Бортовая система мониторинга

Полезная модель относится к средствам мониторинга состояния и местоположения подвижных объектов, а именно, средств наземного обеспечения полетов авиации и автомобильного транспорта на аэродроме при обслуживании воздушных судов, а также может быть использовано в составе автоматизированной системы управления аэродромно-техническим обеспечением полетов государственной авиации в качестве абонентского оборудования водителя, устанавливаемого на каждом транспортном средстве (ТС), обеспечивающем полеты.
Бортовая система мониторинга, устанавливаемая на ТС, работает по принципу приема информации от телематической системы по запросу или по произошедшему событию в состоянии объекта, получаемой с помощью внутренних датчиков и информации о местоположении и параметрах состояния оборудования и исполнения команд управления системами объекта. Устройство также позволяет установить водителю голосовое соединение с дежурным руководителем по аэродромно-техническому обеспечению (ΑΤΟ) полетов.
Наиболее близким аналогом к заявляемому в качестве полезной модели техническому решению является патент Российской Федерации 65658, МПК G01S 5/12, G08B 25/08 приоритет от 3 апреля 2007 года, публикация 10 августа 2007 года на полезную модель: "Телематический модуль системы мониторинга транспортных средств".
Телематический модуль системы мониторинга ТС включает микроконтроллер, соединенный с навигационным приемником и терминалом беспроводной связи, к которым подключены навигационная антенна и антенна приемопередатчика, блоками интерфейсов передачи данных и блоком энергонезависимой памяти, а также сопряжен с исполнительными устройствами транспортного средства и дискретными, и аналоговыми бортовыми датчиками параметров ТС, а также содержит блок электропитания. К навигационному приемнику и терминалу беспроводной связи подключены навигационная антенна и антенна приемопередатчика. Микроконтроллер телематического модуля соединен с навигационным приемником, приемопередатчиком, исполнительными устройствами и дискретными и аналоговыми датчиками через самостоятельные узлы сопряжения. Навигационный приемник является совмещенным приемником глобальных спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС и GPS. Блоки интерфейсов включают интерфейсы передачи данных на внешние устройства, в том числе на ПЭВМ ТС.
Недостатком этой системы является низкая точность определения координат ТС в зонах слабого приема сигнала навигационных спутников, что особенно вероятно в условиях аэродрома из-за мощного электромагнитного излучения средств радио-технического обеспечения полетов, и потеря функции определения координат в случае кратковременного или длительного сбоя в функционировании спутниковой группировки ГЛОНАСС/GPS.
Техническим результатом является повышение надежности определения местоположения ТС при отсутствии сигнала от СРНС и безопасности передвижения ТС по аэродрому за счет визуализации безопасного маршрута движения по аэродрому и указания текущего местоположения ТС на сенсорном жидкокристаллическом мониторе, установленном в кабине ТС в поле зрения водителя.
Технический результат достигается тем, что бортовая система мониторинга и управления наземным ТС аэродрома, содержащая микроконтроллер, совмещенный ГЛОНАСС/GPS навигационный приемник, радиостанцию и блок энергонезависимой памяти, дополнительно снабжена модулем бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС), выход которой соединен с третьим входом микроконтроллера и сенсорным жидкокристаллическим монитором, соединенным взаимно-встречно с микроконтроллером.
Сущность полезной модели заключается в том, что она дополнительно снабжена модулем БИНС, выход которой соединен с третьим входом микроконтроллера и сенсорным жидкокристаллическим монитором, соединенным взаимно-встречно с микроконтроллером.
Введение БИНС обеспечивает возможность определения координат местоположения в отсутствии сигналов СРНС, [см. патент RU 2309385, МПК G01С 21/16, С2, дата публикации 27.10.2007], что в свою очередь повышает надежность определения координат местоположения ТС в условиях отсутствия сигналов СРНС.
Введение сенсорного жидкокристаллического монитора служит для визуального отображения на электронной карте текущего местоположения ТС и безопасного маршрута движения по территории аэродрома, а также для навигации по пунктам меню. Это позволяет повысить безопасность передвижения ТС по аэродрому.
Структурная схема бортовой системы мониторинга приведена на фигуре, в состав которой входит: 1 - микроконтроллер, 2 - навигационный приемник, 3 - радиостанция, 4 - модуль БИНС, 5 - сенсорный жидкокристаллический монитор, 6 - энергонезависимая память.
Модуль бесплатформенной инерциальной навигационной системы 4 предназначен для определения координат местоположения, параметров движения и углов ориентации наземного ТС. В зависимости от выбранного способа расчета навигационных параметров, навигация осуществляется в автономном (инерциальном) режиме с коррекцией от одометрического датчика или в инерциально-спутниковом режиме (с коррекцией от спутниковой навигационной системы). Она может быть выполнена в виде бесплатформенной инерциальной навигационной системы для наземного транспортного средства «БИНС-Тек» отечественного производства.
Сенсорный жидкокристаллический монитор 5 устанавливается в поле зрения водителя и предназначен для визуального отображения на электронной карте местоположения ТС, безопасного маршрута движения, а также для навигации по пунктам меню. Он может быть выполнен в виде 8…10 дюймового сенсорного монитора применяемого в планшетных компьютерах.
Система работает следующим образом: микроконтроллер 1 связывает все компоненты бортовой системы воедино и обеспечивает их взаимодействие по заложенной программе. Согласно этой программе, микроконтроллер обеспечивает прием данных, поступающих от различных блоков системы, их логическую и математическую обработку и, как результат, принятие решений, на основании которых вырабатываются управляющие команды для блоков контроллера в зависимости от конкретной ситуации. Навигационный приемник 2 сигналов СРНС обеспечивает определение координат в дифференциальном режиме с точностью до 1 метра. В случае обнаружения микроконтроллером 1 ошибки определения местоположения координат по сигналам СРНС (из-за сбоя передающей части спутников, обнаружения сильных помех, рассинхронизации по времени), данная процедура осуществляется с помощью блока БИНС 4, в состав которой входят: система датчиков (акселерометр, гироскоп, магнитометр, барометр), устройство обработки информации (для математической обработки информации от сигналов датчиков микропроцессором). Радиостанция 3 предназначена для голосовой связи водителя с дежурным руководителем по ΑΤΟ полетов. Сенсорный жидкокристаллический монитор обеспечивает вывод телематической информации от микроконтроллера 1, а именно, визуальное отображение на электронной карте местоположения ТС, безопасного маршрута движения, а также служит для навигации по пунктам меню. При необходимости информационные данные можно сохранить на энергонезависимую память 6 и передать для последующей обработки в службу ΑΤΟ по возвращении в автопарк.