РАДИОНАВИГАЦИОННЫЙ ПРИЕМНИК АППАРАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Полезная модель относится к радионавигационным компонентам аппаратных комплексов (терминалов), устанавливаемых на транспортные средства (ТС).
Из уровня техники известен навигационно-криптографический модуль для аппаратных комплексов (терминалов), устанавливаемых на транспортные средства (патент РФ на полезную модель №119193). Модуль целесообразно использовать во всех видах цифровых контрольных устройств (ЦКУ) транспортных средств (тахографы, терминалы «ЭРА-ГЛОНАСС», системы контроля состояния транспортного средства и оповещения) для обеспечения функций криптографической защиты информации, в том числе: формирование данных о параметрах движения транспортного средства на основании данных навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС/GPS, а также формирование и передачу в ЦКУ данных о текущем времени в формате UTC (всемирное координированное время) на основании показаний собственных часов ПМ, корректируемых по данным, получаемым от навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС/GPS.
Известен также мобильный навигационно-связной модуль по патенту РФ на полезную модель №96301, предназначенный для использования в составе средств мониторинга и управления транспортными средствами. Модуль представляет собой коммуникационное устройство, центром которого является центральный процессор, обеспечивающий взаимодействие навигационного приемника с внешними устройствами по различным каналам связи, что позволяет, в частности, вести автоматическое определение местоположения, скорости движения, курса, времени в пути транспортного средства.
Общим недостатком указанных и иных существующих радионавигационных устройств, применяемых в аппаратных комплексах (терминалах), устанавливаемых на транспортные средства (ТС), является то, что они не обеспечивают возможность программирования требуемой функциональности таких комплексов, позволяющей не только формировать и передавать на основе сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) сигналы точного времени, данные о скорости перемещения и координатах местонахождения, обеспечивать долговременное хранение информации, но также осуществлять непрерывную регистрацию этих данных и информации, сформированной аппаратными комплексами ТС на основе обработки данных ГНСС, сопоставления с сохраненными данными, на основе которых они были вычислены, и оценки их достоверности, а также обработку данных, сформированных аппаратными комплексами ТС, в том числе, используя данные ГНСС и данные других внешних устройств аппаратных комплексов ТС.
С учетом перечисленных недостатков задача, решаемая созданием предлагаемого приемника, заключается в обеспечении более высокого уровня достоверности данных о реальном времени, о географических координатах и о скорости перемещения, используемых аппаратными комплексами ТС, возможности формирования сигналов точного времени, непрерывной регистрации информации, источником которой является приемник сигналов ГНСС и информации, сформированной аппаратными комплексами ТС на основе обработки данных ГНСС, а также долговременного хранения такой информации. Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, состоит в получении нового поколения базовых приемных радионавигационных устройств, формирующих точные данные о времени, о перемещении и географических координатах места нахождения аппаратных комплексов, устанавливаемых на ТС и обеспечивающих, в зависимости от потребностей, программирование приемника для выполнения необходимых функций аппаратных комплексов ТС, в том числе регистрацию как только этих данных, так и данных, полученных в результате обработки аппаратными комплексами ТС сформированной приемником информации и данных о внешних событиях, а также их долговременное энергонезависимое хранение.
