RU2722518C1 - Positioning and dispatching system of mobile ambulance crews - Google Patents
Positioning and dispatching system of mobile ambulance crews Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722518C1 RU2722518C1 RU2019124164A RU2019124164A RU2722518C1 RU 2722518 C1 RU2722518 C1 RU 2722518C1 RU 2019124164 A RU2019124164 A RU 2019124164A RU 2019124164 A RU2019124164 A RU 2019124164A RU 2722518 C1 RU2722518 C1 RU 2722518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- frequency
- multiplier
- amplifier
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/123—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемая система относится к области медицинской техники, а именно к средствам и системам дистанционного контроля за передвижением машин скорой помощи, и может быть использована в городских учреждениях практического здравоохранения.The proposed system relates to the field of medical technology, namely to means and systems for remote monitoring the movement of ambulances, and can be used in urban institutions of practical health care.
Известны системы и устройства местоопределения и диспетчеризации наземного транспорта (авт. свид. СССР №215.536, 477.330, 498.636, 696.508, 769.581, 830.447, 1.123.041; патенты РФ №2.033.352, 2.042.548, 2.061.323, 2.157.565, 2.184.992, 2.278.418, 2.425.423; Бобрин В.И. и др. Радиосистема дальней навигации «Автомобильный транспорт», 1991, №12, С.23).Known systems and devices for locating and dispatching land transport (ed. Certificate of the USSR No. 215.536, 477.330, 498.636, 696.508, 769.581, 830.447, 1.123.041; RF patents No. 2.033.352, 2.042.548, 2.061.323, 2.157.565 , 2.184.992, 2.278.418, 2.425.423; Bobrin V.I. et al. Long-Range Navigation Radio System “Automobile Transport”, 1991, No. 12, P.23).
Из известных систем и устройств наиболее близкой к предлагаемой является «Система местоопределения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи» (Патент РФ №2.425.423, G08G 1/123, 2010), которая и выбрана в качестве прототипа.Of the known systems and devices closest to the proposed one is the "System for the location and dispatching of mobile ambulance crews" (RF Patent No. 2.425.423, G08G 1/123, 2010), which is selected as a prototype.
Указанная система обеспечивает повышение оперативности дистанционного контроля с диспетчерского пункта за текущим географическим положением и состоянием парка машин скорой помощи, а также повышение надежности и достоверности обмена дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерами, водителями и бригадами машин скорой помощи и врачами больниц, госпиталей и поликлиник.The specified system provides an increase in the efficiency of remote control from the control center over the current geographical position and state of the ambulance fleet, as well as an increase in the reliability and reliability of the exchange of discrete and analog messages between dispatchers, drivers and teams of ambulances and doctors of hospitals, hospitals and clinics.
В состав каждой радиостанции входит приемник, который построен по супергетеродинной схеме и в котором одно и то же значение второй промежуточной частоты ωпр2 может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах ω2 и ω3, т.е.Each radio station includes a receiver, which is built according to a superheterodyne circuit and in which the same value of the second intermediate frequency ω CR2 can be obtained by receiving signals at two frequencies ω 2 and ω 3 , i.e.
ωпр2=ωr2-ω2 и ωпр2=ω3-ωr2.ω AC2 = ω r2 -ω 2 and ω AC2 = ω 3 -ω r2 .
Следовательно, если частоту настройки ω2 принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота w3 которого отличается от частоты ω2 на 2ωпр2 и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты ωr2 второго гетеродина (фиг. 3). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основному каналу.Therefore, if the tuning frequency ω 2 is taken as the main receiving channel, then along with it there will be a mirror receiving channel, the frequency w 3 of which differs from the frequency ω 2 by 2ω pr2 and is located symmetrically (mirror) with respect to the frequency ω r2 of the second local oscillator (Fig. . 3). Conversion on the mirror channel of the reception occurs with the same conversion coefficient K ol as on the main channel.
Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема.In addition to the mirror, there are other additional (combinational) reception channels.
В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условия:In general terms, any combination receive channel takes place when the following conditions are met:
ωпр2=|±mωki±nωr2|,ω pr2 = | ± mω ki ± nω r2 |,
где ωki - частота i-го комбинационного канала приема;where ω ki is the frequency of the i-th Raman reception channel;
m, n, i - целые положительные числа.m, n, i are positive integers.
Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии несущей частоты принимаемого сигнала с гармониками частоты ωr2 второго гетеродина малого порядка (второй, третьей и т.д.), так как чувствительность приемника по этим каналам близка к чувствительности основного канала.The most harmful Raman reception channels are those generated by the interaction of the carrier frequency of the received signal with the harmonics of the frequency ω r2 of the second small local oscillator (second, third, etc.), since the sensitivity of the receiver through these channels is close to the sensitivity of the main channel.
Так, двум комбинационным каналам при m=1 и n=1 соответствуют частоты (фиг. 3):So, the two frequencies for m = 1 and n = 1 correspond to the frequency (Fig. 3):
ωk1=2ωr2-ωпр2 и ωk2=2ωг2+ωпр2.ω k1 = 2ω r2 -ω pr2 and ω k2 = 2ω r2 + ω pr2 .
Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости и достоверности обмена дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерами, бригадами машин скорой помощи и врачами больниц, госпиталей и поликлиник.The presence of false signals (interference) received via mirror and Raman channels leads to a decrease in noise immunity and reliability of the exchange of discrete and analog messages between dispatchers, ambulance teams and doctors of hospitals, hospitals and clinics.
Известная система обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерами, бригадами машин скорой помощи и врачами больницы госпиталей и поликлиник, путем подавления ложных сигналов (помех) принимаемым по зеркальным и комбинационным каналам.The known system provides increased noise immunity and reliability of the exchange of discrete and analog messages between dispatchers, ambulance teams and doctors of hospitals and clinics, by suppressing false signals (interference) received via mirror and Raman channels.
Для местоопределения машин скорой помощи используется приемник GPS - сигналов, который также построен по супергетеродинной схеме и которому свойственно наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, и узкополосных помех, принимаемых по основному каналу. Наличие указанных сигналов и помех приводит к снижению помехоустойчивости приемника GPS- сигналов и точности местоопределения машин скорой помощи.To locate ambulances, a GPS signal receiver is used, which is also constructed according to a superheterodyne circuit and which is characterized by the presence of false signals (interference) received via mirror and Raman channels, and narrow-band interference received via the main channel. The presence of these signals and interference leads to a decrease in the noise immunity of the receiver of GPS signals and the accuracy of the location of ambulances.
Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости приемника GPS - сигналов и точности местоопределения машин скорой помощи путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинированным каналам и узкополосных помех, принимаемым по основному каналу.An object of the invention is to increase the noise immunity of the GPS receiver and the accuracy of ambulance positioning by suppressing spurious signals (interference) received on the mirror and combined channels and narrowband interference received on the main channel.
