RU2190189C1 - Navigator - Google Patents

Navigator Download PDF

Info

Publication number
RU2190189C1
RU2190189C1 RU2001123468A RU2001123468A RU2190189C1 RU 2190189 C1 RU2190189 C1 RU 2190189C1 RU 2001123468 A RU2001123468 A RU 2001123468A RU 2001123468 A RU2001123468 A RU 2001123468A RU 2190189 C1 RU2190189 C1 RU 2190189C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
port
receiver
interface module
module
common bus
Prior art date
Application number
RU2001123468A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Панин
Н.Г. Клеменов
Ю.В. Анисимов
В.В. Попов
Original Assignee
ЗАО "Гефест и Т"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО "Гефест и Т" filed Critical ЗАО "Гефест и Т"
Priority to RU2001123468A priority Critical patent/RU2190189C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190189C1 publication Critical patent/RU2190189C1/en

Links

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft and helicopter sighting navigational systems. SUBSTANCE: navigator includes power supply unit, antenna unit and receiver-meter of satellite navigational systems connected by two-way communication, controller and storage module also connected by two-way communication, micro-computer, radiomodem connected in series by integration module and indicator, interface module, temperature control unit connected with input and output of power supply unit, common bus connected with radiomodem ports by two-way communication, integration module, interface module, micro-computer and controller. Second and third ports of receiver-meter of satellite navigational systems are connected by two-way communication with second port of integration module and second port of radiomodem respectively; second input of indicator is connected with signal output of receiver-meter of satellite navigational systems; third port of radiomodem is connected by two-way communication with third port of integration module and outputs of power supply source are connected with common bus. Radiomodem is two-directional; storage module employs flush-storage and common bus is made according to ISA standard. EFFECT: extended functional capabilities of navigator and field of its application with no change in its mass and dimensional characteristics. 4 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области информационно-измерительной техники и предназначено для применения в прицельно-навигационных системах самолетов и вертолетов. The present invention relates to the field of information-measuring equipment and is intended for use in sighting and navigation systems of aircraft and helicopters.

Известно навигационное устройство, содержащее бортовую цифровую вычислительную машину (БЦВМ) и спутниковую навигационную систему (СНС), взаимосвязанную с входом - выходом БЦВМ через устройство преобразования последовательных сигналов. ( См. свидетельство на ПМ 15130, кл. 7 G 01 C 23/00, 2000 г.)
Упомянутое устройство решает небольшой объем задач, имеет ограниченную область применения и не обеспечивает требуемой точности решения навигационных задач из-за погрешностей измерения псевдодальностей между антенной спутниковой навигационной системы и навигационными спутниками ГЛОНАСС / GPS, обусловленных задержками радиосигналов в верхних и нижних слоях атмосферы, уходами шкалы времени, а также преднамеренными помехами при выключенном режиме селективного доступа.
Known navigation device containing an onboard digital computer (BCM) and a satellite navigation system (SNA), interconnected with the input and output of the BCM through a serial signal conversion device. (See certificate on PM 15130, cl. 7 G 01 C 23/00, 2000)
The mentioned device solves a small volume of tasks, has a limited scope and does not provide the required accuracy of solving navigation problems due to errors in the measurement of pseudorange between the satellite navigation system antenna and GLONASS / GPS navigation satellites caused by radio signal delays in the upper and lower atmospheric layers, time scale deviations as well as intentional interference when selective access mode is turned off.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является навигационное устройство, содержащее блок питания, соединенные двусторонней связью антенный блок и приемоизмеритель спутниковых навигационных систем, включающий приемник, модуль предварительной обработки, навигационный вычислитель и интерфейсный модуль. Closest to the technical nature of the present invention is a navigation device comprising a power supply, bi-directional antenna unit and receiver of satellite navigation systems, including a receiver, preprocessing module, navigation computer and interface module.

Устройство обеспечивает по данным отечественной и зарубежной спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS измерение текущих координат местоположения объекта, составляющих его вектора скорости, всемирного времени. (См. "Изделие А-737". Руководство по технической эксплуатации, ФБМИ 461531.006 РЭ, 1999 г., приложение). The device provides, according to the data of domestic and foreign satellite navigation systems GLONASS and GPS, the measurement of the current coordinates of the location of the object, its velocity vector, universal time. (See "Product A-737". Technical Operation Manual, FBMI 461531.006 OM, 1999, appendix).

В рассматриваемом устройстве не предусмотрена возможность непосредственного подключения к радиостанции. Это исключает возможность решения широкого круга задач межсамолетной навигации, оперативного целеуказания, реализации дифференциального режима определения координат, обеспечивающего более высокую точность и помехозащищенность. The device in question does not provide the ability to directly connect to the radio station. This eliminates the possibility of solving a wide range of problems of inter-aircraft navigation, operational target designation, the implementation of a differential mode for determining coordinates, providing higher accuracy and noise immunity.

Кроме того, навигационный вычислитель в составе устройства решает ограниченный объем задач, обладает невысокой производительностью и является закрытым для потребителя. Это не позволяет потребителю решать в этом вычислителе дополнительные задачи. В ряде случаев это затрудняет распределение среди вычислителей бортового оборудования всего объема задач с учетом их специфики, требуемого быстродействия и надежности. In addition, the navigation computer as part of the device solves a limited amount of tasks, has low performance and is closed to the consumer. This does not allow the consumer to solve additional problems in this calculator. In some cases, this makes it difficult to distribute among the on-board equipment calculators the entire volume of tasks, taking into account their specifics, the required speed and reliability.

