RU2115140C1 - Method controlling positions of mobile objects, for instance, rolling stocks, and system for its realization ( versions ) - Google Patents

Method controlling positions of mobile objects, for instance, rolling stocks, and system for its realization ( versions ) Download PDF

Info

Publication number
RU2115140C1
RU2115140C1 RU96104881A RU96104881A RU2115140C1 RU 2115140 C1 RU2115140 C1 RU 2115140C1 RU 96104881 A RU96104881 A RU 96104881A RU 96104881 A RU96104881 A RU 96104881A RU 2115140 C1 RU2115140 C1 RU 2115140C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
computing unit
moving objects
output
navigation satellites
objects
Prior art date
Application number
RU96104881A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96104881A (en
Inventor
Владимир Илларионович Болдырев
Александр Иванович Васекин
Владимир Иванович Кокорин
Михаил Кириллович Чмых
Николай Григорьевич Шабалин
Original Assignee
Владимир Илларионович Болдырев
Александр Иванович Васекин
Владимир Иванович Кокорин
Михаил Кириллович Чмых
Николай Григорьевич Шабалин
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 Владимир Илларионович Болдырев, Александр Иванович Васекин, Владимир Иванович Кокорин, Михаил Кириллович Чмых, Николай Григорьевич Шабалин filed Critical Владимир Илларионович Болдырев
Priority to RU96104881A priority Critical patent/RU2115140C1/en
Publication of RU96104881A publication Critical patent/RU96104881A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2115140C1 publication Critical patent/RU2115140C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: control of relative positions of rolling stocks. SUBSTANCE: signals from navigation satellites are received on mobile object and at master station, distances from proper navigation satellites are measured on mobile object and at master station, signals from navigation satellites are received at least on two mobile objects, distances from proper navigation satellites are measured on mobile objects and received parameters are re-emitted, signals emitted from mobile objects are received at master station and coordinates, velocities of mobile objects and distance between them are found for each group of objects by same navigation satellites. Signals emitted from master station carrying information on coordinates, velocity and distances between objects are received on mobile objects. Versions of system controlling positions of mobile objects include master station with receiving antennas, receivers, computation unit, modulator, demodulator, control unit, transmitter and transmitting antenna, K mobile objects each carrying receiving and transmitting antennas, receivers, computation unit, modulator, control unit, demodulator, transmitter. EFFECT: enhanced precision in determination of distances between mobile objects. 3 cl, 7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к навигации и может быть использовано для контроля взаимного положения подвижных железнодорожных составов. The present invention relates to navigation and can be used to control the relative position of rolling stock.

Известна система контроля положения подвижных объектов, например, подвижного железнодорожного состава [1], в которой вдоль пути следования подвижного объекта развернута линия индуктивной радиосвязи, имеющая N (где N >> 3) проводников с периодом повторения P, расположенных со сдвигом P/N. На каждый проводник подают N-фазный электрический ток с прямой или обратной последовательностью фаз. Две транспортные антенны подвижного объекта, расположенные на некотором расстоянии друг от друга вдоль линии радиосвязи, принимают от нее сигналы. По сдвигу фаз принимаемых сигналов определяют положение подвижного объекта. В системе линия радиосвязи разделена на небольшие интервалы, соответствующие интервалам, на которые разделен весь путь следования объекта. На каждом интервале периоды повторения отличаются [1]. A known system for controlling the position of moving objects, for example, rolling stock [1], in which along the path of the moving object is deployed an inductive radio link having N (where N >> 3) conductors with a repetition period P located with a shift P / N. An N-phase electric current with a forward or reverse phase sequence is supplied to each conductor. Two transport antennas of a moving object located at a certain distance from each other along the radio link receive signals from it. The phase shift of the received signals determines the position of the moving object. In the system, the radio link is divided into small intervals corresponding to the intervals into which the entire path of the object is divided. At each interval, repetition periods differ [1].

Недостатком устройства является отсутствие возможности определения с высокой точностью расстояния между подвижными составами. The disadvantage of this device is the inability to determine with high accuracy the distance between rolling stocks.

Известна система контроля положения подвижных объектов, содержащая n навигационных спутников, контрольно-корректирующую станцию, состоящую из последовательно соединенных приемной антенны, аппаратуры потребителя (далее в материалах заявки названной приемником спутниковых сигналов), вычислительного блока, модулятора, передатчика и передающей антенны, вычислителя параметра, соединенного с вторым входом вычислительного блока, K подвижных объектов, состоящих из последовательно соединенных первой приемной антенны, приемника спутниковых сигналов и корректора параметра (далее в материалах заявки названного вычислительным блоком), выход которого соединен с информационным входом приемника спутниковых сигналов, последовательно соединенных второй приемной антенны, приемника и демодулятора, выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока [2, рис. 20.3]. A known system for monitoring the position of moving objects, containing n navigation satellites, a control and correction station consisting of series-connected receiving antennas, consumer equipment (hereinafter referred to as the satellite receiver), a computing unit, modulator, transmitter and transmitting antenna, parameter calculator, connected to the second input of the computing unit, K moving objects consisting of a series of connected first receiving antenna, satellite receiver signals and the parameter corrector (hereinafter referred to as the computing unit), the output of which is connected to the information input of the satellite signal receiver, connected in series to the second receiving antenna, receiver and demodulator, the output of which is connected to the second input of the computing unit [2, Fig. 20.3].

Недостатком данной системы контроля положения объектов является отсутствие возможности определения с высокой точностью расстояния между подвижными объектами. The disadvantage of this system for monitoring the position of objects is the inability to determine with high accuracy the distance between moving objects.

