RU2760293C1 - Способ предотвращения опасного сближения транспортного средства с объектами - Google Patents
Способ предотвращения опасного сближения транспортного средства с объектами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760293C1 RU2760293C1 RU2021108673A RU2021108673A RU2760293C1 RU 2760293 C1 RU2760293 C1 RU 2760293C1 RU 2021108673 A RU2021108673 A RU 2021108673A RU 2021108673 A RU2021108673 A RU 2021108673A RU 2760293 C1 RU2760293 C1 RU 2760293C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- objects
- coordinates
- trajectories
- current
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
- B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
- B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
- B60Q1/34—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating change of drive direction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
- G08G3/02—Anti-collision systems
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
- G08G5/04—Anti-collision systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системам управления движением. Способ предотвращения опасного сближения транспортного средства (ТС) с объектами, в котором определяют координаты, скорость и угловое положение ТС, сканируют пространство в направлении движения ТС и определяют дальности и радиальные скорости объектов, обнаруживают подвижные объекты и определяют их координаты, сопровождают подвижные объекты и определяют их скорости, рассчитывают координаты объектов относительно ТС, принимают внешние сигналы управления ТС. При этом прогнозируют координаты, скорость и угловое положение ТС, а также координаты объектов при передаче внешних сигналов управления ТС в его систему управления, прогнозируют траектории подвижных объектов и рассчитывают траектории ТС для предотвращения его опасного сближения с объектами, передают внешние сигналы управления ТС в его систему управления при наличии указанных траекторий ТС, рассчитывают коррекцию внешних сигналов управления ТС при отсутствии указанных траекторий ТС, корректируют внешние сигналы управления ТС и передают их в его систему управления. Достигается повышение вероятности предотвращения опасного сближения ТС с объектами. 1 ил.
Description
Изобретение относится к системам управления движением, а именно к бортовым системам предотвращения столкновений транспортных средств с объектами, и может быть использовано для обеспечения безопасного движения транспортных средств на всех этапах управления их движением.
Известен способ предотвращения опасного сближения транспортного средства (ТС) с объектами (RU 2664090 С1), в котором определяют текущие координаты, скорость и угловое положение ТС; рассчитывают траектории движения ТС, позволяющие предотвратить его опасное сближение с объектами; принимают внешние сигналы управления движением ТС и передают их в его систему управления.
Однако, в таком способе не обеспечивают возможность предотвращения опасного сближения ТС с подвижными объектами, а также используют цифровую карту местности, которая может не соответствовать действительности.
Известен способ предотвращения опасного сближения ТС с объектами (RU 2513198 С2), в котором определяют текущие координаты, скорость и угловое положение ТС; сканируют пространство в пределах телесного угла, и в каждом направлении сканирования определяют текущую дальность объектов относительно ТС; рассчитывают текущие координаты объектов относительно ТС; рассчитывают траектории движения ТС, позволяющие предотвратить его опасное сближение с объектами.
Однако, в таком способе не определяют текущие скорости подвижных объектов, что снижает точность расчета их текущих координат.
Наиболее близким к предлагаемому является способ предотвращения опасного сближения ТС с объектами (RU 2018119138 А), в котором определяют текущие координаты, скорость и угловое положение ТС; сканируют пространство в пределах телесного угла, и в каждом направлении сканирования определяют текущие дальность и радиальную скорость объектов относительно ТС; обнаруживают подвижные объекты и рассчитывают их текущие координаты относительно ТС; сопровождают подвижные объекты и определяют их текущие скорости; прогнозируют траектории движения подвижных объектов, и рассчитывают траектории движения ТС, позволяющие предотвратить его опасное сближение с объектами.
Однако, в таком способе не обеспечивают возможность предотвращения опасного сближения ТС с наземными объектами.
Кроме того, в известных способах используют глобальную спутниковую систему навигации, которая не работает в зонах применения средств радиоэлектронной борьбы, что снижает точность определения координат ТС с помощью бортовой инерциальной системы навигации. А также, в них не обеспечивают возможность предотвращения столкновений ТС с объектами в случае его захвата террористами. Указанные недостатки известных способов снижают вероятность предотвращения опасного сближения ТС с объектами.
