RU2487418C1 - Method for complex remote monitoring of mobile objects - Google Patents
Method for complex remote monitoring of mobile objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487418C1 RU2487418C1 RU2012117083/08A RU2012117083A RU2487418C1 RU 2487418 C1 RU2487418 C1 RU 2487418C1 RU 2012117083/08 A RU2012117083/08 A RU 2012117083/08A RU 2012117083 A RU2012117083 A RU 2012117083A RU 2487418 C1 RU2487418 C1 RU 2487418C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base stations
- moving object
- monitor
- control room
- objects
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам сигнализации, реагирующим на несколько нежелательных или ненормальных событий, с последовательным обменом данными по радиоканалам связи через базовые станции, находящиеся между диспетчерским пунктом и подвижными объектами (ПО) наблюдения, определяющими свое местоположение и состояние.The invention relates to alarm systems that respond to several unwanted or abnormal events, with serial data exchange via radio communication channels through base stations located between the control center and mobile monitoring objects that determine their location and condition.
Заявляемый способ предназначен для обеспечения непрерывного самоконтроля и дистанционного персонифицированного наблюдения состояния подвижных объектов относительно диспетчерского пункта и окружающей их среды, передачи сведений о них по радиоканалам связи через две базовые станции на диспетчерский пункт, а также определения их местоположения в рабочей зоне с отображением результатов на диспетчерском пункте.The inventive method is intended to provide continuous self-monitoring and remote personified monitoring of the status of moving objects relative to the control center and their environment, transmitting information about them via radio channels through two base stations to the control center, as well as determining their location in the work area with the results displayed on the control room paragraph.
Способ может быть использован для наблюдения за персоналом, действующим в условиях повышенного риска, например подразделений МЧС, действующих в условиях ликвидации последствий природных и техногенных катастроф, групп силовых структур, выполняющих специальные операции, а также при стихийных бедствиях, техногенных катастрофах, тушении пожаров, горноспасательных операциях и т.п. Использование заявляемого способа позволяет подвижным объектам связываться друг с другом, непрерывно осуществлять самоконтроль параметров своего состояния и параметров окружающей среды, передавать эти сведения по радиоканалам связи через две базовые станции на диспетчерский пункт, а в диспетчерском пункте контролировать эти параметры и при необходимости передавать на подвижные объекты рекомендации о дальнейших действиях с учетом местоположения подвижных объектов. Результаты мониторинга позволяют оперативно оценивать сложившуюся ситуацию, принимать меры по оказанию помощи персоналу, эвакуации его и т.п., а за счет этого повысить выживаемость людей в экстремальных условиях.The method can be used to monitor personnel operating in conditions of increased risk, for example, units of the Ministry of Emergency Situations operating in the context of eliminating the consequences of natural and man-made disasters, groups of power structures performing special operations, as well as during natural disasters, man-made disasters, fighting fires, mountain rescue operations, etc. Using the proposed method allows mobile objects to communicate with each other, continuously carry out self-monitoring of their state and environmental parameters, transmit this information via radio channels through two base stations to a control room, and in a control room to control these parameters and, if necessary, transmit to mobile objects recommendations for further actions based on the location of moving objects. The monitoring results allow us to quickly assess the situation, take measures to assist staff, evacuate them, etc., and thereby increase the survival of people in extreme conditions.
Во всех рассмотренных выше случаях проблема дистанционного наблюдения за подвижными объектами распадается на решение следующих задач:In all the cases considered above, the problem of remote monitoring of moving objects falls into solving the following problems:
идентификационную, заключающуюся в выборе определенного подвижного объекта среди множества подобных и организации обмена данными с ним;identification, consisting in the selection of a specific moving object among many similar ones and the organization of data exchange with it;
навигационную, заключающуюся в определении местоположения выбранного объекта, направления, скорости движения и экстраполяции местонахождения объекта через заданный интервал времени;navigation, which consists in determining the location of the selected object, direction, speed and extrapolation of the location of the object after a given time interval;
телеметрическую, состоящую в дистанционном измерении параметров состояния выбранного объекта и окружающей его среды, передачу их через две базовые станции на диспетчерский пункт для анализа и при необходимости трансляции через две базовые станции на подвижные объекты рекомендации об их дальнейших действиях;telemetry, consisting in remote measurement of the state parameters of the selected object and its environment, transmitting them through two base stations to a control center for analysis and, if necessary, broadcasting recommendations on their further actions through two base stations to mobile objects;
управляющую, заключающуюся в возможности влиять на существующую обстановку, и действия, выполняемые подвижными объектами;the manager, which consists in the ability to influence the existing situation, and the actions performed by moving objects;
информационную, заключающуюся в обеспечении с диспетчерского пункта подвижного объекта необходимыми данными и организации радиосвязи между подвижными объектами по принципу «каждый с каждым» как через две базовые станции, так и напрямую.informational, which consists in providing the necessary data from the control center of the mobile unit and organizing radio communications between the mobile units according to the “each with each” principle, both through two base stations and directly.
Определим термины, содержащиеся в названии изобретения.Define the terms contained in the title of the invention.
Подвижный объект - объект, изменяющий свое положение относительно диспетчерского пункта.Moving object - an object that changes its position relative to the control room.
Мониторинг - наблюдение за состоянием окружающей среды (атмосферы, гидросферы, техногенных систем) с целью контроля, прогноза и охраны (Большой энциклопедический словарь. М.,1999).Monitoring - monitoring the state of the environment (atmosphere, hydrosphere, technogenic systems) for the purpose of monitoring, forecasting and protection (Big Encyclopedic Dictionary. M., 1999).
Под телемониторингом будем понимать дистанционное решение задач мониторинга разнесенных в пространстве подвижных объектов.By telemonitoring we mean the remote solution of monitoring tasks of moving objects spaced in space.
Комплексный телемониторинг означает одновременное наблюдение в рабочей зоне за несколькими параметрами подвижных объектов и окружающей среды, в определяющей степени характеризующими их состояние, и вынесение по полученным данным соответствующего решения с диспетчерского пункта.Integrated telemonitoring means the simultaneous observation in the working area of several parameters of moving objects and the environment, which to a certain extent characterize their condition, and the adoption of the corresponding decision based on the received data from the control center.
Особенности задачи, решаемой заявляемым способом, состоят в следующем.Features of the problem solved by the claimed method are as follows.
1. Подвижный характер объектов наблюдения, базовых станций и диспетчерского пункта предполагает использование беспроводных радиоканалов связи.1. The mobile nature of the objects of observation, base stations and control room involves the use of wireless radio communication channels.
2. Необходимость идентификации десятков-сотен объектов с их датчиками делает ее более сложной по сравнению с наблюдением за летательными аппаратами и другими транспортными средствами.2. The need to identify tens to hundreds of objects with their sensors makes it more complicated compared to observing aircraft and other vehicles.
3. Неопределенность зоны наблюдения, состояния, конкретного местоположения и траектории движения объектов наблюдения.3. Uncertainty of the observation zone, state, specific location and trajectory of the objects of observation.
4. Необходимость дистанционного контроля с диспетчерского пункта и самоконтроля состояния каждого подвижного объекта, причем параметры состояния более сложны, чем в случае охранной сигнализации, где состояние оценивается по правилу "открыто - закрыто".4. The need for remote monitoring from the control room and self-monitoring the status of each moving object, and the status parameters are more complicated than in the case of burglar alarms, where the state is evaluated according to the rule "open - closed".
5. Необходимость контроля состояния среды, окружающей конкретный объект наблюдения. Для окружающей среды характерны те же сложности параметров состояния, что и в предыдущем случае.5. The need to control the state of the environment surrounding a specific object of observation. The environment is characterized by the same complexity of state parameters as in the previous case.
6. Необходимость непрерывной реализации операции по пунктам 4 и 5 в течение неопределенного заранее промежутка времени.6. The need for continuous implementation of the operation under
7. Необходимость автономной оценки объектом наблюдения собственного состояния и состояния окружающей среды, постоянной передачи этих данных в диспетчерский пункт.7. The need for an autonomous assessment by the object of observation of its own state and the state of the environment, the constant transfer of these data to the control center.
8. Необходимость централизованной оценки на диспетчерском пункте обстановки в рабочей зоне и при необходимости предупреждения объектов наблюдения об опасных участках.8. The need for a centralized assessment at the control room of the situation in the working area and, if necessary, warning objects to be monitored about hazardous areas.
9. Необходимость непрерывного контроля на диспетчерском пункте технического состояния специального оборудования системы телемониторинга: мониторов объектов наблюдения, базовых станций и диспетчерского пункта; вынесение решения о восстановлении оборудования в случае выхода его из строя.9. The need for continuous monitoring at the control room of the technical condition of the special equipment of the telemonitoring system: monitors of surveillance objects, base stations and the control room; making a decision on the restoration of equipment in case of failure.
Все перечисленные задачи необходимо решать комплексно и оперативно во всей рабочей зоне.All these tasks need to be addressed comprehensively and efficiently throughout the work area.
Известен "Способ наблюдения за транспортными средствами на маршруте движения" [1], заключающийся в том, что задают маршрут движения, номер и плановые текущие координаты подвижного транспортного средства на маршруте, принимают подвижным транспортным средством навигационные сигналы от глобальной спутниковой системы радионавигации, выделяют из принятых навигационных сигналов информацию о действительных текущих координатах подвижного транспортного средства, информацию о подвижном транспортном средстве преобразуют в электрический сигнал и периодически передают через систему сотовой связи в информационно-аналитический центр, где информацию принимают, обрабатывают, хранят и отображают, сравнивают действительные текущие координаты подвижного транспортного средства с плановыми, а при возникновении нештатной ситуации отображают на электронной карте местности текущие и заданные координаты этого подвижного транспортного средства, при наличии сигнального сообщения отображают также смысловое содержание, время передачи сигнального сообщения и номер транспортного средства, на основе анализа полученной информации принимают решение об оперативных действиях.The well-known "Method of monitoring vehicles on the route" [1], which consists in setting the route, number and planned current coordinates of the moving vehicle on the route, receiving the moving vehicle navigation signals from the global satellite radio navigation system, distinguish from the received navigation signals information about the actual current coordinates of the mobile vehicle, information about the mobile vehicle is converted into an electrical signal They are periodically transmitted through the cellular communication system to the information and analytical center, where information is received, processed, stored and displayed, the actual current coordinates of the mobile vehicle are compared with the planned ones, and if an emergency occurs, the current and specified coordinates of this mobile are displayed on an electronic map of the area vehicle, in the presence of an alarm message also displays the semantic content, the transmission time of the alarm message and the vehicle number TWA, on the basis of the analysis of the information received, decide on operational actions.
