ИНФОРМАЦИОННО-НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕХВАТА УГНАННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2005 года по МПК B60R25/10 G08B25/10 

Изобретение относится к радиоэлектронным системам, обеспечивающим возможности поиска, обнаружения, определения текущего местоположения и перехвата угнанных транспортных средств (УТС) с помощью пеших и мобильных сил быстрого реагирования (милиции, вневедомственной охраны и т. п.).

Одной из первых примененных на практике систем этого класса является американская радиопоисковая система LO/JACK, предназначенная для поиска, обнаружения и перехвата УТС (Руководство по эксплуатации "Радиопоисковая система LO/JACK", Москва, 1998). В состав этой системы входят следующие основные узлы:

- приемоответчик, скрытно установленный на охраняемом транспортном средстве (охраняемом ТС);

- несколько территориально разнесенных базовых станций, содержащих передатчик включения и антенну, установленную на вышке;

- устанавливаемый на милицейских транспортных средствах быстрого реагирования (ТС быстрого реагирования) трекер - радиопеленгационное устройство, включающее в себя четырехэлементную пеленгационную антенну с блоками компьютерной обработки и отображения информации о дальности и пеленге приемоответчика, находящегося на охраняемом ТС.

При установлении владельцем охраняемого ТС или другим лицом, имеющим право пользования охраняемым ТС (далее пользователем), факта кражи или угона охраняемого ТС он обращается с заявлением (письменно или по телефону) в центр быстрого реагирования системы LO/JACK и/или в дежурную часть милиции. Оператор системы LO/JACK активирует установленный на охраняемом ТС приемоответчик путем посылки ему кодового сообщения с установленной на вышке антенны передатчика включения. Приемоответчик включается и начинает посылать сигнал, по которому с ТС быстрого реагирования, оснащенных трекерами, можно запеленговать данное охраняемое ТС (с этого момента оно рассматривается как УТС). После того как какой-либо из трекеров обнаружил и запеленговал работающий приемоответчик, начинается операция по преследованию и перехвату УТС ("капкан"). В ней участвуют несколько оборудованных трекерами патрульных ТС быстрого реагирования специализированного подразделения милиции. Трекеры пеленгуют источник излучения. Руководствуясь их показаниями и сведениями, получаемыми с помощью штатных радиостанций от других экипажей и/или из центра быстрого реагирования, патрульные ТС быстрого реагирования постепенно стягивают кольцо захвата УТС.

Недостатками описанной выше радиопоисковой системы LO/JACK являются:

1. Отсутствие начального "целеуказания" - в момент начала поиска УТС определение его местоположения осуществляется только со специализированных ТС быстрого реагирования, барражирующих по контролируемой территории. Это заставляет милицию содержать для указанной цели специализированное подразделение, неся при этом значительные эксплуатационные расходы, в то время как основные силы милиции, базирующиеся в дежурных частях, практически лишены возможности участвовать в операции "капкан".

2. Необходимость перехвата УТС в движении, что таит угрозу безопасности другим участникам дорожного движения и создает серьезные трудности правового характера в случае дорожно-транспортного происшествия.

3. Наличие на борту ТС быстрого реагирования специальных четырехэлементных радиопеленгационных антенн, демаскирующих ТС быстрого реагирования и тем самым облегчающих задачу угонщикам.

На устранение указанных недостатков направлена система оперативного слежения за охраняемым ТС по патенту RU №2179121, В 60 R 25/00, включающая в себя приемник, передатчик и процессор для хранения кодированной информации об указанном охраняемом ТС, установленные на последнем, и стационарные передатчики, установленные на улично-дорожной сети. В качестве стационарных передатчиков используются маломощные передатчики с возможностью излучения индивидуального для каждого из них кодированного сигнала, а в качестве передатчика охраняемого ТС используется передатчик сотовой сети подвижной связи, действующей в соответствующем регионе. При этом процессор программируется так, что он способен поочередно фиксировать индивидуальный код каждого из стационарных передатчиков и передавать его вместе с кодированной информацией об охраняемом ТС (или об УТС) через сотовую сеть подвижной связи на компьютер центра управления силами быстрого реагирования.

Недостатком указанной системы является ее уязвимость по отношению к умышленным помехам сотовым сетям подвижной связи. Такие помехи может применить злоумышленник для лишения системы возможности передавать необходимую для определения координат УТС информацию с борта УТС.

Возможность использования злоумышленниками средств противодействия стандартным сотовым сетям подвижной связи стала реальностью после поступления на коммерческий рынок малогабаритных джаммеров - постановщиков помех. Так, согласно рекламной информации израильской фирмы NetLine выпускаемый этой фирмой джаммер C-Guard LP способен блокировать сотовую сеть подвижной связи для практически всех используемых в настоящее время стандартов в любых используемых ими частотных диапазонах.

