RU175836U1

RU175836U1 - On-board monitoring system

Info

Publication number: RU175836U1
Application number: RU2016111463U
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Кудаев; Алексей Александрович Косенко; Денис Владимирович Бобров
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Полезная модель относится к средствам мониторинга состояния и местоположения подвижных объектов, а именно средств наземного обеспечения полетов авиации и автомобильного транспорта на аэродроме при обслуживании воздушных судов, а также может быть использовано в составе автоматизированной системы управления аэродромно-техническим обеспечением полетов государственной авиации в качестве абонентского оборудования водителя, устанавливаемого на каждом транспортном средстве (ТС), обеспечивающем полеты.The utility model relates to means for monitoring the status and location of moving objects, namely, ground support for aviation and road transport at the aerodrome when servicing aircraft, and can also be used as a subscriber equipment in the automated control system for aerodrome-technical support of state aviation flights a driver installed on each vehicle (TS) that provides flights.

Технический результат заключается в повышении надежности определения местоположения ТС при отсутствии сигнала от спутниковых радионавигационных систем и безопасности передвижения ТС по аэродрому за счет визуализации безопасного маршрута движения по аэродрому и указания текущего местоположения ТС на сенсорном жидкокристаллическом мониторе, установленном в кабине ТС в поле зрения водителя.The technical result consists in increasing the reliability of determining the location of the vehicle in the absence of a signal from satellite radio navigation systems and the safety of moving the vehicle along the aerodrome by visualizing a safe route along the aerodrome and indicating the current location of the vehicle on a touch-sensitive liquid crystal monitor installed in the vehicle’s cabin in the driver’s field of vision.

Достижение указанного результата обеспечивается тем, что бортовая система мониторинга и управления наземным ТС аэродрома, содержащая микроконтроллер, навигационный приемник, радиостанцию и блок энергонезависимой памяти дополнительно снабжена бесплатформенной инерциальной навигационной системой, выход которой соединен с третьим входом микроконтроллера и сенсорным жидкокристаллическим монитором, соединенным взаимно встречно с микроконтроллером.

Achieving this result is ensured by the fact that the on-board monitoring and control system of the ground vehicle of the aerodrome, containing a microcontroller, a navigation receiver, a radio station and a non-volatile memory unit, is additionally equipped with a strap-down inertial navigation system, the output of which is connected to the third input of the microcontroller and a touch-sensitive liquid crystal monitor connected to each other microcontroller.

Description

Полезная модель относится к средствам мониторинга состояния и местоположения подвижных объектов, а именно, средств наземного обеспечения полетов авиации и автомобильного транспорта на аэродроме при обслуживании воздушных судов, а также может быть использовано в составе автоматизированной системы управления аэродромно-техническим обеспечением полетов государственной авиации в качестве абонентского оборудования водителя, устанавливаемого на каждом транспортном средстве (ТС), обеспечивающем полеты.The utility model relates to means for monitoring the status and location of moving objects, namely, means for providing ground support for aviation and road transport at an aerodrome when servicing aircraft, and can also be used as a subscriber as part of an automated control system for the aerodrome-technical support of state aviation flights driver equipment installed on each vehicle (TS) that provides flights.

Бортовая система мониторинга, устанавливаемая на ТС, работает по принципу приема информации от телематической системы по запросу или по произошедшему событию в состоянии объекта, получаемой с помощью внутренних датчиков и информации о местоположении и параметрах состояния оборудования и исполнения команд управления системами объекта. Устройство также позволяет установить водителю голосовое соединение с дежурным руководителем по аэродромно-техническому обеспечению (ΑΤΟ) полетов.The on-board monitoring system installed on the vehicle works on the principle of receiving information from the telematics system upon request or on an event in the state of the object, obtained using internal sensors and information about the location and state of the equipment and the execution of commands to control the systems of the object. The device also allows the driver to establish a voice connection with the duty supervisor for aerodrome-technical support (ΑΤΟ) flights.

Наиболее близким аналогом к заявляемому в качестве полезной модели техническому решению является патент Российской Федерации 65658, МПК G01S 5/12, G08B 25/08 приоритет от 3 апреля 2007 года, публикация 10 августа 2007 года на полезную модель: "Телематический модуль системы мониторинга транспортных средств".The closest analogue to the technical solution claimed as a utility model is the patent of the Russian Federation 65658, IPC G01S 5/12, G08B 25/08 priority of April 3, 2007, publication of August 10, 2007 on a utility model: "Telematics module of a vehicle monitoring system "

