RU2481204C1 - Method of operating topographic survey vehicle - Google Patents

Method of operating topographic survey vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2481204C1
RU2481204C1 RU2011145045/11A RU2011145045A RU2481204C1 RU 2481204 C1 RU2481204 C1 RU 2481204C1 RU 2011145045/11 A RU2011145045/11 A RU 2011145045/11A RU 2011145045 A RU2011145045 A RU 2011145045A RU 2481204 C1 RU2481204 C1 RU 2481204C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
navigation
topographic
coordinates
equipment
vehicle
Prior art date
Application number
RU2011145045/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Вячеславович Громов
Виктор Юрьевич Егоров
Давид Лазорович Липсман
Сергей Михайлович Мосалёв
Игорь Семенович Рыбкин
Владимир Анатольевич Хитров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Завод им. В.А.Дегтярева"
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 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А.Дегтярева" filed Critical Открытое акционерное общество "Завод им. В.А.Дегтярева"
Priority to RU2011145045/11A priority Critical patent/RU2481204C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2481204C1 publication Critical patent/RU2481204C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to navigation of ground vehicles and may be used in navigation systems using info from various transducers for solving tasks of survey for operations of missiles and artillery. Algorithm of survey vehicle operation comprises: switching on survey vehicle navigation hardware; testing form corrections for compliance; note here that in case of their incompliance, operation of survey vehicle is terminated unless troubleshooting; verifying correct selection and input of initial navigation parameters; selection of "Navigation" mode; input of initial coordinates and direction angle of survey vehicle lengthwise axis; operating said vehicle in motion; operating said vehicle at target point; "maintenance" mode.
EFFECT: higher accuracy.
9 dwg

Description

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и может быть использовано в навигационных системах с использованием информации от датчиков различного типа для решения задач топогеодезической подготовки боевых действий ракетных войск и артиллерии Сухопутных войск.The invention relates to the field of navigation of land vehicles and can be used in navigation systems using information from sensors of various types to solve tasks of geodetic training of combat operations of missile forces and artillery of the Ground Forces.

Известен топопривязчик УА3-452Т (см. Топопривязчик УА3-452Т. Техническое описание и инструкция по эксплуатации БИ2 511 003 ТО, стр.10-15), принятый за прототип. Топопривязчик УА3-452Т представляет собой автомобиль УА3-452АЭ (транспортная база), в котором смонтирован комплект специальных приборов наземной навигационной аппаратуры со вспомогательным оборудованием.Known top loader UA3-452T (see Top loader UA3-452T. Technical description and operating instructions BI2 511 003 TO, p. 10-15), adopted as a prototype. The UA3-452T topopripper is a UA3-452AE vehicle (transport base), in which a set of special instruments for ground-based navigation equipment with auxiliary equipment is mounted.

Принцип (способ) работы топопривязчика (ТП) сводится к непрерывному автоматическому решению прямой геодезической задачи путем подачи в счетно-решающий прибор в каждый момент движения данных о проходимом автомобилем пути и дирекционном угле направления движения автомобиля.The principle (method) of operation of a topographic device (TP) is reduced to a continuous automatic solution of a direct geodesic problem by supplying, at every moment of movement, data on the path traveled by the vehicle and the directional angle of the direction of movement of the vehicle to the calculating and solving device.

Проходимый автомобилем путь снимается датчиком приращения пути, передающим в счетно-решающий прибор величину пути, проходимого передними колесами.The path traveled by a car is removed by a path increment sensor that transfers the amount of path traveled by the front wheels to the calculating and deciding instrument.

Дирекционный угол продольной оси автомобиля непрерывно и автоматически определяется гирокурсоуказателем, и результаты передаются в виде электрических сигналов в счетно-решающий прибор. Таким образом, при движении ТП в курсопрокладчик непрерывно поступает приращение пути ∆S и дирекционного угла ∆α в полярной системе координат.The directional angle of the longitudinal axis of the vehicle is continuously and automatically determined by the gyro-pointer, and the results are transmitted in the form of electrical signals to the calculating-decisive device. Thus, when the TP moves, the increment of the path ∆S and the direction angle ∆α in the polar coordinate system continuously enters the course-laying device.

В курсопрокладчике производится выработка текущих координат. При движении ТП с постоянным дирекционным углом α проекции пройденного машиной пути на оси ОХ и OY будут равны:In the course planner, the current coordinates are generated. When the TP moves with a constant directional angle α, the projections of the path traveled by the machine on the axis OX and OY will be equal to:

∆X1=∆S1×cosα1; ∆Y1=∆S1×sinα1 ΔX 1 = ΔS 1 × cosα 1 ; ΔY 1 = ΔS 1 × sinα 1

Если известны начальные координаты XO, YO, то текущие координаты машины XT, YT определяются как сумма:If the initial coordinates X O , Y O are known, then the current coordinates of the machine X T , Y T are determined as the sum:

XT=XO+∆X1; YT=YO+∆Y1 X T = X O + ΔX 1 ; Y T = Y O + ΔY 1

При движении машины в реальных условиях (с переменными дирекционными углами) приращения координат определяются по формулам:When the machine moves in real conditions (with variable directional angles), the increments of coordinates are determined by the formulas:

