СИСТЕМА КОНТРОЛЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 1994 года по МПК G01S1/24 

Описание патента на изобретение RU2014628C1

Изобретение относится к радионавигации и может найти применение при управлении транспортными средствами.

Известно устройство контроля расположения транспортных средств, в котором центр управления и каждое транспортное средство оборудованы радиотелефонами, с помощью которых осуществляется обмен информацией о расположении транспорта на маршруте (радиосвязь такси, машин медицинской помощи и т.п.).

Однако в таком устройстве усложняется автоматизация процессов контроля, так как радиотелефонный сигнал от транспортных средств необходимо преобразовать в удобный для дальнейшей обработки вид, что технически сложно реализовать. Кроме того, такое устройство не может обеспечить проверку правильности передаваемых сообщений.

Известны также устройства контроля, в состав аппаратуры центра управления которых входят последовательно включенные приемник, система обработки данных в реальном масштабе времени и устройство индикации, а в состав аппаратуры транспортного средства входят последовательно включенные приемник сигналов радионавигационной системы и передатчик. В этих устройствах приемник сигналов радионавигационной системы вырабатывает сигнал для модулирования передатчика. На центре управления переданные сигналы принимают и по ним определяют местоположение транспортного средства в реальном масштабе времени и отображают это местоположение на устройстве индикации. В этих устройствах обеспечивается автоматизация процесса контроля и отображения местоположения транспортного средства, устраняется возможность получения преднамеренно ложных сообщений.

Недостаток этих устройств заключается в возможности контроля только одного транспортного средства, так как центр управления должен работать в реальном масштабе времени в соответствии с временной диаграммой сигналов используемой радионавигационной системы.

В радиотелефоне с возможностью передачи данных о положении, который выбран в качестве прототипа, этот недостаток устранен. Устройство-прототип содержит центр управления, в состав аппаратуры которого входят последовательно включенные приемник, вход которого является входом аппаратуры центра управления, и индикаторное устройство, а также последовательно включенные генератор входовых посылок и передатчик, выход которого является выходом аппаратуры центра управления. Выход генератора кодовых посылок соединен также с вторым входом индикаторного устройства. Имеется также аппаратура на каждом транспортном средстве, в состав которой входят последовательно включенные приемоиндикатор и передатчик, причем выход передатчика является выходом аппаратуры транспортного средства, а второй вход последней соединен с вторым входом передатчика через приемник транспортного средства.

Недостатком радиотелефона с возможностью передачи данных о положении является пониженная пропускная способность центра управления. Действительно время ожидания ответного сообщения в центре управления составляет
Тож = 2Тцтi + Тз + Тм, Тцтi = Рцтiо, (1) где Тцтi - время распространения сигнала между центром управления и транспортным средством с запрашиваемым номером; Тз - длительность сигнала запроса; Тм - длительность сигнала о местоположении транспортного средства; Pцтi - расстояние между центром управления и транспортным средством с запрашиваемым номером i; Со - скорость распространения электромагнитной волны. Поскольку величина Рцтi априорно не известна, то в качестве нее следует брать максимально возможное значение (Рцтiмак) - дальность действия линии радиосвязи между центром и транспортным средством. Обычно величина (Tз + Тм) << 2Тцтiмак, т.е. большую часть времени ожидания в центре управления при приеме составляет время распространения запросного и ответного сигналов, что при заданном темпе обновления информации (Т) о местоположении транспортных средств однозначно определяет пропускную способность центра управления в соответствии с выражением
Нмакс = T/Тож, (2) где Нмакс - максимальный номер транспортного средства.

Целью изобретения является повышение пропускной способности центра управления за счет сокращения времени ожидания.

Сущность изобретения заключается в том, что в системе контроля местоположения транспортных средств, содержащей центр управления, в состав аппаратуры которого входят последовательно включенные приемник, вход которого является первым входом аппаратуры центра управления, и индикаторное устройство, и транспортные средства, в состав аппаратуры каждого из которых входят последовательно включенные приемоиндикатор и передатчик, причем выход последнего является выходом аппаратуры транспортного средства, а вход последнего соединен с входом приемоиндикатора, в аппаратуру центра управления введены последовательно включенные приемоиндикатор и формирователь номера транспортного средства, причем вход приемоиндикатора является вторым входом аппаратуры центра управления, выход формирователя номера транспортного средства соединен с вторым входом индикаторного устройства, а на каждом транспортном средстве второй выход приемоиндикатора соединен с вторым входом передатчика.

