RU2208765C1 - Navigational device - Google Patents

Navigational device Download PDF

Info

Publication number
RU2208765C1
RU2208765C1 RU2001133121/28A RU2001133121A RU2208765C1 RU 2208765 C1 RU2208765 C1 RU 2208765C1 RU 2001133121/28 A RU2001133121/28 A RU 2001133121/28A RU 2001133121 A RU2001133121 A RU 2001133121A RU 2208765 C1 RU2208765 C1 RU 2208765C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
calculator
output
azimuth
inputs
Prior art date
Application number
RU2001133121/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.В. Волкодаев
Original Assignee
16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт
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 16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт filed Critical 16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт
Priority to RU2001133121/28A priority Critical patent/RU2208765C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2208765C1 publication Critical patent/RU2208765C1/en

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)

Abstract

FIELD: navigational aids; spatial orientation on any surface characterized by presence of magnetic field. SUBSTANCE: proposed device includes angular orientation sensor , motion sensor, sensor indicating change in angular orientation, rectilinear section parameter computer, coordinate cyclic change computer, present parameter computer, bearing-distance computer, initial data input unit, motion cycle storage unit, time mark sensor, reference point sensor, switchboard, control unit, indication unit and OR gate. Angular orientation change unit includes first switch, first subtracter and single pulse shaper. Rectilinear section parameter computer includes second switch, second storage unit and single pulse counter. Coordinate cyclic change computer includes sine-cosine sensor and first and second multipliers. Present coordinate change computer includes first and second storage units. Present coordinate computer includes first and second adders. Bearing-distance computer includes first and second determination units of magnetic azimuth, first and second range determination units, second, third, fourth and fifth subtracters. All components are interconnected by definite method. EFFECT: extended functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области навигационных приборов, позволяющих осуществлять пространственную ориентацию оператора либо иного подвижного объекта при его перемещении по любой поверхности, характеризующейся наличием горизонтального магнитного поля. The invention relates to the field of navigation instruments that allow spatial orientation of an operator or other moving object when moving on any surface characterized by the presence of a horizontal magnetic field.

Известно "Устройство для записи конфигурации земельных участков" [1], содержащее гироскоп, датчик пути, синусно-косинусное устройство, два арифметических устройства, блок выделения дискрет угла и перфоратор. В силу своего назначения и схемы построения это устройство имеет ограниченные функциональные возможности. It is known "Device for recording the configuration of land" [1], containing a gyroscope, a path sensor, a sine-cosine device, two arithmetic devices, a discrete angle selection unit and a perforator. Due to its purpose and construction scheme, this device has limited functionality.

Известно "Навигационное устройство" [2], основными составными частями которого являются датчик угловой ориентации, датчик перемещения, блок ввода начальных данных, вычислитель текущих координат, вычислитель азимут-дальность, устройство управления, коммутатор и блок индикации. Основным недостатком этого устройства также является ограниченность его функциональных возможностей, поскольку оно осуществляет только корректировку азимута и расстояния до заданной точки при движении оператора к цели строгонаправленными прямолинейными отрезками с постоянной скоростью. Known "Navigation device" [2], the main components of which are a sensor of angular orientation, a displacement sensor, an input data input unit, a current coordinate calculator, an azimuth-distance calculator, a control device, a switch, and an indication unit. The main disadvantage of this device is its limited functionality, since it only corrects the azimuth and distance to a given point when the operator moves to the target with strictly directed straight segments at a constant speed.

За прототип изобретения принято "Навигационное устройство" [3], основными составными частями которого являются датчик угловой ориентации, датчик перемещений, блок выявления изменений угловой ориентации, вычислитель параметров прямолинейных отрезков пути, вычислитель цикловых изменений координат, вычислитель изменения текущих координат, вычислитель текущих координат, вычислитель азимут-дальность, блок ввода исходных данных, блок памяти циклов перемещения, датчик меток времени, датчик контрольных точек, коммутатор, блок управления, блок индикации и элемент ИЛИ. For the prototype of the invention adopted "Navigation device" [3], the main components of which are a sensor of angular orientation, a displacement sensor, a unit for detecting changes in angular orientation, a calculator for parameters of straight path segments, a calculator for cyclic changes in coordinates, a calculator for changing current coordinates, a calculator for current coordinates, azimuth-range calculator, input data input block, displacement cycle memory block, time stamp sensor, control points sensor, switch, control unit, bl to display and the element OR.

При этом в состав блока выявления изменений угловой ориентации входят первый ключ, первый элемент памяти, первый вычитатель и формирователь одиночных импульсов, в состав вычислителя параметров прямолинейных отрезков пути - второй ключ, второй элемент памяти и счетчик единичных импульсов, в состав вычислителя цикловых изменений координат - синус-косинусный датчик, первый умножитель и второй умножитель, в состав вычислителя изменения текущих координат - первый накопитель и второй накопитель, в состав вычислителя текущих координат - первый сумматор и второй сумматор, в состав вычислителя азимут-дальность - первый определитель магнитного азимута, первый определитель удаленности, второй вычитатель, третий вычитатель, второй определитель магнитного азимута и второй определитель удаленности, при соответствующей схеме взаимного соединения перечисленных элементов между собой. At the same time, the block for detecting changes in angular orientation includes the first key, the first memory element, the first subtractor and the shaper of single pulses, the calculator of the parameters of the straight sections of the path - the second key, the second memory element and the counter of single pulses, the computer of the cyclic coordinate changes - sine-cosine sensor, the first multiplier and the second multiplier, the first accumulator and the second accumulator in the current coordinate change calculator, the first in the current coordinate calculator an adder and a second adder, a composition calculator azimuth-range - first determinant of the magnetic bearing, the first distance determiner, a second subtractor, the third subtracter, a second determinant of the magnetic bearing and the second determinant distance, with appropriate circuit interconnecting these elements with each other.

Несмотря на значительное количество различных функциональных возможностей в качестве основного недостатка устройства-прототипа следует отметить именно ограниченность его функциональных возможностей. Так, наряду с определением и индикацией в любой точке пути величины угла магнитного азимута и расстояния до начальной либо конечной точек маршрута, на практике весьма желательным является совместно с индикацией расстояния и указание направления на соответствующую точку относительно корпуса устройства. Указанная функция в устройстве-прототипе отсутствует. Despite a significant number of different functionalities, the main disadvantage of the prototype device is the limited nature of its functionality. So, along with the determination and indication at any point of the path of the magnitude of the magnetic azimuth angle and the distance to the start or end points of the route, in practice it is highly desirable, together with the indication of the distance, to indicate the direction to the corresponding point relative to the device body. The specified function in the prototype device is missing.

Целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей навигационного устройства, заключающееся в добавлении к функциональным возможностям устройства-прототипа способности указания направления на соответствующую - начальную или конечную точку маршрута совместно с индикацией величины расстояния до нее. The aim of the present invention is to expand the functionality of the navigation device, which consists in adding to the functionality of the prototype device the ability to indicate the direction to the corresponding start or end point of the route together with an indication of the distance to it.

Поставленная цель в заявляемом устройстве достигается благодаря дополнительному введению в состав вычислителя азимут-дальность четвертого и пятого вычитателей при соответствующей схеме соединения их с другими составными элементами. The goal in the inventive device is achieved due to the additional introduction of the azimuth-range of the fourth and fifth subtractors in the composition of the calculator with the appropriate connection scheme with other components.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием дополнительных элементов при соответствующем схемном решении. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized by the presence of additional elements with the appropriate circuit design. Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого устройства с другими аналогичными техническими решениями показывает, что наличие в подобных устройствах датчика угловой ориентации, датчика перемещений, блока ввода исходных данных, вычислителя текущих координат, вычислителя азимут-дальность, блока управления, коммутатора, блока индикации, блока выявления изменений угловой ориентации, вычислителя параметров прямолинейных отрезков пути, вычислителя цикловых изменений координат, вычислителя изменения текущих координат, блока памяти циклов перемещения, датчика меток времени, датчика контрольных точек и элемента ИЛИ, при этом в состав вычислителя азимут-расстояние входят первый и второй определители магнитного азимута, первый и второй определители удаленности и второй и третий вычитатели - известно. Однако благодаря дополнительному введению в состав вычислителя азимут-дальность четвертого и пятого вычитателей при соответствующей схеме соединения их с другими составными элементами появляются новые свойства заявляемого устройства, проявляющиеся в расширении его функциональных возможностей. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed device with other similar technical solutions shows that the presence of an angular orientation sensor, a displacement sensor, an input data input unit, a current coordinate calculator, an azimuth-range calculator, a control unit, a switch, an indication unit, an angular orientation change detection unit, calculator of parameters of straight sections of a path, calculator of cyclic changes in coordinates, calculator of changes in current coordinates, memory block of motion cycles, sensor etok time sensor control points and OR, wherein in the azimuth calculating the distance comprises the first and second determinants of the magnetic bearing, the first and second determinants of the distance and the second and third subtracters - known. However, due to the additional introduction of the azimuth-range of the fourth and fifth subtractors into the composition of the calculator, with the corresponding connection scheme with other components, new properties of the claimed device appear, which are manifested in the expansion of its functionality. This allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого навигационного устройства, на которой обозначены:
1 - датчик угловой ориентации;
2 - датчик перемещений;
3 - блок выявления изменений угловой ориентации;
4 - вычислитель параметров прямолинейных отрезков пути;
5 - вычислитель цикловых изменений координат;
6 - вычислитель изменения текущих координат;
7 - вычислитель текущих координат;
8 - вычислитель азимут-дальность;
9 - блок ввода исходных данных;
10 - блок памяти циклов перемещения;
11 - датчик меток времени;
12 - датчик контрольных точек;
13 - коммутатор;
14 - блок управления;
15 - блок индикации;
16 - элемент ИЛИ.
The drawing shows a structural diagram of the proposed navigation device, which indicates:
1 - sensor angular orientation;
2 - displacement sensor;
3 - block detect changes in angular orientation;
4 - calculator parameters straight sections of the path;
5 - calculator of cyclic changes in coordinates;
6 - calculator changes the current coordinates;
7 - calculator of current coordinates;
8 - calculator azimuth-range;
9 - input data input unit;
10 - block memory cycles of movement;
11 - time stamp sensor;
12 - sensor control points;
13 - switch;
14 - control unit;
15 - display unit;
16 is an OR element.