Цель изобретения - повышение вероятности предотвращения опасного сближения ТС с объектами.
Предложенный способ заключается в том, что:
- определяют текущие координаты, скорость и угловое положение ТС;
- сканируют пространство в пределах телесного угла, текущее направление оси которого совпадает с текущим направлением вектора скорости ТС, и в каждом направлении сканирования определяют текущие дальность и радиальную скорость объектов относительно ТС;
- обнаруживают подвижные объекты и рассчитывают их текущие координаты относительно ТС;
- сопровождают подвижные объекты и определяют их текущие скорости;
- рассчитывают координаты объектов, находившихся в пределах телесного угла в предыдущем цикле сканирования, относительно ТС в начале следующего цикла сканирования;
- принимают внешние сигналы управления движением ТС;
- прогнозируют координаты, скорость и угловое положение ТС при передаче внешних сигналов управления движением ТС в его систему управления, а также координаты объектов, находившихся в пределах телесного угла в предыдущем цикле сканирования, относительно ТС в прогнозируемый момент времени;
- прогнозируют траектории движения подвижных объектов, и рассчитывают траектории движения ТС, позволяющие предотвратить его опасное сближение с объектами при передаче внешних сигналов управления движением ТС в его систему управления;
- передают внешние сигналы управления движением ТС в его систему управления при наличии указанных траекторий движения ТС;
- рассчитывают коррекцию внешних сигналов управления движением ТС, необходимую для предотвращения его опасного сближения с объектами, при отсутствии указанных траекторий движения ТС;
- корректируют внешние сигналы управления движением ТС и передают их в его систему управления.
ТС может быть воздушным, надводным или подводным. Текущие координаты, скорость и угловое положение ТС определяют с помощью бортовой инерциальной системы навигации. В случае надводного ТС, телесный угол сканирования состоит из надводной и подводной частей. Сканирование надводной части телесного угла осуществляют с помощью фазированной антенной решетки, а подводной части - с помощью гидролокатора с широким сектором обзора. Сопровождение подвижных объектов в надводной части телесного угла осуществляют с помощью фазированной антенной решетки одновременно, а в подводной части - с помощью гидролокатора с узким сектором обзора по очереди. Сбор информации об объектах в надводной и подводной частях телесного угла осуществляют раздельно, а результаты заносят в единую базу данных, в соответствии с которой прогнозируют траектории движения подвижных объектов, а также рассчитывают траектории движения ТС, позволяющие предотвратить его опасное сближение с объектами.
Подвижные объекты обнаруживают путем выявления отличий по величине их текущих радиальных скоростей от текущих радиальных скоростей ТС в соответствующих направлениях. Текущие координаты объектов относительно ТС рассчитывают, исходя из их текущих дальностей, текущих направлений на них относительно оси телесного угла сканирования и текущего направления этой оси относительно ТС. Текущие скорости подвижных объектов определяют, исходя из отличий по величине их текущих радиальных скоростей от текущих радиальных скоростей ТС в соответствующих направлениях и изменения текущих координат подвижных объектов в процессе их сопровождения. Координаты объектов относительно ТС в начале следующего цикла сканирования рассчитывают, исходя из их текущих координат относительно ТС в предыдущем цикле сканирования и текущих координат и углового положения ТС в соответствующие моменты времени, а также исходя из текущих координат и углового положения ТС в начале следующего цикла сканирования и текущих скоростей подвижных объектов.