Наличие в предлагаемой системе новых по сравнению с прототипом блоков и связей свидетельствует о соответствии его критерию "новизна".

Введение новых блоков и связей позволяет отказаться от кодового разделения радиоканалов обмена между центром управления и транспортными средствами, который используется в устройстве-прототипе, и перейти к временному разделению названных каналов. При этом не требуется ожидать поступления запросного сигнала на транспортное средство, что уменьшает значение Тож на величину Тцтi + Тз. Для пояснения сущности предлагаемой системы контроля местоположения транспортных средств в центре управления рассмотрим фиг.9. На фиг.9а приведена диаграмма шкалы времени центра управления с периодом повторения, равным Т. Этот период повторения равномерно разбит на участки протяженностью Тм, каждый из которых отведен под прием сигнала о местоположении транспортного средства с определенным номером (обозначено цифрой в начале каждого интервала Тм). На фиг.9б приведена аналогичная диаграмма для транспортного средства с номером i, которая имеет начальный фазовый сдвиг Фначi. Если на транспортном средстве с номером i произвести передачу сигнала о своем местоположении в момент времени относительно начала своей шкалы времени с задержкой, равной
Тзi = (i - 1)Тм - Фначi - Тцтi, (3) то этот сигнал поступает в центр управления на интервале времени от момент i до момента i + 1 на фиг.9а. Если выражение (3) отрицательно, то излучение сигнала проводится с задержкой ТIзi = Т + Тзi. Величина Тцтi определяется координатами центра управления (например, прямоугольными Хц, Yц, которые известны априорно) и измеренными на транспортном средстве с номером i собственными координатами (Хi, Yi) по известным выражениям
Tцтi=Co
(4)
Таким образом и передаваемые транспортным средством сообщения оказываются разделенными во времени, что позволяет сократить Тож еще на величину Тцтi.

Совокупность существенных отличительных признаков нова по сравнению с прототипом, вместе с общими существенными признаками приводит к достижению цели и не обнаружена в известных науке и технике решениях. Следовательно, предлагаемая система соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 приведена структурная схема заявляемой системы контроля местоположения транспортных средств; на фиг.2-8 представлены структурные схемы отдельных ее блоков; на фиг.9-13 - временные диаграммы для пояснения работы системы контроля местоположения транспортных средств.

На фиг.1-8 Ц - центр управления, ТСi - транспортное средство с номером i, 1 - приемник (ПРМ), 2 - индикаторное устройство (ИУ), 3 - приемоиндикатор (ПИ), 4 - передатчик (ПРД), 5 - ПИ, 6 - формирователь номера транспортного средства (ФНТС), 7 - радиоприемное устройство (РПУ), 8, 9, 10 - полосовой фильтр (ПФ), 11, 12, 13 - детектор (ДЕТ), 14 - триггер (Т), 15 - ждущий мультивибратор (ЖМВ), 16 - линия задержки (ЛЗ), 17 - сдвигающий регистр (СРГ), 18 - устройство отображения (УО), 19 - электронная вычислительная машина (ЭВМ), 20 - синхронизатор (С), 21-РПУ 22 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП), 23 - ЭВМ, 24 - Т, 25 - кодер, 26 - радиопередающее устройство (РПДУ), 27 - делитель частоты (ДЧ), 28 - счетчик (СЧ), 29 - Т, 30 - селектор адреса (СА), 31 - магистральный буферный регистр (МБР), 32 - буферный регистр (БР), 33 - устройство равнозначности (УР), 34 - Т, 35 - элемент И (И), 36 - СЧ, 37 - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), 35 - дешифратор (ДШ), 39 - МБР, 40 - УР, 41 - И, 42 - Т, 43 - опорный генератор (ОГ), 44, 45,. - ДЧ, 46, 47 - Т, 48 - И, 49 - Т, 50 - И, 51 - инвертор (НЕ), 52 - Т, 53 - И, 54 - НЕ, 55 - И, 56 - МБР, 57 - СРГ, 58 - И, 59 - элемент (ИЛИ), 60 - СА, 61 - И, 62, 63 - генератор (Г), 64 - И, 65 - Г, 66 - И, 67 - Т, 68 - ЖМВ, 69 - ДЧ, 70 - ДШ, 71 - НЕ. 72 - Т, 73, 74 - НЕ.