Составные части навигационного устройства содержат в своем составе следующие элементы:
17 - первый ключ;
18 - первый элемент памяти;
19 - первый вычитатель;
20 - формирователь одиночных импульсов;
21 - второй ключ;
22 - второй элемент памяти;
23 - счетчик единичных импульсов;
24 - синус-косинусный датчик;
25 - первый умножитель;
26 - второй умножитель;
27 - первый накопитель;
28 - второй накопитель;
29 - первый сумматор;
30 - второй сумматор;
31 - первый определитель магнитного азимута;
32 - первый определитель удаленности;
33 - второй вычитатель;
34 - третий вычитатель;
35 - второй определитель магнитного азимута;
36 - второй определитель удаленности;
37 - четвертый вычитатель;
38 - пятый вычитатель.
The components of the navigation device contain the following elements:
17 - the first key;
18 - the first element of memory;
19 - the first subtractor;
20 - shaper of single pulses;
21 - the second key;
22 - the second element of memory;
23 - counter single pulses;
24 - sine-cosine sensor;
25 - the first multiplier;
26 - the second multiplier;
27 - the first drive;
28 - the second drive;
29 - the first adder;
30 - second adder;
31 - the first determinant of magnetic azimuth;
32 - the first determinant of remoteness;
33 - the second subtractor;
34 - third subtractor;
35 - the second determinant of magnetic azimuth;
36 - the second determinant of remoteness;
37 - fourth subtractor;
38 is the fifth subtractor.

Используемые составные части устройства и их элементы характеризуются следующими особенностями построения и функциональными возможностями. Used components of the device and their elements are characterized by the following construction features and functionality.

Датчик угловой ориентации 1 имеет один выход. Его назначением являются постоянное отслеживание величины угла расположения горизонтальной оси корпуса навигационного устройства относительно магнитного поля Земной поверхности и выдача на выход сигнала, содержащего информацию о величине этого угла. The angle sensor 1 has one output. Its purpose is to constantly monitor the angle of the horizontal axis of the navigation device’s body relative to the magnetic field of the Earth’s surface and to output a signal containing information about the value of this angle.

Датчик 2 перемещений имеет один выход. Его назначением является выдача на выход электрических импульсов, появляющихся по мере перемещения навигационного устройства в прямом направлении на единицу длины, например на один шаг, на один метр и т.п. The displacement sensor 2 has one output. Its purpose is to output electrical impulses that appear as the navigation device moves in the forward direction per unit length, for example, one step, one meter, etc.

Блок 3 выявления изменений угловой ориентации имеет один вход и один выход и содержит в своем составе первый ключ 17, первый элемент 18 памяти, первый вычитатель 19 и формирователь 20 одиночных импульсов. Block 3 detecting changes in angular orientation has one input and one output and contains the first key 17, the first memory element 18, the first subtractor 19 and the single pulse shaper 20.

Первый ключ 17 имеет два входа и один выход. Постоянно поступающий на его первый вход электрический сигнал кратковременно появляется на выходе только в момент поступления на второй вход управляющего импульса. The first key 17 has two inputs and one output. Constantly arriving at its first input, an electrical signal briefly appears at the output only at the moment of receipt of a control pulse at the second input.

Первый элемент 18 памяти имеет один вход и один выход. Информация, поступающая на его вход в виде кратковременного электрического сигнала, запоминается в нем и выдается на выход все время, пока на его вход не поступит следующий сигнал, заменяющий собой предыдущий. The first memory element 18 has one input and one output. The information received at its input in the form of a short-term electrical signal is stored in it and issued to the output all the time until its next signal arrives at its input, replacing the previous one.

Первый вычитатель 19 имеет два входа и один выход. Он осуществляет вычитание друг из друга сигналов, поступающих на его входы, и выдачу их разницы на выход. The first subtractor 19 has two inputs and one output. He carries out the subtraction from each other of the signals arriving at his inputs, and the issuance of their difference to the output.

Формирователь 20 одиночных импульсов имеет один вход и один выход. При превышении величины входного сигнала определенного значения на его выходе появляется одиночный импульс. Single pulse shaper 20 has one input and one output. If the input signal exceeds a certain value, a single pulse appears at its output.

Элементы, образующие блок 3 выявления изменений угловой ориентации, соединены между собой следующим образом. Первый вход первого ключа 17, являясь входом блока 3 выявления изменений угловой ориентации, соединен со вторым входом первого вычитателя 19. Выход первого ключа 17 соединен со входом первого элемента памяти 18, выход которого соединен с первым входом первого вычитателя 19, выход которого соединен со входом формирователя 20 одиночных импульсов, выход которого соединен со вторым входом первого ключа 17, являясь при этом выходом блока 3 выявления изменений угловой ориентации. The elements forming the block 3 detect changes in angular orientation are interconnected as follows. The first input of the first key 17, being the input of the angular orientation detecting unit 3, is connected to the second input of the first subtractor 19. The output of the first key 17 is connected to the input of the first memory element 18, the output of which is connected to the first input of the first subtractor 19, the output of which is connected to the input shaper 20 single pulses, the output of which is connected to the second input of the first key 17, while being the output of the block 3 detect changes in angular orientation.

Вычислитель 4 параметров прямолинейных отрезков пути, имея три входа и два выхода, содержит в своем составе второй ключ 21, второй элемент 22 памяти и счетчик 23 единичных импульсов. The computer 4 parameters of the straight sections of the path, having three inputs and two outputs, contains a second key 21, a second memory element 22 and a counter 23 unit pulses.

Второй ключ 21 имеет два входа и один выход. Поступающая на его первый вход информация в виде определенного электрического сигнала кратковременно появляется на его выходе только в момент поступления на его второй вход управляющего импульса. The second key 21 has two inputs and one output. Information arriving at its first input in the form of a specific electric signal appears briefly at its output only at the moment of receipt of a control pulse at its second input.

Второй элемент 22 памяти имеет два входа и один выход. Информация, поступающая на него по первому входу в виде кратковременного электрического сигнала, запоминается и хранится до момента поступления управляющего импульса по второму входу, в этот момент хранимая информация считывается и поступает на выход, а информация, поступающая при этом по первому входу, - запоминается. The second memory element 22 has two inputs and one output. The information received at it at the first input in the form of a short-term electrical signal is stored and stored until a control pulse arrives at the second input, at that moment the stored information is read and fed to the output, and the information received at the same time at the first input is stored.

Счетчик 23 единичных импульсов имеет два входа и один выход. В промежутках между моментами поступления на его второй вход управляющих импульсов он осуществляет подсчет количества импульсов, поступающих по первому входу. При каждом очередном поступлении на его второй вход управляющего импульса происходят выдача на выход сигнала, содержащего информацию о количестве поступивших в течение последнего цикла импульсов, обнуление счетчика и начало подсчета количества импульсов очередного цикла. The counter 23 single pulses has two inputs and one output. In the intervals between the moments of receipt of control pulses at its second input, it calculates the number of pulses arriving at the first input. Each time a control pulse is received at its second input, a signal is output that contains information about the number of pulses received during the last cycle, zeroing the counter, and the start of counting the number of pulses of the next cycle.

Элементы, образующие вычислитель 4 параметров прямолинейных отрезков пути, соединены между собой следующим образом. Первый вход вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути является первым входом второго ключа 21, второй вход - первым входом счетчика 23 единичных импульсов, а третий вход - соединенными между собой вторыми входами второго ключа 21, второго элемента 22 памяти и счетчика 23 единичных импульсов. Выход второго ключа 21 соединен с первым входом второго элемента 22 памяти. Выходы второго элемекта 22 памяти и счетчика 23 единичных импульсов являются соответственно первым и вторым выходами вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути. The elements forming the calculator 4 parameters of straight sections of the path are interconnected as follows. The first input of the calculator 4 parameters of the straight sections of the path is the first input of the second key 21, the second input is the first input of the counter 23 single pulses, and the third input is interconnected by the second inputs of the second key 21, the second memory element 22 and the counter 23 single pulses. The output of the second key 21 is connected to the first input of the second memory element 22. The outputs of the second memory element 22 and the counter 23 unit pulses are respectively the first and second outputs of the calculator 4 parameters of straight sections of the path.

Вычислитель 5 цикловых изменений координат имеет два входа и один выход и содержит в своем составе синус-косинусный датчик 24, первый умножитель 25 и второй умножитель 26. The transmitter 5 cyclic changes in coordinates has two inputs and one output and contains a sine-cosine sensor 24, a first multiplier 25 and a second multiplier 26.

Синус-косинусный датчик 24 имеет один вход и два выхода. На основании информации о величине угла, поступающей на его вход в виде определенного кратковременного электрического сигнала, синус-косинусный датчик 24 выдает по первому выходу величину косинуса, а по второму выходу - величину синуса этого угла. The sine cosine sensor 24 has one input and two outputs. Based on the information about the magnitude of the angle supplied to its input in the form of a certain short-term electrical signal, the sine-cosine sensor 24 gives the cosine value at the first output, and the sine value of this angle at the second output.

Первый 25 и второй 26 умножители имеют по два входа и одному выходу. Каждый из умножителей (25 и 26) осуществляет перемножение величин, выражаемых сигналами, поступающими по их двум входам, и выдачу полученного произведения на выход. The first 25 and second 26 multipliers have two inputs and one output. Each of the multipliers (25 and 26) multiplies the quantities expressed by the signals arriving at their two inputs, and outputs the resulting product to the output.

Элементы, образующие вычислитель 5 цикловых изменений координат, соединены между собой следующим образом. Первый вход вычислителя 5 цикловых изменений координат является входом синус-косинусного датчика 24, а второй вход - соединенными между собой вторыми входами первого 25 и второго 26 умножителей. Первый выход синус-косинусного датчика 24 соединен с первым входом первого умножителя 25, а второй выход - с первым входом второго умножителя 26. Объединение между собой выходов первого 25 и второго 26 умножителей является выходом вычислителя 5 цикловых изменений координат. The elements forming the calculator 5 cyclic changes in the coordinates are interconnected as follows. The first input of the transmitter 5 cyclic changes in the coordinates is the input of the sine-cosine sensor 24, and the second input is connected by the second inputs of the first 25 and second 26 multipliers. The first output of the sine-cosine sensor 24 is connected to the first input of the first multiplier 25, and the second output is connected to the first input of the second multiplier 26. The combination of the outputs of the first 25 and second 26 multipliers is the output of the transmitter 5 cyclic coordinate changes.

Вычислитель 6 изменения текущих координат имеет один вход и один выход и содержит в своем составе первый накопитель 27 и второй накопитель 28. Каждый из накопителей (27 и 28) имеет по одному входу и одному выходу, и функциональной задачей каждого из них является, начиная с момента обнуления (обнуляющие входы на фиг.1 не показаны), суммирование величин, выражаемых поступающими на их входы в произвольные моменты времени сигналами, и выдача полученной величины суммы на выход. The calculator 6 changes the current coordinates has one input and one output and contains a first drive 27 and a second drive 28. Each of the drives (27 and 28) has one input and one output, and the functional task of each of them is, starting with the moment of zeroing (the zeroing inputs are not shown in Fig. 1), the summation of the values expressed by the signals arriving at their inputs at arbitrary points in time, and the output of the obtained amount to the output.