Недостатком способа является узкий класс решаемых задач и ограниченная область использования. Первый недостаток связан с тем, что наблюдению подвергается практически только маршрут движения транспортного средства и небольшое количество сигнальных сообщений, вводимых водителем вручную. Зоны возможного применения такого способа ограничены областями достижимости системы сотовой связи.The disadvantage of this method is a narrow class of tasks and limited scope. The first drawback is that practically only the route of the vehicle’s movement and a small number of alarm messages manually entered by the driver are monitored. The areas of possible application of this method are limited by the reachability areas of the cellular communication system.
Известен "Способ определения координат подвижных объектов и устройство для его осуществления" [2], заключающийся в том, что задают рабочую зону, на все подвижные объекты устанавливают мониторы и, по крайней мере, три базовые станции m3 радионаблюдения с индивидуальными адресами Ak,, а также диспетчерский пункт, который соединяют каналом связи с одной базовой станцией - центральной (j=1), для зондирования излучают последовательно радиосигналы адреса и прямой измерительный, измерительные сигналы дальности формируют не менее чем на двух базовых станциях и передают по радиоканалу в центральную базовую станцию, а затем по каналу связи в диспетчерский пункт, где вычисляют координаты соответствующих объектов. Данный способ предназначен для обеспечения охраны подвижных объектов с использованием радиоканала с возможностью определения их координат при нападении или несанкционированном проникновении. Способ предполагает наличие на подвижном объекте монитора (абонентского сигнализатора), который в нештатной ситуации связывается по радиоканалу с базовыми станциями, сообщая свой адрес и вырабатывая измерительный сигнал.The well-known "Method for determining the coordinates of moving objects and a device for its implementation" [2], which consists in setting the working area, monitors and at least three base stations m3 of radio surveillance with individual addresses Ak, are installed on all moving objects also a control center, which is connected by a communication channel to one base station - the central one (j = 1), for sensing, radiate address signals and direct measuring signals, measuring range signals form at least two base Dancing and transmitted by radio to a central base station, and then through the communication channel in the tower, where the coordinates of the respective objects are calculated. This method is intended to ensure the protection of moving objects using a radio channel with the ability to determine their coordinates during an attack or unauthorized entry. The method involves the presence on the moving object of a monitor (subscriber signaling device), which in an emergency, communicates via radio channel with the base stations, reporting its address and generating a measuring signal.
Недостатками данного способа являются отсутствие возможности организации радиосвязи между подвижными объектами по принципу «каждый с каждым» как через базовые станции, так и напрямую, низкая помехозащищенность, надежность мониторинга и узкий класс решаемых задач. Низкая надежность обусловлена тем, что данный способ основан на асинхронном способе взаимодействия монитора на подвижном объекте и базовых станций, т.е. обмен информацией начинается только при возникновении нештатной ситуации, либо при контрольном вызове диспетчерского пункта объектом наблюдения при проверке работы системы. В остальное время все элементы пассивны и не взаимодействуют друг с другом. При таком способе, например, выход подвижного объекта из зоны досягаемости или повреждение (отключение) монитора остается незаметным. Узкий класс решаемых задач, во-первых, связан с тем, что информационная посылка от монитора содержит лишь ограниченный круг сообщений, содержащих адресную, навигационную и сигнальную ("нападение", "контроль", "вызов скорой помощи" и т.п.), поэтому в диспетчерском пункте формируется ограниченный круг сообщений. Во-вторых, данный способ предполагает стационарное размещение базовых станций и стационарных сигнализаторов с известными и не меняющимися координатами на местности, что не позволяет решать задачу мониторинга оперативно.The disadvantages of this method are the lack of the possibility of organizing radio communications between mobile objects on the principle of "each with each" both through base stations and directly, low noise immunity, reliable monitoring and a narrow class of tasks. Low reliability is due to the fact that this method is based on an asynchronous method of interaction between a monitor on a moving object and base stations, i.e. the exchange of information begins only when an emergency occurs, or when a control call to the control room by the monitoring object when checking the operation of the system. The rest of the time, all elements are passive and do not interact with each other. With this method, for example, the moving object out of reach or the damage (shutdown) of the monitor remains invisible. A narrow class of tasks to be solved, firstly, is associated with the fact that the information package from the monitor contains only a limited range of messages containing address, navigation and signal (“attack”, “control”, “emergency call”, etc.) Therefore, a limited circle of messages is formed in the control room. Secondly, this method involves the stationary placement of base stations and stationary signaling devices with known and unchanging coordinates on the ground, which does not allow solving the monitoring task promptly.
Наиболее близким к заявляемому является «Способ комплексного телемониторинга подвижных объектов» [3], который и выбран за прототип. Он заключается в том, что задают рабочую зону на все подвижные объекты, устанавливают мониторы и, по крайней мере, три базовые станции m3, радионаблюдения с индивидуальными адресами Ak, а также диспетчерский пункт, который соединяют каналом связи с одной базовой станцией - центральной (j=1), для зондирования излучают радиосигналы адреса, управляющий и прямой измерительный, измерительные сигналы дальности формируют не менее чем на двух базовых станциях, и передают по радиоканалу в центральную базовую станцию, а затем по каналу связи в диспетчерский пункт, где вычисляют координаты соответствующих объектов. Перед началом телемониторинга задают рабочую зону, устанавливают базовые станции, диспетчерский пункт и мониторы исходя из соответствующих факторов риска, выбирают тип датчиков состояния подвижного объекта и окружающей среды, устанавливают их на подвижные объекты и подключают к соответствующим мониторам, вводят в мониторы индивидуальные предельно допустимые параметры состояния подвижного объекта и окружающей среды, внешними средствами определяют координаты одной базовой станции, а также координаты или азимут другой базовой станции на местности, в ходе телемониторинга при изменении количества и положения базовых станций поочередно выбирают и по команде с диспетчерского пункта в центральную базовую станцию зондируют базовые станции, координаты базовых станций отображают в диспетчерском пункте, периодически принимают в мониторы сигналы от датчиков состояния подвижного объекта и окружающей среды, запоминают их показания в виде блока телеметрической информации и сравнивают с предельно допустимыми, при превышении или при поступлении соответствующего управляющего сигнала включают сигнал нештатной ситуации, поочередно выбирают и по команде с диспетчерского пункта в центральную базовую станцию зондируют мониторы. Координаты мониторов отображают в диспетчерском пункте. По окончании зондирования передают блок телеметрической информации выбранного монитора через центральную базовую станцию в диспетчерский пункт, где его принимают, оценивают состояние выбранного подвижного объекта, отображают состояние подвижного объекта, при возникновении нештатной ситуации увеличивают частоту выбора соответствующего монитора, а также принимают меры для помощи подвижному объекту.Closest to the claimed is the "Method of integrated telemonitoring of moving objects" [3], which is chosen as the prototype. It consists in setting the working area for all moving objects, installing monitors and at least three base stations m3, radio surveillance with individual Ak addresses, as well as a control center, which is connected by a communication channel to one base station - the central (j = 1), for sensing, they emit radio address signals, control and direct measuring, range measuring signals are generated at least at two base stations, and transmitted over the air to the central base station, and then through the communication channel to the dispatcher sky point where the coordinates of the corresponding objects are calculated. Before starting telemonitoring, a working area is set, base stations, a control room and monitors are installed based on the relevant risk factors, they select the type of sensors for the condition of the moving object and the environment, they are installed on moving objects and connected to the respective monitors, individual maximum permissible state parameters are entered into the monitors mobile object and the environment, by external means determine the coordinates of one base station, as well as the coordinates or azimuth of another base station on the ground, during telemonitoring, when the number and position of base stations change, the base stations are selected and, upon command from the control center to the central base station, base stations are probed, the coordinates of the base stations are displayed in the control center, signals from sensors of the state of the moving object and the environment are periodically received in monitors , memorize their readings in the form of a telemetric information block and compare with the maximum permissible ones, in case of exceeding or upon receipt of the corresponding manager include signal abnormality signal, and alternately selected by a command from the central control station in the base station monitors probed. The coordinates of the monitors are displayed in the control room. At the end of the sensing, the telemetry information block of the selected monitor is transmitted through the central base station to the control center, where it is received, the state of the selected moving object is evaluated, the status of the moving object is displayed, if an emergency occurs, the frequency of the selection of the corresponding monitor is increased, and measures are also taken to help the mobile object .
Зондирование выбранного объекта - базовой станции или монитора проводят с центральной базовой станции, при этом последовательно излучают радиосигналы адреса выбранного объекта Ak, управляющий и прямой измерительный с одинаковым для всех объектов параметром Q в выбранном объекте, у которого поступивший адрес Ak совпал с собственным адресом. Затем дешифрируют управляющий сигнал и используют для задания режима работы выбранного объекта, принимают прямой, формируют и излучают ответный измерительный радиосигнал с параметром F, отличным от параметра Q радиосигнала, излученного с центральной базовой станции. В каждой невыбранной базовой станции принимают прямой и ответный измерительные радиосигналы, обрабатывают, формируют измерительный сигнал дальности между ней и выбранным объектом.The sounding of the selected object — the base station or monitor — is carried out from the central base station; in this case, the radio signals of the address of the selected object Ak are emitted, controlling and direct measuring with the same parameter Q for all objects in the selected object, for which the received address Ak coincides with its own address. Then, the control signal is decoded and used to set the operating mode of the selected object, a direct signal is received, a response measuring radio signal with a parameter F different from the parameter Q of the radio signal emitted from the central base station is generated and emitted. In each unselected base station, a direct and response measuring radio signals are received, processed, a measuring distance signal is generated between it and the selected object.
Однако способу присущи недостатки:However, the method has inherent disadvantages:
рабочая зона телемониторинга ограничена в самом начале работы зоной прямой видимости с наземных базовых станций, подвижных объектов и диспетчерского пункта на вызываемые абоненты и сокращается при наличии углов закрытия на трассе распространения радиоволн. Учитывая то, что если эти объекты подвижные, то в процессе работы они могут выйти за пределы этой зоны, и тогда будут недоступны для обслуживания с диспетчерского пункта;the telemonitoring working area is limited at the very beginning of the work with the line of sight from ground-based base stations, mobile objects and a control center to called subscribers and is reduced when there are closing angles on the propagation path of radio waves. Considering that if these objects are mobile, then in the process they can go beyond this zone, and then they will be unavailable for service from the control center;
при передаче обработанных измерительных сигналов от невыбранных базовых станций в центральную может возникнуть конфликт из-за одновременной передачи информации от нескольких базовых станций;when transmitting processed measurement signals from unselected base stations to the central one, a conflict may arise due to the simultaneous transmission of information from several base stations;
необходимо постоянное вычисление азимута и дальности базовых станций от диспетчерского пункта, однако погрешность измерения этих величин великаit is necessary to constantly calculate the azimuth and the distance of the base stations from the control center, however, the measurement error of these values is large
из-за влияния отражений оцениваемых радиосигналов от местных предметов и вероятностного характера задержки информации при ретрансляции сообщений;due to the influence of reflections of the estimated radio signals from local objects and the probabilistic nature of the information delay when relaying messages;
при выходе из строя оборудования центральной базовой станции телемониторинг не обеспечивается;in case of failure of the equipment of the central base station, telemonitoring is not provided;
отсутствует обмен данными между подвижными объектами по принципу «каждый с каждым» и режим передачи голосовых сообщений;there is no data exchange between mobile objects on the principle of "each with each" and the mode of transmitting voice messages;
низкая надежность и помехозащищенность радиосвязи при реализации функций телемониторинга из-за передачи всей собранной с подвижного объекта информации в диспетчерский пункт через центральную базовую станцию по одному радиоканалу на одной частоте.low reliability and noise immunity of radio communications during the implementation of telemonitoring functions due to the transfer of all information collected from a moving object to a control center via a central base station via one radio channel on one frequency.