Известен способ контроля положения подвижных объектов, заключающийся в приеме на подвижном объекте и наземной контрольно-корректирующей станции сигналов от навигационных спутников, измерении на подвижном объекте и контрольно-корректирующей станции дальностей от соответствующих навигационных спутников, вычислении на контрольно-корректирующей станции поправок к измеряемым параметрам (например к дальности) для всех радиовидимых навигационных спутников по разности между истинными дальностями и измеренными дальностями, излучении полученных поправок с контрольно-корректирующей станции, приеме на подвижном объекте сигналов, излученных контрольно-корректирующей станцией и определении координат и скорости подвижного объекта по измеренным дальностям от соответствующих спутников и значениями поправок к ним [2]. A known method for monitoring the position of moving objects, which consists in receiving signals from navigation satellites on a moving object and a ground control and correction station, measuring the distances from the corresponding navigation satellites on a moving object and a correction station, calculating corrections to the measured parameters at the control and correction station ( for example, to the range) for all radio-visible navigation satellites according to the difference between the true ranges and the measured ranges, the radiation of the floor learned corrections from the control and correction station, reception of signals emitted by the control and correction station at the moving object and determination of the coordinates and speed of the moving object from the measured distances from the respective satellites and the values of corrections to them [2].

Данный способ обеспечивает определение координат и скорости подвижного объекта с высокой точностью в широкой зоне действия. This method provides the determination of the coordinates and speed of a moving object with high accuracy in a wide coverage area.

Недостатком указанного способа является отсутствие возможности определения с высокой точностью расстояния между подвижными объектами. The disadvantage of this method is the inability to determine with high accuracy the distance between moving objects.

В основу изобретения положена задача повышения точности определения расстояний между подвижными объектами путем определения на диспетчерском пункте координат, скорости подвижных объектов и расстояний между ними. The basis of the invention is the task of increasing the accuracy of determining the distances between moving objects by determining the coordinates at the control room, the speed of moving objects and the distances between them.

Поставленная задача решается тем, что в способе контроля положения подвижных объектов, например подвижных железнодорожных составов, заключающемся в приеме на подвижном объекте и контрольно-корректирующей станции (далее в материалах заявки названной диспетчерским пунктом) сигналов от навигационных спутников, измерении на подвижном объекте и диспетчерском пункте дальностей от соответствующих навигационных спутников, согласно изобретению, одновременно принимают сигналы от навигационных спутников по крайней мере еще на одном подвижном объекте, измеряют на нем дальности от соответствующих навигационных спутников, переизлучают полученные параметры с подвижных объектов, принимают на диспетчерском пункте сигналы, излученные с подвижных объектов, и определяют координаты, скорости подвижных объектов и расстояния между ними для каждой группы объектов по одинаковым навигационным спутникам, переизлучают полученные параметры с диспетчерского пункта, принимают на подвижных объектах сигналы, излученные с диспетчерского пункта и содержащие информацию о координатах, скорости и расстояниях между объектами. The problem is solved in that in a method for monitoring the position of moving objects, for example, rolling stock, which consists in receiving signals from navigation satellites at a moving object and control and correction station (hereinafter referred to as the application materials), measuring at a moving object and a control station ranges from the respective navigation satellites, according to the invention, simultaneously receive signals from navigation satellites at least one more movably m object, measure distances from the corresponding navigation satellites on it, re-emit the received parameters from moving objects, receive signals emitted from moving objects at the control room and determine the coordinates, speeds of moving objects and the distance between them for each group of objects using the same navigation satellites, re-emit the received parameters from the control center, receive signals on moving objects emitted from the control center and containing information about the coordinates, speed and and distances between the objects.

Преимущества предлагаемого технического решения заключаются в повышении точности определения расстояния между подвижными объектами за счет определения на диспетчерском пункте координат, скорости подвижных объектов и расстояний между ними по измеренным дальностям от соответствующих навигационных спутников до подвижных объектов и известном профиле пути. The advantages of the proposed technical solution are to increase the accuracy of determining the distance between moving objects by determining the coordinates at the control room, the speed of moving objects and the distances between them from the measured distances from the respective navigation satellites to moving objects and a known track profile.

Кроме того, поставленная задача решается тем, что в систему контроля положения подвижных объектов, например железнодорожных составов, содержащую n навигационных спутников, диспетчерский пункт, состоящий из последовательно соединенных первой приемной антенны, приемника спутниковых сигналов, вычислительного блока, модулятора, передатчика и передающей антенны, K подвижных объектов, содержащих последовательно соединенных первую приемную антенну, приемник спутниковых сигналов и вычислительный блок, последовательно соединенные вторую приемную антенну, приемник и демодулятор, согласно изобретению, в диспетчерский пункт введены последовательно соединенные вторая приемная антенна, приемник и демодулятор, выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока, блок управления, соединенный с вычислительным блоком, в каждый из K подвижных объектов введены последовательно соединенные модулятор, передатчик и передающая антенна, вход модулятора соединен с выходом вычислительного блока, блок управления, соединенный с вычислительным блоком, блок вывода, вход которого соединен с выходом демодулятора. In addition, the task is solved by the fact that in the control system for the position of moving objects, for example, trains, containing n navigation satellites, a control station consisting of a series of connected first receiving antenna, satellite signal receiver, computing unit, modulator, transmitter and transmitting antenna, K movable objects comprising a first receiving antenna in series, a satellite signal receiver and a computing unit, a second a detachable antenna, a receiver and a demodulator, according to the invention, a second receiving antenna, a receiver and a demodulator, the output of which is connected to the second input of a computing unit, a control unit connected to a computing unit, and serially connected modulator, transmitter and transmitting antenna, the input of the modulator is connected to the output of the computing unit, a control unit connected to the computing unit, an output unit, the input of which single with demodulator output.