Внешние сигналы управления движением ТС принимают от пилота, автопилота или наземной службы. Координаты, скорость и угловое положение ТС при передаче внешних сигналов управления движением ТС в его систему управления прогнозируют на основании анализа результатов передачи сигналов управления движением ТС в его систему управления в предыдущих циклах, а координаты объектов прогнозируют на основании прогнозируемых координат и углового положения ТС и текущих скоростей подвижных объектов. Траектории движения подвижных объектов прогнозируют на основании анализа изменений их скоростей в предыдущих циклах, а траектории движения ТС, позволяющие предотвратить его опасное сближение с объектами, рассчитывают, исходя из маневренности ТС, прогнозируемых траекторий движения подвижных объектов и координат неподвижных объектов. Коррекцию внешних сигналов управления движением ТС рассчитывают, исходя из необходимости наличия хотя бы одной траектории движения ТС, позволяющей предотвратить его опасное сближение с объектами при передаче скорректированных внешних сигналов управления движением ТС в его систему управления.
В предложенном способе используют подвижную систему координат, связанную с ТС, и точное определение координат ТС с помощью бортовой инерциальной системы навигации необходимо лишь в пределах одного цикла сканирования пространства. А потому, отсутствие глобальной спутниковой системы навигации не приводит к снижению точности определения координат ТС.
В случае надводного ТС, предложенный способ может быть реализован с помощью системы, блок-схема которой приведена на чертеже.
Блоки: 1 - управляющий вычислитель; 2 - фазированная антенная решетка; 3 - гидролокатор с широким сектором обзора; 4 - гидролокатор с узким сектором обзора; 5, 6 - привод; 7 - бортовая инерциальная система навигации; 8 - система управления движением ТС.
Связи между блоками: 1-2, 1-4 - текущие дальности подвижных объектов относительно ТС и текущие направления на них относительно оси телесного угла сканирования; 1-5-6 - текущее направление вектора скорости ТС; 1-8 - принятые или скорректированные внешние сигналы управления движением ТС; 2-1, 3-1, 4-1 - текущие дальности и радиальные скорости объектов относительно ТС и текущие направления на них относительно оси телесного угла сканирования; 5-1, 5-2 (механическая связь), 6-1, 6-3-4 (механическая связь) - текущее направление оси телесного угла сканирования относительно ТС; 7-1 - текущие координаты, скорость и угловое положение ТС; 9-1 - внешние сигналы управления движением ТС.
Гидролокатор с широким сектором обзора 3 сканирует пространство в пределах телесного угла, текущее направление оси которого совпадает с текущим направлением вектора скорости ТС, и передает информацию об объектах в управляющий вычислитель 1, который обнаруживает подвижные объекты и передает их текущие координаты в гидролокатор с узким сектором обзора 4, который сканирует пространство в пределах телесного угла, текущее направление оси которого совпадает с текущим направлением на очередной подвижный объект, и передает информацию об объектах в управляющий вычислитель 1, который обнаруживает подвижные объекты и определяет их текущие скорости.
В случае воздушного ТС, из указанной системы исключают блоки 3, 4 и 6.
В случае подводного ТС, из указанной системы исключают блоки 2 и 5.