Решаемая задача - совершенствование известного способа телемониторинга.The problem to be solved is the improvement of the known method of telemonitoring.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей в части упрощения алгоритмов работы и проводимых мероприятий, повышения надежности и помехозащищенности связи при реализации функций телемониторинга.The technical result consists in expanding the functionality in terms of simplifying the operation algorithms and events, increasing the reliability and noise immunity of the communication when implementing telemonitoring functions.
Под упрощением алгоритмов работы и проводимых мероприятий понимается сведение процедур телемониторинга к выполнению известных операций с помощью типового (серийного) оборудования, уменьшение числа базовых станций, отсутствие необходимости определения дальности и азимута до базовых станций, возможность реализации диспетчерского пункта на подвижном шасси и обеспечения обмена данными между подвижными объектами по принципу «каждый с каждым», в том числе при передаче формализованных голосовых сообщений.The simplification of the operating algorithms and measures taken means the reduction of telemonitoring procedures to performing known operations using standard (serial) equipment, reducing the number of base stations, no need to determine the distance and azimuth to base stations, the possibility of implementing a control center on a mobile chassis and ensuring data exchange between moving objects on the principle of "each with each", including the transmission of formalized voice messages.
Под повышением надежности и помехозащищенности связи понимается резервирование радиоканалов съема данных с мониторов подвижных объектов на разных частотах и в различные интервалы времени за счет использования двух базовых станций и передачи этих данных на диспетчерский пункт по двум параллельным каналам на разных частотах, приема и выделения наиболее достоверного сообщения для его отображения и анализа.Improving the reliability and noise immunity of a communication refers to the reservation of radio channels for data collection from monitors of moving objects at different frequencies and at different time intervals by using two base stations and transmitting this data to a control center via two parallel channels at different frequencies, receiving and highlighting the most reliable message for its display and analysis.
Технический результат достигается тем, что в способе комплексного телемониторинга подвижных объектов, заключающемся в том, что на все подвижные объекты устанавливают мониторы и подготавливают две базовые станции радионаблюдения с индивидуальными адресами, а также диспетчерский пункт, который соединяют каналом связи с одной базовой станцией, формируют сигналы на двух базовых станциях и передают по радиоканалу в диспетчерский пункт, перед началом телемониторинга устанавливают базовые станции, диспетчерский пункт и мониторы исходя из соответствующих факторов риска, выбирают тип датчиков состояния подвижного объекта и окружающей среды, устанавливают их на подвижные объекты и подключают к соответствующим мониторам, вводят в мониторы индивидуальные предельно допустимые параметры состояния подвижного объекта и окружающей среды, внешними средствами определяют координаты двух базовых станций на местности, в ходе телемониторинга при изменении количества и положения базовых станций координаты базовых станций отображают в диспетчерском пункте, периодически принимают в мониторы сигналы от датчиков состояния подвижного объекта и окружающей среды, запоминают их показания в виде сообщения (блока телеметрической информации) и сравнивают с предельно допустимыми, при превышении или при поступлении соответствующего управляющего сигнала с диспетчерского пункта включают сигнал нештатной ситуации, поочередно выбирают мониторы и отображают их координаты в диспетчерском пункте, блок телеметрической информации выбранного монитора передают через базовую станцию в диспетчерский пункт, где его принимают, оценивают состояние выбранного подвижного объекта, отображают состояние подвижного объекта, при возникновении нештатной ситуации увеличивают частоту опроса соответствующего монитора, а также принимают меры для помощи подвижному объекту, обе базовые станции устанавливают на летательные несущие платформы и перед началом телемониторинга их поднимают в воздух, в диспетчерском пункте, на мониторах подвижных объектов и базовых станциях после включения оборудования осуществляют взаимную синхронизацию мониторов всех объектов, участвующих в телемониторинге, обеспечивают единую адресацию, известную всем участникам телемониторинга, и устанавливают на них приемники сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, данные которых используют для определения местоположения объектов и формирования на них шкалы единого точного времени, определяют для каждого подвижного объекта конкретный монитор, при расширении рабочей зоны увеличивают высоту подъема летательных несущих платформ, с помощью шкалы единого точного времени на базовых станциях формируют на разных частотах маркеры в разнесенные интервалы времени и выделяют слоты для приема/передачи данных с каждого (на каждый) монитор подвижного объекта, по маркеру на мониторе подвижного объекта определяют время передачи данных на соответствующую базовую станцию (соседний монитор) или приема сообщений с нее (соседнего монитора), местоположение диспетчерского пункта, базовых станций, вызываемого подвижного объекта, в диспетчерском пункте по принятым с подвижного объекта сообщениям о его местоположении и параметрам движения отображают его местонахождение на карте местности, строят экстраполированную траекторию движения, оценивают возможность попадания выбранного подвижного объекта в опасный район, выдают через базовые станции рекомендации по преодолению нештатной ситуации, диспетчерский пункт соединяют каналом связи со второй базовой станцией, поочередно или в связи с обострившейся ситуацией с диспетчерского пункта выбирают подвижный объект и в заданный интервал времени через базовые станции организуют обмен данными с соответствующим монитором выбранного подвижного объекта, обеспечивают обмен данными между подвижными объектами как по принципу «каждый с каждым», так и через базовые станции, контролируют достоверность этого обмена на базовых станциях, а результаты контроля передают на диспетчерский пункт, для двунаправленной трансляции кодограмм по цепи «базовые станции - диспетчерский пункт» используют две частоты, для каждой базовой станции своя, а для разделения направлений обмена информацией по цепи «базовые станции - диспетчерский пункт» - временной доступ в радиосеть, формализуют фразы, необходимые подвижным объектам для работы, переводят их в цифровые сообщения, записывают в память вычислительных средств мониторов и диспетчерского пункта, при необходимости нужное сообщение выводят из памяти вычислительных средств мониторов или диспетчерского пункта и с признаком выбранного подвижного объекта после преобразования в радиосигнал на двух частотах излучают в эфир, в базовых станциях после оценки правильности приема сообщений осуществляют преобразования формата данных, принятого на диспетчерском пункте, в формат данных, необходимый для организации радиосети «базовые станции - подвижные объекты» или выполнение обратной процедуры, формирование двух соответствующих радиосигналов и излучение в эфир, при приеме радиосигналов на мониторе или диспетчерском пункте и преобразовании их в видеосигналы выбирают из двух принятых сообщений наиболее достоверное, дешифрируют его и при совпадении принятого адреса с адресом ПО выводят информацию на соответствующий экран для визуального съема или - при посылке формализованного речевого сообщения - для звукового воспроизведения.The technical result is achieved by the fact that in the method of complex telemonitoring of moving objects, which consists in installing monitors on all moving objects and preparing two base monitoring stations with individual addresses, as well as a control center that connects a communication channel to one base station, generates signals at two base stations and broadcast over the air to a control room; before starting telemonitoring, base stations, a control room and monitors are installed based on relevant risk factors, select the type of sensors for the state of the moving object and the environment, install them on moving objects and connect to the respective monitors, enter the individual maximum permissible parameters of the state of the moving object and the environment into the monitors, determine the coordinates of two base stations on the ground using external means, during telemonitoring, when the number and position of base stations change, the coordinates of the base stations are displayed in the control room, periodically receive monitors the signals from the sensors of the state of the moving object and the environment, memorize their readings in the form of a message (telemetry information block) and compare with the maximum permissible ones; when the control signal is exceeded or when an appropriate control signal is received, the emergency signal is turned on, the monitors are alternately selected and displayed the coordinates in the control room, the telemetry information block of the selected monitor is transmitted through the base station to the control room where it is received, evaluate The status of the selected moving object is displayed, the status of the moving object is displayed, in case of an emergency, the polling frequency of the corresponding monitor is increased, and measures are taken to help the moving object, both base stations are installed on aircraft carrier platforms and before telemonitoring they are lifted into the air at the control room , on monitors of moving objects and base stations, after turning on the equipment, they carry out mutual synchronization of monitors of all objects involved in those monitoring, provide a unified addressing known to all telemonitoring participants, and install receivers of signals from global navigation satellite systems on them, the data of which are used to determine the location of objects and form a single accurate time scale on them, determine a specific monitor for each moving object, while expanding the working area increase the lifting height of the flying carrier platforms, using the scale of a single exact time at the base stations form at different frequencies mark ry at spaced time intervals and allocate slots for receiving / transmitting data from each (for each) monitor of a moving object, by the marker on the monitor of a moving object determine the time of data transmission to the corresponding base station (neighboring monitor) or receiving messages from it (neighboring monitor) , the location of the dispatch center, base stations, the called mobile object, in the control center according to messages received from the mobile object about its location and motion parameters display its location on the terrain, build an extrapolated trajectory, assess the possibility of the selected moving object entering a hazardous area, issue recommendations on how to overcome an emergency situation through the base stations, connect the control center with a second base station via a communication channel, or select a mobile one from the control center one by one or in connection with an aggravated situation the object and at a given time interval through the base stations organize data exchange with the corresponding monitor of the selected moving object, providing They exchange data between mobile objects both on the principle of “each with each” and through base stations, control the reliability of this exchange at base stations, and transfer the monitoring results to a control center, for bidirectional broadcasting of codograms along the chain “base stations - control room” use two frequencies, for each base station its own, and to separate the directions of information exchange along the chain "base stations - control room" - temporary access to the radio network, formalize the phrases necessary for mobile objects for work, translate them into digital messages, write to the memory of the computing tools of the monitors and the control room, if necessary, the desired message is removed from the memory of the computing tools of the monitors or the control room and with the sign of the selected moving object after being converted into a radio signal at two frequencies are broadcast, in base stations, after evaluating the correctness of receiving messages, the data format adopted at the control room is converted to the data format necessary for the authority If you receive radio signals on a monitor or control center and convert them into video signals, select the most reliable from two received messages, decrypt it and if the received addresses with the software address display information on the appropriate screen for visual removal or, when sending a formalized voice message, for sound reproduction.
