RU2125237C1 - Self-contained navigation system - Google Patents

Self-contained navigation system Download PDF

Info

Publication number
RU2125237C1
RU2125237C1 RU97105157A RU97105157A RU2125237C1 RU 2125237 C1 RU2125237 C1 RU 2125237C1 RU 97105157 A RU97105157 A RU 97105157A RU 97105157 A RU97105157 A RU 97105157A RU 2125237 C1 RU2125237 C1 RU 2125237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
circuit
inputs
data
Prior art date
Application number
RU97105157A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97105157A (en
Inventor
И.Ф. Данилин
М.В. Жуков
Ю.М. Кирияйнен
В.Ф. Сойников
Original Assignee
Войсковая часть 25714
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 Войсковая часть 25714 filed Critical Войсковая часть 25714
Priority to RU97105157A priority Critical patent/RU2125237C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2125237C1 publication Critical patent/RU2125237C1/en
Publication of RU97105157A publication Critical patent/RU97105157A/en

Links

Images

Landscapes

  • Navigation (AREA)

Abstract

FIELD: determination of distance covered by walking operator in specified direction with use of radio and electronic aids. SUBSTANCE: invention can be used in sports, tourism and other fields. Self- contained navigation system incorporates self-contained navigation instruments and data input-output unit. Each self-contained navigation instrument has computer, permanent storage, on-line storage, indication register, angle register, circuit selecting operational mode, digital indicators, circuit controlling indicators, navigation meter, electron key, former of analog signals, phase-to-code converter, angle orientation transmitter, circuit measuring period of step, step sensor and connector. Mass and size characteristics of self-contained navigation instruments are diminished thanks to reduction of controls. Employment of input-output unit enhances accuracy of determination of current coordinates of operator and distance to objective due to input of coefficients A and B individual for operator into instrument, due to measurement of period of his step and computation of current length of his step. EFFECT: diminished mass and size characteristics and enhanced accuracy of determination of current coordinates of operator. 2 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для определения пути, пройденного оператором в заданном направлении с применением радиоэлектронных устройств, и может быть использовано в спорте, туризме, геологии и других областях народного хозяйства. The invention relates to devices for determining the path traveled by the operator in a given direction using electronic devices, and can be used in sports, tourism, geology and other areas of the national economy.

Известен путемер [1], содержащий датчик шага, формирователь импульсов, R - триггер, два счетчика, элемент ИЛИ, регистр, блок возведения в степень, два блока деления, два блока задания постоянных уставок a и b, генератор, делитель частоты и индикатор. Известное устройство позволяет измерять пройденный путь, но не позволяет определять направление движения, а следовательно, и местоположение пользователя. Это является недостатком этого устройства. Known pathometer [1], containing a step sensor, pulse shaper, R - trigger, two counters, OR element, register, exponentiation block, two division blocks, two blocks for setting constant settings a and b, generator, frequency divider and indicator. The known device allows you to measure the distance traveled, but does not allow you to determine the direction of movement, and therefore the location of the user. This is a disadvantage of this device.

Известен автономный навигационный прибор [2], содержащий переключатель "Режим", кнопки набора данных, коммутатор - формирователь данных, регистры памяти, координат конечной точки маршрута и средней длины шага, вычислитель, ПЗУ, схему управления индикацией, индикаторы и навигационный измеритель, в который входят датчик угловой ориентации, формирователь многофазных сигналов, преобразователь, фаза-код, датчик шага и селектор шага. A well-known autonomous navigation device [2], containing the "Mode" switch, data set buttons, a switch is a data driver, memory registers, coordinates of the route endpoint and average step length, a calculator, ROM, an indication control circuit, indicators and a navigation gauge, in which Includes an orientation sensor, multiphase signal generator, converter, phase code, step sensor and step selector.

Прибор позволяет определять на остановках текущие координаты xi, yi, направление движения αoi, дирекционный угол на конечную точку маршрута αк и расстояние до нее Rк, что позволяет оператору ориентироваться на местности при движении по маршруту. Однако прибор имеет сравнительно большой вес и габариты, не позволяет определять отклонение Δαi направления движения от направления на конечную точку маршрута, механический ввод магнитного склонения, что усложняет конструкцию компаса.The device allows you to determine at stops the current coordinates x i , y i , the direction of movement α oi , the directional angle to the end point of the route α k and the distance to it R k , which allows the operator to navigate the terrain when moving along the route. However, the device has a relatively large weight and dimensions, it is not possible to determine the deviation Δα i of the direction of movement from the direction to the end point of the route, the mechanical input of magnetic declination, which complicates the design of the compass.

Это является недостатком прибора и снижает эффективность его использования. This is a disadvantage of the device and reduces the efficiency of its use.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является автономный навигационный прибор [3], выбранный за прототип. Он содержит вычислитель, ПЗУ, ОЗУ, регистры индикации, режимы, клавиатуры, угла, схему формирования кода режима, кнопки набора данных и кнопку "Решение", схему управления индикацией, цифровые индикаторы, схему ИЛИ, навигационный измеритель, состоящий из датчика угловой ориентации, формирователя аналоговых сигналов, преобразователя фаза-код, селектора-формирователя, датчика шага и преобразователь напряжения. Of the known devices closest in technical essence to the claimed invention is a stand-alone navigation device [3], selected for the prototype. It contains a calculator, ROM, RAM, display registers, modes, keyboards, angles, a scheme for generating a mode code, a data set button and a “Decision” button, an indication control circuit, digital indicators, an OR circuit, a navigation gauge consisting of an angle orientation sensor, shaper of analog signals, phase-to-code converter, selector-shaper, step sensor and voltage converter.

Прибор-прототип позволяет осуществлять движение по маршруту, определять на остановках текущие координаты xi, yi оператора, направление его движения αoi, направление на конечную точку маршрута αк и расстояния до этой точки, вводить магнитное склонение, автоматически определять отклонение направления движения от направления на конечную точку маршрута. Однако устройство - прототип обладает рядом недостатков.The prototype device allows you to move along the route, to determine the stops at the stops of the current coordinates x i , y i of the operator, the direction of his movement α oi , the direction to the end point of the route α to and the distance to this point, enter magnetic declination, automatically determine the deviation of the direction from directions to the end point of the route. However, the prototype device has several disadvantages.

1. Большое количество органов управления на панели прибора - 12 кнопок наборного поля, которые используются только при вводе данных, переключатель "Режим". Кроме того, на панели прибора размещен магнитный компас. Размещение этих органов управления на панели прибора определяет ее сравнительно большие габариты (85 x 200 мм), а большое количество органов управления затрудняет работу оператора с прибором на маршруте. 1. A large number of controls on the instrument panel - 12 buttons of the dial field, which are used only when entering data, the "Mode" switch. In addition, a magnetic compass is located on the instrument panel. The placement of these controls on the instrument panel determines its relatively large dimensions (85 x 200 mm), and a large number of controls makes it difficult for the operator to work with the device on the route.

2. Формирователь аналоговых сигналов прибора питается от двухполярного (±5 В) источника, в качестве которого используется преобразователь постоянного напряжения батареи в двухполярное напряжение. Питание формирователя и преобразователя напряжения осуществляется постоянно во время работы прибора, в то время как угол измеряется в течение нескольких МС. Это приводит к увеличению энергопотребления прибора (15 - 18 мА) и использованию энергоемких источников тока, что приводит к увеличению массы и габаритов прибора (85 x 168 x 200 мм, 2,6 кг). 2. The analog signal generator of the device is powered from a bipolar (± 5 V) source, which is used as a battery DC-to-bipolar voltage converter. The power supply of the driver and voltage converter is carried out continuously during operation of the device, while the angle is measured over several MS. This leads to an increase in the energy consumption of the device (15 - 18 mA) and the use of energy-intensive current sources, which leads to an increase in the mass and dimensions of the device (85 x 168 x 200 mm, 2.6 kg).

3. При расчете координат xi, yi и расстояния в прибор вводится средняя длина шага оператора, которая определяется при проходе заранее известной дистанции (например, 200 м). Однако в процессе прохождения маршрута и из-за усталости оператора средняя длина шага изменяется, что приводит к ошибкам измерения его координат xi, yi и пройденного расстояния.3. When calculating the coordinates x i , y i and the distance, the average operator step length is entered into the device, which is determined when passing a previously known distance (for example, 200 m). However, during the route and due to operator fatigue, the average step length changes, which leads to errors in measuring its coordinates x i , y i and the distance traveled.

Указанные недостатки устройства-прототипа снижают его эффективность использования и приводят к определенным неудобствам в эксплуатации. These disadvantages of the prototype device reduce its efficiency and lead to certain inconveniences in operation.

Техническая задача изобретения заключается в существенном уменьшении массогабаритных характеристик автономных навигационных приборов за счет сокращения органов управления и осуществления ввода данных в приборы и вывода данных из них с помощью блока ввода-вывода данных, а также повышения точности определения текущих координат оператора и расстояния до цели за счет введения в прибор индивидуальных для оператора коэффициентов (A, B), измерения его периода шага в процессе движения по маршруту и расчета текущей длины шага. The technical task of the invention is to significantly reduce the weight and size characteristics of autonomous navigation devices by reducing the controls and entering data into the devices and outputting data from them using the data input-output unit, as well as improving the accuracy of determining the current operator coordinates and distance to the target due to introducing into the device individual coefficients for the operator (A, B), measuring its step period in the process of moving along the route and calculating the current step length.

Указанная техническая задача решается так, что в автономную навигационную систему, состоящую из первого, второго, N-го автономных навигационных приборов, каждый из которых содержит датчик шага, вычислитель, шина адреса которого соединена с первыми входами ОЗУ и ПЗУ, второй вход ОЗУ, вход регистра индикации и выход регистра угла соединены с шиной данных вычислителя, входы "Чтение" ПЗУ и ОЗУ "Запись" в ОЗУ и в регистры индикации и угла "Выбор" ПЗУ, ОЗУ, регистров индикации и угла соединены с шиной управления вычислителя, выход регистра индикации через схему управления индикацией соединен с цифровыми индикаторами, навигационный измеритель, состоящий из датчика угловой ориентации, выход и вход которого соответственно соединен с первыми входом и выходом формирователя аналоговых сигналов, вторые выход и вход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом преобразователя фаза-код, второй выход которого соединен со входом fт вычислителя, третий выход преобразователя фаза-код соединен с третьим входом регистра угла, согласно изобретению введены блок ввода-вывода данных, соединитель, схема измерения периода шага, схема выбора режима работы и электронный ключ, причем блок ввода-вывода выполнен с возможностью поочередного подключения через соединитель к первому, второму, ... N-му автономному навигационному прибору при вводе или выводе данных, вход и первый выход электронного ключа соответственно соединены с шиной управления и третьим входом формирователя аналоговых сигналов, первый, второй, третий входы схемы выбора режима работы и второй вход преобразователя фаза-код соединены с шиной управления вычислителя, четвертый и пятый входы схемы выбора режима работы соединены соответственно с выходом f3 преобразователя фаза-код и выходом датчика шага, первый выход схемы выбора режима работы соединен с первым входом схемы измерения периода шага, второй, третий и четвертый входы которой соединены соответственно с шиной управления и выходами f1 и f2 преобразователя фаза-код, выход схемы измерения периода шага соединен с шиной данных, второй и третий выходы схемы выбора режима работы соответственно соединены с шиной данных и со входом RST 7, 5 вычислителя, шина адреса которого соединена с первым, вторым, третьим, пятым, шестым, седьмым контактами соединителя, а шина данных соединена с четвертым, пятым, шестым и седьмым контактами соединителя, выходы JN 07 и OUT 04 вычислителя соединены соответственно с восьмым и девятым контактом соединителя, десятый контакт соединителя подключен ко входу RST 6, 5 вычислителя, который выполнен в виде, реализующем зависимости
xi= xi-1+li•cosαoi,
yi= yi-1+li•sinαoi,

Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

Δαцi= αoiцi,
Figure 00000005

Figure 00000006

где
xi, yi - текущие координаты оператора;
αoi - угол направления движения;
αцi - угол направления на цель;
Δαцi - угол, равный разности между углом направления движения и углом направления на цель;
Rцi - расстояние от текущей точки до конечной точки маршрута (цели);
γ - магнитное склонение;
L - длина мерной дистанции - 100 м;
N1, N2 - количество шагов;
Tш1, Tш2 - периоды шага при разных темпах движения.The specified technical problem is solved so that in an autonomous navigation system consisting of the first, second, N-th autonomous navigation devices, each of which contains a step sensor, a computer, the address bus of which is connected to the first inputs of RAM and ROM, the second RAM input, input the display register and the output of the angle register are connected to the data bus of the calculator, the inputs “Read” of the ROM and RAM “Write” to the RAM and to the registers of the display and the angle “Select” of the ROM, RAM, display registers and the angle are connected to the control bus of the calculator, the output of the display register through a display control circuit connected to digital indicators, a navigation gauge consisting of an angular orientation sensor, the output and input of which is respectively connected to the first input and output of the analog signal conditioner, the second output and input of which are connected respectively to the first input and output of the phase-to-code converter, the second output of which is connected to the input f t of the calculator, the third output of the phase-code converter is connected to the third input of the angle register, according to the invention, an input / output unit of this s, a connector, a step period measurement circuit, an operation mode selection circuit and an electronic key, the input-output unit being able to alternately connect through the connector to the first, second, ... N-th autonomous navigation device during data input or output, input and the first output of the electronic key are respectively connected to the control bus and the third input of the analog signal driver, the first, second, third inputs of the operation mode selection circuit and the second input of the phase-code converter are connected to the control bus rer, fourth and fifth inputs of the operation mode are respectively connected to the output f 3 inverter phase code and output pitch sensor, the first output mode selection circuitry coupled to the first input of the measuring circuit pitch period, second, third and fourth inputs which are respectively connected to the control bus and the outputs f 1 and f 2 of the phase-to-code converter, the output of the step period measuring circuit is connected to the data bus, the second and third outputs of the operation mode selection circuit are respectively connected to the data bus and to the input RST 7, 5 If the address bus is connected to the first, second, third, fifth, sixth, seventh contacts of the connector, and the data bus is connected to the fourth, fifth, sixth and seventh contacts of the connector, the outputs JN 07 and OUT 04 of the calculator are connected respectively to the eighth and ninth contact connector, the tenth pin of the connector is connected to the input RST 6, 5 of the calculator, which is made in the form that implements the dependencies
x i = x i-1 + l i • cosα oi ,
y i = y i-1 + l i • sinα oi ,
Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

Δα qi = α oiqi ,
Figure 00000005

Figure 00000006

Where
x i , y i - current coordinates of the operator;
α oi is the angle of the direction of movement;
α qi is the angle of direction to the target;
Δα Цi is the angle equal to the difference between the angle of the direction of movement and the angle of direction to the target;
R Цi - the distance from the current point to the end point of the route (target);
γ is the magnetic declination;
L - length of the measured distance - 100 m;
N 1 , N 2 - the number of steps;
T W1 , T W2 - periods of a step at different speeds.

Блок ввода-вывода данных содержит наборное поле с кнопками 0, 1, 2, ... 9, параметр и ввод-вывод, шифратор, схемы формирования значения параметра, разряда числа, импульса записи и адреса считывания, регистры индикации и вывода данных, схему управления индикацией, цифровой индикатор, схему сопряжения и соединитель, выходы кнопок 0, 1, 2, ... 9, параметр и ввод-ввод соответственно соединены со входами 0, 1, 2, ... 9 шифратора и схем формирования значения параметра и разряда числа, выход шифратора является шиной данных и соединен с первыми входами схемы формирования импульса записи, регистров индикации, вывода данных, с выходами схемы формирования значения параметра, схемы сопряжения и с четвертым, пятым, шестым и седьмым контактами соединителя, первый выход схемы формирования разряда числа является шиной адреса записи и соединен со вторыми входами регистров индикации и вывода данных, с первым, вторым и третьим контактами соединителя, первый выход схемы формирования импульса записи соединен со входами C регистров индикации и вывод данных, выход регистра индикации через схему управления соединен с цифровыми индикаторами, второй выход схемы формирования значения параметра соединен со вторым входом схемы формирования импульса записи, второй выход которой соединен со вторым входом схемы формирования разряда числа, второй выход которой соединен с первым входом схемы формирования адреса считывания и с десятым контактом соединителя, третий вход схемы формирования импульса записи соединен с восьмым контактом соединителя, выход схемы адреса считывания соединен с четвертым входом регистра вывода данных, выход которого соединен с первым входом схемы сопряжения, второй вход которой соединен со вторым входом схемы формирования адреса считывания и с девятым контактом соединителя. The data input-output block contains a dial-up field with buttons 0, 1, 2, ... 9, a parameter and input-output, an encoder, schemes for generating a parameter value, a discharge of a number, a write pulse and a read address, data display and output registers, a circuit indication control, digital indicator, interface circuit and connector, outputs of buttons 0, 1, 2, ... 9, parameter and input-input respectively connected to inputs 0, 1, 2, ... 9 of the encoder and circuits for generating the parameter value and a discharge of a number, the output of the encoder is a data bus and is connected to the first inputs of the circuit recording pulse, display registers, data output, with the outputs of the circuit for generating the parameter value, the pairing circuit and the fourth, fifth, sixth and seventh contacts of the connector, the first output of the circuit for generating a digit of the number is the write address bus and connected to the second inputs of the display and output registers data, with the first, second and third contacts of the connector, the first output of the write pulse formation circuit is connected to the inputs C of the display registers and data output, the output of the display register through the control circuit nen with digital indicators, the second output of the parameter value generating circuit is connected to the second input of the write pulse generating circuit, the second output of which is connected to the second input of the digit generating circuit, the second output of which is connected to the first input of the reading address generating circuit and the tenth contact of the connector, the third the input of the write pulse formation circuit is connected to the eighth pin of the connector, the output of the read address circuit is connected to the fourth input of the data output register, the output of which is connected to the first input of the interface circuit, the second input of which is connected to the second input of the read address formation circuit and to the ninth pin of the connector.

Схема выбора режима работы содержит кнопки "Компас" "Δα", тумблер "Шаг", счетверенный асинхронный RS-триггер с тремя состояниями, два трехвходовых мажораторных логических элемента, D-триггер и четырехразрядный двоичный счетчик, нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты кнопок "Компас" и соответственно соединены между собой и подключены к плюсу и минусу источника питания, общие контакты кнопок и тумблера подключены соответственно ко входам S2, S3, S4 счетверенного асинхронного RS-триггера, S2 и S3, входы которого через первый и второй мажоритарные элементы подключены к R-входу четырехразрядного двоичного счетчика, вход E и выходы Q1, Q2, Q3, Q4 RS-триггера соответственно являются первыми входом и выходом схемы, входы R2, R3 и R4 асинхронного RS-триггера объединены и являются вторым входом схемы, вход R D-триггера является третьим входом схемы, вход CE двоичного счетчика является четвертым входом схемы, вход S4 счетверенного асинхронного RS-триггера подключен через второй мажоритарный элемент к R-входу двоичного счетчика и является вторым выходом схемы, нормально разомкнутый контакт тумблера шаг является пятым входом схемы, выход 8 и вход C двоичного счетчика объединены и подключены ко входу C D-триггера, выход Q которого является третьим выходом схемы. The operation mode selection diagram contains the Compass buttons Δα, the Step switch, the four-phase asynchronous RS-trigger with three states, two three-input majeure logic elements, a D-trigger and a four-digit binary counter, normally open and normally closed contacts of the Compass buttons "and respectively interconnected and connected to the plus and minus of the power source, the common contacts of the buttons and the toggle switch are connected respectively to the inputs S2, S3, S4 of the quad asynchronous RS-flip-flop, S2 and S3, whose inputs are through the first and second ma the unitary elements are connected to the R-input of a four-digit binary counter, input E and outputs Q1, Q2, Q3, Q4 of the RS-flip-flop are respectively the first input and output of the circuit, inputs R2, R3 and R4 of the asynchronous RS-flip-flop are combined and are the second input of the circuit, R D-trigger input is the third circuit input, binary counter CE input is the fourth circuit input, S4 quadruple asynchronous RS trigger input is connected via the second majority element to the R-input of the binary counter and is the second circuit output, normally open contact of the toggle Lera step is the fifth input of the circuit, output 8 and input C of the binary counter are combined and connected to the input C of the D-flip-flop, output Q of which is the third output of the circuit.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемой автономной навигационной системы, на фиг.2 - функциональная схема автономного навигационного прибора системы, на фиг.3 - функциональная схема блока ввода-вывода данных, на фиг.4 - схема выбора режима работы, на фиг.5 и 6 приведены цифровые индикаторы автономного навигационного прибора и блока ввода-вывода данных, на фиг.7 - табл. 3 режимов работы, на фиг.8 - табл. 4 значений вводимого или выводимого параметра, на фиг.9 - 15 - соответственно примеры выполнения схемы измерения периода шага, шифратора, схема формирования импульса записи, схема формирования значения параметра, схемы формирования разряда числа, формирователя аналоговых сигналов и преобразователя фаза-код. In FIG. 1 is a functional diagram of the proposed autonomous navigation system, FIG. 2 is a functional diagram of an autonomous navigation device of the system, FIG. 3 is a functional diagram of a data input / output unit, FIG. 4 is a diagram of a selection of an operation mode, FIG. 5 and 6 digital indicators of an autonomous navigation device and data input-output unit are shown, in Fig. 7 - table. 3 operating modes, Fig. 8 is a table. 4 values of an input or output parameter, Figs. 9-15 show, respectively, examples of a step period measuring circuit, an encoder, a recording pulse generation circuit, a parameter value generating circuit, a number discharge generating circuit, an analog signal former and a phase-to-code converter.

В автономную навигационную систему фиг.1 входят первый, второй, ... N-й автономные навигационные приборы и блок ввода-вывода данных N + 1. The autonomous navigation system of figure 1 includes the first, second, ... N-th autonomous navigation devices and data input-output unit N + 1.

В каждый автономный навигационный прибор фиг.2 входят вычислитель 3, ПЗУ 4, ОЗУ 5, регистры индикации 6, угла 7, схема выбора режима работы 8, цифровой индикатор 9, схема управления индикацией 10, навигационный измеритель 11, электронный ключ 12, формирователь аналоговых сигналов 13, преобразователь фаза-код 14, датчик угловой ориентации 15, схема измерения периода шага 16, датчик шага 17 и соединитель 18. Each autonomous navigation device of FIG. 2 includes a calculator 3, ROM 4, RAM 5, display registers 6, angle 7, an operating mode selection circuit 8, a digital indicator 9, an indication control circuit 10, a navigation meter 11, an electronic key 12, an analog driver signals 13, phase-to-code converter 14, angular orientation sensor 15, step 16 measuring period circuit, step 17 sensor and connector 18.

