RU2666553C1 - Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network - Google Patents
Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666553C1 RU2666553C1 RU2017144163A RU2017144163A RU2666553C1 RU 2666553 C1 RU2666553 C1 RU 2666553C1 RU 2017144163 A RU2017144163 A RU 2017144163A RU 2017144163 A RU2017144163 A RU 2017144163A RU 2666553 C1 RU2666553 C1 RU 2666553C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- road network
- measured
- source
- bearing
- ism
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
Abstract
Description
Объектом изобретения является способ радиолокации подвижных объектов - источников радиосигнала на дорожной сети. Предлагаемый способ относится к области радиолокации и радионавигации, поскольку класс задач такого типа лежит в основе определения оценок местоположения объектов.An object of the invention is a method for radar location of mobile objects - radio signal sources on a road network. The proposed method relates to the field of radar and radio navigation, since a class of tasks of this type underlies the determination of estimates of the location of objects.
Известен способ однопозиционной радиолокации подвижных объектов на дорожной сети [1], заключающийся в измерении в различные моменты времени углов прихода электромагнитной волны (пеленгов) αизм(t), αизм(t+Δt) от объекта из одного измерительного пункта, положение которого известно, по сигналам, излучаемым объектом и содержащим его опознавательный код, одновременно с излучением сигнала на объекте измеряют скорость νизм его перемещения вдоль элемента дорожной сети, сигнал, пропорциональный измеренной скорости, кодируют и полученный код передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования получают значение измеренной скорости, определяют длину пройденного пути Δе=Δtνизм за время Δt, по измеренному пеленгу αизм(t) и параметрическим моделям пеленга заданным в функции натурального параметра для каждого элемента дорожной сети, определяют значения натурального параметра , соответствующие точкам пересечения линии положения для измеренного пеленга αизм(t) и элементов дорожной сети, для каждого из этих элементов определяют возможные значения пеленгов , соответствующие перемещению объекта на расстояние Δе, и из условия минимального рассогласования между ними и повторно измеренным пеленгом αизм(t+Δt) определяют номер i* элемента дорожной сети, на котором находится объект, определяют координаты местоположения объекта как координаты точки пересечения линии положения, соответствующей измеренному пеленгу (αизм(t) или αизн(t+Δt)) и i* - го элемента дорожной сети.The known method of single-position radar of moving objects on the road network [1], which consists in measuring at different points in time the angles of arrival of an electromagnetic wave (bearings) α ISM (t), α ISM (t + Δt) from an object from one measuring point, the position of which is known , the signals emitted by the object and having its identification code, along with the facility radiation signal measured velocity ν edited its displacement along the element of the road network, a signal proportional to the measured speed, and the resulting encoded code per edayut by radio transmission to the measuring point, upon receiving and decoding the obtained value of the measured speed determine the length of the path traversed by? E = Δtν edited in a time Δt, of the measured bearing edited α (t) and parametric models bearing defined in the function of the natural parameter for each element of the road network, determine the values of the natural parameter corresponding to the intersection points of the position line for the measured bearing α ism (t) and elements of the road network, for each of these elements possible values of bearings are determined , corresponding to the movement of the object by a distance Δе, and from the condition of minimum mismatch between them and the re-measured bearing α ism (t + Δt) determine the number i * of the road network element on which the object is located, determine the coordinates of the location of the object as the coordinates of the intersection point of the position line corresponding to measured bearing (α ism (t) or α isn (t + Δt)) and the i * th element of the road network.
Указанный способ может быть использован лишь для ограниченного класса объектов - источников радиосигнала, для которых скорость их перемещения вдоль элемента дорожной сети на интервале времени [t,t+Δt] является неизменной. Только в этом случае расчетная длина пройденного пути Δе=Δtνизм будет соответствовать истинной длине пройденного объектом пути. В случае, если скорость перемещения объекта на [t,t+Δt] меняется, то есть ν(t)≠const, вероятность ошибочного определения номера i* элемента дорожной сети, на котором находится объект, существенно возрастает. Указанная вероятность тем выше, чем больше отличие . Таким образом рассмотренный способ нельзя распространять на объекты - источники радиосигнала перемещающиеся вдоль элемента дорожной сети неравномерно.The specified method can be used only for a limited class of objects - radio signal sources, for which the speed of their movement along the road network element in the time interval [t, t + Δt] is unchanged. Only in this case, the estimated length of the distance traveled? E = Δtν edited will correspond to the true length of the path traveled by the object. If the speed of moving the object by [t, t + Δt] changes, that is, ν (t) ≠ const, the probability of erroneously determining the number i * of the road network element on which the object is located increases significantly. The indicated probability is higher, the greater the difference . Thus, the considered method cannot be extended to objects - radio sources moving along the road network element unevenly.