Поставленная задача решается тем, что система место определения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, спутники навигационной системы "Навстар", (рис. 1) бортовой комплекс, установленный на машине скорой помощи и содержащий последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов, блок сопряжения, первый вход-выход которого через радиостанцию соединен с приемопередающей антенной, а второй вход-выход - с микропроцессором, предназначенным для выполнения навигационных расчетов, к которому подключен дисплей, ретранслятор с приемопередающей антенной, установленный в центральной части города, стационарную аппаратуру, установленную на диспетчерском пункте с известными координатами, полученными в результате прецизионной геодезической съемки, и состоящую из последовательно включенных приемной антенны, приемника GPS-сигналов, блока сопряжения, первый вход- выход которого через радиостанцию соединен с приемопередающей антенной, а второй вход-выход соединен через персональную ЭВМ с дисплеем и устройством документации, и радиостанцию, установленную на профильном медицинском учреждении, первый вход-выход которой соединен с приемопередающей антенной, а второй вход- выход соединен через блок сопряжения с вход-выходом микропроцессора, при этом каждый приемник GPS- сигналов состоит из последовательно подключенных к приемной антенне усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина и усилителя промежуточной частоты, последовательно включенных, первого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первого узкополосного фильтра, второго перемножителя и первого фильтра нижних частот, каждая радиостанция использует сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией, которые излучаются на одной частоте ω1 а принимаются на другой частоте ω2, и состоит из последовательно включенных задающего генератора, вход управления которого через блок сопряжения соединен с микропроцессором, предназначенным для синхронизации работы источников аналоговых и дискретных сообщений, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом источника аналоговых сообщений, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, антенного переключателя, вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и первого усилителя второй промежуточной частоты, из последовательно включенных амплитудного ограничителя и синхронного детектора, выход которого подключен к микропроцессору, предназначенному для синхронизации работы источников аналоговых и дискретных сообщений, к выходу амплитудного ограничителя последовательно подключены первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, а выход подключен к микропроцессору, входы управления источников дискретных и аналоговых сообщений через блок сопряжения подключены к микропроцессору, причем к выходу второго гетеродина последовательно подключены фазовращатель на +90°, третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, второй усилитель второй промежуточной частоты, фазовращатель на -90°, сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя второй промежуточной частоты, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, узкополосный фильтр, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход подключен к входу амплитудного ограничителя и ко второму входу синхронного детектора,The problem is solved in that the system is the location and definition of mobile ambulance crews, containing, in accordance with the closest analogue, Navstar navigation system satellites (Fig. 1) an on-board complex installed on an ambulance and containing a receiving antenna in series , a GPS signal receiver, a pairing unit, the first input-output of which is connected to a transceiver antenna through a radio station, and the second input-output is connected to a microprocessor designed to perform navigation calculations, to which a display, a repeater with a transceiver antenna, is installed in the central part cities, stationary equipment installed at a control room with known coordinates obtained as a result of precision geodetic survey, and consisting of a series-connected receiving antenna, GPS-signal receiver, a pairing unit, the first input-output of which is connected to the transceiver antenna through a radio station, and the second input-output is connected via a personal computer with a display and a documentation device, and a radio station installed on a specialized medical institution, the first input-output of which is connected to a transceiver antenna, and the second input-output is connected through a interface unit to the input-output of the microprocessor, In this case, each GPS signal receiver consists of a high-frequency amplifier, a mixer, the second input of which is connected to the output of the local oscillator and an intermediate-frequency amplifier, connected in series, of the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the first low-pass filter, the first narrowband filter, the second multiplier and the first low-pass filter, each radio station uses complex signals with combined phase shift keying and amplitude modulation, which are emitted at one frequency ω 1 and received at another frequency ω 2 , and consists of a serially connected master oscillator, the control input which through the interface unit is connected to a microprocessor designed to synchronize the operation of sources of analog and discrete messages, a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the source of discrete messages, an amplitude modulator, the second input of which is connected to the output of the source of analog messages, the first mixer, the second input which is connected to the output of the first local oscillator, the first intermediate frequency amplifier, the first power amplifier, an antenna switch, the input-output of which is connected to the transceiver antenna, the second power amplifier, the second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, and the first amplifier of the second intermediate frequency , from the series-connected amplitude limiter and the synchronous detector, the output of which is connected to a microprocessor designed to synchronize the operation of sources of analog and discrete messages, to the output of the amplitude limiter in series the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, a bandpass filter and a phase detector, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, and the output is connected to the microprocessor, the control inputs of the sources of discrete and analog messages through the interface unit are connected to the microprocessor, and the output of the second local oscillator is connected in series with a + 90 ° phase shifter, a third mixer, the second input of which is connected to the output of the second power amplifier, a second intermediate frequency amplifier, a phase shifter of -90 °, an adder, the second input of which is connected to the output of the first amplifier of the second intermediate frequency, a second multiplier, the second input of which is connected to the output of the second power amplifier, a narrow-band filter, an amplitude detector and a key, the second input of which is connected to the output of the adder, and the output is connected to the input of the amplitude limiter and to the second input of the synchronous detector,
отличается от ближайшего аналога тем, что каждый приемник GPS - сигналов снабжен усилителем суммарной частоты, амплитудным детектором, ключом, третьим и четверым перемножителями, вторым узкополосным фильтром, вторым фильтром низкой частот, первым и вторым фазоинверторами и блоком вычитания, причем к выходу смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к первому входу первого перемножителя и к второму входу второго перемножителя, к выходу ключа 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 ключа, 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 является выходом приемника GPS - сигналов.differs from the closest analogue in that each GPS signal receiver is equipped with a total frequency amplifier, an amplitude detector, a key, a third and fourth multiplier, a second narrow-band filter, a second low-pass filter, a first and second phase inverters and a subtraction unit, and the mixer output is connected in series a sum frequency amplifier, an amplitude detector and a key, the second input of which is connected to the output of the intermediate frequency amplifier, and the output is connected to the first input of the first multiplier and to the second input of the second multiplier, the third multiplier is connected to the output of the key, 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 key output, 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 lower filter frequencies, and the output is the output of the GPS receiver.
Общая композиционная схема системы представлена на фиг. 1. Структурная схема приемника GPS-сигналов изображена на фиг. 2. Частотная диаграмма, поясняющая работу радиостанции, показана на фиг. 3. Структурная схема радиостанции изображена на фиг. 4.The general compositional diagram of the system is shown in FIG. 1. The block diagram of the GPS receiver is shown in FIG. 2. A frequency diagram explaining the operation of the radio station is shown in FIG. 3. The block diagram of the radio station is shown in FIG. 4.
