СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к системам для определения местоположения подвижных объектов, в частности к системам контроля и управления движением различных транспортных средств, преимущественно автомобильных, и может быть использовано для контроля за состоянием подвижных объектов и их перемещением в реальном масштабе времени, охраны стационарных и подвижных объектов, а также мониторинга окружающей среды.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известна система мониторинга, информационного обслуживания и охраны транспортных средств от несанкционированного воздействия (патент RU №2155684, В60R 25/00, G08В 25/10, G08G 1/123, 05.04.2000), содержащая телефонную сеть связи и передачи данных, подключенную к пейджинговой сети связи, содержащей операторский блок передачи данных и установленные на транспортных средствах абонентские приемники, выполненные с возможностью активации иммобилайзеров и запуска передатчиков маячкового типа при срабатывании датчиков несанкционированного воздействия на объект или при приеме по пейджинговой сети связи блокирующего и маячкового кодов соответственно, а также территориально распределенные на улично-дорожной сети стационарные приемопередатчики, выполненные с возможностью приема сигналов тревоги от передатчиков маячкового типа и с возможностью передачи сообщений, по крайней мере, на одну из базовых станций, связанных с информационным центром, содержащим последовательно включенные блок приема и блок первичной обработки, выходы которого подключены соответственно к блоку регистрации и к блоку отображения, при этом стационарные приемопередатчики выполнены с возможностью пеленгации передатчиков маячкового типа и измерения мощностей принимаемых от них сигналов, а информационный центр содержит блок приема и обработки сообщений из внешних источников, блок передачи информационных сообщений, блок вторичной обработки, подключенный к выходам блока первичной обработки, блока регистрации, блока отображения и блока приема и обработки сообщений из внешних источников и выполненный с возможностью определения координат транспортных средств по
совокупности данных о местоположении стационарных приемопередатчиков, принявших от передатчиков маячкового типа сигналы тревоги, а также с возможностью определения и учета количества включений передатчика маячкового типа для осуществления финансовых расчетов с владельцем транспортного средства, блок передачи информационных сообщений через формирователь голосовых сообщений подключен к территориально распределенной сети центров оперативного реагирования, при этом владельцы транспортных средств снабжены транспондерными карточками (ТК), на которых в определенных полях нанесены секретные коды: блокирующий, маячковый и расчетный, а в цифровой памяти ТК зафиксирован идентификационный код абонента системы, на каждом транспортном средстве в узле управления иммобилайзером установлены блок дистанционного считывания идентификационного кода с ТК и блок ручного ввода разблокирующего кода, связанные с соответствующими входами узла управления иммобилайзером, а также индикатор режимов работы охранных датчиков, связанный с соответствующим его выходом.
Недостатком указанной системы является невысокая точность определения координат контролируемых подвижных объектов, существенно ограничивающая область практического применения системы и вынуждающая в ряде случаев, например при поиске и перехвате угнанных транспортных средств, использовать дополнительные пеленгационные устройства, устанавливаемые совместно с наземными ретрансляторами и/или на борту поисковых транспортных средств (патрульных автомобилей).
Этот недостаток устраняется в системах данного типа, использующих аппаратуру спутниковых радионавигационных систем: американской - NAVSTAR (GPS) и/или российской - ГЛОНАСС.
Так же известна система безопасности, управления и навигации для автомобилей, содержащая запоминающее устройство для хранения дорожных карт в цифровой форме, устройство для ввода пункта назначения, устройство для формирования цифровых сигналов скорости и ускорения автомобиля для индикации аварийной ситуации и антенну для приема сигналов спутниковой радионавигационной системы GPS и сигналов, несущих информацию о транспортном потоке и передачи аварийных сигналов (патент US №5504482, G08G 1/123, 02.04.1996). Принятые сигналы преобразуют в цифровую форму. Устройство обработки определяет текущее местоположение автомобиля на основе сигналов GPS и сигналов, несущих информацию о скорости и ускорении, определяет первый маршрут между текущим местоположением и пунктом назначения и второй маршрут при высокой плотности транспортного потока на первом маршруте, передает аварийные сигналы, кодированные с учетом текущего местоположения, если
ускорение автомобиля выходит за заданные пределы, и управляет автомобилем с помощью электронных средств.