Вход вычислителя 6 изменения текущих координат представляет собой объединение двух сигналов, первый из которых поступает на вход первого накопителя 27, а второй - на вход второго накопителя 28. Объединение выходов первого 27 и второго 28 накопителей представляет собой выход вычислителя 6 изменения текущих координат. The input of the calculator 6 changing the current coordinates is a combination of two signals, the first of which is input to the first drive 27, and the second to the input of the second drive 28. The combination of the outputs of the first 27 and second 28 drives is the output of the calculator 6 changing the current coordinates.

Вычислитель 7 текущих координат имеет два входа и один выход и содержит в своем составе первый сумматор 29 и второй сумматор 30. Каждый из сумматоров (29 и 30) имеет по два входа и одному выходу. Функциональной задачей каждого сумматора является суммирование величин, выражаемых сигналами, поступившими в начальный момент времени на их первые входы, с сигналами, поступающими в произвольные моменты времени на их вторые входы, и выдача полученной величины суммы на выход. The calculator 7 of the current coordinates has two inputs and one output and comprises a first adder 29 and a second adder 30. Each of the adders (29 and 30) has two inputs and one output. The functional task of each adder is the summation of the values expressed by the signals received at the initial instant of time on their first inputs, with the signals arriving at arbitrary times on their second inputs, and the output of the resulting amount to the output.

Первый вход вычислителя 7 текущих координат представляет собой объединение двух сигналов, первый из которых поступает на первый вход первого сумматора 29, а второй - на первый вход второго сумматора 30. The first input of the calculator 7 of the current coordinates is a combination of two signals, the first of which goes to the first input of the first adder 29, and the second to the first input of the second adder 30.

Второй вход вычислителя 7 текущих координат представляет собой также объединение двух сигналов, первый из которых поступает на второй вход первого сумматора 29, а второй - на второй вход второго сумматора 30. The second input of the calculator 7 of the current coordinates is also a combination of two signals, the first of which is fed to the second input of the first adder 29, and the second to the second input of the second adder 30.

Объединение выходов первого 29 и второго 30 сумматоров представляет собой выход вычислителя 7 текущих координат. The combination of the outputs of the first 29 and second 30 adders is the output of the calculator 7 current coordinates.

Вычислитель 8 азимут-дальность имеет четыре входа и четыре выхода и содержит в своем составе первый определитель 31 магнитного азимута, первый определитель 32 удаленности, второй вычитатель 33, третий вычитатель 34, второй определитель 35 магнитного азимута, второй определитель 36 удаленности, четвертый вычитатель 37 и пятый вычитатель 38. The azimuth-range calculator 8 has four inputs and four outputs and comprises a first magnetic azimuth determiner 31, a first remoteness determiner 32, a second subtractor 33, a third subtractor 34, a second magnetic azimuth determinant 35, a second remoteness determiner 36, and a fourth subtractor 37 and fifth subtractor 38.

Каждый из вычитателей (33, 34, 37 и 38) имеет по два входа и одному выходу. Их задачей является вычитание из величины сигнала, поступающего по первому входу, величины сигнала, поступающего по второму входу, и выдача их разницы на выход. Each of the subtractors (33, 34, 37, and 38) has two inputs and one output. Their task is to subtract from the magnitude of the signal arriving at the first input, the magnitude of the signal arriving at the second input, and issuing their difference to the output.

Каждый из определителей (31 и 35) магнитного азимута имеет по два входа и одному выходу. Их функциональной задачей является вычисление величины угла α магнитного азимута согласно выражению:

Figure 00000002

где Х - значение сигнала, поступившего по первому входу;
Y - значение сигнала, поступившего по второму входу;
Φ - слагаемое, учитывающее направленность вычисляемого угла магнитного азимута и составляющее для первого определителя 31 магнитного азимута величину Φ31 = 180°, а для второго определителя 35 магнитного азимута Φ35 = 0°, и выдача полученного значения α на выход.Each of the determinants (31 and 35) of the magnetic azimuth has two inputs and one output. Their functional task is to calculate the angle α of the magnetic azimuth according to the expression:
Figure 00000002

where X is the value of the signal received at the first input;
Y is the value of the signal received at the second input;
Φ is a term that takes into account the direction of the calculated magnetic azimuth angle and amounts to Φ 31 = 180 ° for the first magnetic azimuth determiner 31, and Φ 35 = 0 ° for the second magnetic azimuth determinant 35, and outputs the obtained value of α to the output.

Каждый из определителей удаленности (32 и 36) имеет по два входа и одному выходу. Их задачей является вычисление расстояния L между двумя точками на плоскости согласно выражению:

Figure 00000003

где Х - значение сигнала, поступившего по первому входу;
Y - значение сигнала, поступившего по второму входу,
и выдача полученного значения L на выход.Each of the remoteness determinants (32 and 36) has two inputs and one output. Their task is to calculate the distance L between two points on the plane according to the expression:
Figure 00000003

where X is the value of the signal received at the first input;
Y is the value of the signal received at the second input,
and outputting the obtained value of L to the output.

Элементы, образующие вычислитель 8 азимут-дальность, соединены между собой следующим образом. The elements forming the azimuth-range calculator 8 are interconnected as follows.

Первый вход вычислителя 8 азимут-дальность представляет собой объединение двух сигналов, первый из которых поступает на первый вход второго вычитателя 33, а второй - на первый вход третьего вычитателя 34. The first input of the calculator 8 azimuth-range is a combination of two signals, the first of which goes to the first input of the second subtractor 33, and the second to the first input of the third subtractor 34.

Второй вход вычислителя 3 азимут-дальность представляет собой объединение двух сигналов, первый из которых поступает на соединенные между собой первые входы первого определителя 31 магнитного азимута и первого определителя 32 удаленности, а второй - на соединенные между собой вторые входы первого определителя 31 магнитного азимута и первого определителя 32 удаленности. The second input of the azimuth-range calculator 3 is a combination of two signals, the first of which goes to the first inputs of the first magnetic azimuth determiner 31 and the first remoteness determiner 32 connected to each other, and the second to the second inputs of the first magnetic azimuth determiner 31 and the first interconnected determinant 32 remoteness.

Третий вход вычислителя 8 азимут-дальность представляет собой объединение двух сигналов, первый из которых поступает на второй вход второго вычитателя 33, а второй - на второй вход третьего вычитателя 34. The third input of the calculator 8 azimuth-range is a combination of two signals, the first of which goes to the second input of the second subtractor 33, and the second to the second input of the third subtractor 34.

Четвертый вход вычислителя 8 азимут-дальность образует соединенные между собой вторые входы четвертого 37 и пятого 38 вычитателей. The fourth input of the transmitter 8 azimuth-range forms interconnected second inputs of the fourth 37 and fifth 38 subtracters.

Выход второго вычитателя 33 соединен с первыми входами второго определителя 35 магнитного азимута и второго определителя 36 удаленности. The output of the second subtractor 33 is connected to the first inputs of the second determinant 35 of the magnetic azimuth and the second determinant 36 of the distance.

Выход третьего вычитателя 34 соединен со вторыми входами второго определителя 35 магнитного азимута и второго определителя 36 удаленности. The output of the third subtractor 34 is connected to the second inputs of the second determinant 35 of the magnetic azimuth and the second determinant 36 of the distance.

Выход первого определителя 31 магнитного азимута соединен с первым входом четвертого вычитателя 37. The output of the first magnetic azimuth determiner 31 is connected to the first input of the fourth subtractor 37.

Выход второго определителя 35 магнитного азимута соединен с первым входом пятого вычитателя 38. The output of the second magnetic azimuth determinant 35 is connected to the first input of the fifth subtractor 38.

Объединенные между собой выходы первого определителя 31 магнитного азимута и первого определителя 32 удаленности являются первым выходом вычислителя 8 азимут-дальность. The interconnected outputs of the first magnetic azimuth determiner 31 and the first remoteness determiner 32 are the first output of the azimuth-range calculator 8.

Объединенные между собой выходы второго определителя 35 магнитного азимута и второго определителя 36 удаленности являются вторым выходом вычислителя 8 азимут-дальность. The interconnected outputs of the second magnetic azimuth determiner 35 and the second distance determinant 36 are the second output of the azimuth-range calculator 8.

Объединенные между собой выходы четвертого вычитателя 37 и первого определителя 32 удаленности являются третьим выходом вычислителя 8 азимут-дальность. The combined outputs of the fourth subtractor 37 and the first determinant 32 of the distance are the third output of the calculator 8 azimuth-range.

Объединенные между собой выходы пятого вычитателя 38 и второго определителя 36 удаленности являются четвертым выходом вычислителя 8 азимут-дальность. The combined outputs of the fifth subtractor 38 and the second determinant 36 of the distance are the fourth output of the calculator 8 azimuth-range.

Блок 9 ввода исходных данных имеет два выхода, первый из которых предназначен для выдачи координат начальной точки, а второй - координат конечной точки движения. The input data input block 9 has two outputs, the first of which is intended to provide the coordinates of the starting point, and the second - the coordinates of the final point of movement.

Блок памяти 10 имеет четыре входа и один выход. Первый вход предназначен для приема значений циклового изменения координат, второй - меток времени, третий - указаний на прохождение контрольных точек по маршруту движения, а четвертый - указаний о начале и окончании выделяемых отрезков пути. The memory unit 10 has four inputs and one output. The first input is designed to receive the values of the cyclic change of coordinates, the second - time stamps, the third - directions for passing control points along the route of movement, and the fourth - directions about the beginning and end of the selected sections of the path.

Датчик 11 меток времени имеет один выход. Его назначением является выдача на выход электрических сигналов через определенные промежутки времени, устанавливаемые оператором. The time stamp sensor 11 has one output. Its purpose is to issue electrical signals to the output at certain intervals set by the operator.

Датчик 12 контрольных точек имеет один выход. Его назначением является выдача на выход электрических сигналов по командам оператора, например при нажатии им определенной кнопки. The sensor 12 of the control points has one output. Its purpose is to output electrical signals at the operator’s commands, for example, when they press a specific button.

Коммутатор 13 имеет шесть информационных входов, один управляющий вход и два выхода. Его задачей является соединение согласно командам управления, поступающим по управляющему входу, указанного информационного входа с указанным выходом. The switch 13 has six information inputs, one control input and two outputs. Its task is to connect, according to the control commands received by the control input, the specified information input with the specified output.

Блок 14 управления имеет два выхода. Его назначением является формирование и выдача по первому выходу задаваемых оператором сигналов управления коммутатором на выполнение той или иной коммутации, а по второму выходу - сигналов о начале и окончании отрезков пути, характеризующихся определенными особенностями, и указаний этих особенностей. The control unit 14 has two outputs. Its purpose is to generate and issue on the first output the switch control signals set by the operator to perform one or another switching, and on the second output - signals about the beginning and end of the path segments, characterized by certain features, and indications of these features.