Известен способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети [2], заключающийся в измерении в различные моменты времени углов прихода электромагнитной волны (пеленгов) αизм(t)αизм(t+Δt) от объекта из одного измерительного пункта, положение которого известно, по сигналам, излучаемым объектом и содержащим его опознавательный код, одновременно с излучением сигнала в момент времени t на подвижном источнике радиосигнала измеряют скорость νизм его перемещения вдоль элемента дорожной сети, сигнал, пропорциональный измеренной скорости, кодируют и полученный код передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования получают значение измеренной скорости, определяют длину пройденного пути Δе=Δtνизм за время Δt, по измеренному пеленгу αизм(t) и параметрическим моделям пеленга αi(е), , заданным в функции натурального параметра для каждого элемента дорожной сети, определяют значения натурального параметра , соответствующие точкам пересечения линии положения для измеренного пеленга αизм(t) и элементов дорожной сети, для каждого из этих элементов определяют возможные значения пеленгов соответствующие перемещению объекта на расстояние Δе, и из условия минимального рассогласования между ними и повторно измеренным пеленгом αизм(t+Δt) определяют номера элементов дорожной сети, на которых может находиться подвижный источник радиосигнала, одновременно с излучением сигнала в момент в момент времени t на подвижном источнике радиосигнала измеряют угол наклона касательной к элементу дорожной сети θизм, на котором находится источник радиосигнала, сигнал пропорциональный измеренному углу кодируют и полученный код передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования получают значение измеренного угла, по параметрическим моделям угла наклона касательных к элементам дорожной сети θ1(е), , заданным в функции натурального параметра, и значениям натурального параметра соответствующим точкам пересечения линии положения для измеренного пеленга αизм(t) и элементов дорожной сети, для каждого элемента дорожной сети определяют расчетные значения углов наклона и из условия минимального рассогласования между ними и измеренным углом θизм определяют номера элементов дорожной сети на которых может находиться источник радиосигнала, из сравнения этих номеров с номерами, полученными из условия минимального рассогласования между расчетными значениями пеленгов и повторно измеренным пеленгом, определяют номер элемента дорожной сети, на котором находится подвижный источник радиосигнала, определяют координаты местоположения объекта как координаты точки пересечения линии положения, соответствующей измеренному пеленгу (αизм(t) или αизм(t+Δt)) и элемента дорожной сети, на котором находится подвижный источник радиосигнала.The known method of single-position radar of mobile radio sources on the road network [2], which consists in measuring at different points in time the angles of arrival of the electromagnetic wave (bearings) α ISM (t) α ISM (t + Δt) from an object from one measuring point, the position of which is known , the signals emitted by the object and having its identification code, together with the signal radiation at time t on the moving speed of the radio signal measured ν edited its displacement along the element of the road network, a signal proportional to tional measured velocity are coded and the code is transmitted by radio transmission of data to the measuring point, upon receiving and decoding the obtained value of the measured speed determine the length of distance traveled? E = Δtν edited in a time Δt, of the measured bearing α MOD (t) and a parameter Bearing models α i (e), defined in the natural parameter function for each element of the road network, determine the values of the natural parameter corresponding to the intersection points of the position line for the measured bearing α ism (t) and elements of the road network, for each of these elements possible values of bearings are determined corresponding to the object’s movement at a distance Δе, and from the condition of minimum mismatch between them and the re-measured bearing α ism (t + Δt), the numbers of road network elements on which the mobile radio signal source can be located, simultaneously with the signal emission at the moment at time t on the movable radio signal source measures the angle of inclination of the tangent to the road network element θ ism , on which the radio signal source is located, the signal proportional to the measured angle is encoded and the received code is transmitted to about a radio channel for transmitting data to a measuring station, at which, after reception and decoding, the measured angle is obtained using parametric models of the angle of inclination of the tangents to the elements of the road network θ 1 (e), defined in the function of the natural parameter, and the values of the natural parameter the corresponding intersection points of the position line for the measured bearing α ism (t) and elements of the road network, for each element of the road network, the calculated values of the slope angles and from the condition of minimum mismatch between them and the measured angle θ ism , the numbers of the road network elements on which the radio signal source can be located are determined, from the comparison of these numbers with the numbers obtained from the condition of minimum mismatch between the calculated bearing values and the re-measured bearing, the number of the road network element is determined on which the mobile radio signal source is located, the coordinates of the object’s location are determined as the coordinates of the point of intersection of the position line, correspondingly measured bearing (α MOD (t) or edited α (t + Δt)) and an element of the road network on which the mobile radio signal source.
