RU2619200C1 - System of remote control for transportating high-tech construction modules - Google Patents

System of remote control for transportating high-tech construction modules Download PDF

Info

Publication number
RU2619200C1
RU2619200C1 RU2016110344A RU2016110344A RU2619200C1 RU 2619200 C1 RU2619200 C1 RU 2619200C1 RU 2016110344 A RU2016110344 A RU 2016110344A RU 2016110344 A RU2016110344 A RU 2016110344A RU 2619200 C1 RU2619200 C1 RU 2619200C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
low
pass filter
multiplier
Prior art date
Application number
RU2016110344A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Анатольевич Сычев
Юрий Николаевич Казаков
Антонина Федоровна Юдина
Виктор Иванович Дикарев
Диана Талгатовна Курасова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАСУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАСУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАСУ")
Priority to RU2016110344A priority Critical patent/RU2619200C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2619200C1 publication Critical patent/RU2619200C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: system comprises the sensors 1, 2, the AND element 3, the encoding unit 4, the transmitter 5, the generator 13, the phase manipulator 14, the power amplifier 15, the transmitting/receiving antenna 16, the receiving antenna 33, the GPS-signals receiver 34, the microprocessor 35, the duplexer 36, the multipliers 37, 38, 53, 54, the filters 40, 56, the phase-inverters 57, 58, the subtraction unit 59, the FMN-signals demodulators 51, 52; the receiver 6, the decoder 7, the detection units 8 and 32, the inhibit element 9, the pulse width generator 10, the receiving antenna 17, the high frequency amplifier 18, the search unit 19, the local oscillator 20, mixer 21, intermediate frequency amplifier 22, amplitude detector 23, multipliers 24, 25, 62 and 63, filters 26, 27, 64, 65, key 28, the frequency counter 29, the counters 30, 31, the antenna 41, the GPS-signals receiver 42, the computer 43, the encoding unit 44, the transmitter 45, the generator 46, the phase manipulator 47, the power amplifier 48, the duplexer 49, the phase invertors 66, 67, the subtraction unit 68.
EFFECT: increased noise stability and reliability of the discrete information exchange between the controlled trailers and the checkpoints.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области технических средств контроля и регистрации рейсов автотранспорта и может быть использовано при перевозке высокотехнологичных строительных модулей (блоков) трейлерами и специальными машинами.The invention relates to the field of technical means of control and registration of motor vehicle flights and can be used for transportation of high-tech building modules (blocks) by trailers and special vehicles.

Известны системы и устройства для учета перевозимого груза автосамосвалами, автотягачами, мусоровозами и т.п. (авт. св. СССР №№215536, 477330, 498636, 696508, 769581, 830447, 1123041; патенты РФ №№2184992, 2243592; Храмцов Ю.В., Фигурнов Н.В., Шур О.З. Современные методы получения и обработки экспериментальных данных при испытаниях автомобилей. НИИ автопром. М., 1975 и другие).Known systems and devices for accounting for transported cargo dump trucks, truck tractors, garbage trucks, etc. (ed. St. USSR No. 215536, 477330, 498636, 696508, 769581, 830447, 1123041; RF patents No. 2184992, 2243592; Khramtsov Yu.V., Figurnov N.V., Shur O.Z. Modern production methods and processing of experimental data during automobile tests. Research Institute of Automotive Industry. M., 1975 and others).

Из известных систем и устройств наиболее близкой к предлагаемой является «Система дистанционного контроля за транспортировкой строительных грузов» (патент РФ №2243592, G07C 5/08, опубл. 27.12.2004). Система по прототипу обеспечивает учет рейсов, расхода топлива и пройденного пути трейлерами, а также определение их местоположения. При этом для обмена информацией между контролируемыми трейлерами и пунктом контроля используются радиоканалы, использующие две частоты ω1, ω2 и сложные сигналы с фазовой манипуляцией. Однако система по прототипу не позволяет подавлять узкополосные помехи, принимаемые в полосе пропускания приемников.Of the known systems and devices closest to the proposed one is the "Remote control system for the transportation of construction cargo" (RF patent No. 2243592, G07C 5/08, publ. 27.12.2004). The prototype system provides accounting for flights, fuel consumption and the distance traveled by trailers, as well as determining their location. At the same time, radio channels using two frequencies ω 1 , ω 2 and complex signals with phase shift keying are used to exchange information between controlled trailers and a control point. However, the prototype system does not allow suppressing narrowband interference received in the passband of the receivers.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информацией между контролируемыми трейлерами и пунктом контроля с использованием дуплексной радиосвязи путем подавления узкополосных помех, принимаемых в полосе пропускания приемников.The technical task of the invention is to increase the noise immunity and reliability of the exchange of discrete information between controlled trailers and a control point using duplex radio communications by suppressing narrow-band interference received in the passband of receivers.

Поставленная задача решается тем, что система дистанционного контроля за транспортировкой высокотехнологичных строительных модулей, содержащая на каждом контролируемом трейлере последовательно включенные датчик давления, элемент И, второй вход которого соединен с выходом датчика положения кузова, блок кодирования, второй и третий входы которого соединены с выходами датчиков расхода топлива и пройденного пути соответственно, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом дуплексера, и первый фильтр нижних частот, последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов и микропроцессор для выполнения навигационных расчетов, выход которого соединен с четвертым входом блока кодирования, а на пункте контроля последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов, вычислительную машину для выполнения навигационных расчетов, блок кодирования, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты, смеситель, второй вход которого через гетеродин соединен с выходом блока поиска, усилитель промежуточной частоты, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, и первый фильтр нижних частот, последовательно подключенные к выходу усилителя промежуточной частоты амплитудный детектор, ключ, второй вход которого соединен со вторым выходом гетеродина, частотомер и дополнительный блок регистрации, второй, третий и четвертый входы которого соединены непосредственно и через счетчик расхода топлива и счетчик пройденного пути с соответствующими выходами дешифратора, пятый вход дополнительного блока регистрации соединен с выходом блока кодирования, при этом к выходам дешифратора подключены по числу контролируемых объектов исполнительные блоки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу дешифратора элемента запрета, блока регистрации и формирователь длительности импульсов, выход которого соединен с запрещающим входом элемента запрета, отличается от ближайшего аналога тем, что каждый контролируемый трейлер снабжен третьим и четвертым перемножителями, вторым узкополосным фильтром, вторым фильтром низких частот, двумя фазоинверторами и блоком вычитания, причем к выходу дуплексера последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом дуплексера, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, к выходу первого фильтра нижних частот подключен блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход подключен ко второму выходу микропроцессора для выполнения навигационных расчетов, а пункт контроля снабжен третьим и четвертым перемножителями, вторым узкополосным фильтром, вторым фильтром низких частот, двумя фазоинверторами и блоком вычитания, причем к выходу усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, к выходу первого фильтра нижних частот подключен блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход подключен к входу дешифратора.The problem is solved in that a remote control system for the transportation of high-tech building modules, containing on each controlled trailer a series-connected pressure sensor, an element And, the second input of which is connected to the output of the body position sensor, a coding unit, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the sensors fuel consumption and the distance traveled, respectively, a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the high-frequency generator, a power amplifier, a duplexer, the input-output of which is connected to the transceiver antenna, the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the first low-pass filter, the first narrow-band filter, the second multiplier, the second input of which is connected to the output of the duplexer, and the first low-pass filter, connected in series to the receiving antenna , a GPS signal receiver and a microprocessor for performing navigation calculations, the output of which is connected to the fourth input of the coding unit, and at the control point, a receiving ante is connected in series nnu, a GPS signal receiver, a computer for performing navigation calculations, a coding unit, a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of a high-frequency generator, a power amplifier, a duplexer, the input-output of which is connected to a transceiver antenna, a high-frequency amplifier, a mixer, the second input of which is connected through the local oscillator to the output of the search unit, an intermediate frequency amplifier, a first multiplier, the second input of which is connected to the output of the first low-pass filter, the first narrow-band filter tr, the second multiplier, the second input of which is connected to the output of the intermediate frequency amplifier, and the first low-pass filter, connected in series to the output of the intermediate frequency amplifier, an amplitude detector, a key, the second input of which is connected to the second output of the local oscillator, a frequency meter and an additional recording unit, the second, the third and fourth inputs of which are connected directly and through the fuel consumption meter and the distance traveled counter with the corresponding outputs of the decoder, the fifth input of the additional unit itration is connected to the output of the coding unit, while the output blocks, according to the number of monitored objects, are connected to the outputs of the decoder, each of which consists of a ban element, a registration unit, and a pulse duration shaper whose output is connected to the inhibit input of the ban element from the closest analogue in that each controlled trailer is equipped with a third and fourth multiplier, a second narrow-band filter, a second low-pass filter from, by two phase inverters and a subtraction unit, moreover, a third multiplier is connected in series to the output of the duplexer, the second input of which is connected to the output of the second phase inverter, the second narrow-band filter, the first phase inverter, the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the duplexer, the second low-pass filter and the second phase inverter, a subtraction unit is connected to the output of the first low-pass filter, the second input of which is connected to the output of the second low-pass filter, and the output is connected to the second micro output a processor for performing navigation calculations, and the control point is equipped with a third and fourth multipliers, a second narrow-band filter, a second low-pass filter, two phase inverters and a subtraction unit, with a third multiplier connected in series to the output of the intermediate frequency amplifier, the second input of which is connected to the output of the second phase inverter, the second narrow-band filter, the first phase inverter, the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the intermediate frequency amplifier, the second filter a low-pass and a second bass reflex, a subtraction unit is connected to the output of the first low-pass filter, the second input of which is connected to the output of the second low-pass filter, and the output is connected to the input of the decoder.

