RU2405127C1 - Method of recording packets of navigation data transmitted by global navigation system and characterising position of moving object - Google Patents
Method of recording packets of navigation data transmitted by global navigation system and characterising position of moving object Download PDFInfo
- Publication number
- RU2405127C1 RU2405127C1 RU2009121485/28A RU2009121485A RU2405127C1 RU 2405127 C1 RU2405127 C1 RU 2405127C1 RU 2009121485/28 A RU2009121485/28 A RU 2009121485/28A RU 2009121485 A RU2009121485 A RU 2009121485A RU 2405127 C1 RU2405127 C1 RU 2405127C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- packets
- data packets
- data
- moving object
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области телекоммуникационной, информационно-измерительной и вычислительной техники и, более точно, к способам регистрации пакетов навигационных данных, каждый из которых содержит передаваемые глобальной системой навигации данные, характеризующие местоположение и параметры перемещения движущегося объекта. Местоположение объекта указывается в пакете навигационных данных координатами географической точки размещения этого объекта на местности. Каждый пакет навигационных данных характеризует одну такую географическую точку. Соединяя эти точки отрезками прямых, получают траекторию движения объекта. К параметрам перемещения движущегося объекта относятся момент времени фиксации местоположения объекта, его скорость и направление его перемещения. При необходимости эти пакеты могут содержать также сенсорные данные, полученные от датчиков, расположенных на этом объекте. Сенсорные данные, входящие в эти пакеты, могут быть событийными, то есть могут отражать дискретно наступление тех или иных событий, и/или измерительными, то есть быть результатами измерений физических величин.The invention relates to the field of telecommunications, information-measuring and computing equipment and, more specifically, to methods for registering navigation data packets, each of which contains data transmitted by the global navigation system that characterize the location and movement parameters of a moving object. The location of the object is indicated in the package of navigation data by the coordinates of the geographical point of location of this object on the ground. Each navigation data packet characterizes one such geographical point. Connecting these points with line segments, get the trajectory of the object. The parameters of the moving object moving include the time point of fixing the location of the object, its speed and direction of its movement. If necessary, these packets may also contain sensory data received from sensors located at this facility. The sensory data included in these packets may be event-related, that is, they may reflect discretely the occurrence of certain events and / or measurement, that is, be the results of measurements of physical quantities.
Изобретение может найти применение в различных телематических системах регистрации, в которых в качестве глобальной системы навигации применяются глобальная система позиционирования GPS-NAVSTAR, глобальная навигационная система ГЛОНАСС, система Galileo и другие подобные системы.The invention can find application in various telematic registration systems in which the global positioning system GPS-NAVSTAR, the global navigation system GLONASS, the Galileo system and other similar systems are used.
Изобретение может быть использовано в различных телематических системах мониторинга одного или многих движущихся объектов, например, наземных, речных, морских транспортных средств. Оно будет полезно в системах мониторинга, содержащих бортовое телематическое оборудование, установленное на каждом движущемся объекте, станцию мониторинга, содержащую компьютер, в котором накапливаются пакеты данных, принятые от бортового оборудования движущихся объектов, и средства передачи информации, связывающие станцию мониторинга с движущимися объектами.The invention can be used in various telematic systems for monitoring one or many moving objects, for example, land, river, sea vehicles. It will be useful in monitoring systems containing on-board telematics equipment installed on each moving object, a monitoring station containing a computer in which data packets received from the on-board equipment of moving objects are accumulated, and information transfer means connecting the monitoring station with moving objects.
Уровень техникиState of the art
Известен способ регистрации пакетов навигационных данных, каждый из которых содержит данные, характеризующие местоположение движущегося объекта, состоящий в том, что при помощи навигационного приемника периодически получают от глобальной системы навигации пакеты данных и затем передают пакеты навигационных данных в накопитель, расположенный на этом объекте или на расстоянии от него, причем заранее выбранный постоянный период передачи этих пакетов в накопитель больше периода получения пакетов данных на выходе навигационного приемника (см. патент США №US 6,816,761 от 2001 г., кл. 701/35, 701/211 на изобретение «System and method for monitoring moving equipment operation»). В этом способе при необходимости перед передачей пакетов навигационных данных в накопитель в них вводят событийные сенсорные данные, полученные от датчиков, расположенных на этом объекте, и представленные сигналами о начале и конце некоторого участка пути.There is a method of registering navigation data packets, each of which contains data characterizing the location of a moving object, consisting in the fact that using the navigation receiver periodically receive data packets from the global navigation system and then transmit the navigation data packets to a drive located on this object or on distance from it, and the pre-selected constant period of transmission of these packets to the drive is greater than the period of receipt of data packets at the output of the navigation receiver ka (see US Patent No. US 6,816,761 of 2001, cl. 701/35, 701/211 for the invention of "System and method for monitoring moving equipment operation"). In this method, if necessary, before transmitting the navigation data packets to the storage device, they enter event sensory data received from sensors located on this object and represented by signals about the beginning and end of a certain section of the path.
Недостаток этого способа обусловлен тем, что в нем используется постоянный период передачи пакетов навигационных данных в накопитель, и заключается в том, что эти пакеты передают в накопитель независимо от текущей скорости перемещения движущегося объекта и текущих изменений направления его движения (то есть независимо от углов его поворота). Вследствие этого при достаточно высокой точности представления траектории движущегося объекта приходится передавать в накопитель неоправданно большое количество пакетов навигационных данных, что повышает затраты на эксплуатацию системы передачи данных и увеличивает требуемый объем памяти накопителя.The disadvantage of this method is due to the fact that it uses a constant period of transmission of navigation data packets to the drive, and that these packets are transmitted to the drive regardless of the current speed of moving a moving object and current changes in its direction of movement (that is, regardless of its angles turning). As a result, with a sufficiently high accuracy in representing the trajectory of a moving object, it is necessary to transfer an unreasonably large number of navigation data packets to the drive, which increases the operating costs of the data transfer system and increases the required memory capacity of the drive.