Работа этой системы ограничена навигацией мобильного объекта, при этом система не позволяет производить высокоточное определение координат в дифференциальном режиме, не обеспечивает звуковое сопровождение навигационной обстановки, контроль исправности технических средств системы, сбор и хранение информации о маршруте движения потребителя.
Известен навигационный прибор для транспортного средства, содержащий детектор координат текущей позиции автомобиля или другого транспортного средства (патент Японии №5059431, G09В 29/10). В соответствии с координатами из детектора, на экран индикаторного блока одновременно выводится указатель текущей позиции автомобиля и дорожная карта определенного района. В приборе имеются: память, в которой хранится графическая информация для индикации карты данного района, координаты нескольких специальных точек внутри этого района и информация о маршрутах, соединяющих указанные точки с несколькими целевыми точками района, схема для управления выводом на индикацию карты района, действующая на основании считанной из памяти информации, командная схема для выбора одной из нескольких целевых точек, схема, которая после выбора одной из целевых точек на основании взаимосвязи между координатами текущей позиции автомобиля и хранящимися в памяти координатами специальных точек определяет специальную точку, находящуюся вблизи текущей позиции и на основе хранящейся в памяти маршрутной информации определяет маршрут, связывающий ближайшую специальную точку с целевой точкой, схема, управляющая индикацией на экране индикаторного блока маршрута, установленного предыдущей схемой.
Прибор, однако, не позволяет осуществлять мониторинг окружающей среды и поиск угнанных транспортных средств. Отсутствует диспетчерский центр, на котором отражалось бы местоположение объектов и их состояние.
Также известна система безопасности, навигации и мониторинга (патент RU №2122239, G08В 25/10, 20.11.1998), которая содержит аппаратуру потребителя, состоящую из блока автономного питания и подключенных к нему приемника спутниковой радионавигационной системы GPS/ГЛОНАСС с антенной, трансивера с антенной, группы охранных датчиков и бортового компьютера, содержащего процессор, предназначенный для обработки сигналов от навигационного приемника и охранных датчиков и выработки
информационных сигналов для передачи по радиоканалу, интерфейс, соединенный с процессором, навигационным приемником и группой охранных датчиков, и, по меньшей мере, один диспетчерский центр, выполненный с возможностью дифференциальной коррекции координат контролируемых объектов и связанный через антенну трансивера посредством радиоканала с аппаратурой потребителя, аудиосистему и соединенный с интерфейсом бортового компьютера блок ручного ввода данных, а также подключенные к блоку автономного питания модем, который соединен с интерфейсом и трансивером, телекамеру видеоконтроля и телемонитор, вход которого соединен с одним из выходов телекамеры видеоконтроля, при этом бортовой компьютер содержит запоминающее устройство, соединенное с интерфейсом, аналого-цифровой преобразователь видеосигналов, вход которого подключен к второму выходу телекамеры видеоконтроля, а выход - к одному из входов интерфейса, и два цифроаналоговых преобразователя, входы которых соединены с соответствующими выходами интерфейса, а выходы соответственно с аудиосистемой и со вторым входом телемонитора.
Однако это техническое решение также имеет недостатки, основными из которых являются:
- отсутствие в нем технических средств противодействия несанкционированному воздействию на объект, например средств противодействия краже или угону автомобиля;
- невозможность опознавания системой владельца объекта по типу "свой-чужой" и блокирования движения объекта в случае несанкционированного проникновения в него злоумышленника.
