RU2784103C1 - Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации - Google Patents
Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784103C1 RU2784103C1 RU2022115586A RU2022115586A RU2784103C1 RU 2784103 C1 RU2784103 C1 RU 2784103C1 RU 2022115586 A RU2022115586 A RU 2022115586A RU 2022115586 A RU2022115586 A RU 2022115586A RU 2784103 C1 RU2784103 C1 RU 2784103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coordinates
- monitoring
- mobile object
- objects
- moving objects
- Prior art date
Links
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 4
- 230000001066 destructive Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к способу мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации. С помощью четырех разнесенных в пространстве опорных приемопередатчиков с известными координатами определяют собственные координаты и локальные координаты управляемых подвижных объектов на основании значений расстояний между управляющим подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, измеренных управляющим подвижным объектом запросным способом путем решения системы линейных уравнений, связывающих вектор искомых координат подвижного объекта, векторы координат опорных приемопередатчиков и измеренные значения расстояний между подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, отображают рассчитанные локальные координаты подвижных объектов на экране дисплея в виде отметок на фоне карты местности. Обеспечивается повышение скрытности и живучести подвижных объектов при проведении мониторинга их пространственно-временного состояния. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области радионавигации и радиосвязи и направлено на получение оценок пространственно-временного состояния группы подвижных объектов, использующих локальную навигацию.
Пространственно-временное состояние подвижных объектов в составе группы из одного управляющего и N управляемых подвижных объектов, можно определить любым доступным способом, включая использование глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), например, [1, 2, 3]. При этом N управляемых подвижных объектов должны определить свои координаты в общедоступной системе координат с использованием ГНСС и передавать их управляющему подвижному объекту для получения дальнейших указаний. Однако применение ГНСС для определения местоположения подвижных объектов может быть ограничено из-за недоступности приема навигационных сигналов ГНСС вследствие наличия электромагнитных помех и/или недостоверности навигационной информации из-за искажения навигационного поля. Кроме того, открытая передача абсолютных (привязанных к общедоступной системе координат) данных о местоположении объектов может привести к несанкционированному использованию этих данных для деструктивного воздействия на подвижные объекты.
Задачей данного изобретения является обеспечение мониторинга пространственно-временного состояния подвижных объектов без привязки местоположения объектов к общедоступной системе координат с целью повышения скрытости и живучести объектов и затруднению или недопущению использования открыто передаваемых по линиям радиосвязи данных о местоположении объектов для деструктивного воздействия на эти объекты.
В общедоступных источниках не обнаружены способы или системы мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации без привязки местоположения объектов к общедоступной системе координат.
Предлагаемый способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации реализуемый управляющим подвижным объектом группы, в состав которого входит устройство сбора данных и расчета координат, дисплей и штатная радиостанция с блоком управления мониторингом, и обеспечивающий мониторинг своего пространственного состояния и пространственного состояния управляемых подвижных объектов группы, в состав которых входят штатная радиостанция с блоком управления мониторингом, с помощью четырех разнесенных в пространстве опорных приемопередатчиков, с известными локальными координатами, путем определения собственных локальных координат на основании значений расстояний между управляющим подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, измеренных управляющим подвижным объектом запросным способом, и определения локальных координат управляемых подвижных объектов на основании значений расстояний между управляемым подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, измеренных управляемым подвижным объектом запросным способом по запросу от управляющего подвижного объекта и переданных на управляющий подвижный объект, при этом расчет локальных координат управляющего подвижного объекта и управляемых подвижных объектов осуществляется в устройстве сбора данных и расчета координат управляющего подвижного объекта путем решения системы линейных уравнений, связывающих вектор искомых координат подвижного объекта, векторы координат опорных приемопередатчиков и измеренные значения расстояний между подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, с дальнейшим отображением рассчитанных локальных координат подвижных объектов на экране дисплея одним из известных способов, например в виде отметок на фоне карты местности.
Сущность изобретения поясняется чертежом фиг. 1, на котором показана структурная схема взаимодействия подвижных объектов.
Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации основан на взаимодействии управляющего подвижного объекта А1 в состав которого входит штатная радиостанция ШР1, блок управления мониторингом М1, штатная гарнитура Г1, устройство сбора данных и расчета координат УС1, дисплей Д1, управляемых подвижных объектов А2, А3, …, Аn, …, АN, где n=2, …, N, в состав которых входят штатная радиостанция ШРn, блок управления мониторингом Мn, штатная гарнитура Г1, и четырех разнесенных в пространстве опорных приемопередатчиков ОПi с известными координатами xОПi, yОПi, zОПi (i=1, …, 4).
Управляющий подвижный объект А1 с помощью блока управления мониторингом М1 и штатной радиостанции ШР1, циклично по времени, инициирует поочередный запрос об определении местоположения подвижных объектов Аn, начиная с 1-ого и заканчивая N-ым.
Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации осуществляется следующим образом.
Первоначально управляющий подвижный объект А1 определяет собственные координаты, для чего с помощью блока управления мониторингом М1 формирует поочередно кодограммы «Запрос дальности» до i-го опорного приемопередатчика ОПi, где i=1, …, 4 (ЗД1i), и через штатную радиостанцию ШР1 передает их на опорные приемопередатчики ОПi, фиксируя время передачи tЗД1i. От каждого опорного приемопередатчика ОПi на управляющий подвижный объект А1 приходят кодограммы «Ответ дальности» (ОД1i), которые принимаются штатной радиостанцией ШР1 и передаются в блок управления мониторингом М1, где фиксируется время их приема tОД1i и измеряется задержка ∆t1i=tОД1i-tЗД1i. Измеренные задержки ∆t1i, i=1, …, 4, передаются в устройство сбора данных и расчета координат УС1, где определяются расстояния между управляющим подвижным объектом А1 и опорными приемопередатчиками ОПi где νс - скорость распространения радиоволны, равная скорости света, и вычисляются координаты x1, y1, z1 управляющего подвижного объекта А1.
Следующий этап – определение координат управляемых подвижных объектов Аn, где n=2, …, N. Для этого блок управления мониторингом М1 поочередно формирует кодограммы «Запрос координат» (ЗКn) каждого управляемого подвижного объекта Аn и через штатную радиостанцию ШР1 управляющего подвижного объекта А1 передает их соответствующим управляемым подвижным объектам Аn. В управляемых подвижных объектах Аn кодограмма ЗКn принимается штатной радиостанцией ШРn и передается в блок управления мониторингом Мn. В блоке управления мониторингом Мn по ее приходу инициируется последовательное формирование кодограмм «Запрос дальности» до каждого i-го опорного приемопередатчика ОПi (ЗДni), которые через штатную радиостанцию ШРn передаются на опорные приемопередатчики ОПi с фиксацией времени их передачи tЗДni. От каждого опорного приемопередатчика ОПi на управляемый подвижный объект Аn приходят кодограммы «Ответ дальности» (ОДni), которые принимаются штатной радиостанцией ШРn, и передаются на блок управления мониторингом Мn, где фиксируются время их приема tОДni и измеряются задержки ∆tni=tОДni - tЗДni. После измерения всех значений ∆tni, i=1, …, 4, блок управления мониторингом Мn формирует кодограмму «Ответ координат» (ОКn), содержащую информацию о всех ∆tni, которая через штатную радиостанцию ШРn управляемого подвижного объекта Аn передается на управляющий подвижный объект А1. В управляющем подвижном объекте А1 кодограмма ОКn принимается штатной радиостанцией ШР1 и передается в блок управления мониторингом М1, где из кодограммы извлекается информация о задержках ∆tni. Извлеченная информация о задержках ∆tni из блока мониторингом М1 передается в устройство сбора данных и расчета координат УС1, где определяются соответствующие расстояния между управляемым подвижным объектом Аn и каждым опорным приемопередатчиком ОПi и вычисляются координаты управляемого подвижного объекта Аn xn, yn, zn.