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Следовательно, текущие координаты движущейся машины определяются по формулам:Therefore, the current coordinates of a moving machine are determined by the formulas:

Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000003
Figure 00000004

Во время нахождения ТП на начальной точке с известными координатами XO, YO и дирекционным углом αОР ориентирного направления монокуляр визира наводится на ориентир, определяется угол βВИЗ. На шкале курсопрокладчика устанавливается дирекционный угол продольной оси автомобиля, который вычисляется по формуле:While the TP is at the starting point with the known coordinates X O , Y O and the directional angle α OR of the orientational direction, the sight monocular is pointed at the landmark, the angle β of the VIZ is determined. The directional angle of the longitudinal axis of the vehicle, which is calculated by the formula:

αОСИОРВИЗ α OSI = α OPVIZ

В первый момент движения ТП от начальной к привязываемой точке путь ∆S1 поступит в курсопрокладчик, в котором этот путь будет умножен на синус и косинус дирекционного угла αОСИ1 продольной оси автомобиля и полученные произведения будут суммированы с координатами начальной точки XO и YO, в результате чего на шкалах курсопрокладчика могут быть считаны координаты X1, Y1 местоположения ТП в первый момент его движения.At the first moment of the TP movement from the initial to the anchored point, the path ∆S 1 will go to the course- laying device , in which this path will be multiplied by the sine and cosine of the directional angle α OSI1 of the longitudinal axis of the car and the resulting products will be summed with the coordinates of the starting point X O and Y O , as a result, the coordinates X 1 , Y 1 of the TP location at the first moment of its movement can be read on the scales of the course-laying device.

В следующий момент движения ТП дирекционный угол продольной оси автомобиля изменится на угол ∆α1 по отношению к первоначальному углу αОСИ1 и будет равен αОСИ2ОСИ1+∆α1. Это изменение угла будет обнаружено гирокурсоуказателем. От гирокурсоуказателя угол ∆α1 поступает в курсопрокладчик, в котором ранее установленный дирекционный угол αОСИ1 будет изменен на новый, равный дирекционному углу αОСИ2 продольной оси автомобиля во второй момент его движения.At the next moment of the TP movement, the directional angle of the longitudinal axis of the vehicle will change by the angle Δα 1 with respect to the initial angle α OSI1 and will be equal to α OSI2 = α OSI1 + Δα 1 . This angle change will be detected by the gyro pointer. From the gyro-pointer, the angle Δα 1 enters the course- laying device , in which the previously set directional angle α OSI1 will be changed to a new one equal to the directional angle α OSI2 of the longitudinal axis of the car at the second moment of its movement.

Одновременно в курсопрокладчик поступает путь, пройденный ТП за время от первого до второго момента его движения. Этот путь будет умножен на синус и косинус дирекционного угла αОСИ2, и полученные произведения ∆Х2 и ∆Y2 будут суммированы с координатами X1 и Y1 местоположения ТП в первый момент его движения.At the same time, the path traveled by the TP during the time from the first to the second moment of its movement enters the course-laying device. This path will be multiplied by the sine and cosine of the directional angle α OSI2 , and the resulting products ΔX 2 and ΔY 2 will be summed with the coordinates X 1 and Y 1 of the TP location at the first moment of its movement.

В результате на шкалах курсопрокладчика можно считать координаты X2 и Y2 местоположения ТП, дирекционный угол αОСИ2 продольной оси автомобиля во второй момент его движения. Так как на протяжении всего пути движения ТП в курсопрокладчик непрерывно поступают изменения дирекционного угла и пути, то со шкал курсопрокладчика в каждый момент движения могут быть считаны координаты местонахождения ТП и курс его движения (дирекционный угол продольной оси автомобиля).As a result, the coordinates of X 2 and Y 2 of the TP location, the directional angle α OSI2 of the longitudinal axis of the car at the second moment of its movement can be read on the scales of the course- laying device . Since changes in the directional angle and path are continuously received in the course-laying device throughout the entire path of the TP movement, then the coordinates of the TP location and its course of movement (directional angle of the longitudinal axis of the car) can be read from the scaler scales at each moment of movement.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- необходимость наличия разветвленной топогеодезической сети для проведения качественной топогеодезической привязки;- the need for a branched topographic and geodetic network for high-quality topographic and geodetic reference;

- высокая погрешность при определении навигационных параметров, напрямую зависящая от пройденного топопривязчиком пути и погрешности начального ориентирования, которое к тому же занимает большое количество времени;- high error in determining the navigation parameters, which directly depends on the path traveled by the top loader and the error of the initial orientation, which also takes a lot of time;

- высокий уровень влияния различных факторов на точность определяемых параметров (человеческий фактор, геометрическая точность карты, погодные условия, вид местности и т.п.).- a high level of influence of various factors on the accuracy of the determined parameters (human factor, geometric accuracy of the map, weather conditions, type of terrain, etc.).