Блок 15 индикации имеет один вход. Он предназначен для наглядного отображения поступающей на него информации. The display unit 15 has one input. It is intended for visual display of information received on it.

Составные части, образующие предлагаемое навигационное устройство, соединены между собой следующим образом. The components forming the proposed navigation device are interconnected as follows.

Выход датчика 1 угловой ориентации соединен со входом блока 3 выявления изменений угловой ориентации, с первым входом вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути и с четвертым входом вычислителя 8 азимут-дальность. The output of the sensor 1 of the angular orientation is connected to the input of the block 3 for detecting changes in the angular orientation, with the first input of the calculator 4 parameters of straight sections of the path and with the fourth input of the calculator 8 azimuth-range.

Выход датчика 2 перемещений соединен со вторым входом вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути. The output of the displacement sensor 2 is connected to the second input of the calculator 4 parameters of straight sections of the path.

Выход блока 3 выявления изменений угловой ориентации соединен с первым входом элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с третьим входом вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути. The output of the block 3 for detecting changes in angular orientation is connected to the first input of the OR element 16, the output of which is connected to the third input of the calculator 4 parameters of straight sections of the path.

Первый и второй выходы вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути соединены соответственно с первым и вторым входами вычислителя 5 цикловых изменений координат. The first and second outputs of the calculator 4 parameters of straight sections of the path are connected respectively with the first and second inputs of the calculator 5 cyclic changes in coordinates.

Выход вычислителя 5 цикловых изменений координат соединен со входом вычислителя 6 изменения текущих координат и с первым входом блока памяти 10 циклов перемещения. The output of the calculator 5 cyclic changes in coordinates is connected to the input of the calculator 6 changes the current coordinates and with the first input of the memory unit 10 cycles of movement.

Выход вычислителя 6 изменения текущих координат соединен со вторым входом вычислителя 7 текущих координат и со вторым входом вычислителя 8 азимут-дальность. The output of the calculator 6 changes the current coordinates is connected to the second input of the calculator 7 of the current coordinates and with the second input of the calculator 8 azimuth-range.

Выход вычислителя 7 текущих координат соединен с третьим входом вычислителя 8 азимут-дальность и с третьим входом коммутатора 13. The output of the calculator 7 of the current coordinates is connected to the third input of the calculator 8 azimuth-range and to the third input of the switch 13.

Первый, второй, третий и четвертый выходы вычислителя 8 азимут-дальность соединены соответственно с первым, вторым, пятым и шестым информационными входами коммутатора 13. The first, second, third and fourth outputs of the calculator 8 azimuth-range are connected respectively with the first, second, fifth and sixth information inputs of the switch 13.

Первый и второй выходы блока 9 ввода исходных данных соединены соответственно с первым входом вычислителя 7 текущих координат и с первым входом вычислителя 8 азимут-дальность. The first and second outputs of the input data input unit 9 are connected respectively to the first input of the calculator 7 of the current coordinates and the first input of the calculator 8 azimuth-range.

Выход блока 10 памяти циклов перемещения соединен с четвертым входом коммутатора 13. The output of the block 10 memory cycles of movement is connected to the fourth input of the switch 13.

Выход датчика 11 меток времени, выход датчика 12 контрольных точек и второй выход блока 14 управления соединены соответственно со вторыми, третьими и четвертыми входами блока 10 памяти циклов перемещения и элемента ИЛИ 16. The output of the sensor 11 time stamps, the output of the sensor 12 control points and the second output of the control unit 14 are connected respectively to the second, third and fourth inputs of the block 10 of the memory of the cycles of movement and the element OR 16.

Первый выход блока управления 14 соединен с управляющим входом коммутатора 13. The first output of the control unit 14 is connected to the control input of the switch 13.

Первый выход коммутатора 13 соединен со входом блока индикации 15. The first output of the switch 13 is connected to the input of the display unit 15.

Второй выход 39 коммутатора 13 предназначен для подключения ко входам соответствующих внешних устройств. The second output 39 of the switch 13 is designed to connect to the inputs of the corresponding external devices.

Работает навигационное устройство следующим образом. The navigation device operates as follows.

Перед началом его использования по команде, вводимой оператором, обнуляются счетчик (23) единичных импульсов, все накопители (27 и 28), сумматоры (29 и 30) и элементы памяти (18 и 22) устройства (цепи передачи сигналов обнуления на фиг.1 не показаны). При этом автоматически происходит следующее. Before starting to use it, by the command entered by the operator, the counter (23) of single pulses, all drives (27 and 28), adders (29 and 30) and memory elements (18 and 22) of the device (zero signal transmission chain in figure 1 are reset) not shown). The following automatically happens.

В момент времени, непосредственно следующий за обнулением наряду с другими и первого элемента 18 памяти блока 3 выявления изменений угловой ориентации, сигнал с выхода датчика 1 угловой ориентации, содержащий информацию о величине угла магнитного азимута направления расположения корпуса навигационного устройства, поступая на второй вход первого вычитателя 19, проходит через него без изменений и поступает на вход формирователя 20 одиночных импульсов, вызывая тем самым его срабатывание. Импульсный сигнал, сформированный формирователем 20 одиночных импульсов, поступает на второй вход первого ключа 17, а с выхода блока 3 выявления изменений угловой ориентации, пройдя через элемент ИЛИ 16, поступает через третий вход вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути на вторые входы его второго ключа 21, второго элемента 22 памяти и счетчика 23 единичных импульсов. At the time immediately following the zeroing, along with the others, of the first memory element 18 of the block 3 for detecting changes in the angular orientation, a signal from the output of the angular orientation sensor 1 containing information on the magnitude of the magnetic azimuth of the navigation direction of the navigation device’s housing, arriving at the second input of the first subtractor 19, passes through it without changes and enters the input of the shaper 20 of single pulses, thereby causing its operation. The pulse signal generated by the shaper 20 of single pulses is fed to the second input of the first key 17, and from the output of block 3 for detecting changes in angular orientation, passing through the OR element 16, it passes through the third input of the calculator 4 parameters of straight sections of the path to the second inputs of its second key 21 , the second memory element 22 and the counter 23 single pulses.

В результате происходит следующее. As a result, the following occurs.

Первый ключ 17 кратковременно открывается и пропускает постоянно поступающий на его первый вход сигнал с выхода датчика 1 угловой ориентации на вход первого элемента 18 памяти, где этот сигнал запоминается и начинает постоянно поступать на первый вход первого вычитателя 19. Сигналы, поступающие на оба входа первого вычитателя 19, оказываются одинаковыми, и выходной сигнал на его выходе, а следовательно, и сигналы на входе и выходе формирователя 20 одиночных импульсов становятся равными нулю. The first key 17 briefly opens and passes a signal that constantly arrives at its first input from the output of the sensor 1 of the angular orientation to the input of the first memory element 18, where this signal is stored and begins to constantly arrive at the first input of the first subtractor 19. Signals received at both inputs of the first subtractor 19 turn out to be the same, and the output signal at its output, and therefore the signals at the input and output of the single pulse shaper 20, become equal to zero.

Импульсным сигналом, поступившим на второй вход второго ключа 21, осуществляется его кратковременное открытие и пропускание сигнала с выхода датчика 1 угловой ориентации на первый вход второго элемента 22 памяти. The pulse signal received at the second input of the second key 21, it is briefly opened and the signal is transmitted from the output of the sensor 1 of the angular orientation to the first input of the second memory element 22.

Импульсным сигналом, поступившим на второй вход второго элемента 22 памяти, осуществляется подтверждение его обнуления и запись с последующим хранением сигнала, поступившего в этот момент времени по первому входу с выхода второго ключа 21. The pulse signal received at the second input of the second memory element 22, confirms its zeroing and recording, followed by storage of the signal received at this point in time at the first input from the output of the second key 21.

Импульсным сигналом, поступившим на второй вход счетчика 23 одиночных импульсов, осуществляется подтверждение его обнуления и перевод в положение готовности к приему поступления по первому входу импульсных посылок с подсчетом их количества. The pulse signal received at the second input of the counter 23 single pulses, confirms its zeroing and translates into a ready position to receive the receipt of the first input of the pulse parcels with the calculation of their number.

Поскольку на обоих выходах вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути появились нулевые сигналы, никаких изменений в состоянии последующих составных частей устройства не происходит. Since zero signals appeared on both outputs of the computer 4 parameters of straight sections of the path, no changes in the state of subsequent components of the device occurs.

Затем по команде оператора с помощью блока 9 ввода исходных данных посредством его первого выхода записываются в первый 29 и второй 30 сумматоры через их первые входы значения координат начальной точки движения, соответственно Хо и Yo, a посредством второго выхода через первые входы второго 33 и третьего 34 вычитателей - соответственно координаты Хк и Yк конечной точки. Then, at the operator’s command, using the input data input unit 9, the first 29 and second 30 adders are written to the first 29 and second 30 adders through their first inputs, the coordinates of the initial point of movement, respectively, Ho and Yo, and through the second output through the first inputs of the second 33 and third 34 subtractors - respectively, the coordinates of Xk and Yk of the end point.

В случае, если оператор, а вместе с ним и навигационное устройство совершит поворот в какую-либо сторону, не сходя с места, то изменившийся сигнал с выхода датчика 1 угловой ориентации, поступив через вход блока 3 выявления изменения угловой ориентации на второй вход первого вычитателя 19, в сочетании с поступлением на первый вход первого вычитателя 19 с выхода первого элемента 18 памяти сигнала, содержащего информацию о величине прежнего угла магнитного азимута, а следовательно, и отличающегося от сигнала, поступающего по второму входу, обусловит появление выходного сигнала на выходе первого вычитателя 19, который, поступая на вход формирователя 20 одиночных импульсов, вызовет его срабатывание. If the operator, and with it the navigation device, makes a turn in one direction, without leaving the place, then the changed signal from the output of the sensor 1 of the angular orientation arriving through the input of the block 3 detecting changes in the angular orientation to the second input of the first subtractor 19, in combination with the input to the first input of the first subtractor 19 from the output of the first element 18 of the memory signal, containing information about the magnitude of the previous angle of magnetic azimuth, and therefore different from the signal received at the second input, vit output signal appearance at the output of the first subtracter 19 which, acting on the input of the single pulse 20 to cause its activation.