Вычислитель 3 шиной управления соединен со входами "Чтение" и "Выбор" ПЗУ 4, "Чтение", "Запись" и "Выбор" ОЗУ 5, со входами "Запись" и "Выбор" регистров индикации 6 и угла 7, со входами 1, 2, 3 схемы выбора режима работы 8, со входом электронного ключа 12 и четвертым входом схемы измерения периода шага 16, а шиной данных - с выходом ПЗУ 4, входом и выходом ОЗУ 5, со входом регистра индикации 6 с выходами угла 7, с первым выходом схемы выбора режима работы 8, с выходом схемы измерения периода шага 16 и контактами 4, 5, 6, 7 соединителя 18. Шина адреса вычислителя 3 соединена со входами ПЗУ 4, ОЗУ 5 и с контактами 1, 2, 3 соединителя 18. Выход регистра индикации 6 через схему управления 10 соединен с цифровым индикатором 9. Выход 2 схемы выбора режима работы 8 - со входом RST 7, 5 вычислителя 3, а входы 4, 5 - соответственно с выходом f3 преобразователя фаза-код 14, с выходом датчика шага и первым входом схемы измерения периода шага 16, f1 и f2, входы которого подключены к соответствующим выходам преобразователя фаза-код 14. Выход электронного ключа 12 соединен с первым входом формирователя аналоговых сигналов 13, второй вход и выход которого соответственно соединены со входом и выходом датчика угловой ориентации.The calculator 3 of the control bus is connected to the inputs "Read" and "Select" ROM 4, "Read", "Write" and "Select" RAM 5, with inputs "Write" and "Select" of display registers 6 and angle 7, with inputs 1 , 2, 3 of the circuit for selecting the operating mode 8, with the input of the electronic key 12 and the fourth input of the circuit for measuring the period of step 16, and the data bus with the output of the ROM 4, the input and output of the RAM 5, with the input of the display register 6 with the outputs of the angle 7, s the first output of the circuit for selecting the operating mode 8, with the output of the circuit for measuring the period of step 16 and contacts 4, 5, 6, 7 of the connector 18. The address bus of the calculator 3 is connected with inputs of ROM 4, RAM 5 and contacts 1, 2, 3 of the connector 18. The output of the display 6 through the control circuit 10 is connected to a digital indicator 9. Output 2 of the circuit mode 8 is selected with the input RST 7, 5 of calculator 3, and inputs 4, 5, respectively, with the output f 3 of the phase-code 14 converter, with the output of the step sensor and the first input of the step period measurement circuit 16, f 1 and f 2 , the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the phase-code 14 converter. Electronic key output 12 is connected to the first input of the analog signal former 13, the second input and output to which are respectively connected to the input and output of the angular orientation sensor.

Блок ввода-вывода данных (фиг.3) содержит наборное поле 19, шифратор 20, схемы формирования значения параметра 21, разряда числа 22, импульса записи 23 и адреса считывания 24, регистры индикации 25 и вывода данных 26, схемы управления индикацией 27 и сопряжения 28, цифровой индикатор 29 и соединитель 30. The data input-output block (Fig. 3) contains a dial-up field 19, an encoder 20, a circuit for generating the parameter value 21, a discharge of number 22, a write pulse 23 and a read address 24, display registers 25 and data output 26, a display control circuit 27 and a pair 28, digital indicator 29 and connector 30.

Выход кнопок 0, 1, 2, ... 9 и "Параметр", "Ввод-вывод" наборного поля 19 соответственно соединены со входами шифратором 20 и схем формирования значения параметра 21 и разряда числа 22. Выход шифратора 20 соединен с первыми входами схемы формирования импульса записи 23, регистра индикации 25 и вывода данных 26, с выходом схемы формирования значения параметра 21, с выходом схемы сопряжения 28 и с контактами 4, 5, 6, 7 соединителя 30, второй выход схемы формирования значения параметра 21 соединен со вторым входом схемы формирования импульса записи 23, третий вход и первый и второй выходы которой соединены соответственно с контактом 8 соединителя 30 и со входами C регистров индикации 25 и вывода данных 26 и со вторым входом схемы формирования разряда числа 22. Первый выход этой схемы соединен первым входом схемы адреса считывания 24 и с контактом 10 соединителя 30, а второй выход - со вторыми входами регистров индикации 25, вывода данных 26 и с контактами 1, 2, 3 соединителя 30. Контакт 9 соединителя 30 соединен со вторыми входами схем сопряжения 28 информирования адреса считывания 24, выход которой соединен с третьим входом регистра вывода данных 26. Выход регистра индикации 25 через схему управления индикацией 27 соединен с цифровым индикатором 29, а выход регистра вывода данных - со вторым входом схемы сопряжения 29. The output of the buttons 0, 1, 2, ... 9 and the "Parameter", "I / O" of the dial field 19 are respectively connected to the inputs of the encoder 20 and the circuits for generating the value of the parameter 21 and the discharge of the number 22. The output of the encoder 20 is connected to the first inputs of the circuit generating a write pulse 23, the display register 25 and data output 26, with the output of the parameter value generating circuit 21, with the output of the interface circuit 28 and with the contacts 4, 5, 6, 7 of the connector 30, the second output of the parameter 21 value generating circuit is connected to the second input write pulse shaping circuit 23, third input and ne the second and second outputs of which are connected respectively to terminal 8 of connector 30 and to inputs C of display registers 25 and data output 26 and to the second input of the digit generating circuit of number 22. The first output of this circuit is connected to the first input of the read address circuit 24 and to terminal 10 of connector 30 and the second output with the second inputs of the display registers 25, data output 26 and with pins 1, 2, 3 of the connector 30. Pin 9 of the connector 30 is connected to the second inputs of the coupling circuits 28 informing the read address 24, the output of which is connected to the third input m data output register 26. Output register 25 through the display driving circuit 27 is connected to display digital indicator 29 and the output of the data output register - a second input interface circuit 29.

Схема выбора режима работы фиг.4 содержит кнопки "Компас" "Δα", тумблер "Шаг", счетверенный асинхронный RS-триггер с тремя состояниями 31, два трехвходовых мажоритарных логических элементов 32, 33, D-триггер 34 и четырехразрядный двоичный счетчик 33. Нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты кнопок "Компас", "Δα" соответственно объединены между собой и подключены к плюсу и минусу источника питания. Общие контакты этих кнопок и тумблера подключены соответственно ко входам S2, S3, S4 счетверенного асинхронного RS-триггера 31, S2, S3 входы которого через мажоритарный элемент 32 подключены к R входу двоичного счетчика 33, нормально разомкнутый контакт тумблера "Шаг" является пятым входом схемы. Входы R2, R3, R4 асинхронно RS-триггера 31 объединены и являются первым входом схемы. Вход E и выходы Q1, Q2, Q3, Q4 этого триггера соответственно являются вторым входом и вторым выходом схемы. Вход CE счетчика 33 является четвертым входом схемы. Вход 8 и вход C этого счетчика соединены и подключены к C входу D-триггера 34, выход R и выход которого соответственно являются третьим входом и третьим выходом схемы. The operation mode selection diagram of FIG. 4 contains the “Compass” “Δα” buttons, the “Step” toggle switch, a four-phase asynchronous RS-trigger with three states 31, two three-input majority logic elements 32, 33, a D-trigger 34 and a four-digit binary counter 33. Normally open and normally closed contacts of the buttons "Compass", "Δα", respectively, are interconnected and connected to the plus and minus of the power source. The common contacts of these buttons and the toggle switch are connected respectively to the inputs S2, S3, S4 of the quadruple asynchronous RS-trigger 31, S2, S3 whose inputs are connected through the majority element 32 to the R input of the binary counter 33, the normally open contact of the step switch is the fifth input of the circuit . Inputs R2, R3, R4 asynchronously RS-trigger 31 are combined and are the first input of the circuit. Input E and outputs Q1, Q2, Q3, Q4 of this trigger, respectively, are the second input and second output of the circuit. The input CE of the counter 33 is the fourth input of the circuit. Input 8 and input C of this counter are connected and connected to the C input of the D-flip-flop 34, the output R and the output of which respectively are the third input and the third output of the circuit.

На фиг. 5 приведен цифровой индикатор прибора, содержащий четыре индикатора. Информация, отображаемая на индикаторах, и ее размерность приведена в табл. 1 фиг.5. In FIG. 5 shows a digital indicator of the device containing four indicators. The information displayed on the indicators and its dimension are given in table. 1 Fig. 5.

На фиг. 6 приведен цифровой индикатор блока ввода-вывода данных, содержащий 6 индикаторов. Информация, отображаемая на индикаторах, и ее размерность приведена в табл. 2 (фиг.6). In FIG. 6 shows a digital indicator of a data input-output unit containing 6 indicators. The information displayed on the indicators and its dimension are given in table. 2 (Fig.6).

Автономная навигационная система (фиг.1) содержит несколько автономных навигационных приборов 1, 2, ... N и блок ввода-вывода данных N + 1. Рассмотрим далее работу системы на примере одного прибора 1 и одного блока N + 1, так как взаимодействия блока с другими приборами аналогичны. The autonomous navigation system (Fig. 1) contains several autonomous navigation devices 1, 2, ... N and an input / output unit for data N + 1. Next, we will consider the operation of the system using the example of one device 1 and one unit N + 1, since the interactions block with other devices are similar.

Принцип работы автономной навигационной системы заключается в том, что подготовленные к работе автономные навигационные приборы через соединители поочередно подключаются к блоку ввода-вывода данных, с помощью кнопок наборного поля 19 которого вводится или выводится необходимая информация. Блок ввода-вывода данных N + 1 отключается от прибора 1, и прибор 1 готов к работе на маршруте, а блок - к соединению со следующим i-ым прибором. Таким образом, автономный навигационный прибор и блок ввода-вывода данных взаимосвязаны при вводе и выводе данных, так как функция ввода и вывода данных переданы блоку. На маршруте прибор работает самостоятельно, рассчитывая текущие координаты xi, yi расстояние до цели Rцi. отклонение главной оси прибора от направления на цель Δαцi и дирекционный угол направления движения αoi.
Автономный навигационный прибор работает следующим образом.
The principle of operation of the autonomous navigation system is that autonomous navigation devices prepared for operation through the connectors are alternately connected to the data input-output unit, using the buttons of the dial field 19 of which the necessary information is entered or displayed. The data input / output unit N + 1 is disconnected from device 1, and device 1 is ready to work on the route, and the unit is ready to connect to the next i-th device. Thus, the stand-alone navigation device and the data input-output unit are interconnected during data input and output, since the data input and output function is transferred to the unit. On the route, the device works independently, calculating the current coordinates x i , y i the distance to the target R Цi . the deviation of the main axis of the device from the direction to the target Δα ci and the directional angle of the direction of movement α oi .
Autonomous navigation device operates as follows.

Включение автономного навигационного прибора (фиг. 2) осуществляется путем подсоединения к прибору блоку питания. В момент включения питания вычислитель 3 обнуляется импульсом с RC цепочки, а на его вход начнет поступать тактовая частота 500 кГц навигационного измерителя 11. При этом программа работы прибора и константы из ПЗУ 4 побайтно через шину данных по сигналам с шины управления. Выбор ПЗУ, Чтение ПЗУ запоминаются в вычислителе 3, а затем по сигналам Выбор ОЗУ и Запись ОЗУ через шину данных переписываются в ОЗУ 5. The inclusion of a stand-alone navigation device (Fig. 2) is carried out by connecting a power supply to the device. At the moment of power-up, the calculator 3 is reset by a pulse from the RC chain, and the 500 kHz clock frequency of the navigation gauge 11 will begin to arrive at its input. In this case, the program of operation of the device and the constant from ROM 4 byte-by-bit through the data bus according to the signals from the control bus. The choice of ROM, Read ROM are stored in the calculator 3, and then, according to the signals Select RAM and Write RAM via the data bus are overwritten in RAM 5.

По шине адреса вычислитель 3 формирует адрес ячейки памяти ПЗУ 4, из которой информация считывается, и адрес ячейки ОЗУ 5, в которую информация записывается. После окончания перезаписи ПЗУ 4 отключается и при работе вычислитель 3 будет обращаться только к ОЗУ 5. Перезапись информации из ПЗУ 4 осуществляется каждый раз при включении прибора, примерно, в течение 2 - 3 с и производится с целью снижения энергопотребления, так как существующие ПЗУ энергоемки. После окончания перезаписи на индикаторах прибора отображаются цифры "1996", свидетельствующие о прохождении правильной перезаписи, вычислитель 3 переходит в режим ожидания "HALT", а ПЗУ 4 отключается. On the address bus, the calculator 3 generates the address of the memory cell of the ROM 4, from which the information is read, and the address of the RAM cell 5, in which the information is written. After overwriting the ROM 4 is turned off, and during operation, the calculator 3 will only access RAM 5. Overwriting the information from the ROM 4 is carried out each time the device is turned on, for approximately 2 to 3 seconds, and is performed in order to reduce power consumption, since the existing ROMs are energy-intensive . After the dubbing is over, the numbers "1996" are displayed on the instrument indicators, indicating that the correct dubbing has passed, the calculator 3 goes into standby mode "HALT", and the ROM 4 is turned off.