Claims (3)
- Способ предотвращения опасного сближения транспортного средства (ТС) с объектами, заключающийся в том, что определяют текущие координаты, скорость и угловое положение ТС; сканируют пространство в пределах телесного угла и в каждом направлении сканирования определяют текущие дальность и радиальную скорость объектов относительно ТС; обнаруживают подвижные объекты и рассчитывают их текущие координаты относительно ТС; сопровождают подвижные объекты и определяют их текущие скорости; прогнозируют траектории движения подвижных объектов и рассчитывают траектории движения ТС, позволяющие предотвратить его опасное сближение с объектами;
- отличающийся тем, что
- сканируют пространство в пределах телесного угла, текущее направление оси которого совпадает с текущим направлением вектора скорости ТС; рассчитывают координаты объектов, находившихся в пределах телесного угла в предыдущем цикле сканирования, относительно ТС в начале следующего цикла сканирования; принимают внешние сигналы управления движением ТС; прогнозируют координаты, скорость и угловое положение ТС при передаче внешних сигналов управления движением ТС в его систему управления, а также координаты объектов, находившихся в пределах телесного угла в предыдущем цикле сканирования, относительно ТС в прогнозируемый момент времени; прогнозируют траектории движения подвижных объектов и рассчитывают траектории движения ТС, позволяющие предотвратить его опасное сближение с объектами при передаче внешних сигналов управления движением ТС в его систему управления; передают внешние сигналы управления движением ТС в его систему управления при наличии указанных траекторий движения ТС; рассчитывают коррекцию внешних сигналов управления движением ТС, необходимую для предотвращения его опасного сближения с объектами, при отсутствии указанных траекторий движения ТС; корректируют внешние сигналы управления движением ТС и передают их в его систему управления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021108673A RU2760293C1 (ru) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Способ предотвращения опасного сближения транспортного средства с объектами |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021108673A RU2760293C1 (ru) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Способ предотвращения опасного сближения транспортного средства с объектами |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2760293C1 true RU2760293C1 (ru) | 2021-11-23 |
Family
ID=78719536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021108673A RU2760293C1 (ru) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Способ предотвращения опасного сближения транспортного средства с объектами |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2760293C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2550566C2 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ предотвращения столкновения автомобилей и устройство для его осуществления |
| US10453351B2 (en) * | 2017-07-17 | 2019-10-22 | Aurora Flight Sciences Corporation | System and method for detecting obstacles in aerial systems |
| RU2711817C2 (ru) * | 2017-01-25 | 2020-01-22 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Системы и способы предотвращения столкновений |
-
2021
- 2021-03-31 RU RU2021108673A patent/RU2760293C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2550566C2 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ предотвращения столкновения автомобилей и устройство для его осуществления |
| RU2711817C2 (ru) * | 2017-01-25 | 2020-01-22 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Системы и способы предотвращения столкновений |
| US10453351B2 (en) * | 2017-07-17 | 2019-10-22 | Aurora Flight Sciences Corporation | System and method for detecting obstacles in aerial systems |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1610151B1 (en) | Method, apparatus , and computer progam product for radar detection of moving target | |
| US5969676A (en) | Radio frequency interferometer and laser rangefinder/destination base targeting system | |
| JP5152244B2 (ja) | 追従対象車特定装置 | |
| US7746271B2 (en) | Method for determining the global position | |
| EP2535883B1 (en) | Train-of-vehicle travel support device | |
| CN110889808B (zh) | 一种定位的方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN110850403A (zh) | 一种多传感器决策级融合的智能船水面目标感知识别方法 | |
| US9767372B2 (en) | Target detection apparatus and target detection method | |
| CN111796281A (zh) | 用于着陆与起飞制导的系统和方法 | |
| CN109976387B (zh) | 一种无人车探测轨迹的方法及终端 | |
| CN112622893A (zh) | 一种多传感器融合的靶车自动驾驶避障方法及系统 | |
| GB2370706A (en) | Determining the position of a vehicle | |
| KR20160120467A (ko) | 차량용 2차원 레이더의 방위각 보정 장치 및 방법 | |
| WO2021206888A1 (en) | Vision-cued random-access lidar system and method for localization and navigation of a moving platform | |
| RU2760293C1 (ru) | Способ предотвращения опасного сближения транспортного средства с объектами | |
| US20190285419A1 (en) | Method and device for determining an exact position of a vehicle with the aid of radar signatures of the vehicle surroundings | |
| KR20200040136A (ko) | 차량의 위치 결정 방법, 위치 결정 장치 및 주행 제어 시스템 | |
| CN117572870A (zh) | 无人艇动态避障方法 | |
| JP2019049371A (ja) | 誘導装置 | |
| US20230177846A1 (en) | Mobile object control device, mobile object control method, and storage medium | |
| US11932283B2 (en) | Vehicle control device, vehicle control method, and storage medium | |
| US11945466B2 (en) | Detection device, vehicle system, detection method, and program | |
| US10969785B2 (en) | Automated vehicle operation to compensate for sensor field-of-view limitations | |
| US12032066B2 (en) | Recognition device and method | |
| AU655044B2 (en) | A method of determining the position of an object |