Отсутствие в составе рассматриваемого устройства модуля памяти достаточно большой емкости не обеспечивает возможность решения задач навигации с применением электронных карт, видеообразов, а также регистрации пилотажно- навигационной информации. The absence of a sufficiently large memory module in the structure of the device under consideration does not provide an opportunity to solve navigation problems using electronic maps, video images, as well as registration of flight and navigation information.

Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей навигационного устройства и области его применения при неизменных габаритно-весовых характеристиках. The aim of the invention is to expand the functionality of the navigation device and its field of application with constant dimensional and weight characteristics.

Поставленная цель достигается тем, что навигационное устройство, содержащее блок питания, соединенные двусторонней связью антенный блок и приемоизмеритель спутниковых навигационных систем, дополнительно снабжено соединенными двусторонней связью контроллером и модулем памяти, микроЭВМ, радиомодемом, последовательно соединенными модулем сопряжения и индикатором, интерфейсным модулем, блоком терморегулирования, взаимосвязанным с входом-выходом блока питания, общей шиной, связанной двусторонними связями с портами радиомодема, модуля сопряжения, интерфейсного модуля, микроЭВМ и контроллера, при этом второй и третий порты приемоизмерителя спутниковых навигационных систем связаны двусторонними связями со вторым портом модуля сопряжения и вторым портом радиомодема соответственно, второй вход индикатора связан с сигнальным выходом приемоизмерителя спутниковых навигационных систем, третий порт радиомодема связан двусторонней связью с третьим портом модуля сопряжения, а выходы блока питания связаны с общей шиной. This goal is achieved by the fact that the navigation device containing the power supply unit, connected by a two-way communication antenna unit and receiver of satellite navigation systems, is additionally equipped with a connected two-way communication controller and memory module, microcomputer, radio modem, series-connected interface module and indicator, interface module, temperature control unit interconnected with the input-output of the power supply, a common bus connected by two-way communications with the ports of the radio modem, module pairing, interface module, microcomputer and controller, while the second and third ports of the receiver of the satellite navigation systems are connected by two-way communications with the second port of the interface module and the second port of the radio modem, respectively, the second input of the indicator is connected to the signal output of the receiver of the satellite navigation systems, the third port of the radio modem is connected two-way communication with the third port of the interface module, and the outputs of the power supply are connected to a common bus.

Отличительными от наиболее близкого аналога признаками являются:
- дополнительное снабжение навигационного устройства соединенными двусторонней связью контроллером и модулем памяти;
- снабжение радиомодемом, микроЭВМ, интерфейсным модулем, блоком терморегулирования и общей шиной;
- снабжение последовательно соединенными модулем сопряжения и индикатором;
- двусторонние связи общей шины с портами радиомодема, модуля сопряжения, интерфейсного модуля, микроЭВМ, контроллера;
- двусторонние связи второго и третьего портов модуля сопряжения со вторым и третьим портами приемоизмерителя спутниковых навигационных систем и радиомодема соответственно;
- двусторонняя связь второго порта модуля сопряжения со вторым портом приемоизмерителя спутниковых навигационных систем;
- связь сигнального выхода приемоизмерителя спутниковых навигационных систем со вторым входом индикатора;
- связи выходов блока питания с общей шиной;
- взаимная связь блока питания с блоком терморегулирования.
Distinctive features from the closest analogue are:
- additional supply of the navigation device connected by a two-way communication controller and memory module;
- supply of a radio modem, microcomputer, interface module, thermal control unit and a common bus;
- supply of serially connected interface module and indicator;
- two-way communication of the common bus with the ports of the radio modem, interface module, interface module, microcomputer, controller;
- two-way communication of the second and third ports of the interface module with the second and third ports of the receiver of satellite navigation systems and a radio modem, respectively;
- two-way communication of the second port of the interface module with the second port of the receiver of satellite navigation systems;
- communication of the signal output of the receiver of satellite navigation systems with the second input of the indicator;
- communication of the outputs of the power supply with a common bus;
- the interconnection of the power supply with the thermal control unit.

В результате реализации предлагаемого устройства появляются следующие преимущества по сравнению с ближайшим аналогом:
- возможность непосредственного подключения радиостанции, что позволяет реализовать дифференциальный режим работы приемоизмерителя;
- возможность решения задач межсамолетной навигации, оперативного целеуказания и т.д.;
- возможность применения навигационного устройства в составе базовой наземной контрольно-корректирующей станции;
- возможность наращивания потребителем дополнительных навигационных задач и задач самолетовождения с привлечением дополнительных навигационных данных, цифровых карт, видеообразов и т.д.;
- возможность регистрации входных, выходных и измеренных пилотажно-навигационных параметров.
As a result of the implementation of the proposed device, the following advantages appear in comparison with the closest analogue:
- the ability to directly connect the radio station, which allows to implement a differential mode of operation of the receiver;
- the ability to solve the problems of inter-aircraft navigation, operational target designation, etc .;
- the possibility of using a navigation device as part of the base ground control and correction station;
- the possibility of the consumer building up additional navigation tasks and aircraft navigation tasks with the use of additional navigation data, digital maps, video images, etc .;
- the ability to register input, output and measured flight and navigation parameters.

Устройство поясняется чертежом, на которой показана его структурная схема. The device is illustrated in the drawing, which shows its structural diagram.

Навигационное устройство состоит из антенного блока 1, приемоизмерителя спутниковых навигационных систем 2, модуля сопряжения 3, радиомодема 4, индикатора 5, микроЭВМ 6, интерфейсного модуля 7, контроллера 8, модуля памяти 9, общей шины 10, блока питания 11 и блока терморегулирования 12. The navigation device consists of an antenna unit 1, a receiver of satellite navigation systems 2, a pairing module 3, a radio modem 4, an indicator 5, a microcomputer 6, an interface module 7, a controller 8, a memory module 9, a common bus 10, a power supply 11 and a temperature control unit 12.

