Патент на изобретение №2388011

(54) СПОСОБ РАДИОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НАХОДЯЩИХСЯ В ПУТИ АВТОМОБИЛЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к активной радиолокации и радионавигации. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа мониторинга контролируемых автомобилей. Он достигается тем, что способ основан на установке в центре зоны радиолокационного контакта с контролируемыми автомобилями радиолокационного терминала (РЛТ), установке на всех контролируемых автомобилях приемников радионавигационных сигналов, приеме этих сигналов, вычислении по принятым сигналам текущего времени, координат и скоростей автомобилей, формировании на каждом из контролируемых автомобилей кода формуляра контролируемого автомобиля, формировании высокочастотного сигнала связи с РЛТ, модуляции его сформированным кодом формуляра и передаче его на РЛТ, приеме на РЛТ высокочастотных сигналов, и их демодуляции, причем в код формуляра дополнительно включают код степени нуждаемости в технической помощи, который в случае аварийной ситуации заменяют кодом аварийной ситуации, при этом передачу сигнала связи с контролируемых автомобилей на РЛТ осуществляют путем их прямого переизлучения, на каждом из контролируемых автомобилей по вычисленному сигналу скорости автомобиля определяют скорость изменения этой скорости, а код аварийной ситуации формируют вручную или автоматически при превышении скоростью уменьшения скорости автомобиля предельно допустимого уровня, соответствующего столкновению автомобиля с препятствием.

Изобретение относится к активной радиолокации и радионавигации, а именно к радиотехническому мониторингу находящихся в пути автомобилей.

Известен способ (аналог) радиолокационного мониторинга автомобилей, используемый в американском комплексе оперативного розыска автомобилей Lodjc, российским комплексом НИИ “Кулон” МВД и в российском комплексе “Капкан-2”.

В соответствии с этим способом на каждом из контролируемых автомобилей формируют высокочастотный сигнал частотой порядка 160 МГц и код формуляра автомобиля, содержащий его государственный номер, цвет и фамилию владельца. Сформированный высокочастотный сигнал модулируют по амплитуде кодом формуляра автомобиля, усиливают и излучают в пространство через всенаправленную антенну. Излученные сигналы принимают многопозиционной системой радиоприемных устройств, настроенных на частоту излученных сигналов. Декодируют и определяют коды формуляров автомобилей, с которых эти сигналы излучены. На каждом из приемных устройств определяют пеленги на источники принятых сигналов, а по совокупности пеленгов на сигнал с одним и тем же кодом формуляра автомобиля и известным координатам каждого из приемных устройств определяют координаты автомобилей.

Этот способ неоднократно демонстрировался в телевизионной передаче Н.Фоменко “Перехват”.

Способ позволяет достаточно оперативно определять координаты автомобилей.

Недостатком этого способа является сложность реализации, обусловленная необходимостью создания многопозиционной системы приемных устройств и связей между ними для соединения воедино и окончательной обработки всей информации от приемных устройств. Другим недостатком этого способа является относительно низкая точность определения координат, обусловленная большой погрешностью пеленгования.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ (прототип) радиотехнического контроля автомобилей, основанный на установке на контролируемых автомобилях приемников радионавигационных сигналов спутниковых радионавигационных систем, приеме этих сигналов установленными приемниками, вычислении по принятым сигналам текущего времени, координат, скоростей и курсов автомобилей [см. книгу Л.М.Невдяева, А.А.Смирнова “Персональная спутниковая связь”. – ЭКО-ТРЕНД 3. – Москва: 1978, – 215 с.].

Этот способ прост в реализации и имеет достаточно высокую точность определения координат контролируемых автомобилей, однако информация об их координатах, скоростях и курсах не выходит за пределы автомобилей, что не позволяет создать целостной картины (мониторинга) о движении автомобилей в контролируемом районе.

Кроме того, информации о координатах и скоростях автомобилей, как правило, недостаточно. Нужна информация о степени нуждаемости автомобилей в технической, а в случае аварии и в медицинской помощи.

Последний недостаток присущ и описанному выше способу (аналогу) мониторинга на основе использования многопозиционной системы приемных устройств.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание целостной картины о движении контролируемых автомобилей, находящихся в пути, и расширение отображаемой информации о контролируемых автомобилях за счет информации о степени нуждаемости автомобилей в технической помощи и наличии аварийных ситуаций.

Указанный технический эффект достигается тем, что в известный способ радиотехнического контроля автомобилей, основанный на установке на контролируемых автомобилях приемников радионавигационных сигналов спутниковых радионавигационных систем, приеме этих сигналов установленными приемниками, вычислении по принятым сигналам текущего времени, координат и скорости автомобилей, в зоне радиолокационного контакта с контролируемыми автомобилями устанавливают радиолокационный терминал, на каждом из контролируемых автомобилей формируют код формуляра контролируемого автомобиля, включающий в себя коды вычисленных координат, скорости и текущего времени, код автомобиля и код степени нуждаемости в технической помощи, который в случае аварийной ситуации заменяют кодом аварийной ситуации, формируют высокочастотный сигнал связи с радиолокационным терминалом, модулируют его сформированным кодом формуляра контролируемого автомобиля и излучают в направлении радиолокационного терминала, на радиолокационном терминале принимают излученные с контролируемых автомобилей сигналы, демодулируют их с целью извлечения кодов формуляров автомобилей, при этом на каждом из контролируемых автомобилей по вычисленному сигналу скорости автомобиля определяют скорость изменения этой скорости, а код аварийной ситуации формируют вручную или автоматически при превышении скорости уменьшения скорости автомобиля при столкновении с препятствием предельно допустимого уровня, соответствующего нормальному торможению автомобиля.

