Устройство радионавигационный маяк

Устройство радионавигационный маяк может быть использован для определения позиции пользователя в условиях, когда прием сигналов глобальных спутниковых навигационных систем (GNSS) затруднен или невозможен из-за значительного ослабления спутникового сигнала при попадании внутрь помещения через перекрытия и стены здания. При этом маяк может устанавливаться внутри и вне помещений. Отличительной особенностью радиомаяка является попеременный прием и передача сигнала в диапазоне частот, лежащем между 1610 и 1620 МГц. Другим отличительным моментом является работа маяка от батареек, таких, как, например батарейка типа AA. Технический результат заключается в повышении точности и надежности позиционирования внутри зданий за счет установки маяков, не требующих подключения к электросети, и работающих в диапазоне частот, соседствующем, но не перекрывающемся с диапазоном ГЛОНАСС L1.

1. Авторы

Л.В. Пурто, Г.М. Беркович, В.А. Свириденко

2. Заявитель

ООО СПИРИТ Корп.

115114, Россия, Москва, 1-й Дербеневский пер., 5,

Тел. +7(499)5188694

3. Индекс по Международной патентной классификации

G01S 5/02, G01S 3/02, H04B 7/216

4. Названия полезной модели

Устройство радионавигационный маяк.

5. Область техники, к которой относится полезная модель

Изобретение относится к навигации на основе радиосигналов (к радионавигации) и может быть использовано для определения позиции в условиях, когда прием сигналов глобальных спутниковых навигационных систем (GNSS) затруднен или невозможен, например, при нахождении внутри помещений.

6. Уровень техники

Позиционирование по сигналам навигационных спутников хорошо зарекомендовало себя на открытой местности, но оно практически неработоспособно в помещениях. В уровне техники известно изобретение Способ и система позиционирования мобильного терминала внутри зданий на основе ГЛОНАСС-подобного сигнала (приоритет 2012157632), обеспечивающее позиционирование внутри помещений с помощью маяков, излучающих радионавигационный сигнал в полосе ГЛОНАСС L1. В изобретении описаны способ и система для реализации данного способа. Система содержит радиомаяк, передающий и принимающий сигнал в указанном диапазоне. Недостатком описанного радиомаяка является использование диапазона частот ГЛОНАСС L1, что может создать помехи стандартным приемникам ГЛОНАСС.

7. Раскрытие полезной модели

В основу полезной модели поставлена задача создать устройство, обеспечивающее точное и надежное позиционирование внутри помещений.

В качестве решения поставленной задачи предлагается устройство радионавигационный маяк, включающее электронный модуль, антенну, радиотракт для попеременного приема и передачи радиосигнала на несущей частотой выше 1610 МГц и ниже 1620 МГц, а также схему питания на основе как минимум одной батарейки, при этом антенна соединена с радиотрактом, который в свою очередь соединен с электронным модулем, а электронный модуль соединен через отдельный набор контактов со схемой питания.

В некоторых вариантах реализации радиомаяк содержит крепежный элемент для стационарного крепления внутри или вне помещений, при этом все компоненты маяка находятся в жесткой механической связи с крепежным элементом.

В некоторых вариантах реализации прием и передача радионавигационного сигнала осуществляется на несущей частоте в диапазоне 1613-1615 МГц.

В некоторых вариантах реализации радионавигационный маяк содержит вторую антенну и второй радиотракт, при этом выход второй антенны соединен со входом второго радиотракта, а выход второго радиотракта соединен с дополнительным входом электронного модуля. При этом в ряде реализаций вторая антенна и второй радиотракт обеспечивают прием сигнала как минимум одной из спутниковых навигационных систем.

В некоторых вариантах реализации схема питания рассчитана на использование как минимум одной батарейки типа АА.

Достоинством данной реализации маяка является отсутствие помех в диапазоне ниже 1610 МГц, то есть в диапазоне ГЛОНАСС L1. Другим достоинством является питание от батареек, позволяющее устанавливать маяк в произвольном месте.

8. Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена схема соединения компонентов радионавигационного маяка. Схема питания 101 с батарейкой 102 соединена через набор контактов с электронным модулем 103. Электронный модуль 103 также соединен с радиотрактом 104, а через него с антенной 105.

9. Осуществление полезной модели

Заявляемое устройство радионавигационный маяк выполнено в виде схемы питания, подключенного к ней электронного модуля, а также радиотракта и присоединенной к электронному модулю через радиотракт антенны.

Электронный модуль предназначен для приема и передачи навигационных радиосигналов в полосе частот, примыкающей к диапазону ГЛОНАСС L1. Используемая полоса частот находится выше 1610 МГц и ниже 1620 МГц. Точное значение полосы частот может варьироваться в зависимости от реализации. Так, в одной из реализаций полоса частот для приема и передачи радионавигационного сигнала определена как 1613-1615 МГц. При этом в рамках данной полосы допускается использование нескольких несущих частот. Для обеспечения синхронизации маяка с другими маяками радионавигационный сигнал передается и принимается попеременно. В целях экономии электроэнергии прием сигнала производится с большими интервалами.

В некоторых вариантах реализации радиотракт и антенна обеспечивают эффективное подавление радиосигнала вне полосы 1610-1620 МГц, что предотвращает попадание на вход электронного модуля внеполосных помех.

В некоторых вариантах реализации в качестве элемента питания используется одна или несколько пальчиковых батареек типа АА. В частности, могут устанавливаться литиевые батарейки Li-FeS2, способные работать более 10 лет, практически не теряя своего заряда.

Предлагаемый радионавигационный маяк предназначен для стационарной установки внутри или вне помещений. Для этого в некоторых вариантах реализации предусмотрено специальное крепление. Крепление может быть выполнено, например, в виде скобы, в виде отверстия под шуруп, в виде плоской поверхности корпуса, на которое наносится склеивающее или цементирующее вещество. Возможны иные варианты фиксации маяка на элементах конструкции здания и на иных объектах.

В некоторых вариантах реализации маяк определяет свое местоположение и синхронизируется с помощью как минимум одной спутниковой навигационной системы. Для этого в маяке используется дополнительная антенна и дополнительный радиотракт с полосой пропускания, соответствующей принимаемому спутниковому радиосигналу. Дополнительный радиотракт соединяет антенну со специально предназначенным для этого входом электронного модуля.

Устройство радионавигационного маяка представлено на фиг. 1. Схема питания 101 с батарейкой 102 соединена через набор контактов с электронным модулем 103. Электронный модуль 103 также соединен с радиотрактом 104, а через него с антенной 105.

Перечисленные элементы конструкции могут быть реализованы на известных электронных компонентах.

1. Устройство радионавигационный маяк, включающее электронный модуль, антенну, радиотракт для попеременного приёма и передачи радиосигнала на несущей частоте выше 1610 МГц и ниже 1620 МГц, схему питания на основе как минимум одной батарейки, при этом антенна соединена с радиотрактом, который другим концом соединен с электронным модулем, а электронный модуль соединён через отдельный набор контактов со схемой питания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что радиомаяк содержит крепежный элемент для стационарного крепления внутри или вне помещений, при этом все компоненты маяка находятся в жёсткой механической связи с крепёжным элементом.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что приём и передача радионавигационного сигнала осуществляется на несущей частоте в диапазоне 1613-1615 МГц.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что радионавигационный маяк содержит вторую антенну и второй радиотракт, при этом выход второй антенны соединен со входом второго радиотракта, а выход второго радиотракта соединён с дополнительным входом электронного модуля.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что вторая антенна и второй радиотракт обеспечивают приём сигнала как минимум одной из спутниковых навигационных систем.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что схема питания рассчитана на использование как минимум одной батарейки типа АА.