При этом антенный блок 1 связан двусторонней связью с первым портом приемоизмерителя спутниковых навигационных систем 2. Порт модуля памяти 9 связан двусторонней связью со вторым портом контроллера 8, а общая шина 10 связана двусторонними связями с первыми портами радиомодема 4, модуля сопряжения 3, интерфейсного модуля 7, микроЭВМ 6, контроллера 8. Второй порт модуля сопряжения 3 и второй порт радиомодема 4 связаны соответственно двусторонними связями со вторым и третьим портами приемоизмерителя спутниковых навигационных систем 2, сигнальный выход которого связан со вторым входом индикатора 5. Третий порт и сигнальный выход модуля сопряжения 3 связаны соответственно с третьим портом радиомодема 4 и первым входом индикатора 5. Вход и выход блока терморегулирования 12 связаны соответственно с первым выходом и входом блока питания 11, второй, третий и четвертый выходы которого связаны с общей шиной 10. In this case, the antenna unit 1 is connected by two-way communication with the first port of the receiver of satellite navigation systems 2. The port of the memory module 9 is connected by two-way communication with the second port of controller 8, and the common bus 10 is connected by two-way communication with the first ports of the radio modem 4, interface module 3, interface module 7 , microcomputer 6, controller 8. The second port of the interface module 3 and the second port of the radio modem 4 are connected, respectively, by two-way communication with the second and third ports of the receiver of satellite navigation systems 2, the signal the output of which is connected to the second input of the indicator 5. The third port and the signal output of the interface module 3 are connected respectively with the third port of the radio modem 4 and the first input of the indicator 5. The input and output of the temperature control unit 12 are connected respectively with the first output and input of the power supply 11, second, third and the fourth outputs of which are connected to a common bus 10.

Радиомодем 4 предназначен для организации взаимодействия приемоизмерителя СНС 2 и микроЭВМ 6 с радиостанцией (не показана) и содержит двунаправленный преобразователь сигналов частотной телеграфии, процессорный модуль, преобразователь уровней, асинхронный приемопередатчик последовательного кода стандарта RS232 и модуль обмена с общей шиной (не показаны). Radio modem 4 is designed to organize the interaction of the SNA 2 receiver and microcomputer 6 with a radio station (not shown) and contains a bi-directional frequency telegraphy signal converter, a processor module, a level converter, an asynchronous serial code transceiver of the RS232 standard and an exchange module with a common bus (not shown).

МикроЭВМ 6 содержит микропроцессор с тактовой частотой 133 МГц, модуль оперативной памяти 16 Мбайт, модуль постоянной энергонезависимой памяти 16 Мбайт, сторожевой таймер, два порта последовательного кода стандарта RS232 и разъем, на контакты которого выведена 16-ти разрядная общая шина ISA (не показаны). Microcomputer 6 contains a microprocessor with a clock frequency of 133 MHz, a 16 MB RAM module, a 16 MB non-volatile memory module, a watchdog timer, two RS232 serial code ports and a connector that has a 16-bit ISA bus (not shown) .

Общее программное обеспечение, записанное в модуль постоянной энергонезависимой памяти микроЭВМ, под управлением операционной системы реального времени QNX обеспечивает:
- решение контрольной задачи и формирование признака "Исправность ЭВМ";
- запись потребителем в модуль постоянной энергонезависимой памяти блока программ информационного взаимодействия микроЭВМ 6 с внешними системами и специального программного обеспечения, обеспечивающего решение задач комплексной обработки информации, самолетовождения, межсамолетной навигации, оперативного целеуказания и т.д.
The general software recorded in the non-volatile memory module of the microcomputer under the control of the QNX real-time operating system provides:
- the solution of the control problem and the formation of the sign "Computer health";
- consumer recording in the module of permanent non-volatile memory of the block of information programs of the microcomputer 6 with external systems and special software that provides solutions to the tasks of complex information processing, aircraft navigation, inter-aircraft navigation, operational target designation, etc.

Запись программного обеспечения в модуль постоянной энергонезависимой памяти производится через первый или второй порт последовательного кода стандарта RS232 микроЭВМ или с модуля памяти. The software is written to the non-volatile memory constant module through the first or second serial port of the RS232 standard microcomputer standard or from the memory module.

Интерфейсный модуль 7 обеспечивает взаимодействие навигационного устройства с потребителями и датчиками навигационной информации, например, в соответствии с ГОСТ 26765.52 - 87. Модуль 7 используется в качестве оконечного устройства (ОУ) и работает под управлением внешнего контроллера (КК) (не показан), выполняет прием и дешифрацию командных слов контроллера (КК), определяет ошибки в сообщениях, формирует и выдает в канал ответные слова, выполняет команды управления контроллера (КК) и обеспечивает режим обмена ОУ -КК. The interface module 7 provides the interaction of the navigation device with consumers and navigation information sensors, for example, in accordance with GOST 26765.52 - 87. Module 7 is used as a terminal device (OS) and operates under the control of an external controller (CC) (not shown), performs reception and decryption of the command words of the controller (QC), determines errors in messages, generates and issues response words to the channel, executes the control commands of the controller (QC) and provides the OA-QC exchange mode.