Система местоопределения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи (фиг. 1) содержит спутники 1.L (L=1, 2…24) навигационной системы "Навстар", ретранслятор 3 с приемопередающей антенной 2, установленный в центральной части города, диспетчерский пункт 4 с известными координатами, полученными в результате прецизионной геодезической съемки, состоящий из последовательно включенных приемной антенны 7, приемника 9 GPS-сигналов, блока 11 сопряжения, первый вход-выход которого через радиостанцию 10 соединен с приемопередающей антенной 8, а второй вход-выход соединен через персональную ЭВМ 12 с дисплеем 13 и устройством 14 документации, машин 5.i (i=1, 2…n) скорой помощи, бортовой комплекс которых содержит последовательно включенные приемную антенну 15.i, приемник 17.i GPS-сигналов, блок 19.i сопряжения, первый вход-выход которого через радиостанцию 18.i соединен с приемопередающей антенной 16.i, второй вход-выход - с микропроцессором 20.i, к которому подключен бортовой дисплей 22.i, а также датчики 21.i дополнительной информации, подключенные к блоку 19.i сопряжения, и стационарную аппаратуру 6.j (j=1, 2…m), установленную на профильных медицинских учреждениях (больницы, госпитали, поликлиники и т.п.) и состоящую из радиостанции 24.j, первый вход-выход которой соединен с приемопередающей антенной 23.j, а второй вход-выход соединен через блок 25.j сопряжения с вход-выходом микропроцессора 26.j.The system for positioning and dispatching mobile ambulance crews (Fig. 1) contains satellites 1.L (L = 1, 2 ... 24) of the Navstar navigation system, a
Каждый приемник GPS - сигналов (фиг. 2) состоит из последовательно подключенных к приемной антенне усилителя 27 высокой частоты, смесителя 29, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 28, усилителя 30 промежуточной частоты, ключа 67, второй вход которого через последовательно включенные усилитель 65 суммарной частоты и амплитудным детектор 66 соединен с выходом смесителя 29, первого перемножителя 31, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра 34 нижних частот, первого узкополосного фильтра 33, второго перемножителя 32, второй вход которого соединен с выходом ключа 67, первого фильтра 34 нижних частот и блока 76 вычитания, выход которого является выходом приемника GPS-сигналов.Each GPS signal receiver (Fig. 2) consists of a high-
К выходу ключа 67 последовательно подключены третий перемножитель 70, второй вход которого соединен с выходом второго фазоинвертора 75, второй узкополосный фильтр 72, первый фазоинвертор 74, четвертый перемножитель 71, второй вход которого соединен с выходом ключа 67, второй фильтр 73 нижних частот и второй фазоинвертор 75, второй вход блока 76 вычитания соединен с выходом второго фильтра 73 нижних частот.A
Первый 31 и второй 32 перемножители, первый узкополосный фильтр 33 и первый фильтр 34 нижних частот образуют первый демодулятор 68 ФМн -сигналов. Третий 70 и четвертый 71 перемножители, второй узкополосный фильтр 72, второй фильтр 73 нижних частот, первый 74 и второй 75 фазоинверторы образуют второй демодулятор 69 ФМн-сигналов.The first 31 and second 32 multipliers, the first narrow-
Каждая радиостанция (фиг. 4) состоит из последовательно включенных задающего генератора 37, вход управления которого через блок 36 сопряжения подсоединен к микропроцессору 35, фазового манипулятора 39, второй вход которого соединен с выходом источника 38 дискретных сообщений, амплитудного модулятора 41, второй вход которого соединен с выходом источника 40 аналоговых сообщений, первого смесителя 43, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 42, усилителя 44 первой промежуточной частоты, первого усилителя 45 мощности, антенного переключателя 46, вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной, второго усилителя 47 мощности, второго смесителя 49, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 48, усилителя 50 второй промежуточной частоты, сумматора 60, второго перемножителя 61, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 47 мощности, узкополосного фильтра 62, амплитудного детектора 63, ключа 64, второй вход которого соединен с выходом сумматора 60, амплитудного ограничителя 51 и синхронного детектора 52, второй вход которого соединен с выходом ключа 64, а выход подключен к микропроцессору 35, к выходу амплитудного ограничителя 51 последовательно подключены первый перемножитель 53, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 48, полосовой фильтр 54 и фазовый детектор 55, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 42, а выход подключен к микропроцессору 35, к выходу второго гетеродина 48 последовательно подключены фазовращатель 56 на +90°, третий смеситель 57, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 47 мощности, второй усилитель 58 второй промежуточной частоты и фазовращатель 59 на -90°, выход которого соединен со вторым входом сумматора 60.Each radio station (Fig. 4) consists of a serially connected
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
Работа системы базируется на использовании сигналов, излучаемых спутниками 1.L (L=1, 2,…24) навигационной системы "Навстар".The operation of the system is based on the use of signals emitted by satellites 1.L (L = 1, 2, ... 24) of the Navstar navigation system.
Глобальная навигационная система GPS (Global Positioning System), известная так же, как Navstar (Navigation System with Time and Ranging - Навигационная система определения времени и дальности) предназначена для передачи навигационных сигналов, которые могут одновременно приниматься во всех регионах мира.The Global Positioning System (GPS), also known as the Navstar (Navigation System with Time and Ranging) is designed to transmit navigation signals that can be received simultaneously in all regions of the world.
Каждый GPS-спутник излучает на двух частотах (1.575 МГц и 12.275 МГц) специальный навигационный сигнал в виде бинарного фазоманипулированного (ФМн) сигнала, манипулированного по фазе псевдослучайной последовательностью. В навигационном сигнале зашифрованы два вида кода. Один из них - код С/А доступен широкому кругу гражданских потребителей, в том числе и предлагаемой системе. Он позволяет получать лишь приблизительную оценку местоположения машин скорой помощи, поэтому называется "Грубым" кодом. Передача кода С/А осуществляется на частоте ωс=1.575 МГц с использованием фазовой манипуляции псевдослучайной последовательностью длиной 1023 символа (элементарных посылок). Защита от ошибок обеспечивается с помощью кода Гоулда. Период повторения С/А кода -1 мс. Тактовая частота - 1.023 МГц.Each GPS satellite emits at two frequencies (1.575 MHz and 12.275 MHz) a special navigation signal in the form of a binary phase-manipulated (PSK) signal, phase-manipulated by a pseudo-random sequence. Two kinds of code are encrypted in the navigation signal. One of them - the C / A code is available to a wide range of civilian consumers, including the proposed system. It allows you to get only a rough estimate of the location of ambulances, so it is called a "Coarse" code. The C / A code is transmitted at the frequency ω c = 1.575 MHz using phase manipulation with a pseudo-random sequence of 1023 characters in length (elementary premises). Error protection is provided using the Gould code. The repetition period of the C / A code is -1 ms. The clock frequency is 1.023 MHz.
Другой код - Р обеспечивает более точное вычисление координат, но пользоваться им способны не все, доступ к нему ограничивается провайдером услуг GPS, используется он военным ведомством США.Another code - P provides a more accurate calculation of coordinates, but not everyone is able to use it, access to it is limited by the GPS service provider, it is used by the US military.
