Система навигации, охраны и мониторинга подвижных объектов

Полезная модель относится к системам навигации, охраны и мониторинга подвижных объектов с помощью спутниковой связи и может быть использована для охраны и управления подвижными объектами посредством регистрации информации о маршруте движения объекта и других его параметрах. Задачей полезной модели является снижение стоимости получения информации, а также повышение надежности системы. Система навигации, охраны и мониторинга подвижных объектов использует глобальную навигационную спутниковую систему, включая установленный на подвижном объекте навигационный двухсистемный ГЛОНАСС+GPS приемник с антенной и вычислительный блок, а также диспетчерский пункт с персональным компьютером. Подвижный объект снабжен устройством для передачи информации по Wi-Fi, Bluetooth, 3-G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам и переносным запоминающим устройством с возможностью его подключения к персональному компьютеру диспетчерского пункта, при этом последний снабжен приемником информации по Wi-Fi, Bluetooth, 3-G ИК и/или WiMax (LTE) каналам и устройством, считывающим информацию с переносного запоминающего устройства. 1 с.п. и 6 з.п., 1 ил.

Полезная модель относится к системам навигации, охраны и мониторинга подвижных объектов с помощью спутниковой связи и может быть использована для охраны и управления подвижными объектами посредством регистрации информации о маршруте движения объекта и других его параметрах.

Известны системы навигации, охраны и мониторинга подвижных объектов. В патенте RU 2288509 С1, 27.11.2006 описано техническое решение, в котором на борту каждого контролируемого подвижного объекта принимаются сигналы глобальной спутниковой системы радионавигации, посредством бортовых датчиков подвижного объекта определяют состояние его узлов и агрегатов, формируют соответствующие сообщения и передают сигналы, несущие указанные сообщения, по радиоэфиру в диспетчерский центр, используя для этого бортовой терминал сети подвижной связи, например GSM-сети, и/или бортовой терминал специализированной ретрансляционно-радиопеленгационной сети, в диспетчерском пункте принимают указанные сигналы, обрабатывают информацию с построением траектории движения подвижного объекта на фоне электронной карты местности и формируют для контролируемых подвижных объектов командные сообщения, например команды блокирования движения подвижного объекта, передают эти командные сообщения по сети подвижной связи и/или по ретрансляционно-радиопеленгационной сети на борт контролируемого подвижного объекта.

Основным недостатком описанного технического решения является сложность его практической реализации и высокая стоимость, что связано с необходимостью развертывания и поддержания в работоспособном состоянии территориально-распределенной ретрансляционно-радиопеленгационной сети.

Несколько более простой в практической реализации является система по патенту RU 2349472 С1, 20.03.2009, содержащая связанные друг с другом посредством сотовой связи, например GSM-сети, абонентские комплексы подвижных объектов, комплексы реагирования и диспетчерский пункт, при этом каждый подвижный объект содержит радиомаяк и блок ретрансляции, выполненный с возможностью приема сигналов от радиомаяков других подвижных объектов. Радиомаяк каждого подвижного объекта выполнен с возможностью излучения сигналов со случайно изменяющейся несущей частотой, например хоппинг-сигналов, а приемник блока ретрансляции подвижного объекта с возможностью обработки указанных сигналов.

Недостатком описанной системы является высокая стоимость, сложность в практической и организационной реализации.

Стоимость аппаратуры системы (патенты RU 2288509 С1, RU 2349472 С1 и др.) соизмерима со стоимостью автомобиля, кроме того, имеет место сложность в установке, наладке и обслуживании, недостаточная надежность, уязвимость и большие вес, габариты и потребление электрической энергии.

Наиболее близкими к полезной модели по технической сущности является система навигации подвижного объекта с использованием спутниковой связи, включающая установленные на подвижном объекте навигационный приемник с антенной и вычислительный блок, а также диспетчерский пункт с персональным компьютером (патент RU 76153 U1, 10.09.2008 и RU 2122239 С1, 20.11.1998).

В системе безопасности, навигации и мониторинга (RU 2122239), выбранной в качестве прототипа данной полезной модели, подвижный объект связан с диспетчерским пунктом посредством радиоканала с использованием телефонной сотовой связи, транкинговой или космической радиосвязи. Существенным недостатком известной системы является невозможность работы диспетчерского пункта при получении информации от переносного запоминающего устройства, связанного с подвижным объектом, которое также значительно удешевляет процесс получения информации. Кроме того, в известной системе не предусмотрены меры по защите аппаратуры подвижного объекта, что снижает надежность системы. Недостатком данной системы является и то, что диспетчер контролирует подвижный объект, находясь непосредственно в диспетчерской, в которую стекается вся информация. Контролировать подвижный объект с другого иного места он не может. Минусом построения такой системы мониторинга является физическая привязка человека к компьютеру (диспетчерской).