Обоснование технического результата:Justification of the technical result:
- мобильность базовых станций, диспетчерского пункта и подвижных объектов с мониторами связана с назначением предлагаемого способа и априорной неопределенностью условий их функционирования (факторов риска), необходимостью организации связи с подвижными объектами, находящимися в радиотени за крупными местными предметами и в складках местности;- the mobility of base stations, a control center and mobile objects with monitors is associated with the purpose of the proposed method and the a priori uncertainty of the conditions of their functioning (risk factors), the need for communication with mobile objects located in radio shadow behind large local objects and in terrain folds;
- ввод в мониторы индивидуальных предельно допустимых параметров состояния подвижного объекта и окружающей среды при установке или через базовую станцию по радиоканалу позволяет иметь в памяти монитора показатели условий, соответствующие реальным условиям применения, с учетом типа использующихся датчиков и их динамических характеристик, а также с учетом индивидуальных свойств подвижного объекта;- entering into monitors the individual maximum permissible parameters of the state of the moving object and the environment during installation or through the base station via a radio channel allows you to have in the monitor's memory condition indicators corresponding to the actual conditions of use, taking into account the type of sensors used and their dynamic characteristics, as well as taking into account individual properties of a moving object;
- определение координат подвижных объектов, базовых станций и диспетчерского пункта обеспечивается с помощью высокоточной координатной информации с выхода соответствующих приемников глобальных навигационных спутниковых систем, например, типа ГЛОНАСС или NAVSTAR;- determination of the coordinates of moving objects, base stations and a control center is provided using high-precision coordinate information from the output of the respective receivers of global navigation satellite systems, for example, of the GLONASS or NAVSTAR type;
- периодический прием в мониторы сигналов от датчиков состояния подвижного объекта и окружающей среды и запоминание их показаний в мониторе в виде сообщения - блока телеметрической информации позволяет непрерывно с точностью до времени кадра и активно (по инициативе монитора) осуществлять как контроль параметров состояния самого объекта, так и окружающей среды, т.е. проводить комплексный мониторинг и осуществлять обмен данными с соседними подвижными объектами по принципу «каждый с каждым». Блок телеметрической информации может содержать информацию о текущих показаниях датчиков состояния подвижного объекта и окружающей среды, а также местоположения и параметры движения монитора и т.п.;- periodic reception of signals from the sensors of the state of the moving object and the environment into monitors and storing of their readings in the monitor in the form of a message - a telemetry information unit allows continuously, up to the frame time, and actively (at the initiative of the monitor) to monitor the state parameters of the object and the environment, i.e. carry out comprehensive monitoring and exchange data with neighboring mobile objects on a “one with each” basis. The telemetry information block may contain information about the current readings of the sensors of the state of the moving object and the environment, as well as the location and parameters of the motion of the monitor, etc .;
- сравнение в мониторе результатов оценки показаний датчиков состояния с предельно допустимыми величинами и включение сигнала нештатной ситуации как непосредственно, так и через базовые станции с диспетчерского пункта, придает монитору определенный "интеллект", что позволяет объекту наблюдения не тратить время и силы на наблюдение за соответствующими датчиками и измерителями, непосредственно на месте действий оценить сложившуюся ситуацию, в том числе и по параметрам состояния, неощутимым для подвижного объекта, и принять рекомендуемые диспетчерским пунктом меры;- comparison in the monitor of the results of evaluating the readings of the state sensors with the maximum permissible values and the inclusion of an emergency signal both directly and through base stations from the control room, gives the monitor a certain "intelligence", which allows the monitoring object not to waste time and effort observing the corresponding sensors and meters, immediately on the scene to assess the current situation, including the state parameters, imperceptible to a moving object, and accept recommended e control room measures;
- оценка принимаемых от подвижного объекта радиосигналов в базовой станции позволяет определить его работоспособность - отсутствие радиосигнала в заданном слоте или некоторые показания датчиков могут расцениваться в диспетчерском пункте как "нештатная ситуация" с соответствующей реакцией;- an assessment of the radio signals received from the moving object in the base station allows one to determine its operability - the absence of a radio signal in a given slot or some sensor readings can be regarded in the control room as an “emergency situation” with the corresponding reaction;
- передача блока телеметрической информации выбранного монитора, хранящегося в его памяти, через базовую станцию в диспетчерский пункт, оценка и отображение позволяют непрерывно контролировать состояние подвижных объектов и окружающей их среды в интересах службы спасения, оказания помощи подвижным объектам, предупреждения населения и т.п. В известных аналогах сигнальные сообщения от мониторов сами по себе являются свидетельствами нештатной ситуации, но не позволяют качественно оценить реальные события, случившиеся с объектом и вокруг него.- transmission of the telemetry information block of the selected monitor stored in its memory through the base station to the control center, assessment and display allow you to continuously monitor the status of moving objects and their environment in the interests of the rescue service, providing assistance to moving objects, warning the population, etc. In well-known analogs, signal messages from monitors themselves are evidence of an emergency situation, but they do not allow a qualitative assessment of real events that have happened with the object and around it.
Заявляемый способ иллюстрируется чертежами.The inventive method is illustrated by drawings.
Фиг.1 - структурная схема устройства, обеспечивающего заявляемый способ телемониторинга подвижных объектов;Figure 1 - structural diagram of a device that provides the claimed method of telemonitoring of moving objects;
фиг.2 - структурная схема монитора подвижного объекта с датчиками;figure 2 is a structural diagram of a monitor of a moving object with sensors;
фиг.3 - структурная схема базовой станции;figure 3 is a structural diagram of a base station;
фиг.4 - структурная схема диспетчерского пункта;figure 4 is a structural diagram of a control room;
фиг.5 - один из вариантов структуры кадра, предназначенного для обмена данными.5 is one of the variants of the structure of the frame intended for data exchange.
Структурные схемы включают в себя следующие элементы: 1 - рабочая зона; 2 - базовые станции; 3 - диспетчерский пункт; 4 - подвижные объекты с мониторами; 5 - датчики состояния подвижных объектов, 6 - датчики состояния среды, окружающей подвижные объекты; 7 - коммутатор датчиков состояния подвижных объектов; 8 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 9 - процессор монитора; 10 - первый передатчик монитора с антенной; 11 - первый приемник монитора с антенной; 12 - второй передатчик монитора с антенной; 13 - второй приемник монитора с антенной; 14 - сигнализатор нештатной ситуации; 15 - канал ввода данных монитора; 16 - приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем; 17 - дисплей монитора; 18 - первый передатчик базовой станции с антенной; 19 - второй передатчик базовой станции с антенной; 20 - первый приемник базовой станции с антенной; 21 - второй приемник базовой станции с антенной; 22 -клавиатура монитора; 23 - процессор базовой станции; 24 - канал ввода данных базовой станции; 25 - процессор диспетчерского пункта; 26 - первый передатчик диспетчерского пункта с антенной; 27 - второй передатчик диспетчерского пункта с антенной; 28 - первый приемник диспетчерского пункта с антенной; 29 - второй приемник диспетчерского пункта с антенной; 30 - схема сигнализации; 31 - дисплей диспетчерского пункта; 32 - клавиатура диспетчерского пункта; 33 - канал входа /выхода данных; 34 - звуковоспроизводящая схема; 35 - канал входа/выхода для подключения дополнительных рабочих мест (при необходимости); 1-й, 2-й…n-й - временные слоты (ячейки) кадра; а, б…з - временные интервалы слотов, используемые для передачи различной информации.Structural schemes include the following elements: 1 - working area; 2 - base stations; 3 - control room; 4 - moving objects with monitors; 5 - state sensors of moving objects; 6 - state sensors of the environment surrounding the moving objects; 7 - switch sensors of the state of moving objects; 8 - analog-to-digital Converter (ADC); 9 - monitor processor; 10 - the first monitor transmitter with antenna; 11 - the first monitor receiver with antenna; 12 - second monitor transmitter with antenna; 13 - second monitor receiver with antenna; 14 - emergency signaling device; 15 - monitor data input channel; 16 - receiver signals global navigation satellite systems; 17 - monitor display; 18 is a first base station transmitter with an antenna; 19 is a second base station transmitter with an antenna; 20 is a first base station receiver with an antenna; 21 is a second base station receiver with an antenna; 22 - monitor keyboard; 23 - base station processor; 24 - data input channel of the base station; 25 - control room processor; 26 - the first transmitter of a control room with an antenna; 27 - the second transmitter of the control room with an antenna; 28 - the first receiver of a control room with an antenna; 29 - the second receiver of the control room with an antenna; 30 is a signaling diagram; 31 - control room display; 32 - keyboard control room; 33 - channel input / output data; 34 is a sound reproducing circuit; 35 - input / output channel for connecting additional workplaces (if necessary); 1st, 2nd ... nth - time slots (cells) of the frame; a, b ... h - time slots used to transmit various information.
Реализация заявляемого способа сводится к следующему.The implementation of the proposed method is as follows.
Оперативно перед началом телемониторинга исходя из факторов риска, размера охватываемой территории, на которой предполагается нахождение подвижных объектов, мощности передатчиков, чувствительности приемников, длительности непрерывной работы и других факторов, устанавливают две базовые станции БС21 и БС22 на соответствующее количество летательных несущих платформ: вертолетов или самолетов. В диспетчерском пункте 3 на мониторах подвижных объектов 4 и базовых станциях 2 устанавливают приемники 16 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. После включения оборудования с помощью меток точного времени с выходов приемников 16 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, например ГЛОНАСС, осуществляют взаимную синхронизацию оборудования всех объектов, участвующих в телемониторинге, обеспечивают единую адресацию, известную всем участникам телемониторинга.Promptly before starting telemonitoring, based on the risk factors, the size of the covered area, on which it is assumed to be moving objects, transmitter power, receiver sensitivity, duration of continuous operation and other factors, two base stations BS2 1 and BS2 2 are installed on the corresponding number of flying carrier platforms: helicopters or airplanes. In the
Затем две базовые станции БС21 и БС22 на соответствующих летательных несущих платформах поднимают в воздух. Высоту подъема определяют таким образом, чтобы обеспечить через две базовые станции 2 устойчивую радиосвязь с подвижными объектами 4 на местности, превышающей размер рабочей зоны 1 с учетом препятствий и возвышенностей на пути распространения радиоволн. Если длительность телемониторинга превышает максимально возможное время пребывания в воздухе летательных несущих платформ, то на смену им подготавливают следующие две - также с базовыми станциями 2. До окончания полета первой пары летательных несущих платформ подготавливают операцию «хэндофф» (handoffs) [4]. На диспетчерский пункт 3 возлагают обязанность управлять передачами сигналов связи в пределах рабочей зоны 1, определяющей местонахождение подвижных объектов. Передача и прием данных диспетчерским пунктом 3 и базовой станцией 2 дежурной летательной несущей платформы, как правило, не должны осуществляться до тех пор, пока не закончится заданное время полета основной платформы на необходимой (для обеспечения устойчивой связи) высоте и меняющая его платформа не выйдет на маршрут, новая базовая станция 2 не установит связь со всеми подвижными объектами, что должно быть подтверждено с нее специальной квитанцией, и вычислительные средства диспетчерского пункта 3 не определят качество всех каналов, например, по требуемым уровням отношения сигнал/шум. Соответствующие квитанции и знаки, характеризующие выполнение указанных операций, отображаются на экране дисплея 31 рабочего места диспетчерского пункта.Then the two base stations BS2 1 and BS2 2 on the corresponding aircraft carrier platforms are lifted into the air. The height of the rise is determined in such a way as to ensure stable radio communication with mobile objects 4 through two base stations 2 in an area exceeding the size of the working area 1, taking into account obstacles and elevations in the path of propagation of radio waves. If the duration of the telemonitoring exceeds the maximum possible time in the air of the flying carrier platforms, then the next two are prepared to replace them - also with base stations 2. Before the end of the flight of the first pair of aircraft carrier platforms, the operation “handoff” is prepared [4].