В состав системы "Навстар" входят космический сегмент, состоящий из 24 КА, сеть наземных станций наблюдения за их работой и пользовательский сегмент (навигационные приемники GPS-сигналов). Все спутники 1.L (L=1, 2…24) являются автономными. Параметры их орбит периодически контролируются сетью наземных станций слежения, с помощью которых не реже 1-2 раз в сутки вычисляются баллистические характеристики, регистрируются отклонения КА от расчетных траекторий движения и определяется собственное время бортовых часов.The Navstar system includes a space segment consisting of 24 spacecraft, a network of ground-based monitoring stations for their operation, and a user segment (navigation receivers of GPS signals). All satellites 1.L (L = 1, 2 ... 24) are autonomous. The parameters of their orbits are periodically monitored by a network of ground-based tracking stations, with the help of which ballistic characteristics are calculated at least 1-2 times a day, spacecraft deviations from the calculated motion paths are recorded, and the own time of the onboard clock is determined.
Для определения местоположения контролируемой машины скорой помощи приемник 17.i (i=1, 2,…n) принимает ФМн-сигналTo determine the location of the controlled ambulance, the receiver 17.i (i = 1, 2, ... n) receives the PSK signal
uc(t)=Uc×Cos[ωct+ϕк(t)+ϕс], 0≤t≤Tc,u c (t) = U c × Cos [ω c t + ϕ k (t) + ϕ s ], 0≤t≤T c ,
где Uc, ωс, ϕс, Тс - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного сигнала;where U c , ω s , ϕ s , T s - amplitude, carrier frequency, initial phase and duration of the high-frequency signal;
ϕк(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем ϕk(t)=const при Kτ3<t<(k+1)τэ и может изменяться скачком при t=Kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (К=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 3 <t <(k + 1) τ e and can change abruptly at t = Kτ e , i.e. at the boundaries between elementary premises (K = 1, 2, ... N-1);
τэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс(Тс=Nτэ, N=1023).τ e , N is the duration and number of chips that make up a signal of duration T s (T s = Nτ e , N = 1023).
Этот сигнал с выхода приемной антенны через усилитель 27 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 29, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 28This signal from the output of the receiving antenna through the high-
ur(t)=UrCos(ωrt+ϕr),u r (t) = U r Cos (ω r t + ϕ r ),
где Ur, ωr, ϕг - амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина.where U r , ω r , ϕ g - amplitude, frequency and initial phase of the local oscillator voltage.
На выходе смесителя 29 образуются напряжение комбинационных частот Усилителями 30 и 65 выделяются напряжения промежуточной (разностной) и суммарной частот соответственно:At the output of the
К1 - коэффициент передачи смесителя;To 1 - gear ratio of the mixer;
ωпр=ωс-ωr - промежуточная (разностная) частота;ω CR = ω with -ω r is the intermediate (difference) frequency;
ω∑=ωс+ωr - суммарная частота;ω ∑ = ω с + ω r is the total frequency;
ϕпр=ϕс-ϕr; ϕ∑=ϕс+ϕr;ϕ ol = ϕ with -ϕ r ; ϕ ∑ = ϕ c + ϕ r ;
Напряжение U∑(t) суммарной частоты, детектируется амплитудным детектором 66, ее огибающая поступает на управляющий вход ключа 67 и открывает его. В исходном состоянии ключ 67 всегда закрыт. При этом, напряжение Uпр(t) промежуточной частоты с выхода усилителя 30 через открытый ключ 67 поступает на первые входы перемножителей 31, 32, 70 и 71.The voltage U ∑ (t) of the total frequency is detected by the
На вторые входы перемножителей 32 и 71 с выходов узкополосного фильтра 33 и первого фазоинвертора 74 подаются опорные напряжения соответственно:The second inputs of the
В результате перемножения указанных напряжений образуются результирующие колебания:As a result of the multiplication of these stresses, the resulting oscillations are formed:
где Where
Аналоги модулирующего кода M(t):Analogs of the modulating code M (t):
выделяются фильтрами 34 и 73 нижних частот соответственно и подаются на два входа блока 76 вычитания. На выходе блока 76 вычитания образуется удвоенное (суммарное) низкочастотное напряжениеare allocated by low-
то есть получается сложение по абсолютной величине напряжений Uн3(t) и Uн4(t).that is, the absolute value of the voltages U n3 (t) and U n4 (t) is obtained.
При этом узкополосные аддитивные помехи проходят через первый 68 и второй 69 демодуляторы одинаково, изменяя амплитуды выходных продетектированных напряжений в одну и ту же сторону. Но в блоке 76 они вычитаются, оставаясь однополярными, то есть подавляются, взаимно компенсируются.In this case, narrow-band additive interference passes through the first 68 and second 69 demodulators in the same way, changing the amplitudes of the output detected voltages in the same direction. But in
Низкочастотное напряжение Uн4(t) с выхода фильтра 73 нижних частот поступает на вход фазоинвертора 75, на выходе которого образуется низкочастотное напряжениеThe low-frequency voltage U n4 (t) from the output of the low-
Низкочастотное напряжение Uн3(t) и Uн5(t) с выхода фильтра 34 нижних частот и фазоинвертора 75 поступают на второй вход перемножителей 31 и 71 соответственно, на выходе которых образуются гармонические напряжения:The low-frequency voltage U н3 (t) and U н5 (t) from the output of the low-
где Where
Данные напряжения выделяются узкополосными фильтрами 33 и 72 соответственно. Напряжение Uо1(t) с выхода узкополосного фильтра 33 подается на второй вход перемножителя 32. Напряжение Uo3(t) выделяется узкополосным фильтром 72 и поступает на вход фазоинвертора 74, на выходе которого образуется напряжениеThese voltages are allocated by narrow-
которое подается на второй вход перемножителя 71.which is fed to the second input of the
В демодуляторах 68 и 69 опорные напряжения, необходимые для синхронного детектирования принимаемого ФМн-сигнала, выделяются непосредственно из самого принимаемого ФМн-сигнала, в них отсутствует явление «обратной работы», присущее известным устройствам (схемы Пистолькорса А.А., Сифорова В.И., Костаса В.Ф., Травина Г.Л.), которые также выделяют опорное напряжение из самого принимаемого ФМн-сигнала.In
Приемник GPS-сигналов (фиг. 2) попеременно использует два основных режима работы - приема информации и навигационный.The GPS signal receiver (Fig. 2) alternately uses two main operating modes - receiving information and navigation.
В навигационном режиме каждую секунду уточняется местоположение машины скорой помощи и выдаются основные навигационные данные. В режиме приема информации принимаются данные эфемерид и поправок времени, необходимые для навигационного режима, и производятся более редкие (через одну минуту) навигационные измерения.In navigation mode, the location of the ambulance is updated every second and basic navigation data is provided. 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.