Телематический модуль системы мониторинга ТС включает микроконтроллер, соединенный с навигационным приемником и терминалом беспроводной связи, к которым подключены навигационная антенна и антенна приемопередатчика, блоками интерфейсов передачи данных и блоком энергонезависимой памяти, а также сопряжен с исполнительными устройствами транспортного средства и дискретными, и аналоговыми бортовыми датчиками параметров ТС, а также содержит блок электропитания. К навигационному приемнику и терминалу беспроводной связи подключены навигационная антенна и антенна приемопередатчика. Микроконтроллер телематического модуля соединен с навигационным приемником, приемопередатчиком, исполнительными устройствами и дискретными и аналоговыми датчиками через самостоятельные узлы сопряжения. Навигационный приемник является совмещенным приемником глобальных спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС и GPS. Блоки интерфейсов включают интерфейсы передачи данных на внешние устройства, в том числе на ПЭВМ ТС.The telematics module of the vehicle monitoring system includes a microcontroller connected to a navigation receiver and a wireless terminal, to which a navigation antenna and a transceiver antenna are connected, data transmission interface units and a non-volatile memory unit, and is also coupled to vehicle actuators and discrete and analog airborne sensors vehicle parameters, and also contains a power supply unit. A navigation antenna and a transceiver antenna are connected to the navigation receiver and the wireless communication terminal. The microcontroller of the telematics module is connected to the navigation receiver, transceiver, actuators, and discrete and analog sensors through separate interfaces. The navigation receiver is a combined receiver of global satellite radio navigation systems (SRNS) GLONASS and GPS. Interface blocks include interfaces for transmitting data to external devices, including PC computers.

Недостатком этой системы является низкая точность определения координат ТС в зонах слабого приема сигнала навигационных спутников, что особенно вероятно в условиях аэродрома из-за мощного электромагнитного излучения средств радио-технического обеспечения полетов, и потеря функции определения координат в случае кратковременного или длительного сбоя в функционировании спутниковой группировки ГЛОНАСС/GPS.The disadvantage of this system is the low accuracy of determining the coordinates of the vehicle in areas of weak signal reception of navigation satellites, which is especially likely in an aerodrome due to powerful electromagnetic radiation from radio-technical flight support, and the loss of the function of determining coordinates in the event of a short-term or long-term malfunction in satellite operation GLONASS / GPS groupings.

Техническим результатом является повышение надежности определения местоположения ТС при отсутствии сигнала от СРНС и безопасности передвижения ТС по аэродрому за счет визуализации безопасного маршрута движения по аэродрому и указания текущего местоположения ТС на сенсорном жидкокристаллическом мониторе, установленном в кабине ТС в поле зрения водителя.The technical result is to increase the reliability of determining the location of the vehicle in the absence of a signal from the SRNS and the safety of the vehicle on the aerodrome by visualizing a safe route along the aerodrome and indicating the current location of the vehicle on a touch-sensitive liquid crystal monitor installed in the vehicle cabin in the driver’s field of vision.

Технический результат достигается тем, что бортовая система мониторинга и управления наземным ТС аэродрома, содержащая микроконтроллер, совмещенный ГЛОНАСС/GPS навигационный приемник, радиостанцию и блок энергонезависимой памяти, дополнительно снабжена модулем бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС), выход которой соединен с третьим входом микроконтроллера и сенсорным жидкокристаллическим монитором, соединенным взаимно-встречно с микроконтроллером.The technical result is achieved by the fact that the on-board monitoring and control system of the ground vehicle of the aerodrome, containing a microcontroller, a combined GLONASS / GPS navigation receiver, a radio station and a non-volatile memory unit, is additionally equipped with a strapdown inertial navigation system (SINS) module, the output of which is connected to the third input of the microcontroller and a touch-sensitive liquid crystal monitor connected in reciprocally with the microcontroller.

Сущность полезной модели заключается в том, что она дополнительно снабжена модулем БИНС, выход которой соединен с третьим входом микроконтроллера и сенсорным жидкокристаллическим монитором, соединенным взаимно-встречно с микроконтроллером.The essence of the utility model lies in the fact that it is additionally equipped with a SINS module, the output of which is connected to the third input of the microcontroller and a touch-sensitive liquid crystal monitor connected mutually in the opposite direction with the microcontroller.

Введение БИНС обеспечивает возможность определения координат местоположения в отсутствии сигналов СРНС, [см. патент RU 2309385, МПК G01С 21/16, С2, дата публикации 27.10.2007], что в свою очередь повышает надежность определения координат местоположения ТС в условиях отсутствия сигналов СРНС.The introduction of SINS provides the ability to determine location coordinates in the absence of SRNS signals, [see patent RU 2309385, IPC G01C 21/16, C2, publication date 10.27.2007], which in turn increases the reliability of determining the coordinates of the location of the vehicle in the absence of SRNS signals.

Введение сенсорного жидкокристаллического монитора служит для визуального отображения на электронной карте текущего местоположения ТС и безопасного маршрута движения по территории аэродрома, а также для навигации по пунктам меню. Это позволяет повысить безопасность передвижения ТС по аэродрому.The introduction of a liquid crystal touch monitor is used to visually display on the electronic map the current location of the vehicle and the safe route along the airport, as well as to navigate through the menu items. This allows you to increase the safety of vehicles on the airfield.