Кроме того, поставленная задача решается тем, что в систему контроля положения подвижных объектов, например железнодорожных составов, содержащую n навигационных спутников, диспетчерский пункт, состоящий из последовательно соединенных первой приемной антенны, приемника спутниковых сигналов, вычислительного блока, модулятора, передатчика и передающей антенны, K подвижных объектов, содержащих последовательно соединенные первую приемную антенну, приемник спутниковых сигналов и вычислительный блок, последовательно соединенные вторую приемную антенну, приемник и демодулятор, выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока, первый выход вычислительного блока соединен с информационным входом приемника спутниковых сигналов, согласно изобретению, в диспетчерский пункт введены последовательно соединенные вторая приемная антенна, приемник и демодулятор, выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока, блок управления, соединенный с вычислительным блоком, в каждый из K подвижных объектов введены последовательно соединенные модулятор, передатчик и передающая антенна, вход модулятора соединен с вторым выходом вычислительного блока, блок управления, соединенный с вычислительным блоком. In addition, the task is solved by the fact that in the control system for the position of moving objects, for example, trains, containing n navigation satellites, a control station consisting of a series of connected first receiving antenna, satellite signal receiver, computing unit, modulator, transmitter and transmitting antenna, K moving objects comprising a first receiving antenna in series, a satellite signal receiver, and a computing unit, a second a detachable antenna, a receiver and a demodulator, the output of which is connected to the second input of the computing unit, the first output of the computing unit is connected to the information input of the satellite signal receiver, according to the invention, a second receiving antenna, a receiver and a demodulator, the output of which is connected to the second the input of the computing unit, the control unit connected to the computing unit, in each of the K moving objects introduced in series connected modulator, transmitter and a transmitting antenna, input modulator coupled to the second output of the computing unit, a control unit connected to the computing unit.

Изобретение поясняется описанием конкретных примеров его осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых фиг. 1 - изображает структурную схему системы контроля положения подвижных объектов; фиг. 2 - схему аппаратуры, устанавливаемой на диспетчерском пункте; фиг. 3,4 - варианты схем аппаратуры, устанавливаемой на каждом из K подвижных объектов; фиг. 5 - схему варианта вычислительного блока; фиг. 6 - блок-схему алгоритма вычислительного блока аппаратуры диспетчерского пункта; фиг. 7 - блок-схему алгоритма вычислительного блока аппаратуры подвижного объекта. The invention is illustrated by a description of specific examples of its implementation and the accompanying drawings, in which FIG. 1 - depicts a structural diagram of a system for monitoring the position of moving objects; FIG. 2 - diagram of the equipment installed at the control room; FIG. 3,4 - variants of circuits of equipment installed on each of K moving objects; FIG. 5 is a diagram of a variant of a computing unit; FIG. 6 is a block diagram of an algorithm for a computing unit of a control room equipment; FIG. 7 is a block diagram of a computational unit algorithm of a moving object equipment.

Выполнение способа может быть реализовано системой, которая (фиг. 1) содержит диспетчерский пункт 1, подвижные объекты 21, 22...2k, навигационные спутники 31, 32...3n. Аппаратура, функционирующая на диспетчерском пункте (фиг. 2), содержит первую приемную антенну 4, соединенную с приемником спутниковых сигналов 5, последовательно соединенные вторую приемную антенну 6, приемник 7, демодулятор 8, вычислительный блок 9, модулятор 10, передатчик 11 и передающую антенну 12, блок управления 13, соединенный с вычислительным блоком 9, соединенным с выходом приемника спутниковых сигналов 5. Аппаратура, функционирующая на каждом из K подвижных объектов (фиг. 3), содержит последовательно соединенные первую приемную антенну 14, приемник спутниковых сигналов 15, вычислительный блок 16, модулятор 17, передатчик 18 и передающую антенну 19, блок управления 20, соединенный с вычислительным блоком 16, соединенным с выходом приемника спутниковых сигналов 15, последовательно соединенные вторую приемную антенну 21, приемник 22, демодулятор 23 и блок вывода 24.The implementation of the method can be implemented by a system that (Fig. 1) contains a control room 1, moving objects 2 1 , 2 2 ... 2 k , navigation satellites 3 1 , 3 2 ... 3 n . The equipment operating at the control room (Fig. 2) contains a first receiving antenna 4 connected to a satellite signal receiver 5, serially connected to a second receiving antenna 6, a receiver 7, a demodulator 8, a computing unit 9, a modulator 10, a transmitter 11 and a transmitting antenna 12, a control unit 13 connected to a computing unit 9 connected to the output of the satellite signal receiver 5. The apparatus operating on each of the K moving objects (FIG. 3) comprises a first receiving antenna 14 connected in series the satellite signal receiver 15, the computing unit 16, the modulator 17, the transmitter 18 and the transmitting antenna 19, the control unit 20 connected to the computing unit 16 connected to the output of the satellite signal receiver 15, the second receiving antenna 21, the receiver 22, the demodulator 23 connected in series output unit 24.

Кроме того, аппаратура, функционирующая на подвижных объектах, может содержать (фиг. 4) первую приемную антенну 25, соединенную с приемником спутниковых сигналов 26, последовательно соединенные вторую приемную антенну 27, приемник 28, демодулятор 29, вычислительный блок 30, модулятор 31, передатчик 32 и передающую антенну 33, блок управления 34, соединенный с вычислительным блоком 30, вход которого соединен с выходом приемника спутниковых сигналов 26, а выход - с входом управления приемника спутниковых сигналов 26. In addition, equipment operating on moving objects may contain (Fig. 4) a first receiving antenna 25 connected to a satellite signal receiver 26, serially connected to a second receiving antenna 27, receiver 28, demodulator 29, computing unit 30, modulator 31, transmitter 32 and a transmitting antenna 33, a control unit 34 connected to the computing unit 30, the input of which is connected to the output of the satellite signal receiver 26, and the output is connected to the control input of the satellite signal receiver 26.