Микропроцессор 20.i (i=1, 2, … n), входящий в состав бортового комплекса машины 5.1 скорой помощи, выполняет две функции: обслуживает приемник 17.1 и производит навигационные расчеты. Первая заключается в выборе рабочего созвездия спутников 1.L (L=1, 2, … 24), вычислении данных целеуказания, хранении оценок фазы кода и несущей, синхронизации по битам, кадрам и управлении работой приемника, например переключении из режима приема информации в навигационный режим и обратно. Вторая функция микропроцессора 20.i состоит в расчете эфемерид, определении координат местоположения машины 5.i скорой помощи и выдаче для отображения на дисплей 22.i координат места.The microprocessor 20.i (i = 1, 2, ... n), which is part of the on-board complex of the ambulance 5.1, has two functions: it serves the receiver 17.1 and performs navigation calculations. The first is to select the working constellation of satellites 1.L (L = 1, 2, ... 24), calculate target designation data, store code phase and carrier phase estimates, synchronize by bits, frames, and control the operation of the receiver, for example, switch from information reception mode to navigation mode and back. The second function of the microprocessor 20.i consists in calculating the ephemeris, determining the coordinates of the location of the ambulance 5.i and issuing location coordinates for display 22.i.
Приемник 17.i работает в навигационном режиме до тех пор, пока геометрия расположения спутников остается удовлетворительной или пока не устарели эфемериды. Для определения двух координат места (широты и долготы) и времени необходимы измерения от трех спутников. В данном приемнике информация от четвертого "лишнего" спутника может оказаться необходимой во время различных маневров машины скорой помощи, когда возможно затенение сигналов одного или более спутников.The 17.i receiver operates in navigation mode until the satellites geometry remains satisfactory or until the ephemeris is out of date. To determine the two coordinates of the place (latitude and longitude) and time, measurements from three satellites are required. In this receiver, information from the fourth "extra" satellite may be necessary during various maneuvers of the ambulance, when it is possible to obscure the signals of one or more satellites.
Стандартный приемник GPS-сигналов обеспечивает время обнаружения спутника не более 3-4 минут и погрешность определения координат машины скорой помощи не более 100 м.A standard GPS signal receiver provides a satellite detection time of no more than 3-4 minutes and an error in determining the coordinates of an ambulance no more than 100 m.
Для повышения точности определения местонахождения машины скорой помощи применяется метод дифференциальных поправок, который основан на использовании известного в радионавигации принципа дифференциальных навигационных измерений.To improve the accuracy of determining the location of an ambulance, the differential correction method is used, which is based on the use of the principle of differential navigation measurements, known in radio navigation.
Дифференциальный режим позволяет определить координаты наблюдаемой машины скорой помощи с точностью до 5 м в динамической навигационной обстановке и до 2 м - в стационарных условиях.The differential mode allows you to determine the coordinates of the observed ambulance with an accuracy of 5 m in a dynamic navigation environment and up to 2 m in stationary conditions.
Дифференциальный режим реализуется с помощью контрольного приемника 9 GPS-сигналов, установленного на диспетчерском пункте 4 с известными координатами, полученными в результате прецизионной геодезической съемки. Сравнивая известные координаты с измеренными, контрольный приемник 9 GPS-сигналов и ЭВМ 12 вырабатывают поправки, которые передаются на машину скорой помощи по радиоканалу в заранее установленном формате. Поправки, принятые от диспетчерского пункта 4, автоматически вносятся в результаты собственных измерений машины 5.i (i=1, 2…n) скорой помощи.The differential mode is implemented using the
Описанная выше работа приемника GPS- сигналов соответствует случаю приема полезных ФМн-сигналов по основному каналу на частоте ωс.The operation of the GPS signal receiver described above corresponds to the case of receiving useful QPSK signals on the main channel at a frequency of ω s .
Если ложный сигнал (помеха)If a false signal (interference)
принимается по зеркальному каналу на частоте ωз, усилителями 30 и 65 выделяются напряжения промежуточной и суммарной частот соответственно:is taken along the mirror channel at a frequency of ω s ,
где uпр11=1/2К1×Uз×Uг;where u PR11 = 1 / 2K 1 × U s × U g ;
ωпр=ωr-ωз - промежуточная (разностная) частота; straight ω = ω r -ω s - intermediate (difference) frequency;
ω∑1=ωз +ωr - суммарная частота;ω ∑1 = ω s + ω r is the total frequency;
ϕпр11=ϕr-ϕз; ϕ∑1=ϕr+ϕз.ϕ ol11 = ϕ r -ϕ s ; ϕ ∑1 = ϕ r + ϕ s
Частота настройки ωн усилителя 65 суммарной частоты выбирается равной частотам ω∑=ωк2(ωн=ω∑=ωк2). Поэтому напряжение суммарной частоты U∑1 (t) не попадает в полосу пропускания усилителя 65 суммарной частоты, ключ 67 не открывается, и ложный сигнал (помеха) принимаемый по зеркальному каналу на частоте ωз, подавляется.The tuning frequency ω n of the
По аналогичной причине подавляются и другие ложные сигналы (помехи), принимаемые по другим дополнительным каналам.For a similar reason, other false signals (interference) received on other additional channels are suppressed.
Обмен дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерским пунктом 4, машиной 5.i (i=1, 2 … n) скорой помощи и профильным медицинским учреждением 6.j (j=1, 2 … m) осуществляется по радиоканалам непосредственно и/или через ретранслятор 3, установленный в центральной части города. Для этого предназначены радиостанции, работающие в дуплексном режиме.Discrete and analog messages are exchanged between the control room 4, ambulance 5.i (i = 1, 2 ... n) and the specialized medical institution 6.j (j = 1, 2 ... m) via the radio channels directly and / or through the
С помощью микропроцессора 35 включается задающий генератор 37, который формирует высокочастотное напряжениеUsing the
u1(t)=U1×Cos[ω1t+ϕ1], 0≤t≤T1,u 1 (t) = U 1 × Cos [ω 1 t + ϕ 1 ], 0≤t≤T 1 ,
которое поступает на первый вход фазового манипулятора 39, на второй вход которого подается модулирующий код M1(t) с выхода источника 38 дискретных сообщений. На выходе фазового манипулятора 39 образуется фазоманипулированный (ФМн) сигналwhich is fed to the first input of the
u2(t)=U2×Cos[ω1t+ϕк1(t)+ϕ1], O≤t≤Т1,u 2 (t) = U 2 × Cos [ω 1 t + ϕ к1 (t) + ϕ 1 ], O≤t≤T 1 ,
который поступает на первый вход амплитудного модулятора 41, на второй вход которого подается модулирующая функция, m1(t) с выхода источника аналоговых сообщений. На выходе амплитудного модулятора 41 образуется сложный сигнал с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией (ФМн-AM)which is supplied to the first input of the
u3(t)=U3[1+m1(t)]×Cos[ω1t+ϕк1(t)+ϕ1], O≤t≤T1 u 3 (t) = U 3 [1 + m 1 (t)] × Cos [ω 1 t + ϕ к1 (t) + ϕ 1 ], O≤t≤T 1
где m1(t) - модулирующая функция, отображающая закон амплитудной модуляции.where m 1 (t) is the modulating function that displays the law of amplitude modulation.