Предлагаемым изобретением решается задача по повышению точности и эффективности системы навигации топопривязчика.The present invention solves the problem of improving the accuracy and efficiency of the navigation system of the topographic bin.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в формировании способа работы топопривязчика, обеспечивающего высокую точность определения навигационных параметров на базе инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации с использованием корректирующей информации от внешних источников: навигационной аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем, системы определения высоты, высокую автоматизацию процесса определения, регистрации топогеодезических данных.The technical result obtained by the implementation of the invention consists in the formation of a topographic device operating method that ensures high accuracy in determining navigation parameters on the basis of inertial autonomous topographic and navigation equipment using corrective information from external sources: navigation equipment of satellite navigation systems consumers, altitude determination systems, high automation the process of determining, recording topographic and geodetic data.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе работы топопривязчика, включающем непрерывное определение в реальном масштабе времени навигационной аппаратурой топопривязчика, включающей в себя бортовой вычислитель, датчики приращения пути и курсовую систему, параметров его местоположения и угловой ориентации на стоянке и в движении, отображение на соответствующем устройстве вычислителя текущих значений координат и дирекционного угла продольной оси топопривязчика и его положения на карте местности, новым является то, что навигационная аппаратура топопривязчика дополнительно обеспечивает непрерывное определение в реальном масштабе времени высоты, углов крена и тангажа, отображение на видеомониторе бортового вычислителя вышеуказанных параметров, комплексирование информации с построенных на различных физических принципах датчиков: датчиков скорости механического и доплеровского, инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации, системы определения высоты и навигационной аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем, а также загрузку в бортовой вычислитель цифровых карт местности с внешнего накопителя, автоматическую смену листов цифровых карт местности любого масштаба при выходе координат за их границу, склейку смежных номенклатурных листов цифровой карты местности, определение на цифровой карте местности координат и высоты точек, отмеченных курсором оператора, решение специальных геодезических задач, переход в режим технического обслуживания.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed method of operation of the top loader, including the continuous determination in real time of the navigational equipment of the top loader, which includes an on-board calculator, path increment sensors and course system, its location parameters and the angular orientation of the parking lot and in motion, display on the corresponding device of the calculator of the current values of the coordinates and the directional angle of the longitudinal axis of the topographic device and its position on the map, It is the fact that the navigation equipment of the topographic converter additionally provides continuous real-time determination of the altitude, roll angles and pitch, display on the video monitor of the on-board computer of the above parameters, the integration of information from sensors built on various physical principles: speed sensors, mechanical and Doppler, inertial autonomous equipment topographic and navigation systems, systems for determining the height and navigation equipment of consumers of satellite navigation data systems, as well as loading digital terrain maps from an external drive into the on-board computer, automatically changing sheets of digital terrain maps of any scale when coordinates go beyond their borders, gluing adjacent nomenclature sheets of a digital terrain map, determining coordinates and heights of points marked on a digital terrain map operator cursor, solving special geodetic problems, switching to maintenance mode.

Обеспечение навигационной аппаратурой топопривязчика непрерывного определения в реальном масштабе времени высоты, углов крена и тангажа позволяет:Providing navigation equipment topopryazchik continuous real-time determination of height, roll angles and pitch allows you to:

- повысить точность определения навигационных параметров;- increase the accuracy of determining navigation parameters;

- повысить точность определения корректирующей информации, вводимой для снижения погрешностей навигационной системы.- improve the accuracy of determining the corrective information entered to reduce the errors of the navigation system.

Отображение на видеомониторе бортового вычислителя вышеуказанных параметров, определяемых топопривязчиком, позволяет:The display on the video monitor of the on-board computer of the above parameters determined by the top loader allows you to:

- обеспечить наглядность происходящих процессов;- ensure the visibility of ongoing processes;

- обеспечить необходимую степень контроля.- provide the necessary degree of control.

Комплексирование информации с построенных на различных физических принципах датчиков: датчиков скорости механического и доплеровского, инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации, системы определения высоты и навигационной аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем позволяет:Integration of information from sensors built on various physical principles: speed sensors of mechanical and Doppler, inertial autonomous equipment of topographic location and navigation, height determination systems and navigation equipment of consumers of satellite navigation systems allows:

- производить автоматическое определение (расчет) трех текущих координат местоположения, вектора путевой скорости, азимута движения подвижного объекта, дирекционного угла и текущего времени;- make automatic determination (calculation) of the three current coordinates of the location, the vector of the ground speed, the azimuth of the moving object, the directional angle and the current time;

- повысить точностные характеристики навигационной информации.- improve the accuracy characteristics of navigation information.

Загрузка в бортовой вычислитель цифровых карт местности с внешнего накопителя позволяет оперативно обеспечить загрузку в вычислитель топопривязчика заранее подготовленного электронного картографического материала, подобранного в соответствии с районом выполнения работ.Downloading digital terrain maps to an on-board computer from an external storage device allows you to quickly ensure that a previously prepared electronic cartographic material, selected in accordance with the work area, is loaded into the computer.

Обеспечение автоматической смены листов цифровых карт местности любого масштаба при выходе координат за их границу позволяет обеспечить непрерывность отображения объкта при его движении на видиомониторе вычислителя.Providing automatic change of sheets of digital maps of the area of any scale when the coordinates go beyond their border allows to ensure the continuity of the display of the object when it moves on the video monitor of the computer.