Способ осуществления следующим образом. На подвижных объектах 21, 22... 2k и диспетчерском пункте 1 принимают одновременно сигналы от навигационных спутников 31-3n, например системы "Навстар". Измеряют на подвижных объектах 21-2k дальности от соответствующих навигационных спутников 31-3n до подвижных объектов (r11, r12...r1n; r21, r22...r2n...; rk1, rk2...rkn), которые переизлучают в пространство с подвижных объектов 21-2k. На диспетчерском пункте 1 принимают сигналы, излученные с подвижных объектов 21-2k. Затем на диспетчерском пункте 1 определяют по измеренным дальностям от одинаковых навигационных спутников 31-3n до подвижных объектов 21-2k и известном профиле пути координаты, скорости подвижных объектов 21-2k и расстояния между ними для каждой группы объектов, которые переизлучают в пространство с диспетчерского пункта 1. На каждом подвижном объекте 21-2k принимают сигналы, излученные с диспетчерского пункта 1 и содержащие информацию о координатах, скорости и расстояниях между соответствующими объектами.The implementation method is as follows. At moving objects 2 1 , 2 2 ... 2 k and at the control room 1, signals from navigation satellites 3 1 -3 n , for example, the Navstar system, are simultaneously received. Measured on moving objects 2 1 -2 k distance from the corresponding navigation satellites 3 1 -3 n to moving objects (r 11 , r 12 ... r 1n ; r 21 , r 22 ... r 2n ...; r k1 , r k2 ... r kn ), which are re-emitted into space from moving objects 2 1 -2 k . At the control room 1 receive signals emitted from moving objects 2 1 -2 k . Then, at the control station 1, it is determined from the measured distances from the same navigation satellites 3 1 -3 n to moving objects 2 1 -2 k and the known profile of the coordinate path, speed of moving objects 2 1 -2 k and the distance between them for each group of objects that re-emitted into space from the control room 1. At each moving object 2 1 -2 k receive signals emitted from the control room 1 and containing information about the coordinates, speed and distances between the respective objects.

Система контроля положения подвижных объектов работает следующим образом. На каждом из K подвижных объектов 21-2k (фиг. 3) антенной 14 принимаются сигналы от навигационных спутников 31-3n, которые обрабатываются в приемнике спутниковых сигналов 15. С выхода приемника 15 сигналы, в которых содержится информация о времени приема навигационного сигнала, измеренных дальностях до соответствующих навигационных спутников 31-3n (например для K-го подвижного объекта - rk1, rk2...rkn), поступают на вычислительный блок 16.The system for monitoring the position of moving objects works as follows. On each of K moving objects 2 1 -2 k (Fig. 3), the antenna 14 receives signals from navigation satellites 3 1 -3 n , which are processed in the satellite signal receiver 15. From the output of the receiver 15, signals containing information about the reception time navigation signal, measured distances to the corresponding navigation satellites 3 1 -3 n (for example, for the K-th moving object - r k1 , r k2 ... r kn ), are received on the computing unit 16.

В вычислительном блоке 16 измеренным параметрам определяются координаты и скорость подвижного объекта, которые выводятся в блок управления 20 для индикации. С выхода блока управления 20 в вычислительный блок 16 вводится информация о номере подвижного объекта и его параметрах (например количество и типы вагонов, параметры электровоза и т.д.). Кроме того, информация от вычислительного блока 16 поступает на модулятор 17. В передатчике 18 преобразуются, усиливаются и антенной 19 излучаются сигналы, содержащие навигационную информацию от спутников 31-3n, например на К-ом подвижном объекте. На диспетчерском пункте 1 (фиг. 2) сигналы от подвижных объектов 21-2k принимаются антенной 6, усиливаются и преобразуются в приемнике 7, а затем выделяются на выходе демодулятора 8 сигналы, в которых содержится информация о номере подвижного объекта и его параметрах, времени приема навигационных сигналов, измеренных информационных параметрах (например дальностей от соответствующих навигационных спутников 31-3n до подвижного объекта, координаты и скорость движения объекта). Данная информация вводится в вычислительный блок 9. На диспетчерском пункте 1 (фиг. 2) антенной 4 принимаются сигналы от навигационных спутников 31-3n, которые обрабатываются в приемнике спутниковых сигналов 5. С выхода приемника 5 сигналы, в которых содержится информация о времени приема навигационных сигналов, измеренных дальностях до соответствующих навигационных спутников 31-3n (r1, r2...rn, поступают на вычислительный блок 9. С выхода блока управления 13 в вычислительный блок 9 вводится информация о местоположении диспетчерского пункта 1 и профиле пути, по которому перемещаются подвижные объекты 21-2k, например железнодорожные составы. В вычислительном блоке 9 по информации, полученной с выходов блоков 5, 8, 13, определяются координаты, скорости подвижных объектов 21-2k и расстояния между ними для каждой группы объектов, которые выводятся в блок управления 13 для индикации. Кроме того, информация от вычислительного блока 9 поступает на модулятор 10. В передатчике 11 преобразуются, усиливаются и антенной 12 излучаются сигналы, содержащие информацию о параметрах движения подвижных объектов 21-2k. На каждом из K подвижных объектов 21-2k (фиг. 3) сигналы от диспетчерского пункта 1 принимаются антенной 21, усиливаются и преобразуются в приемнике 22, а затем выделяются на выходе демодулятора 23 сигналы, содержащие информацию о расстояниях между подвижными объектами, например для железнодорожных составов расстояния между заданным составом и впереди, а также сзади идущими составами. Данная информация выводится в блок вывода 24 для индикации и сигнализации обстановки. Затем цикл работы системы повторяется.In the computing unit 16, the measured parameters determine the coordinates and speed of the moving object, which are displayed in the control unit 20 for indication. From the output of the control unit 20, information about the number of the moving object and its parameters (for example, the number and types of cars, parameters of an electric locomotive, etc.) is input into the computing unit 16. In addition, information from the computing unit 16 is fed to a modulator 17. In the transmitter 18, signals containing navigation information from satellites 3 1 -3 n , for example, at the K-th moving object, are transformed, amplified, and radiated by the antenna 19. At the control room 1 (Fig. 2), signals from moving objects 2 1 -2 k are received by the antenna 6, amplified and converted in the receiver 7, and then signals are output at the output of the demodulator 8, which contain information about the number of the moving object and its parameters, the time of reception of navigation signals, measured information parameters (for example, the distances from the corresponding navigation satellites 3 1 -3 n to a moving object, coordinates and speed of the object). This information is entered into the computing unit 9. At the control room 1 (Fig. 2), the antenna 4 receives signals from navigation satellites 3 1 -3 n , which are processed in the receiver of satellite signals 5. From the output of the receiver 5, signals containing information about the time receiving navigation signals, measured distances to the corresponding navigation satellites 3 1 -3 n (r 1 , r 2 ... r n , are sent to the computing unit 9. From the output of the control unit 13 in the computing unit 9 is entered information about the location of the control point 1 and the profile of the path along which moving objects 2 1 -2 k , for example, trains. In the computing unit 9, the information obtained from the outputs of blocks 5, 8, 13 determines the coordinates, speeds of the moving objects 2 1 -2 k and the distance between them for each group of objects that are displayed in the control unit 13 for indication. In addition, information from the computing unit 9 is fed to the modulator 10. In the transmitter 11, signals containing information about the motion parameters of the moving objects 2 1 -2 k . At each of K moving objects 2 1 -2 k (Fig. 3), signals from the control room 1 are received by the antenna 21, amplified and converted in the receiver 22, and then signals containing information about the distances between the moving objects are extracted at the output of the demodulator 23, for example for trains, the distance between a given train and in front, as well as behind running trains. This information is output to output unit 24 for indicating and signaling the situation. Then the system cycle is repeated.