Приемоизмеритель СНС 2 содержит приемник, модуль предварительной обработки, навигационный вычислитель и интерфейсный модуль (не показаны). В приемоизмерителе СНС 2 предусмотрены стандартный и дифференциальный режимы измерения навигационных параметров по данным спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и (или) GPS, а также режим базовой контрольно-корректирующей станции. The SNA 2 receiver includes a receiver, a preprocessing module, a navigation computer, and an interface module (not shown). In the SNA 2 receiver, standard and differential modes for measuring navigation parameters according to the data of GLONASS and (or) GPS satellite navigation systems are provided, as well as the mode of the base control and correction station.

Модуль сопряжения 3 обеспечивает электрические соединения между радиомодемом 4 и приемоизмерителем СНС 2, осуществляет их взаимодействие с общей шиной 10, индикатором 5, внешними системами и содержит:
- 8-ми разрядное буферное устройство для приема от внешних систем разовых команд (4ТТL-входа и 4 входа уровнем +27В) и их последующей выдачи по командам микроЭВМ 6 в общую шину 10;
- выходной регистр для приема с общей шины 10 8-ми разовых сигналов для последующей выдачи их во внешние системы (4ТТL-выхода и 4 выхода уровнем +27В);
- триггер сигнала прерывания IRQ для микроЭВМ по переднему фронту меток времени приемоизмерителя СНС 2;
- двунаправленный контроллер сопряжения последовательного кода RS232 с общей шиной 10 (не показаны).
The interface module 3 provides electrical connections between the radio modem 4 and the receiver SNA 2, interacts with a common bus 10, indicator 5, external systems and contains:
- 8-bit buffer device for receiving one-time commands from external systems (4TTL inputs and 4 inputs of + 27V level) and their subsequent issuance by commands of microcomputer 6 to a common bus 10;
- an output register for receiving 10 8 one-time signals from a common bus for their subsequent delivery to external systems (4TTL outputs and 4 outputs with a + 27V level);
- trigger IRQ interrupt signal for microcomputers on the leading edge of the time stamps of the SNA 2 receiver;
- bidirectional controller for pairing RS232 serial code with a common bus 10 (not shown).

Контроллер 8 предназначен для организации взаимодействия модуля памяти 9 с общей шиной 10 при записи и чтении данных под управлением микроЭВМ 6. The controller 8 is designed to organize the interaction of the memory module 9 with a common bus 10 when writing and reading data under the control of a microcomputer 6.

Модуль памяти 9 предназначен для записи и хранения данных, например заданного маршрута полета, цифровой карты рельефа местности, входных и выходных навигационных параметров устройства и реализован на микросхемах флеш-памяти. Емкость модуля памяти составляет 85-1000 Мбайт. Для обеспечения удобства эксплуатации - записи подготовленных автоматизированной системой подготовки полетных данных (не показана) заданного маршрута полета и цифровой карты рельефа местности, а также автоматизированной обработки записанных навигационных параметров - модуль памяти 9 выполнен съемным. The memory module 9 is designed to record and store data, for example, a given flight route, digital terrain map, input and output navigation parameters of the device and is implemented on flash memory chips. The capacity of the memory module is 85-1000 MB. To ensure ease of use - recording prepared by an automated flight data preparation system (not shown) of a given flight route and digital terrain map, as well as automated processing of recorded navigation parameters - the memory module 9 is removable.

Работа устройства заключается в следующем. The operation of the device is as follows.

Антенный блок 1 производит прием сигналов навигационных спутников, проводит их предварительное усиление и фильтрацию, а также согласование выходных цепей блока с высокочастотным кабелем. Питание антенного блока 1 осуществляется входным напряжением + 3 - 12 В, подаваемым в порт блока по высокочастотному кабелю. Antenna unit 1 receives signals from navigation satellites, carries out their preliminary amplification and filtering, as well as matching output circuits of the unit with a high-frequency cable. The antenna unit 1 is powered by an input voltage of + 3 - 12 V, supplied to the unit port via a high-frequency cable.

Выбор навигационных систем ГЛОНАСС, GPS, по которым должен работать приемоизмеритель СНС 2, а также включение его в режим базовой контрольно-корректирующей станции, осуществляется признаками в составе командного слова, формируемого микроЭВМ 6 после включения устройства, выдаваемого последовательным кодом стандарта RS232 во второй порт приемоизмерителя со второго порта модуля сопряжения 3 или в четвертый порт от внешних систем. Дифференциальный режим работы формируется автоматически - при наличии на входе третьего порта дифференциальных поправок. The choice of navigation systems GLONASS, GPS, on which the SNA 2 receiver should work, as well as its inclusion in the mode of the basic control and correction station, is carried out by the signs in the control word formed by the microcomputer 6 after switching on the device issued by the RS232 standard code in the second port of the receiver from the second port of the interface module 3 or to the fourth port from external systems. The differential mode of operation is generated automatically - if there are differential corrections at the input of the third port.

В стандартном режиме предварительно обработанные антенным блоком 1 сигналы навигационных спутников с первого порта приемоизмерителя СНС 2 принимаются по 20 независимым каналам, выравниваются по уровням и преобразуются в цифровой код. После этого производится формирование псевдодальностей, меток времени, доплеровских частот, данных эфемерид и альманахов навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и (или) GPS, по которым вычисляются составляющие путевой скорости WN, WE, WH, координаты местоположения объекта ХC, YC, ZC, параметры шкалы всемирного координированного времени UTC, среднеквадратические значения погрешностей вычисленных навигационных параметров

Figure 00000002
и формируется слово состояния приемоизмерителя СНС 2.In the standard mode, the signals of navigation satellites previously processed by the antenna unit 1 from the first port of the SNA 2 receiver are received through 20 independent channels, are level-aligned and converted into a digital code. After this, pseudorange, timestamps, Doppler frequencies, ephemeris and almanac data of the GLONASS and (or) GPS navigation satellite systems are generated, which compute the components of the ground speed W N , W E , W H , the coordinates of the object’s location X C , Y C , Z C , UTC time scale parameters, root mean square errors of calculated navigation parameters
Figure 00000002
and the status word of the SNA 2 receiver is formed.