После того как выполнены эти операции, диспетчерский пункт 3 инициирует процедуру handoffs и устанавливает новую линию связи с новой базовой станцией 2, отключая старую. Обе базовые станции 2 должны продолжать обеспечивать обмен данными с подвижными объектами до тех пор, пока не появится индикация, подтверждающая успешное установление нового соединения. Если диспетчерский пункт 3 принимает решение, что параметры системы приемлемы для обеспечения связи, то новое подключение считается успешным. Любую последующую связь «земля-воздух-земля» осуществляют по новой виртуальной цепи (VC), а старую VC временно используют только для приема, практически до посадки летательной несущей платформы. И такие операции продолжают до окончания работ. Маршрут барражирования платформы выбирают из условия обеспечения устойчивой радиосвязи во время полета со всеми мониторами подвижных объектов 4 в рабочей зоне, например по кругу.After these operations are completed,
В диспетчерском пункте 3 на мониторах подвижных объектов 4 и базовых станциях 2 используют выходную информацию приемников 16 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем для определения местоположения объектов и формирования шкалы единого точного времени и слотов (временных интервалов), в каждом из которых обеспечивается передача и прием данных для каждого абонента, участвующего в телемониторинге.In the
Диспетчерский пункт 3 обеспечивает обмен пакетами данных через бортовую базовую станцию 2 с мониторами наземных подвижных объектов 4 следующим образом:The
- с помощью шкалы единого точного времени на базовых станциях 2 формируют на разных частотах маркеры в разнесенные интервалы времени и выделяют слоты для приема/передачи данных с каждого (на каждый) монитора подвижного объекта 4;- using a single accurate time scale at base stations 2 form markers at different frequencies at spaced time intervals and allocate slots for receiving / transmitting data from each (for each) monitor of a moving object 4;
- по маркеру, передаваемому в первом слоте, на мониторе подвижного объекта 4 определяют время передачи данных на соответствующую базовую станцию 2 (соседний монитор) или приема сообщений с нее (соседнего монитора), местоположение диспетчерского пункта 3, базовых станций 2, монитора вызываемого подвижного объекта 4;- the marker transmitted in the first slot on the monitor of the moving object 4 determines the time of data transmission to the corresponding base station 2 (neighboring monitor) or receiving messages from it (neighboring monitor), the location of the
- для обеспечения заданного уровня надежности связи в зоне ответственности каждой БС 2 из общего списка частот ДП 3 назначают для каждой БС одну из набора активных частот связи, оптимальную по условиям распространения радиоволн и электромагнитной совместимости;- to ensure a given level of reliability of communication in the area of responsibility of each BS 2 from the general list of frequencies of
- ДП 3 доводит назначенный набор частот вместе с интервалом времени его активизации в рабочей зоне до каждой из двух рабочих и дежурных БС 2 через радиоканалы связи;-
- время использования каждого частотного канала разбивают на временные кадры, а каждый кадр делится на n временных слотов. Длительность кадра определяется допустимой скоростью передачи данных в заданном радиоканале связи при требуемой достоверности и максимальным числом ПО, равным (n-m), где m - число слотов, отведенных для обмена данными между базовым станциями 2 и мониторами ПО 4 в режиме широковещания. При возрастании объема снимаемой с ПО 4 информации, например, при передаче изображения по командам с ДП 3 обмен данными в направлениях БС21-ДП, БС22-ДП организуют практически в реальном масштабе времени.- the usage time of each frequency channel is divided into time frames, and each frame is divided into n time slots. The frame duration is determined by the permissible data rate in a given radio channel with the required reliability and the maximum number of software equal to (nm), where m is the number of slots allocated for data exchange between base stations 2 and software monitors 4 in broadcast mode. With an increase in the amount of information removed from software 4, for example, when transmitting an image by commands with
Для исключения коллизий при обмене данными между двумя мониторами подвижных объектов 4 непосредственно предусмотрена следующая процедура: передачу данных на монитор адресуемого подвижного объекта 4 через БС 2 осуществляют только в следующем кадре после получения соответствующего запроса связи и в том случае, если отсутствовал обмен данными между этими абонентами в предыдущем кадре.To avoid collisions during data exchange between two monitors of moving objects 4, the following procedure is directly provided: data is transmitted to the monitor of the addressed moving object 4 through BS 2 only in the next frame after receiving the corresponding communication request and if there was no data exchange between these subscribers in the previous frame.
В процессе обмена данными пакетное сообщение от монитора ПО 4 для диспетчерского пункта 3, содержащее адрес получателя и адрес отправителя, информацию с датчиков о местоположении ПО и другие упаковывают в процессоре 9 подвижного объекта в пакет, предназначенный для передачи по радиоканалу, затем передают по радиоканалу через БС 2 на ДП 3, на котором зарегистрированы все мониторы ПО 4 в рабочей зоне 1. На ДП 3 принятое сообщение обрабатывают, при необходимости отображают и выносят решения, требующие от ПО проведения срочных действий.In the process of exchanging data, a packet message from the software monitor 4 for the
В обратном направлении пакетное сообщение от диспетчерского пункта 3, содержащее адрес получателя - (идентификатор монитора ПО 4), а также адрес отправителя (ДП) и соответствующую команду управления, упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по радиоканалу, и затем передают по радиоканалу через БС 2 к монитору адресата. С монитора сообщение визуально (с экрана) или в речевой форме, например, сформированной в вокодере, с помощью звукопроводящей схемы 34 доводится до подвижного объекта.In the opposite direction, a packet message from the
В случае возникновения неисправности интерфейса между одной из БС 2 и ПО 4, вторая БС 2 передает широковещательно в маркере для всех зарегистрированных на ней ПО 4 команду на смену частоты связи с кодом причины «неисправность». Затем прекращается обмен пакетными данными через радиоканалы между БС 2 с неисправным интерфейсом, зарегистрированными на ней подвижными объектами, и диспетчерским пунктом, до момента устранения неисправности. Отключение неисправной БС 2 не снижает качество обслуживания ПО 4, поскольку каждая из БС 2 рассчитана на обслуживание всех ПО 4 в рабочей зоне. При работе одной БС 2 процедура обмена данными по цепи «БС-ПО» аналогична используемой при работе с соответствующей базовой станцией планшетного компьютера типа «iPad-3g» [5], например стандарта WiFi (беспроводной широкополосный доступ, который основан на стандарте IEEE 802.11).In the event of a malfunction of the interface between one of BS 2 and software 4, the second BS 2 broadcasts in the marker for all software 4 registered on it a command to change the communication frequency with the cause code “malfunction”. Then, the exchange of packet data via radio channels between BS 2 with a faulty interface, mobile objects registered on it, and a control center stops until the fault is eliminated. Disabling a faulty BS 2 does not reduce the quality of service for Software 4, since each of BS 2 is designed to service all software 4 in the work area. When one BS 2 is operating, the data exchange procedure along the BS-PO circuit is similar to that used when working with the corresponding base station of an iPad-3G tablet computer [5], for example, the WiFi standard (wireless broadband access, which is based on the IEEE 802.11 standard) .