Прототипом предлагаемого способа является способ регистрации пакетов навигационных данных, каждый из которых содержит данные, характеризующие местоположение движущегося объекта, состоящий в том, что при помощи навигационного приемника периодически получают от глобальной системы навигации пакеты данных и затем передают пакеты навигационных данных в накопитель, расположенный на этом объекте или на расстоянии от него, причем период передачи этих пакетов в накопитель больше периода получения пакетов навигационных данных на выходе навигационного приемника (см. патент США №US 6,765,499 от 2002 г., кл. 340/989, 342/357, 701/213 на изобретение «Vehicle tracking unit providing variable frequency transmission and related methods»). В этом способе в отличие от указанного аналога (см. патент США №US 6,816,761) обеспечивается возможность изменения периода передачи пакетов данных в накопитель по событию, инициирующему установку нового постоянного значения последующих периодов. В патенте на прототип такое событие названо инициирующим. В способе-прототипе по сигналу о некотором инициирующем событии устанавливают новое постоянное значение периода передачи пакетов данных в накопитель для всех периодов, следующих за этим событием, до появления сигнала о новом инициирующем событии. Согласно этому способу таким инициирующим событием может быть превышение скоростью движущегося объекта заданного порога, получение сигнала об изменении периода передачи пакетов данных от центра мониторинга движущегося объекта, достижение предопределенных моментов времени и заполнение заданного объема промежуточной памяти пакетов данных перед передачей их в накопитель, расположенный в центре мониторинга, то есть на расстоянии от движущегося объекта.The prototype of the proposed method is a method of registering navigation data packets, each of which contains data characterizing the location of a moving object, consisting in the fact that using the navigation receiver periodically receive data packets from the global navigation system and then transmit the navigation data packets to the drive located on this object or at a distance from it, and the period of transmission of these packets to the drive is longer than the period of receiving packets of navigation data at the output of the navi gation receiver (see US patent No. US 6,765,499 of 2002, CL 340/989, 342/357, 701/213 for the invention "Vehicle tracking unit providing variable frequency transmission and related methods"). In this method, in contrast to the specified analogue (see US patent No. US 6,816,761), it is possible to change the period of transmission of data packets to the drive by an event that initiates the installation of a new constant value of subsequent periods. In the prototype patent, such an event is called initiating. In the prototype method, a signal about a certain initiating event sets a new constant value for the period of transmission of data packets to the drive for all periods following this event until a signal appears about a new initiating event. According to this method, such an initiating event may be the excess of the speed of the moving object of a predetermined threshold, the receipt of a signal about a change in the period of transmission of data packets from the monitoring center of a moving object, reaching predetermined times and filling a given amount of intermediate memory of data packets before transferring them to a drive located in the center monitoring, that is, at a distance from a moving object.
Недостаток этого способа обусловлен тем, что по сигналу об инициирующем событии устанавливают постоянное значение только последующих периодов передачи пакетов данных в накопитель независимо от текущей скорости перемещения движущегося объекта и текущих изменений направления его движения, и при этом текущий период передачи пакета данных не регулируется и остается постоянным. Это не позволяет существенно уменьшить количество пакетов навигационных данных, передаваемых в накопитель, так как текущий период передачи пакетов данных, который был установлен к моменту возникновения очередного инициирующего события, не изменяется, а между соседними по времени инициирующими событиями период передачи пакетов данных остается постоянным.The disadvantage of this method is due to the fact that a signal about the initiating event sets a constant value only for subsequent periods of transmission of data packets to the drive, regardless of the current speed of moving a moving object and current changes in the direction of its movement, while the current period of transmission of a data packet is not regulated and remains constant . This does not significantly reduce the number of navigation data packets transmitted to the drive, since the current period of data packet transmission, which was set at the time of the occurrence of the next triggering event, does not change, and the period of transmission of data packet between adjacent time-triggering events remains constant.
Кроме того, все указанные в прототипе инициирующие события не позволяют обеспечить регулирования значений каждого периода передачи пакетов данных на всем пути движения объекта, так как связаны только с крайними случаями (превышение порога скорости объекта, заполнение заданного объема памяти) и специальными ситуациями (получение сигнала от центра мониторинга, достижение предопределенных моментов времени), которые могут возникнуть при движении объекта и при этом не связаны с текущими характеристиками перемещения объекта и достаточно редки.In addition, all the initiating events indicated in the prototype do not allow regulating the values of each data packet transmission period along the entire path of the object, since they are associated only with extreme cases (exceeding the object’s speed threshold, filling a given amount of memory) and special situations (receiving a signal from monitoring center, achievement of predetermined moments of time) that can occur during the movement of an object and are not related to the current characteristics of the object’s movement and it’s enough DKI.