Система контроля местоположения ТС включает Ц (фиг.1), в состав аппаратуры которого входят последовательно включенные ПРМ1, вход которого является первым входом аппаратуры Ц , и ИУ2, и ТС, в состав аппаратуры каждого из которых входят последовательно включенные ПИ3 и ПРД4, причем выход ПРД является выходом аппаратуры ТС, а вход последней соединен с входом ПИ3. В аппаратуру Ц введены последовательно включенные ПИ5 и ФНТС8, причем вход ПИ5 образует второй вход аппаратуры Ц, а выход ФНТС соединен с вторым входом ИУ2. На каждом ТС дополнительный выход ПИ3 соединен с вторым входом ПРД 4.

ПРМ1 служит для приема сообщений с ТС и их декодирования. Он состоит (фиг. 2) их РПУ7, вход которого является входом ПРМ1, а выход подключен к входам ПФ8 - 10. Последние соединены с входами соответствующих ДЕТ11 - 13. Выход ДЕТ 11 подключен к последовательно соединенным Т14 (по цепи S-вход, выход Q), ЖМВ 15, ЛЗ16 и СРГ17. Выход ДЕТ12 подан на второй вход СРГ17, а выход ДЕТ13 - на R-вход Т14. Выход СРГ17 и Q-выход Т14 образуют выход ПРМ1.

ИУ2 отображает принимаемую информацию о положении ТС и состоит ( фиг.3) из последовательно включенных ЭВМ19 и УО18. Два входа ЭВМ19 образуют первый и второй входы ИУ2.

ПИ3(5) (фиг.4) служит для определения местоположения ТС по радионавигационным системам (например, типа Лоран-С) и "привязки" временных шкал к сигналам любой (например, ведущей) станции радионавигационной системы ПИ3(5) содержит последовательно включенные между его входом и выходом РПУ21, АЦП22 и ЭВМ23, причем выход последней соединен также с вторым входом РПУ21 и входом С20, первый выход которого является дополнительным выходом ПИ3(5), а второй подан на вторые входы АЦП22 и ЭВМ23.

ПРД4 передает информацию с ТС и содеpжит последовательно включенные между первым входом и выходом (фиг.5) КД25 и РПДУ26. Выход КД25 соединен также с К-входом Т24, I-вход которого образует второй вход ПРД4, а выход Q подключен к второму входу КД25.

ФНТС6 обеспечивает формирование сигналов номера ТС и включает (фиг.6) последовательно соединенные ДЧ27 и СЧ28, выход которого является выходом ФНТС6, а вход ДЧ27 и объединенные вторые их входы образуют вход ФНТС6.