При средней мощности излучения (5-50) мВт и весе не более 0,6 кг это устройство обеспечивает эффективное блокирование абонентских терминалов стандартных сотовых сетей подвижной связи в радиусе (5÷80) м вокруг себя.

На устранение указанного недостатка направлен способ комплексной охраны подвижных и неподвижных объектов по патенту RU №2159190, В 60 R 25/00, согласно которому с помощью стационарных сигнализаторов, установленных на сооружениях городской инфраструктуры, излучают кодовые посылки, несущие информацию о категории посылки, выраженной тестом, информационным сообщением или сигналом тревоги, и информацию о местоположении указанных сооружений, а с помощью абонентских сигнализаторов, установленных на подвижных охраняемых объектах, излучают кодовые посылки, несущие информацию о категории сообщения, коды идентификационных признаков подвижных охраняемых объектов и коды принадлежности их соответствующим пользователям, принимают эти кодовые посылки на территориально разнесенных базовых станциях, осуществляют предварительную обработку кодовых посылок и передают в цифровом виде на центральную станцию, где с помощью первичной цифровой обработки определяют категорию сообщения, принятого в составе кодовой посылки, идентификационные признаки объекта и географические координаты абонентского сигнализатора, излучающего данную кодовую посылку, а также расстояния от абонентского сигнализатора до ближайших к нему базовых станций. В случае несанкционированного воздействия на какой-либо из оборудованных абонентским сигнализатором подвижный объект и обнаружения в его кодовой посылке сигнала тревоги передают тревожное оповещение по пейджинговой сети связи на индивидуальный приемник пользователя и на приемник абонентского сигнализатора, установленного на принадлежащем этому пользователю подвижном объекте, при этом часть стационарных сигнализаторов используют в качестве базовых станций. На центральной станции осуществляют дополнительную цифровую обработку первично обработанных кодовых посылок с использованием условно постоянной информации о местности, о расположении на ней различных городских сооружений и о транспортных потоках на улично-дорожной сети, получаемой от внешних информационных источников. Определяют местоположение подвижного объекта, активируют по пейджинговой сети связи установленный на этом объекте иммобилайзер и блокируют с его помощью движение подвижного объекта, а после получения от его пользователя подтверждения факта несанкционированного воздействия на принадлежащий ему подвижный объект формируют на центральной станции и передают по проводным или беспроводным каналам связи в ближайший к данному подвижному объекту центр оперативного реагирования голосовое сообщение и цифровые данные, несущие информацию о категории сигнала тревоги, об идентификационных признаках подвижного охраняемого объекта, о местоположении данного охраняемого подвижного объекта и сведения о его пользователе, а в процессе реагирования на факт несанкционированного воздействия определяют с помощью носимых или возимых пеленгационных устройств, размещенных на ТС быстрого реагирования, полярные координаты данного подвижного объекта относительно носимых или возимых пеленгационных устройств и с их помощью уточняют ранее переданные с центральной станции данные о местоположении охраняемого подвижного объекта.

Система, реализующая указанный способ, выбрана в качестве прототипа настоящего изобретения.

Недостатком системы, реализующей известный способ, является сложность требуемой для ее реализации наземной инфраструктуры, поскольку для получения приемлемой точности определения начального местоположения УТС ("первичного целеуказания") территория должна быть покрыта достаточно плотной сетью базовых станций. Кроме того, в состав радиопоискового комплекта входит, как и в вышеупомянутой системе LO/JACK, достаточно сложное радиопеленгационное устройство с внешними антеннами, демаскирующими (то есть снижающими скрытность действии) ТС быстрого реагирования. По виду этих антенн злоумышленник может распознать ТС быстрого реагирования, осуществляющие перехват, и принять соответствующие меры противодействия.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков системы-прототипа.

Предметом изобретения является информационно-навигационная система для перехвата УТС, содержащая установленный на борту охраняемого ТС абонентский комплекс, который содержит абонентский приемопередающий модуль, выполненный с возможностью приема и передачи по радиоэфиру сигналов сотовой сети подвижной связи, микроконтроллер, связанный с абонентским приемопередающим модулем и выполненный с возможностью приема извещений из блока охранных извещателей и передачи команд блокирования движения охраняемого ТС на его исполнительные устройства, а также абонентский передатчик, который подключен к одному из выходов микроконтроллера и выполнен с возможностью излучения на скачкообразно перестраиваемой псевдослучайно изменяемой несущей частоте кодовых посылок, содержащих информацию о категории сообщения и коды идентификационных признаков охраняемого ТС, и установленные на борту ТС быстрого реагирования поисковые комплексы, каждый из которых содержит поисковый приемопередающий модуль, подключенный к сотовой сети подвижной связи, и блок приема кодовых посылок, выполненный с возможностью приема по радиоэфиру на скачкообразно перестраиваемой псевдослучайно изменяемой несущей частоте кодовых посылок от абонентского передатчика, при этом в абонентский комплекс введен абонентский блок спутниковой навигации, выход которого подключен к дополнительному входу микроконтроллера, выполненного с возможностью преобразования данных спутниковой навигации в формат кодовой посылки, излучаемой абонентским передатчиком, и в формат кодовой посылки, излучаемой абонентским приемопередающим модулем, а в каждый поисковый комплекс введены блок преобразования формата данных, первый вход которого подключен к выходу блока приема кодовых посылок, а второй вход - к выходу поискового приемопередающего модуля, и персональный навигатор, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов глобальной спутниковой навигации, определения требуемого направления движения и оставшегося расстояния до точки местонахождения УТС и отображения указанных параметров на лицевой панели персонального навигатора, при этом вход последнего подключен к выходу блока преобразования формата данных.