Раскрытие (сущность) изобретенияDisclosure (essence) of the invention
Задачей предлагаемого изобретения является разработка такого способа регистрации пакетов навигационных данных, передаваемых глобальной системой навигации и характеризующих местоположение движущегося объекта, который по сравнению с прототипом обеспечивал бы технический результат в виде одновременного достижения следующих целей:The objective of the invention is to develop such a method of registering packages of navigation data transmitted by the global navigation system and characterizing the location of a moving object, which, in comparison with the prototype, would provide a technical result in the form of simultaneously achieving the following goals:
- сокращение количества пакетов навигационных данных, передаваемых в накопитель, при высокой точности построения траектории движения объекта;- reduction in the number of packages of navigation data transmitted to the drive, with high accuracy of the construction of the trajectory of the object;
- снижение регулярных затрат на эксплуатацию систем передачи данных в системе мониторинга движущихся объектов;- reduction of the regular costs of operating data transmission systems in the monitoring system of moving objects;
- сокращение требуемого объема памяти накопителя, хранящего зарегистрированные пакеты данных;- reduction of the required memory capacity of the drive storing registered data packets;
- расширение круга задач, решаемых системой мониторинга движущихся объектов, и тем самым увеличение количества областей применения этих систем.- expanding the range of tasks solved by the monitoring system of moving objects, and thereby increasing the number of areas of application of these systems.
При осуществлении этих целей должны быть учтены различные условия применения, характеризующиеся скоростью и массой движущегося объекта, состоянием дорожного покрытия и т.п.In implementing these goals, various application conditions must be taken into account, characterized by the speed and mass of the moving object, the state of the road surface, etc.
Этот технический результат достигается, во-первых, благодаря тому, что в способе регистрации пакетов навигационных данных, характеризующих местоположение движущегося объекта, при помощи навигационного приемника периодически получают от глобальной системы навигации пакеты данных и затем передают пакеты данных в накопитель, расположенный на этом объекте или на расстоянии от него, причем период передачи этих пакетов в накопитель больше периода получения пакетов навигационных данных на выходе навигационного приемника, и, в отличие от прототипа, передачу пакетов данных в накопитель производят каждый раз при выполнении условий:This technical result is achieved, firstly, due to the fact that in the method of registering navigation data packets characterizing the location of a moving object, data packets are periodically received from the global navigation system using the navigation receiver and then data packets are transferred to a drive located on this object or at a distance from it, and the period of transmission of these packets to the drive is longer than the period of receiving packets of navigation data at the output of the navigation receiver, and, unlike prototypes, the transmission of data packets in the drive every time you make the conditions:
если |ΔА|>φ,if | ΔA |> φ,
и если при этомand if at the same time
|ΔА|×S>β×Smax,| ΔA | × S> β × S max ,
либо если |ΔА|≤φ, or if | ΔA | ≤φ,
и если при этомand if at the same time
Т-Т*≥p,TT * ≥p,
гдеWhere
|ΔА|=|А*-А|×α+(360°-|А*-А|)×(1-α).| ΔA | = | A * -A | × α + (360 ° - | A * -A |) × (1-α).
ЗдесьHere
|ΔА| - абсолютное значение угла поворота движущегося объекта, независящее от направления угла поворота;| ΔA | - the absolute value of the angle of rotation of a moving object, independent of the direction of the angle of rotation;
φ - задаваемое в зависимости от условий применения абсолютное значение угла изменения направления движения объекта в градусах, при непревышении которого передают пакеты данных в накопитель с таким же постоянным периодом, как при прямолинейном движении объекта;φ is the absolute value of the angle of change in the direction of movement of the object in degrees, set depending on the conditions of use, at not exceeding which data packets are transferred to the drive with the same constant period as with rectilinear movement of the object;
S - значение скорости движения объекта в узлах, указанное в последнем пакете данных, полученном от навигационного приемника;S is the value of the speed of the object in nodes, indicated in the last data packet received from the navigation receiver;
Smax - максимально возможная скорость движущегося объекта, указанная в узлах;S max - the maximum possible speed of a moving object, indicated in nodes;
β - абсолютное значение угла поворота движущегося объекта в градусах, определяющее минимальный период передачи пакетов в накопитель при максимально возможной скорости Smax объекта;β is the absolute value of the angle of rotation of a moving object in degrees, which determines the minimum period of transmission of packets to the drive at the maximum possible speed S max of the object;
Т - момент времени фиксации местоположения объекта глобальной системой навигации, указанный в последнем пакете данных, полученном от навигационного приемника; T is the time point of fixing the location of the object by the global navigation system, indicated in the last data packet received from the navigation receiver;
Т* - момент времени фиксации местоположения объекта глобальной системой навигации, указанный в последнем пакете данных, переданном в накопитель;T * is the instant of fixing the location of the object by the global navigation system, indicated in the last data packet transmitted to the drive;
p - константа, определяющая период передачи пакетов данных в накопитель, значение которой задают в зависимости от условий применения; p>0;p is a constant that determines the period of transmission of data packets to the drive, the value of which is set depending on the conditions of use; p> 0;
А - азимут в градусах, характеризующий направление движения объекта и указанный в последнем пакете данных, полученном от навигационного приемника;A - azimuth in degrees, characterizing the direction of movement of the object and indicated in the last data packet received from the navigation receiver;
А* - азимут в градусах, характеризующий направление движения объекта и указанный в последнем пакете данных, переданном в накопитель;A * is the azimuth in degrees, characterizing the direction of the object’s movement and indicated in the last data packet transmitted to the drive;
α=1, если |А*-А|≤180°;α = 1 if | A * -A | ≤180 °;
α=0, если |А*-А|>180°.α = 0 if | A * -A |> 180 °.
При выполнении указанных условий обеспечивается завершение каждого текущего периода передачи пакетов данных в накопитель тогда, когда значение каждого текущего периода становится в некотором смысле оптимальным для текущих характеристик движения объекта. Тем самым предлагаемый способ более эффективно регулирует значения всех периодов передачи пакетов данных, чем способ-прототип, который не может изменить текущие периоды передачи пакетов данных, а назначает новые постоянные значения последующих периодов передачи этих пакетов.When these conditions are met, the completion of each current period of transmission of data packets to the drive is ensured when the value of each current period becomes in some sense optimal for the current characteristics of the object’s movement. Thus, the proposed method more effectively regulates the values of all periods of transmission of data packets than the prototype method, which cannot change the current periods of transmission of data packets, and assigns new constant values for subsequent periods of transmission of these packets.