Структурная схема бортового оборудования системы, устанавливаемого на каждом трейлере, представлена на фиг. 1. Структурная схема стационарного оборудования системы, устанавливаемого на пункте контроля, представлена на фиг. 2.The structural diagram of the on-board equipment of the system installed on each trailer is shown in FIG. 1. The block diagram of the stationary equipment of the system installed at the control point is shown in FIG. 2.

Система содержит на каждом контролируемом объекте последовательно включенные датчик 1 давления, элемент И 3, второй вход которого соединен с выходом датчика 2 положения кузова, блок 4 кодирования, второй и третий входы которого соединены с выходами датчика 11 расхода топлива и датчика 12 пройденного пути соответственно, фазовый манипулятор 14, второй вход которого соединен с выходом генератора 13 высокой частоты, усилитель 15 мощности, дуплексер 36, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 16, первый перемножитель 37, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра 40 нижних частот, первый узкополосный фильтр 39, второй перемножитель 38, второй вход которого соединен с выходом дуплексера 36, первый фильтр 40 нижних частот и блок 59 вычитания. К выходу дуплексера 36 последовательно подключены третий перемножитель 53, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора 58, второй узкополосный фильтр 55, первый фазоинвертор 57, четвертый перемножитель 54, второй вход которого соединен с выходом дуплексера 36, второй фильтр 56 нижних частот и второй фазоинвертор 58. Второй вход блока 59 вычитания соединен с выходом второго фильтра 56 нижних частот. К выходу приемной антенны 33 последовательно подключены приемник 34 GPS-сигналов и микропроцессор 35 для выполнения навигационных расчетов, второй вход которого соединен с выходом блока 59 вычитания, а выход подключен к четвертому входу блока 4 кодирования. Генератор 13 высокой частоты, фазовый манипулятор 14 и усилитель 15 мощности образуют передатчик 5. Первый 37 и второй 38 перемножители, первый узкополосный фильтр 39 и первый фильтр 40 нижних частот образуют первый демодулятор 51 сложных ФМН-сигналов. Третий 53 и четвертый 54 перемножители, второй узкополосный фильтр 55, второй фильтр 56 нижних частот, первый 57 и второй 58 фазоинверторы образуют второй демодулятор 52 сложных ФМН-сигналов.The system contains at each controlled object a pressure sensor 1 connected in series, element And 3, the second input of which is connected to the output of the body position sensor 2, an encoding unit 4, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the fuel consumption sensor 11 and the sensor 12 of the distance traveled, respectively, phase manipulator 14, the second input of which is connected to the output of the high-frequency generator 13, a power amplifier 15, a duplexer 36, the input-output of which is connected to the transceiver antenna 16, the first multiplier 37, and the second input cerned connected to the output of the first filter 40 the lower frequencies, the first narrow-band filter 39, a second multiplier 38, a second input coupled to an output diplexer 36, a first lowpass filter 40 and the subtraction unit 59. A third multiplier 53 is connected to the output of the duplexer 36, the second input of which is connected to the output of the second phase inverter 58, the second narrow-band filter 55, the first phase inverter 57, the fourth multiplier 54, the second input of which is connected to the output of the duplexer 36, the second low-pass filter 56 and the second phase inverter 58. The second input of the subtraction unit 59 is connected to the output of the second low-pass filter 56. A GPS receiver 34 and a microprocessor 35 are connected in series to the output of the receiving antenna 33 for performing navigation calculations, the second input of which is connected to the output of the subtraction unit 59, and the output is connected to the fourth input of the encoding unit 4. The high-frequency generator 13, the phase manipulator 14 and the power amplifier 15 form a transmitter 5. The first 37 and second 38 multipliers, the first narrow-band filter 39 and the first low-pass filter 40 form the first demodulator 51 of complex PSK signals. The third 53 and fourth 54 multipliers, the second narrow-band filter 55, the second low-pass filter 56, the first 57 and second 58 phase inverters form a second demodulator 52 of complex PSK signals.