Кроме описанного режима система контроля положения подвижных объектов с высокой точностью работает следующим образом. На диспетчерском пункте 1 (фиг. 2) антенной 4 принимаются сигналы от навигационных спутников 31-3n, которые обрабатываются в приемнике спутниковых сигналов 5. С выхода приемника 5 сигналы, в которых содержится информация о времени приема навигационных сигналов, измеренных дальностях до соответствующих спутников 31-3n (r1, r2.. . rn), поступают на вычислительный блок 9. С выхода блока управления 13 в вычислительный блок 9 вводится информация о местоположении диспетчерского пункта и подвижных объектов 21-2k, а также профиле пути, по которому перемещаются подвижные объекты. В вычислительном блоке 9 по информации, полученной с выходов блоков 5, 13, определяются навигационные спутники, сигналы которых необходимо использовать на подвижных объектах 21-2k с целью определения их местоположения. Информация от вычислительного блока 9 поступает на модулятор 10. В передатчике 11 преобразуются, усиливаются и антенной 12 излучаются сигналы, содержащие информацию о спутниках, необходимых для работы на подвижных объектах.In addition to the described mode, the system for monitoring the position of moving objects with high accuracy works as follows. At the control station 1 (Fig. 2), the antenna 4 receives signals from navigation satellites 3 1 -3 n , which are processed in the satellite signal receiver 5. From the output of the receiver 5 signals, which contain information about the reception time of navigation signals, measured distances to the corresponding satellites 3 1 -3 n (r 1 , r 2 ... r n ), arrive at the computing unit 9. From the output of the control unit 13, information about the location of the control center and moving objects 2 1 -2 k is input into the computing unit 9, and also the profile of the path along which ayutsya moving objects. In the computing unit 9 according to the information received from the outputs of blocks 5, 13, navigation satellites are determined, the signals of which must be used on moving objects 2 1 -2 k in order to determine their location. Information from the computing unit 9 is fed to the modulator 10. In the transmitter 11, signals containing information about the satellites needed to operate on moving objects are transformed, amplified, and antenna 12 are emitted.

На каждом из K подвижных объектах (фиг. 4) сигналы с диспетчерского пункта 1 принимаются антенной 27, усиливаются и преобразуются в приемнике 28, а затем выделяются на выходе демодулятора 29 сигналы, содержащие информацию о принимаемых спутниках. Данная информация выводится в вычислительный блок 30. С выхода вычислительного блока 30 информация о параметрах навигационных спутников 3 поступает в приемник спутниковых сигналов 26 для целеуказания созвездия навигационных спутников, сигналы которых необходимо принимать. At each of the K moving objects (Fig. 4), signals from the control room 1 are received by the antenna 27, amplified and converted at the receiver 28, and then signals containing information about the received satellites are extracted at the output of the demodulator 29. This information is output to the computing unit 30. From the output of the computing unit 30, information about the parameters of the navigation satellites 3 is fed to the satellite signal receiver 26 for target designation of the constellation of navigation satellites, the signals of which must be received.

