RU2581747C1 - Method for integrated adaptive navigation of mobile subscribers and device therefor - Google Patents
Method for integrated adaptive navigation of mobile subscribers and device therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581747C1 RU2581747C1 RU2015111800/07A RU2015111800A RU2581747C1 RU 2581747 C1 RU2581747 C1 RU 2581747C1 RU 2015111800/07 A RU2015111800/07 A RU 2015111800/07A RU 2015111800 A RU2015111800 A RU 2015111800A RU 2581747 C1 RU2581747 C1 RU 2581747C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- navigation
- input
- module
- coordinates
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/204—Multiple access
- H04B7/216—Code division or spread-spectrum multiple access [CDMA, SSMA]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Способ интегрированной адаптивной навигации мобильных абонентов и устройство для его реализации относится к технике связи и может найти применение для обеспечения коммуникации мобильных абонентов и определения их местоположения.The method of integrated adaptive navigation of mobile subscribers and a device for its implementation relates to communication technology and may find application to ensure communication of mobile subscribers and determine their location.
Известен способ оценки местоположения пользовательского устройства беспроводной связи с множеством точек доступа, при котором определяют потерю в канале между пользовательским устройством и одной из множества точек доступа и потерю в канале между каждой из множества точек доступа, вычисляют корреляционное значение для одной из множества точек доступа, которое является показателем корреляции между точкой доступа и каждой из множества точек доступа и оценивают местоположение пользовательского устройства (RU, патент №2527483, G01S 5/02, H04W 64/00, 2010 г.). Недостаток данного способа оценки местоположения состоит в том, что динамические характеристики в радиочастотном окружении пользовательских устройств могут изменяться и увеличить ошибку в оценке местоположения.A known method for estimating the location of a wireless user device with a plurality of access points, wherein determining a channel loss between a user device and one of a plurality of access points and a channel loss between each of a plurality of access points, calculates a correlation value for one of the plurality of access points, which is a measure of the correlation between the access point and each of the many access points and evaluate the location of the user device (RU Patent No. 2527483, G01S 5/02, H04W 64/00, 2010). The disadvantage of this method of position estimation is that the dynamic characteristics in the radio frequency environment of user devices can change and increase the error in position estimation.
Известен способ получения оценки местоположения приемника на основе множества измерений параметра, каждое из которых получено на основе корреляционной функции, которая в свою очередь получена посредством нахождения корреляции сигнала, принятого приемником, с идентификационным кодом, уникальным образом идентифицирующим передатчик, находящийся в зоне видимости приемника (RU, заявка на изобретение №2004133676, G01S 11/00, 2004 г.). Недостаток данного способа заключается в том, что оценка местоположения приемника на основе множества измерений параметра требует большого реального времени.There is a method of obtaining a receiver location estimate based on a plurality of parameter measurements, each of which is obtained on the basis of a correlation function, which in turn is obtained by finding the correlation of the signal received by the receiver with an identification code that uniquely identifies the transmitter located in the receiver visibility range (RU , application for invention No. 2004133676, G01S 11/00, 2004). The disadvantage of this method is that estimating the location of the receiver based on multiple parameter measurements requires a lot of real time.
Известна система определения местоположения сотового телефона, которая оценивает местоположение сотового телефона посредством создания сетки теоретических пунктов, охватывающей определенный географический район, вычисления теоретических величин времени задержки для множества пар сотовых станций, вычисления разности наименьших квадратов на основе теоретических значений времени задержки и измеренных значений времени задержки для множества пар сотовых станций, поиска по всей сетке теоретических пунктов и определения оптимальной теоретической широты и долготы, начиная с которой выполняется итерация по методу линеаризированных взвешенных наименьших квадратов для определения фактических широты и долготы с заданной точностью (RU, патент №2107925, G01S 3/02, 1994 г.). Недостаток данной системы определения местоположения сотового телефона состоит в сложности технической реализации системы.A known cell phone location system that estimates the location of a cell phone by creating a grid of theoretical points covering a specific geographic area, calculating theoretical delay times for multiple pairs of cell stations, calculating the least squares difference based on theoretical delay times and measured delay times for sets of pairs of cellular stations, searching the entire grid of theoretical points and determining the optimal t theoretical latitude and longitude, starting from which iteration is performed according to the linearized weighted least squares method to determine the actual latitude and longitude with a given accuracy (RU, patent No. 2107925, G01S 3/02, 1994). The disadvantage of this system for determining the location of a cell phone is the complexity of the technical implementation of the system.