Система содержит на пунктах контроля последовательно включенные приемную антенну 17, приемник 42 GPS-сигналов, вычислительную машину 43, блок 44 кодирования, фазовый манипулятор 47, второй вход которого соединен с выходом генератора 46 высокой частоты, усилитель 48 мощности, дуплексер 49, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 41, усилитель 18 высокой частоты, смеситель 21, второй вход которого через гетеродин 20 соединен с выходом блока 19 поиска, усилитель 22 промежуточной частоты, первый перемножитель 24, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра 27 нижних частот, первый узкополосный фильтр 26, второй перемножитель 25, второй вход которого соединен с выходом усилителя 22 промежуточной частоты, первый фильтр 27 нижних частот и блок 68 вычитания. К выходу усилителя 22 промежуточной частоты последовательно подключены третий перемножитель 62, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора 67, второй узкополосный фильтр 64, первый фазоинвертор 66, четвертый перемножитель 63, второй вход которого соединен с выходом усилителя 22 промежуточной частоты, второй фильтр 65 нижних частот и второй фазоинвертор 67. Второй вход блока 68 вычитания соединен с выходом второго фильтра 65 нижних частот, а выход подключен к входу дешифратора 7, к выходам которого подключены по числу контролируемых объектов исполнительные блоки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу дешифратора 7 элемента 9 запрета, блока 8 регистрации и формирователя 10 длительности импульсов, выход которого соединен с запрещающим входом элемента 9 запрета. При этом к выходу усилителя 22 промежуточной частоты последовательно подключены амплитудный детектор 23, ключ 28, второй вход которого соединен со вторым выходом гетеродина 20, частотомер 29 и дополнительный блок 32 регистрации, второй, третий и четвертый входы которого соединены непосредственно и через счетчик 30 расхода топлива и счетчик 31 пройденного пути с соответствующими выходами дешифратора 7.The system contains at control points a receiving antenna 17 connected in series, a GPS signal receiver 42, a computer 43, an encoding unit 44, a phase manipulator 47, the second input of which is connected to the output of a high-frequency generator 46, a power amplifier 48, a duplexer 49, and input-output which is connected to the transceiver antenna 41, a high-frequency amplifier 18, a mixer 21, the second input of which is connected through the local oscillator 20 to the output of the search unit 19, an intermediate-frequency amplifier 22, a first multiplier 24, the second input of which is connected to the output of the first low-pass filter 27, the first narrow-band filter 26, the second multiplier 25, the second input of which is connected to the output of the intermediate-frequency amplifier 22, the first low-pass filter 27 and the subtraction unit 68. A third multiplier 62 is connected to the output of the intermediate frequency amplifier 22, the second input of which is connected to the output of the second phase inverter 67, the second narrow-band filter 64, the first phase inverter 66, the fourth multiplier 63, the second input of which is connected to the output of the intermediate frequency amplifier 22, the second lower filter 65 frequencies and the second phase inverter 67. The second input of the subtraction unit 68 is connected to the output of the second low-pass filter 65, and the output is connected to the input of the decoder 7, the outputs of which are connected by the number of s object execution units, each of which consists of series-connected to the output of the decoder 7 of the element 9 prohibition registration unit 8 and the pulse duration 10, the output of which is connected to the input member 9 prohibiting prohibition. At the same time, an amplitude detector 23, a key 28, the second input of which is connected to the second output of the local oscillator 20, a frequency meter 29 and an additional recording unit 32, the second, third and fourth inputs of which are connected directly and through the fuel consumption meter 30 are connected in series to the output of the intermediate frequency amplifier 22 and a counter 31 of the distance traveled with the corresponding outputs of the decoder 7.

Пятый вход дополнительного блока 32 регистрации соединен с выходом блока 44 кодирования. Первый 24 и второй 25 перемножители, первый узкополосный фильтр 26 и первый фильтр 27 нижних частот образуют первый демодулятор 60 сложных ФМН-сигналов. Третий 62 и четвертый 63 перемножители, второй узкополосный фильтр 64, второй фильтр 65 нижних частот, первый 66 и второй 67 фазоинверторы образуют второй демодулятор 61 сложных ФМН-сигналов. Усилитель 18 высокой частоты, блок 19 поиска, гетеродин 20, смеситель 21, усилитель 22 промежуточной частоты, первый 60 и второй 61 демодуляторы сложных ФМН-сигналов образуют панорамный приемник 6. Генератор 46 высокой частоты, фазовый манипулятор 47 и усилитель 48 мощности образуют передатчик 45. Приемные антенны 33 и 17 контролируемых трейлеров и пункта контроля через каналы радиосвязи соединены с передающими антеннами спутников 50.i (i=1, 2, …, 24) навигационной системы «Навстар» или «Глонасс». Приемопередающие антенны 16 контролируемых объектов через каналы дуплексной радиосвязи соединены с приемопередающей антенной 41 пункта контроля.The fifth input of the additional registration unit 32 is connected to the output of the encoding unit 44. The first 24 and second 25 multipliers, the first narrow-band filter 26 and the first low-pass filter 27 form the first demodulator 60 of complex PSK signals. The third 62 and fourth 63 multipliers, the second narrow-band filter 64, the second low-pass filter 65, the first 66 and second 67 phase inverters form a second demodulator 61 of complex PSK signals. The high-frequency amplifier 18, the search unit 19, the local oscillator 20, the mixer 21, the intermediate-frequency amplifier 22, the first 60 and the second 61 demodulators of complex PSK signals form a panoramic receiver 6. A high-frequency generator 46, a phase manipulator 47, and a power amplifier 48 form a transmitter 45 The receiving antennas 33 and 17 of the controlled trailers and the control point via radio channels are connected to the transmitting antennas of the satellites 50.i (i = 1, 2, ..., 24) of the Navstar or Glonass navigation system. Transceiver antennas 16 of the monitored objects are connected via duplex radio communication channels to the transceiver antenna 41 of the monitoring point.

Система дистанционного контроля за транспортировкой высокотехнологичных строительных модулей работает следующим образом.The remote control system for the transportation of high-tech building modules works as follows.

При подъеме кузова с высокотехнологичными строительными модулями давление в масляной магистрали подъема кузова увеличивается, датчик 1 давления выдает сигнал на элемент И 3. Последний выдает сигнал только тогда, когда на него поступает также сигнал от датчика 2 положения кузова, который выдает сигнал лишь при поднятом в верхнее положение кузове. При наличии двух сигналов от датчика 1 давления и датчика 2 положения кузова элемент И 3 выдает сигнал на первый вход блока 4 кодирования.When lifting a body with high-tech building modules, the pressure in the oil line of the body lifting increases, the pressure sensor 1 gives a signal to the element And 3. The latter gives a signal only when it also receives a signal from the sensor 2 of the body position, which gives a signal only when raised in upper body position. If there are two signals from the pressure sensor 1 and the sensor 2 position of the body element And 3 gives a signal to the first input of block 4 coding.

При движении трейлера сигналы от датчика 11 расхода топлива и датчика 12 пройденного пути в виде серии импульсов также поступают на второй и третий входы блока 4 кодирования соответственно.When the trailer is moving, the signals from the fuel consumption sensor 11 and the sensor 12 of the distance traveled in the form of a series of pulses also arrive at the second and third inputs of the coding unit 4, respectively.

Предлагаемая система использует сигналы навигационной системы «Навстар» («Глонасс») для определения местоположения контролируемых трейлеров.The proposed system uses the signals of the Navstar navigation system (Glonass) to determine the location of controlled trailers.

Глобальная навигационная система «Навстар» («Глонасс») предназначена для передачи навигационных сигналов, которые могут приниматься одновременно во всех регионах мира. В состав данной системы входят космический сегмент, состоящий из 24 КА 50.i (i=1, 2, …, 24), сеть наземных станций наблюдения за их работой и пользовательский сегмент (навигационные приемники GPS-сигналов).The global navigation system Navstar (Glonass) is designed to transmit navigation signals that can be received simultaneously in all regions of the world. The structure of this system includes the space segment, consisting of 24 SC 50.i (i = 1, 2, ..., 24), a network of ground-based stations for monitoring their operation, and the user segment (navigation receivers of GPS signals).

Передатчики, установленные на спутниках навигационной системы «Навстар», излучают сигнал с фазовой манипуляцией (ФМН).The transmitters installed on the satellites of the Navstar navigation system emit a phase-shift keyed signal (PSK).

uc(t)=Uc⋅cos[ωct+ϕk(t)+ϕc], 0≤t≤Тс,u c (t) = U c ⋅cos [ω c t + ϕ k (t) + ϕ c ], 0≤t≤T s ,

где Uc, ωс, ϕс, Тс - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала;where U c , ω s , ϕ s , T s - amplitude, carrier frequency, initial phase and signal duration;

ϕk(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем ϕk(t)=const при kτэ<t<(k+1)τэ и может изменяться скачком при t=kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2, …, n-1):ϕ k (t) = {0, π} is the manipulated phase component that displays the phase manipulation law in accordance with the modulating code M (t), and ϕ k (t) = const for kτ e <t <(k + 1) τ e and can change abruptly at t = kτ e , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., n-1):

τэ, n - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тсс=nτэ).τ e , n is the duration and number of chips that make up a signal of duration T s (T s = nτ e ).

