RU2582595C1 - Система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры глонасс - Google Patents
Система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры глонасс Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582595C1 RU2582595C1 RU2015112494/07A RU2015112494A RU2582595C1 RU 2582595 C1 RU2582595 C1 RU 2582595C1 RU 2015112494/07 A RU2015112494/07 A RU 2015112494/07A RU 2015112494 A RU2015112494 A RU 2015112494A RU 2582595 C1 RU2582595 C1 RU 2582595C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glonass
- base station
- ground
- mobile objects
- real time
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для навигации подвижных объектов в режиме реального времени. Технический результат состоит в повышении точности и надежности определения местоположения подвижных объектов в режиме реального времени. Для этого в системе точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС, включающей спутники глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO), диспетчерскую станцию, содержащую геоинформационную систему, базовую станцию, подвижные объекты, оснащенные телеметрическими терминалами, на которых установлено телекоммуникационное оборудование, обеспечивающее соединение базовой станции с подвижными объектами посредством широкополосного радиодоступа, блок обработки совместной информации, поступающей с базовой станции и подвижного объекта, в качестве базовой станции используется сгенерированная сетевым программным обеспечением на основе данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС виртуальная базовая станция, расположенная на расстоянии 4 км 300 метров от соответствующего подвижного объекта, в качестве телеметрического терминала в системе используется устройство точной навигации, созданное на базе одночастотного двухсистемного кодо-фазового чипа, принимающего сигналы глобальных навигационных спутниковых систем, подключенного к малогабаритному атомному стандарту частоты, введены региональные модели ионосферы и тропосферы, созданные в режиме реального времени, генерируемые сетевым программным обеспечением на основе данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС. 1 ил.
Description
Предложенное изобретение относится к области радионавигации, спутниковой навигации, геодезии и может быть использовано для навигации подвижных объектов в режиме реального времени.
Известна система мониторинга подвижных объектов (Рушкевич А., Осадчий В. Мониторинг подвижных объектов: российские реалии и технические инновации [Текст] / А. Рушкевич, В. Осадчий // Беспроводные технологии. - 2010. - №3. - С. 56-60), состоящая из телеметрического терминала, выполняющего следующие функции:
- определения координат подвижного объекта в автономном (абсолютном) методе при помощи спутникового ГЛОНАСС/GPS приемника,
- сбора информации от бортового оборудования и дополнительных датчиков,
- пересылки информации по каналам связи в диспетчерский сервер.
Кроме телеметрического терминала, в предложенную систему входит диспетчерский сервер, представляющий собой программное обеспечение, для обеспечения клиентов объективной информацией о местонахождении подвижного объекта в данный момент времени.
Данная система обладает следующим недостатками:
- в системе мониторинга подвижных объектов в качестве телеметрического терминала выступает одночастотный двухсистемный кодовый ГЛОНАСС/GPS модуль, принимающий только сигналы стандартной точности от спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС/GPS), поэтому погрешность определения местоположения подвижного объекта в данной системе составляет 5-10 метров в системе координат WGS - 84 [Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии [Текст] / К.М. Антонович // ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия». - М: ФГУП «Картгеоцентр», 2006. - 360 с.],
- в системе мониторинга подвижных объектов не вводится корректирующая информация, получаемая от базовой станции, имеющей точные координаты в системе координат WGS - 84, в местоположение подвижного объекта,
- в системе мониторинга подвижных объектов отсутствует блок обработки совместной информации, поступающей с базовой станции и подвижного объекта.
Наиболее близкой системой того же назначения к заявляемой по совокупности признаков является система определения местоположения подвижных объектов в режиме реального времени (Пат. 2444705 Российская Федерация МПК51 GO1C 21/24 Система определения местоположения подвижных объектов в режиме реального времени [Текст] / И. А. Лукин, С.В. Мельников; заявители и патентообладатели: Открытое акционерное общество «СУПЕРТЕЛ». - 2010146177, заявл. 08.11.2010, опубл. 10.03.2012 - Бюл. №7. - 7 с.), состоящая из спутников глобальных навигационных систем, диспетчерской станции, содержащей геоинформационную систему, базовой станции, подвижных объектов, оснащенных телеметрическими терминалами, на которых установлено телекоммуникационное оборудование, обеспечивающее соединение базовой станции с подвижными объектами посредством широкополосного радиодоступа, блок обработки совместной информации, поступающей с базовой станции и подвижного объекта.