"Склейка" смежных номенклатурных листов цифровой карты местности позволяет сформировать конкретный район, на котором производятся работы по определению топогеодезических параметров."Gluing" of adjacent nomenclature sheets of a digital map of the area allows you to create a specific area on which work is being done to determine the topographic and geodetic parameters.

Автоматическое определение на цифровой карте местности координат и высоты точек, отмеченных курсором оператора, позволяет оперативно создать сеть местных ориентиров с известными координатами и ориентирными направлениями.The automatic determination on the digital map of the terrain of the coordinates and the height of the points marked by the operator’s cursor allows you to quickly create a network of local landmarks with known coordinates and landmark directions.

Обеспечение автоматизированного решения специальных геодезических задач позволяет обеспечить решение задач по топогеодезическому обеспечению.Providing an automated solution to special geodetic problems allows us to provide solutions to problems of topographic and geodetic support.

Данный режим обеспечивает выполнение математических расчетов для решения следующих задач:This mode provides mathematical calculations to solve the following problems:

- преобразование полных прямоугольных координат из одной зоны в другую;- transformation of full rectangular coordinates from one zone to another;

- прямая геодезическая задача;- direct geodetic task;

- обратная геодезическая задача;- inverse geodesic problem;

- расчет дирекционного угла светила для заданных моментов времени;- calculation of the directional angle of the star for given moments of time;

- расчет азимута по результатам наблюдения светила;- calculation of azimuth according to the results of observation of the star;

- прямая засечка ориентированным прибором;- direct serif oriented instrument;

- прямая засечка по измеренным углам;- direct serif on the measured angles;

- обратная засечка ориентированным прибором;- reverse notch with an oriented device;

- обратная засечка по измеренным углам;- reverse notch on the measured angles;

- обратная засечка по измеренным расстояниям;- backslash over measured distances;

- обратная засечка по измеренному углу и расстоянию;- reverse notch on the measured angle and distance;

- угловой ход.- angular course.

Обеспечение перехода навигационной аппаратуры в режим технического обслуживания позволяет провести калибровку, контроль и изменение формулярных поправок и установку параметров работы системы.Ensuring the transition of navigation equipment to the maintenance mode allows calibration, monitoring and changing of formular corrections and setting system operation parameters.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are not known and do not follow explicitly from the prior art. This suggests that the claimed solution is new and has an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана функциональная схема топопривязчика; на фиг.2 - алгоритм работы топопривязчика; на фиг.3 - рабочее окно задачи "Индикация"; на фиг.4 - рабочее окно задачи "Просмотр карты"; на фиг.5 - рабочее окно задачи "Калибровка"; на фиг.6 - рабочее окно подзадачи "Выбор начальных координат"; на фиг.7 - рабочее окно подзадачи "Дирекционный угол"; на фиг.8 - рабочее окно подзадачи "Режим АСН"; на фиг.9 - рабочее окно подзадачи "Поправки".The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a functional diagram of a topographic device; figure 2 - the algorithm of the topographic; figure 3 - working window of the task "Display"; figure 4 - working window of the task "View map"; figure 5 - working window of the task "Calibration"; figure 6 - working window of the subtask "Selection of the initial coordinates"; figure 7 - working window of the subtask "Directional angle"; on Fig - working window of the subtask "ASN mode"; figure 9 is a working window of the subtask "Corrections".

Алгоритм реализации способа работы топопривязчика реализуется следующим образом.The algorithm for the implementation of the method of operation of the topper is implemented as follows.

1. Включение навигационной аппаратуры топопривязчика.1. Turning on the navigation equipment of the topographic device.

При включении бортового вычислителя 1 происходит автоматический запуск специального программно-математического обеспечения и режима определения дирекционного угла. После загрузки операционной системы на экран бортового вычислителя выводится рабочее окно.When you turn on the on-board computer 1, the special software and mathematical software and the direction angle determination mode are automatically launched. After loading the operating system, the operating window is displayed on the on-board computer screen.

2. Проверка соответствия значений формулярных поправок. В случае несоответствия формулярных поправок необходимо прекратить дальнейшую эксплуатацию топопривязчика до выявления причин и устранения несоответствия.2. Checking the conformity of the values of the formular amendments. In case of mismatch of the formular amendments, it is necessary to stop further operation of the topo-loader until the causes are identified and the mismatch is eliminated.

3. Проверка правильности выбора и ввода начальных параметров системы навигации.3. Checking the correct selection and entry of the initial parameters of the navigation system.

Выполнение движения топопривязчика может осуществляться при наличии сообщения о готовности.Execution of the movement of the topographic device can be carried out in the presence of a readiness message.

4. Выбор режима "Навигация".4. Selecting the "Navigation" mode.

Управление режимами работы системы осуществляется оператором. При выборе режима на видеомонитор бортового вычислителя 1 выводится список задач выбранного режима.Management of the operating modes of the system is performed by the operator. When you select a mode on the video monitor on-board computer 1 displays a list of tasks of the selected mode.

Режим "Навигация" предназначен для определения плоских прямоугольных координат X, Y, высоты Н в Балтийской системе, дирекционного угла топопривязчика на стоянке и в движении, а также углов тангажа и крена, скорости и пройденного пути.The "Navigation" mode is designed to determine the flat rectangular coordinates X, Y, height H in the Baltic system, the directional angle of the top-mover in the parking lot and in motion, as well as pitch and roll angles, speed and distance traveled.