Выходной импульс с выхода формирователя 20 одиночных импульсов, аналогично описанному выше, поступает на второй вход первого ключа 17, благодаря чему в первый элемент памяти 18 запишется сигнал с информацией о новой величине угла магнитного азимута и сигнал на выходе первого вычитателя 19 вновь станет нулевым, а также на вторые входы второго ключа 21, второго элемента 22 памяти и счетчика 23 одиночных импульсов вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути, в результате чего во втором элементе 22 памяти запишется величина нового угла магнитного азимута. The output pulse from the output of the shaper 20 of single pulses, similar to that described above, is fed to the second input of the first key 17, so that a signal with information about the new magnetic azimuth angle is written to the first memory element 18 and the signal at the output of the first subtractor 19 again becomes zero, and also to the second inputs of the second key 21, the second memory element 22 and the single pulse counter 23 of the calculator 4 parameters of the straight sections of the path, as a result of which the magnitude of the new angle deleterious azimuth.

Сигнал, содержащий информацию о величине старого угла магнитного азимута, поступивший при этом с выхода второго элемента 22 памяти на первый вход вычислителя 5 цикловых изменений координат, также не вызовет никаких изменений в состоянии последующих составных частей устройства, поскольку сигнал со второго выхода вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков, а именно с выхода счетчика 23 одиночных импульсов, при этом будет нулевым. A signal containing information about the magnitude of the old magnetic azimuth angle, received from the output of the second memory element 22 to the first input of the calculator 5 cyclic changes in coordinates, will also not cause any changes in the state of the subsequent components of the device, since the signal from the second output of the calculator 4 linear parameters segments, namely from the output of the counter 23 single pulses, while it will be zero.

В случае, если оператор начнет движение, с выхода датчика 2 перемещений начнут поступать импульсы, частота появления которых прямо пропорциональна скорости перемещения. Эти импульсы поступают на первый вход счетчика 23 единичных импульсов, где будет осуществляться подсчет их количества, представляющего собой величину протяженности пройденного пути. If the operator starts moving, pulses will begin to arrive from the output of the 2 motion sensor, the frequency of occurrence of which is directly proportional to the speed of movement. These pulses are fed to the first input of the counter 23 single pulses, where they will be counted by their number, which is the magnitude of the distance traveled.

Такое состояние будет сохраняться до первого (очередного) изменения направления движения. This state will remain until the first (next) change of direction.

В точке изменения направления движения согласно описанному выше алгоритму работы блока 3 выявления изменений угловой ориентации его выходной сигнал, поступив по третьему входу на вычислитель 4 параметров прямолинейных отрезков пути, осуществит считывание со второго элемента 22 памяти значение величины угла магнитного азимута пройденного прямолинейного отрезка пути, а с выхода счетчика 23 единичных импульсов - величину его протяженности, и поступление этих величин соответственно по первому и второму входам на вычислитель 5 цикловых изменений координат. Блок 3 выявления изменений угловой ориентации и вычислитель 4 параметров прямолинейных отрезков пути продолжат свой работу при новом значении угла магнитного азимута, т.е. в блоке 3 будет отслеживаться последующее изменение угла магнитного азимута направления движения, а в вычислителе 4 параметров прямолинейных отрезков пути будет вестись подсчет количества импульсов, соответствующего протяженности прямолинейного движения при хранимой во втором элементе 22 памяти величине текущего угла магнитного азимута. At the point of changing the direction of movement according to the above algorithm of the unit 3 for detecting changes in the angular orientation, its output signal, having received at the third input to the calculator 4 parameters of straight sections of the path, reads from the second memory element 22 the value of the magnetic azimuth angle of the traveled straight section of the path, and from the output of the counter 23 single pulses - the magnitude of its length, and the receipt of these values, respectively, at the first and second inputs to the calculator 5 cyclic measurements eny coordinates. Block 3 for detecting changes in angular orientation and calculator 4 parameters of straight sections of the path will continue to work with a new value of the angle of magnetic azimuth, i.e. in block 3, the subsequent change in the angle of the magnetic azimuth of the direction of motion will be monitored, and in the calculator 4 parameters of the straight sections of the path, the number of pulses will be counted, corresponding to the length of the linear movement with the value of the current angle of the magnetic azimuth stored in the second memory element 22.

Сигналы с первого и второго выходов вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути поступают соответственно по первому входу вычислителя 5 цикловых изменений координат на вход его синус-косинусного датчика 24, а по второму входу - на вторые входы первого 25 и второго 26 умножителей. The signals from the first and second outputs of the computer 4 parameters of straight sections of the path are received respectively at the first input of the computer 5 cyclic coordinate changes to the input of its sine-cosine sensor 24, and at the second input to the second inputs of the first 25 and second 26 multipliers.

В результате поступления входного сигнала на синус-косинусный датчик 24 на его первом выходе появится сигнал, представляющий собой величину косинуса угла магнитного азимута (cosα), - этот сигнал поступает на первый вход первого умножителя 25; на втором выходе синус-косинусного датчика 24 появится сигнал, представляющий собой величину синуса угла магнитного азимута (sinα), - этот сигнал поступает на первый вход второго умножителя 26. As a result of the input signal to the sine-cosine sensor 24, a signal representing the cosine of the magnetic azimuth angle (cosα) will appear at its first output — this signal is fed to the first input of the first multiplier 25; a signal will appear at the second output of the sine-cosine sensor 24, representing the magnitude of the sine of the magnetic azimuth angle (sinα), this signal is fed to the first input of the second multiplier 26.

В результате перемножения сигналов, поступающих по первым и вторым входам первого 25 и второго 26 умножителей, на выходе первого умножителя 25 появится сигнал, представляющий собой величину перемещения оператора на данном прямолинейном отрезке по оси X, т.е. ΔХi, а на выходе второго умножителя 26 - величину перемещения оператора по оси Y, т.е. ΔYi прямоугольной системы координат Гаусса-Крюгера на плоскости, где i - порядковый номер прямолинейного отрезка пути. As a result of the multiplication of the signals arriving at the first and second inputs of the first 25 and second 26 multipliers, the output of the first multiplier 25 will receive a signal representing the amount of movement of the operator on this rectilinear segment along the X axis, i.e. ΔXi, and at the output of the second multiplier 26 is the amount of movement of the operator along the Y axis, i.e. ΔYi of the rectangular Gauss-Krueger coordinate system on the plane, where i is the serial number of the straight segment of the path.

С выхода вычислителя 5 циклового изменения координат, представляющего собой объединение выходов первого 25 и второго 26 умножителей, значения изменения координат в 1-ом цикле, т.е. ΔХi и ΔYi, поступают по первому входу на блок 10 памяти циклов перемещения, где запоминаются для последующего использования, и по входу вычислителя 6 изменения текущих координат соответственно на входы первого 27 и второго 28 накопителей. From the output of the calculator 5 cyclic change of coordinates, which is a combination of the outputs of the first 25 and second 26 multipliers, the value of the change of coordinates in the 1st cycle, i.e. ΔXi and ΔYi are received at the first input to the block 10 of the memory of the cycles of movement, where they are stored for subsequent use, and at the input of the computer 6 changes the current coordinates respectively to the inputs of the first 27 and second 28 drives.

В каждом из накопителей (27 и 28) происходит суммирование поступающих значений цикловых приращений ΔХi и ΔYi соответственно с суммой соответствующих приращений предыдущих циклов, результатом чего является получение значений изменения координат по осям Х и Y нахождения оператора по окончании очередного цикла прямолинейного отрезка пути в процессе его перемещения, т. е. In each of the drives (27 and 28), the incoming values of the cyclic increments ΔXi and ΔYi are summed up, respectively, with the sum of the corresponding increments of the previous cycles, which results in obtaining the values of the coordinate changes along the X and Y axes of the location of the operator at the end of the next cycle of the straight path segment during displacement, i.e.

Figure 00000004

Под циклами прямолинейного движения здесь понимаются прямолинейные отрезки пути в общем случае криволинейного движения оператора, начало и конец которых определяются следующими друг за другом соседними выходными импульсами блока 3 выявления изменений угловой ориентации.
Figure 00000004

Cycles of rectilinear motion here mean straight sections of the path in the general case of curvilinear motion of the operator, the beginning and end of which are determined by adjacent adjacent output pulses of the block 3 for detecting changes in angular orientation.

Поскольку перемещение оператора относительно начальной точки возможно в любом направлении и на любое расстояние, то как цикловые изменения координат, так и результирующие значения координат точки его нахождения могут принимать как положительные, так и отрицательные значения. Since the movement of the operator relative to the starting point is possible in any direction and at any distance, both cyclic changes in the coordinates and the resulting values of the coordinates of the point of its location can take both positive and negative values.

Результирующие значения изменений координат (ΔХ и ΔY) точки нахождения оператора относительно начальной точки движения по окончании каждого очередного цикла прямолинейного движения с выходов обоих накопителей (27 и 28), объединившись, они представляют собой выход вычислителя 6 изменения текущих координат, поступают на вторые входы вычислителя 7 текущих координат и вычислителя 8 азимут-дальность; при этом значение величины ΔХ с выхода первого накопителя 27 поступает на второй вход первого сумматора 29 и на первые входы первого определителя 31 магнитного азимута и первого определителя 32 удаленности, а значение величины ΔY с выхода второго накопителя 28 поступает на второй вход второго сумматора 30 вычислителя 7 текущих координат и на вторые входы первого определителя 31 магнитного азимута и первого определителя 32 удаленности вычислителя 8 азимут-дальность. The resulting values of the changes in the coordinates (ΔX and ΔY) of the operator's location relative to the initial point of movement at the end of each next cycle of rectilinear movement from the outputs of both drives (27 and 28), combined, they represent the output of the computer 6 changes in the current coordinates are sent to the second inputs of the computer 7 current coordinates and calculator; 8 azimuth-range; the value of ΔX from the output of the first drive 27 goes to the second input of the first adder 29 and to the first inputs of the first determinant 31 of the magnetic azimuth and the first determinant 32 of the distance, and the value of ΔY from the output of the second drive 28 goes to the second input of the second adder 30 of the calculator 7 the current coordinates and the second inputs of the first determinant 31 of the magnetic azimuth and the first determinant 32 of the remoteness of the transmitter 8 azimuth-range.

В первом 29 и втором 30 сумматорах вычислителя 7 текущих координат происходит суммирование значений изменения текущих координат (соответственно ΔХ и ΔY) со значениями координат начальной точки (Х0 и Y0), введенных в них из первого выхода блока 9 ввода исходных данных на подготовительном этапе.In the first 29 and second 30 adders of the calculator 7 of the current coordinates, the summation of the values of the change in the current coordinates (respectively ΔX and ΔY) with the coordinates of the starting point (X 0 and Y 0 ) entered into them from the first output of the input data input block 9 at the preparatory stage .