Приведенный способ также может быть использован лишь для ограниченного класса объектов - источников радиосигнала, для которых скорость их перемещения вдоль элемента дорожной сети на интервале времени [t,t+Δt] является неизменной.The above method can also be used only for a limited class of objects - radio signal sources for which the speed of their movement along the road network element over the time interval [t, t + Δt] is constant.
Цель изобретения: распространение области применения способа однопозиционной радиолокации на подвижные источники радиосигнала с изменяющейся на [t,t+Δt] скоростью перемещения вдоль элементов дорожной сети.The purpose of the invention: the extension of the scope of the method of single-position radar to mobile sources of a radio signal with a speed changing along [t, t + Δt] along the elements of the road network.
Цель достигается за счет:The goal is achieved by:
- исключения автономного измерения в момент времени t на подвижном источнике радиосигнала скорости νизм его перемещения вдоль элемента дорожной сети, кодирования сигнала, пропорционального измеренной скорости, передачи полученного кода по радиоканалу передачи данных, его приема и декодирования и получения значения измеренной скорости;- exclusion of auxiliary measurement at time t on the moving speed of the radio signal source ν edited its displacement along the element of the road network, signal encoding proportional to the measured speed, transmitting the resulting code on a data radio channel, its reception and decoding and deriving the value of the measured speed;
- дополнительно проводимого автономного измерения на подвижном источнике радиосигнала в момент времени t+Δt длины пройденного за Δt пути кодирования сигнала, пропорционального измеренной длине пройденного пути, передачи полученного кода по радиоканалу передачи данных, его приема и декодирования, получения значения измеренной длины пройденного пути.- additionally carried out autonomous measurement on a mobile source of a radio signal at time t + Δt the length of the signal encoding path passed beyond Δt, proportional to the measured path length, transmitting the received code over the radio data channel, receiving and decoding it, obtaining the value of the measured path length.
Сущность изобретения состоит в следующем. Каждый элемент дорожной сети описывают параметрической зависимостью (Фиг. 1)The invention consists in the following. Each element of the road network is described by a parametric dependence (Fig. 1)
где I - количество элементов дорожной сети; е - имеет смысл натурального параметра или длины пути [3-6].where I is the number of road network elements; e - it makes sense the natural parameter or the path length [3-6].
К форме (1) можно приближенно перейти, если описание элементов дорожной сети задано в виде массивовYou can approximately go to form (1) if the description of the road network elements is given in the form of arrays
используемых, в частности, при формировании электронных карта. В этом случаеused, in particular, in the formation of electronic maps. In this case
гдеWhere
Из (2), (3) следует дискретный аналог (1)From (2), (3) follows a discrete analogue (1)
на основании которого возможно приближенное представление (1).on the basis of which an approximate representation is possible (1).
Для каждого элемента дорожной сети заранее рассчитывают:For each element of the road network, the following are calculated in advance:
- зависимость значений пеленга от натурального параметра- dependence of the bearing values on the natural parameter
где х1ип, х2ип - координаты измерительного пункта;where x 1ip , x 2ip - coordinates of the measuring point;
- зависимость значений угла наклона касательной к элементу дорожной сети от натурального параметра- the dependence of the values of the angle of inclination of the tangent to the road network element from the natural parameter
где Where
Соотношения (6), (7) составляют преобразованные априорные данные о структуре дорожной сети. Отметим, что характеристики (6), (7) в совокупности являются уникальными и каждая их пара описывает соответствующий элемент дорожной сети.Relations (6), (7) constitute the transformed a priori data on the structure of the road network. Note that the characteristics (6), (7) in the aggregate are unique and each pair describes a corresponding element of the road network.
