Дифференциальная подсистема глобальной навигационной спутниковой системы с избирательным доступом к информации

Дифференциальная подсистеме глобальной навигационной спутниковой системы с избирательным доступом к информации относится к навигационному оборудованию, предназначенному для точного определения координат перемещающихся объектов-потребителей. Подсистема включает в себя контрольно-корректирующую станцию и множество навигационной аппаратуры потребителей, которые посредством радиоканалов связаны между собой и со спутниками глобальной навигационной спутниковой системы. Контрольно-корректирующая станция снабжена кодирующим устройством избирательного доступа к передаваемой ею корректирующей информации, осуществляющим распределение и кодирование корректирующей информации с различными уровнями доступа, а каждое навигационное устройство потребителя дополнено декодирующим устройствами доступа к передаваемой корректирующей информации одной из конкретных категорий доступа, обеспечивающим избирательное декодирование принимаемой корректирующей информации. При этом блок кодирования и каждый блок декодирования включают в себя микроконтроллер и функционально связанный с ним узел оперативной памяти, сервисный блок, содержащий микроконтроллер и функционально связанные с ним узел оперативной памяти и интерфейсный узел ввода-вывода информации, блок индикации и блок питания. Микроконтроллер сервисного блока связан двунаправленно с микроконтроллером блока кодирования и с блоком индикации.

Полезная модель относится к навигационному оборудованию и может быть использована в качестве дифференциальной подсистемы (ДПС) глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) с избирательным доступом к корректирующей информации, обслуживающей различные сухопутные, водные, воздушные транспортные средства или иные перемещающиеся объекты и предназначенной для точного определения координат их местонахождения.

Известна телематическая система, включающая в себя навигационные устройства потребителей, которые принимают по радиоканалам связи навигационную информацию от спутников ГНСС и взаимодействуют с диспетчерским центром (1). Недостатком этой системы является низкая точность определения координат перемещающихся объектов навигационными устройствами потребителей, обусловленная невозможностью учета реального местоположения навигационных спутников.

Известны также подсистемы ГНСС, включающие в себя контрольно-корректирующую станцию (ККС) и множество навигационной аппаратуры потребителей (НАП), принимающие по радиоканалам связи навигационную информацию от спутников ГНСС и корректирующую информацию (КИ) от ККС (2). В этих подсистемах используются данные, формируемые ККС (корректирующая информация), позволяющие существенно повысить точность координат перемещающихся объектов, однако не обеспечивается контроль за использованием КИ, передаваемой ККС.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание ДПС ГНСС, включающей в себя ККС и множество НАП, принимающих по радиоканалам связи навигационную информацию от спутников ГНСС и КИ от ККС, в которой обеспечивается избирательный доступ потребителей к КИ ККС, осуществляемый с коммерческими, политическими или иными целями.

Технический результат в решении поставленной задачи достигается тем, что в ДПС ГНСС, включающей в себя ККС и множество НАЛ, которые посредством радиоканалов связаны между собой и со спутниками ГНСС, ККС дополнена кодирующим устройством избирательного доступа к передаваемой КИ, осуществляющим распределение и кодирование КИ в диапазоне N различных уровней доступа, а каждая НАП дополнена декодирующим устройством избирательного доступа к передаваемой КИ одной из М категорий (где М - порядковые числа от 1 до N), декодирующим принимаемую КИ всех уровней доступа от М до N, содержащими соответственно блок кодирования и блок декодирования, каждый из которых включает в себя микроконтроллер и функционально связанный с ним узел оперативной памяти, сервисный блок, включающий в себя микроконтроллер и функционально связанные с ним узел оперативной памяти и интерфейсный узел ввода-вывода информации, блок индикации и блок питания, при этом микроконтроллер сервисного блока связан двунаправленно с микроконтроллером блока кодирования и с блоком индикации.

Сущность полезной модели заключается в том, что в ДПС ГНСС, включающей в себя ККС и множество НАП, которые посредством радиоканалов связаны между собой и со спутниками ГНСС, ККС дополнена кодирующим устройством избирательного доступа к передаваемой КИ, осуществляющим распределение и кодирование КИ с различными уровнями доступа, а каждая НАП дополнена декодирующим устройством избирательного доступа к передаваемой КИ, обеспечивающим избирательное декодирование принимаемой КИ. При этом блок кодирования и каждый блок декодирования включают в себя микроконтроллер и функционально связанный с ним узел оперативной памяти, сервисный блок, содержащий микроконтроллер и функционально связанные с ним узел оперативной памяти и интерфейсный узел ввода-вывода информации, блок индикации и блок питания. Микроконтроллер сервисного блока связан двунаправленно с микроконтроллером блока кодирования и с блоком индикации.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемой ДПС ГНСС с избирательным доступом к информации, а на фиг.2 представлена блок-схема устройства избирательного доступа к КИ.

ДПС ГНСС с избирательным доступом к информации, включает в себя ККС 1 и множество НАП 2, связанные радиоканалами связи между собой и со спутниками 3 ГНСС. ККС двунаправлено связана с кодирующим устройством 4 избирательного доступа к передаваемой КИ, а каждая НАП 2 двунаправлено связана с декодирующим устройством 5 избирательного доступа одной из М категорий (где М - порядковые числа от 1 до N). Кодирующее 4 и все декодирующие 5 устройства конструктивно могут быть выполнены одинаково. Каждое из них содержит блок кодирования (декодирования) 6, включающий в себя микроконтроллер 6.1 и функционально связанный с ним узел оперативной памяти 6.2, сервисный блок 7, включающий в себя микроконтроллер 7.1 и функционально связанные с ним узел оперативной памяти 7.2 и интерфейсный узел ввода-

вывода информации 7.3, блок индикации 8 и блок питания 9, при этом микроконтроллер 7.1 сервисного блока 7 связан двунаправленно с микроконтроллером 6.1 блока кодирования 6 и с блоком индикации 8.