Определение координат управляющего подвижного объекта А1 (n=1) и управляемых подвижных объектов Аn (n=2, …, N) в устройстве сбора данных и расчета координат УС1 осуществляется на основе решения системы линейных уравнений [4]
связывающих вектор искомых координат n-го подвижного объекта, n=1, …, N, векторы координат опорных приемопередатчиков ОПi, i=1, …, 4 и измеренные значения расстояний
Решение этой системы относительно вектора P ищется в виде
P=A -1 B
Компонентами вектора P=[xn, yn, zn]T являются отыскиваемые координаты n-го подвижного объекта xn, yn, zn (n=1, …, N).
Полученные устройством сбора и расчета координат УС1 координаты подвижных объектов Аn, выводятся на дисплей Д1 управляющего подвижного объекта А1, обеспечивая мониторинг пространственно-временного состояния группы подвижных объектов Аn
n=1, …, N в условиях локальной навигации. При этом информация, передаваемая от управляемых подвижных объектов на управляющий подвижный объект, не содержит открытых данных об их местоположении в общедоступной системе координат и в этом аспекте ее несанкционированное использование по сравнению с использованием открытых данных о местоположении в общедоступной системе координат затруднит организацию деструктивного воздействия на подвижные объекты по крайней мере на время, необходимое для реализации процедуры привязки данных местоположения в относительной системе координат к общедоступной системе координат.
n=1, …, N в условиях локальной навигации. При этом информация, передаваемая от управляемых подвижных объектов на управляющий подвижный объект, не содержит открытых данных об их местоположении в общедоступной системе координат и в этом аспекте ее несанкционированное использование по сравнению с использованием открытых данных о местоположении в общедоступной системе координат затруднит организацию деструктивного воздействия на подвижные объекты по крайней мере на время, необходимое для реализации процедуры привязки данных местоположения в относительной системе координат к общедоступной системе координат.
Источники информации
1. Журавлев, А.В. Навигационные комплексы наземных мобильных средств военного назначения [Текст]: монография / А.В. Журавлев. - Воронеж: Издательско-полиграфический центр «Научная книга», 2017. —
290 с.
290 с.
2. Тяпкин В.Н., Гарин Е.Н. Методы определения навигационных параметров подвижных средств с использованием спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС: – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 260 с.
3. Амиров А.Ж., Когай Г.Д., Хамзина М.С. Система спутникового мониторинга подвижных объектов. «Молодой учёный» . № 4 (108) . Февраль, 2016 г. с. 8-9.
4. Маркин В.Г. Расчет координат объектов в разностно-дальномерной системе и анализ погрешностей расчета. Радиотехника, №12, 2013г., с. 81-85.
Claims (1)
- Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации, реализуемый управляющим подвижным объектом группы, в состав которого входит устройство сбора данных и расчета координат, дисплей и штатная радиостанция с блоком управления мониторингом, и обеспечивающий мониторинг своего пространственного состояния и пространственного состояния управляемых подвижных объектов группы, в состав которых входят штатная радиостанция с блоком управления мониторингом, с помощью четырех разнесенных в пространстве опорных приемопередатчиков с известными локальными координатами путем определения собственных локальных координат на основании значений расстояний между управляющим подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, измеренных управляющим подвижным объектом запросным способом, и определения локальных координат управляемых подвижных объектов на основании значений расстояний между управляемым подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, измеренных управляемым подвижным объектом запросным способом по запросу от управляющего подвижного объекта и переданных на управляющий подвижный объект, при этом расчет локальных координат управляющего подвижного объекта и управляемых подвижных объектов осуществляется в устройстве сбора данных и расчета координат управляющего подвижного объекта путем решения системы линейных уравнений, связывающих вектор искомых координат подвижного объекта, векторы координат опорных приемопередатчиков и измеренные значения расстояний между подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, с дальнейшим отображением рассчитанных локальных координат подвижных объектов на экране дисплея в виде отметок на фоне карты местности.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2784103C1 true RU2784103C1 (ru) | 2022-11-23 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2095821C1 (ru) * | 1995-03-28 | 1997-11-10 | Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Система определения местоположения подвижного объекта |