Наиболее близким техническим решением являются способ и система позиционирования мобильного терминала внутри зданий на основе глонасс-подобного сигнала, заключающиеся в том, что организуют мобильную радиосвязь между мобильными абонентами «каждый с каждым», причем каждый навигационно-связной терминал мобильного абонента определяет свои навигационные координаты по системе глобальной спутниковой навигации ГЛОНАСС (GPS) или посредством определения расстояния между навигационно-связным терминалом мобильного абонента не менее чем с тремя ретрансляторами, каждый из которых определяет свои навигационные координаты по системе глобальной спутниковой навигации ГЛОНАСС (GPS) или по местным ориентирам путем ручного ввода координат, при этом определяют расстояния между навигационно-связным терминалом мобильного абонента и ретрансляторами путем измерения временных задержек распространения радиосигнала и последующего вычисления расстояний между ними (RU, патент №2533202, G01S 5/02, H04B 7/216, 2012 г.).The closest technical solution is the method and system for positioning a mobile terminal inside buildings based on a glonass-like signal, which consists in organizing mobile radio communication between mobile subscribers "each with each", and each navigation-connected terminal of a mobile subscriber determines its navigation coordinates by GLONASS global satellite navigation system (GPS) or by determining the distance between the navigation and communication terminal of a mobile subscriber with at least three I have repeaters, each of which determines its navigation coordinates using the GLONASS global satellite navigation system (GPS) or local landmarks by manually entering coordinates, while determining the distances between the navigation and communication terminal of the mobile subscriber and the relays by measuring the time delays of the radio signal propagation and subsequent calculation the distances between them (RU, patent No. 2533202, G01S 5/02, H04B 7/216, 2012).
Технический результат от использования предложенного способа состоит в том, что введенные признаки позволяют при «плохой видимости» спутников нагружать функции ретрансляторов на навигационно-связные терминалы мобильных абонентов, которые могут стать источником локального навигационного поля.The technical result from the use of the proposed method consists in the fact that the introduced features make it possible for satellites to “load” the relay functions on the navigation-connected terminals of mobile subscribers when the satellites are “poorly visible”, which can become a source of a local navigation field.
Технический результат достигается тем, что в способе интегрированной адаптивной навигации мобильных абонентов, заключающемся в том, что организуют мобильную радиосвязь между мобильными абонентами «каждый с каждым», причем каждый навигационно-связной терминал мобильного абонента определяет свои навигационные координаты по системе глобальной спутниковой навигации ГЛОНАСС (GPS) или посредством определения расстояния между навигационно-связным терминалом мобильного абонента не менее чем с тремя ретрансляторами, каждый из которых определяет свои навигационные координаты по системе глобальной спутниковой навигации ГЛОНАСС (GPS) или по местным ориентирам путем ручного ввода координат, при этом определяют расстояния между навигационно-связным терминалом мобильного абонента и ретрансляторами путем измерения временных задержек распространения радиосигнала и последующего вычисления расстояний между ними, согласно изобретению, при отсутствии возможности у ретранслятора определять свои навигационные координаты, функции ретранслятора присваивают тому навигационно-связному терминалу мобильного абонента, который определяет свои навигационные координаты непосредственно по глобальной системе спутниковой навигации ГЛОНАСС (GPS) или по местным ориентирам путем ручного ввода координат, а в устройстве интегрированной адаптивной навигации, содержащем навигационно-связные терминалы, ретрансляторы и шлюз, вход-выход которого через коммутатор подключен к входу-выходу сервера, причем третий вход-выход коммутатора соединен с выходом-входом блока локального пользователя, согласно изобретению, каждый навигационно-связной терминал и ретранслятор содержат модуль управления, модуль ручного ввода координат, навигационный модуль, антенный вход которого соединен с антенной глобальной навигационной спутниковой системы, и последовательно соединенные переговорно-вызывной модуль, управляющий вычислитель и трансивер, антенный вход которого соединен с подключенной к нему мобильной антенной, выход модуля ручного ввода координат, входы-выходы модуля управления и навигационного модуля подключены, соответственно, к управляющему входу, управляющему и навигационному выходам-входам управляющего вычислителя, информационный вход-выход которого является входом-выходом шлюза.The technical result is achieved