В качестве модулирующего кода M(t) используется псевдослучайная последовательность длительностью в 1023 символа (код С/А).As the modulating code M (t), a pseudo-random sequence of 1023 characters in length (C / A code) is used.

Указанный сигнал принимается навигационными приемниками 34 и 42 контролируемых трейлеров и пункта контроля. Приемник 34 GPS-сигналов последовательно захватывает с помощью приемной антенны 33 и обрабатывает ФМН-сигналы каждого спутника 50.i (i=1, 2, …, 24) из выбранного созвездия. При этом приемник 34 попеременно использует два основных режима работы: режим приема информации и навигационный режим.The specified signal is received by the navigation receivers 34 and 42 of the controlled trailers and the control point. The GPS signal receiver 34 sequentially captures using the receiving antenna 33 and processes the PSK signals of each satellite 50.i (i = 1, 2, ..., 24) from the selected constellation. At the same time, the receiver 34 alternately uses two main operating modes: information receiving mode and navigation mode.

В режиме приема информации принимаются данные эфемерид и поправок времени, необходимые для навигационного режима, и производятся более редкие (через одну минуту) навигационные измерения. В навигационном режиме каждую секунду уточняется местоположение трейлера и выдаются основные навигационные данные.In the information reception mode, data of the ephemeris and time corrections necessary for the navigation mode are received, and more rare (after one minute) navigation measurements are made. In navigation mode, the location of the trailer is updated every second and the basic navigation data is displayed.

Микропроцессор 35, входящий в состав бортового комплекса трейлера, выполняет две функции: обслуживает приемник и производит навигационные расчеты. Первая заключается в выборе рабочего созвездия спутников, вычислении данных целеуказания, хранении оценок фазы кода и несущей, синхронизации по видам, кадрам и управлении работой приемника, например, переключением из режима приема информации в навигационный режим и обратно.The microprocessor 35, which is part of the on-board complex of the trailer, performs two functions: it serves the receiver and performs navigation calculations. The first is to select a working constellation of satellites, calculate target designation data, store code phase and carrier estimates, synchronize by types, frames, and control the operation of the receiver, for example, switching from the information receiving mode to the navigation mode and vice versa.

Вторая функция микропроцессора 35 состоит в расчете эфемерид, определении координат местоположения трейлера. Кроме того, микропроцессор 35 производит выбор рабочего созвездия из четырех спутников и рассчитывает доплеровский сдвиг частоты ФМН-сигнала каждого спутника. Далее приемник 34 последовательно осуществляет поиск и захват сигналов спутников, работая с ними по одной минуте (всего 4 минуты на созвездие).The second function of the microprocessor 35 is to calculate the ephemeris, determining the coordinates of the location of the trailer. In addition, the microprocessor 35 selects a working constellation of four satellites and calculates the Doppler frequency shift of the FMN signal of each satellite. Next, the receiver 34 sequentially searches and captures satellite signals, working with them for one minute (only 4 minutes per constellation).

Приемник 34 работает в навигационном режиме до тех пор, пока геометрия расположения спутников остается удовлетворительной или пока не устарели эфемериды. Для обновления эфемерид навигационный режим прерывается и приемник 34 вводится в повторный режим приема информации. При этом соблюдается та же последовательность операций, как и в начальном режиме. Такой порядок чередования режимов происходит автоматически на протяжении всего времени движения трейлера.The receiver 34 operates in navigation mode as long as the geometry of the satellites remains satisfactory or until the ephemeris is outdated. To update the ephemeris, the navigation mode is interrupted and the receiver 34 is entered into the repeated mode of receiving information. In this case, the same sequence of operations is observed as in the initial mode. This order of alternating modes occurs automatically throughout the entire duration of the trailer.

Для определения двух координат местоположения (широта и долгота) трейлера необходимы измерения от трех спутников. В данном приемнике информация от четвертого «лишнего» спутника может оказаться необходимой во время различных маневров трейлера, когда возможно затенение сигналов одного или более спутников.To determine the two coordinates of the location (latitude and longitude) of the trailer, measurements from three satellites are required. In this receiver, information from the fourth "extra" satellite may be necessary during various maneuvers of the trailer, when it is possible to obscure the signals of one or more satellites.

Информация о местоположении трейлера из микропроцессора 35 поступает на четвертый вход блока 4 кодирования. Блок 4 кодирования формирует модулирующий код M1(t), в котором «зашита» информация о номерном знаке трейлера, количестве подъема кузова с высокотехнологичными строительными модулями, расходе топлива, пройденном пути и местоположении трейлера. Модулирующий код M1(t) содержит N1 элементарных посылок длительностью τэ. При этом первые n элементарных посылок несут в цифровом виде информацию о номерном знаке трейлера, m элементарных посылок отводятся количеству подъема кузова со строительным грузом, l элементарных посылок сообщает о расходе топлива, z элементарных посылок отражают пройденный путь и q элементарных посылок несут информацию о местоположении трейлера (N1=n+m+l+z+q).Information about the location of the trailer from the microprocessor 35 is supplied to the fourth input of the coding unit 4. The coding unit 4 generates a modulating code M 1 (t), in which information about the license plate number of the trailer, the amount of lifting of the body with high-tech building modules, fuel consumption, the distance traveled and the location of the trailer are “protected”. The modulating code M 1 (t) contains N 1 chips of duration τ e . At the same time, the first n elementary parcels carry digital information about the number plate of the trailer, m elementary parcels are given to the amount of lifting a body with building load, l elementary parcels indicate fuel consumption, z elementary parcels reflect the distance traveled and q elementary parcels carry information about the location of the trailer (N 1 = n + m + l + z + q).

Модулирующий код M1(t) с выхода блока 4 кодирования поступает на первый вход фазового манипулятора 14, на второй вход которого подается гармоническое колебание с выхода генератора 13The modulating code M 1 (t) from the output of the coding unit 4 is fed to the first input of the phase manipulator 14, to the second input of which harmonic oscillation is output from the output of the generator 13

u1(t)=U1⋅cos[ω1t+ϕ1], 0≤t≤Т1,u 1 (t) = U 1 ⋅cos [ω 1 t + ϕ 1 ], 0≤t≤T 1 ,

где U1, ωl, ϕс1, Т1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность гармонического колебания.where U 1 , ω l , ϕ c1 , T 1 - amplitude, carrier frequency, initial phase and duration of harmonic oscillation.

На выходе фазового манипулятора 14 образуется ФМН-сигналAt the output of the phase manipulator 14 is formed FMN signal

Figure 00000001
, 0≤t≤Т1,
Figure 00000001
, 0≤t≤T 1 ,

который после усиления в усилителе мощности 15 через дуплексер 36 поступает в приемопередающую антенну 16 и излучается ею в эфир.which after amplification in the power amplifier 15 through the duplexer 36 enters the transceiver antenna 16 and is radiated by it into the air.