Проводимые измерения:The carried out measurements:
- αизм(t), αизм(t+Δt) - пеленги источника радиосигнала в моменты времени соответственно t и (t+Δt), определяемые из одной пространственной точки, в которой расположен измерительный пункт;- α ISM (t), α ISM (t + Δt) - bearings of the radio signal source at time t and (t + Δt), respectively, determined from one spatial point at which the measuring point is located;
- Δе - длина пройденного источником радиосигнала за Δt пути вдоль элемента дорожной сети (измеряют в момент времени t+Δt);- Δе is the length of the path traveled by the radio signal source for Δt of the path along the road network element (measured at time t + Δt);
- θизм - угол наклона касательной к элементу дорожной сети, на котором находится объект (угол наклона продольной оси объекта, направленной вдоль касательной к элементу дорожной сети) (измеряют в момент времени t). Значение θизм на [t,t+Δt], полагается неизменным.- θ ISM - the angle of inclination of the tangent to the element of the road network on which the object is located (angle of inclination of the longitudinal axis of the object directed along the tangent to the element of the road network) (measured at time t). The value of θ ism on [t, t + Δt] is assumed to be unchanged.
Отметим, что пеленги αизм(t), αизм(t+Δt) определяют на измерительном пункте по сигналу, излучаемому объектом, и содержащему его опознавательный код. Угол наклона касательной к элементу дорожной сети θизм и длину пройденного пути Δе и определяют на объекте, пропорциональные им сигналы, кодируют, полученные коды передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования определяют значения угла наклона касательной к элементу дорожной сети и длины пройденного пути.Note that the bearings α ISM (t), α ISM (t + Δt) are determined at the measuring point by the signal emitted by the object and the identification code containing it. The angle of inclination of the tangent to the road network element is θ ism and the distance traveled Δе and it is determined on the object that signals proportional to it are encoded, the received codes are transmitted via the radio data channel to the measuring point, where, after reception and decoding, the values of the angle of inclination of the tangent to the road element network and distance traveled.
По измеренному пеленгу αизм(t) из решения уравненийAccording to the measured bearing α ism (t) from the solution of the equations
для элементов дорожной сети определяют множество корнейmany roots are defined for road network elements
соответствующих множеству оценок возможного местоположения объектаcorresponding to many estimates of the possible location of the object
Координаты (10) определяют точки пересечения линии положения пеленгатора, соответствующей пеленгу αизм(t), и элементов дорожной сети (Фиг. 1).Coordinates (10) determine the intersection point of the line of position of the direction finder corresponding to the bearing α ISM (t), and elements of the road network (Fig. 1).
После кодирования сигналов, пропорциональных θизм и Δе, передачи полученных кодов по радиоканалу передачи данных от объекта на измерительный пункт, приема и декодирования определяют:After coding the signals proportional to θ ism and Δе, transmitting the received codes over the radio channel for transmitting data from the object to the measuring point, receiving and decoding determine:
- множество возможных значений пеленгов, соответствующих моменту времени (t+Δt)- the set of possible bearing values corresponding to the time instant (t + Δt)
- множество возможных значений углов наклона касательных к элементам дорожной сети- the set of possible values of the angles of inclination of the tangents to the elements of the road network
в точках пересечения линии положения, соответствующей αизм(t), с указанными элементами.at the points of intersection of the position line corresponding to α meas (t) with the indicated elements.
Принятие решения о местоположении объекта осуществляют в результате сравнения для каждого элемента дорожной сети расчетных значений пеленгов, определяемых из (11), и измеренного значения пеленга αизм(t+Δt) идентифицированного по опознавательному коду с источником радиосигнала, расчетных углов наклона касательных к элементам дорожной сети, определяемых из (12) и измеренного значения θизм угла наклона касательной к элементу дорожной сети, на котором находится объект. Для этого определяютThe decision on the location of the object is carried out by comparing for each element of the road network the calculated values of bearings determined from (11) and the measured value of the bearing α ism (t + Δt) identified by the identification code with the radio signal source, the estimated angles of inclination of the tangents to the elements of the road network defined by (12) and the measured value of the inclination angle θ edited tangent to the road network element that contains the object. To do this, determine
При выполнении условий q=1, r=1 элементы дорожной сети являются различимыми как по пеленгам α, так и по углам наклона касательных к этим элементам.Under the conditions q = 1, r = 1, the elements of the road network are distinguishable both by bearings α and by the angles of inclination of the tangents to these elements.
Выполнение условияFulfillment of the condition
подразумевает наличие для t+Δt в заданной конфигурации дорожной сети q ее элементов, для которых расчетные значения пеленгов являются одинаковыми, а квадраты их отклонений от измеренного значения пеленга - наименьшими для всей совокупности из I квадратов отклонений.implies the presence for t + Δt in a given configuration of the road network q of its elements for which the calculated bearing values are the same, and the squares of their deviations from the measured bearing value are the smallest for the entire set of I square deviations.