На каждом из K подвижных объектов (фиг. 4) антенной 25 принимаются сигналы от навигационных спутников, которые обрабатываются в приемнике спутниковых сигналов 26. С выхода приемника 26 сигналы, в которых содержится информация о времени приема навигационного сигнала, измеренных дальностях до указанных с диспетчерского пункта 1 спутников, поступают на вычислительный блок 30. В вычислительном блоке 30 по измеренным параметрам определяются координаты и скорость подвижного объекта, которые выводятся в блок управления 34 для индикации. С выхода блока управления 34 в вычислительный блок 30 вводится информация о номере подвижного объекта и его параметрах (например количество и типы вагонов, параметры электровоза и т.д.) Кроме того, информация от вычислительного блока 30 поступает на модулятор 31. В передатчике 32 преобразуются, усиливаются и антенной 33 излучаются сигналы, содержащие навигационную информацию от спутников 31-3n, например на K-ом подвижном объекте. На диспетчерском пункте 1 (фиг. 2) сигналы от подвижных объектов 21-2k принимаются антенной 6, усиливаются и преобразуются в приемнике 7, а затем выделяются на выходе демодулятора 8 сигналы, в которых содержится информация в номере подвижного объекта и его параметрах, времени приема навигационных сигналов, измеренных информационных параметрах, (например дальностей от соответствующих навигационных спутников 31-3n до подвижного объекта, координаты и скорость движения объекта). Данная информация вводится в вычислительный блок 9.At each of the K moving objects (Fig. 4), the antenna 25 receives signals from navigation satellites, which are processed in the satellite signal receiver 26. From the output of the receiver 26, signals that contain information about the reception time of the navigation signal, measured distances to those indicated from the control center 1 satellites are received by the computing unit 30. In the computing unit 30, the coordinates and speed of the moving object are determined by the measured parameters, which are displayed in the control unit 34 for indication. From the output of the control unit 34, information about the number of the moving object and its parameters (for example, the number and types of cars, parameters of the electric locomotive, etc.) is inputted to the computing unit 30. In addition, information from the computing unit 30 is transmitted to the modulator 31. The transmitter 32 is converted are amplified and the antenna 33 emits signals containing navigation information from satellites 3 1 -3 n , for example, at the K-th moving object. At the control room 1 (Fig. 2), signals from moving objects 2 1 -2 k are received by the antenna 6, amplified and converted in the receiver 7, and then signals are output at the output of the demodulator 8, which contain information in the number of the moving object and its parameters, the time of reception of navigation signals, measured information parameters (for example, the distances from the corresponding navigation satellites 3 1 -3 n to a moving object, coordinates and speed of the object). This information is entered into the computing unit 9.

В вычислительном блоке 9 по информации, полученной с выходов блоков 5, 8, 13, определяются поправки Δr к измеренным дальностям r11, r12...r1n; r21, r22. . . r2n; rk1,rk2...rkn) до подвижных объектов. По скорректированным результатам измерений в вычислительном блоке 9 определяются с высокой точностью координаты, скорости подвижных объектов 21-2k и расстояния между ними для каждой группы объектов, которые выводятся в блок управления 13 для индикации. Кроме того, информация от вычислительного блока 9 поступает на модулятор 10. В передатчике 11 преобразуются, усиливаются и антенной 12 излучаются сигналы, содержащие информацию о параметрах движения подвижных объектов 21-2k.In the computing unit 9 according to the information received from the outputs of the blocks 5, 8, 13, the corrections Δr to the measured ranges r 11 , r 12 ... r 1n are determined; r 21 , r 22 . . . r 2n ; r k1 , r k2 ... r kn ) to moving objects. According to the adjusted measurement results in the computing unit 9, the coordinates, the velocities of the moving objects 2 1 -2 k and the distances between them for each group of objects, which are displayed in the control unit 13 for indication, are determined with high accuracy. In addition, information from the computing unit 9 is fed to the modulator 10. In the transmitter 11, signals containing information about the parameters of the movement of moving objects 2 1 -2 k are converted, amplified and antenna 12.

На каждом из K подвижных объектов 21-2k (фиг. 4) сигналы с диспетчерского пункта 1 принимаются антенной 27, усиливаются и преобразуются в приемнике 28, а затем на выходе демодулятора 29 сигналы, содержащие информацию о расстояниях между подвижными объектами, координатах и скорости движения с высокой точностью. Данная информация выводится в вычислительный блок 30, а с выхода вычислительного блока 30 информация выводится в блок управления 34 для индикации и сигнализации обстановки подвижного состава. Затем цикл работы системы повторяется. Алгоритмы расчета положений точек 1,21-2k приведены, например, в [2] на с.46, в [3] на с. 62. Алгоритмы расчета положений точек 21-2k с высокой точностью на основании информации, полученной в точке 1, приведены, например, в [2] на с. 285.At each of K moving objects 2 1 -2 k (Fig. 4), signals from the control room 1 are received by antenna 27, amplified and converted at receiver 28, and then at the output of demodulator 29 signals containing information about the distances between moving objects, coordinates and driving speeds with high accuracy. This information is output to the computing unit 30, and from the output of the computing unit 30, information is output to the control unit 34 for indicating and signaling the rolling stock situation. Then the system cycle is repeated. Algorithms for calculating the positions of points 1,2 1 -2 k are given, for example, in [2] on p. 46, in [3] on p. 62. Algorithms for calculating the positions of points 2 1 -2 k with high accuracy based on the information obtained at point 1 are given, for example, in [2] on p. 285.

Вычислительный блок 9, 16, 30 может быть реализован как на элементах "жесткой" (непрограммируемой) логики, так и на основе микропроцессора по типовой структуре, описанной, например, в [4] на с. 203. Computing unit 9, 16, 30 can be implemented both on elements of “hard” (non-programmable) logic, and on the basis of a microprocessor according to the standard structure described, for example, in [4] on p. 203.

Структурная схема варианта вычислительного блока 9, 16, 30 приведена на фиг. 5. Дешифратор 28 обеспечивает выбор постоянного 36 или оперативного 37 запоминающим элементов, в которых хранятся программы, константы или текущая информация соответственно. Микропроцессорный модуль 35 выполняет обработку и обмен информацией в соответствии с блок-схемой (фиг. 6,7) и связан с блоками 36-38 шиной адреса (ША) и информационной шиной данных (ШД), может иметь управляющие выходы с сигналами "чтение" и "запись" для управления постоянным 36 и оперативным 37 запоминающим элементами соответственно, "вывод" - например, для вывода информации по шине ШД в блок 10, вход "запрос прерывания" для ввода информации в вычислительный блок 35 от блоков 5, 8, 13. The block diagram of a variant of the computing unit 9, 16, 30 is shown in FIG. 5. The decoder 28 provides a choice of permanent 36 or operational 37 storage elements in which programs, constants or current information are stored, respectively. The microprocessor module 35 performs the processing and exchange of information in accordance with the block diagram (Fig. 6,7) and is connected to the blocks 36-38 with an address bus (SH) and an information data bus (SH), can have control outputs with read signals and “record” for controlling the permanent 36 and operational 37 storage elements, respectively, “output” - for example, for outputting information on the bus SH in block 10, the input “interrupt request” for entering information into the computing unit 35 from blocks 5, 8, 13 .