Результирующие значения координат (X и Y) точки нахождения оператора на момент окончания прохождения очередного прямолинейного отрезка пути с выхода вычислителя 7 текущих координат, представляющего собой объединение выходов первого 29 и второго 30 сумматоров, поступают на третий вход коммутатора 13 и на третий вход вычислителя 8 азимут-дальность, где значение величины Х с выхода первого сумматора 29 поступает на второй вход второго вычитателя 33, а значение величины Y с выхода второго сумматора 30 поступает на второй вход третьего вычитателя 34. The resulting values of the coordinates (X and Y) of the operator’s location at the end of the next straight segment of the path from the output of the calculator 7 current coordinates, which is a combination of the outputs of the first 29 and second 30 adders, are fed to the third input of the switch 13 and to the third input of the calculator 8 azimuth -the range where the value of the quantity X from the output of the first adder 29 goes to the second input of the second subtractor 33, and the value of the quantity Y from the output of the second adder 30 goes to the second input of the third subtractor 34.

В результате поступления с выхода первого накопителя 27 на первые входы первого определителя 31 магнитного азимута и первого определителя 32 удаленности величины изменения текущего значения ΔХ, а с выхода второго накопителя 28 на вторые их входы величины изменения текущего значения ΔY, и выполнения в них действий соответственно согласно выражениям (1) и (2), на выходе первого определителя 31 угла магнитного азимута появится сигнал, представляющий собой значение угла магнитного азимута на начальную точку движения, а на выходе первого определителя 32 удаленности - сигнал, представлявший собой величину расстояния по прямой линии до начальной точки. Эти значения, объединившись друг с другом по первому выходу вычислителя 8 азимут-дальность, поступают на коммутатор 13 по его первому входу. As a result of the output from the first drive 27 to the first inputs of the first magnetic azimuth determiner 31 and the first remoteness determiner 32 of the magnitude of the change in the current value ΔX, and from the output of the second drive 28 to their second inputs, the magnitude of the change in the current value ΔY, and the actions in them, respectively, according to expressions (1) and (2), at the output of the first determinant 31 of the magnetic azimuth angle, a signal appears that represents the value of the angle of magnetic azimuth to the starting point of motion, and at the output of the first For 32 remoteness, a signal representing the distance in a straight line to the starting point. These values, combined with each other at the first output of the calculator 8 azimuth-range, arrive at the switch 13 at its first input.

Во втором 33 и третьем 34 вычитателях вычислителя 8 азимут-дальность в результате вычитания друг из друга значений координат Х и Y точки нахождения оператора, поступивших из вычислителя 7 текущих координат, и координат конечной точки (Хк и Yк), введенных на подготовительном этапе из блока 9 ввода исходных данных, определяются расстояния соответственно по осям X и Y между точкой нахождения оператора и конечной точкой. Значение расстояния Lx по оси Х с выхода второго вычитателя 33 поступает на первые входы второго определителя 35 магнитного азимута и второго определителя 36 удаленности, а значение расстояния Ly по оси Y с выхода третьего вычитателя 34 поступает на вторые входы второго определителя 35 магнитного азимута и второго определителя 36 удаленности. In the second 33 and third 34 subtracters of calculator 8, the azimuth-range is as a result of subtracting from each other the coordinates of the X and Y coordinates of the operator’s location, received from the calculator 7 of the current coordinates, and the coordinates of the end point (Xk and Yk) entered at the preparatory stage from the block 9 of input data, the distances are determined along the X and Y axes between the operator's location and the end point. The value of the distance Lx along the X axis from the output of the second subtractor 33 goes to the first inputs of the second magnetic azimuth determiner 35 and the second distance determinant 36, and the value of the distance Ly along the Y axis from the output of the third subtractor 34 goes to the second inputs of the second magnetic azimuth determiner 35 and the second determinant 36 remoteness.

В результате выполнения действий соответственно согласно выражениям (1) и (2) на выходах второго определителя 35 магнитного азимута и второго определителя 36 удаленности появятся сигналы, представляющие собой значения угла магнитного азимута на конечную точку и расстояния до нее по прямой линии. Эти значения, объединившись друг с другом по второму выходу вычислителя 8 азимут-дальность, поступают на коммутатор 13 по его второму входу. As a result of the actions, respectively, according to expressions (1) and (2), at the outputs of the second magnetic azimuth determinant 35 and the second remoteness determiner 36, signals will appear that represent the values of the magnetic azimuth angle to the end point and the distance to it in a straight line. These values, combined with each other at the second output of the azimuth-range calculator 8, are supplied to the switch 13 at its second input.

В результате поступления с выходов первого определителя магнитного азимута 31 и второго определителя магнитного азимута 35 сигналов соответственно об углах магнитного азимута на начальную и конечную точки на первые входы соответственно четвертого 37 и пятого 38 вычитателей, и поступления с выхода датчика угловой ориентации 1 по четвертому входу вычислителя 8 азимут-дальность на вторые входы четвертого 37 и пятого 38 вычитателей информации о величине угла магнитного азимута расположения корпуса навигационного устройства, и выполнения соответствующих вычитании, на выходе четвертого 37 вычитателя появится сигнал, содержащий информацию о величине угла между горизонтальной осью корпуса навигационного устройства и направлением на начальную точку, а на выходе пятого 38 вычитателя появится сигнал, содержащий информацию о величине угла между горизонтальной осью корпуса навигационного устройства и направлением на конечную точку маршрута движения. As a result of the input from the outputs of the first magnetic azimuth determiner 31 and the second magnetic azimuth determinant 35 signals, respectively, of the magnetic azimuth angles to the start and end points to the first inputs of the fourth 37 and fifth 38 subtracters, respectively, and the output from the output of the angular orientation sensor 1 at the fourth input of the calculator 8 azimuth-range to the second inputs of the fourth 37 and fifth 38 subtractors of information about the magnitude of the magnetic azimuth angle of the location of the housing of the navigation device, and Subsequent to subtraction, the output of the fourth 37 subtracter will receive a signal containing information about the angle between the horizontal axis of the navigation device housing and the direction to the starting point, and the output of the fifth 38 subtracter will receive a signal containing information about the angle between the horizontal axis of the navigation device’s body and the direction to the end point of the route.

Значения угла между горизонтальной осью корпуса навигационного устройства и направлением на начальную точку и расстояния до начальной точки по прямой линии, объединившись между собой по третьему выходу вычислителя 8 азимут-дальность, поступают на коммутатор 13 по его пятому входу. The values of the angle between the horizontal axis of the body of the navigation device and the direction to the starting point and the distance to the starting point in a straight line, combined together at the third output of the azimuth-distance calculator 8, are fed to the switch 13 at its fifth input.

Значения угла между горизонтальной осью корпуса навигационного устройства и направлением на конечную точку и расстояния до конечной точки по прямой линии, объединившись между собой по четвертому выходу вычислителя 8 азимут-дальность, поступают на коммутатор 13 по его шестому входу. The values of the angle between the horizontal axis of the body of the navigation device and the direction to the end point and the distance to the end point in a straight line, combined together along the fourth output of the azimuth-distance calculator 8, arrive at the switch 13 at its sixth input.

Как было отмечено выше, значения изменений координат точки нахождения оператора по окончании прохождения каждого прямолинейного отрезка пути, поступающие с выхода вычислителя 5 циклового изменения координат по первому входу на блок 10 памяти циклов перемещения, запоминаются в нем и находятся в постоянной готовности для передачи через его выход на четвертый вход коммутатора 13. As noted above, the values of the changes in the coordinates of the operator’s location at the end of each straight section of the path coming from the output of the calculator 5 of the cyclic coordinate change at the first input to the block 10 of the memory of the movement cycles are stored in it and are in constant readiness for transmission through its output to the fourth input of the switch 13.

В случае, если оператором была установлена периодичность выдачи выходных импульсов датчиком 11 меток времени, то эти импульсы, поступая по второму входу на элемент ИЛИ 16 и далее на третий вход вычислителя 4 параметров прямолинейных отрезков пути, будут вызывать выполнение описанных выше действий как и при срабатывании блока 3 выявления изменений угловой ориентации, а также поступать по второму входу в блок 10 памяти циклов перемещения и запоминаться там, накладываясь на запись информации, поступающей из вычислителя 5 циклового изменения координат. If the operator has established the frequency of output pulses by the sensor 11 time stamps, then these pulses, coming from the second input to the element OR 16 and then to the third input of the calculator 4 parameters of straight sections of the path, will cause the above steps to be performed as well as when triggered unit 3 for detecting changes in angular orientation, as well as act on the second input to the unit 10 of the memory of the cycles of movement and stored there, superimposed on the recording of information coming from the calculator 5 cyclic changes to rdinat.

Аналогичные действия будут происходить и при поступлении сигналов из датчика 12 контрольных точек и второго выхода блока 14 управления, инициируемых оператором в процессе его перемещения. Similar actions will occur when signals are received from the sensor 12 of the control points and the second output of the control unit 14, initiated by the operator in the process of its movement.

Вместе с тем, оператор, находясь в любой точке своего маршрута, с помощью блока 14 управления может послать в коммутатор 13 соответствующую команду на соединение с любым из его выходов, т.е. со входом блока 15 индикации либо со входом внешнего устройства, любого из шести информационных входов коммутатора 13. At the same time, the operator, being at any point of his route, using the control unit 14 can send the corresponding command to the switch 13 to connect to any of its outputs, i.e. with the input of the display unit 15 or with the input of an external device, any of the six information inputs of the switch 13.

В случае подключения ко входу блока индикации 15 первого входа коммутатора 13, т.е. первого выхода вычислителя 8 азимут-дальность, на экране блока 15 индикации будет высвечена информация о нахождении оператора относительно начальной точки движения - величина угла магнитного азимута на начальную точку и протяженность кратчайшего пути до нее по прямой линии. In the case of connecting to the input of the display unit 15 the first input of the switch 13, i.e. the first output of the calculator is 8 azimuth-range, information on the location of the operator relative to the starting point of movement — the magnitude of the magnetic azimuth angle to the starting point and the length of the shortest path to it in a straight line — will be displayed on the display unit 15 screen.

В случае подключения ко входу блока индикации 15 второго входа коммутатора 13, т.е. второго выхода вычислителя 8 азимут-дальность, на экране блока 15 индикации будет высвечена информация о нахождении оператора относительно конечной точки движения - величина угла магнитного азимута на конечную точку и протяженность кратчайшего пути до нее по прямой линии. In the case of connecting to the input of the display unit 15 the second input of the switch 13, i.e. the second output of the calculator is 8 azimuth-range, information on the location of the operator relative to the end point of movement — the magnitude of the angle of magnetic azimuth to the end point and the length of the shortest path to it in a straight line — will be displayed on the display unit 15 screen.

В случае подключения ко входу блока индикации 15 третьего входа коммутатора 13, т. е. выхода вычислителя 7 текущих координат, на экране блока 15 индикации будут высвечены координаты точки нахождения оператора в используемой системе координат. If the third input of the switch 13 is connected to the input of the display unit 15, that is, the output of the calculator 7 of the current coordinates, the coordinates of the point of location of the operator in the coordinate system used will be displayed on the screen of the display unit 15.