7
Известна система безопасности, навигации и мониторинга транспортных средств по патенту RU №2175920, МПК В60R 25/00, G08 25/10, заявлено 17.04.2001, опубликовано 20.11.2001 г., содержащая аппаратуру потребителя, включающую в себя навигационный приемник сигналов GPS с антенной, работающий по сигналам спутниковых радионавигационных систем и обеспечивающий, в том числе, геодезическую точность определения координат объектов, трансивер с антенной, реализующий сотовую, транкинговую либо спутниковую радиосвязь с диспетчерским центром, выполненным с возможностью дифференциальной коррекции координат контролируемых объектов и отображения их местоположения и идентификационных параметров на электронной карте-схеме местности, бортовой компьютер, содержащий интерфейс, процессор, запоминающее устройство, аналого-цифровой преобразователь и два цифроаналоговых преобразователя, выходы которых подключены соответственно к входу аудиосистемы и к
первому входу телемонитора, второй вход которого подключен к первому выходу телекамеры видеоконтроля, второй выход которой соединен через аналогово-цифровой преобразователь с соответствующим входом интерфейса, один из выходов которого связан с управляющим входом навигационного приемника, выход которого подключен к одному из входов интерфейса, а также набор охранных датчиков, в качестве которых используются датчики несанкционированного воздействия на охраняемый объект, датчики контроля параметров окружающей среды и технических параметров охраняемого объекта, модем, реализующий в зависимости от типа используемой радиосвязи протоколы обмена данными сотовой, транкинговой либо спутниковой сетей связи, первый вход которого соединен с одним из выходов интерфейса, а первый выход - с входом трансивера, второй вход модема связан с соответствующим выходом интерфейса, а второй выход - с входом трансивера, а также блок ручного ввода данных, выход которого связан с соответствующим входом интерфейса, один из выходов которого связан с процессором, а другой выход - с запоминающим устройством, при этом выходы процессора и запоминающего устройства подключены к соответствующим входам интерфейса, абонентский приемник, входящий в состав пейджинговой сети связи общего пользования, вход которого по радиоэфиру соединен с операторским блоком передачи данных, входящим в состав пейджинговой сети связи общего пользования, а выход - соединен с входом интерфейса, блок дистанционного считывания с антенной, выполненный с возможностью считывания идентификационного кода, зафиксированного в цифровой памяти ТК, первый выход которого связан с входом интерфейса, индикатор режимов работы охранных датчиков, первый вход которого связан с вторым выходом блока дистанционного считывания, а второй вход - с выходом интерфейса, и узел блокирования функциональных органов охраняемого объекта, вход которого соединен с выходом интерфейса.
В данной системе безопасности, навигации и мониторинга транспортных средств осуществляется противодействие несанкционированному воздействию на объект, например, угону или краже, техническими средствами, а также опознание системой владельца транспортного средства по типу "свой-чужой" и блокирование функциональных органов объекта в случае проникновения в него злоумышленника.
Недостатком системы-прототипа является относительно невысокая надежность функционирования системы, обусловленная:
- обязательным условием нахождения подвижного объекта в зоне обслуживания пейджинговой сети связи общего пользования, в противном случае абонентский приемник
не сможет принять команду от операторского блока передачи данных и, следовательно, аппаратура потребителя будет не управляемой;
- обязательным условием нахождения подвижного объекта в зоне обслуживания либо сотовой, либо транкинговой, либо спутниковой, либо другой системы связи, иначе при срабатывании охранных датчиков после несанкционированного воздействия на объект и запуска системы, сформированные информационные сообщения, содержащие координаты подвижного объекта и кадры видеоизображения будут передаваться в эфир трансивером соответствующего вида связи, но не будут приняты диспетчерским центром, в котором происходит сбор и обработка информации, и соответственно переданы сообщения управления и дифференциальной коррекции координат, что приводит к снижению надежности функционирования системы;
- отсутствием возможности обратной связи с владельцем подвижного объекта, например, транспортного средства.
Невозможность выполнения указанных выше условий обусловлена замиранием и многолучевым распространением радиосигнала в различных условиях, например: города с высокими и невысокими застройками, сельские местности, загородные автомобильные трассы и т.д.
Наиболее близкой к заявляемой системе по принципу действия и технической реализации является система безопасности, навигации и мониторинга транспортных средств, описанная в патенте РФ №2217797 "Способ оперативного сопровождения и управления наземными транспортными средствами", Кл. G08G 1/123, где на рис.1, приведена общая структурная схема реализации способа.
Система состоит из навигационных спутников, GPS антенны, GPS приемника с процессором обработки, бортовых подсистем (датчиков контроля, исполнительные органы) транспортных средств, GSM приемника с процессором обработки, телефонной трубки с элементами управления и индикации, энергонезависимой памяти, блока питания.
1
n
Система так же включает сеть GSM, TC...ТС - транспортные средства (1...n), центральный диспетчерский пункт (ЦДП), радиоканалы связи с навигационными спутниками, радиоканалы связи с сетью GSM и ЦДП, стандартные интерфейсы RS232, линии связи с параллельными интерфейсами.