С20 обеспечивает формирование необходимых для ПИ3(5) сигналов управления и содержит (фиг.7) последовательно включенные СА30, МБР31, БР32, УР33 (по входу А), Т34 (от I-входа к выходу Q), И35, СЧ36 и ПЗУ37. Второй выход СА30 соединен с последовательной цепью МБР39, УР40 (по входу А) и И41, второй вход которого подан на выход Q T42 I- и К-входы последнего соединены соответственно с третьим и четвертым выходами СА30, ОГ43 соединен с входом В УР33 через ДЧ44, а через ДЧ45 с входом В УР40. Второй вход ДЧ44 подан на выход Q Т34, а второй вход ДЧ45 - на выход Q Т46, К-входы Т46 и Т47 соединены соответственно с выходом И41 и выходом Q Т34, I-вход Т46 - с выходом И48, I-вход Т47 - с вторым выходом СА30, а его выход Q - с первым входом И48. Второй вход последнего соединен с выходом УР33. Пятый и шестой выходы СА30 поданы соответственно на I- и К-входы Т49. Вход С20 образуют соединенные входы СА30, вторые входы МБР31, МБР39 и первый вход И50, выход которого подан на последовательно включенные НЕ51, Т52 (от К-входа к выходу Q) и И53. Второй вход последнего подключен к выходу Q Т49, выход Q которого соединен с вторыми входами ПЗУ37, ДШ38. Выход ДШ38 соединен с вторыми входами БР32 и СЧ36, К-входом Т34 и через НЕ54 с I-входами Т52 и Т29, К-вход которого подан на первый выход СА30. Выход Q Т52 соединен с вторым входом И50. Выход ОГ43 соединен с вторым входом И35. Выходы ПЗУ370, И53 и выход Q Т29 образуют второй выход С20, а ее первый выход образован выходами И 41, И48 и ОГ43.

КД25 служит для кодирования информации о местоположении ТС. Он содержит (фиг. 8) последовательно включенные МБР56, СРГ57, И58 и ИЛИ59. К второму входу СРГ57 подключены последовательно включенные СА60 и И61. Входы МБР56 и СА60 образуют первый вход КД25. Второй выход СА60 соединен с вторым входом МБР56. Второй вход И58 подан на выход Г62, а второй вход ИЛИ 59 - на выход Г63 через И64. Третий вход ИЛИ 59 подключен к Г65 через И66. Второй вход КД 25 подан к последовательно соединенным Т67 (от I-входа к выходу Q)б ЖМВ68, ДЧ69, ДШ70, НЕ71 и Т72 (от I-входа к выходу Q), который соединен с третьим входом И58. Второй выход ДШ70 через НЕ73 соединен с К-входом Т72, а его третий выход через НЕ74 - с К-входом Т67. Выход ЖМВ68 через И55 соединен с третьим входом СРГ57. Второй вход И55 соединен с выходом Q Т72. Выход Q Т67соединен с вторыми входами И61 и ДЧ69. Вход НЕ74 соединен с вторым входом И66. Выходы ИЛИ59 и НЕ74 образуют выход КД25.

Работает система контроля местоположения ТС следующим образом.

На каждом ТС с помощью ПИ3 производится измерение местоположения. Для этого сначала производятся поиск сигналов радионавигационной системы, определение положения их фронта (допоиск) и точное измерение фазы принимаемого сигнала с одновременным устранением многозначности фазовых измерений. Во всех этих режимах РПУ21 осуществляет фильтрацию радиоимпульсных радионавигационных сигналов. Пpи этом в режиме поиска полоса пропускания РПУ21 выбирается оптимальной для решения задачи обнаружения сигналов (4-5 кГц), а в остальных режимах - оптимальной для решения задачи фазовых измерений (20-30 кГц). Кроме того, с помощью РПУ21 обеспечиваются предельное ограничение сигналов в режиме поиска, что приводит к бинарному квантованию по уровню, и стабилизация уровней выходных сигналов в остальных режимах в линейной области для решения задач разрешения многозначности фазовых измерений. Управление полосой и усилением РПУ21 осуществляет сигнал на его втором входе.

АЦП22 преобразует аналоговый сигнал с выхода РПУ21 в цифровой сигнал на своем выходе. Преобразованию подвергаются выборки входного сигнала, взятые в определенные моменты времени, определяемые сигналом на втором входе АЦП22. Таким образом, выходной сигнал АЦП22 квантован по амплитуде и во времени.