Частными существенными признаками изобретения являются следующие.

В абонентском комплексе абонентский передатчик выполнен с возможностью излучения в радиоэфир hopping-сигнала с кодовыми сообщениями, несущими информацию о категории сообщения, коды идентификационных признаков охраняемого ТС и данные GPS.

В каждом поисковом комплексе блок приема кодовых посылок представляет собой приемник hopping-сигнала, выполненный с возможностью селекции в кодовых сообщениях информации о категории сообщения, идентификационных признаков охраняемого ТС и данных GPS.

Задачей настоящего изобретения является создание информационно-навигационной системы для перехвата УТС, которая обеспечивала бы возможность скрытного перехвата УТС с использованием широко используемых и удобных в практическом применении персональных навигационных приборов со стрелочной индикацией (типа магнитного компаса), не требующих использования специальных, легко опознаваемых внешних антенн.

При этом созданная система должна сохранить все достоинства прототипа, связанные с отсутствием необходимости использования сложной наземной инфраструктуры и с возможностью гибкого управления операцией "капкан", в том числе в условиях применения злоумышленниками преднамеренных помех.

Суть изобретения поясняется на фиг.1-5.

Фиг.1 иллюстрирует общий принцип действия информационно-навигационной системы для перехвата УТС.

На фиг.2 представлена структурная схема абонентского комплекса.

На фиг.3 показана структурная схема поискового комплекса.

На фиг.4 показана лицевая панель персонального навигатора "ГАРМИН GPS 38" с видом "Компасной Страницы".

На фиг.5 представлен вид страницы "Прямой Путь" на лицевой панели персонального навигатора "ГАРМИН GPS 38".

На фиг.1-3 использованы следующие обозначения: 1 - абонентский комплекс; 2 - поисковый комплекс; 3 - микроконтроллер; 4 - абонентский передатчик; 5 - абонентский приемопередающий модуль; 6 - абонентский блок спутниковой навигации; 7 - персональный навигатор; 8 - блок приема кодовых посылок; 9 - блок преобразования формата данных; 10 - поисковый приемопередающий модуль.

Рассматриваемая информационно-навигационная система для перехвата УТС содержит установленный на борту охраняемого ТС абонентский комплекс 1, в состав которого входит абонентский приемопередающий модуль 5, выполненный с возможностью приема и передачи сигналов и сообщений по сотовой сети подвижной связи, а также с возможностью обмена данными с микроконтроллером 3. Микроконтроллер 3 выполнен с возможностью приема извещений из блока охранных извещателей и передачи команд блокирования движения охраняемого ТС на его исполнительные устройства (например, на иммобилайзер). Один из выходов микроконтроллера 3 подключен ко входу абонентского передатчика 4, выполненного с возможностью излучения кодовых посылок на псевдослучайно изменяющейся несущей частоте. Частным случаем такого излучения является hopping-сигнал (Л.М.Невдяев "Телекоммуникационные технологии". Англо-русский толковый словарь-справочник, Москва, "Связь и бизнес", 2002, с.195). Кодовые посылки могут нести информацию о категории сообщения, коды идентификационных признаков УТС и данные GPS.

Абонентский комплекс 1 содержит также абонентский блок 6 спутниковой навигации, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов GPS, выход которого подключен к дополнительному входу микроконтроллера 3. Микроконтроллер 3 выполнен с возможностью преобразования данных GPS как в формат кодовой посылки, излучаемой абонентским передатчиком 4, так и в формат кодовой посылки, излучаемой абонентским приемопередающим модулем 5.

На борту ТС быстрого реагирования установлен поисковый комплекс 2, который содержит поисковый приемопередающий модуль 10, связанный с сотовой сетью подвижной связи, и блок 8 приема кодовых посылок. Блок 8 приема кодовых посылок представляет собой приемник hopping-сигнала на базе быстродействующего аналого-цифрового преобразователя и цифрового процессора быстрого преобразования Фурье. Блок 8 приема кодовых посылок выполнен с возможностью селекции в кодовых посылках информации о категории сообщения, идентификационных признаков УТС и данных GPS.