1
N
1
5
1
5
6
3
7
8
9
12
2
13
14
Функционирование системы по данному способу осуществляется следующим образом. После установки модуля на ТС и включения питания с навигационных спутников HCП...НСП принимают сигналы на антенну GPS, преобразовывают принятые сигналы в цифровую форму в GPS приемнике 2. В процессоре GPS приемника 2 осуществляют обработку полученных сигналов, в результате которой получают координаты нахождения ТС (долгота, широта), скорость ТС и время по Гринвичу. Координаты нахождения ТС определяют по сигналам с двух и более спутников, захваченных GPS антенной, используя эффект Доплера. Чем больше захваченных спутников, тем более точно определяют координаты. Вычисленные данные процессором GPS приемника периодически считываются контроллером 4 автономной системы ТС по линии с интерфейсом C. В эти данные включают и количество захваченных GPS антенной спутников. Последовательно с чтением информации с процессора GPS приемника контроллером 4 считывается информация с бортовых подсистем 3 через параллельный интерфейс C. По полученным данным (операции A-A на фиг.2) в контроллере 4 по специальной программе формируют пакет информации для передачи на ЦДП 11 (операция ). Затем осуществляют прием информации с антенны GSM 5, преобразовывают ее в цифровую форму в GSM-приемнике 6 и передают по интерфейсу С в контроллер 4 (операции А, А). Структура пакета принимаемой с GSM антенны информации (фиг.4) расшифровывается контроллером 4. Сначала читается заголовок пакета, выделяется младшая половина байта L в заголовке, которая содержит информацию об уровне входного сигнала с GSM антенны. Контроллером 4 производится оценка уровня входного сигнала и сравнение с заданным, значение которого заранее записывается в память контроллера (операции A-A). При превышении заданного уровня над снимаемым с антенны GSM определяют момент выхода ТС из зоны радиовидимости системы GSM и записывают сформированный в контроллере 4 пакет информации в энергонезависимую память 8 через интерфейс С (операции A, A). При превышении уровня сигнала, снимаемого с GSM антенны, над заданным фиксируют момент нахождения ТС в зоне радиовидимости сети GSM. Затем выделяют из принятого пакета из сети GSM 3 байта М-кода, представляющего собой символы для вычисления верификационного кода. По этим символам вычисляют код и сравнивают с кодом ТС, записанным в памяти контроллера 4. Если коды совпадают, то в контроллере 4 производят расшифровку остальных данных принятого пакета, обрабатывают их и окончательно формируют пакет для передачи в сеть GSM, при этом на место М-кода записывают свой код ТС. С целью экономии питания и памяти во время стоянки (сна) ТС контроллером 4 формируют периодически команды для отключения сигналов приема с GPS антенны. Это происходит в соответствии с алгоритмом, представленным на фиг.3. После чтения информации с процессора обработки GPS приемника выделяют значение
5-1
5-2
5-3
5-5
5-1
5-3
5-1
5-3
6
4
двух соседних координат местонахождения ТС (операции A, A), производят оценку разности значений двух соседних координат на равенство нулю и если координаты равны (ТС стоит на месте), то передают команду на отключение приема сигналов с GPS антенны на процессор GPS приемника и включают задержку на заданное время (операции A-A). При истечении заданного времени с контроллера 4 на GPS-приемник посылают команду на включение сигналов приема с GPS антенны, который и обеспечивает прием и формирование новых значений координат. Если координаты не изменились, то вновь выполняется алгоритм, представленный на фиг.3. Если координаты изменились (ТС в движении), то в указанном алгоритме выполняются только операции A-А и следом A-A и следом операция А и т.д. по алгоритму (фиг.2). Контроллер 4 имеет выход для подключения к бортовой ЭВМ через интерфейс C (RS232). Описанная система реализована с использованием стандартных элементов и специально разработанного программного обеспечения. В качестве контроллера 4 используется микроконтроллер DS87C530 ф. Dallas (США), в качестве GPS-приемника вместе с антенной (блок 1, 2) используется GPS-приемник ф. TRIMBLE (США), в качестве энергонезависимой памяти модуль АТ24С256 ф. ATMEL (США), в качестве GSM-телефона (блоки 5, 6, 7) телефон фирмы NOKIA (Финляндия) модели 5110.