В диспетчерском пункте 3 по принятым с монитора подвижного объекта 4 сообщениям о его местоположении и параметрам движения отображают его местонахождение на карте местности, строят экстраполированную траекторию движения, оценивают возможность попадания выбранного подвижного объекта опасный район, выдают конкретному ПО через базовые станции 2 необходимые рекомендации по преодолению нештатной ситуации.In the
Для повышения надежности связи и помехозащищенности диспетчерский пункт 3 соединяют со второй базовой станцией 2 радиоканалом, работающим на частоте, отличной от частоты радиоканала связи диспетчерского пункта 3 с первой базовой станцией 2. Учитывая, что обе базовые станции 2 осуществляют опрос мониторов ПО 4 (состояния их датчиков) на разных частотах, базовые станции 2 имеют свои радиоканалы с диспетчерским пунктом 3 также на разных несущих частотах, то очевидно, что организуются два параллельных радиоканала, транслирующих одинаковую информацию.To increase the reliability of communication and noise immunity, the
Поочередно в относительно спокойной обстановке или в связи с обострившейся ситуацией с диспетчерского пункта 3, например с достижением измеренных датчиком значений предельных величин, выбирают соответствующий подвижный объект 4 или группу объектов и через базовые станции 2 параллельно в заданные интервалы времени увеличивают частоту обмена данными с соответствующим монитором выбранного подвижного объекта 4. Для повышения оперативности обмен данными в заданные интервалы времени между подвижными объектами 4 обеспечивают по принципу «каждый с каждым». Процесс этого обмена контролируют на базовых станциях 2, а результаты контроля передают на диспетчерский пункт 3. Если из-за рельефа местности невозможно организовать обмен данными между подвижными объектами, то эту процедуру осуществляют через поднятые над землей на соответствующую высоту две базовые станции 2 на летательных несущих платформах.Alternately in a relatively calm situation or in connection with an aggravated situation from the
Индивидуальные адреса всех абонентов телемониторинга могут быть заложены в память процессоров 9, 23, 25 при их изготовлении или вводиться с диспетчерского пункта 3 через радиоканалы связи и две базовые станции 2 в мониторы подвижных объектов 4. Перед началом телемониторинга определяют для каждого подвижного объекта конкретный монитор, все ПО 4 с помощью сигналов приемников 16 глобальных навигационных спутниковых систем, являющихся одним из датчиков ПО 4, определяют свои координаты, устанавливают единое системное время путем приема маркеров с первой и второй базовых станций 2, осуществляют взаимную синхронизацию и подготовку к обмену данными. Число слотов - интервалов времени, отведенных для обмена данными, выбирается на два больше, чем число подвижных объектов, чтобы исключить влияние радиосигналов маркеров, которые передаются с одной из БС 2 в первом слоте, на процесс обмена данными второй базовой станции 2 с подвижными объектами 4. То же для первой базовой станции. Этим и разносом по частоте и по времени радиоканалов связи обеспечивают исключение коллизий при одновременной работе двух БС 2. Обмен сообщениями между базовыми станциями 2 через диспетчерский пункт 3 позволяет осуществить телемониторинг ПО 4 за счет создания обходных путей отказавшего оборудования. С помощью процессора 23 БС обеспечивают также контроль работоспособности оборудования базовой станции и всех мониторов ПО 4, а также передачу данных о них в диспетчерский пункт 3.The individual addresses of all telemonitoring subscribers can be stored in the memory of
Оперативно перед началом телемониторинга диспетчерский пункт 3 соединяют радиоканалами связи с двумя равноправными базовыми станциями 2. Равноправность базовых станций 2 заключается в том, что в них в памяти их процессоров 23 сосредотачивают одинаковую информацию о подвижных объектах, которая при потере в одной из них может быть обновлена с базы данных другой через радиоканалы связи и диспетчерский пункт 3. Благодаря постоянному обмену данными между базовыми станциями 2, в памяти их процессоров 23 хранят одинаковую информацию о всех параметрах подвижных объектов 4, что необходимо для повышения надежности оборудования.Promptly, before the start of telemonitoring, the
Оперативно перед началом телемониторинга на все подвижные объекты 4 устанавливают мониторы. Исходя из соответствующих факторов риска выбирают тип датчиков 5, 6 состояния подвижного объекта и окружающей среды, устанавливают их на подвижные объекты 4 и подключают к соответствующим мониторам. Если объектами наблюдения являются люди, то в качестве датчиков 5 состояния могут выступать датчики температуры, пульса и других наиболее важных физиологических параметров человека. Датчики 6 состояния окружающей среды используют для оценки обстановки, окружающей подвижный объект. В качестве них могут использоваться датчики тех физических величин, которые наиболее важны в условиях данной рабочей зоны, например датчики температуры (при пожарах), датчики уровня радиации (при авариях на ядерных установках), газоанализаторы (при аномальных ситуациях на химических предприятиях) и т.п.Quickly, before the start of telemonitoring, monitors are installed on all moving objects 4. Based on the relevant risk factors, the type of
Рассмотрим более подробно процесс обмена данными между диспетчерским пунктом 3 и выбранным объектом (базовой станцией 2 или монитором подвижного объекта 4). Для повышения помехозащищенности применяют методы частотного и временного доступа к среде распространения радиосигналов. Каждому направлению обмена данными: ПО - БС21, ПО - БС22, БС21 - ДП, БС22 - ДП выделяют разные рабочие частоты, а для обмена данными - каждому монитору ПО 4 персональный временной интервал. С диспетчерского пункта 3 в обе базовые станции 2 (фиг.1) поступает команда запроса данных о выбранном объекте. В базовых станциях 2, если данные запрашиваются не о них, формируют кадр запроса данных (фиг.5). Первый слот кадра - маркер - несет информацию о точном системном времени (фиг.5, а), рабочей частоте на следующий кадр (фиг.5, б), широковещательную информацию для всех ПО (фиг.5, в), темп съема данных с датчиков (фиг.5, г), тип датчика (фиг.5, д). Команду преобразуют в сообщение с соответствующей подвижному объекту адресной частью и в заданный интервал времени, также соответствующий выбранному подвижному объекту, последовательно излучают радиосигналы адреса выбранного объекта и данные запроса. При формировании сообщений используют известные методы помехоустойчивого кодирования [4]. Слот для обмена данными разбивают на несколько временных интервалов: для передачи на БС - (фиг.5, ж), для приема на мониторе - (фиг.5, з), для защиты от наложения передаваемых на принимаемые сообщения - (фиг.5, е). Длительность кадра определяется числом обслуживаемых ПО, технической скоростью передачи данных и максимальным числом символов, отводимых для передачи местоположения ПО и показаний его датчиков. Например, при наличии 100 ПО, 40 разрядов, отводимых для передачи широты и долготы ПО, 20 разрядов, отводимых для передачи типа датчика и его показаний, скорости передачи 31,5 кбит/с, характерной для режима VDL-2 в системе управления воздушным движением [4], время кадра с учетом двойной избыточности за счет кодирования и без учета защитных интервалов составит около 0,8 с. В этом случае объем изменяемого информационного пространства, используемого для телемониторинга ПО, можно оценить как 220. Величина защитных интервалов (фиг.5, е) по длительности выбирается большей, чем время прохождения радиосигналом до наиболее удаленного ПО и обратно с учетом времени задержки в ПО и времени на прослушивание несущей радиосообщения в эфире на базовых станциях. В базовых станциях 2 на основании известного собственного местоположения и всех ПО оценивается уровень мощности запросных радиосигналов на ПО: чем ближе ПО к БС, тем меньше уровень передаваемого радиосигнала (адаптация по мощности).Let us consider in more detail the process of data exchange between the
Во всех мониторах подвижных объектов 4 принимают сообщения в выделенных им слотах и дешифрируют адресный сигнал. При совпадении поступившего кода адреса с собственным адресом он включается в работу. Выбранный объект принимает запросное сообщение, которое определяет режим его работы. При этом монитор выбранного подвижного объекта 4 с помощью процессора 9 монитора подвижного объекта переходит в режим излучения на двух частотах (для каждой из двух БС) кодированного сообщения о своем местоположении и информации с запрашиваемого датчика в строго отведенном для него слоте. В базовых станциях 2 эти радиосигналы принимают, обрабатывают с оценкой их достоверности и по параллельным каналам связи с привязкой к времени приема сообщения передают на диспетчерский пункт 3, где после соответствующей обработки отображают отметки от ПО с привязкой к электронной карте местности и выводят данные с датчика. В случае превышения предельных параметров у ПО 4, на ДП 3 включают сигнализацию (схема 30), например визуальную на дисплее или звуковую, и через базовые станции 2 передают на соответствующий ПО 4 предупреждение о нештатной ситуации или перечень необходимых мероприятий. Темп обмена данными задает диспетчерский пункт 3 и он может меняться в зависимости от состояния ПО 4. На диспетчерском пункте 3 по сообщениям о местоположении с двух базовых станций 2 обеспечивают их непрерывное сопровождение, контроль работоспособности и топливного ресурса летательных несущих платформ. При выходе из строя одной БС 2 телемониторинг ПО 4 осуществляют с помощью второй базовой станции. При снижении уровня топлива на летательных несущих платформах через соответствующую БС 2 информируют диспетчерский пункт о необходимости подъема в воздух следующей платформы. Базовые станции работают в автоматическом режиме. При необходимости и наличии на борту летательной несущей платформы оператора обеспечивают подключение к процессору клавиатуры и дисплея по стандартной схеме.In all monitors of movable objects 4 receive messages in the slots allocated to them and decode the address signal. If the received address code matches its own address, it is included in the work. The selected object receives a request message that determines its operation mode. In this case, the monitor of the selected movable object 4, using the
В мониторы подвижных объектов вводят индивидуальные предельно допустимые параметры состояния подвижного объекта и окружающей среды. Если подвижными объектами являются люди, то для каждого из них существуют разные предельно допустимые параметры собственного состояния и состояния окружающей среды, с учетом опыта, физиологических особенностей организма, важности решаемой задачи (в особо важных случаях задача должна быть решена вне зависимости от условий). Сигналы с датчиков 5 и 6 снимают и передают с монитора подвижного объекта 4 в эфир дискретно во времени, например, с интервалом 5, 10, 20 секунд и т.д. или в соответствии с запросом с ДП 3, в зависимости от важности параметра для ПО или окружающей среды. Периодически принимают в мониторы подвижных объектов сигналы от датчиков состояния подвижного объекта 5 и окружающей среды 6, запоминают их показания в мониторе и сравнивают с предельно допустимыми, при превышении включают на мониторе автономно сигнализатор нештатной ситуации 14. Такая сигнализация может срабатывать при превышении параметрами собственного состояния подвижного объекта 4 или внешних условий предельно допустимых уровней, введенных перед началом работ, и позволяет объекту наблюдения (человеку) получить звуковое, световое и т.п. предупреждение о возникновении опасной ситуации, в том числе и в случаях, когда опасность неощутима для него, например, в случае радиационного облучения. Сигнализация о нештатной ситуации подвижного объекта 4 может включаться и принудительно по управляющему сигналу, поступившему с диспетчерского пункта 3 через базовые станции 2. Это позволяет организовать канал управления с диспетчерского пункта 3 через базовые станции 2 к выбранному подвижному объекту 4. Мониторы могут быть выполнены по принципу носимого планшетного компьютера типа «iPad» [5], объединяющего в своем составе процессор, монитор, клавиатуру, средства радиосвязи с базовой станцией, сигнализации и формирования звуковых сигналов, аккумулятор.Individual maximum permissible state parameters of the moving object and the environment are introduced into the monitors of moving objects. If people are moving objects, then for each of them there are different maximum permissible parameters of their own state and the state of the environment, taking into account experience, physiological characteristics of the body, the importance of the problem being solved (in especially important cases, the problem must be solved regardless of the conditions). The signals from the
Рассмотрим возможности технической реализации заявляемого способа на типовом (серийном) оборудовании.Consider the possibility of technical implementation of the proposed method on a standard (serial) equipment.
Подвижные объекты 4 приступают к работе в рабочей зоне 1. Процессор 9 монитора подвижного объекта периодически и поочередно через коммутатор 7 подключает датчики 5 и 6 к аналого-цифровому преобразователю 8, считывает их показания и запоминает в виде сообщения - блока телеметрической информации. Схема монитора подвижного объекта 4 с датчиками приведена на фиг.2.Moving objects 4 start working in the working area 1. The
Датчики 5 состояния подвижного объекта предназначены для преобразования параметров состояния абонента в электрические сигналы. В качестве датчиков могут выступать термоэлектрические преобразователи (терморезисторы, термотранзисторы), приемники биоэлектрических сигналов и т.п., снабженные соответствующими усилительными и согласующими устройствами, а также соединительными проводами.The
Датчики 6 состояния среды, окружающей ПО 4, предназначены для преобразования соответствующих параметров в электрические сигналы. В зависимости от задач мониторинга выбор параметров зависит от факторов риска рабочей зоны 1. Для измерения этих параметров состояния окружающей среды в качестве датчиков могут выступать термоэлектрические преобразователи (терморезисторы, термотранзисторы), фотоэлектрические преобразователи (фоторезисторы, фототранзисторы), газоанализаторы, дозиметры и т.п., снабженные соответствующими усилительными и согласующими устройствами, а также соединительными проводами.