Работа источников дискретных 38 и аналоговых 40 сообщений синхронизируется микропроцессором 35 через блок 36 сопряжения.The operation of discrete 38 and
Сформированный сигнал u3(t) поступает на первый вход смесителя 43, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 42The generated signal u 3 (t) is fed to the first input of the
Ur1(t)=Ur1×Cos[ωr1t+ϕr1].Ur 1 (t) = Ur 1 × Cos [ω r1 t + ϕ r1 ].
На выходе смесителя 43 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 44 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частотыAt the output of the
где uпр1=½ К1×U1×Ur1|;where u pr1 = ½ K 1 × U 1 × U r1 |;
ωпр1=ω1+ωr1- первая промежуточная частота; ϕпр1=ϕ1+ϕг1,ω pr1 = ω 1 + ω r1 is the first intermediate frequency; ϕ pr1 = ϕ 1 + ϕ g1 ,
которое усиливается в усилителе 45 мощности и через антенный переключатель 46 и приемопередающую антенну излучается в эфир.which is amplified in the
Напряжение, представляющее собой сложный ФМн-АМ-сигнал, излучаемый другой радиостанциейVoltage, which is a complex FMN-AM signal emitted by another radio station
u4(t)=U2[1+m2(t)]×Cos[ωпр1t+ϕк2(t)+ϕ2], 0≤t≤T2,u 4 (t) = U 2 [1 + m 2 (t)] × Cos [ω pr1 t + ϕ k2 (t) + ϕ 2 ], 0≤t≤T 2 ,
где ωr1=ω2;where ω r1 = ω 2 ;
принимается антенной и через антенный переключатель 46 и второй усилитель 47 мощности поступает на первые входы второго 49 и третьего 57 смесителей и второго перемножителя 61. На вторые входы смесителей 49 и 57 подаются напряжения второго гетеродина 48,is received by the antenna and through the
uг2(t)=Uг2×Cos(ωг2t+ϕг2),u g2 (t) = U g2 × Cos (ω g2 t + ϕ g2 ),
uгз(t)=Uг2×Cos(ωг2t+ϕг2+90°).u rz (t) = U r2 × Cos (ω r2 t + ϕ r2 + 90 °).
Причем частоты ωr1 и ωr2 первого 24 и второго 48 гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты ωr2-ωr1=ωup2.Moreover, the frequencies ω r1 and ω r2 of the first 24 and second 48 local oscillators are spaced by the value of the second intermediate frequency ω r2 -ω r1 = ω up2 .
На выходе смесителей 49 и 57 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 50 и 58 выделяются напряжения второй промежуточной (разностной) частоты:At the output of the
uпр2(t)=uпр2[1+m2(t)]×Cos[ωпр2t-ϕк2(t)+ϕпр2],u pr2 (t) = u pr2 [1 + m 2 (t)] × Cos [ω pr2 t-ϕ k2 (t) + ϕ pr2 ],
uпр3(t)=uпр2[1+m2(t)]×Cos[ωпр2t-ϕк2(t)+ϕпр2+90°]=0≤t≤T2,u pr3 (t) = u pr2 [1 + m 2 (t)] × Cos [ω pr2 t-ϕ k2 (t) + ϕ pr2 + 90 °] = 0≤t≤T 2 ,
где Uпр2=1/2K1×U2×Ur2;where U CR2 = 1 / 2K 1 × U 2 × U r2 ;
ωup2=ωr2-ω2 - вторая промежуточная (разностная) частота;ω up2 = ω r2 -ω 2 is the second intermediate (difference) frequency;
ϕup2=ϕг2-ϕ2 φ up2 = φ 2 -φ r2
Напряжение uпр3(t) с выхода второго усилителя 58 второй промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 59 на -90°, на выходе которого образуется напряжениеThe voltage u pr3 (t) from the output of the
uпр4(t)=Uпр2[1+m2(t)]×Cos[ωпр2t-ϕк2(t)+ϕпр2+90°-90°]=Uпр2[1+m2(t)]×Cos[ωпр2t-ϕк2(t)+ϕпр2]u pr 4 (t) = U pr2 [1 + m 2 (t)] × Cos [ω pr2 t-ϕ k2 (t) + ϕ pr2 + 90 ° -90 °] = U pr2 [1 + m 2 (t )] × Cos [ω pr2 t-ϕ k2 (t) + ϕ pr2 ]
Напряжения uпр2(t) и uпр4(t) поступают на два входа сумматора 60, на выходе которого образуется первое суммарное напряжениеVoltages u CR2 (t) and u CR4 (t) are supplied to two inputs of the
u∑1(t)=U∑1[1+m2(t)]×Cos[ωпр2t-ϕк2(t)+ϕпр2],u ∑1 (t) = U ∑1 [1 + m 2 (t)] × Cos [ω pr2 t-ϕ k2 (t) + ϕ pr2 ],
где U∑1=2Uпр2;where U ∑1 = 2U pr2 ;
которое поступает на второй вход второго перемножителя 61. На выходе последнего образуется гармоническое напряжениеwhich goes to the second input of the
u5(t)=U5[1+m2(t)]2×Cos[ωr2t+ϕr2], 0≤t≤T1,u 5 (t) = U 5 [1 + m 2 (t)] 2 × Cos [ω r2 t + ϕ r2 ], 0≤t≤T 1 ,
где U5=1/2K2×U2×U∑1; where u5= 1 / 2K2× U2× U∑1;
К2 - коэффициент передачи перемножителя;K 2 is the transmission coefficient of the multiplier;
которое выделяется узкополосным фильтром 62, детектируется амплитудным детектором 63 и поступает на управляющий вход ключа 64, открывая его. В исходном состоянии ключ 64 всегда закрыт.which is allocated by the narrow-
Частота настройки ωН узкополосного фильтра 62 выбирается равной частоте второго гетеродина 48The tuning frequency ω N of the narrow-
ωН=ωг2.ω H = ω g2 .