Недостатками технического решения, принятого за прототип, являются:
- в системе мониторинга подвижных объектов в качестве телеметрического терминала выступает одночастотный двухсистемный кодовый ГЛОНАСС/GPS модуль, принимающий только сигналы стандартной точности от спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС/GPS), поэтому погрешность определения местоположения подвижного объекта с использованием корректирующей информации от диспетчерской станции, имеющей точные координаты в системе координат WGS - 84, будет иметь величину, равную 1-2 метра [Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии [Текст] / К.М. Антонович // ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия». - М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2006. - 360 с.],
- в качестве базовых станций в системе определения местоположения подвижных объектов в режиме реального времени выступают базовые станции вышек сотовой связи, координаты которых определяются в системе координат WGS - 84 с погрешностью, равной 1 метр [Пат. 2331082 Российская Федерация МПК51 G01S 5/02, H04B 7/26 Использование мобильных станций для определения параметров местоположения базовой станции в системе беспроводной мобильной связи [Текст] / У. Райли, Р. Джирерд, З. Биакс; заявители и патентообладатели: КВЭЛКОМ ИНКОРПОРЕЙТЕД. - 2004122913, заявл. 20.04.2005, опубл. 10.08.2008 - Бюл. №2. - 28 с.], в связи с чем, заявляемая в прототипе дециметровая точность определения местоположения подвижного объекта путем уточнения его методом триангуляции от не менее трех базовых станций вышек сотовой связи не может быть достигнута,
- в блоке обработки совместной информации, поступающей с базовой станции и подвижного объекта, не вводятся региональные модели ионосферы и тропосферы.
Техническая задача, решаемая предлагаемой системой точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС, заключается в повышении точности и надежности определения местоположения (координат) подвижных объектов в режиме реального времени.
Поставленная задача достигается тем, что в системе точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС, включающей спутники глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO), диспетчерскую станцию, содержащую геоинформационную систему, базовую станцию, подвижные объекты, оснащенные телеметрическими терминалами, на которых установлено телекоммуникационное оборудование, обеспечивающее соединение базовой станции с подвижными объектами посредством широкополосного радиодоступа, блок обработки совместной информации, поступающей с базовой станции и подвижного объекта, согласно изобретению в ней в качестве базовой станции используется сгенерированная сетевым программным обеспечением на основе данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС виртуальная базовая станция, расположенная на расстоянии 4 км 300 метров от соответствующего подвижного объекта, в качестве вышеупомянутого телеметрического терминала в системе используется устройство точной навигации, созданное на базе одночастотного двухсистемного кодо-фазового чипа, принимающего сигналы вышеупомянутых глобальных навигационных спутниковых систем, подключенного к малогабаритному атомному стандарту частоты, в вышеупомянутом блоке обработки совместной информации, поступающей с базовой станции и подвижного объекта, введены региональные модели ионосферы и тропосферы, созданные в режиме реального времени, генерируемые сетевым программным обеспечением на основе данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС.
Предлагаемое изобретение поясняется схемой, представленной на фиг. 1, где:
1 - спутники глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO);
2 - двухчастотные мультисистемные ГНСС приемники, принимающие сигналы спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO);
3 - оптоволоконные каналы связи;
4 - локальная сеть Интернет;
5 - сервер сбора информации с двухчастотных мультисистемных ГНСС приемников, принимающих сигналы спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO);
6 - персональный компьютер с сетевым программным обеспечением;
7 - наземная инфраструктура ГЛОНАСС;
8 - одночастотный двухсистемный кодо-фазовый чип, принимающий сигналы спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO);
9 - блок обработки информации, поступающей с наземной инфраструктуры ГЛОНАСС и одночастотного двухсистемного кодо-фазового чипа, подключенного к малогабаритному атомному стандарту частоты;
10 - малогабаритные атомные стандарты частоты;
11 - телекоммуникационное оборудование, для приема и передачи данных между устройством точной навигации и наземной инфраструктурой ГЛОНАСС;
12 - телекоммуникационное оборудование, для передачи данных между устройством точной навигации и диспетчерской станцией;
13 - устройство точной навигации;
14 - сервер диспетчерской станции;
15 - персональный компьютер с геоинформационной системой;
16 - диспетчерская станция;
17 - приближенные координаты подвижного объекта;
18 - корректирующая информация, сгенерированная сетевым программным обеспечением;
19 - региональные модели тропосферы и ионосферы, сгенерированные сетевым программным обеспечением;
20 - точные координаты подвижного объекта.
Предлагаемая система работает следующим образом.