Кодирующее 4 и все декодирующие 5 устройства могут быть реализованы на базе известных технических средств. Так в качестве микроконтроллеров 6.1 и 7.1 может быть использован микропроцессор AT89S8252 или AT89S8253, в качестве узлов оперативной памяти 6.2 и 7.2 - микросхема память статическая AS7C256A-12JI, в качестве интерфейсного узла 7.3 - микросхема интерфейсная ADM232AARN RS-232, в качестве блока индикации 8 - светодиод КИПД 66 В-К, в качестве блока питания 9 - микросхема стабилизатор напряжения КР1158ЕН5Г.

ДПС ГНСС с избирательным доступом к информации работает следующим образом. Навигационная информация от спутников 3 ГНСС по радиоканалам связи передается на ККС 1 и на каждую НАП 2. КИ формируется ККС 1 и в виде кадров бинарной последовательности вместе с заданным признаком уровня доступа поступает на вход кодирующего устройства 4 через интерфейсный узел 7.3 ввода-вывода информации. Эта информация запоминается в узле оперативной памяти 7.2, откуда передается в микроконтроллер 7.1, который производит операцию выделения из кадра информации, предназначенной для кодирования, и передает ее в микроконтроллер 6.1. Последний осуществляет распределение поступающей информации в диапазоне N возможных уровней доступа (например, - пяти) и кодирование ее с использованием узла оперативной памяти 6. Закодированная информация, имеющая заданный ККС уровень доступа (в нашем примере - один из пяти), возвращается в микроконтроллер 7.1, который вставляет закодированную информацию в кадр с использованием узла оперативной памяти 7.2. Сформированный кадр бинарной последовательности через интерфейсный узел 7.3 ввода-вывода информации передается на ККС 1 и далее по радиоканалам связи в эфир. Микроконтроллер 7.2 осуществляет также автоматическую диагностику правильности работы устройства с выдачей необходимой информации в блок индикации 8, а блок питания 9 формирует и подает на все элементы устройства необходимое напряжение питания. Закодированная КИ по радиоканалам связи принимается всеми НАП 2 и в виде кадров бинарной последовательности поступает на вход соответствующих декодирующих устройств 5, каждое из которых имеет одну из М предоставленных данному потребителю категорий доступа к КИ (где М - порядковые числа от 1 до N). В нашем примере, где М - числа от единицы до пяти, рассмотрим работу декодирующего устройства, имеющего третью категорию доступа к КИ. Информация, поступающая через интерфейсный узел ввода-вывода информации 7.3, запоминается в узле оперативной памяти 7.2, откуда передается в микроконтроллер 7.1, который производит операцию выделения из кадра закодированной информации и передает ее в микроконтроллер 6.1. Последний осуществляет декодирование информации, имеющей уровни доступа от М до N. В нашем примере - информации с уровнями доступа три,

четыре и пять. При этом используется узел оперативной памяти 6.2. Декодированная информация возвращается в микроконтроллер 7.1, который вставляет ее в кадр с использованием узла оперативной памяти 7.2. Сформированный кадр бинарной последовательности через интерфейсный узел 7.2 ввода-вывода информации передается на вход основного блока обработки информации НАП 2. Последний вычисляет координаты перемещающегося объекта на базе навигационной информации, полученной по радиоканалам связи от спутников 3 ГНСС, и КИ, полученной по радиоканалам связи от ККС 1. Точность этих вычислений тем выше, чем выше категория доступа М к КИ, имеющаяся на каждой конкретной НАП 2. Микроконтроллер 7.2 осуществляет также автоматическую диагностику правильности работы устройства с выдачей необходимой информации в блок индикации 8, а блок питания 9 формирует и подает на все элементы устройства необходимое напряжение питания.

Таким образом, дополнение ДПС ГНСС, включающей в себя ККС и множество НАП, принимающих по радиоканалам связи навигационную информацию от спутников ГНСС и КИ от ККС, кодирующими и декодирующими устройствами указанного выше вида обеспечивает избирательный доступ потребителей к КИ ККС.

Источники информации, принятые во внимание

1. Патент РФ на полезную модель №37252, приоритет 19.12.2003

2. Контрольно-корректирующая станция морской дифференциальной подсистемы ГНСС СН-3500М. www.navis.rn

Дифференциальная подсистема глобальной навигационной спутниковой системы с избирательным доступом к информации, включающая в себя контрольно-корректирующую станцию и множество навигационной аппаратуры потребителей, которые посредством радиоканалов связаны между собой и со спутниками глобальной навигационной спутниковой системы, отличающаяся тем, что контрольно-корректирующая станция дополнена кодирующим устройством избирательного доступа к передаваемой корректирующей информации, осуществляющим распределение и кодирование корректирующей информации в диапазоне N различных уровней доступа, а каждая навигационная аппаратура потребителя дополнена декодирующим устройством избирательного доступа к передаваемой корректирующей информации одной из М категорий (где М - порядковые числа от 1 до N), декодирующим принимаемую корректирующую информацию всех уровней доступа от М до N, содержащими, соответственно блок кодирования и блок декодирования, каждый из которых включает в себя микроконтроллер и функционально связанный с ним узел оперативной памяти, сервисный блок, включающий в себя микроконтроллер и функционально связанные с ним узел оперативной памяти и интерфейсный узел ввода-вывода информации, блок индикации и блок питания, при этом микроконтроллер сервисного блока связан двунаправленно с микроконтроллером блока кодирования и с блоком индикации.