5. Ввод начальных координат и дирекционного угла продольной оси топопривязчика.5. Entering the initial coordinates and the directional angle of the longitudinal axis of the topper.

В качестве источника информации о дирекционном угле продольной оси топопривязчика может быть инерциальная автономная аппаратура топопривязки и навигации 2 или определения, полученные с помощью автономных приборов.Inertial autonomous topographic reference and navigation equipment 2 or definitions obtained using autonomous devices can be a source of information about the directional angle of the longitudinal axis of a topographic surveyor.

В качестве источника информации о начальных координатах топопривязчика может быть навигационная аппаратура потребителей спутниковых навигационных систем 7 или определения, полученные с помощью автономных приборов.As a source of information about the initial coordinates of the topper can be the navigation equipment of consumers of satellite navigation systems 7 or the definitions obtained using stand-alone devices.

Инерциальная автономная аппаратура топопривязки и навигации 2 является основой навигационной аппаратуры топопривязчика и определяет вектор путевой или абсолютной скорости объекта. Преобразование вектора скорости по соответствующим алгоритмам позволяет определить координаты и высоту положения топопривязчика в выбранной системе координат (геодезической, ортодромической, прямоугольной и т.д.) в реальном масштабе времени. Кроме ускорений, скоростей и координат инерциальная автономная аппаратура топопривязки и навигации 2 вычисляет углы крена, тангажа и истинного курса, а также их производные: угловые скорости и ускорения.Inertial autonomous equipment of topographic location and navigation 2 is the basis of the navigation equipment of topographic location and determines the vector of the track or absolute speed of the object. Converting the velocity vector by the appropriate algorithms allows you to determine the coordinates and the height of the position of the top loader in the selected coordinate system (geodesic, orthodromic, rectangular, etc.) in real time. In addition to accelerations, velocities and coordinates, inertial autonomous topographic reference and navigation equipment 2 calculates roll, pitch, and true heading angles, as well as their derivatives: angular velocities and accelerations.

6. Работа топопривязчика в процессе движения.6. The work of the toppler in the process of movement.

При движении топопривязчика по маршруту, в зависимости от поставленной задачи выполняется:When the topographic unit moves along the route, depending on the task, it is performed:

- нанесение маршрута движения на цифровую карту местности. При необходимости оператор может нанести дополнительные ориентиры и особые условия состояния маршрута;- drawing the route of movement on a digital map of the area. If necessary, the operator can apply additional landmarks and special conditions of the route;

- коррекция инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации 2 по координатам места и скорости. Для коррекции используются либо навигационная аппаратура потребителей спутниковых навигационных систем 7, либо ориентиры с известными координатами.- correction of inertial autonomous equipment of topographic location and navigation 2 according to the coordinates of the place and speed. For correction, either navigation equipment of consumers of satellite navigation systems 7 or landmarks with known coordinates are used.

Во время движения топопривязчика инерциальная автономная аппаратура топопривязки и навигации 2 использует данные датчиков приращения пути 3: механического датчика скорости 4 и доплеровского датчика скорости 5.During the movement of the topper, the inertial autonomous topographic and navigation equipment 2 uses the data of the increment sensors of path 3: the mechanical speed sensor 4 and the Doppler speed sensor 5.

При выборе режима "Состояние" на видеомонитор бортового вычислителя 1 выводится информация о текущем состоянии системы и сборочных единиц, текущих значений входных и выходных данных:When you select the "Status" mode, the video monitor of the on-board computer 1 displays information about the current state of the system and assembly units, the current values of the input and output data:

- сообщение о готовности и выбранная система координат;- readiness message and selected coordinate system;

- текущие данные топопривязчика по данным инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации 2: координаты X, Y, дирекционный угол продольной оси топопривязчика α, поперечный ψ (крен) и продольный φ (тангаж) углы наклона, текущий пройденный путь S;- current data of the topographic device according to inertial autonomous equipment of topographic location and navigation 2: X, Y coordinates, directional angle of the longitudinal axis of the topographic device α, transverse ψ (roll) and longitudinal φ (pitch) inclination angles, current distance traveled S;

- текущие данные топопривязчика по данным навигационной аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем: координаты X, Y, высота Н, среднеквадратическая ошибка (СКО);- current data of the topographic device according to the navigation equipment of consumers of satellite navigation systems: X, Y coordinates, height H, standard error (RMS);

- в разделах доплеровского датчика скорости 5 и механического датчика скорости 4 отображаются их текущие состояния;- in the sections of the Doppler speed sensor 5 and mechanical speed sensor 4 displays their current status;

- в разделе системы определения высоты отображаются текущие данные высоты 6.- in the section of the system for determining the height displays the current height data 6.

Высокая точность навигационных определений достигается за счет комплексирования инерциальной навигационной информации, информации о параметрах высоты топопривязчика со спутниковой навигационной информацией.High accuracy of navigation definitions is achieved by combining inertial navigation information, information about the altitude parameters of the top loader with satellite navigation information.