Выделение моментов выхода ТС из зоны видимости сети GSM и накопление данных в энергонезависимой памяти с последующей передачей их на ЦДП позволяет повысить оперативность принятия решений на ЦДП, а снабжение пакета передаваемой от ЦДП информации кодами символов "свой-чужой", расположенных между полем "заголовок" и полем "данные", повышает надежность несанкционированного доступа к системам управления ТС. Кроме того, периодическое отключение на заданное время сигналов с GPS антенны во время стоянки ТС освобождает внутреннюю память от избыточной информации и экономится электропитание системы.
Однако известная система, рассматриваемая как ближайший аналог, не позволяет исключить энергетические затраты на идентификацию факта остановки (стоянки) ТС, т.к. при заложенном в ней алгоритме требуется производить несколько навигационных измерений с последующим сравнением полученных результатов для принятия решения о возможности отключении GPS-приемника. Кроме того, даже при неподвижном ТС дисперсия навигационных измерений и вычислений, производимых GPS-приемником, не позволяет однозначно утверждать о факте стоянки (остановки) ТС.
Другим недостатком аналога является принятие решения о выходе из зоны радиовидимости оператора сотовой связи, основанное лишь на сравнении уровня
аналогового сигнала с заранее выбранным порогом, а, например, не с отсутствием квитанции от SMS-сервера оператора сотовой связи об успешном приеме сообщения. При этом теряется оперативность в доставке нового координатно-временного отсчета (КВО) в центр мониторинга (ЦМ) из-за его принудительного сохранения в буфере неотправленных сообщений объектового устройства в добавок с негарантированной последующей его отправкой через неопределенное время.
Еще одним недостатком данной системы следует считать необходимость обязательного размещения ее компонентов во внутренних полостях ТС, т.к. в описании прототипа нет сведений о пылевлагозащитном или герметичном исполнении ее корпуса, допускающим ее эксплуатацию при установке на наружных участках корпуса ТС.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков ближайшего аналога.
Поставленная задача решается тем, что в системе для определения местоположения подвижных объектов, содержащей GSM-модем, GSM-антенну, SIM-карту оператора сотовой связи, GPS-приемник, GPS-антенну, контроллер с энергонезависимой памятью, порт программирования контроллера и блок питания, новым является то, что система дополнительно содержит интегральный акселерометр, детектор движения, выключаемый стабилизатор напряжения питания акселерометра, выключаемый стабилизатор напряжения питания GPS-приемника, выключаемый стабилизатор напряжения питания GSM-модема, светочувствительный элемент и светодиодный индикатор состояния, а также химический источник тока, при этом первый, второй и третий выходы контроллера подключены к управляющим входам стабилизатора напряжения питания акселерометра, стабилизатора напряжения питания GPS-приемника и стабилизатора напряжения питания GSM-модема соответственно, четвертый выход контроллера подключен к индикатору состояния модуля, химический источник тока подключен к контроллеру и ко входам всех трех стабилизаторов напряжения, выход стабилизатора напряжения питания акселерометра подключен к интегральному акселерометру, первый и второй информационные выходы которого подключены к первому и второму входам детектора движения, а выход детектора подключен к первому входу контроллера, выход стабилизатора напряжения питания GPS-приемника подключен к GPS-приемнику, последовательный порт которого подключен к первому последовательному порту контроллера, выход стабилизатора напряжения
питания GSM-модема подключен к GSM-модему, последовательный порт которого подключен ко второму последовательному порту контроллера, к радиочастотному входу GPS-приемника подключена GPS-антенна, а к GSM-модему подключена GSM-антенна, SIM-карта подключена ко второму последовательному порту GSM-модема, а ко второму входу контроллера подключен светочувствительный элемент.
Система может быть установлена в герметичном корпусе, выполненным в виде шайбы, состоящем из двух деталей с резьбовым соединением, и проложенным между ними уплотнителем для герметизации корпуса.
Установка системы в герметичный корпус позволяет использовать ее при любых погодных условиях при установке системы снаружи кузова автомобиля.
Герметичный корпус снабжен магнитами, позволяющими оперативно устанавливать его на транспортном средстве.