Квантованные выборки с выхода АЦП22 поступают на ЭВМ23, где реализуются все необходимые алгоритмы обработки сигналов радионавигационной системы, которые хорошо известны специалистам в данной области. Сигнал на втором входе ЭВМ23 обеспечивает согласование временной диаграммы сигналов с циклом ее работы. Выходной сигнал ЭВМ23 содержит измеренные координаты ТС (например, прямоугольные Хi, Yi) команды управления полосой и усилением РПУ21, команды управления С20. Кроме того, в отличие от известных ПИ ЭВМ23 производит расчет величины Тзi в соответствии с выражением (3). Входящие в него значения i и Тм априорно известны. Величина Тцтi определяется из выражения (4) по априорно известным координатам Ц Хц и Yц и измеренным ПИЗ координатам ТС Хi и Yi. Для выявления алгоритма вычисления величины Фначi рассмотрим фиг.13а. На ней обозначено априорно известное положение ведущей станции О (Хо, Yо), Ц (Хц, Yц) и ТС с номером i - ТСi (Xi, Yi). В соответствии с фиг.9а величина Фначi - разница во времени прихода сигналов ведущей станции на ТС и в Ц, которая в соответствии с фиг.13а определяется через соответствующие расстояния в соответствии с выражением
Фначi = (Pотi - Роц)/Со, где расстояние Ротi определяются из выражения (4) при замене координат Ц на координаты станции О, а расстояние Роц - координат ТСi на координаты той же станции, Выражения не изменяются при нахождении ТСi в точке ТСi на фиг.13а. В этом случае сигнал ведущей станции приходит на Ц (фиг.13б) раньше, чем он поступает на ТС (фиг.13в) и Фначi изменяет свой знак (так как Ротi > Роц). Все априорные данные (i, Тм, Хо, Хц и т.д,) занесены в память ЭВМ23.

С20 формирует все последовательности сигналов для квантования во времени, сигнал запуска ПРД14 и сигналы для обеспечения работы ФНТС6 (фиг.11).

В режиме поиска сигналы квантования во времени должны представлять собой пачки импульсов, следующих с интервалом поиска Тп. Каждая пачка состоит из двух квадратурных импульсов с интервалом между ними Ткв. Обычно Тп = 50-200 мкс, а Ткв = 2,5 мкс при несущей частоте сигналов системы Лоран-С 100 кГц, Для обеспечения формирования таких сигналов ЭВМ23 подает сигнал, по которому появляется импульс на пятом выходе СА30, в результате чего Т49 установлен в состояние Q (признак режима поиска). Далее ЭВМ23 приступает к опросу состояния выхода Q Т29. При завершении формирования каждой пачки импульсов поиска на выходе ДШ38 (фиг.11а) появляется сигнал. Он восстанавливает исходное состояние СЧ36, переводит в состояние Q Т34 переписывает содержимое МБР31 в БР32 и устанавливает состояние Q в Т29 через НЕ54. По состоянию Т29 ЭВМ23 формирует сигнал возбуждения первого выхода СА30, что приводит к записи в МБР31 числа Т (МБР31) = Тп - Тпзу, где последнее означает время работы ПЗУ37. Переход в состояние Q Т34 позволит ДЧ44 проводить подсчет импульсов от ОГ43. Когда коды чисел на входах УР33 окажутся равными, на его выходе появляется сигнал, возвращающий Т34 в состояние Q. При этом ДЧ44 устанавливается в исходное состояние, а через И35 сигналы от ОГ43 поступают для счета на вход СЧ36. Код числа в последнем определяет адрес ячейки, опрашиваемой в ПЗУ37, в котором записана временная диаграмма сигналов квантования во времени. Вид диаграммы (для поиска или нет) определяет сигнал от Т49, В конце формирования диаграммы появляется сигнал на выходе ДШ38 и весь процесс повторяется.