Это позволяет сократить количество пакетов навигационных данных, передаваемых в накопитель, при сохранении требуемой точности построения траектории движения объекта; снизить регулярные затраты на эксплуатацию систем передачи данных в системе мониторинга движущихся объектов и сократить требуемый объем памяти накопителя, хранящего зарегистрированные пакеты данных.This allows you to reduce the number of packages of navigation data transmitted to the drive, while maintaining the required accuracy of constructing the trajectory of the object; reduce the regular costs of operating data transmission systems in a monitoring system for moving objects and reduce the required memory capacity of a drive that stores registered data packets.
Во-вторых, получению технического результата способствует то, что первый принятый пакет данных всегда передают в накопитель без проверки указанных выше условий передачи пакетов в накопитель. Это позволяет упростить способ регистрации пакетов навигационных данных.Secondly, the technical result is facilitated by the fact that the first received data packet is always transferred to the drive without checking the above conditions for transferring packets to the drive. This simplifies the method of registering navigation data packets.
В-третьих, технический результат достигается благодаря тому, что в пакеты данных, передаваемые в накопитель, вводят сенсорные данные, полученные от датчиков, расположенных на движущемся объекте, причем эти сенсорные данные могут быть как измерительными, так и событийными. Это позволяет расширить круг задач, решаемых системой мониторинга движущихся объектов, и тем самым увеличить количество областей применения этих систем. В качестве датчиков измерительных сенсорных данных, или иначе говоря, датчиков физических величин, могут быть использованы цифровые измерители различных величин, например датчики температуры, давления, уровня жидкости, расхода топлива, расхода электроэнергии и т.п. В качестве датчиков событийных сенсорных данных, или иначе говоря, датчиков событий, могут быть использованы различные релейные датчики, например датчики открывания двери транспортного средства, и датчики достижения пороговых значений различных физических величин.Thirdly, the technical result is achieved due to the fact that sensory data received from sensors located on a moving object is introduced into data packets transmitted to the drive, and these sensory data can be either measurement or event. This allows you to expand the range of tasks solved by the monitoring system of moving objects, and thereby increase the number of applications of these systems. As sensors of measuring sensory data, or in other words, sensors of physical quantities, digital meters of various sizes can be used, for example, sensors of temperature, pressure, liquid level, fuel consumption, electricity consumption, etc. As sensors of event sensory data, or in other words, event sensors, various relay sensors can be used, for example, vehicle door open sensors, and sensors for reaching threshold values of various physical quantities.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На чертеже показан пример структурной обобщенной схемы системы мониторинга движущихся объектов, на которой показаны возможности регистрации пакетов навигационных данных в удаленном накопителе, расположенном на станции мониторинга, и в бортовом накопителе, установленном на движущемся объекте.The drawing shows an example of a generalized structural diagram of a system for monitoring moving objects, which shows the possibility of registering packages of navigation data in a remote drive located at the monitoring station, and in the on-board drive installed on a moving object.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Предлагаемый способ предназначен для применения в различных системах мониторинга движущихся объектов, например транспортных средств, с бортовым телематическим оборудованием. Возможны два основных типа этих систем: система с регистрацией пакетов навигационных данных в удаленном накопителе, расположенном на станции мониторинга, и система с регистрацией пакетов навигационных данных в бортовом накопителе, установленном на движущемся объекте. В обобщенной схеме на чертеже показаны одновременно оба типа этих систем. Системы обоих типов различаются только использованием удаленного или бортового накопителей. В остальном структуры систем обоих типов одинаковы. Ниже одновременно рассматриваются оба типа систем и указывается различие между ними.The proposed method is intended for use in various monitoring systems of moving objects, such as vehicles, with on-board telematics equipment. Two main types of these systems are possible: a system with registration of navigation data packets in a remote drive located at a monitoring station, and a system with registration of navigation data packets in an on-board drive installed on a moving object. In a generalized diagram, both types of these systems are shown simultaneously. Both types of systems differ only in the use of remote or on-board drives. The rest of the structure of the systems of both types are the same. Both types of systems are considered below simultaneously and the difference between them is indicated.