Следует отметить, что каждому трейлеру присущ свой модулирующий код Mi(t) и несущая частота ωi (i=1, 2, …, S), где S - количество контролируемых трейлеров.It should be noted that each trailer has its own modulating code M i (t) and carrier frequency ω i (i = 1, 2, ..., S), where S is the number of controlled trailers.

На пункте контроля поиск ФМН-сигналов, принадлежащих различным трейлерам, осуществляется с помощью панорамного приемника 6. Для этого блок 19 поиска периодически с периодом Тп по пилообразному закону изменяет частоту ωг гетеродина 20.At the control point, the search for FMN signals belonging to different trailers is carried out using a panoramic receiver 6. For this, the search unit 19 periodically with a period T p changes the frequency ω g of the local oscillator 20 according to a sawtooth law.

Принимаемый ФМН-сигнал U2(t) с выхода приемопередающей антенны 41 через дуплексер 49 и усилитель 18 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 21, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 20The received FMN signal U 2 (t) from the output of the transceiver antenna 41 through the duplexer 49 and the high-frequency amplifier 18 is supplied to the first input of the mixer 21, the second input of which supplies the local oscillator voltage 20

uг(t)=Uг⋅cos[ωгt+πγt2г], 0≤t≤Тп,u g (t) = U g ⋅cos [ω g t + πγt 2 + ϕ g ], 0≤t≤T p ,

где Uг, ωг, ϕг, Тп - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период повторения напряжения гетеродина;where U g , ω g , ϕ g , T p - amplitude, initial frequency, initial phase and the repetition period of the local oscillator voltage;

Figure 00000002
- скорость изменения частоты гетеродина (скорость просмотра заданного диапазона частот
Figure 00000003
).
Figure 00000002
- rate of change of the local oscillator frequency (speed of viewing a given frequency range
Figure 00000003
)

На выходе смесителя 21 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 22 выделяется напряжение промежуточной (разностной) частотыAt the output of the mixer 21, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 22 is allocated the voltage of the intermediate (differential) frequency

Figure 00000004
, 0≤t≤Т1,
Figure 00000004
, 0≤t≤T 1 ,

где:Where:

Figure 00000005
;
Figure 00000005
;

ωпр1г - промежуточная частота;ω CR = ω 1g is the intermediate frequency;

ϕпр1г,ϕ ol = ϕ 1g ,

которое поступает на первые входы перемножителей 24, 25, 62 и 63. На вторые входы перемножителей 25 и 63 с выходов узкополосного фильтра 26 и первого фазоинвертора 66 подаются опорные напряжения соответственно:which is supplied to the first inputs of the multipliers 24, 25, 62 and 63. The second voltage inputs of the multipliers 25 and 63 from the outputs of the narrow-band filter 26 and the first phase inverter 66 are supplied with reference voltages, respectively:

uo1(t)=Uo⋅cos[wпрt-πγt2пр],u o1 (t) = U o ⋅cos [w pr t-πγt 2 + ϕ pr ],

uo2(t)=-Uo⋅cos[ωпрt-πγt2пр], 0≤t≤T1.u o2 (t) = - U o ⋅cos [ω pr t-πγt 2 + ϕ pr ], 0≤t≤T 1 .

В результате перемножения указанных сигналов образуются результирующие колебания:As a result of the multiplication of these signals, the resulting oscillations are formed:

Figure 00000006
,
Figure 00000006
,

Figure 00000007
,
Figure 00000007
,

где

Figure 00000008
.Where
Figure 00000008
.

Аналоги модулирующего кода:Analogs of the modulating code:

Figure 00000009
,
Figure 00000009
,

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

выделяются фильтрами 27 и 65 нижних частот соответственно и подаются на два входа блока 68 вычитания. Вычитая одно из другого указанные напряжения с учетом их противоположной полярности, на выходе блока 68 вычитания образуется удвоенное (суммарное) низкочастотное напряжениеare allocated by the low-pass filters 27 and 65, respectively, and fed to two inputs of the subtraction block 68. Subtracting one of the other indicated voltages, taking into account their opposite polarity, doubled (total) low-frequency voltage is formed at the output of subtraction block 68

Figure 00000011
,
Figure 00000011
,

где Uнз=2Uз,where U ns = 2U s ,

т.е. получается сложение по абсолютной величине напряжений uн1(t) и uн2(t). При этом амплитудные аддитивные помехи проходят через два демодулятора 60 и 61 одинаково, изменяя амплитуды выходные продетектированных напряжений в одну и ту же сторону. Но в блоке 68 вычитания они вычитаются, оставаясь однополярными, т.е. подавляются, взаимно компенсируются.those. it turns out the addition in absolute value of the stresses u н1 (t) and u н2 (t). In this case, the amplitude additive noise passes through the two demodulators 60 and 61 in the same way, changing the amplitudes of the output of the detected voltages in the same direction. But in block 68 of subtraction, they are subtracted, remaining unipolar, i.e. suppressed, mutually compensated.

Низкочастотное напряжение uн2(t) с выхода фильтра 65 нижних частот поступает на вход фазоинвертора 67, на выходе которого образуется низкочастотное напряжениеThe low-frequency voltage u Н2 (t) from the output of the low-pass filter 65 is fed to the input of the phase inverter 67, the output of which is formed of a low-frequency voltage

Figure 00000012
.
Figure 00000012
.

Низкочастотные напряжения uн1(t) и uн4(t) с выхода фильтра 27 нижних частот и фазоинвертора 67 поступают на второй вход перемножителей 24 и 62 соответственно, на выходе которых образуются напряжения:Low-frequency voltages u н1 (t) and u н4 (t) from the output of the low-pass filter 27 and the phase inverter 67 are supplied to the second input of the multipliers 24 and 62, respectively, at the output of which the voltages are formed:

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

где

Figure 00000015
; Uo=2U4.Where
Figure 00000015
; U o = 2U 4 .

Данные напряжения выделяются узкополосными фильтрами 26 и 64 соответственно. Напряжение uo1(t) с выхода узкополосного фильтра 26 подается на второй вход перемножителя 25. Напряжение uo3(t) выделяется узкополосным фильтром 64 и поступает на вход фазоинвертора 66, на выходе которого образуется напряжениеThese voltages are allocated by narrow-band filters 26 and 64, respectively. The voltage u o1 (t) from the output of the narrow-band filter 26 is supplied to the second input of the multiplier 25. The voltage u o3 (t) is extracted by the narrow-band filter 64 and is fed to the input of the phase inverter 66, at the output of which a voltage is generated

uo2(t)=-Uo⋅cos[ωпрt-πγt2пр],u o2 (t) = - U o ⋅cos [ω pr t-πγt 2 + ϕ pr ],

которое подается на второй вход перемножителя 63.which is fed to the second input of the multiplier 63.

Напряжение uн3(t) с выхода блока 68 вычитания поступает на вход дешифратора 7, который в зависимости от кода транспортного средства выдает сигнал через элемент 9 запрета на вход блока 8 регистрации. Блок 8 регистрации, получив и запомнив сигнал, что рейс произведен, выдает сигнал на формирователь 10, который закрывает с помощью элемента 9 запрета вход блока 8 регистрации от дешифратора 7 на минимальное время рейса, исключая ложный зачет рейса в блоке 8 регистрации при повторном поднятии кузова в случае налипания строительного материала на стенки кузова. Кроме того, при подъеме порожнего кузова датчик 1 давления не выдает сигнала.The voltage u n3 (t) from the output of the subtracting unit 68 is fed to the input of the decoder 7, which, depending on the vehicle code, gives a signal through the entry prohibition element 9 of the registration unit 8. The check-in block 8, having received and remembering the signal that the flight has been made, gives a signal to the former 10, which closes with the help of the ban element 9 the check-in block 8 from the decoder 7 for the minimum flight time, excluding the false offset of the flight in the check-in block 8 when the body is lifted again in the case of adhesion of building material to the walls of the body. In addition, when lifting an empty body, the pressure sensor 1 does not give a signal.