Вычисленные данные последовательным кодом стандарта RS232 и метки времени уровнем TTL со второго порта приемоизмерителя СНС 2 выдаются во второй порт модуля сопряжения 3, где преобразовываются в параллельный код стандарта ISA и по запросу микроЭВМ 6 выдаются в общую шину 10. С четвертого порта приемоизмерителя последовательным кодом стандарта RS232, в дополнение к вычисленным данным, потребителям выдаются "сырые" данные - псевдодальности, эфемериды и альманахи навигационных спутников для последующей регистрации и реализации постдифференциального режима. The calculated data with a serial code of the RS232 standard and timestamps with TTL level from the second port of the SNA 2 transceiver are output to the second port of the interface module 3, where they are converted to a parallel code of the ISA standard and, upon request, the microcomputers 6 are sent to a common bus 10. From the fourth port of the transceiver, a serial code of the standard RS232, in addition to the calculated data, consumers are given “raw” data - pseudoranges, ephemeris and almanacs of navigation satellites for subsequent registration and implementation of post-differential on the regime.

С сигнального выхода приемоизмерителя СНС 2 на второй вход индикатора 5 выдается дискретный сигнал уровнем +5В, характеризующий его исправность и работоспособность по навигационным спутникам для последующей индикации. From the signal output of the SNA 2 receiver to the second input of indicator 5, a discrete signal of + 5V level is issued, which characterizes its serviceability and operability by navigation satellites for subsequent indication.

Поступающие от радиостанции в четвертый порт радиомодема 4 пакеты сигналов частотной телеграфии (ЧТ) анализируются и при их принадлежности к стандарту дифференциальных поправок РТСМ SC - 104 преобразуются в последовательный код стандарта RS232, который со второго порта радиомодема выдается в третий порт приемоизмерителя СНС 2. The frequency telegraphy (CT) signal packets coming from the radio station to the fourth port of the radio modem 4 are analyzed and, when they belong to the differential correction standard RTSM SC - 104, are converted into a serial code of the RS232 standard, which is transmitted from the second port of the radio modem to the third port of the SNS 2 receiver.

При наличии на входе третьего порта приемоизмерителя СНС 2 сигналов дифференциальных поправок

Figure 00000003
в слове состояния приемоизмерителя формируется признак дифференциального режима, производится компенсация погрешностей в измеренных псевдодальностях, в соответствии с которыми вычисляются и выдаются потребителям и в модуль сопряжения 3 более точные навигационные данные.If there are 2 signals of differential corrections at the input of the third port of the SNA transceiver
Figure 00000003
the differential mode indicator is formed in the status word of the receiver, the errors in the measured pseudo-ranges are compensated, according to which more accurate navigation data is calculated and issued to consumers and to the interface module 3.

Дифференциальный режим может быть принудительно отключен по сигналу "Отключение ДР", подаваемому от внешней системы через модуль сопряжения 3 в третий порт радиомодема 4. Differential mode can be forced off by the signal "Disconnecting DR", supplied from an external system through the interface module 3 to the third port of the radio modem 4.

В режиме базовой контрольно-корректирующей станции в четвертый порт приемоизмерителя СНС 2 вводят координаты места установки антенного блока 1 - ХA, YA, ZA. После этого по данным эфемерид и альманахов навигационных спутников систем ГЛОНАСС и (или) GPS с учетом координат местоположения антенного блока 1 формируются расчетные псевдодальности, разности измеренных и расчетных псевдодальностей ΔДij и скорости их изменения

Figure 00000004
Формируемые пакеты поправок приводятся к стандарту RTCM SC - 104 и с дискретностью 1-5 сек с третьего порта приемоизмерителя СНС 2 выдаются во второй порт радиомодема 4, где преобразуются в пакеты сигналов частотной телеграфии.In the mode of the basic control and correction station, the coordinates of the installation location of the antenna unit 1 — X A , Y A , Z A — are introduced into the fourth port of the SNA 2 receiver. After that, according to the data of the ephemeris and almanacs of the navigation satellites of the GLONASS and (or) GPS systems, taking into account the coordinates of the location of the antenna unit 1, the calculated pseudorange, the difference between the measured and calculated pseudorange Δ Д ij and the rate of change
Figure 00000004
The generated correction packets are brought to the RTCM SC-104 standard and with a resolution of 1-5 seconds from the third port of the SNA 2 receiver, they are sent to the second port of the radio modem 4, where they are converted into frequency telegraph signal packets.

После окончания формирования каждого пакета с четвертого порта в радиостанцию выдается команда "Включение передатчика" и, при получении от радиостанции квитанции "Передатчик включен", пакет сигналов ЧТ с четвертого порта радиомодема 4 выдается в радиостанцию для передачи по эфиру. After the formation of each packet from the fourth port is completed, the “Transmitter On” command is issued to the radio station and, upon receipt of the “Transmitter On” receipt from the radio station, the signal packet from the fourth port of the radio modem 4 is transmitted to the radio station for transmission over the air.