Управление прибором на маршруте осуществляется кнопками "Компас", "Δα" и тумблером "Шаг", которые размещены на передней панели. На этой панели также размещен индикатор 9, содержащий четыре цифровых индикатора. Назначение индикаторов, их расположение приведено на фиг.5. Режимы работы прибора приведены в табл. 3 фиг.7 и разбиты на две группы: 1) калибровка; 2) работа на маршруте после ввода данных. Работа прибора на маршруте связана с расчетом дирекционного угла αoi, углового отклонения главной оси прибора от направления на цель Δαцi и расстояния до цели Rцi.The device is controlled along the route by the buttons “Compass”, “Δα” and the “Step” switch, which are located on the front panel. This panel also contains indicator 9, which contains four digital indicators. The purpose of the indicators, their location is shown in Fig.5. The modes of operation of the device are given in table. 3 of Fig. 7 and are divided into two groups: 1) calibration; 2) work on the route after data entry. The operation of the device on the route is associated with the calculation of the directional angle α oi , the angular deviation of the main axis of the device from the direction to the target Δα qi and the distance to the target R qi .

В режиме калибровка с помощью прибора определяются коэффициенты A и B индивидуальные для каждого оператора. In calibration mode, using the instrument, the coefficients A and B are determined for each individual operator.

Блок ввода-вывода данных работает следующим образом. The data input-output unit operates as follows.

При включении блока на всех его индикаторах цифрового индикатора 29 отобразятся цифры "0". Нажимая и отпуская кнопку "Параметр" наборного поля 19, набрать нужное значение параметра, например "0". При каждом нажатии и отпускании этой кнопки схема формирования значения параметра 21 формирует импульс на втором выходе, который через первый выход схемы 23 по входам C регистров 25 и 26 запишет значение параметра "0" в "0" ячейку памяти этих регистров, так как на первом выходе схемы разряда числа 22 установлен "0" разряд числа. Значение параметра "0" с выхода регистра 25 через схему управления 27 отобразится на первом индикаторе на панели блока фиг.6. При нажатии и отпускании одной из кнопок 0, 1, 2, ... 9 наборного поля 19 информация о цифровом значении параметра "0" поступает на соответствующий вход шифратора 20, на выходе которого эта информация появляется в двоичном четырехразрядном коде. Эта информация по шине данных поступает на информационные входы регистров 25, 26 и схему формирования импульса записи 23, импульс с первого выхода которой установит на первом выходе схемы формирования разряда числа 22 первый разряд, а импульс со второго выхода по входам C регистров запишет информацию с информационных входов регистров 25, 26 в их первые ячейки памяти. Записанная информация с выхода регистра 25 через схему 27 отобразится на индикаторе 2 цифрового индикатора 29. При втором, третьем, четвертом и пятом нажатии одной из кнопок 0, 1, 2, ... 9 наборного поля 19 импульсами, сформированными на первом выходе схемы формирования импульса записи 23, схема формирования разряда числа 22 по второму входу будет формировать на своем первом выходе соответственно второй, третий, четвертый и пятый разряды числа. При этом на втором выходе схемы формирования импульса записи 23 будет формироваться второй, третий, четвертый и пятый импульсы, которые примерно на 10 мс задержаны относительно импульсов на ее первом выходе. Поэтому при втором нажатии и отпускании одной из кнопок набранная информация запишется в регистры 25, 26 и отобразится на 3 индикаторе, при третьем нажатии и отпускании одной из кнопок - на 4 индикаторе, а при четвертом и пятом нажатии и отпускании одной из кнопок - соответственно на пятом и шестом индикаторах . После этого на индикаторах 1, 2, 3, ... 6 фиг.6 будут отображаться параметр и его значение в виде пятизначного десятичного числа. When you turn on the unit on all of its indicators digital indicator 29 will display the digits "0". Pressing and releasing the "Parameter" button of the dialing field 19, dial the desired parameter value, for example, "0". Each time you press and release this button, the circuit for generating the value of parameter 21 generates a pulse at the second output, which through the first output of circuit 23 at the inputs C of registers 25 and 26 will write the value of the parameter "0" to the "0" memory cell of these registers, since the first the output of the discharge circuit of the number 22 is set to "0" discharge of the number. The value of the parameter "0" from the output of the register 25 through the control circuit 27 will be displayed on the first indicator on the panel of the block of Fig.6. When you press and release one of the buttons 0, 1, 2, ... 9 of the dialing field 19, information about the digital value of the parameter "0" is supplied to the corresponding input of the encoder 20, the output of which this information appears in a binary four-digit code. This information is transmitted via the data bus to the information inputs of the registers 25, 26 and the write pulse shaping circuit 23, the pulse from the first output of which will establish the first bit at the first output of the bit formation circuit of the number 22, and the pulse from the second output on the inputs of the C registers will record information from the information inputs of registers 25, 26 in their first memory cells. The recorded information from the output of the register 25 through the circuit 27 will be displayed on the indicator 2 of the digital indicator 29. With the second, third, fourth and fifth pressing one of the buttons 0, 1, 2, ... 9 of the dialed field 19 pulses generated at the first output of the formation circuit write pulse 23, the circuit for generating a discharge of the number 22 at the second input will generate second, third, fourth and fifth digits of the number at its first output, respectively. Moreover, the second, third, fourth and fifth pulses will be generated at the second output of the recording pulse generation circuit 23, which are delayed by about 10 ms relative to the pulses at its first output. Therefore, when you press and release one of the buttons a second time, the information typed is recorded in registers 25, 26 and will be displayed on 3 indicators, when you press and release one of the buttons a third time, on 4 indicators, and when you press and release one of the buttons fourth and fifth, respectively, on fifth and sixth indicators. After that, the indicators and its value in the form of a five-digit decimal number will be displayed on indicators 1, 2, 3, ... 6 of Fig. 6.

Аналогично набираются параметры 1, 2, ... 7 и их значения, а также параметры 8, 9, ... F и их значения. Parameters 1, 2, ... 7 and their values are typed in the same way, as well as parameters 8, 9, ... F and their values.

Схема выбора режима работы 8 работает следующим образом. The selection mode of operation 8 operates as follows.

При включении прибора после окончания перезаписи триггер 35 по входу C Вх3 схемы устанавливается в "0". При нажатии и отпускании одной из кнопок или двух кнопок одновременно информация о коде режима работы (табл. 3 фиг.7) запоминается триггером 31. Одновременно положительный перепад от нажатой кнопки (двух кнопок) через элементы 32 и 33 установит по входу R счетчик 34 в "0" и включить его в режим счета. При появлении уровня "1" на выходе 6 счетчика 34 он блокируется по входу "C", а триггер 35 по входу C устанавливается в "1", которая поступит на вход R T 7, 5 вычислителя 3, включая его на подпрограмму обработки прерывания. When the device is turned on after overwriting is completed, trigger 35 at the input C of the B3 circuit is set to "0". When you press and release one of the buttons or two buttons at the same time, information about the operating mode code (Table 3 of Fig. 7) is remembered by trigger 31. At the same time, the positive difference from the pressed button (two buttons) through the elements 32 and 33 will set the counter 34 to the input R "0" and enable it in count mode. When level “1” appears at output 6 of counter 34, it is blocked at input “C”, and trigger 35 at input C is set to “1”, which will go to input R T 7, 5 of calculator 3, including it to the interrupt processing routine.

По этой подпрограмме вычислитель 3 считывает по входу 1 информацию с триггера 31 на шину данных, анализирует код на выходах 01, 02, 03, 04 триггера 31 и переходит на подпрограмму работы, соответствующую считанному коду режима работы, обнуляет по входу 2 схемы работы режима работы триггер 31 и по входу 3 схемы - триггер 35, подготовляя схему 8 к последующей работе. According to this subroutine, the calculator 3 reads input 1 from the trigger 31 to the data bus, analyzes the code at the outputs 01, 02, 03, 04 of the trigger 31 and switches to the operation subroutine corresponding to the read operation mode code, resets operation mode operation circuit input 2 trigger 31 and input 3 of the circuit - trigger 35, preparing circuit 8 for subsequent work.

Автономная навигационная система работает следующим образом. На первом этапе подготовки системы к работе с помощью прибора в режиме калибровки определяются коэффициенты A и B. Для этого к автономному навигационному прибору подключают питание. После окончания перезаписи на индикаторах прибора отображаются цифры "1996" и оператор выходит на подготовленную заранее мерную дистанцию 100 м. В начале дистанции оператор нажимает и отпускает кнопки "Компас" и "Δα" (на индикаторах отображается слово idi 1) и включает тумблер "ШАГ". Средним темпом проходит дистанцию в одном направлении. В конце дистанции выключает тумблер "Шаг". Разворачивается, нажимает и отпускает кнопки "Компас" и "Δα" (на индикаторах отображается слово idi 2), включает тумблер "Шаг" и быстрым темпом проходит дистанцию в обратном направлении. В процессе этих проходов автономный навигационный прибор подсчитывает пройденное количество шагов N1, N2 и определяет средние периоды шага Tш1, Tш2 из выражений

Figure 00000007

Figure 00000008

В конце дистанции оператор останавливается, выключает тумблер "Шаг" и нажимает и отпускает кнопки "Компас" и "Δα" два раза.Autonomous navigation system operates as follows. At the first stage of preparing the system for operation using the device in calibration mode, the coefficients A and B are determined. For this, the power is connected to the stand-alone navigation device. After the dubbing is over, the numbers “1996” are displayed on the indicators of the device and the operator goes to the prepared measured distance of 100 m. At the beginning of the distance, the operator presses and releases the “Compass” and “Δα” buttons (the indicators display the word idi 1) and turn on the STEP toggle switch " At an average pace, the distance travels in one direction. At the end of the distance, the “Step” switch is turned off. It turns around, presses and releases the "Compass" and "Δα" buttons (the word idi 2 is displayed on the indicators), switches on the "Step" toggle switch and quickly moves the distance in the opposite direction. During these passes, the autonomous navigation device calculates the number of steps N 1 , N 2 passed and determines the average periods of the step T W1 , T W2 from the expressions
Figure 00000007

Figure 00000008

At the end of the distance, the operator stops, turns off the Step switch and presses and releases the Compass and Δα buttons two times.

По этой команде прибор рассчитывает коэффициенты A и B следующим образом. Как и в [3] в автономном навигационном приборе системы длина шага измеряется по формуле l = kTn, где Tп - темп движения, а K = A + BTп. Коэффициенты A и B в автономном навигационном приборе, учитывая, что коэффициент K имеет линейную зависимость от Tп, рассчитываются по известным формулам. Так, коэффициент B, как тангенс угла, образованного прямой с положительным направлением оси X, построенной по двум точкам K1, Tп1 и K2, Tп2 определяется по формуле

Figure 00000009

а коэффициент A по формуле
A = K1 - B • Tп1.By this command, the device calculates the coefficients A and B as follows. As in [3], in the autonomous navigation device of the system, the step length is measured by the formula l = kTn, where T p is the pace of movement, and K = A + BT p . The coefficients A and B in a standalone navigation device, given that the coefficient K has a linear dependence on T p , are calculated by known formulas. So, the coefficient B, as the tangent of an angle formed by a straight line with a positive direction of the X axis, constructed from two points K 1 , T p1 and K 2 , T p2 is determined by the formula
Figure 00000009

and the coefficient A by the formula
A = K 1 - B • T p1 .

В связи с тем, что в приборе измеряется период шага Tп и количество шагов N на мерной дистанции (100 м), то эти формулы преобразуем в вид, удобный для расчета

Figure 00000010

Figure 00000011

Измерение коэффициентов A и B осуществляется только после осуществления включения автономного навигационного прибора и окончания перезаписи.Due to the fact that the device measures the step period T p and the number of steps N at a measured distance (100 m), we transform these formulas into a form convenient for calculation
Figure 00000010

Figure 00000011

Coefficients A and B are measured only after the autonomous navigation device is turned on and the dubbing is completed.