Напряжение uпр(t) с выхода усилителя 22 промежуточной частоты одновременно поступает на вход амплитудного детектора 23, который выделяет его огибающую Uад. Последняя поступает на управляющий вход ключа 28, открывая его. В исходном состоянии ключ 28 всегда закрыт. При этом напряжение uг(t) гетеродина 20 через открытый ключ 28 поступает на вход частотомера 29, где измеряется несущая частота ω1 принимаемого ФМН-сигналаThe voltage u pr (t) from the output of the intermediate frequency amplifier 22 is simultaneously supplied to the input of the amplitude detector 23, which distinguishes its envelope U hell . The latter enters the control input of the key 28, opening it. In the initial state, the key 28 is always closed. The voltage u g (t) of the local oscillator 20 through the public key 28 is supplied to the input of the frequency meter 29, where the carrier frequency ω 1 of the received FMN signal is measured

ω1г1пр,ω 1 = ω g1 + ω CR

где ωг1 - частота гетеродина в данный момент времени.where ω g1 is the local oscillator frequency at a given time.

Измеренное значение несущей частоты ω1 фиксируется блоком 32 регистрации, где одновременно фиксируются бортовой номер трейлера, пройденный им путь, расход топлива и местоположение трейлера.The measured value of the carrier frequency ω 1 is recorded by the registration unit 32, where the side number of the trailer, the distance traveled, the fuel consumption and the location of the trailer are simultaneously recorded.

Стандартный приемник GPS-сигналов выполняется съемным и выпускается промышленностью в стандартной упаковке (прибор SDS-221). Указанный прибор обеспечивает обнаружение спутника за время не более 3-4 минут и погрешность определения координат трейлера не более 100 м.The standard GPS signal receiver is removable and manufactured by industry in standard packaging (SDS-221). The specified device provides satellite detection for a time of not more than 3-4 minutes and the error in determining the coordinates of the trailer is not more than 100 m.

Для повышения точности определения местоположения трейлера в предлагаемой системе используется метод дифференциальных поправок, который основан на применении известного в радионавигации принципа дифференциальных навигационных измерений.To improve the accuracy of determining the location of the trailer in the proposed system, the method of differential corrections is used, which is based on the application of the principle of differential navigation measurements, known in radio navigation.

Дифференциальный режим позволяет определять координаты наблюдаемого транспортного средства с точностью до 5 м в динамической навигационной обстановке и до 2 м в стационарных условиях. Дифференциальный режим реализуется с помощью контрольного приемника 42 GPS-сигналов, установленного на пункте контроля. Последний располагается в месте с известными географическими координатами в том же районе, что и основной приемник 34 GPS-сигналов, установленный на транспортном средстве, и дает возможность одновременно отслеживать спутники 50.i (i=1, 2, …, 24) навигационной системы «Навстар» («Глонасс»). Сравнивая известные координаты, полученные в результате прецизионной геодезической съемки, с измеренными с помощью приемника 42 GPS-сигналов координатами, вычислительная машина 43 определяет поправки, которые преобразуются с помощью блока 44 кодирования в модулирующий код M2(t), поступающий на первый вход фазового манипулятора 47 и в блок 32 регистрации. На второй вход фазового манипулятора 47 подается напряжение генератора 46 высокой частотыThe differential mode allows you to determine the coordinates of the observed vehicle with an accuracy of 5 m in a dynamic navigation environment and up to 2 m in stationary conditions. Differential mode is implemented using the control receiver 42 GPS signals installed at the control point. The latter is located in a place with known geographical coordinates in the same area as the main GPS receiver 34 installed on the vehicle and makes it possible to simultaneously track satellites 50.i (i = 1, 2, ..., 24) of the navigation system “ Navstar ”(“ Glonass ”). Comparing the known coordinates obtained as a result of precision geodetic survey with the coordinates measured using the GPS receiver 42, the computer 43 determines the corrections that are converted using the coding unit 44 into the modulating code M 2 (t) received at the first input of the phase manipulator 47 and to the registration unit 32. At the second input of the phase manipulator 47, the voltage of the high-frequency generator 46 is supplied

u3(t)=U2⋅cos[w2t+ϕ2], 0≤t≤Т2.u 3 (t) = U 2 ⋅cos [w 2 t + ϕ 2 ], 0≤t≤T 2 .

На выходе фазового манипулятора 47 образует ФМН-сигналAt the output of the phase manipulator 47 forms an FMN signal

Figure 00000016
, 0≤t≤Т2,
Figure 00000016
, 0≤t≤T 2 ,

где

Figure 00000017
- манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M2(t), который после усиления в усилителе 48 мощности через дуплексер 49 поступает в приемопередающую антенну 41 и излучается ею в эфир.Where
Figure 00000017
- the manipulated component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M 2 (t), which, after amplification in the power amplifier 48, through the duplexer 49 enters the transceiver antenna 41 and is radiated by it.

Указанный ФМН-сигнал принимается антенной 16 и через дуплексер 36 поступает на первые входы перемножителей 37, 38, 53 и 54.The specified FMN signal is received by the antenna 16 and through the duplexer 36 is supplied to the first inputs of the multipliers 37, 38, 53 and 54.

На вторые входы перемножителей 38 и 54 с выходов узкополосного фильтра 39 и фазоинвертора 57 подаются опорные напряжения соответственно:The second inputs of the multipliers 38 and 54 from the outputs of the narrow-band filter 39 and the phase inverter 57 are supplied with reference voltage, respectively:

uo4(t)=Uo⋅cos[ω2t+ϕ2],u o4 (t) = U o ⋅cos [ω 2 t + ϕ 2 ],

uo5(t)=-Uo⋅cos[ω2t+ϕ2], 0≤t≤Т2.u o5 (t) = - U o ⋅cos [ω 2 t + ϕ 2 ], 0≤t≤T 2 .

В результате перемножения указанных сигналов образуются результирующие колебания:As a result of the multiplication of these signals, the resulting oscillations are formed:

Figure 00000018
,
Figure 00000018
,

Figure 00000019
,
Figure 00000019
,

где

Figure 00000020
.Where
Figure 00000020
.

Аналоги модулирующего кода:Analogs of the modulating code:

Figure 00000021
,
Figure 00000021
,

Figure 00000022
,
Figure 00000022
,

выделяются фильтрами 40 и 56 нижних частот соответственно и подаются на два входа блока 59 вычитания. Вычитая одно из другого указанные напряжения с учетом их противоположной полярности, на выходе блока 59 вычитания образуется удвоенное (суммарное) низкочастотное напряжениеare allocated by low-pass filters 40 and 56, respectively, and fed to two inputs of the subtraction unit 59. Subtracting one of the other indicated voltages, taking into account their opposite polarity, doubled (total) low-frequency voltage is formed at the output of the subtraction unit 59

Figure 00000023
,
Figure 00000023
,

где Uн7=2U5, т.е. получается сложение по абсолютной величине низкочастотных напряжений uн5(t) и uн6(t).where U n7 = 2U 5 , i.e. it turns out the addition of the absolute value of low-frequency voltages u n5 (t) and u n6 (t).