Выполнение условияFulfillment of the condition
подразумевает наличие в заданной конфигурации дорожной сети r ее элементов, для которых значения углов наклона касательных для t являются одинаковыми, а квадраты их отклонений от измеренного значения угла наклона касательной к элементу дорожной сети, на котором находится объект, являются наименьшими для всей совокупности из I квадратов отклонений.implies the presence in the given configuration of the road network r of its elements for which the values of the angle of inclination of the tangents for t are the same, and the squares of their deviations from the measured value of the angle of inclination of the tangents to the element of the road network on which the object is located are the smallest for the entire set of I squares deviations.
В множествах и содержится только один общий элемент. Его определение осуществляется с помощью соотношенияIn sets and contains only one common element. Its determination is carried out using the relation
где wα, wθ ∈ RI; элементы векторов wα, wθ равны нулю за исключением элементов соответственно и Например, если I=5, q=2, r=4, иwhere w α , w θ ∈ R I ; the elements of the vectors w α , w θ are equal to zero, with the exception of the elements, respectively and For example, if I = 5, q = 2, r = 4, and
тоthen
Множества (18) имеют один общий элемент очевидно определяемый из (17), т.е. i*=4.The sets (18) have one common element, obviously defined from (17), i.e. i * = 4.
Таким образом, оценку местоположения объекта определяют какThus, an assessment of the location of an object is defined as
Необходимо отметить, что автономные измерения (измерения Δе и θизм) с последующим кодированием сигналов, пропорциональных Δе и θизм, передачей полученных кодов по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт носят фрагментарный характер. Их проводят лишь в начале процесса сопровождения объекта и после того как объект минует какую-либо точку пересечения элементов дорожной сети. Как только задача различения оказывается решенной (определен элемент дорожной сети, на котором находится объект), дальнейшее сопровождение может проводиться лишь по результатам измерений пеленга.It should be noted that autonomous measurement (measuring? E and θ meas) followed coded signals proportional to? E and θ edited, transmission received by radio transmission codes at the measuring point are fragmented. They are carried out only at the beginning of the process of tracking the object and after the object passes any point of intersection of the road network elements. As soon as the distinction problem is solved (the element of the road network on which the object is located is determined), further tracking can be carried out only by the results of bearing measurements.
Сравнительный анализ заявляемого способа и известного способа локации местоположения объекта на плоскости.A comparative analysis of the proposed method and the known method of location location of an object on a plane.
1. В заявляемом способе исключено автономное измерение скорости перемещения источника радиосигнала в момент времени t и все что связано с передачей и приемом сигнала пропорционального измеренной скорости по каналу передачи данных;1. The claimed method excludes autonomous measurement of the speed of movement of the source of the radio signal at time t and all that is connected with the transmission and reception of a signal proportional to the measured speed over the data channel;
2. В заявляемом способе введено автономное измерение в момент времени t+Δt на движущемся источнике радиосигнала длины пути, пройденного им за Δt вдоль элемента дорожной сети;2. In the inventive method, an autonomous measurement is introduced at time t + Δt on a moving source of a radio signal of the path length traveled by it beyond Δt along an element of the road network;
3. В заявляемом способе сигнал, пропорциональный измеренной длине пути, пройденного источником радиосигнала за Δt вдоль элемента дорожной сети, кодируют и полученный код передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования определяют значение длины пути, пройденного источником радиосигнала за Δt вдоль элемента дорожной сети.3. In the claimed method, a signal proportional to the measured length of the path traveled by the source of the radio signal for Δt along the road network element is encoded and the received code is transmitted over the radio data channel to the measuring point, where, after reception and decoding, the path length traveled by the source of the radio signal is determined Δt along the road network element.
Технический эффект от применения предлагаемого способа по сравнению с [2] состоит в распространении области его применения на подвижные источники радиосигнала с изменяющейся на [t,t+Δt] скоростью перемещения.The technical effect of the application of the proposed method in comparison with [2] consists in extending the field of its application to mobile sources of a radio signal with a moving speed changing by [t, t + Δt].
Структурная схема устройства, реализующего способ однопозиционной радиолокации подвижных объектов на дорожной сети, представлена на Фиг. 2.A block diagram of a device that implements a method of single-position radar location of moving objects on a road network is shown in FIG. 2.
