональная схема прототипа;

- на Фиг. 2 представлена структурно-функциональная схема заявляемой АНН;

- на Фиг. 3 представлена циклограмма работы АНН.

Заявляемая АНН работает следующим образом.

Перед началом движения ТС с АНН должно встать на исходную точку маршрута, после этого оператор выбирает координаты исходной точки Хн, Yh либо из каталога, либо путем усреднения показаний НАП СНС 1, и вводит их в НВ 2. Кроме того при включении (подачи питания) АНН сигналы на выходах блока запоминания приращения угла 8 и сумматора 9 обнуляются.

В НВ 2 в каждый i-й момент времени по сигналам AS¡ с выхода ПС 4

и a¡ с выхода КС 2 через блок коррекции угла 10, поступающим на второй и

третий входы НВ 3 соответственно, определяются текущие координаты местоположения ТС по выражениям (1), (2). Факт стоянки ТС (см. фиг. 3) определяется при отсутствии в течение определенного времени тс импульсов пути AS¡ с выхода ПС 4 (задержка в формировании факта стоянки ТС необходима, т.к. после последнего импульса пути AS¡ с выхода ПС 4 какое-то время ТС продолжает двигаться, при этом возможно изменение его углового положения), при этом на выходе формирователя "стоянка-ход" 5 формируется сигнал, поступающий на вторые входы блока запоминания угла стоянки 6, блока запоминания приращения угла 8 и сумматора 9, причем передний фронт этого сигнала означает начало стоянки, а задний - начало движения ТС. По переднему фронту этого сигнала в блоке запоминания угла стоянки 6 запоминается значение дирекционного угла = aCTj (j - номер стоянки), которое с его выхода поступает на второй вход блока определения приращения угла 7, на первый вход которого поступает с выхода КС текущее значение дирекционного угла a¡. В процессе текущей стоянки ТС в этом блоке непрерывно определяется приращение угла Aa¡=a¡-aCTj, что, по сути, является накопленным значением за время стоянки дрейфа (ухода) гироскопа из состава КС. При начале движения ТС, с приходом первого импульса пути AS¡ с выхода ПС 4 сигнал на выходе формирователя "стоянка-ход" 5 обнуляется, при этом по заднему фронту этого сигнала в блок запоминания приращения угла 8 считывается из блока приращения угла 7 величина приращения угла Aai=a¡.T-aCTj, определённая ранее на время τ, чем сформировался задний фронт, т.к. начало фактического движения ТС (в т.ч. изменение угла ТС) может начинаться чуть раньше, чем приходит первый импульс пути AS¡. С выхода блока запоминания приращения угла 8 значение приращения угла AaCTj поступает на первый вход сумматора 9, в котором по заднему фронту сигнала с выхода формирователя "стоянка-ход" 5 суммируются накопленные за время всех стоянок приращения угла LAaCTj, которое поступает на второй вход блока коррекции угла 10, с выхода которого поступает значение дирекционного угла за вычетом накопленных за время всех стоянок приращений угла (суммарного дрейфа) a¡-LAaCTj, поступающее на третий вход навигационного вычислителя 2.

Формирователь «стоянка-ход», блоки запоминания угла стоянки, определения приращения угла, запоминания приращения угла и коррекции угла могут быть реализованы на основе микроконтроллеров, а связи между ними реализованы по стандартным интерфейсам обмена информацией, типа RS-232.

Таким образом, задача навигации по выражениям (1), (2) для ТС решается по сути только при движении объекта, а погрешности, связанные с искажением дирекционного угла и текущих координат, вызванные уходом (дрейфом) угла на стоянках исключаются, что увеличивает точность (по сравнению с прототипом) определения АНН азимута текущего направления ТС и координат его местоположения на 30-40% за каждый час стоянки.

Аппаратура наземной навигации, включающая в свой состав путевую систему, курсовую систему, навигационный вычислитель и навигационную аппаратуру потребителя спутниковой навигационной системы, при этом выход путевой системы соединен со вторым входом навигационного вычислителя, первый вход которого соединен с выходом навигационной аппаратурой потребителя спутниковой навигационной системы, отличающаяся тем, что в нее введены формирователь "стоянка-ход", блок запоминания угла стоянки, блок определения приращения угла, блок запоминания приращения угла, сумматор и блок коррекции угла, выход которого соединен с третьим входом навигационного вычислителя, а первый вход - с выходом курсовой системы, первыми входами блока запоминания угла стоянки и блока определения приращения угла, выход которого соединен с первым входом блока запоминания приращения угла, а второй вход - с выходом блока запоминания угла стоянки, второй вход которого соединен со вторыми входами блока запоминания приращения угла и сумматора, а также с выходом формирователя "стоянка-ход", первый вход которого соединен с выходом путевой системы; первый вход сумматора соединен с выходом блока запоминания приращения угла, а выход - со вторым входом блока коррекции угла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиолокационной техники (РРС). Технический результат - повышение быстродействия РРС, а также точности определения местоположения летательного аппарата (ЛА) при движении с повышенными скоростями и увеличении диапазона высот при полете.