by the fact that in the method of integrated adaptive navigation of mobile subscribers, which consists in organizing mobile radio communication between mobile subscribers “each with each”, each navigation and communication terminal of a mobile subscriber determines its navigation coordinates using the GLONASS global satellite navigation system ( GPS) or by determining the distance between the navigation and communication terminal of a mobile subscriber with at least three repeaters, each of which is determined it shares its navigation coordinates using the GLONASS global satellite navigation system (GPS) or local landmarks by manually entering coordinates, while determining the distances between the navigation-connected terminal of the mobile subscriber and the relays by measuring the time delays of the radio signal propagation and then calculating the distances between them, according to the invention , in the absence of the ability of the repeater to determine its navigation coordinates, the functions of the repeater are assigned to the navigation-communication a mobile subscriber’s terminal, which determines its navigation coordinates directly from the GLONASS global satellite navigation system (GPS) or local landmarks by manually entering coordinates, and in an integrated adaptive navigation device containing navigation-connected terminals, repeaters and a gateway whose input-output is through the switch connected to the input-output of the server, and the third input-output of the switch is connected to the output-input of the local user unit, according to the invention, each navigation the no-connected terminal and the repeater contain a control module, a manual coordinate input module, a navigation module, the antenna input of which is connected to the antenna of the global navigation satellite system, and serial-connected intercom and call module, a control computer and a transceiver, the antenna input of which is connected to connected to it mobile antenna, the output of the module for manual input of coordinates, the inputs and outputs of the control module and the navigation module are connected, respectively, to the control input, control and nav igational outputs-inputs of the control computer, the information input-output of which is the input-output of the gateway.
Сравнение заявленного технического решения с аналогами и прототипом позволило установить соответствие условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень», так как такое техническое решение не известно, и явным образом не следует из уровня техники.Comparison of the claimed technical solution with analogues and prototype made it possible to establish compliance with the patentability conditions of “novelty” and “inventive step”, since such a technical solution is not known, and does not explicitly follow from the prior art.
Предложенные способ и устройство являются промышленно применимыми, поскольку могут быть реализованы существующими техническими средствами. Следовательно, предложенное техническое решение соответствует установленным критериям патентоспособности изобретения.The proposed method and device are industrially applicable, since they can be implemented by existing technical means. Therefore, the proposed technical solution meets the established criteria for patentability of the invention.
На рис. 1 представлено предложенное устройство интегрированной адаптивной навигации мобильных абонентов.In fig. 1 presents the proposed device integrated adaptive navigation of mobile subscribers.
Устройство интегрированной адаптивной навигации содержит навигационно-связные терминалы 1, ретрансляторы 2 и шлюз 3, вход-выход которого через коммутатор 4 подключен к входу-выходу сервера 5, причем третий вход-выход коммутатора 4 соединен с выходом-входом блока локального пользователя 6, каждый навигационно-связной терминал 1 и ретранслятор 2 содержат модуль 7 управления, модуль 8 ручного ввода координат, навигационный модуль 9, антенный вход которого соединен с антенной глобальной навигационной спутниковой системы, и последовательно соединенные переговорно-вызывной модуль 10, управляющий вычислитель 11 и трансивер 12, антенный вход которого соединен с подключенной к нему мобильной антенной, выход модуля 8 ручного ввода координат, входы-выходы модуля 7 управления и навигационного модуля 9 подключены, соответственно, к управляющему входу, управляющему и навигационному выходам-входам управляющего вычислителя 11, информационный вход-выход которого является входом-выходом шлюза 3.The integrated adaptive navigation device comprises navigation-connected terminals 1, repeaters 2 and a gateway 3, the input-output of which through the switch 4 is connected to the input-output of the
Устройство интегрированной адаптивной навигации мобильных абонентов работает следующим образом.Device integrated adaptive navigation of mobile subscribers works as follows.
