УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И АЗИМУТА

Полезная модель относится к области измерительной техники, в частности к навигации и может быть использована при ориентировании на местности, решении навигационных задач, выполнении поисковых, аварийно-спасательных работ и т.п.
Известен оптический бинокль (Патент Великобритании №1276283, G01С 17/00, G012В 23/08, G01G 17/00, G02В 23/02, опубл. 01.06.1972), содержащий специальный набор линз и призм, механический магнитный компас, лампу для подсветки шкалы компаса. Шкала компаса проецируется в поле зрения прибора. При направлении оптической оси бинокля на цель по шкале компаса отсчитывается азимут цели. По структуре составные части устройства размещены в однообъемном корпусе. Недостатки: неудобство использования бинокля в процессе эксплуатации, т.к. сложно в одноообъемном корпусе компактно разместить все составные части устройства. Наличие лампы для подсветки шкалы компаса увеличивает массо-габаритные характеристики устройства.
Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения (Патент РФ №2381447, G01С 15/00, опубл. 10.02.2010), содержащее корпус, магнитометр, оптико-электронный прибор, указатель курса и позиции, приемник GPS/ГЛОНАСС, микропроцессор; оптико-электронный прибор и указатель курса и позиции наблюдателя скреплены между собой жестко, приемник GPS/ГЛОНАСС подключен раздельно к входам микропроцессора и размещены вместе с ним в корпусе указателя курса и позиции. Недостатки: не обеспечивается удобство при использовании, т.к. имеющееся количество кнопок управления прототипа не позволяет использовать его «вслепую». Отсутствие общих стенок повышает массо-габаритные характеристики прототипа и снижает компактность устройства в целом. В устройстве отсутствует функция определения истинного азимута.
Техническим результатом заявляемого технического решения является обеспечение удобства пользования в процессе эксплуатации за счет размещения устройства и его составных частей в компактном корпусе, минимального количества кнопок управления, использования общих стенок, выполнения индикатора в составе оптико-электронного прибора, а также снижение массо-габаритных характеристик устройства.
Технический результат достигается тем, устройство для определения местоположения и азимута, содержащее корпус, трехосевой магнитометр, оптико-электронный прибор с индикатором, печатную плату указателя азимута и позиции, микропроцессор с подключенным приемником GPS/ГЛОНАСС, двухосевой акселерометр, порт для подключения к компьютеру, порт для подключения спутниковой антенны GPS/ГЛОНАСС, корпус выполнен в виде многообъемной конструкции, состоящей из нескольких отсеков, каждый из которых образован группой стенок, первый и второй корпусные отсеки выполнены с общей стенкой, печатная плата указателя азимута и позиции отделяет второй корпусный отсек от третьего корпусного отсека, чашеобразная стенка отделяет третий корпусный отсек от четвертого корпусного отсека, в первом корпусном отсеке выполнены приемник GPS/ГЛОНАСС, порт для подключения к компьютеру и порт для подключения спутниковой антенны GPS/ГЛОНАСС, во втором корпусном отсеке выполнены двухосевой акселерометр, трехосевой магнитометр, переключатель и оптико-электронный прибор с индикатором, в третьем корпусном отсеке выполнены микропроцессор и плата управления, по меньшей мере, с одной кнопкой, а в четвертом корпусном отсеке выполнен элемент питания.
Сущность полезной модели, ее реализуемость и возможность промышленного применения поясняются чертежами, представленными на фиг.1-6, где:
на фиг.1 показан общий вид устройства в изометрии;
на фиг.2 показан вид устройства сверху в разрезе;
на фиг.3 показан вид устройства сбоку в разрезе;
на фиг.4 показан вид устройства спереди в изометрии при снятом оптико-электронном устройстве и верхней крышке;
на фиг.5 показан вид устройства спереди при снятом оптико-электронном устройстве;
на фиг.6 показан общий вид устройства в изометрии сзади.
Заявляемое техническое решение содержит следующие позиции:
1 - корпус;
2 - первый корпусный отсек
3 - стенки;
4 - второй корпусный отсек
5 - третий корпусный отсек;
6 - печатная плата указателя азимута и позиции;
7 - конструктивный элемент с выступом и пазом;
8 - четвертый корпусный отсек;
9 - чашеобразная стенка;
10 - приемник GPS/ГЛОНАСС;
11 - порт для подключения к компьютеру;
12 - порт для подключения спутниковой антенны GPS/ГЛОНАСС;
13 - оптико-электронный прибор;
14 - трехосевой магнитометр;
15 - двухосевой акселерометр;
16 - переключатель;
17 - микропроцессор;
18 - плата управления;
19 - верхняя крышка;
20 - элемент питания;
21 - установочные отверстия;
22 - индикатор
23 - кнопка установки режимов;
24 - кнопка включения подрежимов.
Устройство содержит корпус 1 (фиг.1), выполненный в виде многообъемной конструкции, который состоит, по меньшей мере, из четырех отсеков, каждый из которых образован группой стенок. Первый корпусный отсек 2 (фиг.2) имеет общую стенку 3 со вторым корпусным отсеком 4 (фиг.4). Стенка 3 разделяет первый 2 и второй 4 (фиг.4) корпусные отсеки. Стенкой третьего корпусного отсека 5 (фиг.2) является печатная плата указателя азимута и позиции 6, отделяющая его от второго корпусного отсека 4. Конструктивные элементы 7 имеют выступы с пазами и служат для крепления печатной платы указателя азимута и позиции 6. Стенка четвертого корпусного отсека 8 выполнена в виде чашеобразной стенки 9 (фиг.4).