Каждый из устройств точной навигации 13, установленный на подвижном объекте, принимает сигналы спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO) 1 с помощью одночастотного двухсистемного кодо-фазового чипа 8, подключенного к малогабаритному атомному стандарту частоты 10. Принятые одночастотным двухсистемным кодо-фазовым чипом 8, подключенным к малогабаритному атомному стандарту частоты 10, сигналы спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO) поступают в блок обработки информации 9, в котором происходит вычисление приближенных координат подвижного объекта в системе WGS-84, на основе абсолютного метода ГНСС - позиционирования путем решения обратной линейной засечки. Эти координаты передаются с помощью телекоммуникационного оборудования 11, установленного на подвижном объекте, по широкополосному радиодоступу на сервер сбора информации с двухчастотных мультисистемных ГНСС приемников, принимающих сигналы спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO), 5 наземной инфраструктуры ГЛОНАСС 7.
Сетевое программное обеспечение, установленное на персональном компьютере, 6 по средствам локальной сети Интернет 4 соединяется с сервером сбора информации с двухчастотных мультисистемных ГНСС приемников, принимающих сигналы спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO) 5, для получения приближенных координат подвижного объекта в режиме реального времени. Сетевое программное обеспечение, установленное на персональном компьютере 6, на основе приближенных координат подвижного объекта 17 и данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС 7 генерирует виртуальную базовую станцию, расположенную на расстоянии 4 км 300 метров от соответствующего подвижного объекта, и рассчитывает для каждого подвижного объекта корректирующую информацию 18 и региональные модели тропосферы и ионосферы 19.
Для расчета корректирующей информации 18 и региональной модели тропосферы и ионосферы 19 с помощью наземной инфраструктуры ГЛОНАСС 7 в сетевое программное обеспечение 6 из сервера сбора информации 5 поступает измерительная информация, полученная по средствам оптоволоконного канала связи 3, от двухчастотных мультисистемных ГНСС приемников 2, принимающих сигналы спутников глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO) 1.
Корректирующая информация 18 и региональные модели тропосферы и ионосферы 19, сгенерированные сетевым программным обеспечением, передаются в устройство точной навигации 13, где регистрируются телекоммуникационным оборудованием 11, установленным на подвижном объекте. Затем корректирующая информация 18, региональные модели тропосферы и ионосферы 19, а также измерительная информация с одночастотного двухсистемного кодо-фазового чипа 8, подключенного к малогабаритному атомному стандарту частоты 10, поступают в блок обработки информации 9, в котором происходит вычисление точных координат 20 подвижного объекта в системе WGS-84. Вычисленные блоком обработки информации 9 точные координаты 20 подвижного объекта в системе WGS-84 передаются с помощью телекоммуникационного оборудования 12 в диспетчерскую станцию 16. Точные координаты 20 подвижного объекта в системе WGS-84 хранятся на сервере диспетчерской станции 16. С сервера диспетчерской станции 16 точные координаты передаются в геоинформационную систему, установленную на персональном компьютере 15, в которой визуализируется местоположение подвижного объекта.
Технический результат, достигаемый заявляемой системой точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС, заключается в повышении достоверности информации о местоположении подвижного объекта в режиме реального времени.
При всей совокупности заявляемых признаков система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС может обеспечить погрешность определения местоположения подвижного объекта до 0,1 м.
Claims (1)
- Система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС, включающая спутники глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO), диспетчерскую станцию, содержащую геоинформационную систему, базовую станцию, подвижные объекты, оснащенные телеметрическими терминалами, на которых установлено телекоммуникационное оборудование, обеспечивающее соединение базовой станции с подвижными объектами посредством широкополосного радиодоступа, блок обработки совместной информации, поступающей с базовой станции и подвижного объекта, отличающаяся тем, что в качестве базовой станции используется сгенерированная сетевым программным обеспечением на основе данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС виртуальная базовая станция, расположенная на расстоянии 4 км 300 метров от соответствующего подвижного объекта, в качестве вышеупомянутого телеметрического терминала в системе используется устройство точной навигации, созданное на базе одночастотного двухсистемного кодо-фазового чипа, принимающего сигналы вышеупомянутых глобальных навигационных спутниковых систем, подключенного к малогабаритному атомному стандарту частоты, в вышеупомянутом блоке обработки совместной информации, поступающей с базовой станции и подвижного объекта, введены региональные модели ионосферы и тропосферы, созданные в режиме реального времени, генерируемые сетевым программным обеспечением на основе данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015112494/07A RU2582595C1 (ru) | 2015-04-06 | 2015-04-06 | Система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры глонасс |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015112494/07A RU2582595C1 (ru) | 2015-04-06 | 2015-04-06 | Система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры глонасс |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2582595C1 true RU2582595C1 (ru) | 2016-04-27 |