Поисковый комплекс 2 содержит, кроме того, блок 9 преобразования формата данных, первый вход которого подключен к выходу блока 8 приема кодовых посылок, а второй вход - к выходу поискового приемопередающего модуля 10. Выход блока 9 преобразования формата данных подключен ко входу персонального навигатора 7, выполненного с возможностью приема и обработки сигналов GPS, а также с возможностью определения требуемого направления движения и оставшегося расстояния до местоположения УТС и отображения указанных параметров на экране лицевой панели.

Вышеупомянутые абонентский 1 и поисковый 2 комплексы реализованы на предприятии-заявителе в составе действующих макетов радиопоисковых систем "КАРНЕТ-2" и "КАРНЕТ-3" с использованием серийно выпускаемого оборудования охранных систем "РИФ СТРИНГ-200" (сертификат соответствия №РОСС RU.ME30.B.01020) и "РИФ СТРИНГ-202" (сертификат соответствия №РОСС RU.ME96.H00513), а также доступных на коммерческом рынке изделий вычислительной техники, выпускаемых американской компанией Analog Devices, Inc.: кодека AD 1836 и цифрового процессора быстрого преобразования Фурье ADSP 21161N серии SHARK, на базе которых выполнен блок 8 приема кодовых посылок. При этом наименования "Карнет®" и "Hopping®" являются зарегистрированными предприятием-заявителем товарными знаками (свидетельства №№202430 и 264485 соответственно).

Особенностью предлагаемой системы является применение в составе поискового комплекса 2 персонального навигатора 7, не требующего применения специальных выносных антенн и отличающегося простотой и удобством в эксплуатации благодаря стрелочному (по типу магнитного компаса) методу отображения направления движения на цель. К этому классу устройств относится, например, широко известный и доступный на коммерческом рынке персональный навигатор "ГАРМИН GPS 38" (www.badger.ru), далее, для краткости, GPS 38.

Информацию о направлении движения и об оставшемся расстоянии в GPS 38 дает так называемая "Компасная Страница". Ее вид показан на фиг.4. Азимут направления на цель (BRG) и оставшееся расстояние до цели (DST) указаны в верхней части "Компасной Страницы" сразу же под наименованием конечной цели движения. В рассматриваемом варианте практического применения GPS 38 такой конечной целью движения ТС быстрого реагирования является точка нахождения УТС (на фиг.4 обозначена CAR). Расстояние до УТС вычисляется по прямой линии, соединяющей текущее местоположение носителя GPS 38 (то есть ТС быстрого реагирования) с точкой нахождения УТС. Координатные данные, необходимые для вычисления указанного расстояния, измеряются абонентским блоком 6 спутниковой навигации и персональным навигатором 7, входящими в состав соответственно абонентского 1 и поискового 2 комплексов.

В центре "Компасной Страницы" представлен вращающийся "компас", показывающий ориентацию направления движения носителя GPS 38 относительно сторон света (Е - восток, S - юг, W - запад, N - север): стрелка в центре экрана лицевой панели показывает направление на цель относительно направления реального движения ТС быстрого реагирования. Положение картуша "компаса" и направление стрелки изменяются одновременно (независимо), отображая действительное направление движения носителя GPS 38 на УТС.

В нижней части "Компасной Страницы" выведены данные о курсе (TRK) - о направлении движения, определяемом относительно текущего положения ТС быстрого реагирования, и о скорости (SPD) движения носителя GPS 38.

Темный ромбик, расположенный в центре размещенного внизу "Компасной Страницы" графического указателя, показывает положение носителя GPS 38, а длинная вертикальная полоска, которая может перемещаться по шкале графического указателя (Г-метка), указывает значение отклонения положения носителя GPS 38 от прямой, указывающей на предварительно выбранное направление на УТС.

Применяемое в рассматриваемой системе оборудование сотовых сетей подвижной связи - абонентский приемопередающий модуль 5 и поисковый приемопередающий модуль 10 представляют собой стандартные модули сотовых телефонов. Такие модули используются, например, в серийно выпускаемом предприятием-заявителем терминальном оборудовании сотовой сети подвижной связи "REEF GSM-2000" (сертификат соответствия РОСС RU.ME30.B.01155).

Таким образом, все используемые в системе узлы известны и доступны на коммерческом рынке. Соответственно, возможность практической реализации патентуемой системы не вызывает сомнений.

Рассматриваемая информационно-навигационная система для перехвата УТС (фиг.1) работает следующим образом.

Участниками операции "капкан" по поиску и перехвату УТС, оснащенного абонентским комплексом 1 (фиг.2), являются одно или несколько ТС быстрого реагирования, на борту каждого из которых установлен поисковый комплекс 2 (фиг.3). В операции участвуют также внешние системы связи и навигации: сотовая сеть подвижной связи какого-либо регионального оператора и глобальная спутниковая система навигации - GPS.