Совокупность вновь введенных операций над материальными объектами (радиолокационным терминалом и электрическими сигналами) и вычислений не следует явным образом из уровня техники, поэтому заявляемый способ следует считать новым и имеющим изобретательский уровень.

Сущность заявляемого способа заключается в следующем. На каждом из контролируемых автомобилей устанавливают генератор высокочастотного сигнала фиксированной частоты порядка 160 МГц и приемник радионавигационных сигналов спутниковых радионавигационных систем со всенаправленной антенной. В центре контролируемого района устанавливают радиолокационный терминал, включающий в себя всенаправленное приемное устройство, настроенное на указанную фиксированную частоту и монитор для отображения информации, извлеченной из принятых сигналов.

На каждом из контролируемых автомобилей с помощью установленного на нем приемника принимают радионавигационные сигналы соответствующих спутниковых радионавигационных систем, например систем GPS или ГЛОНАСС, и определяют по принятым сигналам текущее время, координаты (широту и долготу) и скорость автомобиля, вычисляют скорость изменения этой скорости, зная величину скорости и текущее время.

Кроме того, на каждом из контролируемых автомобилей формируют код формуляра автомобиля, включающий в себя:

– коды вычисленных координат,

– код скорости,

– код текущего времени,

– код автомобиля,

– код степени нуждаемости в технической помощи.

Каждый из этих кодов представляет собой двоичное число с соответствующим числом разрядов, а формуляр в целом – соответствующее двоичное слово с соответствующим расположением каждого из кодов.

Код степени нуждаемости в технической помощи устанавливается вручную. Для него достаточно двух разрядов. В качестве этого кода можно, например, устанавливать одно из трех значений:

– 00 – техническая помощь не нужна;

– 01 – техническая помощь нужна, но не срочно;

– 10 – срочно нужна техническая помощь.

В случае аварийной ситуации этот код заменяется кодом 11 аварийной ситуации, означающим, что срочно нужна не только техническая, но и медицинская помощь. Этот код устанавливают вручную, если водитель автомобиля или пассажиры в состоянии это сделать. В противном случае предусматривается автоматическая установка этого кода, когда скорость уменьшения скорости автомобиля превосходит предельно допустимый уровень, соответствующий нормальному торможению автомобиля, что имеет место при столкновении с препятствием.

Сформированным в формуляре кодом автомобиля модулируют генерируемый высокочастотный сигнал фиксированной частоты порядка 160 МГц. Промодулированный сигнал усиливают и излучают в направлении радиолокационного терминала.

На радиолокационном терминале принимают излученные с контролируемых автомобилей радиосигналы, принятые сигналы демодулируют, извлекая тем самым из них коды контролируемых автомобилей, и содержащуюся в них информацию выносят на монитор.

Таким образом, осуществляется мониторинг всех контролируемых автомобилей, то есть создается целостная картина движения находящихся в пути автомобилей, отражающая, в отличие от традиционных способов контроля автомобилей не только их координаты и скорости, а и степень нуждаемости в технической помощи, и наличие аварийных ситуаций.

Нетрудно видеть, что достигаемым в заявляемом способе техническим результатом является обеспечение полноценного мониторинга контролируемых автомобилей и расширение объема отражаемой информации.

Заявляемый способ достаточно легко реализуем. В качестве приемника спутниковых радионавигационных сигналов может служить модуль СНС СН-47, представляющий собой 24-канальный навигационный приемник, обеспечивающий прием и обработку сигналов СНС ГЛОНАСС, GPS и SBAS.

В качестве устанавливаемых на автомобилях элементов генерации высокочастотного сигнала, его модуляции, усиления и излучения могут быть использованы соответствующие элементы комплекса “Капкан-2”.

В качестве приемного устройства, демодуляторов и монитора радиолокационного терминала также могут служить соответствующие элементы комплекса “Капкан-2” или элементы комплекса НИИ “Кулон”.

Формула изобретения

Способ радиотехнического мониторинга находящихся в пути автомобилей, основанный на установке в центре зоны радиолокационного контакта с контролируемыми автомобилями радиолокационного терминала (РЛТ), установке на всех контролируемых автомобилях приемников радионавигационных сигналов спутниковых радионавигационных систем, приеме этих сигналов установленными приемниками, вычислении по принятым сигналам текущего времени, координат и скоростей автомобилей, формировании на каждом из контролируемых автомобилей кода формуляра контролируемого автомобиля, включающего в себя коды вычисленных координат, скорости, текущего времени и код автомобиля, формировании высокочастотного сигнала связи с РЛТ, модуляции его сформированным кодом формуляра контролируемого автомобиля и передаче его на РЛТ, приеме на РЛТ высокочастотных сигналов, переданных с контролируемых автомобилей, и их демодуляции, отличающийся тем, что в код формуляра контролируемого автомобиля дополнительно включают код степени нуждаемости в технической помощи, который в случае аварийной ситуации заменяют кодом аварийной ситуации, при этом передачу высокочастотного сигнала связи с контролируемых автомобилей на РЛТ осуществляют путем их прямого переизлучения, на каждом из контролируемых автомобилей по вычисленному сигналу скорости автомобиля определяют скорость изменения этой скорости, а код аварийной ситуации формируют вручную или автоматически при превышении скоростью уменьшения скорости автомобиля предельно допустимого уровня, соответствующего столкновению автомобиля с препятствием.