На Фиг. 2 использованы следующие обозначения: 1 - подвижный объект, включающий 11 - блок измерения длины пройденного пути (спидометр), 12 - блок кодирования и передачи радиосигналов, 13 - блок измерения угла наклона касательной к элементу дорожной сети (гирокомпас, электронный компас); 2 - блок приема радиосигналов и декодирования - пеленгатор; 3 - блок определения значений натурального параметра, для точек пересечения линии положения пеленгатора, соответствующей αизм(t), и элементов дорожной сети; 4 - блок суммирования; 5 - блок определения расчетных значений пеленга; 6 - блок сравнения расчетных пеленгов с измеренным αизм(t+Δt); 7 - блок определения расчетных значений углов наклона касательных к элементам дорожной сети в точках их пересечения с линией положения, соответствующей αизм(t); 8 - блок сравнения расчетных значений углов наклона касательных к элементам дорожной сети с измеренным углом θизм(t)=θизм; 9 - блок выбора значения натурального параметра; 10 - блок определения номера элемента дорожной сети; И блок оценки координат местоположения объекта.In FIG. 2 the following notation is used: 1 - a moving object, including 1 1 - a unit for measuring the length of the traveled path (speedometer), 1 2 - a block for encoding and transmitting radio signals, 1 3 - a unit for measuring the angle of inclination of the tangent to an element of the road network (gyrocompass, electronic compass) ; 2 - block receiving radio signals and decoding - direction finder; 3 - block determining the values of the natural parameter, for the points of intersection of the line of position of the direction finder corresponding to α ISM (t), and elements of the road network; 4 - block summation; 5 - block determining the calculated values of the bearing; 6 is a block comparing the calculated bearings with the measured α ISM (t + Δt); 7 is a block for determining the calculated values of the angle of inclination of the tangents to the elements of the road network at the points of their intersection with the position line corresponding to α ISM (t); 8 is a block comparing the calculated values of the angles of inclination of the tangents to the elements of the road network with the measured angle θ ISM (t) = θ ISM ; 9 - block selection of the value of the natural parameter; 10 - block determining the number of the element of the road network; And the unit for estimating the coordinates of the location of the object.
На объекте 1 в блоке 11 в момент времени t осуществляют измерение угла наклона касательной к элементу дорожной сети, а в блоке 13 в момент времени t+Δt проводят измерение длины пути, пройденного подвижным источником радиосигнала вдоль элемента дорожной сети за Δt. Результат измерений с выходов блоков 11, 13 передают на входы 121, 122 соответственно блока кодирования и передачи радиосигналов 12. Далее с выхода блока 12 радиосигналы, содержащие код угла наклона касательной к элементу дорожной сети и код объекта, код длины пройденного пути и код объекта, по радиоканалу передачи данных передают на вход блока 2 приема радиосигналов и декодирования - пеленгатора. Блок 12 обеспечивает излучение радиосигнала непрерывно, поддерживая функционирование радиоканала. В блоке 2 на основании обработки с учетом опознавательного кода объекта осуществляют выделение сигналов, пропорциональных измеренному на объекте углу наклона касательной к элементу дорожной сети, соответствующего моменту времени t и длины пройденного пути, соответствующей моменту времени t+Δt, определяют значения пеленгов αизм(t), αизм(t+Δt) объекта. Сигнал, пропорциональный αизм(t), с выхода 22 подают на вход блока 3 определения значений натурального параметра, для точек пересечения линии положения пеленгатора, соответствующей αизм(t), и элементов дорожной сети. Функционирование бока 3 осуществляется в соответствии с (6), (8), (9). Сигнал, пропорциональный оценке Δе длины пройденного за Δt пути, с выхода 23 блока 2 подают на вход 40 блока 4 суммирования. В блоке 4 оценку длины пройденного пути суммируют со значениями натурального параметра, которые с выходов 31…3I блока 3 подают на входы 41…4I блока 4. Значения натуральных параметров для каждого элемента дорожной сети с выходов 4I+1…42I поступают соответственно на входы 51…5I блока 5 определения расчетных