При несанкционированном воздействии на охраняемое ТС, например при попытке угона или кражи из установленного на борту охраняемого ТС блока охранных извещателей, в микроконтроллер 3 абонентского комплекса 1 поступает тревожный сигнал (извещение). Микроконтроллер 3 селектирует указанное извещение и формирует соответствующую тревожную кодовую посылку для абонентского передатчика 4.

Абонентский передатчик 4 переносит эту тревожную кодовую посылку на несущую частоту, скачкообразно перестраиваемую по псевдослучайному закону. Частным случаем использования такой скачкообразно перестраиваемой несущей частоты является hopping-сигнал. Далее, для простоты, можно считать, что абонентский передатчик 4 излучает в эфир именно hopping-сигнал.

Простейшим примером возможной структуры излучаемой тревожной кодовой посылки является следующая:

МАРКЕР (общий для всех посылок данной системы набор символов);

ПРИЗНАК (символы, указывающие на категорию сообщения; в данном случае категорией сообщения является "Признак тревожной кодовой посылки").

Остальные части любой кодовой посылки зависят от передаваемого ПРИЗНАКА (то есть от категории сообщения). В рассматриваемом частном случае формирования тревожной кодовой посылки следующими за ПРИЗНАКОМ частями являются:

АДРЕС (набор символов, определяющий абонентский передатчик 4, сформировавший тревожную кодовую посылку, то есть коды идентификационных признаков охраняемого ТС, к которым могут относиться марка и цвет охраняемого ТС, фамилия и контактный телефон владельца охраняемого ТС или одного из пользователей);

ИНФОРМАЦИЯ (набор символов, конкретизирующий охранный извещатель блока охранных извещателей, срабатывание которого вызвало формирование тревожной кодовой посылки, а также тип срабатывания этого охранного извещателя);

КОНТРОЛЬНАЯ СУММА (набор контрольных символов).

Формирование hopping-сигнала, несущего тревожную кодовую посылку, осуществляется с помощью известной процедуры, описанной в ряде изобретений, на которые предприятием-заявителем ранее были получены патенты: RU №2228275, В 60 R 25/10, G 08 В 25/10, G 08 В 29/16, RU №2228274, В 60 R 25/00, RU №2231458, В 60 R 25/00, В 60 R 25/10, G 08 C 13/00 и другие.

Одновременно в микроконтроллере 3 формируется тревожное сообщение в формате сотовой сети подвижной связи, например SMS-сообщение, предназначенное для рассылки одному или нескольким пользователям охраняемого ТС. С помощью абонентского приемопередающего модуля 5 это сообщение передается в эфир и поступает на удаленный абонентский терминал, например на сотовый телефон пользователя охраняемого ТС (на фиг.1 - 5 не показан).

Пользователь, оценив ситуацию, может обратиться с официальным заявлением в правоохранительные органы, например в ближайшую дежурную часть милиции (с этого момента охраняемое ТС рассматривается как УТС).

Безусловно, поводом для подачи пользователем официального заявления в правоохранительные органы не обязательно должно быть получение SMS-сообщения. Официальное заявление в правоохранительные органы будет подано пользователем, например, и после обнаружения взлома гаража и исчезновения охраняемого ТС. При подаче официального заявления в правоохранительные органы пользователь может послать на борт УТС SMS-сообщение, предназначенное для блокирования движения УТС.

Получив такое SMS-сообщение, абонентский приемопередающий модуль 5 передает его в микроконтроллер 3, который формирует соответствующую команду блокирования движения УТС. Указанная команда поступает на исполнительные устройства, например на иммобилайзер, который блокирует двигатель УТС. Это существенно усложняет задачу угонщику и создает более благоприятные условия для экипажей ТС быстрого реагирования, осуществляющих перехват УТС (операцию "капкан"),

При перехвате УТС необходимо знать его местоположение. Причем важны не абсолютные географические координаты УТС, а его местоположение относительно ТС быстрого реагирования. Точность определения такого относительного местоположения должна быть достаточно высокой для того, чтобы на заключительной стадии перехвата можно было обеспечить визуальный контакт экипажа ТС быстрого реагирования с УТС. При этом для экипажей ТС быстрого реагирования важно:

- не демаскировать себя;

- не выдавать заранее своих намерений;

- не спровоцировать злоумышленников на неадекватные действия.

В системе-прототипе задача определения относительного местоположения УТС решалась с помощью двухэтапной процедуры. Вначале в информационном центре сбора и обработки информации с помощью наземной инфраструктуры базовых станций "грубо" определялось местоположение УТС, а затем с борта ТС быстрого реагирования осуществлялась радиопеленгация УТС, с помощью которой уточнялось текущее местоположение УТС относительно ТС быстрого реагирования.

В предлагаемой информационно-навигационной системе для перехвата УТС указанная задача решается одноэтапно - непосредственно на борту ТС быстрого реагирования.