По окончании процесса поиска ЭВМ23 формирует сигнал на шестом выходе СА30, что изменяет состояние Т49 на Q. В этом случае процесс формирования сигналов квантования во времени сохраняется, но каждая пачка состоит из трех импульсов (фиг.11б, где РСИ )ПСИ) - ранний (поздний) селекторные импульсы системы разрешения многозначности фазовых отсчетов, СЛ-строб системы слежения за фазой, ПСИ совпадает со стробом системы автоматической регулировки усиления (АРУ) РПУ21). Эти пачки за время Тпзу повторяются восемь раз с интервалом 1000 мкс (фиг.11в). Интервал между этими группами пачек на выходе ПЗУ37 определяется разницей во времени прихода сигналов станций радионавигационной системы (фиг.11г). Другое отличие заключается в том, что из-за увеличения загрузки ЭВМ23 формирование временной диаграммы сигналов квантования во времени путем опроса Т29 становится невозможным. В этой связи указанная временная диаграмма формируется путем перевода ЭВМ23 не обработку прерывания от С20. С этой целью сигнал с выхода ДШ38 через НЕ54 взводит в состояние Q Т52, которое через И53 транслируется в виде сигнала требования прерывания на ЭВМ23 (фиг.11г). После завершения выполнения очередной программной микрокоманды ЭВМ23 выдает сигнал предоставления прерывания на первый вход И50 и переходит к программе обработки прерывания. Программа начинается с формирования сигнала на первом выходе СА30 и записи по нему в МБР31 интервала до начала группы пачек следующей станции, в то время как для текущей станции интервал времени до начала ее группы пачек переписан уже в БР32 сигналом от ДШ38. На фиг.11г Вщ - ведущая станция, Вм1 - первая и Вм2 - вторая ведомые станции радионавигационной системы. В этом режиме производится также формирование импульса включения ПРД4 и сигналов для обеспечения работы ФНТС6 (фиг.11г).

Следует отметить, что передача сигнала местоположения ТС возможна только после завершения самого процесса местоопределения. Поэтому в программе начального пуска ЭВМ23 предусматривается команда возбуждения сигнала на четвертом выходе СА30, что устанавливает Т42 в состояние Q и запрещает прохождение сигнала запуска ПРД4 через И41. После завершения местоопределения командой от ЭВМ23 возбуждается сигнал на третьем выходе СА30, что устанавливает Т42 в состояние Q, поэтому с этого момента становится возможным прохождение сигнала через И41. В программе прерывания по группе для Вм2 предусмотрено формирование сигнала на втором выходе СА30, по которому в МБР39 записана рассчитанная ЭВМ23 величина Тзi и переведен в состояние Q Т47. Благодаря второй операции через И48 проходит от УР33 сигнал начала группы пачек Вщ, что совместно с подачей сигнала с выхода ОГ43 на первый выход С20 обеспечивает работу ФНТС6. Сигнал с выхода И48 переводит Т46 в состояние Q, что позволяет проводить счет импульсов от ОГ43 в ДЧ45. Когда коды чисел на входах А и В УР40 сравняются, то на его выходе появится сигнал с задержкой относительно начала пачек. Вщ на величину Тзi. Этот сигнал возвращает Т46 в состояние Q, что влечет начальную установку ДЧ45. Начальная установка Т47 в состояние Q обеспечивает сигнал на его К-входе.

С выхода ПИ3 сигнал запуска ПРД4 поступает на I-вход Т24 (фиг.5), переводя последний в состояние Q. При этом разрешается работа КД25, который кодирует необходимым образом cигнал местоположения ТСi. Кодированный сигнал поступает для передачи на РПДУ26, а сигнал окончания кодирования поступает на К-вход Т24, восстанавливая его исходное состояние. Возможная реализация КД25 представлена на фиг. 8. Сигнал запуска ПРД4 поступает на I-вход Т67 (фиг.12), что заставляет генерировать ЖМВ68. Его сигналы подсчитывает ДЧ69, а состояние последнего дешифрирует ДШ70. Сигнал с его первого выхода проводит начальную установку Т72 через НЕ71 и разрешает прохождение сигналов Г63 с частотой Fн (сигнал начала посылки сообщения в Ц) через И 64 и ИЛИ 59 на выход КД25. По окончании сигнала на первом выходе ДШ70 начинается прохождение сдвигающих импульсов на СПГ57, куда предварительно была занесена информация о местоположении ТСi. Организован этот процесс следующим образом.

По команде ЭВМ23 возбужден второй выход СА60, что ведет к записи в МБР56 координат текущего местоположения. Затем ЭВМ23 своей командой возбуждает первый выход СА60, что через И61 обеспечивает запись информации из МБР56 и СРГ57. Последнее, конечно, возможно, если КД25 не занят кодированием предыдущей информации (Т67 находится в состоянии Q).