Имеется несколько навигационно-связных терминалов 1, которые обеспечивают беспроводную радиосвязь «каждый с каждым». При этом обеспечивается навигационная функция, так как каждый навигационно-связной терминал 1 может определить свои координаты по глобальной системе спутниковой навигации ГЛОНАСС (GPS). При «хорошей видимости» спутников навигационно-связной терминал 1 определяет свое местоположение по глобальной системе спутниковой навигации ГЛОНАСС (GPS), а при «плохой видимости» спутников (в лесу, в горах и т.д.) и отсутствии возможности определения местоположения по глобальной системе спутниковой навигации ГЛОНАСС (GPS) навигационно-связной терминал 1 переключается в режим локальной навигации. Каждый из абонентов сети, осуществляя связь с другими абонентами, является источником информации для осуществления навигации. Так как в сети есть фиксированные абоненты с известными позициями, то все остальные абоненты определяют свои координаты относительно фиксированных абонентов. При наличии связи с более чем тремя фиксированными абонентами вычисляются расстояния до этих абонентов и определяются координаты и время с помощью решения системы уравнений по аналогии с радионавигацией.There are several navigation-connected terminals 1, which provide wireless radio communication "each with each". At the same time, a navigation function is provided, since each navigation-connected terminal 1 can determine its coordinates using the GLONASS (GPS) global satellite navigation system. With the “good visibility” of the satellites, the navigation and communication terminal 1 determines its location using the GLONASS (GPS) global satellite navigation system, and with the “poor visibility” of the satellites (in the forest, in the mountains, etc.) and the inability to determine the location by global GLONASS (GPS) satellite navigation system, the navigation and communication terminal 1 switches to the local navigation mode. Each of the network subscribers, communicating with other subscribers, is a source of information for navigation. Since the network has fixed subscribers with known positions, all other subscribers determine their coordinates relative to fixed subscribers. If there is a connection with more than three fixed subscribers, the distances to these subscribers are calculated and the coordinates and time are determined by solving a system of equations by analogy with radio navigation.
Устройство интегрированной адаптивной навигации мобильных абонентов содержит навигационно-связные терминалы 1 и более трех ретрансляторов 2 (на рис. 1 показаны четыре ретранслятора) с известными позициями. Зона радиопокрытия формируется с помощью ретрансляторов 2 и шлюза 3. Шлюз 3 предназначен для передачи данных между беспроводной сетью, в которой взаимодействуют ретрансляторы 2 и шлюз 3, и проводной сетью. Шлюз 3 через коммутатор 4 взаимодействует с сервером 5, обеспечивающим работу системы, в том числе возможность конфигурации, управления, мониторинга, и функциональность SIP телефонии. К коммутатору 4 подключен блок 6 локального пользователя, который может обмениваться данными с навигационно-связными терминалами 1. Навигационно-связные терминалы 1, ретрансляторы 2 и шлюз 3 имеют одинаковый состав входящих модулей. Модуль 7 управления обеспечивает функционирование устройства в разных режимах, а именно, в режиме навигационно-связного терминала, ретранслятора или шлюза. Модуль 8 ручного ввода координат обеспечивает ввод координат по местным ориентирам в режиме ретранслятора при «плохой видимости» спутников. Навигационный модуль 9 обеспечивает определение координат позиционирования с помощью системы глобальной спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS. Переговорно-вызывной модуль 10 обеспечивает вызов и ведение переговоров абонентов. Управляющий вычислитель 11 обеспечивает взаимодействие всех модулей, передачу данных в проводную сеть и формирует сигнал для трансивера 12.An integrated adaptive navigation device for mobile subscribers contains navigation-connected terminals 1 and more than three relays 2 (four relays are shown in Fig. 1) with known positions. The radio coverage zone is formed using repeaters 2 and a gateway 3. Gateway 3 is designed to transfer data between a wireless network in which repeaters 2 and a gateway 3 communicate with a wired network. Gateway 3 through switch 4 interacts with
Так как навигационно-связные терминалы 1 и ретрансляторы 2 имеют одинаковый состав входящих модулей, то каждое перечисленное устройство может быть как навигационно-связным терминалом, так и ретранслятором. В условиях «плохой видимости» спутников функции ретрансляторов 2 с известными позициями могут меняться. Сначала какие-то четыре ретранслятора 2 с известными позициями являлись источником «локального навигационного поля» для навигационно-связных терминалов 1. Затем если у одного из ретрансляторов 2 связь со спутниками значительно ухудшились, то устройство выберет другого ретранслятора 2 из числа навигационно-связных терминалов 1 мобильных абонентов и он станет источником «локального навигационного поля».Since navigation-connected terminals 1 and repeaters 2 have the same composition of incoming modules, each listed device can be either a navigation-connected terminal or a relay. In conditions of "poor visibility" of satellites, the functions of repeaters 2 with known positions can change. At first, some four repeaters 2 with known positions were the source of the “local navigation field” for navigation-connected terminals 1. Then, if one of the repeaters 2 has significantly deteriorated communications with the satellites, the device will select another relay 2 from the number of navigation-connected terminals 1 mobile subscribers and it will become the source of the “local navigation field”.