Для достижения поставленного результата предлагается радионавигационный приемник аппаратных комплексов (терминалов) (РНПАК), устанавливаемых на транспортные средства (ТС) для определения их местоположения, характеризующийся тем, что он содержит радионавигационный модуль, подключенный через разъем на корпусе к приемной антенне сигналов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), управляющий микропроцессор (УМ), подключенный к соответствующему разъему на корпусе РНПАК, обеспечивающий загрузку программного кода специализированных приложений РНПАК, проверку работоспособности РНПАК, реализацию коммуникационных интерфейсов взаимодействия с периферийными устройствами РНПАК и управление взаимодействием между компонентами РНПАК, формирующий данные реального времени, синхронизируемые от сигналов ГНСС, выполняющий совместно с микросхемой, осуществляющей реализацию алгоритмов проверки достоверности информации и обработку информации, оценку достоверности информации, сформированной аппаратными комплексами ТС на основе обработки предоставленных РНПАК данных ГНСС, сопоставлением с сохраненными данными о времени, координатах места нахождения и скорости, на основе которых они были вычислены, непрерывную регистрацию в микросхеме энергонезависимого хранения данных информации о реальном времени, географических координатах места положения РНПАК, вычисленной скорости перемещения, информации о времени и дате начала и окончания линейного и углового перемещения РНПАК, обработку и архивирование данных, поступающих от аппаратных комплексов ТС, микросхему, реализующую алгоритмы проверки достоверности информации и обработку информации, обеспечивающую выполнение РНПАК соответствующих функций аппаратных комплексов ТС, микросхему энергонезависимого хранения данных, обеспечивающую хранение данных о географических координатах места положения РНПАК и вычисленной скорости перемещения с указанием реального времени их определения, архивированных данных о событиях, определенных и вычисленных аппаратными комплексами ТС на основе полученных от РНПАК данных реального времени, географических координатах места нахождения, скорости перемещения, датчик ускорения, обеспечивающий формирование дополнительных данных о начале движения, остановке, линейном и угловых перемещениях РНПАК, повышающих достоверность проверки информации, формируемой аппаратными комплексами ТС, и источник резервного питания, обеспечивающий электропитание часов реального времени.
Возможность достижения поставленного результата обусловлена тем, что микросхемы приемника сигналов ГНСС, управляющий микроконтроллер, осуществляющий взаимодействие между компонентами приемника и с внешней средой, и микросхема, реализующая алгоритмы проверки достоверности информации, образуют доверенную среду, которая аппаратно-программными методами формирует данные о времени, скорости и координатах местоположения приемника и, как следствие - транспортного средства (ТС), а также обрабатывает и непрерывно регистрирует эти данные в энергонезависимом архиве, одновременно осуществляет проверку данных, вычисленных аппаратным комплексом ТС на основе данных ГНСС, сформированных приемником, осуществляет их архивирование или обработку в зависимости от требуемой функциональности приемника, которая формируется загруженным программным обеспечением.
В общем виде, заявленный радионавигационный приемник аппаратных комплексов (терминалов) (РНПАК) включает следующие элементы:
датчик ускорения, фиксирующий линейное и угловое перемещение РНПАК в трех плоскостях,
источник резервного питания, обеспечивающий работу внутренних часов РНПАК;
микросхема энергонезависимой памяти, обеспечивающая хранение данных;
коммутационный разъем, обеспечивающий возможность загрузки в управляющий микроконтроллер и другие элементы РНПАК соответствующего программного обеспечения.
Возможность реализации заявленного РНПАК назначения рассмотрим на примере абонентского терминала, установка которого на отдельные категории и виды транспортных средств предусмотрена приказом Минтранса России от 31.07.2012 №285. В содержащуюся в составе РНПАК микросхему энергонезависимого хранения данных записывают идентификационный номер абонентского терминала. При этом такие данные могут быть защищены от несанкционированного изменения путем загрузки в управляющий микроконтроллер и микросхему, реализующую алгоритмы проверки достоверности информации и обработку информации, соответствующего программного обеспечения. РНПАК обеспечит с необходимой точностью формирование информации о географической широте и долготе местоположения транспортного средства, скорости движения транспортного средства, путевом угле транспортного средства, а также выдаст точное время и дату фиксации местоположения транспортного средства. Указанные данные через управляющий микропроцессор, запрограммированный в соответствии с требуемой спецификацией протокола передачи мониторинговой информации, направляются для передачи в установленном порядке, при этом эти данные, а также информация об их передаче могут быть сохранены в микросхеме энергонезависимого хранения данных. Также в микросхему энергонезависимого хранения данных могут быть записаны факты о начале движения, остановке, линейном и угловых перемещениях транспортного средства, формируемых датчиком ускорения.
Таким образом, РНПАК является универсальным базовым устройством для построения различных радионавигационных аппаратных систем, применяемых на транспорте.