Система мониторинга с регистрацией пакетов навигационных данных в удаленном накопителе содержит бортовое телематическое оборудование 1, установленное на каждом движущемся объекте (на чертеже не показан), и станцию 2 мониторинга, на которую передаются пакеты данных, принятые от бортового оборудования 1 движущихся объектов. Станция 2 мониторинга, которую иногда называют также центром мониторинга, содержит компьютер 3, выполняющий функции центрального компьютера системы мониторинга, и соединенное с ним средство 4 связи, обеспечивающее связь по радиоканалу с бортовым оборудованием 1 каждого движущегося объекта. В системах мониторинга с регистрацией пакетов навигационных данных в удаленном накопителе, расположенном на станции мониторинга 2, в состав центрального компьютера 3 входит удаленный накопитель 5, в котором регистрируют пакеты данных.A monitoring system with registration of navigation data packets in a remote storage device includes on-board telematics equipment 1 installed on each moving object (not shown in the drawing), and a monitoring station 2 to which data packets received from on-board equipment 1 of moving objects are transmitted. The monitoring station 2, sometimes also called the monitoring center, contains a computer 3, which acts as the central computer of the monitoring system, and a communication means 4 connected to it, which provides radio communication with the on-board equipment 1 of each moving object. In monitoring systems with registration of navigation data packets in a remote drive located at monitoring station 2, the central computer 3 includes a
Бортовое телематическое оборудование 1 содержит антенну 6 для приема сигналов глобальной системы навигации (на чертеже не показана), соединенный с антенной 6 навигационный приемник 7, принимающий навигационные данные от глобальной системы навигации, и телематический контроллер 8, соединенный с навигационным приемником 7. Кроме того, при необходимости в состав бортового телематического оборудования 1 могут быть введены датчики 9 событий и датчики 10 физических величин, соединенные с телематическим контроллером 8. Телематический контроллер 8 снабжен средством связи (на чертеже не показано) для передачи по радиоканалу пакетов данных к станции 2 мониторинга через ее средство 4 связи. В системах мониторинга с регистрацией пакетов навигационных данных в бортовом накопителе, расположенном на движущемся объекте, в состав бортового телематического оборудования 1 входит бортовой накопитель 11, соединенный с телематическим контроллером 8. Данные из бортового накопителя 11 могут передаваться телематическим контроллером 8 по радиоканалу через средство 4 связи в центральный компьютер 3 станции мониторинга 2. Бортовой накопитель 11 может быть выполнен, например, в виде флэш-памяти. В этом случае его можно переносить на станцию мониторинга и подключать к центральному компьютеру 3.The on-board telematics equipment 1 includes an
В системах мониторинга с регистрацией пакетов навигационных данных в удаленном накопителе 5 отсутствует бортовой накопитель 11, а в системах мониторинга с регистрацией пакетов навигационных данных в бортовом накопителе 11 может отсутствовать удаленный накопитель 5.In monitoring systems with registration of navigation data packets in the
Средство 4 связи станции 2 мониторинга и средство связи телематического контроллера 8 могут быть реализованы на основе технологии сотовой связи с использованием, например, GSM/GPRS-модемов, CDMA-модемов или технологий спутниковой связи, в частности, Global Star, Irridium, VSAT.The communication device 4 of the monitoring station 2 and the communication device of the
В качестве глобальной системы навигации может использоваться глобальная система позиционирования GPS-NAVSTAR, глобальная навигационная система ГЛОНАСС, система Galileo и другие подобные системы.As a global navigation system, GPS-NAVSTAR global positioning system, GLONASS global navigation system, Galileo system and other similar systems can be used.
Регистрацию пакетов навигационных данных в системе мониторинга, показанной на чертеже, производят следующим образом.Registration packages of navigation data in the monitoring system shown in the drawing, is as follows.
Радиосигналы от глобальной системы навигации через антенну 6 поступают в навигационный приемник 7, на выходе которого периодически получают пакеты навигационных данных, каждый из которых содержит информацию о местоположении движущегося объекта, его скорости, азимуте, характеризующем направление его движения, и моменте времени фиксации местоположения объекта глобальной системой навигации. Возможное содержание пакета навигационных данных приведено, например, в «Описании протокола NMEA-0183 версии 2.1», в котором рассмотрена система сообщений для обмена информацией между навигационным GPS-приемником и потребителями навигационной информации (83.htm). Эти пакеты с выхода навигационного приемника 7 считывают в телематический контроллер 8.Radio signals from the global navigation system through the
При необходимости в телематическом контроллере 8 пакеты данных, полученные на выходе навигационного приемника 7, могут быть преобразованы для дальнейшего использования и передачи. Это преобразование может включать в себя, например, выбор необходимых для дальнейшего использования параметров из набора параметров, имеющихся в пакете данных, их переформатирование, приведение к нужной системе единиц измерения и т.п. Однако это преобразование не обязательно, если данные, полученные на выходе навигационного приемника, представлены в подходящей для дальнейшего использования форме, или если это преобразование осуществляют одновременно с проверкой эмпирических математических условий, которые будут рассмотрены ниже.If necessary, in the
Из телематического контроллера 8 преобразованные либо непреобразованные пакеты навигационных данных передают в нужный накопитель (либо в накопитель 11, либо в накопитель 5 в зависимости от того, в каком их этих накопителей производят регистрацию пакетов навигационных данных) при выполнении эмпирических математических условий передачи каждого из этих пакетов. Эти условия будут приведены ниже. В телематическом контроллере 8 проверяют выполнение этих условий относительно двух пакетов данных: последнего пакета, полученного от навигационного приемника 7 и еще не переданного в накопитель, и последнего пакета, переданного в этот накопитель. Последний пакет, полученный от навигационного приемника 7 и еще не переданный в накопитель, является очередным пакетом, который может быть передан в накопитель. Под пакетом, полученным от навигационного приемника 7, понимается либо непреобразованный пакет, либо пакет, преобразованный из пакета, считанного телематическим контроллером 8 непосредственно с выхода навигационного приемника 7.From the
Если эти условия выполняются, то с помощью телематического контроллера 8 передают очередной пакет навигационных данных в нужный накопитель - накопитель 11, расположенный на движущемся объекте, либо в накопитель 5, расположенный на расстоянии от этого объекта. При этом передачу очередного пакета в удаленный накопитель 5 осуществляют по радиоканалу посредством содержащегося в телематическом контроллере 8 средства связи (на чертеже не показано) и средства 4 связи станции 2 мониторинга. Если эти условия не выполняются, то телематический контроллер 8 переходит к проверке этих условий относительно следующего очередного пакета, еще не переданного в нужный накопитель (11 или 5), и последнего пакета, переданного в этот накопитель. Текущий период передачи пакета в накопитель (11 или 5) определяется промежутком временем между моментом времени, в который в накопитель был отправлен последний переданный в него пакет, и моментом времени, в который в этот накопитель отправлен очередной последующий передаваемый пакет. Поскольку не каждый пакет, полученный от навигационного приемника 7, передается в накопитель, то средний период передачи пакетов в накопитель больше периода получения пакетов на выходе навигационного приемника.If these conditions are met, then using the
Ниже приведем названные выше эмпирические математические условия передачи очередных пакетов в накопитель.Below are the empirical mathematical conditions for transferring next packets to a drive.