значений пеленга. Возможные для каждого элемента дорожной сети значения пеленга для t+Δt рассчитывают в соответствии с (6), (11). Указанные значения с выходов 5I+1…52I блока 5 поступают на входы 61…6I блока 6 сравнения. В блоке 6 рассчитанные для каждого элемента дорожной сети значения пеленга сравнивают с измеренным значением пеленга αизм(t+Δt) объекта, соответствующего установленному опознавательному коду, поступающим на вход 60 блока 6 с выхода 21 блока 2. Сравнение осуществляют в соответствии с правилом (13). Его результатом являются сигналы на выходах 6I+1, …, 62I. Сигнал на каждом i-м выходе либо пропорционален индексу i элемента дорожной сети, если индекс входит в множество (13), определяющее индексы элементов дорожной сети, для которых расчетные значения пеленгов являются одинаковыми, а квадраты их отклонений от измеренного значения пеленга - наименьшими для всей совокупности из I квадратов отклонений, либо равны нулю в противном случае.At
Значения натурального параметра с выходов 31…3I блока 3 подают на входы 71, …, 7I блока 7 определения расчетных значений углов. Определенные в блоке 7 расчетные значения углов наклона касательных к элементам дорожной сети с его выходов 7I+1, …, 72I поступают на входы 81, ..., 8I блока сравнения 8. В блоке 8 рассчитанные для каждого элемента дорожной сети значения угла наклона касательной сравниваются с измеренным значением угла θизм(t)=θизм поступающим на вход 80 блока 8 с выхода 24 блока 2. Сравнение осуществляют в соответствии с правилом (14). Его результатом являются сигналы на выходах 8I+1, …, 82I. Сигнал на каждом i-м выходе 8I+i либо пропорционален индексу i элемента дорожной сети, если индекс входит в множество (14), определяющее индексы элементов дорожной сети, для которых расчетные значения углов являются одинаковыми, а квадраты их отклонений от измеренного значения пеленга - наименьшими для всей совокупности из I квадратов отклонений, либо равны нулю в противном случае. Сигналы с выходов 8I+1, …, 82I блока 8 и выходов 6I+1, …, 62I блока 6 подаются соответственно на входы 101, …, 10I и 10I+1, …, 102I блока 10. Определение номера элемента дорожной сети в блоке 10 осуществляется в соответствии с (17). Сигнал пропорциональный номеру элемента дорожной сети с выхода блока 10 поступает вход 90 блока 9 и вход 112 блока 11. В блоке 9 из значений натурального параметра, поступающих на входы 91…9I с выходов 31…3I блока 3, проводят выбор такого его значения, которое соответствует определенному в блоке 10 индексу. Сигнал, пропорциональный выбранному значению натурального параметра с выхода блока 9 поступает на вход 111 блока 11. В блоке 11 в соответствии с (21) проводят определение координат местоположения объекта.The values of the natural parameter from the
Источники информацииInformation sources
1. Патент 2524482, Российская Федерация, МПК G01S 5/00. Способ однопозиционной радиолокации подвижных объектов на дорожной сети / Хуторцев В.В., Бережная В.В., №2013130454; заявл. 02.07.2013; опубл. 27.07.2014.1. Patent 2524482, Russian Federation,
2. Патент 2572809, Российская Федерация, МПК G01S 5/00. Способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети / Бережная В.В., №2015102652; заявл. 27.01.2015; опубл. 20.01.2016.2. Patent 2572809, Russian Federation,
3. Дубровин Б.А., Новиков С.П., Фоменко А.Т. Современная геометрия: Методы и приложения. - М.: Наука, 1986. 760 с.3. Dubrovin B.A., Novikov S.P., Fomenko A.T. Modern Geometry: Methods and Applications. - M .: Nauka, 1986.660 s.
4. Хуторцев В.В. Принципы пространственно-дифференциальной фильтрации параметров траекторий объектов, движущихся вдоль одномерных многообразий // Радиотехника и электроника. 1993. Т. 38. №6. С. 1026-1036.4. Khutortsev V.V. The principles of spatial differential filtering of the parameters of the trajectories of objects moving along one-dimensional manifolds // Radio engineering and electronics. 1993. T. 38. No. 6. S. 1026-1036.
5. Хуторцев В.В. Пространственно-дифференциальная фильтрация марковских процессов на одномерных стохастических многообразиях // Автоматика и телемеханика. 1994. Т. 8. №6. С. 117-125.5. Khutortsev VV Spatial differential filtering of Markov processes on one-dimensional stochastic manifolds // Automation and Telemechanics. 1994.V. 8. No. 6. S. 117-125.