В светопрозрачной крышке корпуса размещены полупроводниковые пластины на основе монокристаллического кремния, преобразующие прямое солнечное излучение в электрический ток постоянного напряжения, используемый для подзаряда внутреннего химического источника тока, обеспечивая тем самым увеличенный ресурс автономной работы системы.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где изображено:
Фиг.1 - функциональная схема системы определения и передачи КВО (координатно-временных отсчетов) местоположения подвижных объектов;
Фиг.2 - алгоритм работы системы;
Фиг.3 - содержание пакета информации (SMS-сообщения с одним КВО), передаваемого системой.
Функциональная схема системы, приведенная на фиг.1, состоит из контроллера 1, первый, второй и третий выходы которого подключены к управляющим входам выключаемого стабилизатора акселерометра 2, выключаемого стабилизатора GPS-приемника 3 и выключаемого стабилизатора GSM-модема 4 соответственно, четвертый выход контроллера 1 подключен к индикатору состояния модуля 5. Источник питания (гальванический элемент) 6 подключен к контроллеру 1 и ко входам трех выключаемых стабилизаторов (2-4). Выход выключаемого стабилизатора акселерометра 2 подключен к интегральному акселерометру 7, первый и второй информационные выходы которого
подключены к первому и второму входам детектора движения 8, а выход детектора движения 8 подключен к первому входу контроллера 1. Выход выключаемого стабилизатора GPS-приемника 3 подключен к GPS-приемнику 9, последовательный порт которого подключен к первому последовательному порту контроллера 1. Выход выключаемого стабилизатора GSM-модема 4 подключен к GSM-модему 10, последовательный порт которого подключен ко второму последовательному порту контроллера 1. К радиочастотному входу GPS-приемника 9 подключена антенна 11, а к GSM-модему 10 подключена антенна 12. SIM-карта 13 подключена ко второму последовательному порту GSM-модема 10. Ко второму входу контроллера 1 подключен светочувствительный элемент 14. Контроллер 1 оборудован портом его программирования 15.
На фиг.2 обозначены операции:
А1 - формирование активного уровня сигнала светочувствительным элементом;
А2 - проверка текущего статуса устройства (включено или выключено) - проверка соответствующего флага в энергонезависимой памяти контроллера;
A3 - индикация процедуры включения устройства;
А4 - индикация процедуры выключения устройства;
А5 - выключение стабилизаторов напряжения питания акселерометра, GPS-приемника, установка флага «включен» в энергонезависимой памяти контроллера;
А6 - инициализация GSM-модема: чтение параметров из SIM-карты, регистрация в сети сотовой связи;
А7 - проверка числа разрешенных попыток регистрации в сети сотовой связи;
А8 - включение стабилизатора напряжения питания акселерометра и измерение фактических осевых ускорений, принимаемых за номинальные (соответствующих стоянке ТС);
А9 - перезапуск таймеров Т1 и Т2 (интервалов отправки КВО при движении и стоянке ТС);
А10 - периодическое кратковременное включение и последующее выключение стабилизатора напряжения питания акселерометра и измерение фактических угловых ускорений ТС;
А11 - детектирование факта движения ТС;
А12 - проверка превышения временного интервала Т2;
А13 - проверка превышения временного интервала Т1;
А14 - включение стабилизатора напряжения питания GPS-приемника;
А15 - запуск таймера ограничения времени работы GPS-приемника Т3;
А16 - проверка индекса валидности координат;
А17 - проверка превышения временного интервала Т3;
А18 - сброс таймера Т3 и выключение стабилизатора напряжения питания GPS-приемника;
А19 - запоминание полученных текущих координат и времени и выключение стабилизатора напряжения питания GPS-приемника;
А20 - подготовка тела SMS-сообщения с учетом состояния буфера неотправленных ранее КВО;
А21 - включение стабилизатора напряжения питания GSM-модема;
А22 - инициализация GSM-модема и попытка отправки SMS-сообщения;
А23 - проверка числа разрешенных попыток отправки SMS-сообщения;
А24 - сохранение неотправленного SMS-сообщения в буфере энергонезависимой памяти контроллера.
На фиг.3 в табличной форме представлено содержание информационных полей в SMS-сообщениях, отправляемых системой.