При переходе в режим "Работа с ЦКМ" осуществляется работа с цифровыми картами местности и выполняются следующие задачи: "Просмотр карты", "Формирование района работы", "Загрузка карт", "Удаление карт".When you switch to the "Work with CCM" mode, you work with digital terrain maps and perform the following tasks: "View maps", "Formation of the work area", "Download maps", "Delete maps".

При просмотре карты определяется местоположение топопривязчика на цифровой карте местности. При подведении указателя в виде перекрестия к любому месту на карте или к топопривязчику в нижней строке окна выводятся координаты данного места или топопривязчика. При движении топопривязчика происходит автоматическая смена листов цифровых карт местности любого масштаба при выходе координат за их границу,When viewing a map, the location of the topographic device is determined on a digital map of the area. When you bring the pointer in the form of a crosshair to any place on the map or to the topographic location in the bottom line of the window displays the coordinates of this location or topographic location. When the topographic device moves, the sheets of digital terrain maps of any scale are automatically changed when the coordinates go beyond their border,

С помощью задачи "Формирование района работы" формируется предполагаемый район работы топопривязчика за счет "склейки" смежных номенклатурных листов цифровой карты местности.Using the task "Formation of the work area", the prospective work area of the topographic unit is formed due to the "gluing together" of the adjacent nomenclature sheets of a digital map of the area.

При активизации задачи "Загрузка карт" происходит автоматическая запись цифровой карты местности в бортовой вычислитель 1.When the task "Downloading maps" is activated, the digital terrain map is automatically recorded in the on-board computer 1.

7. Работа топопривязчика на конечном пункте7. The work of the top-loader at the final point

На конечном пункте после полной остановки топопривязчика в зависимости от поставленной задачи выполняются следующие операции:At the final point, after the top loader is completely stopped, depending on the task, the following operations are performed:

- уточняются координаты места топопривязчика. Уточнение производится при помощи навигационной аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем либо с помощью автономных приборов при наличии местных ориентиров с известными координатами;- the coordinates of the topographic location are specified. Clarification is made using the navigation equipment of consumers of satellite navigation systems or using stand-alone devices in the presence of local landmarks with known coordinates;

- производится топогеодезическая привязка ориентиров на местности и огневых позиций орудий или ракетных установок;- topographic and geodetic reference is made of landmarks on the terrain and firing positions of guns or rocket launchers;

- в бортовом вычислителе 1 решается задача по определению дирекционных углов направлений между точками огневых позиций и привязанными ориентирами на местности.- in the on-board computer 1 solves the problem of determining the directional angles of directions between the points of firing positions and anchored landmarks on the ground.

8. Режим "Техническое обслуживание".8. Maintenance mode.

Режим "Техническое обслуживание" позволяет обеспечить проведение калибровки, контроль или изменение формулярных поправок и установки параметров работы системы. Режим "Тех. обслуживание" включает в себя следующие задачи: "Калибровка" и "Настройки".The "Maintenance" mode allows you to ensure calibration, control or change of formular corrections and set the parameters of the system. The "Maintenance" mode includes the following tasks: "Calibration" and "Settings".

Калибровка может быть проведена двумя способами:Calibration can be done in two ways:

а) калибровка путем совершения марша по маршруту с известными координатами начальной и конечной точки:a) calibration by marching along the route with the known coordinates of the starting and ending points:

топопривязчик устанавливается на начальной точке маршрута, в бортовой вычислитель 1 вводятся значения ее координат. После завершения выставки инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации 2 начинается калибровка и начинается движение к конечной точке маршрута. Топопривязчик устанавливается на конечной точке, и при наличии сообщения "100%" вводятся значения ее координат. По результатам проведенной калибровки контролируются значения полученных коэффициентов и поправок, после чего они сохраняются в памяти бортового вычислителя 1;the topographic device is installed at the starting point of the route, the values of its coordinates are entered in the on-board computer 1. After completion of the exhibition of inertial autonomous equipment for topographic location and navigation 2, calibration begins and movement to the end point of the route begins. The topper is installed on the end point, and in the presence of the message "100%", its coordinates are entered. According to the results of the calibration, the values of the obtained coefficients and corrections are controlled, after which they are stored in the memory of the on-board computer 1;

б) калибровка путем совершения марша по маршруту с известными координатами начальной точки:b) calibration by marching along a route with known coordinates of the starting point:

топопривязчик устанавливается на начальной точке маршрута, в бортовой вычислитель 1 вводятся значения ее координат. После завершения выставки инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации 2 начинается калибровка и начинается движение. При появлении сообщения "100%" топопривязчик останавливается. Через 10 секунд после полной остановки топопривязчика результаты калибровки принимаются, контролируются значения полученных коэффициентов и поправок, после чего они сохраняются в памяти бортового вычислителя 1.the topographic device is installed at the starting point of the route, the values of its coordinates are entered in the on-board computer 1. After completion of the exhibition of inertial autonomous equipment for topographic location and navigation 2, calibration begins and movement begins. When the message "100%" appears, the topper is stopped. 10 seconds after the top loader is completely stopped, the calibration results are accepted, the values of the obtained coefficients and corrections are monitored, after which they are stored in the memory of the on-board computer 1.