При реализации вычислительного блока 9, 16, 30 на базе микропроцессора K 580 микропроцессорный модуль 35 состоит из трех БИС-центрального процессора K 580 И K 80, системного контроллера K 580 BK 88, тактового генератора K 580 ГФ 24. When implementing the computing unit 9, 16, 30 based on the K 580 microprocessor, the microprocessor module 35 consists of three LSI central processor K 580 AND K 80, a system controller K 580 BK 88, a clock generator K 580 GF 24.

Приемники спутниковых сигналов 5, 15, 26 могут быть выполнены в соответствии с рис. 1.14 [5], рис. 38 [3], рис. 9.5 [2]. Реализации отдельных блоков аппаратуры, расположенной на подвижном объекте и диспетчерском пункте, описаны, например, в [2, 3, 5]. Receivers of satellite signals 5, 15, 26 can be made in accordance with Fig. 1.14 [5], fig. 38 [3], fig. 9.5 [2]. Implementations of individual units of equipment located on a moving object and a control room are described, for example, in [2, 3, 5].

Длительность цикла работы системы выбирается таким образом, чтобы успевали выполняться прием, измерения, передача навигационной и измерительной информации. The duration of the system’s cycle of operation is selected in such a way that reception, measurement, and transmission of navigation and measurement information can be completed.

Таким образом, в предлагаемом изобретении повышается точность определения расстояний между подвижными объектами путем определения на диспетчерском пункте координат, скорости подвижных объектов и расстояний между ними. Thus, in the present invention, the accuracy of determining the distances between moving objects is improved by determining the coordinates, the speed of moving objects and the distances between them at the control room.

Claims (3)

1. Способ контроля положения подвижных объектов, например подвижных железнодорожных составов, заключающийся в приеме на подвижном объекте и диспетчерском пункте сигналов от навигационных спутников, измерении на подвижном объекте и диспетчерском пункте дальностей от соответствующих навигационных спутников, отличающийся тем, что одновременно принимают сигналы от навигационных спутников по крайней мере еще на одном подвижном объекте, измеряют на нем дальности от соответствующих навигационных спутников, переизлучают полученные параметры с подвижных объектов, принимают на диспетчерском пункте сигналы, излученные с подвижных объектов, и определяют координаты, скорости подвижных объектов и расстояния между ними для каждой группы объектов по одинаковым навигационным спутникам, переизлучают полученные параметры с диспетчерского пункта, принимают на подвижных объектах сигналы, излученные с диспетчерского пункта и содержащие информацию о координатах, скорости и расстояниях между объектами. 1. A method for monitoring the position of moving objects, for example, rolling stock, which consists in receiving signals from navigation satellites at a moving object and a control center, measuring distances from corresponding navigation satellites at a moving object and a control station, characterized in that they simultaneously receive signals from navigation satellites at least one other moving object, measure the distance from the corresponding navigation satellites on it, re-radiate the received parameters ry from moving objects, receive signals emitted from moving objects at a control room and determine the coordinates, speeds of moving objects and distances between them for each group of objects using the same navigation satellites, re-emit the received parameters from a control center, receive signals emitted from moving objects from the control room and containing information on the coordinates, speed and distances between objects. 2. Система для контроля положения подвижных объектов, например подвижных железнодорожных составов, содержащая n навигационных спутников, диспетчерский пункт, состоящий из последовательно соединенных первой приемной антенны, приемника спутниковых сигналов, вычислительного блока, модулятора, передатчика и передающей антенны, К подвижных объектов, содержащих последовательно соединенные первую приемную антенну, приемник спутниковых сигналов и вычислительный блок, последовательно соединенные вторую приемную антенну, приемник и демодулятор, отличающаяся тем, что в диспетчерский пункт введены последовательно соединенные вторая приемная антенна, приемник и демодулятор, выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока, блок управления, соединенный с вычислительным блоком, в каждый из К подвижных объектов введены последовательно соединенные модулятор, передатчик и передающая антенна, вход модулятора соединен с выходом вычислительного блока, блок управления, соединенный с вычислительным блоком, блок вывода, вход которого соединен с выходом демодулятора. 2. A system for monitoring the position of moving objects, for example, rolling stock, comprising n navigation satellites, a control station consisting of a series of connected first receiving antennas, a satellite signal receiver, a computing unit, a modulator, a transmitter and a transmitting antenna, K moving objects containing in series connected to the first receiving antenna, a satellite signal receiver and a computing unit, connected in series to the second receiving antenna, receiver and demodule a torus, characterized in that a second receiving antenna, a receiver and a demodulator, the output of which is connected to the second input of the computing unit, a control unit connected to the computing unit, series-connected modulator, transmitter, and a transmitting antenna, a modulator input connected to the output of the computing unit, a control unit connected to the computing unit, an output unit, the input of which is connected to the output of the demodulator. 3. Система для контроля положения подвижных объектов, например подвижных железнодорожных составов, содержащая n навигационных спутников, диспетчерский пункт, состоящий из последовательно соединенных первой приемной антенны, приемника спутниковых сигналов, вычислительного блока, модулятора, передатчика и передающей антенны, К подвижных объектов, содержащих последовательно соединенные первую приемную антенну, приемник спутниковых сигналов и вычислительный блок, последовательно соединенные вторую приемную антенну, приемник и демодулятор, выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока, первый выход вычислительного блока соединен с информационным входом приемника спутниковых сигналов, отличающаяся тем, что в диспетчерский пункт введены последовательно соединенные вторая приемная антенна, приемник и демодулятор, выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока, блок управления, соединенный с вычислительным блоком, в каждый из К подвижных объектов введены последовательно соединенные модулятор, передатчик и передающая антенна, вход модулятора соединен с вторым выходом вычислительного блока, блок управления, соединенный с вычислительным блоком. 3. A system for monitoring the position of moving objects, for example, rolling stock, containing n navigation satellites, a control center consisting of a series-connected first receiving antenna, a satellite signal receiver, a computing unit, a modulator, a transmitter and a transmitting antenna, K moving objects containing in series connected to the first receiving antenna, a satellite signal receiver and a computing unit, connected in series to the second receiving antenna, receiver and demodule a torus whose output is connected to the second input of the computing unit, the first output of the computing unit is connected to the information input of the satellite signal receiver, characterized in that a second receiving antenna, a receiver and a demodulator, the output of which is connected to the second input of the computing unit, are connected in series to the control room, a control unit connected to the computing unit, a modulator, a transmitter and a transmitting antenna, a module input, are connected in series to each of the K moving objects torus connected to the second output of the computing unit, a control unit connected to the computing unit.
RU96104881A 1996-03-12 1996-03-12 Method controlling positions of mobile objects, for instance, rolling stocks, and system for its realization ( versions ) RU2115140C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104881A RU2115140C1 (en) 1996-03-12 1996-03-12 Method controlling positions of mobile objects, for instance, rolling stocks, and system for its realization ( versions )