Функционирование системы для определения и передачи КВО с установленными элементами питания, закрытым окном светочувствительного элемента и установленной SIM-картой осуществляется следующим образом (фиг.1, 2).
Находящийся в спящем режиме (режиме низкого электропотребления) контроллер 1 активизируется сигналом, поступающим от светочувствительного элемента 14, и осуществляет проверку необходимой длительности этого сигнала, после чего проверяет свой статус (включен или выключен), читая соответствующую область в своей энергонезависимой памяти. Если флаг включенного состояния был сброшен, то осуществляется кратковременная индикация процедуры включения системы и происходит инициализация GSM-модема 10, проверка записанных на SIM-карте 13 параметров, и его регистрация в сети сотовой связи с последующей отправкой первого сообщения, содержащего нулевые координаты. Если флаг включенного состояния был установлен, то осуществляется кратковременная индикация процедуры выключения индикатором состояния 5,  выключаются все три стабилизатора (2, 3, 4) и в памяти контроллера 1 устанавливается соответствующий флаг, а сам контроллер 1 переходит в спящий режим. После передачи первого сообщения включается стабилизатор акселерометра 2 и происходит измерение фактических осевых ускорений и определение уставок для детектора движения 8, а также запуск таймеров временных интервалов передачи сообщений при движении (Т1) и при стоянке (Т2) ТС в контроллере 1. После
этого контроллер 1 переходит в спящий режим, эпизодически анализируя выход детектора движения 8. В зависимости от того, двигалось ли ТС, или нет, включение стабилизатора GPS-приемника 3 происходит в момент времени Т, удовлетворяющий условию: Т1≤Т≤Т2. После включения GPS-приемника 9 запускается таймер ограничения продолжительности его работы и по последовательному порту контроллер принимает результаты навигационных измерений. Если за время Т3 (время ограничения работы GPS-приемника) валидные координаты не были получены, то происходит сброс таймера, выключается стабилизатор GPS-приемника 3 и происходит перезапуск таймеров Т1 и Т2. Если были получены координаты с ненулевым индексом их валидности, то GPS-приемник 9  выключается до истечения временного интервала Т3 и осуществляется подготовка к отправке нового SMS-сообщения с учетом состояния буфера неотправленных ранее КВО (если таковые имеются). Далее включается стабилизатор GSM-модема 4, происходит регистрация в сети сотовой связи и отправка SMS-сообщения. В случае неудачной попытки регистрации или отправки они повторяются еще один раз. При повторной неудаче происходит сохранение неотправленного КВО в буфере энергонезависимой памяти контроллера 1, после чего (как и в случае успешной отправки) - следующий перезапуск его таймеров Т1 и Т2. Работа системы продолжается либо до полной выработки ресурса источника энергии - гальванического элемента 6, сопровождающейся внутренним сбросом контроллера, либо до получения сигнала от светочувствительного элемента 14, как описано выше.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является достижение высокой оперативности в использовании системы, обусловленной отсутствием каких-либо временных затрат на установку и подключение на ТС, а также обеспечение продолжительности автономной работы, исчисляемой несколькими сутками благодаря примененным алгоритмам энергосбережения, схемотехническим решениям и специальной системной организации.
Дополнительным техническим результатом является возможность потайной установки в целях скрытного контроля за маршрутом движения транспортных средств.