МикроЭВМ 6 в соответствии с записанными в модуль постоянной энергонезависимой памяти блоком программ информационного взаимодействия с внешними системами принимает от них через интерфейсный модуль 7, модуль сопряжения 3 и общую шину 10 навигационные данные, включающие, например, угловые параметры - крен γ, тангаж υ, курс ψ, составляющие путевой скорости VN, VE, VH, абсолютную барометрическую высоту Набс., геометрическую высоту Нрв., измеренные координаты оперативной цели φЦ, λЦ, Нц, признаки, характеризующие достоверность принимаемых данных, заданные режимы полета и работы устройства.Microcomputer 6, in accordance with the block of information interaction programs with external systems recorded in the permanent non-volatile memory module, receives navigation data from them via interface module 7, interface module 3 and common bus 10, including, for example, angular parameters — roll γ, pitch υ, course ψ, components of the ground speed V N, V E, V H , the absolute pressure altitude nubs., geometric height OTD., measured coordinates operational objective U φ, λ C, HN, features characterizing the authenticity of the received DATA Defined modes of flight and operation.

В дополнение к данным внешних систем с общей шины 10 в микроЭВМ 6 поступают также и навигационные данные, вычисленные приемоизмерителем СНС 2, а с модуля памяти 9 через контроллер 8 - высота рельефа местности Нрф. и параметры заданного маршрута полета. In addition to the data of external systems, from the common bus 10, the microcomputer 6 also receives navigation data calculated by the SNS 2 receiver, and from the memory module 9 through the controller 8, the elevation of the terrain Nrf. and parameters of a given flight route.

После этого микроЭВМ обрабатывает принятые данные в соответствии со специальным программным обеспечением, реализующим, например, алгоритмы, приведенные в [1], [2], и производит:
- запись входных данных в модуль постоянной памяти 9;
- счисление текущих координат местоположения;
- коррекцию счисленных координат по полю рельефа местности;
- комплексную обработку поступающей информации;
- формирование сигналов управления самолетом - Z,

Figure 00000005
при выполнении полета по заданному или оперативно измененному маршруту, возврата на аэродром, повторного захода на цель, маловысотного полета, облета препятствий и выдачу их через интерфейсный модуль во внешние системы.After that, the microcomputer processes the received data in accordance with special software that implements, for example, the algorithms given in [1], [2], and produces:
- recording of input data to the read-only memory module 9;
- calculation of the current location coordinates;
- correction of calculated coordinates according to the field of terrain;
- integrated processing of incoming information;
- formation of aircraft control signals - Z,
Figure 00000005
when flying on a given or promptly changed route, returning to an airfield, re-entering a target, low-altitude flight, flying around obstacles and issuing them through an interface module to external systems.

В пассивных режимах оперативного целеуказания или межсамолетной навигации входные данные в виде пакетов сигналов ЧТ, поступающие в четвертый порт радиомодема 4, анализируются на соответствие протоколам обмена этих режимов, затем преобразуются в параллельный код стандарта ISA и поступают в микроЭВМ 6. In passive modes of operational target designation or interplanetary navigation, input data in the form of packets of CT signals arriving at the fourth port of radio modem 4 are analyzed for compliance with the exchange protocols of these modes, then they are converted into a parallel code of the ISA standard and transferred to microcomputer 6.

В микроЭВМ 6 данные оперативного целеуказания - координаты оперативной цели φЦП, λЦ, Нцп или данные режима межсамолетной навигации - координаты и составляющие скорости ведущего самолета φBC, λBC, НВС, VNВС, VЕВС, VHBC с учетом счисленных и скорректированных координат, составляющих путевой скорости самолета φC, λC, НC, VNC, VEC, VHC в соответствии с известными формульными зависимостями преобразовываются в относительные координаты - азимут цели АЦ или азимут ведущего самолета АВС, дальность цели ДЦ или дальность ведущего самолета ДВС, превышение цели ΔHЦ или превышение цели ведущего самолета ΔHBC и составляющие относительной скорости ΔVN, ΔVE, ΔVH.
Сформированные данные записываются в модуль постоянной памяти, затем через общую шину 10 и интерфейсный модуль 7 выдаются во внешние системы.
In the microcomputer 6, data operative targeting - the coordinates operational objective φ CPU, λ C H CPU or data mode mezhsamoletnoy navigation - coordinates and constituting the lead aircraft velocity φ BC, λ BC H Sun, V NVS, V EBU, V HBC with the numeral and the adjusted coordinates of the ground speed of the aircraft φ C , λ C , H C , V NC , V EC , V HC in accordance with the well-known formula dependencies are converted into relative coordinates - target azimuth A C or azimuth of the lead aircraft A BC , target distance D C or D range of the lead aircraft armed forces, etc. Vyshen C ΔH purpose or target excess lead aircraft ΔH BC and components of the relative velocity ΔV N, ΔV E, ΔV H .
The generated data is recorded in a read-only memory module, then through a common bus 10 and interface module 7 are issued to external systems.

В активных режимах оперативного целеуказания или межсамолетной навигации измеренные координаты оперативной цели φЦ, λЦ, НЦ или текущие координаты самолета φC, λC, НС совместно с составляющими скорости VNBC, VEBC, VHBC формируются в пакеты и по общей шине 10 выдаются в радиомодем 4, который преобразовывает их в пакеты сигналов ЧТ, сопровождаемых командой "Включение передатчика", выдаваемой в радиостанцию, и при получении квитанции "Передатчик включен" выдаются в нее для передачи по эфиру.In active modes of operational target designation or inter-aircraft navigation, the measured coordinates of the operational target φ C , λ C , N C or the current coordinates of the aircraft φ C , λ C , H C together with the speed components V NBC , V EBC , V HBC are formed into packets the bus 10 is issued to the radio modem 4, which converts them into bursts of BT signals, followed by the “Turn on the transmitter” command issued to the radio station, and upon receipt of the receipt, “The transmitter is turned on” issued to it for transmission over the air.