Задача "Настройки" предназначена для выбора и ввода начальных параметров системы и включает следующие подзадачи: "Выбор начальных координат", "Дирекционный угол", "Режим АСН". "Поправки", "Интерфейс".The "Settings" task is designed to select and enter the initial parameters of the system and includes the following subtasks: "Selecting the initial coordinates", "Directional angle", "ASN mode". "Amendments", "Interface".

Подзадача "Выбор начальных координат" предназначена для ввода или корректировки значений начальных (конечных) координат X, Y, высоты Н, которые будут использоваться при следующем включении системы и выбора системы координат (П3-90, СК-42, WGS-84).The subtask "Selecting the initial coordinates" is intended for entering or adjusting the values of the initial (final) coordinates X, Y, height H, which will be used the next time the system is turned on and the coordinate system is selected (P3-90, SK-42, WGS-84).

Подзадача "Дирекционный угол" предназначена для ввода значения дирекционного угла, выбора источника и режима определения дирекционного угла. При выборе дирекционного угла "Из памяти" используется значение дирекционного угла из памяти бортового вычислителя 1, из режима "Выставка" используется значение дирекционного угла, определенное с помощью инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации 2, из режима "Длинная выставка" используется значение дирекционного угла, определенное с помощью инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации 2 с повышенной точностью при увеличенном времени определения. Данный режим определения дирекционного угла используется при проведении калибровки системы.The sub-task "Directional angle" is intended to enter the value of the directional angle, select the source and the mode for determining the directional angle. When choosing the directional angle "From memory", the value of the directional angle from the memory of the on-board computer 1 is used, from the "Exhibition" mode, the value of the directional angle determined using inertial autonomous topographic and navigation equipment 2 is used; from the "Long exhibition" mode, the value of the directional angle is used, determined using inertial autonomous topographic and navigation equipment 2 with increased accuracy with increased determination time. This mode of determining the directional angle is used when calibrating the system.

Подзадача "Режим АСН" предназначена для выбора режима работы навигационной аппаратурой потребителей спутниковых навигационных систем. При выборе режима "GLONASS+GPS" используется измерение навигационных параметров путем совместной обработки совокупности сигналов спутниковых систем GLON-ASS и GPS, при выборе режима "GLONASS" используется измерение навигационных параметров по сигналам спутниковой системы GLONASS, при выборе режима "GPS" используется измерение навигационных параметров по сигналам спутниковой системы GPS.The subtask "ASN Mode" is intended to select the operating mode of navigation equipment for consumers of satellite navigation systems. When choosing the "GLONASS + GPS" mode, the measurement of navigation parameters is used by joint processing of the set of signals of the GLON-ASS and GPS satellite systems, when the "GLONASS" mode is selected, the measurement of navigation parameters by the signals of the GLONASS satellite system is used; when the "GPS" mode is selected, the measurement of navigation parameters based on GPS satellite signals.

Подзадача "Поправки" предназначена для контроля и изменения значений коэффициентов механического датчика скорости 4, доплеровского датчика скорости 5 и угловых поправок (поправок в углы), характеризующих проекции динамических осей топопривязчика относительно инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации 2.The “Corrections” subtask is intended for monitoring and changing the values of the coefficients of a mechanical speed sensor 4, Doppler speed sensor 5, and angular corrections (angle corrections) characterizing the projections of the dynamic axes of the topographic reference device with respect to the inertial autonomous equipment of topographic reference and navigation 2.

Подзадача "Интерфейс" предназначена для включения (отключения) отображения виртуальной клавиатуры на экране в режимах "Навигация" и "Сервисные задачи" и подсказки внизу экрана.The sub-task "Interface" is intended to enable (disable) the display of the virtual keyboard on the screen in the "Navigation" and "Service tasks" modes and prompts at the bottom of the screen.

Таким образом, в предлагаемом изобретении решена задача по достижению технического результата, заключающегося в формировании способа работы топопривязчика, обеспечивающего высокую точность определения навигационных параметров на базе инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации с использованием корректирующей информации от внешних источников: навигационной аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем, системы определения высоты, высокую автоматизацию процесса определения, регистрации топогеодезических данных.Thus, in the present invention, the problem is solved to achieve a technical result, which consists in the formation of a topographic device operating method that provides high accuracy in determining navigation parameters based on inertial autonomous topographic information and navigation equipment using corrective information from external sources: navigation equipment of satellite navigation systems consumers, systems determination of height, high automation of the process of determination, registration of topographic and geodetic FIR data.