Коммутатор 7 датчиков предназначен для последовательного опроса датчиков 5 и 6. Коммутатор имеет сигнальные входы по числу датчиков 5 и 6 и адресные входы от процессора 9 монитора подвижного объекта, по которым происходит выбор опрашиваемого датчика. Выход коммутатора датчиков 7 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 8.The
Аналого-цифровой преобразователь 8 предназначен для преобразования сигналов с выходов датчиков 5 и 6 в цифровую форму и может быть реализован в виде соответствующего АЦП на серийной интегральной микросхеме.An analog-to-
Процессор 9 монитора подвижного объекта предназначен для обработки и хранения предельно допустимых параметров состояния подвижного объекта и окружающей среды, проведения операций: последовательного опроса датчиков 5 и 6, сравнения их показаний с предельно допустимыми, выработки сигнала нештатной ситуации, дешифрации адреса и содержания запросного сообщения, кодирования/де-кодирования данных, управления работой приемопередающей части монитора, формирования временных интервалов передачи/приема сообщений кадра, контроля работоспособности монитора и выработки соответствующей квитанции «по событию» (при появлении неисправности). Процессор 9 может быть выполнен в виде носимого планшетного компьютера типа «iPad» с соответствующим программным обеспечением. Все блоки, подключаются к процессору через порты ввода-вывода, которые представляют собой адресуемые регистры, управляемые процессором 9 с помощью стандартных процедур.The
Передатчики 10 и 12 монитора подвижного объекта с антеннами предназначены для передачи радиосигналов с частотами несущих f1 и f2 от монитора подвижного объекта на базовые станции БС21 и БС22. В качестве передатчика может использоваться, например, передатчик частотно-модулированных сигналов.The
Приемники 11 и 13 монитора подвижного объекта с антеннами предназначены для приема радиосигналов с частотами несущих f1 и f2 от соответствующих базовых станций БС21 и БС22. В качестве приемников может использоваться, например, приемник частотно-модулированных сигналов. Антенна у приемников может быть общая.The
Сигнализатор нештатной ситуации 14 предназначен для выработки звукового сигнала автономно в случае превышения допустимых параметров состояния ПО или окружающей среды, а также по команде с диспетчерского пункта 3, поступившей в виде управляющего сигнала. Сигнализатор управляется от процессора 9 монитора подвижного объекта.The
Канал 15 предназначен для ввода в процессор монитора исходных данных в заводских условиях или в процессе коррекции данных при подготовке к телемониторингу. В качестве таких данных выступают предельно допустимые параметры состояния подвижного объекта 4 и окружающей среды, адрес монитора или подвижного объекта и другие. Канал 15 может быть выполнен, например, в виде последовательного интерфейса связи ПЭВМ с процессором 9 монитора подвижного объекта.
Приемник 16 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем с антенной подключен к входу процессора 9. С помощью высокоточных меток времени приемника 16 обеспечивают в процессоре 9 формирование всех слотов кадра, двух интервалов передачи и двух интервалов приема радиосигналов в каждом из кадров. Только в этих интервалах времени в каждом мониторе осуществляют соответственно передачу и прием радиосигналов. Кроме того, приемник служит для определения точного местоположения подвижного объекта в реальном масштабе времени. Приемник может быть реализован на серийном устройстве марки «Jupiter» или на основе технологии Assisted-GPS, используемой носимом планшетном компьютере типа «iPad» [6].The
Дисплей 17 и клавиатура 22 монитора подвижного объекта предназначены для формирования запросных сообщений и адреса вызываемого абонента, а также для отображения принятых данных при визуальном съеме. Дисплей 17 и клавиатура 22 могут быть выполнены, например, на основе носимого планшетного компьютера типа «iPad».The
Звуковоспроизводящая схема 34 может быть выполнена программно по принципу вокодера.The
Схема базовой станции 2 приведена на фиг.3. С целью унификации базовые станции 2 могут быть выполнены по единой схеме, а их функции изменяться путем передачи с диспетчерского пункта 3 соответствующих сообщений.The diagram of the base station 2 is shown in Fig.3. In order to unify, base stations 2 can be performed according to a single scheme, and their functions can be changed by transmitting the corresponding messages from the
Передатчики 18 и 19 базовой станции с антеннами предназначены для формирования и передачи радиосигналов от базовой станции к мониторам подвижных объектов 4 на несущих частотах f1 или f2 и на диспетчерский пункт 3 - на несущих частотах f3 или f4 в зависимости от номера базовой станции. В качестве передатчика может использоваться, например, передатчик частотно-модулированных сигналов.The
Приемники 20 и 21 базовой станции с антеннами предназначены для приема радиосигналов от ДП 3 и мониторов 4 с несущими частотами f3 или f4 и f1 или f2 соответственно. В качестве приемника может использоваться, например, приемник частотно-модулированных сигналов. Антенны приемников в базовых станциях могут быть совмещены.The
Процессор 23 базовой станции предназначен для выполнения операций: приема адресного и запросного сообщения, оценки их достоверности и дешифрации, приема телеметрической информации от мониторов, преобразования форматов передаваемых и принимаемых данных, а также для управления приемопередающей аппаратурой и контроля работоспособности базовой станции 2. Процессор 23 базовой станции может быть выполнен в виде ЭВМ, устанавливаемой на борту летательного аппарата, например ЭВМ «Багет-55» с соответствующим программным обеспечением. Все блоки подключаются к процессору 23 через порты ввода-вывода, которые представляют собой адресуемые регистры, управляемые им.The
Канал 24 предназначен для ввода в базовую станцию (процессор 23) исходных данных для обеспечения взаимодействия с диспетчерским пунктом 3 и подвижными объектами 4. В качестве исходных данных могут выступать адрес базовой станции 2, режим ее работы и другие. Канал ввода данных 24 может быть выполнен, например, в виде последовательного интерфейса RS-232С.
Диспетчерский пункт 3 (фиг.4) предназначен для управления всей системой мониторинга, обработки и отображения информации. Диспетчерский пункт 3 может быть реализован в виде одного или нескольких рабочих мест, собранных, например, на персональных ЭВМ с соответствующим программным обеспечением, двумя передатчиками и двумя приемниками радиоканалов связи двух базовых станций.Dispatch point 3 (figure 4) is designed to control the entire system for monitoring, processing and displaying information.
Рассмотрим работу одного из вариантов устройства, реализующего заявляемый способ.Consider the work of one of the variants of the device that implements the inventive method.
Перед началом мониторинга выбирают тип и количество датчиков 5 и 6 и подключают их к мониторам. Устанавливают мониторы на подвижных объектах 4. Если не хватает данных, введенных в заводских условиях, производят ввод дополнительных параметров в мониторы подвижных объектов 4, базовые станции 2 и диспетчерский пункт 3 через каналы 15, 24 и 33 соответственно, например, с помощью одного из мониторов подвижного объекта с заложенной предварительно в него программой. В базовых станциях с помощью процессора 23 переводят средства радиосвязи (первый и второй передатчики 18,19, первый и второй приемники 20, 21) в рабочее состояние, формируют две временных шкалы кадров обмена данными с разнесенными во времени маркерами и на несущих частотах f1 и f2 излучают маркеры. Для обмена данными с ДП и обеспечения требований электромагнитной совместимости на базовых станциях 2 подключают средства радиосвязи 18 и 21 с несущими частотами f3 для БС 21 и f4 - для БС 22.Before monitoring, select the type and number of
На мониторах подвижных объектов 4 с датчиками состояния ПО и окружающей среды 5 и 6, выбранными исходя из факторов риска рабочей зоны 1, принимаются маркеры на несущих частотах f1 и f2. Затем во всех мониторах ПО формируют сообщения об их местоположении и с определенных заранее датчиков состояния 5 и 6 и в соответствующих интервалах передачи слота, выделенного для данного ПО, в двух временных шкалах на несущих частотах f1 и f2 излучают радиосигналы. На базовых станциях 2 на несущих частотах f1 или f2 соответственно в определенных заранее интервалах времени принимают радиосигналы, декодируют их, проверяют достоверность, по номеру слота, адресной части и приоритетности сообщения определяют маршрут дальнейшей передачи: на другой монитор ПО 4 или на ДП 3. При получении первых сообщений с датчиков состояния 5 и 6 подвижных объектов 4 и анализа их на ДП 3 осуществляют ориентированный запрос данных с датчиков 5 и 6 тех ПО 4, которые находятся в наиболее напряженной обстановке, посылая им через базовые станции 2 соответствующие запросы.On the monitors of moving objects 4 with sensors of the state of software and
Приемники 21 двух базовых станций 2 преобразуют эти радиосигналы в видеосигналы, которые обрабатывают далее в процессорах 23 для определения их достоверности. С помощью тех же процессоров 23 формируют на каждой из двух БС две временные шкалы кадров обмена данными с разнесенными во времени интервалами передачи данных. В случае приема с ДП 3 достоверных данных на их основе формируют сообщение в соответствующем интервале передачи и на несущих частотах f1 или f2 (в зависимости от номера базовой станции БС 21 или БС 22) излучают радиосигналы в эфир.The
Первый и второй приемники 11 13 мониторов подвижных объектов 4 преобразуют эти радиосигналы в видеосигналы, которые обрабатываются далее в процессорах 9 для определения их достоверности и проведения дальнейших операций. При совпадении поступившего адреса с собственным адресом монитора подвижного объекта 4 его процессор 9 выбирает из двух принятых сообщений наиболее достоверное и дешифрирует его (или управляющий сигнал с ДП 3). Если поступившее сообщение оказывается формализованной посылкой, представляющей в цифровой форме стандартную (для данной ситуации) фразу, то с помощью звуковоспроизводящей схемы 34 восстанавливается запросное сообщение выбранному подвижному объекту, набранное с помощью клавиатуры 32 из «Меню» на экране дисплея 31 диспетчерского пункта 3. В ответ на запрос с помощью процессора 9, коммутатора 7 и АЦП 8 ПО снимают показания соответствующего датчика состояния 5 или 6, формируют требуемое сообщение и во временной интервал передачи, характерный для выбранного ПО, излучают первым и вторым передатчиками 10 и 12 ПО 4 радиосигналы на частотах f1 и f2. На базовых станциях 2 эти радиосигналы принимают приемниками 20. Далее в процессорах 23 БС2 определяют достоверность сообщения и в случае правильного приема формируют сообщение для передачи через передатчики 18 с антеннами на ДП 3 на частотах f3 с БС 21 и f4 с БС 22. На диспетчерском пункте приемниками 28 и 29 с антеннами принимают эти радиосигналы и затем обрабатывают в процессоре 25 ДП 3. При большом числе ПО 4 или сложной ситуации в рабочей зоне 1 количество рабочих мест, состоящих из процессора 25, клавиатуры 32, дисплея 31 и звуковоспроизводящей схемы 34, на диспетчерском пункте 3 может быть увеличено с помощью канала входа/выхода 35, построенного, например, по протоколу «Ethernet». Процессор 25 ДП 3 выбирает из двух принятых сообщений наиболее достоверное, дешифрирует его и выводит его на экран дисплея 31 ДП 3 для визуального съема или на звуковоспроизводящую схему 34 (при наборе с помощью клавиатуры 22 на дисплее 17 монитора ПО 4 формализованного запросного сообщения на диспетчерский пункт 3). При необходимости на дисплее 31 ДП 3 отображают номер выбранного монитора ПО 4, его координаты, а также телеметрическую информацию. Поступившие в диспетчерский пункт 3 показания датчиков состояния 5 и 6 сравнивают с предельно допустимыми. По результатам сравнения принимаются соответствующие меры. Если оба принятых сообщения недостоверны, то с ДП 3 повторяют запрос.The first and
Кроме частотного доступа в направления «БС21-ДП» и «БС22-ДП» организуют и временной доступ в радиосеть, например, 90% времени с помощью процессоров 23 БС и 25 ДП выделяют для передачи данных с базовых станций 2 на ДП 3, а 10% - в обратном направлении. Синхронизация этого процесса обеспечивается с помощью высокостабильных меток времени с выхода приемника 16 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Периодически на диспетчерский пункт 3 с мониторов ПО 4 в отведенных для них слотах передают записанные в процессорах 9 ПО 4 наиболее важные сообщения с датчиков ПО 4 через первый и второй передатчики 10 и 12 с антеннами.In addition to frequency access in the directions “BS2 1- DP” and “BS2 2- DP”, temporary access to the radio network is also organized, for example, 90% of the
Преимущества заявляемого способа комплексного телемониторинга подвижныхThe advantages of the proposed method for integrated telemonitoring of mobile
1. Комплексный автоматический телемониторинг подвижных объектов с определением их точного местоположения, параметров окружающей среды и состояния самого подвижного объекта независимо от рельефа местности с помощью высокоподнятых на летательных несущих платформах двух базовых станций.1. Integrated automatic telemonitoring of moving objects with the determination of their exact location, environmental parameters and the state of the moving object itself, regardless of the terrain, using two base stations elevated on aircraft carrier platforms.