Таким образом, если какие-то навигационно-связные терминалы 1 мобильных абонентов смогли привязаться к координатам по спутникам или по местным ориентирам, то они могут стать источниками навигационной информации для других мобильных абонентов. Необходимо чтобы в устройстве были соответствующие критерии выбора наилучшей комбинации референсных абонентов для создания локального навигационного поля для остальных.Thus, if some navigation-connected terminals 1 of mobile subscribers were able to attach to the coordinates by satellites or local landmarks, then they can become sources of navigation information for other mobile subscribers. It is necessary that the device has appropriate criteria for choosing the best combination of reference subscribers to create a local navigation field for the rest.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111800/07A RU2581747C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Method for integrated adaptive navigation of mobile subscribers and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111800/07A RU2581747C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Method for integrated adaptive navigation of mobile subscribers and device therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2581747C1 true RU2581747C1 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=56194970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015111800/07A RU2581747C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Method for integrated adaptive navigation of mobile subscribers and device therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2581747C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2342787C1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | Portable station of satellite communication |
RU2352067C1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-04-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт специальных систем связи "Интеграл", а/я 364 | System of communication to retransmitters that change their location in space |
RU2455769C1 (en) * | 2011-07-26 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | Container-type satellite communications station |
RU125005U1 (en) * | 2012-08-02 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | HYBRID MOBILE RECONFIGURABLE COMMUNICATION NETWORK |
-
2015
- 2015-04-01 RU RU2015111800/07A patent/RU2581747C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2342787C1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | Portable station of satellite communication |
RU2352067C1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-04-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт специальных систем связи "Интеграл", а/я 364 | System of communication to retransmitters that change their location in space |
RU2455769C1 (en) * | 2011-07-26 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | Container-type satellite communications station |
RU125005U1 (en) * | 2012-08-02 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | HYBRID MOBILE RECONFIGURABLE COMMUNICATION NETWORK |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11051267B2 (en) | Channel latency determining method, positioning method, and related device | |
US9213081B2 (en) | Cooperative positioning | |
CN108370551B (en) | Positioning method based on arrival time difference, user equipment and network equipment | |
WO2018107380A1 (en) | Positioning method and system, and related device | |
US9191912B2 (en) | Systems and methods for location determination | |
CN110892761B (en) | Positioning method and system of remote user equipment | |
KR20150015442A (en) | Systems and methods configured to estimate receiver position using timing data associated with reference locations in three-dimensional space | |
KR20030070597A (en) | Method and apparatus for location estimation | |
KR101974002B1 (en) | Method of positioning mobile device with seamless, high precision scheme | |
Rea et al. | Filtering noisy 802.11 time-of-flight ranging measurements from commoditized wifi radios | |
KR20040073552A (en) | Method for determining location information | |
US9479902B1 (en) | Determining a propagation-time adjustment for a wireless coverage area, based on information provided by wireless terminals | |
US10725181B2 (en) | In-band pseudolite wireless positioning method, system and device | |
CN101971679A (en) | Finding the position of a mobile terminal | |
Radnosrati et al. | New trends in radio network positioning | |
CN107533123B (en) | Method and server for positioning a communication device in a wireless communication environment | |
CN115942454A (en) | Method and device for positioning | |
KR100524180B1 (en) | Position tracking method of a mobile phone using cell position and receiving/pre-measured radio wave characteristic information | |
US20170295463A1 (en) | Method and device for estimating accuracy of a position determination | |
KR101662634B1 (en) | Method and Apparatus for Calculating Accuracy of Measuring Location by Using Log Data Based on Global Positioning System and Wireless Communications | |
RU2581747C1 (en) | Method for integrated adaptive navigation of mobile subscribers and device therefor | |
KR20160076551A (en) | Method And Apparatus for Determining Position by Using Parameter Coefficent | |
WO2016048370A1 (en) | Systems and methods for location determination | |
KR101265303B1 (en) | Apparatus and method for determining the position | |
CN115734152A (en) | Positioning method and device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20160526 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200402 |