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104881A RU2115140C1 (en) 1996-03-12 1996-03-12 Method controlling positions of mobile objects, for instance, rolling stocks, and system for its realization ( versions )

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96104881A RU96104881A (en) 1998-06-20
RU2115140C1 true RU2115140C1 (en) 1998-07-10

Family

ID=20178005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96104881A RU2115140C1 (en) 1996-03-12 1996-03-12 Method controlling positions of mobile objects, for instance, rolling stocks, and system for its realization ( versions )

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2115140C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9669851B2 (en) 2012-11-21 2017-06-06 General Electric Company Route examination system and method
US9733625B2 (en) 2006-03-20 2017-08-15 General Electric Company Trip optimization system and method for a train
US9828010B2 (en) 2006-03-20 2017-11-28 General Electric Company System, method and computer software code for determining a mission plan for a powered system using signal aspect information
US9834237B2 (en) 2012-11-21 2017-12-05 General Electric Company Route examining system and method
US9950722B2 (en) 2003-01-06 2018-04-24 General Electric Company System and method for vehicle control
US10308265B2 (en) 2006-03-20 2019-06-04 Ge Global Sourcing Llc Vehicle control system and method
US10569792B2 (en) 2006-03-20 2020-02-25 General Electric Company Vehicle control system and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. JP, заявка, 62-44226, G 01 S 1/00, B 61 L 25/02, 1987. 2. Сетевые спут никовые радионавигационные системы./Под ред. В.С.Шебшаевича. 2-е изд. , пер ераб и доп.-М.: Радио и связь, 1993, с.283-288. 3. Бортовые устр ойства спу тниковой радионавигации. Под ред. В.С.Шебшаевича.-М.: Транс порт, 1988. 4. Балашов Е.П., Пузенков Д.В. Микропроцессоры и микропроц ессорные системы.-М .: Радио и связь, 1990. 5. Цифровые радиоприемные системы./Под ред. Жодзиш ского.-М.: Радио и связь, 1990. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9950722B2 (en) 2003-01-06 2018-04-24 General Electric Company System and method for vehicle control
US9733625B2 (en) 2006-03-20 2017-08-15 General Electric Company Trip optimization system and method for a train
US9828010B2 (en) 2006-03-20 2017-11-28 General Electric Company System, method and computer software code for determining a mission plan for a powered system using signal aspect information
US10308265B2 (en) 2006-03-20 2019-06-04 Ge Global Sourcing Llc Vehicle control system and method
US10569792B2 (en) 2006-03-20 2020-02-25 General Electric Company Vehicle control system and method
US9669851B2 (en) 2012-11-21 2017-06-06 General Electric Company Route examination system and method
US9834237B2 (en) 2012-11-21 2017-12-05 General Electric Company Route examining system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2730442C1 (en) Reliable and reliable method, device and system for real-time speed measurement and continuous position detection
US5977909A (en) Method and apparatus for locating an object using reduced number of GPS satellite signals or with improved accuracy
US5438337A (en) Navigation system using re-transmitted GPS
CN101711345A (en) Global positioning system error correction, vehicle tracking and object location
US6587079B1 (en) Object location
JPS6140578A (en) Navigation system using satellite
JPS6019470B2 (en) Ship position detection device
RU2115140C1 (en) Method controlling positions of mobile objects, for instance, rolling stocks, and system for its realization ( versions )
RU2272731C2 (en) Method to check location of railway train
JPS636414A (en) Data processing system for hybrid satellite navigation
RU2018855C1 (en) Aircraft radio navigation system
JPH0943336A (en) Relative position measuring method
JP2000033875A (en) Vehicle location detection device
JPH0634743A (en) Position detecting device for movable body
US5402348A (en) Method and apparatus for determining the position of an object within lanes determined utilizing two independent techniques
RU96104881A (en) METHOD FOR CONTROLLING POSITION OF MOBILE OBJECTS, FOR EXAMPLE MOBILE RAILWAY COMPOSITIONS, AND A SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2131132C1 (en) Process determining relative movement of objects
RU2265543C2 (en) Railway train location checking system
JPH06194437A (en) Method for determining geographical position of receiver with common-frequency broadcasting network and circuit apparatus thereof
RU2219084C2 (en) Device to control position of railway trains
RU2092355C1 (en) Device to control train traffic by means of artificial earth satellites
JP3898967B2 (en) Mobile body self-position detection method and mobile body self-position detection system
JPH0558121B2 (en)
JPS61235776A (en) Position measurement system
US20230152802A1 (en) Position estimation device, position estimation method, and autonomous driving system