В случае подключения ко входу блока индикации 15 четвертого входа коммутатора 13, т.е. выхода блока 10 памяти циклов перемещения, на экране блока 15 индикации будет высвечена трасса пройденного пути с указанием на ней меток времени и точек маршрута, в которых навигационное устройство находилось в те моменты времени, а также контрольных точек и особенностей отдельных участков пути, обозначенных оператором в процессе перемещения по маршруту. Если же предварительно вывести из блока памяти 10 циклов перемещения на экран блока индикации 15 изображение трассы ранее пройденного соответствующего пути, то изображение трассы совершаемого перемещения окажется наложенным на него. In the case of connecting to the input of the indicating unit 15 the fourth input of the switch 13, i.e. the output of block 10 of the memory of the movement cycles, the screen of the block 15 of the display will show the track of the traveled path, indicating on it time stamps and route points at which the navigation device was located at those times, as well as control points and features of individual sections of the path indicated by the operator in the process of moving along the route. If, previously, from the memory block 10 cycles of movement are displayed on the screen of the display unit 15, the image of the route of the previously traveled corresponding path, then the image of the route of the performed movement will be superimposed on it.

В случае подключения ко входу блока индикации 15 пятого входа коммутатора 13, т.е. третьего выхода вычислителя 8 азимут-дальность, на экране блока 15 индикации будет высвечена информация о нахождении оператора относительно начальной точки движения в виде указания направления на нее и величины кратчайшего пути до нее по прямой линии. In the case of connecting to the input of the indicating unit 15 the fifth input of the switch 13, i.e. the third output of the calculator is 8 azimuth-range, on the screen of the display unit 15 information will be displayed on the location of the operator relative to the starting point of movement in the form of an indication of the direction to it and the value of the shortest path to it in a straight line.

В случае подключения ко входу блока индикации 15 шестого входа коммутатора 13, т.е. четвертого выхода вычислителя 8 азимут-дальность, на экране блока 15 индикации будет высвечена информация о нахождении оператора относительно конечной точки движения в виде указания направления на нее и величины кратчайшего пути до нее по прямой линии. In the case of connecting to the input of the display unit 15 the sixth input of the switch 13, i.e. the fourth output of the calculator is 8 azimuth-range, on the screen of the display unit 15, information about the location of the operator relative to the end point of movement will be displayed in the form of an indication of the direction to it and the value of the shortest path to it in a straight line.

При подключении ко второму выходу 39 коммутатора 13 соответствующего внешнего устройства, каковым может быть документирующее, запоминающее либо радиопередающее устройство, все перечисленные сведения могут быть переданы на него. When connected to the second output 39 of the switch 13 of the corresponding external device, which can be a documenting, memory or radio transmitting device, all of the above information can be transferred to it.

Из изложенного алгоритма работы видно, что заявленное навигационное устройство наряду с таким функциональными возможностями устройства-прототипа, как:
отслеживание, запоминание и индикация изображения как угодно сложной трассы перемещения оператора на местности с различной скоростью на различных участках пути;
определение с возможностью индикации в любой точке пути величины угла магнитного азимута и расстояния как до конечной, так и до начальной точек;
фиксирование с последующей индикацией на изображении трассы пройденного пути контрольных точек, прохождение которых совпало с определенными моментами времени, либо обозначаемых во время движения оператором, а также особенностей различных участков пути;
индикация наложения изображения трассы совершаемого перемещения на изображение трассы ранее пройденного соответствующего пути;
выдача информации о пройденном пути и расчетных данных на различные внешние устройства, дополнительно обеспечивает возможность указания направления от оператора на начальную или конечную точки маршрута при одновременной индикации величины расстояния до нее.
From the above work algorithm shows that the claimed navigation device along with such functionality of the prototype device, such as:
tracking, memorizing and displaying an image of an arbitrarily complex path for the operator to move on the ground at different speeds on different sections of the track;
determination with the possibility of indicating at any point on the path the magnitude of the magnetic azimuth angle and the distance to both the final and the starting points;
fixation with subsequent indication on the image of the route of the traveled path of control points, the passage of which coincided with certain points in time, or indicated during movement by the operator, as well as the features of various sections of the path;
indication of the overlay image of the route of the movement being performed on the image of the route of the previously traveled corresponding path;
the issuance of information on the distance traveled and calculated data to various external devices, additionally provides the ability to indicate the direction from the operator to the start or end points of the route while indicating the distance to it.

Следовательно, можно сделать вывод, что цель, поставленная перед изобретением, - расширение функциональных возможностей навигационного устройства, заключающееся в добавлении к функциональным возможностям устройства-прототипа способности указания направления на соответствующую - начальную или конечную точку маршрута совместно с индикацией величины расстояния до нее, - достигнута. Therefore, we can conclude that the goal set for the invention is to expand the functionality of the navigation device, which consists in adding to the functionality of the prototype device the ability to indicate the direction to the corresponding - the start or end point of the route, together with an indication of the distance to it - has been achieved .

Предложенное устройство может найти применение во многих областях жизни и деятельности человека, связанных с перемещением его либо подвижных объектов на местности - в силовых министерствах и ведомствах, в милиции, в спецслужбах, у геологов, туристов и т.п., т.е. везде, где возникает задача оперативного определения точки нахождения перемещающегося объекта на местности относительно начальной или конечной точек маршрута, а также фиксирования с последующим отображением маршрута его перемещения. The proposed device can be used in many areas of human life and activity related to moving it or moving objects on the ground - in power ministries and departments, in the police, in special services, with geologists, tourists, etc., i.e. wherever the problem arises of quickly determining the location of a moving object on the ground relative to the start or end points of the route, as well as fixing and then displaying the route of its movement.

Данное устройство может быть выполнено в виде нескольких вариантов, носимым - в этом случае в качестве основы датчика перемещений может использоваться шагометр, возимым - в этом случае датчик перемещений будет получать первичную информацию от ходового механизма соответствующего подвижного объекта, и т.п. This device can be made in the form of several options, wearable - in this case, a pedometer can be used as the basis of the displacement sensor, wearable - in this case, the displacement sensor will receive primary information from the running gear of the corresponding moving object, etc.

Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенного устройства, заключается в повышении оперативности получения информации о координатах точки нахождения подвижного объекта (оператора) на местности либо о трассе его перемещения при сравнительно небольших материальных затратах разработки и серийного производства навигационного устройства. The technical and economic effect due to the use of the proposed device is to increase the efficiency of obtaining information about the coordinates of the location of a moving object (operator) on the ground or about the route of its movement with relatively low material costs for the development and serial production of a navigation device.

Количественная величина ожидаемого технико-экономического эффекта от использования предложенного устройства зависит в первую очередь от варианта его конкретного исполнения и области применения; ее определение возможно только после создания и применения предложенного устройства на конкретных объектах. The quantitative value of the expected technical and economic effect from the use of the proposed device depends primarily on the variant of its specific design and scope; its definition is possible only after the creation and application of the proposed device at specific objects.

Источники информации
1. А.с. СССР N 708148, МКИ G 01 C 21/00, 1980, БИ N 3.
Sources of information
1. A.S. USSR N 708148, MKI G 01 C 21/00, 1980, BI N 3.

2. Патент РФ N 2058532, МКИ G 01 C 21/00, 1996, БИ N 11. 2. RF patent N 2058532, MKI G 01 C 21/00, 1996, BI N 11.

3. Патент РФ N 2163352, МКИ G 01 C 21/00, 2001, БИ N 5 (прототип). 3. RF patent N 2163352, MKI G 01 C 21/00, 2001, BI N 5 (prototype).

Claims (1)