Напряжение u∑1(t) с выхода сумматора 60 через открытый ключ 64 поступает на первый (информационный) вход синхронного детектора 52 и на вход амплитудного ограничителя 51, на выходе которого образуется напряжениеVoltage u Σ1 (t) output from the
U6(t)=Uогр×Cos[ωпр2t-ϕк2(t)+ϕпр2],U 6 (t) = U ogre × Cos [ω pr2 t-ϕ k2 (t) + ϕ pr2 ],
где Uоrp - порог ограничения,where U оrp is the limit threshold,
которое представляет собой ФМн-сигнал и поступает на второй (опорный) вход синхронного детектора 52 в качестве опорного напряжения. На выходе синхронного детектора 52 образуется низкочастотное напряжениеwhich is a PSK signal and is fed to the second (reference) input of the
uHl(t)=UHl[1+m2(t)],u Hl (t) = U Hl [1 + m 2 (t)],
где UHl=1/2K3×U∑l×Uогр;where U Hl = 1 / 2K 3 × U ∑l × U ogre ;
К3 - коэффициент передачи синхронного детектора,K 3 - gear ratio of the synchronous detector,
пропорциональное модулирующей функции m2(t). Это напряжение поступает в микропроцессор 35.proportional to the modulating function m 2 (t). This voltage is supplied to the
Напряжение u6(t) с выхода амплитудного ограничителя 51 одновременно поступает на первый вход перемножителя 53, на второй вход которого подается напряжение ur2(t) с выхода второго гетеродина 48. На выходе перемножителя 53 образуется напряжениеThe voltage u 6 (t) from the output of the
u7(t)=U7×Cos[ωr1t-ϕк2(t)+ϕr1], 0≤<t≤T2,u 7 (t) = U 7 × Cos [ω r1 t-ϕ к2 (t) + ϕ r1 ], 0≤ <t≤T 2 ,
где U7=1/2K2×Uorp×Ur2;where U 7 = 1 / 2K 2 × U orp × U r2 ;
ωr1=ωr2-ωпр2;ω r1 = ω r2 -ω pr2 ;
ϕг1=ϕг2-ϕпр2,cp = φ r1 r2 -φ WP2,
которое представляет собой ФМн-сигнал на частоте ωr1 первого гетеродина 42. Это напряжение выделяется полосовым фильтром 54 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 55, на второй (опорный) вход которого подается напряжение ur1(t) первого гетеродина 42. На выходе фазового детектора 55 образуется низкочастотное напряжениеwhich is a PSK signal at a frequency ω r1 of the first
uн2(t)=Uн2×Cosϕк2(t),u n2 (t) = U n2 × Cosϕ k2 (t),
где uH2=1/2K4×U7×Ur1;where u H2 = 1 / 2K 4 × U 7 × U r1 ;
К4 - коэффициент передачи фазового детектора, пропорциональное модулирующему коду M2(t). Это напряжение поступает в микропроцессор 35.To 4 is the transfer coefficient of the phase detector, proportional to the modulating code M 2 (t). This voltage is supplied to the
Описанная выше работа системы соответствует приему полезных ФМн-сигналов по основному каналу на частоте ω2 (фиг. 3).The system operation described above corresponds to the reception of useful QPSK signals through the main channel at a frequency of ω 2 (Fig. 3).
Если ложный сигнал (помеха)If a false signal (interference)
U2(t)=u2×Cos(ω2t+ϕ2), 0≤t≤T2 принимается по зеркальному каналу на частоте ω2 то усилителями 50 и 58 второй промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:U 2 (t) = u 2 × Cos (ω 2 t + ϕ 2 ), 0≤t≤T 2 is received on the mirror channel at a frequency of ω 2 then the following voltages are allocated by
uпр5(t)=uпр5×Cos[ωпр2t+ϕпр5),u CR5 (t) = u CR5 × Cos [ω CR2 t + ϕ CR5 ),
uпр6(t)=uпр5×Cos(ωпр2t+ϕпр5-90°), 0≤t≤T3,u CR6 (t) = u CR5 × Cos (ω CR2 t + ϕ CR5-90 ° ), 0≤t≤T 3 ,
где uпр5=1/2К1×U2×Uг2 where u pr5 = 1 / 2K 1 × U 2 × U g2
ωпр2=ω2-ωr2 - вторая промежуточная (разностная) частота;ω CR2 = ω 2 -ω r2 is the second intermediate (difference) frequency;
ϕпр6=ϕ3 -ϕг2 ϕ pr6 = ϕ 3 - ϕ g2
Напряжение uпр6(t) с выхода второго усилителя 58 второй промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 59 на -90°, на выходе которого образуется напряжениеThe voltage u pr6 (t) from the output of the
uпр7(t)=Uпр5×Cos(ωпр2t+ϕпр5-9O°-90°)=Uпр5×Cos(ωпр2t+ϕпр5).u pr7 (t) = U pr5 × Cos (ω pr2 t + ϕ pr5-9O ° -90 ° ) = U pr5 × Cos (ω pr2 t + ϕ pr5 ).
Напряжения Uпр5(t) и uпр7(t), поступающие на два входа сумматора 60, на его выходе компенсируются.The voltages U CR5 (t) and u CR7 (t) supplied to the two inputs of the
Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте ω2 подавляется.Therefore, a false signal (interference) received on the mirror channel at a frequency of ω 2 is suppressed.
По аналогичной причине подавляется и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте со ωk2.For a similar reason, the false signal (interference) received on the second Raman channel at a frequency with ω k2 is also suppressed.
Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте ωk2.If a false signal (interference) is received on the first combinational channel at a frequency ω k2 .
uk1(t)=Uk1×Cos(ωk1t+ϕк1), 0≤t≤Tк1,u k1 (t) = U k1 × Cos (ω k1 t + ϕ к1 ), 0≤t≤T к1 ,
то усилителями 50 и 58 второй промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:the
uпр8(t)=uпр8×Cos(ωпр2t+ϕпр8).u pr8 (t) = u pr8 × Cos (ω pr2 t + ϕ pr8 ).
uпр9(t)=uпр8×Cos(ωпр2t+ϕпр8+90°), 0≤t≤Tk1,u CR9 (t) = u CR8 × Cos (ω CR2 t + ϕ CR8 + 90 ° ), 0≤t≤T k1 ,
где Uпр8=1/2 K1×Ukl×Ur2'where U pr8 = 1/2 K 1 × U kl × U r2 '
ωup2=2ωr2-ωk1 - вторая промежуточная (разностная) частота;ω up2 = 2ω r2 -ω k1 is the second intermediate (difference) frequency;
ϕпр8=ϕг2-ϕк1 pr8 cp = φ -φ r2 k1
Напряжение uпр9(t) с выхода второго усилителя 58 второй промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 59 на -90°, на выходе которого образуется напряжениеThe voltage u pr9 (t) from the output of the
Uпр10(t)=Uпр8×Cos(ωпр2t+ϕпр8+90°-90°)=Uпр8×Cos(ωпр2t+ϕпр8), 0≤t≤Tк1 U pr10 (t) = U pr8 × Cos (ω pr2 t + ϕ pr8 + 90 ° -90 ° ) = U pr8 × Cos (ω pr2 t + ϕ pr8 ), 0≤t≤T k1
Напряжения uпр8(t) и uпр10(t) поступают на два входа сумматора 60, на выходе которого образуется суммарное напряжениеVoltages u CR8 (t) and u CR10 (t) are supplied to two inputs of the
u∑2(t)=U∑2×Cos(ωпр2t+ϕпр8), 0≤t≤Tк1, u Σ2 (t) = U Σ2 × Cos (ω t + φ np2 pr8), 0≤t≤T k1,
где U∑2=2Uпр8.where U ∑2 = 2U pr8 .