Источником координатной информации о текущем местоположении УТС является абонентский блок 6 спутниковой навигации, входящий в состав абонентского комплекса 1.

Источником информации о текущем местоположении и о направлении движения ТС быстрого реагирования является персональный навигатор 7, входящий в состав поискового комплекса 2, установленного на борту ТС быстрого реагирования.

Приняв и обработав в штатном режиме сигналы со спутников, абонентский блок 6 спутниковой навигации передает выходную информацию о местоположении УТС в географической системе координат в микроконтроллер 3, который преобразует эту выходную информацию в формат кодовой посылки, излучаемой абонентским передатчиком 4 посредством hopping-сигнала.

Микроконтроллер 3 дополнительно запрограммирован и на преобразование выходной информации о местоположении УТС в географической системе координат в формат SMS-сообщения, которое излучается в эфир абонентским приемопередающим модулем 5. Указанное SMS-сообщение принимается пользователем и указывает ему текущее местоположение УТС. Это же SMS-сообщение может приниматься и поисковым комплексом 2.

Простейший пример формата посылки hopping-сигнала с информацией о местонахождении УТС может включать в себя следующие составные части:

МАРКЕР (совпадает с МАРКЕРОМ при передаче двоичного кода тревожной кодовой посылки);

ПРИЗНАК (как и при передаче двоичного кода тревожной кодовой посылки, это символы, указывающие на категорию сообщения; в данном случае категорией сообщения является "Признак местоположения УТС ").

АДРЕС (как и при передаче двоичного кода тревожной кодовой посылки, это символы, указывающие абонентский передатчик 4, сформировавший кодовую посылку с информацией о местонахождении УТС, то есть коды идентификационных признаков УТС, к которым могут относиться марка и цвет УТС, фамилия и контактный телефон владельца УТС или одного из пользователей);

СИГНАЛЫ GPS-ПРИЕМНИКА (это непосредственно координатный код текущего местоположения УТС);

КОНТРОЛЬНАЯ СУММА (соответствующий набор контрольных символов).

Hopping-сигнал, содержащий указанную информацию, принимается блоком 8 приема кодовых посылок, который представляет собой приемник hopping-сигнала, выполненный с возможностью селекции в кодовых посылках информации о категории сообщения, идентификационных признаков УТС и данных GPS. Прошедшие эту селекцию кодовые посылки поступают в блок 9 преобразования формата данных, представляющий собой обычный конвертор. Указанный блок 9 преобразования формата данных преобразует полученную кодовую посылку в формат, используемый персональным навигатором 7. Именно использование hopping-сигнала обеспечивает помехоустойчивость системы при применении злоумышленниками джаммера, подавляющего передачу сообщений, например SMS-сообщений по сотовой сети подвижной связи.

Если джаммер не применяется и сотовая сеть подвижной связи обеспечивает передачу SMS-сообщений с координатным кодом текущего местоположения УТС, то hopping-сигнал используется персональным навигатором 7 в качестве дополнительного источника информации для определения относительного местоположения УТС и ТС быстрого реагирования. Код текущего местоположения УТС, переданный по сотовой сети подвижной связи (в виде SMS-сообщения), принимается в поисковом комплексе 2 поисковым приемопередающим модулем 10. Необходимо заметить, что, помимо приема по сотовой сети подвижной связи с абонентского приемопередающего модуля 5 кода текущего местоположения УТС, поисковый приемопередающий модуль 10 может выполнять и роль обычного сотового телефона для связи друг с другом экипажей различных ТС быстрого реагирования в процессе проведения операции "капкан".

С выхода поискового приемопередающего модуля 10 код текущего местоположения УТС передается в блок 9 преобразования формата данных и конвертируется в указанном блоке 9 преобразования формата данных в один из форматов, используемых персональным навигатором 7.

Персональный навигатор 7, входящий в состав поискового комплекса 2, принимает и обрабатывает в штатном режиме (с помощью входящего в его состав GPS-приемника) сигналы с навигационных спутников. Эти сигналы необходимы для определения текущих координат ТС быстрого реагирования и затем относительных координат УТС (угол направления движения на УТС и оставшееся расстояние между ТС быстрого реагирования и УТС).

Рассмотрим более подробно работу персонального навигатора 7. Особенностью данного прибора является удобство в управлении - для обеспечения движения кратчайшим путем к заданной точке. В операции "капкан" такой заданной точкой является точка текущего местоположения УТС. Текущее местоположение УТС может либо оставаться постоянным, если до начала перехвата пользователю удалось дистанционно заблокировать движение УТС, либо изменяться, если по каким-либо причинам этого сделать не удалось.

Для конкретности рассмотрим принципы работы вышеупомянутого GPS 38 (рассмотренные, например, в "Руководстве пользователя", www.badger.ru).