При этом амплитудные аддитивные помехи проходят через два демодулятора 51 и 52 одинаково, изменяя амплитуды выходных продетектированных напряжений в одну и ту же сторону. Но в блоке 59 вычитания они вычитаются, оставаясь однополярными, т.е. подавляются, взаимно компенсируются.In this case, the amplitude additive noise passes through two demodulators 51 and 52 equally, changing the amplitudes of the detected detected voltages in the same direction. But in block 59 of the subtraction, they are subtracted, remaining unipolar, i.e. suppressed, mutually compensated.

Низкочастотное напряжение uн6(t) с выхода фильтра 56 нижних частот поступает на вход фазоинвертора 58, на выходе которого образуется низкочастотное напряжениеThe low-frequency voltage u n6 (t) from the output of the low-pass filter 56 is fed to the input of the bass reflex 58, at the output of which a low-frequency voltage is generated

Figure 00000024
.
Figure 00000024
.

Низкочастотные напряжения uн5(t) и uн8(t) с выхода фильтра 40 нижних частот и фазоинвертора 58 поступают на второй вход перемножителей 37 и 53 соответственно, на выходе которых образуются гармонические напряжения:Low-frequency voltages u н5 (t) and u н8 (t) from the output of the low-pass filter 40 and the phase inverter 58 are supplied to the second input of the multipliers 37 and 53, respectively, at the output of which harmonic voltages are formed:

Figure 00000025
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

где

Figure 00000027
; Uo=2U6.Where
Figure 00000027
; U o = 2U 6 .

Данные напряжения выделяются узкополосными фильтрами 39 и 55 соответственно.These voltages are allocated by narrow-band filters 39 and 55, respectively.

Напряжение uo4(t) с выхода узкополосного фильтра 39 подается на второй вход перемножителя 38. Напряжение uo5(t) выделяется узкополосным фильтром 55 и поступает на вход фазоинвертора 57, на выходе которого образуется напряжениеThe voltage u o4 (t) from the output of the narrow-band filter 39 is supplied to the second input of the multiplier 38. The voltage u o5 (t) is extracted by the narrow-band filter 55 and is fed to the input of the phase inverter 57, at the output of which a voltage is generated

uo5(t)=-U6⋅cos[ω2t+ϕ2],u o5 (t) = - U 6 ⋅cos [ω 2 t + ϕ 2 ],

которое подается на второй вход перемножителя 54.which is fed to the second input of the multiplier 54.

Низкочастотное напряжение uн7(t) с выхода блока 59 вычитания поступает на второй вход микропроцессора 35, где уточняется местоположение данного транспортного средства.The low-frequency voltage u n7 (t) from the output of the subtraction unit 59 is supplied to the second input of the microprocessor 35, where the location of this vehicle is specified.

Следовательно, вычисленные поправки на пункте контроля передаются на транспортное средство по радиоканалам в заранее установленном формате. Поправки, принятые от пункта контроля, автоматически вносятся в результаты собственных измерений транспортного средства. Уточненное значение местоположения трейлера по радиоканалу опять передается на пункт контроля.Therefore, the calculated corrections at the control point are transmitted to the vehicle over the air in a predetermined format. Corrections accepted from the control point are automatically entered into the results of the vehicle’s own measurements. The updated value of the location of the trailer over the air is again transmitted to the control point.

Для обмена дискретной информацией между контролируемыми трейлерами и пунктом контроля используется дуплексная радиосвязь, использующая две частоты ω1, ω2 и сложные ФМН-сигналы, обладающие высокой энергетической и структурной скрытностью.For the exchange of discrete information between the controlled trailers and the control point, duplex radio communication is used, using two frequencies ω 1 , ω 2 and complex PSK signals with high energy and structural secrecy.

Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМН-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехам. Причем энергия сложного ФМН-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of these signals is due to their high compressibility in time or in the spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, a complex PSK signal at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of a complex FMN signal is by no means small; it is simply distributed over the time-frequency domain so that at each point of this region the signal power is less than the power of noise and interference.

Структурная скрытность сложных ФМН-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменения значений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМН-сигналов априорно неизвестной структуры.The structural secrecy of complex FMN signals is due to the wide variety of their forms and significant ranges of parameter values, which makes it difficult to optimize or at least quasi-optimal processing complex FMN signals of an a priori unknown structure.

Предлагаемая система обслуживает учет рейсов, расхода топлива и пройденного пути трейлерами, а также позволяет с высокой точностью определить их местоположение в любой момент времени. Кроме того, данная система позволяет высвободить персонал, занятый учетом и регистрацией эксплуатационных показателей транспортных средств и предусматривает возможность единой диспетчеризации на строительном комплексе.The proposed system maintains a record of flights, fuel consumption and the distance traveled by trailers, and also allows you to accurately determine their location at any time. In addition, this system allows you to free personnel engaged in accounting and registration of operational indicators of vehicles and provides for the possibility of a single dispatch at the construction complex.

Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информацией между контролируемыми трейлерами и пунктом контроля с использованием дуплексной радиосвязи. Это достигается подавлением узкополосных помех, принимаемых в полосе пропускания приемников, за счет применения на каждом контролируемом трейлере и пункте контроля двух универсальных демодуляторов ФМН-сигналов. Указанные демодуляторы свободны от явления «обратной работы», присущей известным демодуляторам ФМН-сигналов (схемы Пистолькорса А.А., Сифорова В.И., Костаса Д.Ф. и Травина Г.А.).Thus, the proposed system, in comparison with the prototype and other technical solutions of a similar purpose, provides increased noise immunity and reliability of the exchange of discrete information between controlled trailers and a control point using duplex radio communication. This is achieved by suppressing the narrow-band interference received in the receiver bandwidth due to the use of two universal FMN signals demodulators on each monitored trailer and control point. These demodulators are free from the phenomenon of “reverse work” inherent in the well-known demodulators of FMN signals (Pistolkors A. A., Siforov V. I., Kostas D. F. and Travin G. A.).

Claims (1)