Family
ID=55794536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015112494/07A RU2582595C1 (ru) | 2015-04-06 | 2015-04-06 | Система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры глонасс |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2582595C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633093C1 (ru) * | 2016-09-15 | 2017-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Ситиликс" | Способ и система повышения точности определения местоположения пользователей глобальных спутниковых навигационных систем с использованием цифровой разметки участков улично-дорожной сети |
| RU2649628C1 (ru) * | 2017-03-16 | 2018-04-04 | Владимир Васильевич Чернявец | Система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС |
| RU2790808C1 (ru) * | 2022-06-27 | 2023-02-28 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2164694C2 (ru) * | 1999-01-25 | 2001-03-27 | Санкт-Петербургский государственный университет | Способ радионавигации и региональная система для его осуществления |
| RU2365061C2 (ru) * | 2007-09-13 | 2009-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения" | Навигационно-информационная система высокоточного позиционирования |
| RU2465729C2 (ru) * | 2010-12-07 | 2012-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Международная аэрокосмическая система глобального мониторинга (максм) |
| RU2469890C2 (ru) * | 2010-10-15 | 2012-12-20 | Александр Андреевич Меньтюков | Способ обеспечения безопасности дорожного движения |
-
2015
- 2015-04-06 RU RU2015112494/07A patent/RU2582595C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2164694C2 (ru) * | 1999-01-25 | 2001-03-27 | Санкт-Петербургский государственный университет | Способ радионавигации и региональная система для его осуществления |
| RU2365061C2 (ru) * | 2007-09-13 | 2009-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения" | Навигационно-информационная система высокоточного позиционирования |
| RU2469890C2 (ru) * | 2010-10-15 | 2012-12-20 | Александр Андреевич Меньтюков | Способ обеспечения безопасности дорожного движения |
| RU2465729C2 (ru) * | 2010-12-07 | 2012-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Международная аэрокосмическая система глобального мониторинга (максм) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633093C1 (ru) * | 2016-09-15 | 2017-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Ситиликс" | Способ и система повышения точности определения местоположения пользователей глобальных спутниковых навигационных систем с использованием цифровой разметки участков улично-дорожной сети |
| RU2649628C1 (ru) * | 2017-03-16 | 2018-04-04 | Владимир Васильевич Чернявец | Система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры ГЛОНАСС |
| RU2790808C1 (ru) * | 2022-06-27 | 2023-02-28 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wiśniewski et al. | Evaluation of RTKLIB's Positioning Accuracy Usingn low-cost GNSS Receiver and ASG-EUPOS | |
| JP7468912B2 (ja) | 基準局のための高精度単独測位装置 | |
| US9002508B2 (en) | RFID for location of the load on a tower crane | |
| US8788200B2 (en) | Method and system for a data interface for aiding a satellite positioning system receiver | |
| Matosevic et al. | A comparison of accuracy using a GPS and a low-cost DGPS | |
| CN101449178B (zh) | 支持相对定位 | |
| US9041595B2 (en) | Determining the location of a load for a tower crane | |
| El-Mowafy | Precise real-time positioning using Network RTK | |
| US11624838B2 (en) | System and method for providing GNSS corrections | |
| CN105849589A (zh) | 全球导航卫星系统、定位终端、定位方法以及记录介质 | |
| CN105353391A (zh) | 一种支持多类型定位终端的多网融合定位增强系统及方法 | |
| JP4723932B2 (ja) | 測位システム | |
| CN101395443A (zh) | 混合定位方法和设备 | |
| İlçi | Accuracy comparison of real-time GNSS positioning solutions: Case study of Mid-North Anatolia | |
| RU2582595C1 (ru) | Система точной навигации подвижных объектов с использованием данных наземной инфраструктуры глонасс | |
| WO2013102870A1 (en) | Methods for identifying whether or not a satellite has a line of sight | |
| KR102031838B1 (ko) | 위성항법 시스템의 보정정보를 처리하는 장치 및 방법 | |
| CN112731268A (zh) | 一种差分数据的处理方法和定位跟踪系统 | |
| KR101723342B1 (ko) | 측지측량 시스템 | |
| CN114174870A (zh) | 用于确定描述至少一个特定于环境的gnss曲线的模型的方法 | |
| RU2690521C1 (ru) | Способ дистанционного мониторинга позиционирования транспортных средств | |
| Encarnacion et al. | RTKLIB-based GPS localization for multipath mitigation in ITS applications | |
| KR20180060682A (ko) | 실시간 지표변형 측정을 위한 gnss 단일 주파수 rtk 측위 기법 | |
| Liu | Positioning performance of single-frequency GNSS receiver using Australian regional ionospheric corrections | |
| Pham | Research on technical solution of displacement and deformation monitoring of high-rise buildings in real time |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200407 |