Для повторного измерения этих коэффициентов другого оператора необходимо выключать автономный навигационный прибор. Включить прибор и после окончания перезаписи измерить коэффициенты A и B. To re-measure these coefficients of another operator, you must turn off the stand-alone navigation device. Turn on the device and, after dubbing, measure the coefficients A and B.

Коэффициенты A и B хранятся в памяти прибора. Сосчитать их с прибора можно с помощью блока ввода вывода данных. Coefficients A and B are stored in the device memory. You can count them from the device using the data output input unit.

Перед выходом на маршрут автономный навигационный прибор и блок ввода-вывода данных размещают вблизи друг от друга. Включают питание на блоке ввода-вывода данных и автономном навигационном приборе, который после окончания перезаписи (на индикаторах отображает число 1996), соединяют с блоком ввода-вывода данных через соединители 18 и 30. На всех индикаторах блока ввода-вывода данных отображается цифра "0". Ввод данных в автономный навигационный прибор производится так, что в начале нажимают и отпускают кнопку "Ввод-вывод" и вводят значение параметра, который соответствует значению вводимой величины в соответствии с табл. 4 фиг.8. Значение параметра вводится путем нажатия и отпускания кнопки "Параметр" наборного поля 19 (фиг.3). При этом после нажатия и отпускания кнопки "Параметр" на первом выходе схемы формирования значения параметра 21 сформируется значение параметра, которое по шине данных поступит на информационные входы регистров 25, 26 (фиг.3). Импульс со второго выхода этой схемы формирования значения параметра 21 через схему формирования импульса записи 23 по входам C запишет эту информацию в нулевые ячейки памяти регистров 26 и 25, с выхода которого через схему управления индикацией 27 информация о набранном параметре отображается на первом индикаторе (фиг.6). Before entering the route, the autonomous navigation device and the data input-output unit are placed close to each other. They turn on the power on the data input-output unit and the stand-alone navigation device, which after overwriting (displays the number 1996 on the indicators), connect to the data input-output unit through connectors 18 and 30. The number "0" is displayed on all indicators of the data input-output unit " Data entry into the stand-alone navigation device is carried out so that at the beginning press and release the "I / O" button and enter the value of the parameter, which corresponds to the value of the input value in accordance with table. 4 Fig. 8. The parameter value is entered by pressing and releasing the "Parameter" button of the dialing field 19 (Fig. 3). In this case, after pressing and releasing the “Parameter” button, at the first output of the parameter value generation circuit 21, a parameter value will be generated, which will be transmitted through the data bus to the information inputs of the registers 25, 26 (Fig. 3). The pulse from the second output of this circuit for generating the value of parameter 21 through the circuit for generating a write pulse 23 at inputs C will write this information to the zero memory cells of registers 26 and 25, from the output of which, through the control circuit of indication 27, information about the dialed parameter is displayed on the first indicator (Fig. 6).

При каждом нажатии и отпускании кнопки "Параметр" формируются другие значения параметра 0, 1, 2, ... 9, A, , c, , E, F в соответствии с табл. 4 фиг. 8 и импульсы записи, записывающие эти значения в регистры 26 и 25, с выхода которого через схему управления индикацией 27 эти значения отображаются на первом индикаторе. Так как после нажатия кнопки "Ввод", "Вывод" схема формирования разряда числа 22 всегда устанавливает в "0" состояние, то значения параметра всегда записываются в "0" ячейку памяти регистров 25 и 26. Each time you press and release the "Parameter" button, other values of the parameter 0, 1, 2, ... 9, A,, c,, E, F are formed in accordance with Table. 4 of FIG. 8 and recording pulses recording these values in registers 26 and 25, from the output of which, through the display control circuit 27, these values are displayed on the first indicator. Since after pressing the "Enter", "Output" button, the digit generating circuit of the number 22 always sets the state to "0", the parameter values are always written to the "0" memory cell of registers 25 and 26.

При наборе значения параметра (числа) после первого нажатия и отпускания одной из кнопок 0, 1, 2, ... 9 наборного поля 19 информация в двоичном коде о набранной цифре через шифратор 20 поступит по шине данных на информационные входы регистров 25, 26 и на вход схемы формирования импульса записи 23, с первого выхода которой сигнал поступит на второй вход схемы формирования разряда числа 22 и установит на ее выходе сигнал, соответствующий первому разряду числа. Этот сигнал по шине адреса записи устанавливает адреса первых ячеек памяти регистров 25, 26, в которые значение набранной цифры по сигналу со второго выхода схемы формирования импульса записи 23 по входам C запишется в регистры 26 и 25, с выхода которого через схему управления индикацией 27 информация о набранной цифре отобразится на втором индикаторе (фиг.6). When typing the value of the parameter (number) after the first pressing and releasing one of the buttons 0, 1, 2, ... 9 of the dialed field 19, the information in the binary code about the dialed digit is transmitted via the encoder 20 via the data bus to the information inputs of registers 25, 26 and the input of the pulse shaping circuit of the recording 23, from the first output of which the signal will go to the second input of the discharge forming circuit of the number 22 and will set the signal corresponding to the first digit of the number at its output. This signal on the write address bus sets the addresses of the first memory cells of registers 25, 26, into which the value of the dialed digit from the second output of the write pulse formation circuit 23 at the inputs C is recorded in registers 26 and 25, the output of which through the display control circuit 27 the dialed number will be displayed on the second indicator (Fig.6).

При последующем нажатии и отпускании одной из кнопок наборного поля 19 информация в двоичном коде о набранной цифре через шифратор 20 поступит по шине данных на информационные входы регистров 25, 26 и вход схемы формирования импульса записи 23, с первого выхода которой сигнал поступает на второй вход схемы формирования разряда числа 22 и устанавливает на ее выходе сигнал, соответствующий второму разряда числа. Этот сигнал по шине адреса записи установит адреса вторых ячеек памяти регистров 25, 26, в которые значение набранной цифры по сигналу со второго выхода схемы формирования импульса записи 23 по входам C запишется в регистры 26 и 25, с выхода которого через схему управления индикацией 27 информация о набранной цифре отобразится на третьем индикаторе. Аналогично набираются, записываются в 3, 4 и 5 ячейки памяти регистров 25, 26 и отображаются на 4, 5 и 6 индикаторах значения цифр, набираемых кнопками наборного поля 19 в 4, 5 и 6 разрядах числа. Набранный параметр и его значение отображаются на шести индикаторах (фиг.6). When you subsequently press and release one of the buttons of the dialed field 19, the information in the binary code about the dialed digit is transmitted via the encoder 20 via the data bus to the information inputs of the registers 25, 26 and the input of the write pulse formation circuit 23, from the first output of which the signal goes to the second input of the circuit the formation of the discharge of the number 22 and sets at its output a signal corresponding to the second discharge of the number. This signal on the write address bus will set the addresses of the second memory cells of registers 25, 26, into which the value of the dialed digit from the second output of the write pulse generation circuit 23 at the inputs C is written to the registers 26 and 25, the output of which through the control circuit of the indication 27 information the dialed number will be displayed on the third indicator. Likewise, the values of the digits typed by the buttons of the dialing field 19 in the 4th, 5th and 6th digits of the number are typed, recorded in 3, 4 and 5 memory cells of registers 25, 26 and displayed on 4, 5 and 6 indicators. The typed parameter and its value are displayed on six indicators (Fig.6).

Для ввода набранной информации в автономный навигационный прибор (параметр "0" и его значение) необходимо нажать и отпустить кнопку "Ввод-Вывод" наборного поля 19. Сигнал с выхода этой кнопки через схему формирования разряда числа 22 установит на шине адреса записи адрес "0" ячейки памяти регистров 25, 26 и сформирует на втором выходе этой схемы 22 сигнал RST 6, 5, который через схему формирования адреса считывания 24 установит на регистре 26 адрес "0" ячейки считывания и через контакты 10 соединителей 30 и 18 поступит на вход RST 6, 5 вычислителя 3 автономного навигационного прибора. Вычислитель 3 переходит на подпрограмму считывания данных с блока ввода-вывода данных, для чего формирует 6 импульсов IN 07. Первый импульс IN 07 считывает через схему сопряжения 28 информацию, записанную в "0" ячейку памяти регистра 26 (значение Параметр), и устанавливает через схему сопряжения 28 адрес считывания первой ячейки памяти регистра 26. Второй импульс IN 07 через схему сопряжения 28 считывает информацию, записанную в первую ячейку памяти регистра 26, через схему формирования адреса считывания 24 устанавливает адрес второй ячейки памяти регистра 26, и так далее ... шестым импульсом IN 07 через схему сопряжения 28 считывает информацию, записанную в пятую ячейку памяти регистра 26. При этом на схеме формирования адреса считывания 24 устанавливается адрес ячейки памяти, которая не используется. To enter the dialed information into a stand-alone navigation device (parameter "0" and its value), press the "Enter-Output" button of the dial field 19. Press the output signal from this button through the digit generating circuit of number 22 and set the address "0 to the write address bus "of the memory cell of registers 25, 26 and will generate an RST signal 6, 5 at the second output of this circuit 22, which, through the read address formation circuit 24, will set the read cell address" 0 "on the register 26 and through the contacts 10 of connectors 30 and 18 will go to the RST input 6, 5 calculator 3 autonomous n vigatsionnogo device. The calculator 3 goes to the subroutine for reading data from the data input-output unit, for which it generates 6 pulses IN 07. The first pulse IN 07 reads through the interface circuit 28 the information written in the “0” cell of the register 26 (parameter value) and sets it through the interface circuit 28 read address of the first memory cell of the register 26. The second pulse IN 07 through the interface circuit 28 reads the information recorded in the first memory cell of the register 26, through the formation circuit of the read address 24 sets the address of the second memory cell regis pa 26, and so on ... IN sixth pulse 07 through the interface circuit 28 reads the information stored in the fifth memory cell of the register 26. In this case, in the scheme of formation of the read address 24 set the memory address which is not used.

После считывания информации с блока о первом параметре и его значении вычислитель 3 устанавливает "0" на всех разрядах шины данных и формирует импульс OUT 04, который через восьмые контакты соединителей 18 и 30 поступит через схему формирования импульса записи 23 на вход C регистров 25, 26, запишет эту информацию в эти регистры. Эта информация с выхода регистра 25 через схему управления индикацией 27 отобразит на всех шести индикаторах цифры "0", что свидетельствует о приеме данных с блока ввода-вывода данных и о готовности приема следующих данных. Считывание информации с блока ввода-вывода данных о параметрах 1, 2, ... 8 производится аналогично считыванию параметра "0", списанному выше. After reading information from the block about the first parameter and its value, the calculator 3 sets "0" on all bits of the data bus and generates an OUT 04 pulse, which through the eighth pins of the connectors 18 and 30 will go through the write pulse generation circuit 23 to the input C of registers 25, 26 will write this information to these registers. This information from the output of the register 25 through the display control circuit 27 will display the digits “0” on all six indicators, which indicates the reception of data from the data input-output unit and the readiness to receive the following data. Reading information from the input / output unit of data on the parameters 1, 2, ... 8 is carried out similarly to reading the parameter "0", described above.