По сигналу с выхода И55 информация о местоположении в последовательном виде появляется на выходе СРГ57. Она проходит И58, но при этом все уровни логической "1" в ней модулируются сигналом частоты F1 от Г62. При появлении последнего разряда на выходе СРГ57 на втором выходе ДШ70 появляется сигнал, который своим спадом через НЕ73 возвращает Т72 в состояние Q, что запрещает работу И58, И55. Затем появляется сигнал на третьем выходе ДШ70, который разрешает прохождение сигналов от Г65 с частотой Fк через И 66, ИЛИ 59 на РПДУ26 (свидетельствует о конце передачи информации в Ц), возвращает в состояние Q Т67 и через НЕ74 восстанавливает состояние Q Т24 (фиг.5). На этом цикл работы КД25 заканчивается до появления следующего признака начала передачи от ПИ3.

Излученный кодированный сигнал поступает в Ц на вход ПРМ1 (фиг.2). Этот сигнал фильтруется от помех в РПУ7 и поступает с выхода последнего на входы ПФ8 (настроен на Fн), ПФ9 (настроен на F1) и ПФ10 (настроен на Fк). При появлении начала сообщения появляется сигнал на выходе ДЕТ11 (фиг.10). Он переводит Т14 в состояние Q, по которому появляется сигнал на выходе ЖМВ15. Он задерживается в Л316 на половину величины длительности одного разряда передаваемого сообщения Тр. Выходной сигнал Л316 служит для занесения информации о местоположении ТС в СРГ17. Окончание этого процесса задается появлением импульса с частотой заполнения Fк, при котором появляется сигнал на выходе ДЕТ13. Этот сигнал возвращает в исходное состояние Q Т14, что одновременно в виде сигнала готовности информации поступает на ИУ2. В ИУ2 указанный сигнал поступает на первый вход ЭВМ19, которая преобразует его и сигнал номера ТСi, который поступает на ее второй вход, в вид, удобный для отображения на УО18.

Номер ТСi формируется ФНТС6 из сигналов ПИ5 (работа которого происходит аналогично ПИ3) следующим образом. Сигнал начала пачки ведущей станции с выхода И48 (фиг. 7, 11) поступает на вторые входы ДЧ27 и СЧ 38 (фиг.6) и устанавливает в исходное состояние ДЧ27, выходной сигнал которого имеет период Тм, и в состояние i = 1 СЧ28, код числа в котором меняется таким образом каждый интервал Тм. На первый вход ДЧ27 поступает сигнал ОГ43 из ПИ5. Таким образом, ПИ5 на Ц служит для создания шкалы времени с началом, которое жестко "привязано" к моменту прихода сигналов станции Вщ.

Реализация РПУ7 в ПРМ1 легко осуществляется известными методами, как и присущие им способы реализации ПФ8, 9, ДЕТ11 - 13. Для реализации ИУ2 можно использовать персональные ЭВМ со средствами отображения (например, ДВК) или ЭВМ, например, Электроника-80 и средство проектирования изображения на карту местности, Реализация РПУ21 в ПИ3 (5) также хорошо известна. ЭВМ23 удобно реализовывать на микроЭВМ (например, МС12101М). РПДУ26 также легко реализовать. В качестве ОГ43 можно использовать генератор "Гиацинт" 2.210.000 ТУ. Остальные устройства хорошо известны и могут быть реализованы на интегральных микросхемах широко распространенных серий 133,155, 1533, 589, 1806 и т.п.

Как следует из описания, система контроля местоположения ТС выгодно отличается от прототипа повышенной пропускной способностью. Действительно пусть Т3 = 0, Тм = 100 мкс, Рцтiмакс = 100 км, Со = 3 * 105 км/с, тогда время распространения сообщения между Ц и ТС составит в соответствии с выражением (1)
Tцтi= 100/3·105= 33.3·10-5(c)= 333 (мкс) а время ожидания в прототипе окажется равным
Тож = 2 * 333 + 100 = 766 (мкс).

При периоде обновления информации Т = 0,1 с число ТС, обслуживаемых прототипом, в соответствии с выражением (2), составит
Нмакс = 0,1/766 * 10 = 130.