GPS 38 использует для указания и контроля направления движения угловые градусы, измеряемые (так же, как на магнитном компасе) по часовой стрелке от направления на Север (N). Север (N) обозначается как 000°. Восток (Е) - 090°, Юг (S) - 180°, Запад (W) - 270°. Каждый из двадцати четырех спутников GPS делает за сутки два оборота вокруг Земли по прецизионной орбите и передает на Землю информацию о себе и о своем состоянии (так называемый альманах). Для определения положения на местности GPS-приемнику, входящему в состав GPS 38, требуется в течение некоторого времени "наблюдать" одновременно, как минимум, три спутника GPS.

Поскольку "наблюдать" спутники GPS можно только над горизонтом, требуется знать, какие из спутников GPS будут видны в каждый конкретный момент времени. Используя альманахи (сведения обо всех спутниках GPS), хранимые в энергонезависимой памяти GPS 38, последний может вычислять положение и расстояние до любого из спутников GPS.

Однако для того, чтобы использовать данные из альманахов, в GPS 38 должны быть введены данные о его приблизительном начальном местоположении, которое считается заранее известным. Этот процесс называется инициализацией и занимает несколько минут.

После того как определено приблизительное начальное местоположение GPS 38, он может "наблюдать" на небе от четырех до восьми спутников GPS. В GPS 38 автоматически устанавливаются спутники GPS, от которых принимается наиболее сильный сигнал, и впредь GPS 38 работает именно с этими спутниками GPS. Если во время движения носителя GPS 38 некоторые из спутников GPS оказываются закрытыми зданиями, листвой или уходят за горизонт, GPS 38 автоматически переходит на связь с другими спутниками GPS и продолжает свою работу.

Для определения скорости движения ТС быстрого реагирования GPS 38 требуется "наблюдать" одновременно, как минимум, четыре спутника GPS.

У GPS 38 имеется специальный разъем для обмена данными с другими приборами спутниковой навигации. В рассматриваемой системе к этому разъему подключается выход блока 9 преобразования формата данных, с которого в персональный навигатор 7 поступают (в требуемом формате) внешние данные. Такими внешними данными являются конвертированные текущие координаты УТС, измеренные с помощью абонентского блока 6 спутниковой навигации и переданные либо абонентским передатчиком 4 (посредством hopping-сигнала) на блок 8 приема кодовых посылок, либо абонентским приемопередающим модулем 5 (посредством сотовой сети подвижной связи) на поисковый приемопередающий модуль 10.

Для использования этих внешних данных в GPS 38 предусмотрен режим "Внешнего обмена". Страница установок "Внешнего обмена" вызывается из пункта основного меню "INTERFACE". В GPS 38 поддерживается пять различных протоколов приема данных от внешних устройств.

Каждый из протоколов описывается отдельной экранной страницей, на которой оператор поискового комплекса 2 может выставить требуемые параметры конвертирования данных.

Весьма полезным для ускорения выполнения операции "капкан" является один из штатных режимов работы GPS 38 - режим обеспечения движения к цели кратчайшим путем с использованием страницы "Прямой Путь" (фиг.5). На этой странице основное внимание уделено контролю параметров отклонения от предварительно заданного прямого пути к цели (то есть - к УТС). В верхней части страницы указываются азимут направления на цель (BRG), оставшееся расстояние до нее (DST), азимут направления движения (TRK) и скорость движения по прямой (SPD). В нижней части страницы указываются расчетное время в пути (ЕТЕ) и рекомендуемая скорость (VMG).

В процесс движения к намеченной цели в центре страницы условно отображается "шоссе", как бы "проложенное" к цели. Большая стрелка под изображением "шоссе" показывает истинный курс относительно прямого направления на цель (POINTER TO WAYPOINT). Для поддержания правильного курса необходимо постоянно совмещать указанную стрелку с черным ромбиком на шкале графического индикатора. При выпуске с завода одно деление графического указателя GPS 38 соответствует 0,05 мили отклонения от прямой линии заранее заданного пути. Вся шкала соответствует отклонению 0,25 мили (влево или вправо). Если отклонение от прямой линии заранее заданного пути превышает 0,25 мили, на соответствующем конце шкалы появляется стрелка, предлагающая вернуться на правильный курс.

При приближении к конечной цели маршрута (то есть к УТС) на "шоссе" появляется условное изображение "финишной черты". Когда изображение "финишной черты" дойдет до нижнего обреза изображения "шоссе", то это означает, что цель достигнута (то есть УТС где-то рядом).

Применение GPS 38 не требует от оператора поискового комплекса 2 каких-либо профессиональных навыков. GPS 38 доступен для любого члена экипажа ТС быстрого реагирования. В GPS 38 не используется каких-либо внешних демаскирующих антенн.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет решить поставленную задачу настоящего изобретения - создать информационно-навигационную систему для перехвата УТС, обеспечивающую возможность скрытного перехвата УТС с использованием широко используемых, удобных в практическом применении персональных навигационных приборов со стрелочной индикацией (типа магнитного компаса). При этом предлагаемая система сохраняет все достоинства прототипа, связанные с отсутствием специализированной наземной инфраструктуры и с возможностью гибкого автономного управления движением ТС быстрого реагирования в операции "капкан".