2. Оперативное решение задач телемониторинга с быстрым развертыванием базовых станций и коррекцией их маршрута полета, изменением типа, количества и местоположения датчиков состояния окружающей среды и подвижного объекта, с учетом возможности быстрого увеличения контролируемых параметров состояния подвижного объекта в ходе мониторинга.2. Operational solution of telemonitoring tasks with the rapid deployment of base stations and the correction of their flight route, changing the type, number and location of environmental sensors and a moving object, taking into account the possibility of a rapid increase in the controlled state parameters of a moving object during monitoring.
3. Автономное функционирование мониторов с информированием подвижного объекта о возникновении нештатной ситуации и организации связи между подвижными объектами по принципу «каждый с каждым».3. The autonomous functioning of monitors with informing the moving object about an emergency situation and the organization of communication between the moving objects on the principle of "each with each".
4. Возможность решения задач мониторинга местности в условиях неопределенности, а также оказания оперативной помощи подвижным объектам в нештатных ситуациях.4. The ability to solve the problems of monitoring the terrain in the face of uncertainty, as well as providing operational assistance to mobile objects in emergency situations.
5. Сравнительно низкая стоимость технической реализации способа с помощью известных аппаратных решений благодаря унификации оборудования диспетчерского пункта, базовых станций и мониторов.5. The relatively low cost of the technical implementation of the method using well-known hardware solutions due to the unification of the equipment of the control room, base stations and monitors.
На момент подачи заявки разработаны алгоритмы функционирования, а также часть программного обеспечения заявляемого способа.At the time of application submission, functioning algorithms were developed, as well as a part of the software of the proposed method.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2157565, М.кл. G08G 1/123, G08G 1/127, G08G 1/01, Н04В 7/26, 2000.1. RF patent No. 2157565, M.cl. G08G 1/123, G08G 1/127, G08G 1/01,
2. Патент РФ №2106694, М.кл. G08B 25/00, 1998.2. RF patent No. 2106694, M.cl.
3. Патент РФ №2216047, М.кл. G08B 26/30, 2003 (прототип).3. RF patent No. 2216047, M.cl.
4. Б.И.Кузьмин «Сети и системы цифровой электросвязи», часть 1 «Концепция ИКАО CNS/ATM. Москва - Санкт-Петербург: - ОАО «НИИЭР», 1999. - 206 с.4. B.I. Kuzmin “Digital Telecommunication Networks and Systems”, part 1 “ICAO CNS / ATM Concept. Moscow - St. Petersburg: - NIIER OJSC, 1999. - 206 p.
5. file://http://images.yandex.ru/yandsearch? Ipad 3g img_url=filearchive.cnews.ru.5. file: // http: //images.yandex.ru/yandsearch? Ipad 3g img_url = filearchive.cnews.ru.
6. file://localhost/G:/DeepApple·Вся правда о GPS в планшетнике iPad.mht.6. file: // localhost / G: / DeepApple · The whole truth about GPS in iPad.mht.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117083/08A RU2487418C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Method for complex remote monitoring of mobile objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117083/08A RU2487418C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Method for complex remote monitoring of mobile objects |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2487418C1 true RU2487418C1 (en) | 2013-07-10 |
Family
ID=48788350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012117083/08A RU2487418C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Method for complex remote monitoring of mobile objects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2487418C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200361477A1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for operating moving object based on edge computing |
CN114143580A (en) * | 2020-09-03 | 2022-03-04 | 青岛海信电子产业控股股份有限公司 | Display device and handle control pattern display method |
CN118923576A (en) * | 2024-07-15 | 2024-11-12 | 山东罗开佳知善农业科技有限公司 | Intelligent audio-visual supervision method and system for chicken farm |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2216047C2 (en) * | 2001-05-16 | 2003-11-10 | Блажис Анатолий Константинович | Method for comprehensive telemonitoring of mobile objects |
US20070044539A1 (en) * | 2005-03-01 | 2007-03-01 | Bryan Sabol | System and method for visual representation of a catastrophic event and coordination of response |
EP1422676B1 (en) * | 2001-08-10 | 2010-03-24 | Omron Corporation | Mobile communication apparatus, monitoring apparatus, monitoring system, monitoring method, monitoring program, and computer-readable recording medium containing the monitoring program |
US20110141276A1 (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-16 | Apple Inc. | Proactive Security for Mobile Devices |
WO2012050478A1 (en) * | 2010-10-11 | 2012-04-19 | Private Limited Kompany "Detewe - Servise" | System for object positioning in indoor locations and closed outdoor areas within the coverage area of a dect microcell network and online information delivery to objects in emergency |
-
2012
- 2012-04-26 RU RU2012117083/08A patent/RU2487418C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2216047C2 (en) * | 2001-05-16 | 2003-11-10 | Блажис Анатолий Константинович | Method for comprehensive telemonitoring of mobile objects |
EP1422676B1 (en) * | 2001-08-10 | 2010-03-24 | Omron Corporation | Mobile communication apparatus, monitoring apparatus, monitoring system, monitoring method, monitoring program, and computer-readable recording medium containing the monitoring program |
US20070044539A1 (en) * | 2005-03-01 | 2007-03-01 | Bryan Sabol | System and method for visual representation of a catastrophic event and coordination of response |
US20110141276A1 (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-16 | Apple Inc. | Proactive Security for Mobile Devices |
WO2012050478A1 (en) * | 2010-10-11 | 2012-04-19 | Private Limited Kompany "Detewe - Servise" | System for object positioning in indoor locations and closed outdoor areas within the coverage area of a dect microcell network and online information delivery to objects in emergency |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200361477A1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for operating moving object based on edge computing |
US11724705B2 (en) * | 2019-05-15 | 2023-08-15 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for operating moving object based on edge computing |
CN114143580A (en) * | 2020-09-03 | 2022-03-04 | 青岛海信电子产业控股股份有限公司 | Display device and handle control pattern display method |
CN114143580B (en) * | 2020-09-03 | 2024-05-17 | 青岛海信电子产业控股股份有限公司 | Display equipment and handle control pattern display method |
CN118923576A (en) * | 2024-07-15 | 2024-11-12 | 山东罗开佳知善农业科技有限公司 | Intelligent audio-visual supervision method and system for chicken farm |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0133378B1 (en) | Distress radiolocation method and system | |
US7855639B2 (en) | Dynamic resource assignment and exit information for emergency responders | |
US7034678B2 (en) | First responder communications system | |
US10028104B2 (en) | System and method for guided emergency exit | |
CN101192350B (en) | Airplane anti-collision and navigation system and method for actively launching three-dimensional stereo flight information | |
US20170127257A1 (en) | Personal safety system | |
US20050001720A1 (en) | Emergency response personnel automated accountability system | |
CN105119650A (en) | Signal relay system based on unmanned aircraft, and signal relay method thereof | |
JP4479697B2 (en) | Information notification system, information notification method, information device, and program | |
JP2006163765A (en) | Ship operation monitoring system | |
CN104122572A (en) | Search and rescue positioning system and method | |
RU2487418C1 (en) | Method for complex remote monitoring of mobile objects | |
US7948401B2 (en) | Emergency transmission monitoring and reporting | |
US7512406B2 (en) | Personnel tracking system | |
KR102636006B1 (en) | Management system and method for aids to navigation | |
CN204906394U (en) | Signal relay system based on unmanned vehicles | |
KR20200115879A (en) | Automatic Wireless Train Protection System based on LTE-R and Method thereof | |
RU104407U1 (en) | INFOTELECOMMUNICATION NETWORK | |
US11477630B2 (en) | Radio system and radio network gateway thereof | |
Chen et al. | A personal emergency communication service for smartphones using FM transmitters | |
CN115578837A (en) | Earthquake emergency communication and disposal integrated system | |
KR20230053434A (en) | Disaster text message service system and method, and mobile communication terminal using the same | |
Yeniçeri et al. | Enabling Centralized UTM services through cellular network for VLL UAVs | |
KR20210097872A (en) | emergency vehicle location information service system | |
KR20080017189A (en) | Disaster Disaster Search System and Its Operation Method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160427 |