UA21335U (en) * | 2006-08-31 | 2007-03-15 | Ukrhazvydobuvannia Subsidiary | Backfill solution for cementation of oil-and-gas wells under complicated mining-geological conditions |
US9551993B2 (en) * | 2014-08-04 | 2017-01-24 | Cummins, Inc. | Apparatus and method for grouping vehicles for cooperative driving |
RU2624790C1 (ru) * | 2016-03-14 | 2017-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" (ФГБОУ ВО "РГРТУ", РГРТУ) | Способ динамического определения местоположения мобильных объектов |
US10094908B2 (en) * | 2013-03-14 | 2018-10-09 | Ensco, Inc. | Geolocation with radio-frequency ranging |
US10887737B2 (en) * | 2017-12-21 | 2021-01-05 | Polaris Industries Inc. | Vehicle-to-vehicle communication system |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2095821C1 (ru) * | 1995-03-28 | 1997-11-10 | Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Система определения местоположения подвижного объекта |
UA21335U (en) * | 2006-08-31 | 2007-03-15 | Ukrhazvydobuvannia Subsidiary | Backfill solution for cementation of oil-and-gas wells under complicated mining-geological conditions |
US10094908B2 (en) * | 2013-03-14 | 2018-10-09 | Ensco, Inc. | Geolocation with radio-frequency ranging |
US9551993B2 (en) * | 2014-08-04 | 2017-01-24 | Cummins, Inc. | Apparatus and method for grouping vehicles for cooperative driving |
RU2624790C1 (ru) * | 2016-03-14 | 2017-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" (ФГБОУ ВО "РГРТУ", РГРТУ) | Способ динамического определения местоположения мобильных объектов |
US10887737B2 (en) * | 2017-12-21 | 2021-01-05 | Polaris Industries Inc. | Vehicle-to-vehicle communication system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10094908B2 (en) | Geolocation with radio-frequency ranging | |
US6108556A (en) | Method and system for locating a mobile station | |
US20220264257A1 (en) | Apparatus for determining user position | |
US6748324B2 (en) | Method for determining location information | |
US6748008B2 (en) | Base station for distance determination | |
CN109521446B (zh) | 一种动态导航信号欺骗干扰方法 | |
AU2011283202A1 (en) | System and method for moving-base RTK measurements | |
TW200946945A (en) | Wireless transmitter location determining system and related methods | |
US20160142918A1 (en) | Usage of beacon for location based security | |
KR20060113398A (ko) | 측위 시스템, 정보 제공 장치, 단말 장치, 정보 제공장치의 제어 방법, 정보 제공 장치의 제어 프로그램을기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 | |
RU2013122188A (ru) | Система и метод оценки местоположения внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала | |
CN109387857A (zh) | 激光雷达系统中的跨网段检测方法和设备 | |
EP1229343A1 (en) | A system and method for determining the location of a mobile | |
US20170205493A1 (en) | Method for location determination using radio signals | |
KR101227913B1 (ko) | 위성항법 시뮬레이터 연동형 위성항법 교란신호 발생시스템 | |
RU2784103C1 (ru) | Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации | |
US10948566B1 (en) | GPS-alternative method to perform asynchronous positioning of networked nodes | |
RU2784109C1 (ru) | Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации | |
JP2016118493A (ja) | Gnss測位装置 | |
CN111736180A (zh) | 一种准生成式无人机诱导方法及系统 | |
RU2790808C1 (ru) | Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации | |
CN107809797A (zh) | 一种对终端进行定位的方法及装置 | |
EP3293544A1 (en) | Precise positioning using time of arrival with pseudo-synchronized anchor nodes | |
RU2809923C1 (ru) | Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов | |
RU2332684C1 (ru) | Способ многопозиционной радиолокации и устройство для его осуществления |