Переключение радиомодема 4 в режим приема данных микроЭВМ осуществляется командой "ПРД ЭВМ", подаваемой в третий порт радиомодема 4 от внешней системы через модуль сопряжения 3. Switching the radio modem 4 to the microcomputer data reception mode is carried out by the command "computer", fed to the third port of the radio modem 4 from an external system through the interface module 3.

В процессе работы радиомодем 4 анализирует состояние преобразователей и при их исправности формирует и выдает с третьего порта в третий порт модуля сопряжения 3 сигнал "Исправность РМА" для последующего преобразования и отображения на индикаторе 5. In the process of operation, the radio modem 4 analyzes the condition of the converters and, when they are in good condition, generates and outputs from the third port to the third port of the interface module 3 the signal "RMA serviceability" for subsequent conversion and display on indicator 5.

Формируемый микроЭВМ 6 сигнал "Исправность ЭВМ" через буферное устройство модуля сопряжения 3 транслируется в индикатор 5 для отображения. По совокупности сигналов "Исправность РМА", "Исправность ЭВМ" и меток времени в модуле сопряжения 3 формируется и выдается потребителям обобщенный сигнал "Исправность". Formed by the microcomputer 6 signal "Computer health" through the buffer device of the interface module 3 is transmitted to the indicator 5 for display. Based on the totality of signals “RMA serviceability”, “Computer serviceability” and time stamps, in the interface module 3 a generalized signal “Serviceability” is generated and issued to consumers.

Электропитание устройства осуществляется напряжением постоянного тока +27В, подаваемого на вход модуля питания 11, который производит преобразование этого напряжения в напряжение постоянного тока +5В, +15В, -15В, его выдачу в общую шину 10, через которую осуществляется питание модулей, блоков и узлов устройства. The device is powered by a DC voltage of + 27V supplied to the input of a power module 11, which converts this voltage to a DC voltage of + 5V, + 15V, -15V, and issues it to a common bus 10 through which power is supplied to the modules, blocks and units devices.

Блок терморегулирования 12 включается при температуре окружающей среды ниже -20oС, доводит температуру внутри устройства до -10oС, после чего формирует сигнал на включение модуля питания 11 и устройства в целом.The temperature control unit 12 is turned on at an ambient temperature below -20 o C, brings the temperature inside the device to -10 o C, and then generates a signal to turn on the power module 11 and the device as a whole.

В дальнейшем блок поддерживает температуру внутри устройства в пределах -10o ÷ -20oС и тем самым обеспечивает увеличение срока службы устройства.Further, the unit maintains the temperature inside the device within the range of -10 o ÷ -20 o C and thereby provides an increase in the service life of the device.

Предлагаемое устройство может быть реализовано на типовой отечественной и зарубежной базе. Так, в качестве приемоизмерителя спутниковых навигационных систем можно применить одноплатные приемники GPS/ГЛОНАСС типа GG-24 фирмы Ashteck (США) или КС-161 ЗАО "Котлин" (Санкт-Петербург). The proposed device can be implemented on a typical domestic and foreign base. So, as a receiver of satellite navigation systems, one-board GPS / GLONASS receivers of the GG-24 type from Ashteck (USA) or KS-161 of Kotlin CJSC (St. Petersburg) can be used.

В качестве микроЭВМ может быть использована одноплатная бортовая ЭВМ отечественной разработки БАГЕТ-83 в конструктиве PC-104, обеспечивающая управление в реальном времени, или микроЭВМ типа CM2-4DE-Q-72 REV E фирмы Ampro. As a microcomputer, a single-board onboard computer of domestic design BAGET-83 in the PC-104 construct, which provides real-time control, or a microcomputer of the type CM2-4DE-Q-72 REV E from Ampro, can be used.

В качестве модуля памяти может быть использована FLASH - карта стандарта PCMCIA с контроллером типа MM2-PCC-Q-71, выпускаемые фирмами San Disk и Ampro. As a memory module, FLASH can be used - a PCMCIA standard card with a controller of type MM2-PCC-Q-71, manufactured by San Disk and Ampro.

Радиомодем, модуль сопряжения, а также другие блоки и модули устройства легко реализуются отечественными электрорадиоэлементами - микросхемами серий 1533, 533 и зарубежными элементами, выпускаемыми, например, фирмой XILINX и др. The radio modem, the interface module, as well as other blocks and device modules are easily implemented by domestic electro-radio elements - 1533, 533 series microcircuits and foreign elements manufactured, for example, by XILINX and others.

На базе заявляемого устройства реализована и предъявлена на государственные испытания специализированная радионавигационная система СРНС-24 для использования в составе прицельно-навигационной системы ПНС-24 самолета Т6-М (МК). On the basis of the inventive device, a specialized radio navigation system SRNS-24 was implemented and submitted for state testing for use as part of the aiming and navigation system PNS-24 of the T6-M (MK) aircraft.

Литература
1. Изделие 126 М. Математическое описание. Часть 2. Алгоритмы коррекции, навигации и привязки. АВ1. 070. 021Д5, 1982 г.
Literature
1. Product 126 M. Mathematical description. Part 2. Algorithms for correction, navigation and binding. AB1. 070. 021D5, 1982.