Навигационное устройство, содержащее датчик угловой ориентации, датчик перемещений, блок выявления изменений угловой ориентации, вычислитель параметров прямолинейных отрезков пути, вычислитель цикловых изменений координат, вычислитель изменения текущих координат, вычислитель текущих координат, вычислитель азимут-дальность, блок ввода исходных данных, блок памяти циклов перемещения, датчик меток времени, датчик контрольных точек, коммутатор, блок управления, блок индикации и элемент ИЛИ, при этом выход датчика угловой ориентации соединен со входом блока выявления изменений угловой ориентации и первым входом вычислителя параметров прямолинейных отрезков пути, выход датчика перемещений соединен со вторым входом вычислителя параметров прямолинейных отрезков пути, выход блока выявления изменений угловой ориентации соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом вычислителя параметров прямолинейных отрезков пути, первый и второй выходы вычислителя параметров прямолинейных отрезков пути соединены соответственно с первым и вторым входами вычислителя цикловых изменений координат, выход вычислителя цикловых изменений координат соединен со входом вычислителя изменения текущих координат и с первым входом блока памяти циклов перемещения, выход вычислителя изменения текущих координат соединен со вторыми входами вычислителя текущих координат и вычислителя азимут-дальность, выход вычислителя текущих координат соединен с третьим входом вычислителя азимут-дальность и с третьим входом коммутатора, первый и второй выходы блока ввода исходных данных соединены соответственно с первым входом вычислителя текущих координат и первым входом вычислителя азимут-дальность, первый и второй выходы вычислителя азимут-дальность соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора, выход блока памяти циклов перемещения соединен с четвертым входом коммутатора, первый выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора, выходы датчика меток времени, датчика контрольных точек и второй выход блока управления соединены соответственно со вторыми, третьими и четвертыми входами элемента ИЛИ и блока памяти циклов перемещения, первый выход коммутатора соединен со входом блока индикации, а второй выход коммутатора предназначен для подключения внешних устройств, при этом блок выявления изменений угловой ориентации содержит в своем составе первый ключ, первый элемент памяти, первый вычитатель и формирователь одиночных импульсов, причем выход первого ключа соединен со входом первого элемента памяти, выход которого соединен с первым входом первого вычитателя, выход которого соединен со входом формирователя одиночных импульсов, выход которого, являясь выходом блока выявления изменений угловой ориентации, соединен со вторым входом первого ключа, а соединенные между собой первый вход первого ключа и второй вход первого вычитателя являются входом блока выявления изменений угловой ориентации, вычислитель параметров прямолинейных отрезков пути содержит в своем составе второй ключ, второй элемент памяти и счетчик единичных импульсов, причем первым и вторым входами вычислителя параметров прямолинейных отрезков пути являются первые входы соответственно второго ключа и счетчика единичных импульсов, вторые входы второго ключа, второго элемента памяти и счетчика единичных импульсов соединены между собой, образуя тем самым третий вход вычислителя параметров прямолинейных отрезков пути, выход второго ключа соединен с первым входом второго элемента памяти, а выходы второго элемента памяти и счетчика единичных импульсов являются соответственно первым и вторым выходами вычислителя параметров прямолинейных отрезков пути, вычислитель цикловых изменений координат содержит в своем составе синус-косинусный датчик, первый умножитель и второй умножитель, причем первый и второй выходы синус-косинусного датчика соединены соответственно с первым входом первого умножителя и первым входом второго умножителя, вход синус-косинусного датчика является первым входом вычислителя цикловых изменений координат, вторым входом вычислителя цикловых изменений координат являются соединенные между собой вторые входы первого и второго умножителей, выходом вычислителя цикловых изменений координат являются объединенные между собой выходы первого и второго умножителей, вычислитель изменения текущих координат содержит в своем составе первый и второй накопители, объединение входов которых представляет собой вход вычислителя изменения текущих координат, а объединение выходов - выход вычислителя изменения текущих координат, вычислитель текущих координат в своем составе содержит первый и второй сумматоры, объединение первых входов которых представляет собой первый вход вычислителя текущих координат, объединение вторых входов - второй вход вычислителя текущих координат, а объединение выходов - выход вычислителя текущих координат, вычислитель азимут-дальность содержит в своем составе первый и второй определители магнитного азимута, первый и второй определители удаленности, второй и третий вычитатели, причем первый вход вычислителя азимут-дальность состоит из двух частей, которые являются первыми входами соответственно второго и третьего вычитателей, второй вход вычислителя азимут-дальность состоит из двух частей, первая из которых подключается к первым входам первого определителя угла магнитного азимута и первого определителя удаленности, а вторая - ко вторым входам первого определителя магнитного азимута и первого определителя удаленности, третий вход вычислителя азимут-дальность также состоит из двух частей, которые являются вторыми входами соответственно второго и третьего вычитателей, выход второго вычитателя соединен с первыми входами второго определителя магнитного азимута и второго определителя удаленности, выход третьего вычитателя соединен со вторыми входами второго определителя магнитного азимута и второго определителя удаленности, объединение выходов первого определителя магнитного азимута и первого определителя удаленности представляет собой первый выход вычислителя азимут-дальность, объединение выходов второго определителя магнитного азимута и второго определителя удаленности представляет собой второй выход вычислителя азимут-дальность, отличающееся тем, что в состав вычислителя азимут-дальность дополнительно введены четвертый и пятый вычитатели, первые входы которых соединены между собой, образуя тем самым четвертый вход вычислителя азимут-дальность, который соединен с выходом датчика угловой ориентации, выходы первого и второго определителей магнитного азимута соединены со вторыми входами соответственно четвертого и пятого вычитателей, объединение выходов четвертого вычитателя и первого определителя удаленности представляет собой третий выход вычислителя азимут-дальность, объединение выходов пятого вычитателя и второго определителя удаленности представляет собой четвертый выход вычислителя азимут-дальность, третий и четвертый выходы вычислителя азимут-дальность соединены соответственно с пятым и шестым входами коммутатора. A navigation device comprising an angular orientation sensor, a displacement sensor, a block for detecting changes in angular orientation, a calculator for parameters of straight path segments, a calculator for cyclic changes in coordinates, a calculator for changing current coordinates, a calculator for current coordinates, an azimuth-distance calculator, an input data input unit, a loop memory block displacement, time stamp sensor, control point sensor, switch, control unit, display unit and OR element, while the output of the angular orientation sensor is connected inen with the input of the block for detecting changes in the angular orientation and the first input of the calculator for parameters of the straight sections of the path, the output of the displacement sensor is connected to the second input of the calculator for the parameters of the straight sections of the path, the output of the block for detecting changes in the angular orientation is connected to the first input of the OR element, the output of which is connected to the third input of the calculator parameters of straight sections of the path, the first and second outputs of the calculator parameters of straight sections of the path are connected respectively to the first and second inputs by the calculator of cyclic changes in coordinates, the output of the calculator of cyclic changes in coordinates is connected to the input of the calculator of changes in current coordinates and the first input of the memory block of the movement cycles, the output of the calculator of changes in current coordinates is connected to the second inputs of the calculator of current coordinates and the azimuth-range calculator, the output of the calculator of current coordinates is connected with the third input of the azimuth-range calculator and with the third input of the switch, the first and second outputs of the input data input unit are connected respectively However, with the first input of the current coordinate calculator and the first input of the azimuth-range calculator, the first and second outputs of the azimuth-range calculator are connected respectively to the first and second inputs of the switch, the output of the memory block of the displacement cycles is connected to the fourth input of the switch, the first output of the control unit is connected to the control the input of the switch, the outputs of the time stamp sensor, the control point sensor and the second output of the control unit are connected respectively to the second, third and fourth inputs of the OR element and the unit and the memory of the movement cycles, the first output of the switch is connected to the input of the display unit, and the second output of the switch is designed to connect external devices, while the unit for detecting changes in angular orientation contains the first key, the first memory element, the first subtractor and the shaper of single pulses, and the output of the first key is connected to the input of the first memory element, the output of which is connected to the first input of the first subtractor, the output of which is connected to the input of the single pulse shaper, the output which, being the output of the block for detecting changes in the angular orientation, is connected to the second input of the first key, and the first input of the first key and the second input of the first subtractor interconnected, are the input of the block for detecting changes in the angular orientation, the calculator of the parameters of the straight sections of the path contains a second key, the second memory element and the counter of single pulses, the first and second inputs of the calculator parameters of straight sections of the path are the first inputs, respectively, of the second key and single pulse counter, the second inputs of the second key, the second memory element and the single pulse counter are interconnected, thereby forming the third input of the calculator parameters of straight sections of the path, the output of the second key is connected to the first input of the second memory element, and the outputs of the second memory element and unit counter pulses are respectively the first and second outputs of the calculator of the parameters of the straight sections of the path, the calculator of cyclic changes in the coordinates contains a sine-cosine a sensor, a first multiplier and a second multiplier, wherein the first and second outputs of the sine cosine sensor are connected respectively to the first input of the first multiplier and the first input of the second multiplier, the input of the sine cosine sensor is the first input of the calculator of cyclic coordinates, the second input of the calculator of cyclic coordinates is interconnected second inputs of the first and second multipliers, the output of the calculator of cyclic coordinates changes are the interconnected outputs of the first and second factors, the current coordinate change calculator contains the first and second drives, the combination of inputs of which represents the input of the current coordinate change calculator, and the output combination - the output of the current coordinate change calculator, the current coordinate calculator contains the first and second adders, the first the inputs of which is the first input of the current coordinate calculator, the union of the second inputs is the second input of the current coordinate calculator, and the union of the outputs c - the output of the current coordinate calculator, the azimuth-range calculator contains the first and second magnetic azimuth determinants, the first and second distance determinants, the second and third subtracters, the first input of the azimuth-distance calculator consists of two parts, which are the first inputs, respectively the second and third subtracters, the second input of the azimuth-range calculator consists of two parts, the first of which is connected to the first inputs of the first determinant of the magnetic azimuth angle and the first distance detector, and the second to the second inputs of the first magnetic azimuth determinant and the first distance determinant, the third azimuth-range calculator input also consists of two parts, which are the second inputs of the second and third subtracters respectively, the output of the second subtractor is connected to the first inputs of the second magnetic determinant azimuth and the second determinant of remoteness, the output of the third subtractor is connected to the second inputs of the second determinant of magnetic azimuth and the second determinant of remoteness, volume the combination of the outputs of the first magnetic azimuth determinant and the first distance determinant is the first output of the azimuth-range calculator, the combination of the outputs of the second magnetic azimuth determinant and the second distance determinant is the second output of the azimuth-range calculator, characterized in that the azimuth-range calculator is additionally introduced the fourth and fifth subtractors, the first inputs of which are interconnected, thereby forming the fourth input of the azimuth-range calculator, which the second is connected to the output of the angular orientation sensor, the outputs of the first and second magnetic azimuth determinants are connected to the second inputs of the fourth and fifth subtracters, respectively, the combination of the outputs of the fourth subtractor and the first distance determinant is the third output of the azimuth-range calculator, the combination of the outputs of the fifth subtractor and the second distance determinant represents the fourth output of the azimuth-range calculator, the third and fourth outputs of the azimuth-range calculator are connected respectively etstvenno with the fifth and sixth inputs of the switch.
RU2001133121/28A 2001-12-11 2001-12-11 Navigational device RU2208765C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001133121/28A RU2208765C1 (en) 2001-12-11 2001-12-11 Navigational device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001133121/28A RU2208765C1 (en) 2001-12-11 2001-12-11 Navigational device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2208765C1 true RU2208765C1 (en) 2003-07-20

Family

ID=29211073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001133121/28A RU2208765C1 (en) 2001-12-11 2001-12-11 Navigational device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2208765C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523171C2 (en) * 2008-06-30 2014-07-20 Томтом Интернэшнл Б.В. Efficient location referencing method
US9697426B2 (en) 2011-01-11 2017-07-04 Tomtom Traffic B.V. Efficient location referencing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523171C2 (en) * 2008-06-30 2014-07-20 Томтом Интернэшнл Б.В. Efficient location referencing method
US9697426B2 (en) 2011-01-11 2017-07-04 Tomtom Traffic B.V. Efficient location referencing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200300633A1 (en) Vision-aided inertial navigation
US20160260250A1 (en) Method and system for 3d capture based on structure from motion with pose detection tool
EP3285230A1 (en) Enhanced object detection and motion estimation for a vehicle environment detection system
EP3077992B1 (en) Process and system for determining the location of an object by fusing motion features and iamges of the object
EP3252501B1 (en) Enhanced object detection and motion state estimation for a vehicle environment detection system
CN100470198C (en) Walker navigation device and program
US7925049B2 (en) Stereo-based visual odometry method and system
CN110325833A (en) System and method for precise measurement structure
US8510039B1 (en) Methods and apparatus for three-dimensional localization and mapping
GB2498177A (en) Apparatus for determining a floor plan of a building
US20090285450A1 (en) Image-based system and methods for vehicle guidance and navigation
WO2015134795A2 (en) Method and system for 3d capture based on structure from motion with pose detection tool
US7792330B1 (en) System and method for determining range in response to image data
JPH04268477A (en) Method and apparatus for detecting moving target using two-frame subtraction
WO2006015310A2 (en) Sensor fusion for model-based detection in pipe and cable locator systems
CN107747953A (en) A kind of multi-sensor data and orbit information method for synchronizing time
RU2208765C1 (en) Navigational device
RU2163352C1 (en) Navigation device
Clark et al. The shifted Rayleigh filter for bearings only tracking
US20190135431A1 (en) Systems and methods for synchronizing events in shifted temporal reference systems
US10185787B1 (en) Tool for accurate onsite model visualization that facilitates environment interaction
FI121440B (en) Method and apparatus for determining distance
EP0571121A2 (en) Method and apparatus for image processing
US11598631B2 (en) Determining depth of buried assets
Ding et al. The research of a new data glove based on MARG sensor and magnetic localization technology

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031212