Структурная схема бортовой системы мониторинга приведена на фигуре, в состав которой входит: 1 - микроконтроллер, 2 - навигационный приемник, 3 - радиостанция, 4 - модуль БИНС, 5 - сенсорный жидкокристаллический монитор, 6 - энергонезависимая память.The structural diagram of the on-board monitoring system is shown in the figure, which includes: 1 - a microcontroller, 2 - a navigation receiver, 3 - a radio station, 4 - a SINS module, 5 - a touch-sensitive liquid crystal monitor, 6 - non-volatile memory.

Модуль бесплатформенной инерциальной навигационной системы 4 предназначен для определения координат местоположения, параметров движения и углов ориентации наземного ТС. В зависимости от выбранного способа расчета навигационных параметров, навигация осуществляется в автономном (инерциальном) режиме с коррекцией от одометрического датчика или в инерциально-спутниковом режиме (с коррекцией от спутниковой навигационной системы). Она может быть выполнена в виде бесплатформенной инерциальной навигационной системы для наземного транспортного средства «БИНС-Тек» отечественного производства.Module strapdown inertial navigation system 4 is designed to determine the coordinates of the location, motion parameters and orientation angles of the ground vehicle. Depending on the selected method for calculating navigation parameters, navigation is carried out in an autonomous (inertial) mode with correction from an odometer or in inertial-satellite mode (with correction from a satellite navigation system). It can be made in the form of a strapdown inertial navigation system for a domestic vehicle “BINS-Tech”.

Сенсорный жидкокристаллический монитор 5 устанавливается в поле зрения водителя и предназначен для визуального отображения на электронной карте местоположения ТС, безопасного маршрута движения, а также для навигации по пунктам меню. Он может быть выполнен в виде 8…10 дюймового сенсорного монитора применяемого в планшетных компьютерах.The touch liquid crystal monitor 5 is installed in the driver’s field of view and is intended for visual display on the electronic map of the vehicle’s location, a safe driving route, as well as for navigation through menu items. It can be made in the form of an 8 ... 10 inch touch monitor used in tablet computers.

Система работает следующим образом: микроконтроллер 1 связывает все компоненты бортовой системы воедино и обеспечивает их взаимодействие по заложенной программе. Согласно этой программе, микроконтроллер обеспечивает прием данных, поступающих от различных блоков системы, их логическую и математическую обработку и, как результат, принятие решений, на основании которых вырабатываются управляющие команды для блоков контроллера в зависимости от конкретной ситуации. Навигационный приемник 2 сигналов СРНС обеспечивает определение координат в дифференциальном режиме с точностью до 1 метра. В случае обнаружения микроконтроллером 1 ошибки определения местоположения координат по сигналам СРНС (из-за сбоя передающей части спутников, обнаружения сильных помех, рассинхронизации по времени), данная процедура осуществляется с помощью блока БИНС 4, в состав которой входят: система датчиков (акселерометр, гироскоп, магнитометр, барометр), устройство обработки информации (для математической обработки информации от сигналов датчиков микропроцессором). Радиостанция 3 предназначена для голосовой связи водителя с дежурным руководителем по ΑΤΟ полетов. Сенсорный жидкокристаллический монитор обеспечивает вывод телематической информации от микроконтроллера 1, а именно, визуальное отображение на электронной карте местоположения ТС, безопасного маршрута движения, а также служит для навигации по пунктам меню. При необходимости информационные данные можно сохранить на энергонезависимую память 6 и передать для последующей обработки в службу ΑΤΟ по возвращении в автопарк.The system works as follows: microcontroller 1 connects all the components of the on-board system together and ensures their interaction according to the established program. According to this program, the microcontroller provides the reception of data from various blocks of the system, their logical and mathematical processing and, as a result, decision making, on the basis of which control commands for controller blocks are generated depending on the specific situation. The navigation receiver of 2 SRNS signals provides the determination of coordinates in differential mode with an accuracy of 1 meter. If the microcontroller 1 detects an error in determining the position of coordinates using SRNS signals (due to a failure of the transmitting part of the satellites, detection of strong interference, and time out of sync), this procedure is performed using the BINS 4 unit, which includes: a sensor system (accelerometer, gyroscope , magnetometer, barometer), information processing device (for mathematical processing of information from sensor signals by a microprocessor). Radio station 3 is designed for voice communication of the driver with the duty supervisor for ΑΤΟ flights. The touch liquid crystal monitor provides the output of telematics information from the microcontroller 1, namely, a visual display on the electronic map of the location of the vehicle, a safe route of movement, and also serves to navigate through the menu items. If necessary, information data can be stored on non-volatile memory 6 and transferred for subsequent processing to the service ΑΤΟ upon returning to the fleet.

Claims

An on-board monitoring and control system for an aerodrome ground vehicle containing a microcontroller and a navigation receiver, a radio station and a non-volatile memory unit attached to it, while the radio station and the microcontroller are mutually opposed, and the output of the microcontroller is connected to the non-volatile memory input, characterized in that it is additionally equipped with a strap-on inertial navigation system, the output of which is connected to the third input of the microcontroller and the touch liquid crystal monitor connected to mutually oppositely with a microcontroller.