С помощью телематического контроллера 8 передачу пакетов в накопитель (11 или 5) производят каждый раз при выполнении эмпирических математических условий:Using the
если if
и если при этомand if at the same time
либо если either if
и если при этомand if at the same time
гдеWhere
ЗдесьHere
|ΔА| - абсолютное значение угла поворота движущегося объекта, независящее от направления поворота;| ΔA | - the absolute value of the angle of rotation of a moving object, independent of the direction of rotation;
φ - задаваемое в зависимости от условий применения абсолютное значение угла изменения направления движения объекта в градусах, при непревышении которого передают пакеты данных в накопитель с таким же постоянным периодом, как при прямолинейном движении объекта;φ is the absolute value of the angle of change in the direction of movement of the object in degrees, set depending on the conditions of use, at not exceeding which data packets are transferred to the drive with the same constant period as with rectilinear movement of the object;
S - значение скорости движения объекта в узлах, указанное в последнем пакете данных, полученном от навигационного приемника;S is the value of the speed of the object in nodes, indicated in the last data packet received from the navigation receiver;
Smax - максимально возможная скорость движущегося объекта в узлах, указанная, например, в паспортных данных движущегося объекта;S max - the maximum possible speed of a moving object in nodes, indicated, for example, in the passport data of a moving object;
β - абсолютное значение угла поворота объекта в градусах, определяющее минимальный период передачи пакетов в накопитель при максимально возможной скорости Smax объекта;β is the absolute value of the angle of rotation of the object in degrees, which determines the minimum period of transmission of packets to the drive at the maximum possible speed S max of the object;
Т - момент времени фиксации местоположения объекта глобальной системой навигации, указанный в последнем пакете данных, полученном от навигационного приемника; T is the time point of fixing the location of the object by the global navigation system, indicated in the last data packet received from the navigation receiver;
Т* - момент времени фиксации местоположения объекта глобальной системой навигации, указанный в последнем пакете данных, переданном в накопитель;T * is the instant of fixing the location of the object by the global navigation system, indicated in the last data packet transmitted to the drive;
p - константа, определяющая период передачи пакетов данных в накопитель, значение которой задают в зависимости от условий применения; p>0;p is a constant that determines the period of transmission of data packets to the drive, the value of which is set depending on the conditions of use; p> 0;
А - азимут в градусах, характеризующий направление движения объекта и указанный в последнем пакете данных, полученном от навигационного приемника;A - azimuth in degrees, characterizing the direction of movement of the object and indicated in the last data packet received from the navigation receiver;
А* - азимут в градусах, характеризующий направление движения объекта и указанный в последнем пакете данных, переданном в накопитель;A * is the azimuth in degrees, characterizing the direction of the object’s movement and indicated in the last data packet transmitted to the drive;
α=1, если |А*-А|≤180°;α = 1 if | A * -A | ≤180 °;
α=0, если |А*-А|>180°.α = 0 if | A * -A |> 180 °.
В условиях (1) и (3) абсолютное значение φ угла изменения направления движения объекта, при непревышении которого пакеты данных передают в накопитель с таким же постоянным периодом, как при прямолинейном движении объекта, задают в телематическом контроллере 8 в зависимости от условий применения либо как константу, либо в соответствии с какими-либо эмпирическими математическими условиями. Например, абсолютное значение φ угла изменения направления движения объекта устанавливают в соответствии со следующими эмпирическими условиями:Under conditions (1) and (3), the absolute value φ of the angle of change in the direction of movement of the object, at which the data packets are transmitted to the drive with the same constant period as with the rectilinear movement of the object, is set in the
φ=0, если Smax<60,φ = 0 if S max <60,
φ=1, если 60≤Smax<120,φ = 1, if 60≤S max <120,
φ=2, если 120≤Smax<200,φ = 2, if 120≤S max <200,
φ=3, если 200≤Smax,φ = 3 if 200≤S max ,
где Smax - максимально возможная скорость движущегося объекта в узлах, указанная, например, в паспорте транспортного средства.where S max - the maximum possible speed of a moving object in nodes, indicated, for example, in the vehicle passport.
Это позволяет учесть максимально возможную скорость движущегося объекта, например транспортного средства, как его характеристику, ограничивающую возможности его поворота. Согласно этой характеристике, чем выше максимально возможная (паспортная) скорость движения объекта, тем выше абсолютное значение φ угла изменения направления движения объекта, при непревышении которого пакеты данных передают в накопитель с таким же постоянным периодом, как и при прямолинейном движении объекта.This allows you to take into account the maximum possible speed of a moving object, such as a vehicle, as its characteristic, limiting the possibility of its rotation. According to this characteristic, the higher the maximum possible (passport) speed of the object, the higher the absolute value φ of the angle of change in the direction of movement of the object, at which the data packets are transferred to the drive with the same constant period as with the rectilinear movement of the object.
При выполнении условий (1) и (2) движущийся объект перемещается с достаточно большим изменением направления его движения, и период передачи пакетов в накопитель является переменным. При выполнении условий (3) и (4) движущийся объект перемещается по прямой или с достаточно малым изменением направления его движения, и период передачи пакетов в накопитель остается постоянным.When conditions (1) and (2) are fulfilled, the moving object moves with a sufficiently large change in the direction of its movement, and the period of transmission of packets to the drive is variable. When conditions (3) and (4) are fulfilled, the moving object moves in a straight line or with a sufficiently small change in the direction of its movement, and the period of transmission of packets to the drive remains constant.