В первом корпусном отсеке 2 (фиг.2) выполнены приемник GPS/Глонасс 10, порт для подключения к компьютеру 11 (фиг.1), порт для подключения спутниковой антенны GPS/Глонасс 12. Во втором корпусном отсеке 4 (фиг.4) выполнены оптико-электронный прибор 13 (фиг.1), трехосевой магнитометр 14 (фиг.5), двухосевой акселерометр 15, переключатель 16 (фиг.3). Приемник GPS/ГЛОНАСС 10 (фиг.2) подключен к входам микропроцессора 17 (фиг.4). Микропроцессор 17 выполнен в третьем корпусном отсеке 5 (фиг.2) и расположен на плате управления 18 (фиг.3). Печатная плата указателя азимута и позиции 6 (фиг.4) подключена к оптико-электронному прибору 13 (фиг.1). Третий корпусный отсек 5 (фиг.2) закрыт верхней корпусной крышкой 19 (фиг.1). В четвертом корпусном отсеке 8 (фиг.2) размещен элемент питания 20. Плата управления 18 (фиг.3), переключатель 16 и порт для подключения к компьютеру 11 (фиг.1) подключены к печатной плате указателя азимута и позиции 6 (фиг.2). Порт для подключения спутниковой антенны GPS/ГЛОНАСС 12 (фиг.1) подключен к приемнику GPS/ГЛОНАСС 10 (фиг.2).
Каждый отсек образован группой стенок 3 (фиг.2), в которых выполнены установочные отверстия 21 (фиг.4). Индикатор 22 (фиг.3) выполнен внутри оптико-электронного прибора 13 (фиг.1).
Трехосевой магнитометр 14 (фиг.5), двухосевой акселерометр 15, индикатор 22 (фиг.3) оптико-электронного прибора 13 (фиг.1) выполнены в малогабаритном исполнении.
Заявленное техническое решение работает следующим образом. Устройство включается путем нажатия на переключатель 16 (фиг.3). При этом устройство имеет пять режимов работы:
- режим определения магнитного азимута;
- режим определения истинного азимута;
- режим определения угла возвышения;
- режим определения угла крена;
- режим определения географического местоположения.
Установку режимов определения магнитного азимута, истинного азимута, угла возвышения и угла крена производят последовательным однократным нажатием кнопки 23 (фиг.1). Вход в режим определения географического положения и выход из него выполняют при помощи двойного нажатия кнопки 23. В режимах определения магнитного азимута, истинного азимута, угла возвышения и угла крена имеются соответствующие подрежимы, вход и выход в которые выполняется при помощи двойного нажатия кнопки 24.
После включения устройство входит в режим определения магнитного азимута. При этом символы и цифровые значения текущего азимута отображаются на индикаторе 22 (фиг.3) и выводятся в поле зрения оптико-электронного прибора 13 (фиг.1). Символ «-» означает, что в памяти отсутствуют калибровочные данные. Для точного определения магнитного азимута необходимо произвести калибровку, которая осуществляется при помощи специального алгоритма при входе в подрежим. После проведенной калибровки высвечивается символ «+». На индикаторе 22 (фиг.3) также индицируется уровень заряда элемента питания. Индикатор 22 выполнен в составе оптико-электронного прибора 13 (фиг.1).
При включенном режиме определения истинного азимута мигающий символ «кс» рядом со значением истинного азимута в поле зрения устройства означает, что необходимо ввести значение магнитного склонения. Значение магнитного склонения вводится при входе в подрежим при помощи соответствующего алгоритма.
В режиме определения угла возвышения в поле зрения устройства отображается угол отклонения оси оптико-электронного устройства относительно горизонтальной плоскости. Подрежим служит для передачи через порт для подключения к компьютеру 11 технологических параметров.
В режиме определения угла крена в поле зрения устройства отображается угол крена оптико-электронного устройства относительно горизонтальной плоскости. Подрежим служит для калибровки двухосевого акселерометра 15 (фиг.5) при помощи специального алгоритма.
В режиме определения географического местоположения в поле зрения устройства отображаются географические координаты (широта, долгота, высота над уровнем моря), количество космических спутников GPS/ГЛОНАСС, используемых в определении географического местоположения.
Через порт для подключения к компьютеру 11 (фиг.1) осуществляется передача внешним потребителям значений параметров, определяемых в каждом режиме.
В отличие от прототипа, предложенное техническое решение использует минимальное количество кнопок управления (две), что позволяет управлять устройством «вслепую», тем самым повышая удобство пользователя при эксплуатации.
В отличие от прототипа, предложенная полезная модель выполнена с малогабаритными элементами и узлами, к ним относятся трехосевой магнитометр, двухосевой акселерометр, индикатор оптико-электронного прибора, что снижает массо-габаритные характеристики устройства.
В отличие от прототипа компактность корпуса предложенной полезной модели достигается за счет компактного размещения составных частей в корпусных отсеках, использования общих стенок, выполнения индикатора в составе оптико-электронного прибора.
В отличие от прототипа предложенная полезная модель выполнена с минимальным количеством кнопок управления, что способствует удобству пользователя при эксплуатации устройства.
Заявленная полезная модель имеет отличия от наиболее близкого аналога, соответственно удовлетворяет условию патентоспособности «новизна». Она технически осуществима, промышленно реализуема и решает поставленную техническую задачу.