При выводе данных из автономного навигационного прибора включенные блок ввода-вывода данных и автономный навигационный прибор подключаются через соединители 18 и 30. Нажимая и отпуская кнопку "Параметр", набрать один из параметров, например "F" (табл. 4 фиг.8), соответствующий выводимым данным. Нажать и отпустить кнопку "Ввод-вывод". Схема 22 сформирует сигнал RST 6, 5, по которому вычислитель 3 на шине данных сформирует значение набранного параметра, поступающее на информационные входы регистров 25, 26. По сигналу OUT 04 вычислитель 3 через схему формирования импульса записи 23 запишет эту информацию в регистры 25 и 26. С выхода регистра 25 через схему управления индикацией 27 эта информация отобразится на индикаторе 29. Аналогично, набирая параметр кнопкой "Параметр" и нажимая и отпуская кнопку "Ввод-вывод", отображаются другие значения параметра, выводимые из прибора. When outputting data from a stand-alone navigation device, the included data input-output unit and stand-alone navigation device are connected via connectors 18 and 30. Pressing and releasing the "Parameter" button, dial one of the parameters, for example, "F" (table 4 of Fig. 8), corresponding to the output. Press and release the I / O button. The circuit 22 will generate a signal RST 6, 5, according to which the calculator 3 on the data bus will generate the value of the dialed parameter received at the information inputs of the registers 25, 26. By the signal OUT 04, the calculator 3 will write this information to the registers 25 and 26 through the write pulse generation circuit 23 From the output of register 25 through the display control circuit 27, this information will be displayed on indicator 29. Similarly, by typing a parameter with the "Parameter" button and pressing and releasing the "I / O" button, other parameter values displayed from the device are displayed.

После ввода координат начальной x0, y0 и конечной xк, yк точек маршрута магнитного склонения γ, коэффициентов A и B в прибор с помощью блока ввода-вывода данных автономный навигационный прибор готов к работе на маршруте. Причем при вводе данных и в процессе выхода в начальную точку маршрута датчик шага отключен тумблером "Шаг".After entering the coordinates of the initial x 0 , y 0 and the final x k , y to the points of the magnetic declination route γ, coefficients A and B into the device using the data input / output unit, the stand-alone navigation device is ready to work on the route. Moreover, when entering data and in the process of reaching the starting point of the route, the step sensor is disabled by the Step switch.

Датчиками первичной информации навигационного измерителя 11 являются датчик угловой ориентации 15, формирующий информацию о направлении движения оператора, и датчик шага 17, регистрирующий перемещение оператора на маршруте и формирующий электрический импульс при каждом его шаге. Датчик угловой ориентации 15 фазометрического типа своими входами и выходами подключен к формирователю аналоговых сигналов 13, который формирует по входным цепям датчика 15 ортогональные sinα и cosα напряжения, а также из выходных сигналов датчика 15 импульсный сигнал, несущий информацию о направлении движения и поступающим на преобразователь фаза-код 14, выполненный по типовой схеме фазометра мгновенного действия. Этот сигнал в преобразователе фаза-код 14 представляется в виде кода фаза в двоичном виде, который в вычислителе 3 с помощью констант, хранимых в ОЗУ 5, преобразуется в значения sinαoi и cosαoi для вычисления текущих координат xi, yi и значения угла αoi.
В начале маршрута тумблер "Шаг" устанавливается в положение включено и оператор начинает движение. При каждом шаге оператора в процессе движения датчик шага формирует электрический импульс, который через тумблер "Шаг" поступает на вход S4 триггера 31 через выход 1 схемы выбора режима работы 8, через третий вход микросхемы 33 устанавливает по входу R счетчик 34, выполняющий роль схемы задержки (τ ≈ 20 мс) и поступает на первый вход схемы 16.
The primary information sensors of the navigation gauge 11 are an angular orientation sensor 15, which generates information about the direction of movement of the operator, and a step sensor 17, which records the movement of the operator along the route and generates an electrical impulse at each step. The angular orientation sensor 15 of the phase-type type is connected with its inputs and outputs to the analog signal former 13, which generates orthogonal sinα and cosα voltages from the sensor input circuits 15, as well as a pulse signal from the output signals of the sensor 15 that carries information about the direction of motion and arrives at the phase converter -code 14, made according to the standard scheme of the instantaneous phase meter. This signal in the phase-to-code converter 14 is represented in the form of a phase-code in binary form, which in the calculator 3 is converted using the constants stored in RAM 5 to the values sinα oi and cosα oi to calculate the current coordinates x i , y i and the angle α oi .
At the beginning of the route, the Step switch is set to the on position and the operator starts moving. At each step of the operator, during the movement, the step sensor generates an electrical impulse which, through the Step switch, is supplied to input S4 of trigger 31 through output 1 of operation mode selection circuit 8, through the third input of microcircuit 33, sets counter 34 at the input R to act as a delay circuit (τ ≈ 20 ms) and arrives at the first input of circuit 16.

Период шага Tшi измеряется при каждом шаге схемой измерения периода шага 16, которая работает следующим образом. На вход CE счетчика 39 подается частота f1, значение которой определяет дискрету измерения Tшi, а на вход C счетчика 37 - частота f2, значение которое определяет время измерения Tшi. Импульс с датчика шага поступает на вход S триггера 36 и на вход R счетчика 37. Триггер 36 устанавливается в "1", которая с выхода 0 через микросхему 38 блокирует счетчик 39 по входу C, запрещая прохождение импульсов f1 по его входу CE. Счетчик 37 обнуляется по входу R и начинает считать импульсы f2. Импульс с первого выхода счетчика 37 запишет информацию о Tшi с выходов счетчиков 39, 40 в регистр 41 по его C входу, а импульс с его четвертого выхода установит триггер 36 и счетчика 39, 40 по входам R в "0". На входе C счетчика 39 установится "0", и счетчики 39, 40 начнут считать значение текущего периода шага.The step period T wi is measured at each step by a period measurement circuit of step 16, which operates as follows. At the input CE of the counter 39, a frequency f 1 is supplied, the value of which determines the measurement discrete T wi , and at the input C of the counter 37, a frequency f 2 , a value that determines the measurement time T wi . The pulse from the step sensor is fed to the input S of the trigger 36 and to the input R of the counter 37. The trigger 36 is set to "1", which from the output 0 through the microcircuit 38 blocks the counter 39 at the input C, preventing the passage of pulses f 1 at its input CE. The counter 37 is reset at the input R and begins to count pulses f 2 . The pulse from the first output of counter 37 will write information about T wi from the outputs of counters 39, 40 to register 41 at its C input, and the pulse from its fourth output will set trigger 36 and counter 39, 40 at inputs R to "0". At the input C of the counter 39, “0” will be set, and the counters 39, 40 will begin to read the value of the current step period.

Счетчик 37 импульсом с выхода 10 блокируется по входу C. Информация о Tшi с регистра 41 по входу AE считывается импульсом с вычислителя 3 на шину данных. Весь процесс измерения Tшi повторяется при поступлении каждого импульса с датчика шага.The counter 37 is blocked by the pulse from the output 10 at the input C. Information about T шi from the register 41 at the input AE is read by the pulse from the calculator 3 to the data bus. The whole process of measuring T wi is repeated upon receipt of each pulse from the step sensor.

В связи с тем, что выход 6 счетчика 34 соединен со входом C этого счетчика, то при появлении потенциала "1" на выходе 6 счетчик 34 запирается по входу C, и триггер 35 по входу C усиливается в "1", формируя сигнал прерывания RST 7, 5 вычислителя 3. По этому сигналу вычислитель 3 переходит на подпрограмму расчета по формулам

Figure 00000012

xi= xi-1+li•cosαoi,
yi= yi-1+li•sinαoi.
Аналогично в процессе движения оператора вычислитель 3 рассчитывает li, xi и yi при каждом его шаге.Due to the fact that the output 6 of the counter 34 is connected to the input C of this counter, when the potential "1" appears at the output 6, the counter 34 is locked at the input C, and the trigger 35 at the input C is amplified to "1", forming the interrupt signal RST 7, 5 of the calculator 3. According to this signal, the calculator 3 goes to the calculation routine according to the formulas
Figure 00000012

x i = x i-1 + l i • cosα oi ,
y i = y i-1 + l i • sinα oi .
Similarly, during the movement of the operator, the calculator 3 calculates l i , x i and y i at each step.

На остановках для определения правильности движения по маршруту оператор может определить расстояние до конечной точки и направление на нее. Расстояние до конечной точки маршрута определяют путем нажатия и отпускания кнопок "Компас" и "Δα". При этом схема 8 формирует, как было описано выше, сигнал RT 7, 5, по которому вычислитель 3 анализирует код, набранный кнопками (табл. 3 фиг.7), опрашивает выходы Q1, Q2, Q3, Q4 триггера 31 и переходит на подпрограмму расчета расстояния по формуле

Figure 00000013

После выполнения этой подпрограммы вычислитель 3 переходит на подпрограмму динамической индикации рассчитанного Rцi, длительность которой около 4 с. Повторное нажатие и отпускание кнопок включает индикацию еще на 4 с.At stops, to determine the correct movement along the route, the operator can determine the distance to the end point and the direction to it. The distance to the end point of the route is determined by pressing and releasing the "Compass" and "Δα" buttons. In this case, the circuit 8 generates, as described above, the signal RT 7, 5, according to which the calculator 3 analyzes the code typed by the buttons (Table 3 of Fig. 7), polls the outputs Q1, Q2, Q3, Q4 of the trigger 31 and switches to the subroutine calculation of distance according to the formula
Figure 00000013

After completing this subroutine, the calculator 3 switches to the subroutine of the dynamic indication of the calculated R ci , the duration of which is about 4 s. Pressing and releasing the buttons again turns on the display for another 4 s.

Направление на конечную точку маршрута оператора определяет по индикатору автономного навигационного прибора 9 после нажатия и отпускания кнопки "Δα" при установке тумблера "Шаг" в положение "Откл.". Автономный навигационный прибор рассчитывает отклонение оси прибора от направления на цель по формуле
Δαцi= αoiцi.
При этом при отклонении против часовой стрелки (влево) на индикаторе 9 в первом разряде высвечивается символ "F", а на остальных разрядах индикатора значения угла отклонения Δαцi. При отклонении по часовой стрелке (вправо) в первом разряде высвечивается "0", а на остальных разрядах индикатора значение угла отклонения Δαцi. Ориентируясь по этим значениям и поворачиваясь вокруг своей оси, оператор добивается показаний "0" во втором, третьем и четвертом разрядах индикатора 9, устанавливает тумблер "Шаг" в положение "Вкл." и продолжает движение по маршруту.
The direction to the end point of the operator’s route is determined by the indicator of the stand-alone navigation device 9 after pressing and releasing the Δα button when the Step switch is set to the Off position. The stand-alone navigation device calculates the deviation of the axis of the device from the direction to the target using the formula
Δα qi = α oiqi .
In this case, when deviating counterclockwise (to the left) on the indicator 9 in the first category, the symbol "F" is displayed, and on the remaining bits of the indicator the values of the deviation angle Δα qi . In case of clockwise deviation (to the right), “0” is displayed in the first digit, and on the remaining digits of the indicator, the value of the deviation angle Δα qi . Guided by these values and turning around its axis, the operator achieves readings of "0" in the second, third and fourth digits of indicator 9, sets the "Step" switch to the "On" position and continues to move along the route.

При достижении конечной точки маршрута (R=0) оператор устанавливает тумблер "Шаг" в положение "Откл. " и нажимает и отпускает два раза кнопки "Компас" и "Δα". При этом в приборе запоминаются координаты конечной точки маршрута xк, yк. Причем координаты xк, yк устанавливаются начальными, а координаты x0, y0 - конечными.Upon reaching the end point of the route (R = 0), the operator sets the “Step” toggle switch to the “Off” position and presses and releases the Compass and Δα buttons twice. In this case, the device remembers the coordinates of the end point of the route x k , y k . Moreover, the coordinates x k , y k are set initial, and the coordinates x 0 , y 0 - final.

Поэтому работа прибора при установке тумблера "Шаг" в положение "Вкл." и возвращении в начальную x0, y0 точку маршрута не отличается от движения в конечную xк, yк точку маршрута.Therefore, the operation of the device when the "Step" toggle switch is set to the "On" position and returning to the starting point x 0 , y 0 the route point does not differ from moving to the final x k , y to the route point.

Когда возвращаться в начальную точку маршрута не требуется, тумблер "Шаг" остается в положении "Откл.". Информация о координатах конечной xк, yк точки маршрута считывается с помощью блока ввода-вывода данных, как было описано выше.When you do not need to return to the starting point of the route, the Step switch remains in the Off position. Information about the coordinates of the final x k , y to the route point is read using the data input-output block, as described above.