Изобретение относится к области пилотажно-навигационных систем транспортного летательного аппарата. Цифровая пилотажно-навигационная система транспортного летательного аппарата содержит аппаратуру текущих пилотажно–навигационных параметров (АТП) для определения авиагоризонта, измерения воздушной скорости, барометрической высоты, относительной высоты от радиовысотомера, аппаратуру измерения курса на основе гироскопического датчика и бортовую цифровую вычислительную машину (БЦВМ) для вычисления координат курсовоздушного счисления и осуществления пилотирования и навигации, блок переключения каналов (БПК), блок исполнения команд (БИК), систему управления летательным аппаратом (ЛА), систему двухсторонней радиосвязи приемника-передатчика команд (ППК) с пультом управления на начальном пункте маршрута (НПМ) и пультом управления на конечном пункте маршрута (КПМ).

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может быть использовано для обеспечения безопасности полета на малых высотах. Известны реализации способа регулярного сканирования, при которых область формирования дальностного поля в координатах угол-угол совпадает с полем обзора локатора и формируется в результате сложения двух движений в координатах угол-угол: сравнительно медленного поворота базовой системы координат вдоль одной из угловых координат и быстрого двумерного регулярного периодического перемещения луча лазерного локатора (ЛЛ) относительно базовой системы координат.

Изобретение относится к области информационных технологий, а именно к автономным системам управления подвижных объектов (наземных подвижных объектов, судов и т.п.), находящихся в особо сложных навигационных условиях движения.
Активная радиолокационная система захода и посадки летательных аппаратов на взлетно-посадочную полосу содержит наземное оборудование, состоящее из радиолокатора посадки (РЛП), и оборудование на борту летательного аппарата, в состав которого входит активный модуль СВЧ, бортовой компьютер и средства связи для передачи для приема цифровой информации от РЛП, при этом РЛП содержит цифровой радиолокационный модуль с фазированной антенной решеткой (ФАР), средства связи для передачи летательному аппарату радиолокационной информации (РЛИ) и средства электропитания, а активный модуль СВЧ содержит антенно-фидерные каналы, приемопередающие блоки зондирующего сигнала, линии задержки зондирующего сигнала.

Группа изобретений относится к способу общего представления критичной и некритичной информации, дисплейному устройству, транспортному средству, содержащему такое устройство.

Изобретение относится к способу предупреждения попадания летательного аппарата в вихревой след самолета-генератора вихрей. Для реализации способа получают информацию о конфигурации, местонахождении и ориентации летательного аппарата и самолета-генератора вихрей, а также информацию о параметрах окружающей среды в текущий момент времени, определяют геометрические характеристики опасной зоны вихревого следа, представляют визуальную информацию экипажу о риске попадания в опасную зону вихревого следа определенным образом.

Изобретение относится к способу предупреждения попадания летательного аппарата в опасную зону вихревого следа генератора вихрей. Способ заключается в том, что получают информацию о конфигурации, местонахождении, ориентации летательного аппарата, информацию о положении, геометрических и массовых характеристиках и о параметрах движения генератора вихрей в текущий момент времени, информацию о параметрах окружающей среды, определяют геометрические размеры опасной зоны вихревого следа, представляют визуальную информацию экипажу определенным образом.

Изобретение относится к бортовому оборудованию летательных аппаратов и предназначено для автономной навигации летательных аппаратов (ЛА) за счет информации от оптических сенсоров, бесплатформенной инерциальной навигационной системы, базы данных с картографической информацией о местности, а также позволяет формировать комплексированное изображение, повышающее информационную осведомленность экипажа о закабинном пространстве.

Группа изобретений относится к двум системам интегрирования и индикации данных об угловом пространственном положении и способу определения ложного решения в отношении углового пространственного положения воздушного судна.

Изобретение относится к навигационной технике и представляет собой аппаратуру наземной навигации движущегося наземного транспортного средства. Аппаратура наземной навигации включает в свой состав путевую систему, курсовую систему, навигационный вычислитель и навигационную аппаратуру потребителя спутниковой навигационной системы, при этом выход путевой системы соединен со вторым входом навигационного вычислителя, первый вход которого соединен с выходом навигационной аппаратурой потребителя спутниковой навигационной системы. При этом в нее введены формирователь стоянка-ход, блок запоминания угла стоянки, блок определения приращения угла, блок запоминания приращения угла, сумматор и блок коррекции угла, выход которого соединен с третьим входом навигационного вычислителя, а первый вход - с выходом курсовой системы, первыми входами блока запоминания угла стоянки и блока определения приращения угла, выход которого соединен с первым входом блока запоминания приращения угла, а второй вход - с выходом блока запоминания угла стоянки, второй вход которого соединен со вторыми входами блока запоминания приращения угла и сумматора, а также с выходом формирователя стоянка-ход, первый вход которого соединен с выходом путевой системы; первый вход сумматора соединен с выходом блока запоминания приращения угла, а выход - со вторым входом блока коррекции угла. Технический результат – повышение точности определения азимута текущего направления ТС и координат его местоположения. 3 ил.

Наверх