Поясним формулу (5). Для характеристики направлений движения объекта в формуле (5) используют геодезический азимут, представляющий угол между направлением на север (в северном полушарии Земли) и направлением движения объекта, отсчитываемый по часовой стрелке. Примем, что используют истинный азимут, т.е. за исходное направление принимают географический меридиан. Заметим, что азимуты (А* и А) имеют один и тот же знак, независимо от направления поворота движения объекта:Let us explain formula (5). To characterize the directions of motion of the object in formula (5), a geodetic azimuth is used, which represents the angle between the direction to the north (in the northern hemisphere of the Earth) and the direction of motion of the object, counted clockwise. We assume that they use the true azimuth, i.e. the geographic meridian is taken as the initial direction. Note that the azimuths (A * and A) have the same sign, regardless of the direction of rotation of the object:
0≤А*≤360°, 0≤А≤360°.0≤A * ≤360 °, 0≤A≤360 °.
Для упрощения принято, что за один период передачи пакетов в накопитель движущийся объект не может сделать поворот влево или вправо более чем на 180 градусов. Такое допущение практически приемлемо, т.к., с одной стороны, это достаточно большой угол, а с другой стороны, движущийся объект, например транспортное средство, трудно повернуть на больший угол за сравнительное небольшое время указанного периода. При этом допущении будем считать, что если |А*-А|≤180°, то α=1 и формула (5) приобретает вид:To simplify, it is accepted that for one period of transferring packets to the drive, a moving object cannot make a left or right turn more than 180 degrees. Such an assumption is practically acceptable, because, on the one hand, it is a fairly large angle, and on the other hand, a moving object, such as a vehicle, is difficult to turn a larger angle in a relatively short time period. Under this assumption, we assume that if | A * -A | ≤180 °, then α = 1 and formula (5) takes the form:
|ΔА|=|А*-А|.| ΔA | = | A * -A |.
Если же |А*-А|>180°, то α=0 и формула (5) приобретает вид:If | A * -A |> 180 °, then α = 0 and formula (5) takes the form:
|ΔА|=360°-|А*-А|.| ΔA | = 360 ° - | A * -A |.
Первый принятый от навигационного приемника 7 пакет данных с помощью телематического контроллера 8 всегда передают в нужный накопитель без проверки условий (1-4), указанных выше.The first data packet received from the
При необходимости в пакеты данных, передаваемые в накопитель, с помощью телематического котроллера 8 вводят сенсорные данные, полученные от датчиков 9 событий и/или датчиков 10 физических величин, расположенных на движущемся объекте. Это позволяет, например, организовать с помощью датчиков 9 контроль состояния механизмов, расположенных на транспортном средстве, например замка зажигания, дверей салона, крышки капота, систем подъема ковша, кузова, груза, а с помощью датчиков 10 - контроль параметров работы двигателя транспортного средства (например, числа оборотов коленчатого вала, температуры в системе охлаждения, давления в системе смазки), контроль давления на оси, расхода топлива, уровня топлива в баках, напряжения в цепи питания и т.п. Кроме того, в передаваемые пакеты данных телематический контроллер 8 может включать значения некоторых производных величин, вычисленные им на основе сенсорных данных, полученных от датчиков 9 и 10.If necessary, sensory data received from event sensors 9 and / or
Claims (2)
если |ΔА|>φ,
и если при этом
|ΔA|·S>β·Smax,
либо если |ΔА|≤φ,
и если при этом
Т-Т*≥p,
где |ΔА|=|А*-А|·α+(360°-|А*-А|)·(1-α), здесь |ΔА| - абсолютное значение угла поворота движущегося объекта, независящее от направления поворота;
φ - задаваемое в зависимости от условий применения абсолютное значение величины угла изменения направления движения объекта в градусах, при непревышении которого передают пакеты данных в накопитель с таким же постоянным периодом, как при прямолинейном движении объекта;
S - значение скорости движения объекта в узлах, указанное в последнем пакете данных, полученном от навигационного приемника;
Smax - максимально возможная скорость движущегося объекта, указанная в узлах;
β - абсолютное значение угла поворота движущегося объекта в градусах, определяющее минимальный период передачи пакетов в накопитель при максимально возможной скорости Smax объекта;
Т - момент времени фиксации местоположения объекта глобальной системой навигации, указанный в последнем пакете данных, полученном от навигационного приемника;
Т* - момент времени фиксации местоположения объекта глобальной системой навигации, указанный в последнем пакете данных, переданном в накопитель;
p - константа, определяющая период передачи пакетов данных в накопитель, значение которой задают в зависимости от условий применения, p>0;
А - азимут в градусах, характеризующий направление движения объекта и указанный в последнем пакете данных, полученном от навигационного приемника;
А* - азимут в градусах, характеризующий направление движения объекта и указанный в последнем пакете данных, переданном в накопитель;
α=1, если |А*-А|≤180°;
α=0, если |А*-А|>180°.1. The method of registering packages of navigation data characterizing the location of a moving object, which consists in the fact that using the navigation receiver periodically receive data packets from the global navigation system and then transmit data packets to a drive located at or away from this object, the period being the transmission of these packets to the drive is longer than the period of receiving data packets at the output of the navigation receiver, characterized in that the first data packet is transmitted to the drive, and the transmission to incoming packets of data in the drive every time you make the conditions:
if | ΔA |> φ,
and if at the same time
| ΔA | · S> β · S max ,
or if | ΔA | ≤φ,
and if at the same time
TT * ≥p,
where | ΔA | = | A * -A | · α + (360 ° - | A * -A |) · (1-α), here | ΔA | - the absolute value of the angle of rotation of a moving object, independent of the direction of rotation;
φ is the absolute value of the angle of change in the direction of movement of the object in degrees, set depending on the conditions of use, at not exceeding which data packets are transferred to the drive with the same constant period as with rectilinear movement of the object;