Это напряжение подается на второй вход перемножителя 61, на выходе которого образуется следующее напряжениеThis voltage is supplied to the second input of the
u8(t)=U8×Cos (2ωr2t+ϕr2), 0≤t≤Tк1,u 8 (t) = U 8 × Cos (2ω r2 t + ϕ r2 ), 0≤t≤T к1 ,
где U8=1/2К2×U∑ 2×Uк1.where U 8 = 1 / 2K2 × U ∑ 2 × U k1 .
Это напряжение не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 62.This voltage does not fall into the passband of the narrow-
Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте ωk1, подавляется.Therefore, a false signal (interference) received on the first combinational channel at a frequency ω k1 is suppressed.
Предлагаемая система обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерами, бригадами машин скорой помощи и врачами больниц, госпиталей и поликлиник. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, фазокомпенсационным методом и методом узкополосной фильтрации.The proposed system provides increased noise immunity and reliability of the exchange of discrete and analog messages between dispatchers, teams of ambulances and doctors of hospitals, hospitals and clinics. This is achieved by suppressing false signals (interference) received via mirror and Raman channels, phase-compensation method and narrow-band filtering method.
Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости приемника GPS - сигналов и точности местоопределения машин скорой помощи. Это достигается путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, и узкополосных помех, принимаемых по основному каналам. При этом для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационных каналам, используется усилитель суммарной частоты, в полосу пропускания которого попадают только полезные ФМн-сигналы, принимаемые по основному каналу на частоте ωс. Для подавления узкополосных помех, принимаемых по основному каналу на частоте ωс, используются два демодулятора ФМн-сигналов, низкочастотные напряжения которых на выходе блока вычитания суммируются, а аддитивные узкополосные помехи компенсируются или значительно ослабляются. Это позволяет увеличить отношение сигнал/шум на выходе блока вычитания и тем самым повысить помехоустойчивость приемника GPS-сигналов и точность местоопределения машин скорой помощи.Thus, the proposed system in comparison with the prototype and other technical solutions of a similar purpose provides increased noise immunity of the GPS receiver - signals and the accuracy of the location of ambulances. This is achieved by suppressing false signals (interference) received on the mirror and Raman channels, and narrow-band interference received on the main channels. In this case, to suppress false signals (interference) received via the mirror and Raman channels, a total frequency amplifier is used, the passband of which contains only useful PSK signals received on the main channel at a frequency of ω s. To suppress narrow-band interference received over the main channel at a frequency of ω s , two FMN signal demodulators are used, the low-frequency voltages of which are subtracted at the output of the subtraction unit, and the additive narrow-band interference is compensated or significantly attenuated. This allows you to increase the signal-to-noise ratio at the output of the subtraction unit and thereby increase the noise immunity of the GPS receiver and the accuracy of the ambulance location.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124164A RU2722518C1 (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Positioning and dispatching system of mobile ambulance crews |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124164A RU2722518C1 (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Positioning and dispatching system of mobile ambulance crews |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2722518C1 true RU2722518C1 (en) | 2020-06-01 |
Family
ID=71067788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019124164A RU2722518C1 (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Positioning and dispatching system of mobile ambulance crews |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2722518C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2004128413A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-10 | Сергей Анатольевич Бойцов (RU) | SYSTEM OF DETERMINATION AND DISPATCHERIZATION OF MOBILE EMERGENCY TEAMS |
RU2425423C1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-07-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | System for locating and dispatching mobile ambulance crews |
RU2015134075A (en) * | 2015-08-13 | 2017-02-14 | Александр Валентинович Зверев | DEVICE FOR REMOTE MONITORING SYSTEMS OF LIFE SUPPORT OF COMPLEX OBJECTS |
-
2019
- 2019-07-24 RU RU2019124164A patent/RU2722518C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2004128413A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-10 | Сергей Анатольевич Бойцов (RU) | SYSTEM OF DETERMINATION AND DISPATCHERIZATION OF MOBILE EMERGENCY TEAMS |
RU2425423C1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-07-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | System for locating and dispatching mobile ambulance crews |
RU2015134075A (en) * | 2015-08-13 | 2017-02-14 | Александр Валентинович Зверев | DEVICE FOR REMOTE MONITORING SYSTEMS OF LIFE SUPPORT OF COMPLEX OBJECTS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kaplan et al. | Understanding GPS/GNSS: principles and applications | |
RU2419804C2 (en) | Methods and devices for navigation system with lower susceptibility to intended and unintended interferences | |
US6496145B2 (en) | Signal detector employing coherent integration | |
Iess et al. | Advanced radio science instrumentation for the mission BepiColombo to Mercury | |
US5173710A (en) | Navigation and positioning system and method using uncoordinated beacon signals | |
RU2365932C1 (en) | Method of mobile object accurate positioning and monitoring | |
Bhattacharyya | Performance and integrity analysis of the vector tracking architecture of GNSS receivers | |
FR2749668A1 (en) | SATELLITE SIGNAL RECEIVER WITH POSITION EXTRAPOLATION FILTER | |
CN109188474B (en) | Ionospheric scintillation monitoring system for large-amplitude ionospheric scintillation | |
Thombre et al. | A software multi-GNSS receiver implementation for the Indian regional navigation satellite system | |
RU2425423C1 (en) | System for locating and dispatching mobile ambulance crews | |
Swamy | Global navigation satellite system and augmentation | |
RU2722518C1 (en) | Positioning and dispatching system of mobile ambulance crews | |
Desai et al. | Implementation and analysis of grid-based ionospheric correction technique and positioning errors of NavIC+ GPS ARAMIS SDR receiver | |
Nardin et al. | Snapshot tracking of GNSS signals in space: A case study at lunar distances | |
RU2535653C1 (en) | Clock synchronisation method and device therefor | |
RU2292574C1 (en) | Method of clock synchronization | |
RU2278418C2 (en) | System for detecting location and dispatching mobile ambulance brigades | |
Petrovski II | The Ionosphere with GNSS SDR: Specialized Software-Defined Radio for In-Depth Ionospheric Research | |
RU2696064C1 (en) | System for automated control of construction complex | |
RU2699451C1 (en) | Remote monitoring system for transportation of high-technology building modules | |
RU2619200C1 (en) | System of remote control for transportating high-tech construction modules | |
KR20090109997A (en) | L1/l2c dual band global positioning system receiver | |
Peng | A multi-constellation multi-frequency GNSS software receiver design for ionosphere scintillation studies | |
RU2615025C1 (en) | Building complex computer control system |