Изобретение относится к охранным системам, обеспечивающим поиск, обнаружение, определение текущего местоположения и перехват угнанных транспортных средств (ТС) с помощью ТС быстрого реагирования. На борту охраняемого ТС установлен абонентский комплекс. В него входят абонентский приемопередающий модуль, связанный по радиоэфиру с сотовой сетью подвижной связи, микроконтроллер, связанный с абонентским приемопередающим модулем и выполненный с возможностью приема извещений из блока охранных извещателей и передачи команд блокирования движения охраняемого ТС на его исполнительные устройства, а также абонентский передатчик, который подключен к выходу микроконтроллера и выполнен с возможностью излучения на прыгающей псевдослучайно изменяемой несущей частоте кодовых посылок, содержащих информацию о категории сообщения и коды идентификационных признаков охраняемого ТС. На борту ТС быстрого реагирования установлены поисковые комплексы. Каждый из них содержит поисковый приемопередающий модуль, подключенный к сотовой сети подвижной связи, и блок приема кодовых посылок, выполненный с возможностью приема по радиоэфиру на прыгающей пседослучайно изменяемой несущей частоте кодовых посылок от абонентского передатчика. Кроме того, в каждый абонентский комплекс введен абонентский блок спутниковой навигации, выход которого подключен к дополнительному входу микроконтроллера. Последний выполнен с возможностью преобразования данных спутниковой навигации в формат кодовой посылки, излучаемой абонентским передатчиком, и в формат кодовой посылки, излучаемой абонентским приемопередающим модулем. В каждый поисковый комплекс введены блок преобразования формата данных, первый вход которого подключен к выходу блока приема кодовых посылок, а второй вход - к выходу поискового приемопередающего модуля, и персональный навигатор, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов глобальной спутниковой навигации, определения требуемого направления движения и оставшегося расстояния до выбранной точки маршрута и отображения указанных параметров на экране индикатора. При этом вход персонального навигатора подключен к выходу блока преобразования формата данных. Изобретение обеспечивает возможность скрытного перехвата угнанного ТС с использованием широко используемых и удобных в практическом применении персональных навигационных приборов со стрелочной индикацией. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Информационно-навигационная система для перехвата угнанных транспортных средств, содержащая установленный на борту охраняемого транспортного средства абонентский комплекс, который содержит абонентский приемопередающий модуль, выполненный с возможностью приема и передачи по радиоэфиру сигналов сотовой сети подвижной связи, микроконтроллер, связанный с абонентским приемопередающим модулем и выполненный с возможностью приема извещений из блока охранных извещателей и передачи команд блокирования движения охраняемого транспортного средства на его исполнительные устройства, а также абонентский передатчик, который подключен к одному из выходов микроконтроллера и выполнен с возможностью излучения на скачкообразно перестраиваемой псевдослучайно изменяемой несущей частоте кодовых посылок, содержащих информацию о категории сообщения и коды идентификационных признаков охраняемого транспортного средства, и установленные на борту транспортных средств быстрого реагирования поисковые комплексы, каждый из которых содержит поисковый приемопередающий модуль, подключенный к сотовой сети подвижной связи, и блок приема кодовых посылок, выполненный с возможностью приема по радиоэфиру на скачкообразно перестраиваемой псевдослучайно изменяемой несущей частоте кодовых посылок от абонентского передатчика, отличающаяся тем, что в абонентский комплекс введен абонентский блок спутниковой навигации, выход которого подключен к дополнительному входу микроконтроллера, выполненного с возможностью преобразования данных спутниковой навигации в формат кодовой посылки, излучаемой абонентским передатчиком, и в формат кодовой посылки, излучаемой абонентским приемопередающим модулем, а в каждый поисковый комплекс введены блок преобразования формата данных, первый вход которого подключен к выходу блока приема кодовых посылок, а второй вход - к выходу поискового приемопередающего модуля, и персональный навигатор, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов глобальной спутниковой навигации, определения требуемого направления движения и оставшегося расстояния до точки местонахождения угнанного транспортного средства и отображения указанных параметров на лицевой панели персонального навигатора, при этом вход последнего подключен к выходу блока преобразования формата данных.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в абонентском комплексе абонентский передатчик выполнен с возможностью излучения в радиоэфир hopping-сигнала с кодовыми сообщениями, несущими информацию о категории сообщения, коды идентификационных признаков охраняемого транспортного средства и данные GPS.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что в каждом поисковом комплексе блок приема кодовых сообщений представляет собой приемник hopping-сигнала, выполненный с возможностью селекции в кодовых сообщениях информации о категории сообщения, идентификационных признаков охраняемого транспортного средства и данных GPS.