S is the value of the speed of the object in nodes, indicated in the last data packet received from the navigation receiver;
S max - the maximum possible speed of a moving object, indicated in nodes;
β is the absolute value of the angle of rotation of a moving object in degrees, which determines the minimum period of transmission of packets to the drive at the maximum possible speed S max of the object;
T is the time point of fixing the location of the object by the global navigation system, indicated in the last data packet received from the navigation receiver;
T * is the instant of fixing the location of the object by the global navigation system, indicated in the last data packet transmitted to the drive;
p is a constant that determines the period of transmission of data packets to the drive, the value of which is set depending on the conditions of use, p>0;
A - azimuth in degrees, characterizing the direction of movement of the object and indicated in the last data packet received from the navigation receiver;
A * - azimuth in degrees, characterizing the direction of movement of the object and specified in the last data packet transmitted to the drive;
α = 1 if | A * -A | ≤180 °;
α = 0 if | A * -A |> 180 °.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009121485/28A RU2405127C1 (en) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Method of recording packets of navigation data transmitted by global navigation system and characterising position of moving object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009121485/28A RU2405127C1 (en) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Method of recording packets of navigation data transmitted by global navigation system and characterising position of moving object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2405127C1 true RU2405127C1 (en) | 2010-11-27 |
Family
ID=44057668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009121485/28A RU2405127C1 (en) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Method of recording packets of navigation data transmitted by global navigation system and characterising position of moving object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2405127C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2207262C1 (en) * | 2002-10-21 | 2003-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Vehicle telematic system |
| US6765499B2 (en) * | 2000-05-17 | 2004-07-20 | Omega Patents, L.L.C. | Vehicle tracker unit providing variable frequency transmission and related methods |
| RU39433U1 (en) * | 2004-03-29 | 2004-07-27 | Мосиенко Сергей Александрович | NAVIGATION COMMUNICATION TERMINAL (OPTIONS) |
| US6816761B2 (en) * | 2001-11-01 | 2004-11-09 | Jack A. Denton | System and method for monitoring moving equipment operations |
| RU2317654C2 (en) * | 2001-09-17 | 2008-02-20 | Нокиа Корпорейшн | Method for interpolation of sub-pixel values |
-
2009
- 2009-06-08 RU RU2009121485/28A patent/RU2405127C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6765499B2 (en) * | 2000-05-17 | 2004-07-20 | Omega Patents, L.L.C. | Vehicle tracker unit providing variable frequency transmission and related methods |
| RU2317654C2 (en) * | 2001-09-17 | 2008-02-20 | Нокиа Корпорейшн | Method for interpolation of sub-pixel values |
| US6816761B2 (en) * | 2001-11-01 | 2004-11-09 | Jack A. Denton | System and method for monitoring moving equipment operations |
| RU2207262C1 (en) * | 2002-10-21 | 2003-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Vehicle telematic system |
| RU39433U1 (en) * | 2004-03-29 | 2004-07-27 | Мосиенко Сергей Александрович | NAVIGATION COMMUNICATION TERMINAL (OPTIONS) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11693120B2 (en) | System and method for providing GNSS corrections | |
| Han et al. | Integrated GPS/INS navigation system with dual-rate Kalman Filter | |
| US7839330B2 (en) | Determining position without current broadcast ephemeris | |
| CN108885269B (en) | Navigation method, navigation device and navigation system | |
| CA3141465C (en) | Underwater celestial navigation beacon | |
| CN111027204A (en) | Method for fusion processing of space emission light, thunder and remote and navigation satellite measurement data | |
| CN113514057B (en) | Police positioning equipment, method and system | |
| Kaviani et al. | INS/GPS localization for reliable cooperative driving | |
| RU2405127C1 (en) | Method of recording packets of navigation data transmitted by global navigation system and characterising position of moving object | |
| RU2273055C1 (en) | Method for operative escorting and controlling of mobile objects | |
| EP3082110A1 (en) | Road toll system, on-board unit and method for operating an on-board unit | |
| CN102323606B (en) | Positioning method for satellite navigation system under incomplete condition | |
| JPH0755911A (en) | Oceanographic survey system | |
| Bose et al. | Development of a real-time fuel monitoring system for construction industry using Internet of Things | |
| Juhari et al. | IIum bus on campus monitoring system | |
| Thengal et al. | Parameter sensing and object tracking using global positioning system | |
| Ke et al. | Integrated positioning method for intelligent vehicle based on GPS and UWB | |
| CN120712797A (en) | Prioritize multiple positioning technologies | |
| US20140074398A1 (en) | Positioning unit, positioning system and positioning method thereof | |
| Dicu et al. | Automotive dead-reckoning navigation system based on vehicle speed and yaw rate | |
| JP2023026897A (en) | Positioning device and positioning method | |
| Abdelsatar et al. | Heading Accuracy by Dual Antenna GNSS using Differential and Real Time Kinematic Techniques Compared to Gyrocompass | |
| El-Wakeel et al. | A framework for adaptive resolution geo-referencing in intelligent vehicular services | |
| JP7036870B2 (en) | Local information provision system | |
| US20230408705A1 (en) | Vehicle locating system with satnav coordinate encoding |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120829 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150609 |