Предлагаемая автономная навигационная система легко реализуется на серийно выпускаемых радиокомпонентах. The proposed autonomous navigation system is easily implemented on commercially available radio components.

На фиг. 9 показан вариант исполнения схемы измерения периода шага, которая функционально соответствует части устройства, описанного в [1]. In FIG. 9 shows an embodiment of a step period measuring circuit, which functionally corresponds to a part of the device described in [1].

Схема содержит триггер на микросхеме 564ТМ2, счетчик на микросхеме 564ИЕ9 и два счетчика на микросхеме 564ИЕ10, элемент исключающее ИЛИ на микросхеме 564ЛП2 и регистр на микросхеме 564ИР6. The circuit contains a trigger on the 564TM2 chip, a counter on the 564IE9 chip, and two counters on the 564IE10 chip, an exclusive OR element on the 564LP2 chip, and a register on the 564IR6 chip.

В качестве вычислителя использован восьмиразрядный микропроцессорный комплект серии ИМ1821ВМ85А, структурная схема, система команд и назначение выводов приведены в [4] . В качестве ОЗУ и ПЗУ использованы микросхемы 537РУ17А и 573РФ4А, а в качестве индикаторов - индикатор цифровой 3ЛС339А. Схема выбора режима содержит кнопки, выполненные на микропереключателях ПМ21, два триггера на микросхемах 564ТМ2 и 564ТР2, дешифратор на микросхеме 564ИД1, счетчик на микросхеме 564ИЕ10 и элемент исключающее ИЛИ на микросхеме 564ЛП2. An eight-bit microprocessor set of the IM1821VM85A series was used as a calculator; the block diagram, command system, and pin assignment are given in [4]. Chips 537RU17A and 573RF4A were used as RAM and ROM, and digital indicator 3LS339A was used as indicators. The mode selection scheme contains buttons made on PM21 microswitches, two triggers on 564ТМ2 and 564ТР2 microcircuits, a decoder on 564ID1 microcircuit, a counter on 564IE10 microcircuit and an exclusive OR element on 564ЛП2 microcircuit.

На фиг.10 показан вариант исполнения шифратора, который содержит шифратор на микросхеме 1564ИВ3, выходы которого через ключ на микросхеме 564КТ3 подключены к шине данных. Figure 10 shows an embodiment of the encoder, which contains the encoder on the chip 1564IV3, the outputs of which are connected via a key on the chip 564KT3 to the data bus.

На фиг.11 показан вариант исполнения схемы формирования импульса записи. Она содержит элемент И на микросхеме 564ЛА7, ключ на микросхеме 564КТ3, элемент устранения дробления сигнала от кнопки, два трехвходных мажоритарных логических элемента на микросхеме 564ЛП13 и схему задержки на микросхеме 564ТМ2. 11 shows an embodiment of a recording pulse shaping circuit. It contains the And element on the 564LA7 chip, the key on the 564KT3 chip, the button to eliminate the crushing of the signal from the button, two three-input majority logic elements on the 564LP13 chip, and a delay circuit on the 564TM2 chip.

На фиг.12 показан вариант исполнения схемы формирования значения параметра, содержащий элемент устранения дробления, счетчик на микросхеме 564ИЕ10 и ключи на микросхеме 564КТ3, а на фиг.13 - вариант исполнения схемы формирования разряда числа. On Fig shows an embodiment of a circuit for generating a parameter value containing an element for eliminating crushing, a counter on a chip 564IE10 and keys on a chip 564kt3, and Fig.13 is an embodiment of a circuit for generating a digit discharge.

Элемент устранения дробления сигнала кнопки состоит из RC-цепочки и формирователя на микросхеме 564ТМ2. Счетчик и ключ выполнены на микросхемах 564ИЕ10 и 564КТ3. The button splitting elimination element consists of an RC chain and a shaper on a 564TM2 microcircuit. The counter and key are made on 564IE10 and 564KT3 microcircuits.

На фиг.14 показан вариант исполнения формирователя аналоговых сигналов, формирователь синусоидальных и косинусоидальных напряжений для питания датчиков Холла (ПХЭ602117А) датчика угловой ориентации выполнен на микросхемах 564ТМ2, 564ПУ6, 1Н251, 2Т622А и двух трансформаторах, согласующих низкое входное напряжение преобразователей Холла (5 - 10 Ом) с выходными сопротивлениями ключей (≈ 100 Ом). Сумматор, активный фильтр и компаратор выполнены на микросхеме 1401УД2А. Fig. 14 shows an embodiment of an analog signal driver, a sinusoidal and cosine voltage generator for powering the Hall sensors (PHE602117A) of the angular orientation sensor, made on 564TM2, 564PU6, 1N251, 2T622A microcircuits and two transformers matching the low input voltage of the Hall converters (5 - 10 Ohm) with the output impedances of the keys (≈ 100 Ohms). The adder, active filter and comparator are made on a 1401UD2A chip.

Преобразователь фаза-код, вариант исполнения которого показан на фиг.15, содержит кварцевый генератор, собранный на микросхеме 564ЛЕ5 и кварце РК-230 с частотой 500 кГц, делитель частоты и счетчик на микросхемах 564ИЕ10 и триггер на микросхеме 564ТМ2. The phase-code converter, the embodiment of which is shown in FIG. 15, contains a crystal oscillator assembled on a 564LE5 chip and RK-230 quartz with a frequency of 500 kHz, a frequency divider and a counter on 564IE10 chips and a trigger on a 564TM2 chip.

Датчик угловой ориентации (фиг.3) содержит намагниченный чувствительный элемент в виде кольцевого магнита с подпятником в центре, который установлен на оси, закрепленной в основании корпуса, выполненного в виде стакана. С противоположной стороны основания корпуса установлены через 90o четыре преобразователя Холла, с которых снимаются электрические сигналы, зависящие от углового положения датчика.The angular orientation sensor (Fig. 3) contains a magnetized sensing element in the form of an annular magnet with a thrust bearing in the center, which is mounted on an axis fixed in the base of the housing, made in the form of a glass. Four Hall transducers are installed on the opposite side of the base of the housing through 90 o , from which electrical signals are removed, depending on the angular position of the sensor.

Датчик шага (фиг. 2) выполнен аналогично датчику, описанному в [2]. Он содержит корпус, в котором консольно установлена плоская пружина, на которой закреплена ферромагнитная пластина и на конце постоянный магнит, взаимодействующий с герконом. Контактный узел датчика шага - магнит и геркон, установленный неподвижно в зоне действия магнита. При ходьбе магнит устанавливается в верхнее и нижнее положения при каждом шаге, замыкая контакты геркона, и формирует электрический импульс. The step sensor (Fig. 2) is made similar to the sensor described in [2]. It contains a housing in which a flat spring is cantilevered, on which a ferromagnetic plate is fixed and at the end a permanent magnet interacting with the reed switch. The contact node of the step sensor is a magnet and a reed switch mounted motionless in the zone of action of the magnet. When walking, the magnet is set to the upper and lower positions at each step, closing the contacts of the reed switch, and forms an electrical impulse.

Практическое использование автономной навигационной системы по сравнению с прибором-прототипом за счет разделения функций работы с прибором на маршруте и вводе-выводе данных позволяет существенно сократить количество органом управления до трех и количество индикаторов до четырех (у прототипа 15 и 8), с помощью блока ввода-вывода данных (масса 0,37 кг, габариты 32 x 30 x 132 мм) существенно облегчить ввод в прибор и вывод из него соответствующих данных, ввод данных в приборы и вывод данных из них осуществить последовательно с помощью одного блока ввода-вывода данных, что существенно сокращает материальные затраты при создании автономной навигационной системы, существенно улучшить массогабаритные характеристики носимого автономного навигационного прибора масса 0,6 кг, габариты 32 x 120 x 160 мм (у прототипа 2,6 кг и 85 x 168 x 200 мм) за счет применения малогабаритного датчика угловой ориентации диаметр 22 и высота 14 мм (у прототипа 70 и 85 мм) и аккумуляторов меньшей емкости НКГЦ-0,45 (НКГЦ-1,8 у прототипа). The practical use of an autonomous navigation system compared to the prototype device due to the separation of the functions of working with the device on the route and input / output of data can significantly reduce the number of controls to three and the number of indicators to four (for the prototype 15 and 8), using the input unit - data output (weight 0.37 kg, dimensions 32 x 30 x 132 mm) significantly facilitate the entry into the device and output from it the corresponding data, data input into the devices and data output from them is carried out sequentially using one unit in water-output data, which significantly reduces material costs when creating an autonomous navigation system, significantly improve the weight and size characteristics of a wearable autonomous navigation device, weight 0.6 kg, dimensions 32 x 120 x 160 mm (prototype 2.6 kg and 85 x 168 x 200 mm) due to the use of a small-sized sensor of angular orientation, diameter 22 and height 14 mm (prototype 70 and 85 mm) and batteries of lower capacity NKGTs-0.45 (NKHTs-1.8 at the prototype).

Указанные преимущества позволяют существенно облегчить работу оператора с прибором на маршруте, вводе-выводе данных и повысить эффективность использования автономной навигационной системы. These advantages can significantly facilitate the work of the operator with the device on the route, data input-output and improve the efficiency of using an autonomous navigation system.

Изготовленные опытные образцы показали высокие точностные характеристики, простоту в управлении и не стесняли действия оператора в процессе движения. The manufactured prototypes showed high accuracy characteristics, ease of operation and did not hamper the operator's actions in the process of movement.

Источники информации
1. А.С. СССР, N 1434259, МПК G 01 C 22/00.
Sources of information
1. A.S. USSR, N 1434259, IPC G 01 C 22/00.

2. Изделие АНП-2к. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ФР2.511.000ТО, 1984. 2. Product ANP-2k. Technical description and instruction manual. FR2.511.000TO, 1984.

3. Патент РФ N 2039955, МПК G 01 C 22/00. 3. RF patent N 2039955, IPC G 01 C 22/00.

4. А.С. Басманов, Ю.Ф. Широков. Микропроцессоры и однокристальные микроЭВМ: номенклатура и функциональные возможности. М.: Энергоиздат, 1988, с. 6 - 23. 4. A.S. Basmanov, Yu.F. Shirokov. Microprocessors and single-chip microcomputers: nomenclature and functionality. M .: Energoizdat, 1988, p. 6 - 23.

5. Микросхемы интегральные. Серия 564. ОСТ 11 340.907-80. 5. Integrated circuits. Series 564. OST 11 340.907-80.