Система определения и передачи КВО работает по другому алгоритму минимизации энергетических затрат как на вычисление текущего местоположения ТС, так и на отправку сформированного информационного блока в адрес ЦМ, используя различную периодичность указанных действий как при движении, так и при стоянке (остановке) ТС, при этом факт движения ТС определяется с помощью специально включенных в состав устройства интегрального акселерометра 7 и детектора движения 8 по двум взаимно
перпендикулярным осям, при этом сам акселерометр 7 подключается к выходу стабилизатора 2 периодически и кратковременно, обеспечивая низкое интегральное потребление энергии, а встроенный в систему GPS-приемник 9 включается с заранее заданной периодичностью Т1 только при выявлении факта движения ТС, в противном случае он включается с другой заранее заданной периодичностью Т2 (Т2≫Т1), при этом в обоих случаях время работы приемника ограничено временем Т3 (Т3<Т1) или фактом досрочного (до окончания интервала Т3) вычисления текущих координат с индексом валидности, отличным от нулевого, после чего приемник 9 полностью обесточивается, а встроенный в систему модем 10 сотовой связи стандарта GSM с антенной 12 включается только в случае получения валидных координат местонахождения ТС, при этом последовательно осуществляются процедуры регистрации модема 10 в сети оператора сотовой связи и отправка информационного пакета в виде SMS-сообщения в адрес ЦМ, при этом число попыток отправки информационного пакета ограничено, после чего неотправленный пакет сохраняется в энергонезависимой памяти контроллера 1 и подлежит последующей отправке через время Т1 (или через Т2 при стоянке ТС) вместе с новым информационным пакетом в составе единого SMS-сообщения, максимальное число информационных пакетов, размещаемых и передаваемых в одном SMS-сообщении равно десяти, после чего контроллер 1 переходит в режим минимального энергопотребления (sleep mode), в котором периодически и кратковременно включает интегральный акселерометр 7 с целью идентификации движения ТС. Указанный алгоритм энергосбережения позволяет осуществлять питание устройства от встроенного химического источника тока - от трех гальванических элементов типоразмера ААА химической системы alkaline ultra с суммарным напряжением в 4,5 В или от Li-Ion аккумулятора емкостью 1100 мА·ч, обеспечивая продолжительность автономной работы не менее пяти суток при периодичности отправки КВО в 10 минут при движении ТС. Герметичность корпуса достигается отказом от применения механического выключателя и использованием светочувствительного элемента 14 (фототранзистора), размещенного за светопрозрачным закрывающимся окном в нижней части корпуса, при этом для включения изделия с предварительно установленными в него гальваническими элементами 6 необходимо на несколько секунд приоткрыть светопрозрчное окно и обратить его к источнику естественного освещения, после чего встроенный светодиодный индикатор состояния 5 напротив светопрозрачного окна определенной комбинацией вспышек указывает на включение системы в работу, его выключение осуществляется описанным выше образом и сопровождается иной комбинацией вспышек светодиодного индикатора состояния 5, причем выключение возможно только через время Т4 после его включения, с запасом превышающее время, необходимое для закрытия
светопрозрачного окна корпуса. Для работы системы должны быть заданы три параметра:
- Телефонный номер ЦМ в международном формате;
- Интервал Т1 передачи КВО при движении ТС в минутах, его минимальное значение равно единице;
- Интервал Т2 передачи КВО при стоянке ТС в минутах, его минимальное значение равно 60.
Перечисленные параметры хранятся в памяти SIM-карты 13, с которой работает GSM-модем 10 устройства. Для задания параметров используется любой сотовой телефон стандарта GSM. Специально создаваемое SMS-сообщение сохраняется на SIM-карте 13. Перечисленные выше три параметра записываются в тело создаваемого сообщения через две запятые. Пример задания параметров работы устройства (набираемый и сохраняемый на SIM-карте текст SMS-сообщения): +79219876543,10,120. После срабатывания светочувствительного элемента контроллер по второму последовательному порту инициализирует GSM-модем 10. Последний проверяет правильность пользовательских параметров, считанных из SIM-карты 13 и регистрируется в сети оператора сотовой связи. В случае успешной регистрации модема 10 контроллер 1 с помощью светодиодного индикатора состояния 5 информирует о готовности к работе и отправляет первое сообщение в адрес ЦМ, содержащее нулевые координаты. В противном случае, при неверно заданных параметрах работы, или после двух подряд неудачных попыток регистрации модема 10 в сотовой сети, контроллер 1 формирует иную последовательность импульсов, поступающую на индикатор состояния, и выключает систему.
Оперативность установка и надежность крепления к металлическим поверхностям кузова ТС достигается особенностями конструктивного исполнения корпуса, выполненного в виде шайбы и состоящего из двух деталей с резьбовым соединением и проложенным между ними герметизирующим уплотнителем, при этом в нижней части корпуса размещено несколько кольцевых магнитов с высоким значением остаточной магнитной индукции для обеспечения требуемой надежности крепления в условиях тряски и вибрации при движении ТС, при этом число устанавливаемых в корпус магнитов - регулируемое, в зависимости от прогнозируемой величины и интенсивности механических воздействий (жесткости подвески ТС).