2. Научно-технический отчет "Обоснование и разработка предложений по реализации и внедрению на самолете СУ-24М корреляционно-экстремальной навигационной системы на основе цифровых карт рельефа местности", ЗАО "Гефест и Т", г. Жуковский, Моск. обл., 1998 г. 2. Scientific and technical report "Justification and development of proposals for the implementation and implementation of SU-24M aircraft correlation-extreme navigation system based on digital terrain maps", CJSC "Hephaestus T", Zhukovsky, Moscow. region, 1998

Claims (4)

1. Навигационное устройство, включающее блок питания, соединенные двусторонней связью антенный блок и приемоизмеритель спутниковых навигационных систем, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено соединенными двусторонней связью контроллером и модулем памяти, микроЭВМ, радиомодемом, последовательно соединенными модулем сопряжения и индикатором, интерфейсным модулем, блоком терморегулирования, взаимосвязанным с входом-выходом блока питания, общей шиной, связанной двусторонними связями с портами радиомодема, модуля сопряжения, интерфейсного модуля, микроЭВМ и контроллера, при этом второй и третий порты приемоизмерителя спутниковых навигационных систем связаны двусторонними связями со вторым портом модуля сопряжения и вторым портом радиомодема соответственно, второй вход индикатора связан с сигнальным выходом приемоизмерителя спутниковых навигационных систем, третий порт радиомодема связан двусторонней связью с третьим портом модуля сопряжения, а выходы блока питания связаны с общей шиной. 1. A navigation device including a power supply unit, a two-way connected antenna unit and a receiver of satellite navigation systems, characterized in that it is further equipped with a two-way connected controller and a memory module, a microcomputer, a radio modem, connected in series with the interface module and indicator, an interface module, a unit temperature control, interconnected with the input-output of the power supply, a common bus connected by two-way communications with the ports of the radio modem, the interface module, interface module, microcomputer and controller, while the second and third ports of the receiver of the satellite navigation systems are connected by two-way communications with the second port of the interface module and the second port of the radio modem, respectively, the second input of the indicator is connected to the signal output of the receiver of the satellite navigation systems, the third port of the radio modem is connected by two-way communication with the third port of the interface module, and the outputs of the power supply are connected to a common bus. 2. Навигационное устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиомодем выполнен двунаправленным. 2. The navigation device according to claim 1, characterized in that the radio modem is bi-directional. 3. Навигационное устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль памяти выполнен на микросхемах флеш-памяти. 3. The navigation device according to claim 1, characterized in that the memory module is made on flash memory chips. 4. Навигационное устройство по п. 1, отличающееся тем, что общая шина выполнена в стандарте ISA. 4. The navigation device according to claim 1, characterized in that the common bus is made in the ISA standard.
RU2001123468A 2001-08-23 2001-08-23 Navigator RU2190189C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123468A RU2190189C1 (en) 2001-08-23 2001-08-23 Navigator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123468A RU2190189C1 (en) 2001-08-23 2001-08-23 Navigator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2190189C1 true RU2190189C1 (en) 2002-09-27

Family

ID=20252789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001123468A RU2190189C1 (en) 2001-08-23 2001-08-23 Navigator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190189C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10225953B2 (en) 2014-10-31 2019-03-05 Thermal Corp. Vehicle thermal management system
RU2740828C1 (en) * 2019-10-29 2021-01-21 Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА" Method of side firing by fire weapons of target destruction from aircraft and device for implementation thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10225953B2 (en) 2014-10-31 2019-03-05 Thermal Corp. Vehicle thermal management system
US10932392B2 (en) 2014-10-31 2021-02-23 Aavid Thermal Corp. Vehicle thermal management system
RU2740828C1 (en) * 2019-10-29 2021-01-21 Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА" Method of side firing by fire weapons of target destruction from aircraft and device for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4014642B2 (en) GPS / IRS global positioning method and device with integrity loss countermeasures
CN102890295B (en) A kind of integrated satellite navigation meteorological sounding system
US8009087B2 (en) Positioning system and method thereof
CN201000576Y (en) Flight control system for unmanned plane
CN103257348A (en) Measurement system of relative altitude and relative attitude of air vehicle and measurement method thereof
US20020116125A1 (en) Positioning & data integrating method and system thereof
CN106255065A (en) Smart mobile phone and the seamless alignment system of mobile terminal indoor and outdoor and method thereof
US20160313450A1 (en) Automotive gnss real time kinematic dead reckoning receiver
CN103487822A (en) BD/DNS/IMU autonomous integrated navigation system and method thereof
JP6684821B2 (en) Automotive Ad Hoc Real Time Kinematic Roving Network
CN110779496B (en) Three-dimensional map construction system, method, device and storage medium
CN205540290U (en) Many rotor unmanned aerial vehicle with ultrasonic ranging device
EP3754302A1 (en) Flight control and navigation integrated machine
US20040199304A1 (en) Aircraft piloting system, at least for piloting the aircraft during a non precision approach with a view to a landing
CN108885269B (en) Navigation method, navigation device and navigation system
CN115877431A (en) Array antenna non-whole-cycle fuzzy strategy based low-operand direction-finding device and method
RU95117763A (en) COMPLEX ON-BOARD TRAJECTOR MEASUREMENTS
CN113671598A (en) Combined high-altitude wind detection method
RU2190189C1 (en) Navigator
CN111426319A (en) Vehicle-mounted calibration device, method, computer equipment and storage medium
CN210639466U (en) Unmanned aerial vehicle flies to control device based on it leads to No. one
RU2293950C1 (en) Flying vehicle navigation complex
KR101046286B1 (en) The apparatus and method of location correction with gps and sensor
CN206178155U (en) Micro unmanned aerial vehicle positioning system based on synergetic mode
Luo et al. A design of high-precision positioning system of uav based on the qianxun location network

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120824