Claims (3)

1. Автономная навигационная система, состоящая из первого, второго, третьего, . . ., N-го автономных навигационных приборов, каждый из которых содержит датчик шага, вычислитель, шина адреса которого соединена с первыми входами ОЗУ и ПЗУ, второй вход ОЗУ, вход регистра индикации и выход регистра угла соединены с шиной данных вычислителя, входы "Чтение" ПЗУ и ОЗУ, "Запись" ОЗУ и регистров индикации и угла "Выбор" ПЗУ, ОЗУ, регистров индикации и угла соединены с шиной управления вычислителя, выход регистра индикации через схему управления индикацией соединен с цифровыми индикаторами, навигационный измеритель, состоящий из датчика угловой ориентации, выход и вход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом формирователя аналоговых сигналов, вторые выход и вход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом преобразователя фаза - код, второй выход которого соединен со входом fт вычислителя, третий выход преобразователя фаза - код соединен с третьим входом регистра угла, отличающаяся тем, что в нее введены блок ввод-вывода данных, соединитель, схема измерения периода шага, схема выбора режима работы и электронный ключ, причем блок ввода-вывода данных выполнен с возможностью поочередного подключения через соединитель к первому, второму, ..., N-му автономному навигационному прибору при вводе или выводе данных, вход и первый выход электронного ключа соответственно соединены с шиной управления и третьим входом формирователя аналоговых сигналов, первый, второй, третий входы схемы выбора режима работы и второй вход преобразователя фаза - код соединены с шиной управления вычислителя, четвертый и пятый входы схемы выбора режима работы соединены соответственно с выходом f3 преобразователя фаза - код и выходом датчика шага, первый выход схемы выбора режима работы соединен с первым входом схемы измерения периода шага, второй, третий и четвертый входы которой соединены соответственно с шиной управления вычислителя и выходами преобразователя фаза - код, выход схемы измерения периода шага соединен с шиной данных, второй и третий выходы схемы выбора режима соответственно соединены с шиной данных и со входом RST 7,5 вычислителя, шина адреса которого соединена с первым, вторым и третьим контактами соединителя, а шина данных соединена с четвертым пятым, шестым и седьмым контактами соединителя, выходы JN 07 и OUT 04 вычислителя соединены соответственно с восьмым и девятым контактами соединителя, десятый контакт соединителя подключен ко входу RST 6,5 вычислителя, который выполнен в виде, реализующем зависимости
xi= xi-1+li•cosαoi,
yi= yi-1+li•sinαoi,
Figure 00000014

Figure 00000015

Figure 00000016

Δαцi= αoiцi,
Figure 00000017

Figure 00000018

где xi, yi - текущие координаты оператора;
αoi - угол направления движения;
αцi - угол направления движения на цель;
Δαцi - угол, равный разности между углом направления движения и углом направления на цель;
Rцi - расстояние от текущей точки до конечной точки маршрута (цели);
γ - магнитное склонение;
L - длина мерной дистанции (100 м);
N1, N2 - количество шагов при разных темпах движения; Tш1, Tш2, - периоды шагов при разных темпах движения.
1. Autonomous navigation system, consisting of the first, second, third,. . ., Of the Nth autonomous navigation device, each of which contains a step sensor, a calculator, the address bus of which is connected to the first inputs of RAM and ROM, the second RAM input, the input of the display register and the output of the angle register are connected to the data bus of the calculator, the read inputs ROM and RAM, "Recording" of RAM and display and angle registers "Select" ROM, RAM, display and angle registers are connected to the control bus of the calculator, the output of the display register through the display control circuit is connected to digital indicators, a navigation meter consisting of sensors angular orientation indicator, the output and input of which are connected respectively to the first input and output of the analog signal former, the second output and input of which are connected respectively to the first input and output of the phase converter - a code, the second output of which is connected to the input f t of the calculator, the third output of the phase converter - the code is connected to the third input of the angle register, characterized in that a data input-output unit, a connector, a step period measurement circuit, an operation mode selection circuit and an electronic key are inserted in it, the unit in The data ode-output is configured to alternately connect through the connector to the first, second, ..., N-th autonomous navigation device during data input or output, the input and the first output of the electronic key are respectively connected to the control bus and the third input of the analog signal conditioner, first, second, third inputs of the operation mode and the second input of the phase inverter - a code coupled to the bus control calculator, the fourth and fifth inputs of the operation mode are respectively connected to the output f 3 f phase generator - code and step sensor output, the first output of the operation mode selection circuit is connected to the first input of the step period measurement circuit, the second, third and fourth inputs of which are connected respectively to the control bus of the computer and the phase - code converter outputs, the output of the step period measurement circuit is connected with the data bus, the second and third outputs of the mode selection circuit are respectively connected to the data bus and to the RST 7.5 input of the computer, the address bus of which is connected to the first, second and third contacts of the connector, and the bus is yes GOVERNMENTAL connected to the fourth fifth, sixth and seventh connector contacts, JN outputs 07 and 04 of the calculator OUT are connected respectively with the eighth and ninth connector contacts, tenth contact connector is connected to an input RST 6,5 calculator, which is configured in the form that implements depending
x i = x i-1 + l i • cosα oi ,
y i = y i-1 + l i • sinα oi ,
Figure 00000014

Figure 00000015

Figure 00000016

Δα qi = α oiqi ,
Figure 00000017

Figure 00000018

where x i , y i are the current coordinates of the operator;
α oi is the angle of the direction of movement;
α Цi - the angle of the direction of movement to the target;
Δα Цi is the angle equal to the difference between the angle of the direction of movement and the angle of direction to the target;
R Цi - the distance from the current point to the end point of the route (target);
γ is the magnetic declination;
L is the length of the measured distance (100 m);
N 1 , N 2 - the number of steps at different speeds; T W1 , T W2 , - periods of steps at different speeds.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок ввода-вывода данных содержит наборное поле с кнопками 0, 1, 2, ... 9, "Параметр" и "Ввод-вывод", шифратор, схемы формирования значения параметра, разряда числа, импульса записи и адреса считывания, регистры индикации и вывода данных, схему управления индикацией, цифровой индикатор, схему сопряжения и соединитель, выходы кнопок 0, 1, 2, ... 9, "Параметр" и "Ввод-вывод" соответственно соединены со входами 0, 1, 2, ... 9, шифратора и схемы формирования значения параметра и разряда числа, выход шифратора является шиной данных и соединен с первыми входами схемы формирования импульса записи, регистров индикации и вывода данных, с выходом схем формирования значения параметра и схемы сопряжения, с четвертым, пятым, шестым и седьмым контактами соединителя, первый выход схемы формирования разряда числа является шиной адреса записи и соединен со вторыми входами регистров индикации и вывода данных, с первым, вторым и третьим контактами соединителя, первый выход схемы формирования импульса записи соединен со входами C регистров индикации и вывода данных, выход регистра индикации через схему управления соединен с цифровыми индикаторами, второй выход схемы формирования значения параметра соединен со вторым входом схемы формирования импульса записи, второй выход которой соединен со вторым входом схемы формирования разряда числа, второй выход которой соединен с первым входом схемы формирования адреса считывания и с десятым контактом соединителя, третий вход схемы формирования импульса записи соединен с восьмым контактом соединителя, выход схемы адреса считывания соединен с четвертым входом регистра вывода данных, выход которого соединен с первым входом схемы сопряжения, второй вход которой соединен со вторым входом схемы формирования адреса считывания и с девятым контактом соединителя. 2. The system according to claim 1, characterized in that the data input-output unit contains a typesetting field with buttons 0, 1, 2, ... 9, "Parameter" and "I / O", an encoder, schemes for generating a parameter value, discharge digits, write pulse and read addresses, indication and output registers, indication control circuit, digital indicator, interface circuit and connector, button outputs 0, 1, 2, ... 9, "Parameter" and "I / O" respectively connected to the inputs 0, 1, 2, ... 9, of the encoder and the circuit for generating the parameter value and the digit of the number, the encoder output is a data bus and connected to the first inputs of the write pulse formation circuit, display and data registers, with the output of the parameter value generation circuit and the pairing circuit, with the fourth, fifth, sixth and seventh contacts of the connector, the first output of the digit discharge circuit is the write address bus and is connected with the second inputs of the display and data output registers, with the first, second and third contacts of the connector, the first output of the write pulse formation circuit is connected to the inputs C of the display and data output registers, the output is reg the indication circuit is connected to digital indicators through a control circuit, the second output of the parameter value generating circuit is connected to the second input of the write pulse generating circuit, the second output of which is connected to the second input of the digit generating circuit, the second output of which is connected to the first input of the reading address generating circuit and the tenth pin of the connector, the third input of the write pulse formation circuit is connected to the eighth pin of the connector, the output of the read address circuit is connected to the fourth input of the reg tra data output, the output of which is connected to a first input interface circuit, a second input connected to a second input of the read address generating circuit and a ninth pin connector. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что схема выбора режима работы содержит кнопки "Компас", "Δα" тумблер "Шаг", счетверенный асинхронный RS-триггер с тремя состояниями, два трехвходовых мажоритарных логических элемента, D-триггер и четырехразрядный двоичный счетчик, нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты кнопок "Компас" и "Δα" соответственно соединены между собой и подключены соответственно к плюсу и минусу источника питания, общие контакты кнопок и тумблера подключены соответственно ко входам S2, S3, S4 счетверенного асинхронного RS-триггера, S2 и S3 входы которого через первый и второй мажоритарные элементы подключены к R-входу четырехразрядного двоичного счетчика, вход E и выходы Q1, Q2, Q3 и Q4 RS-триггера соответственно являются первыми входом и выходом схемы, входы R2, R3 и R4 асинхронного R-триггера объединены и являются вторым входом схемы, вход RD-триггера является третьим входом схемы, вход СЕ двоичного счетчика является четвертым входом схемы, вход S4 счетверенного асинхронного RS-триггера подключен через второй мажоритарный элемент к R-входу двоичного счетчика и является вторым выходом схемы, нормально разомкнутый контакт тумблера является пятым входом схемы, выход 8 и вход C двоичного счетчика объединены и подключены ко входу C D-триггера, выход Q которого является третьим выходом схемы.3. The system according to claim 1, characterized in that the operating mode selection scheme includes the buttons “Compass”, “Δα”, the “Step” switch, four asynchronous RS-trigger with three states, two three-input majority logic elements, D-trigger and four-digit binary counter, normally open and normally closed contacts of the Compass and Δα buttons, respectively, are interconnected and connected respectively to the plus and minus of the power source, the common contacts of the buttons and the toggle switch are connected respectively to the asynchronous inputs S2, S3, S4 RS flip-flops, S2 and S3 whose inputs through the first and second majority elements are connected to the R-input of a four-digit binary counter, input E and outputs Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 of the RS flip-flop are respectively the first input and output of the circuit, the inputs of R 2 , R 3 and R 4 of the asynchronous R-trigger are combined and are the second input of the circuit, the input of the RD-trigger is the third input of the circuit, the input CE of the binary counter is the fourth input of the circuit, the input S4 of the quad asynchronous RS-trigger is connected through the second majority element to the R-input of the binary counter and is the second output of the circuit, the normally open contact of the toggle switch is the fifth input of the circuit, output 8 and input C of the binary counter are combined and connected to the input C of the D-flip-flop, the output Q of which is the third output of the circuit.
RU97105157A 1997-04-01 1997-04-01 Self-contained navigation system RU2125237C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97105157A RU2125237C1 (en) 1997-04-01 1997-04-01 Self-contained navigation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97105157A RU2125237C1 (en) 1997-04-01 1997-04-01 Self-contained navigation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2125237C1 true RU2125237C1 (en) 1999-01-20
RU97105157A RU97105157A (en) 1999-03-27

Family

ID=20191475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97105157A RU2125237C1 (en) 1997-04-01 1997-04-01 Self-contained navigation system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2125237C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500990C1 (en) * 2012-06-05 2013-12-10 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Method for automated generation of local geodetic networks of high class of accuracy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500990C1 (en) * 2012-06-05 2013-12-10 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Method for automated generation of local geodetic networks of high class of accuracy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4586260A (en) Capacitive displacement measuring instrument
JPS59672A (en) Distance measuring sensor
US4195348A (en) Combined electronic digital scale and calculator storing selectable programs
US4314146A (en) Analog display device
CN100547354C (en) The absolute type circle capacitor grid transducer measurement mechanism that is used for Absolute position measurement
US3895517A (en) Electronic torque wrench
CN102095340A (en) Display configuration for multimode electronic calipers having a ratiometric measurement mode
JPS5852565A (en) Electric tachometer for vehicle
RU2125237C1 (en) Self-contained navigation system
RU2098767C1 (en) Self-contained navigational instrument
JP2007010369A (en) Laser distance meter
CN207081779U (en) A kind of multifunctional intellectual electric instrument with Autonomous test
EP0255772B1 (en) Instrument with crossed-coil type movable magnet
GB2125996A (en) Measuring calculator
RU97105157A (en) AUTONOMOUS NAVIGATION SYSTEM
JPS6237127Y2 (en)
JPS6255513A (en) Multifunctional measuring system
RU2039935C1 (en) Autonomous navigation device
JP2639406B2 (en) Frequency measurement device
SU1481693A1 (en) Device for measuring phase errors in echoless chambers
JPH0716971Y2 (en) Pedometer
SU1121665A1 (en) Information input device
JP3436515B2 (en) Measuring device, signal output method, and storage medium
US4394618A (en) Digital tracking phase meter
JP2612725B2 (en) Display device