6. Хуторцев В.В. Принципы пространственно-дифференциальной адаптивной фильтрации марковских процессов на одномерных многообразиях // Радиотехника и электроника. 1994. Т. 39. №8. С. 1637-1646.6. Khutortsev V.V. The principles of spatial differential adaptive filtration of Markov processes on one-dimensional manifolds // Radio engineering and electronics. 1994.Vol. 39. No. 8. S. 1637-1646.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144163A RU2666553C1 (en) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144163A RU2666553C1 (en) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2666553C1 true RU2666553C1 (en) | 2018-09-11 |
Family
ID=63580183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017144163A RU2666553C1 (en) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2666553C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703258C1 (en) * | 2019-04-18 | 2019-10-16 | Валерий Владимирович Хуторцев | Range-measurement method of single-position radar of mobile radio signal sources on a road network |
CN113607127A (en) * | 2021-10-08 | 2021-11-05 | 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 | Thunder-vision all-in-one machine installation device for highway, use method and networking installation method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5600561A (en) * | 1994-02-10 | 1997-02-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vehicle distance data processor |
RU2240938C1 (en) * | 2004-01-29 | 2004-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Vehicle monitoring and tracking radiochannel system |
WO2005045467A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-19 | Thales | Method for localising at least one emitter |
JP2006337327A (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Olympus Corp | Distance-measuring device, distance-measuring method, and program for the distance-measuring device |
RU2524482C1 (en) * | 2013-07-02 | 2014-07-27 | Валерий Владимирович Хуторцев | Method for single-position radar location of mobile objects on road network |
RU2545526C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-04-10 | Валерий Владимирович Хуторцев | Method for radar location of objects on road network |
RU2572809C1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-01-20 | Виктория Викторовна Бережная | Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network |
-
2017
- 2017-12-15 RU RU2017144163A patent/RU2666553C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5600561A (en) * | 1994-02-10 | 1997-02-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vehicle distance data processor |
WO2005045467A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-19 | Thales | Method for localising at least one emitter |
RU2240938C1 (en) * | 2004-01-29 | 2004-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Vehicle monitoring and tracking radiochannel system |
JP2006337327A (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Olympus Corp | Distance-measuring device, distance-measuring method, and program for the distance-measuring device |
RU2524482C1 (en) * | 2013-07-02 | 2014-07-27 | Валерий Владимирович Хуторцев | Method for single-position radar location of mobile objects on road network |
RU2545526C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-04-10 | Валерий Владимирович Хуторцев | Method for radar location of objects on road network |
RU2572809C1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-01-20 | Виктория Викторовна Бережная | Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703258C1 (en) * | 2019-04-18 | 2019-10-16 | Валерий Владимирович Хуторцев | Range-measurement method of single-position radar of mobile radio signal sources on a road network |
CN113607127A (en) * | 2021-10-08 | 2021-11-05 | 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 | Thunder-vision all-in-one machine installation device for highway, use method and networking installation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2151174C (en) | Method and apparatus of establishing a vehicle azimuth | |
JP3607516B2 (en) | Mobile map matching device | |
KR100750897B1 (en) | Dimension measurement system and rescale method using indoor global positioning system | |
EP2107338A2 (en) | Position estimation for navigation devices | |
RU2666553C1 (en) | Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network | |
KR20040079120A (en) | Hybrid navigation system using neural network and application method of neural network | |
WO2018176358A1 (en) | Autonomous tunnel navigation with a robotic system | |
US20150219459A1 (en) | Method for determining future position boundary for a moving object from location estimates | |
Marquez et al. | Accurate UWB and IMU based indoor localization for autonomous robots | |
RU2572809C1 (en) | Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network | |
CN109375163B (en) | High-precision indoor positioning method and terminal | |
RU2703258C1 (en) | Range-measurement method of single-position radar of mobile radio signal sources on a road network | |
RU2524482C1 (en) | Method for single-position radar location of mobile objects on road network | |
RU2559820C1 (en) | Method for navigation of moving objects | |
RU2306579C1 (en) | Method for determining radio-frequency emission source coordinates | |
RU2526896C1 (en) | Method of locating objects in passive monitoring system | |
RU2562616C1 (en) | Method of acquiring radio information and radio system therefor | |
Vaščák et al. | Radio beacons in indoor navigation | |
EP2994773B1 (en) | Device and method for detecting position and orientation of underground elongated bodies | |
RU2545068C1 (en) | Measurement method of changes of heading angle of movement of source of sounding signals | |
RU2545526C1 (en) | Method for radar location of objects on road network | |
GB2534020B (en) | A device to estimate the geolocation of a moving signal emitter/receiver | |
Rudić et al. | Geometry-aided ble-based smartphone positioning for indoor location-based services | |
JP2019039877A (en) | Position estimation method, position estimation device and portable communication device using radio communication device | |
RU2591589C1 (en) | Method of locating source of optical radiation based on component scattered in atmosphere |