Claims (1)

Способ работы топопривязчика, включающий непрерывное определение в реальном масштабе времени навигационной аппаратурой топопривязчика, включающей в себя бортовой вычислитель, датчики приращения пути и курсовую систему параметров его местоположения и угловой ориентации на стоянке и в движении, отображение на соответствующем устройстве вычислителя текущих значений координат и дирекционного угла продольной оси топопопривязчика и его положения на карте местности, отличающийся тем, что навигационная аппаратура топопривязчика дополнительно обеспечивает непрерывное определение в реальном масштабе времени высоты, углов крена и тангажа, отображение на видеомониторе бортового вычислителя вышеуказанных параметров, комплексирование информации с построенных на различных физических принципах датчиков: датчиков скорости механического и доплеровского, инерциальной автономной аппаратуры топопривязки и навигации, системы определения высоты и навигационной аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем, а также - загрузку в бортовой вычислитель цифровых карт местности с внешнего накопителя, автоматическую смену листов цифровых карт местности любого масштаба при выходе координат за их границу, "склейку" смежных номенклатурных листов цифровой карты местности, определение на цифровой карте местности координат и высоты точек, отмеченных курсором оператора, решение геодезических задач, переход в режим технического обслуживания. Method of operation of the topographic device, including continuous real-time determination of the topographic equipment by navigation equipment, which includes an on-board computer, path increment sensors and a course system of parameters for its location and angular orientation in the parking lot and in motion, displaying on the corresponding calculator device current values of coordinates and a directional angle the longitudinal axis of the topographic device and its position on the map, characterized in that the navigation equipment of the topographic device It provides continuous continuous real-time determination of altitude, roll and pitch angles, display of the above parameters on a video monitor of the on-board computer, integration of information from sensors built on various physical principles: mechanical and Doppler speed sensors, inertial autonomous topographic and navigation equipment, altitude and navigation equipment of consumers of satellite navigation systems, as well as loading digital maps into the on-board computer availability of data from an external drive, automatic change of sheets of digital terrain maps of any scale when coordinates go beyond their borders, “gluing” of adjacent nomenclature sheets of a digital terrain map, determination of coordinates and height of points marked with an operator’s cursor on a digital terrain map, solution of geodetic problems, transition to maintenance mode.
RU2011145045/11A 2011-11-07 2011-11-07 Method of operating topographic survey vehicle RU2481204C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145045/11A RU2481204C1 (en) 2011-11-07 2011-11-07 Method of operating topographic survey vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145045/11A RU2481204C1 (en) 2011-11-07 2011-11-07 Method of operating topographic survey vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2481204C1 true RU2481204C1 (en) 2013-05-10

Family

ID=48789406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011145045/11A RU2481204C1 (en) 2011-11-07 2011-11-07 Method of operating topographic survey vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2481204C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2781914C1 (en) * 2021-06-15 2022-10-20 Акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" (АО "УКБТМ") Method for displaying the mutual positioning of the background and target situation and a combat vehicle equipped with a sighting apparatus and a satellite navigation system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001209429A (en) * 2000-01-28 2001-08-03 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Device for correcting position and direction of unmanned conveying vehicle
US20020158778A1 (en) * 2000-05-17 2002-10-31 Flick Kenneth E. Vehicle tracker unit providing variable frequency transmission and related methods
RU32262U1 (en) * 2003-04-21 2003-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" GEODESIC SECURITY MACHINE
RU2413637C1 (en) * 2009-10-27 2011-03-10 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Universal survey controller mounted on light vehicle of higher cross-country capacity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001209429A (en) * 2000-01-28 2001-08-03 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Device for correcting position and direction of unmanned conveying vehicle
US20020158778A1 (en) * 2000-05-17 2002-10-31 Flick Kenneth E. Vehicle tracker unit providing variable frequency transmission and related methods
RU32262U1 (en) * 2003-04-21 2003-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" GEODESIC SECURITY MACHINE
RU2413637C1 (en) * 2009-10-27 2011-03-10 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Universal survey controller mounted on light vehicle of higher cross-country capacity

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2781914C1 (en) * 2021-06-15 2022-10-20 Акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" (АО "УКБТМ") Method for displaying the mutual positioning of the background and target situation and a combat vehicle equipped with a sighting apparatus and a satellite navigation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8416130B2 (en) Land survey system
US10197400B2 (en) Calibration methods and systems for an autonomous navigation vehicle
CN110221328A (en) A kind of Combinated navigation method and device
EP3244371B1 (en) Augmented image display using a camera and a position and orientation sensor unit
CN101082493B (en) Combined positioning method of agricultural machines navigation
TWI403694B (en) Navigation systems and navigation methods
US9618344B2 (en) Digital map tracking apparatus and methods
US9355462B2 (en) Motion estimation system utilizing point cloud registration
US7792330B1 (en) System and method for determining range in response to image data
EP3667236B1 (en) A method of determining position data
KR102115004B1 (en) Apparatus and method for generating three dimensional map using aerial images
RU2611564C1 (en) Method of aircrafts navigation
US20140249750A1 (en) Navigational and location determination system
RU2556286C1 (en) Measurement of aircraft heading
RU2487316C1 (en) Method to use universal system of survey control and navigation
JPH044529B2 (en)
US10006770B2 (en) Remote location determination system
RU2481204C1 (en) Method of operating topographic survey vehicle
RU2617147C1 (en) Method for initial orienting gyroscopic navigation system for land mobiles
RU2308681C1 (en) Gyroscopic navigation system for movable objects
RU2440558C1 (en) Method for automated determination of geodetic data using universal topographic surveying vehicle (utv)
KR100915121B1 (en) Unmanned vehicle using dgnss and guiding method
KR20220035238A (en) Inertial unit calibration method and device
JP3247143B2 (en) Positioning / posture surveying device for moving objects
KR101391764B1 (en) The method of harmonization between inertial navigation system and total station