В предлагаемой системе за счет измерения на ТС своего местоположения с помощью ПИ3 и априорных данных о положении Вщ и Ц удается определить величину Фначi. Знание номера i позволяет формировать на дополнительном выходе ПИ3 сигнал запуска ПРД4 в такой момент времени Тзi, при котором он поступает на Ц в известный момент времени относительно момента прихода на Ц сигналов Вщ. На Ц ПИ5, полностью аналогичный ПИ3, обеспечивает создание шкалы времени, начало которой определяется моментом прихода сигнала Вщ. Начиная с этого момента времени, ФНТС6 формирует номер участка протяженностью Тм, т.е. фактически (с учетом выражения (3)) номер ТСi, от котором в данный момент ожидается приход сигнала о местоположении. Тогда для предложенной системы
Нмакс = Т/Тм = 0,1/100 * 10 = 1000, что существенно превышает величину Нмакс при том же значении величины Т.

Таким образом, введение ПИ5, ФНТС6 и дополнительных связей позволяет повысить пропускную способность Ц.

Похожие патенты RU2014628C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОДНОЗНАЧНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНОЙ РАЗНОСТИ ФАЗ ПРИ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УГЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИИ ОБЪЕКТОВ ПО СИГНАЛАМ СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 1996
  • Лукьянова М.А.
  • Никитенко Ю.И.
RU2116655C1
ПРИЕМОИНДИКАТОР РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 1991
  • Горшков В.С.
  • Горшков Д.В.
  • Тикко Б.Б.
  • Шабанов В.Е.
RU2027196C1
РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА 1989
  • Балов А.В.
  • Калугин А.В.
  • Лебедев А.Ф.
  • Матюшенко А.Д.
RU2030755C1
ПРИЕМОКООРДИНАТОР 1990
  • Васильев Ю.П.
  • Трофимов Г.Г.
RU2065612C1
БОРТОВОЕ НАВИГАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО 1991
  • Горшков В.С.
  • Горшков Д.В.
  • Тикко Б.Б.
  • Шабанов В.Е.
RU2027200C1
СПУТНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА 1977
  • Григорьев Михаил Николаевич
  • Максютенко Юрий Александрович
  • Шебшаевич Валентин Семенович
SU1840714A1
СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ ЧАСОВ ПО РАДИОКАНАЛУ 1995
  • Овчинников В.В.
  • Цветков В.И.
RU2080646C1
СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ ЧАСОВ ПО РАДИОКАНАЛУ 1995
  • Багданов П.П.
  • Овчинников В.В.
  • Цветков В.И.
RU2115946C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ПОПРАВОК 1990
  • Балов А.В.
  • Калугин А.В.
  • Лебедев А.Ф.
  • Матюшенко А.Д.
RU2012012C1
УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА 1990
  • Чистов Ю.Г.
  • Соловьев Ю.В.
RU2068569C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 014 628 C1

Реферат патента 1994 года СИСТЕМА КОНТРОЛЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Сущность изобретения: система контроля местоположения содержит центр управления, включающий приемник 1, индикаторное устройство 2, приемоиндикатор 5, формирователь 6 номера транспортного средства, и транспортное средство, включающее приемоиндикатор 3 и передатчик 4. 13 ил.

Формула изобретения RU 2 014 628 C1

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащая в центре управления последовательно соединенные приемник, вход которого является первым входом центра управления, и индикаторное устройство, формирователь номера транспортного средства, выход которого соединен с вторым входом индикаторного устройства, а на транспортном средстве - приемоиндикатор и передатчик с двумя входами, один из которых соединен с первым выходом приемоиндикатора, вход которого является входом аппаратуры транспортного средства, выходом которой является выход передатчика, отличающаяся тем, что, с целью повышения пропускной способности, в центр управления введен приемоиндикатор, вход которого является вторым входом центра управления, а выход соединен с входом формирователя номера транспортного средства, а на транспортном средстве второй выход приемоиндикатора соединен с вторым входом передатчика.

RU 2 014 628 C1

Авторы

Васильев Ю.П.

Трофимов Г.Г.

Даты

1994-06-15Публикация

1991-06-26Подача