Система дистанционного контроля за транспортировкой высокотехнологичных строительных модулей, содержащая на каждом контролируемом трейлере последовательно включенные датчик давления, элемент И, второй вход которого соединен с выходом датчика положения кузова, блок кодирования, второй и третий входы которого соединены с выходами датчиков расхода топлива и пройденного пути соответственно, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом дуплексера, и первый фильтр нижних частот, последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов и микропроцессор для выполнения навигационных расчетов, выход которого соединен с четвертым входом блока кодирования, а на пункте контроля последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов, вычислительную машину для выполнения навигационных расчетов, блок кодирования, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты, смеситель, второй вход которого через гетеродин соединен с выходом блока поиска, усилитель промежуточной частоты, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, и первый фильтр нижних частот, последовательно подключенные к выходу усилителя промежуточной частоты амплитудный детектор, ключ, второй вход которого соединен со вторым выходом гетеродина, частотомер и дополнительный блок регистрации, второй, третий и четвертый входы которого соединены непосредственно и через счетчик расхода топлива и счетчик пройденного пути с соответствующими выходами дешифратора, пятый вход дополнительного блока регистрации соединен с выходом блока кодирования, при этом к выходам дешифратора подключены по числу контролируемых объектов исполнительные блоки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу дешифратора элемента запрета, блока регистрации и формирователя длительности импульсов, выход которого соединен с запрещающим входом элемента запрета, приемные антенны контролируемых трейлеров и пункта контроля через каналы радиосвязи связаны с передающими антеннами спутников навигационной системой «Навстар», приемопередающие антенны контролируемых трейлеров через каналы радиосвязи связаны с приемопередающей антенной пункта контроля, отличающаяся тем, что каждый контролируемый трейлер снабжен третьим и четвертым перемножителями, вторым узкополосным фильтром, вторым фильтром низких частот, двумя фазоинверторами и блоком вычитания, причем к выходу дуплексера последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом дуплексера, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, к выходу первого фильтра нижних частот подключен блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход подключен ко второму выходу микропроцессора для выполнения навигационных расчетов, а пункт контроля снабжен третьим и четвертым перемножителями, вторым узкополосным фильтром, вторым фильтром низких частот, двумя фазоинверторами и блоком вычитания, причем к выходу усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, к выходу первого фильтра нижних частот подключен блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход подключен к входу дешифратора.A remote control system for the transportation of high-tech building modules, containing on each controlled trailer a pressure sensor connected in series, an And element, the second input of which is connected to the output of the body position sensor, a coding unit, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the fuel consumption sensors and the distance traveled, respectively a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the high-frequency generator, a power amplifier, a duplexer, the input-output of which is connected with a transceiver antenna, the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the first low-pass filter, the first narrow-band filter, the second multiplier, the second input of which is connected to the output of the duplexer, and the first low-pass filter, the receiving antenna, the GPS receiver and the microprocessor connected in series for performing navigation calculations, the output of which is connected to the fourth input of the coding unit, and at the control point, a receiving antenna, a GPS receiver, and a computer are connected in series a navigation machine, a coding unit, a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of a high-frequency generator, a power amplifier, a duplexer, the input-output of which is connected to a transceiver antenna, a high-frequency amplifier, a mixer, the second input of which is connected to the local oscillator and the output of the search unit, the intermediate frequency amplifier, the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the first low-pass filter, the first narrow-band filter, the second multiplier, the second input is connected to the output of the intermediate frequency amplifier, and the first low-pass filter, connected in series to the output of the intermediate frequency amplifier, is an amplitude detector, a key, the second input of which is connected to the second output of the local oscillator, a frequency meter and an additional recording unit, the second, third and fourth inputs of which are connected directly and through the fuel consumption meter and the distance traveled counter with the corresponding outputs of the decoder, the fifth input of the additional registration unit is connected to the output of the code block besides, execution units are connected to the outputs of the decoder according to the number of monitored objects, each of which consists of a ban element, a registration unit and a pulse shaper, the output of which is connected to the ban input of the ban element, receiving antennas of controlled trailers and control channels through radio channels are connected to transmitting antennas of satellites by Navstar navigation system, transmitting and receiving antennas of controlled trailers in through radio channels connected to the transmitting and receiving antenna of the control point, characterized in that each controlled trailer is equipped with a third and fourth multiplier, a second narrow-band filter, a second low-pass filter, two phase inverters and a subtraction unit, and a third multiplier, a second input, are connected in series to the output of the duplexer which is connected to the output of the second phase inverter, the second narrow-band filter, the first phase inverter, the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the hollow xer, a second low-pass filter and a second phase inverter, a subtraction unit is connected to the output of the first low-pass filter, the second input of which is connected to the output of the second low-pass filter, and the output is connected to the second output of the microprocessor for performing navigation calculations, and the control point is equipped with a third and fourth multipliers, a second narrow-band filter, a second low-pass filter, two phase inverters and a subtraction unit, and a third alternator is connected in series to the output of the intermediate-frequency amplifier a resident, the second input of which is connected to the output of the second phase inverter, the second narrow-band filter, the first phase inverter, the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the intermediate frequency amplifier, the second low-pass filter and the second phase inverter, a subtraction unit is connected to the output of the first low-pass filter, the second the input of which is connected to the output of the second low-pass filter, and the output is connected to the input of the decoder.
RU2016110344A 2016-03-21 2016-03-21 System of remote control for transportating high-tech construction modules RU2619200C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110344A RU2619200C1 (en) 2016-03-21 2016-03-21 System of remote control for transportating high-tech construction modules

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110344A RU2619200C1 (en) 2016-03-21 2016-03-21 System of remote control for transportating high-tech construction modules

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2619200C1 true RU2619200C1 (en) 2017-05-12

Family

ID=58715934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016110344A RU2619200C1 (en) 2016-03-21 2016-03-21 System of remote control for transportating high-tech construction modules

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2619200C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699451C1 (en) * 2018-07-18 2019-09-05 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Remote monitoring system for transportation of high-technology building modules

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1123041A1 (en) * 1983-08-23 1984-11-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации Device for accounting tip-lorry runs
EP0989525A2 (en) * 1998-08-31 2000-03-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Management system for construction machines
RU2184992C1 (en) * 2000-10-31 2002-07-10 Дикарев Виктор Иванович Device for recording trips of dump trucks
RU2243592C1 (en) * 2003-04-01 2004-12-27 Заренков Вячеслав Адамович System for remote control of building materials transportation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1123041A1 (en) * 1983-08-23 1984-11-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации Device for accounting tip-lorry runs
EP0989525A2 (en) * 1998-08-31 2000-03-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Management system for construction machines
RU2184992C1 (en) * 2000-10-31 2002-07-10 Дикарев Виктор Иванович Device for recording trips of dump trucks
RU2243592C1 (en) * 2003-04-01 2004-12-27 Заренков Вячеслав Адамович System for remote control of building materials transportation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699451C1 (en) * 2018-07-18 2019-09-05 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Remote monitoring system for transportation of high-technology building modules

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1942776B (en) Method of tracking radio frequency signals
RU2403623C1 (en) Territorial system for controlling transportation of very important and dangerous goods
RU2365932C1 (en) Method of mobile object accurate positioning and monitoring
US7982660B2 (en) Measuring device for a motor vehicle
RU2619200C1 (en) System of remote control for transportating high-tech construction modules
RU2699451C1 (en) Remote monitoring system for transportation of high-technology building modules
RU2243592C1 (en) System for remote control of building materials transportation
US7149148B2 (en) Localization of high speed vehicles using continuous transmit waves
RU2628986C1 (en) Territorial control system for transportation of particularly important and dangerous goods
US10148352B1 (en) Continuous carrier optical phase optometric measurement over coherent optical communication link
RU2734064C1 (en) Remote monitoring system for supply of material and technical resources for recovery of infrastructure objects
RU2425423C1 (en) System for locating and dispatching mobile ambulance crews
RU2414004C1 (en) Territorial transportation control system of environmentally dangerous cargoes
RU2462759C1 (en) Territorial system for controlling transportation of very important and dangerous goods
RU2615025C1 (en) Building complex computer control system
RU2305044C2 (en) Device for controlling trains traffic by means of artificial earth satellites
RU2411532C1 (en) Device for determining distance between aircraft
RU2732318C1 (en) Computer system for remote control of navigation systems for automated monitoring of environment in arctic conditions
RU2234735C1 (en) Device for registering runs of dump-trucks
RU2271038C1 (en) Territorial system for controlling transportation of ecologically dangerous loads
RU2724079C1 (en) Method of technical maintenance of vehicle location management during recovery of infrastructure objects and system for its implementation
RU2725769C1 (en) Special cargo transportation monitoring system
RU2267811C1 (en) System for controlling and registering operational characteristics of motor transport vehicle
RU2474882C1 (en) Ecological system of collecting information on state of region
RU2721663C1 (en) Automated control system for infrastructural facilities recovery

Legal Events

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

Effective date: 20210322