Задачей полезной модели является снижение стоимости получения информации, а также повышение надежности системы путем устранения отмеченных недостатков.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой системе навигации, охраны и мониторинга подвижного объекта используется глобальная навигационная спутниковая система, включая установленный на подвижном объекте навигационный двухсистемный ГЛОНАСС+GPS приемник с антенной и вычислительный блок, а также диспетчерский пункт с персональным компьютером при этом подвижный объект снабжен устройством для передачи информации по Wi-Fi, Bluetooth, 3-G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам и переносным запоминающим устройством с возможностью его подключения к персональному компьютеру диспетчерского пункта, при этом последний снабжен приемником для приема информации по Wi-Fi, Bluetooth, 3-G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам и считывающим устройством для считывания информации с переносного запоминающего устройства.

Кроме того, подвижный объект снабжен программным устройством с записью маршрута его движения и аккумулятором, встроенным в оборудование системы, а само оборудование системы может быть снабжено защитным кожухом и конструктивно встроено в корпус мультимедийного головного устройства.

Кроме того, подвижный объект снабжен аппаратурой для записи параметров его работы, а также снабжен мобильным телефоном или модулем GSM/GPRS для оповещения о несанкционированном вскрытии подвижного объекта и передачи других параметров через службу коротких сообщений (SMS и MMS).

Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема оборудования подвижного объекта и диспетчерского пункта.

Система навигации, охраны и мониторинга по полезной модели содержит диспетчерский пункт 1 и оборудование подвижного объекта 2, включающую спутниковую антенну 3 с навигационным приемником 4, имеющим 8-12 каналов для слежения за навигационными спутниками (на чертеже не показаны).

Вычислительный блок 5 определяет в каждый момент времени географическое положение объекта и записывает эту информацию в переносное запоминающее устройство 6.

Дополнительно подвижный объект может иметь устройство 7 для передачи информации по ИК-каналу с расстояния в несколько метров от диспетчерского пункта 1. Для теплового инфракрасного излучения возможно использование известных приборов, например полупроводниковых лазеров. Устройство 7 может иметь модемы для передачи информации по Wi-Fi, Bluetooth. 3G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам.

Оборудование подвижного объекта 2 может быть снабжено мобильным телефоном (на чертеже не показан) или модулем GSM/GPRS 9 его заменяющим для оповещения о несанкционированном вскрытии подвижного объекта и передачи других параметров через службу коротких сообщений (SMS и MMS) и с помощью дозвона на любые мобильные номера диспетчерского пункта 1 и/или пользователя (владельца автомобиля) 10.

Кроме того, подвижный объект может быть снабжен программным устройством 11 с предварительно записанным маршрутом его движения, что позволяет подавать звуковой или световой сигнал диспетчеру или водителю при отклонении от записанного маршрута.

В случае отключения питания системы от источника питания подвижного объекта (от автомобильного аккумулятора) 12 в оборудование встроен дополнительный аккумулятор 13, обеспечивающий электропитание в аварийном режиме.

С различных датчиков 14, например тензорных, записываются параметры работы подвижного объекта, в том числе вес груза, расход топлива, частоту вращения двигателя, идентификационные данные водителя, положение кузова, состояние «тревожной кнопки» и другие параметры, включая изображение с видеокамер. Для защиты от постороннего воздействия оборудование имеет защитный кожух (на чертеже не показан).

Навигационный приемник 4, вычислительный блок 5, аккумулятор 13, устройство для передачи информации по Wi-Fi, Bluetooth, 3G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам 7, программное устройство 11 и модуль GSM/GPRS 9 конструктивно встроены в корпус мультимедийного головного устройства 15 (аудиосистемы, автомагнитолы, видеосистемы и т.п., широко используемых на различных подвижных объектах).

Считывание информации с переносного запоминающего устройства 6 обеспечивается персональным компьютером 16 диспетчерского пункта 1 с помощью считывающего устройства 17. Приемник 8 диспетчерского пункта 1 обеспечивает возможность получения информации по Wi-Fi, Bluetooth, 3G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам в тех случаях, когда не используется переносное запоминающее устройство 6.

Диспетчерский пункт 1 предназначен для считывания информации с переносного запоминающего устройства 6 и информации принятой по Wi-Fi, Bluetooth, 3G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам о географическом положении подвижного объекта в соответствующем масштабе времени на фоне карты местности, а также других его параметрах. Приемник 8 диспетчерского пункта 1 может принять сигнал о несанкционированном вскрытии подвижного объекта и о других его параметрах через службу коротких сообщений (SMS и MMS). Информация о несанкционированном вскрытии подвижного объекта и о других его параметрах через службу коротких сообщений (SMS и MMS) может быть направлена также пользователю (владельцу автомобиля) 10. Кроме того, на подвижном объекте с помощью программного устройства 11 может быть записан его будущий маршрут, что позволяет в реальном маршруте контролировать посредством различных сигналов его отклонение от записанного маршрута.

В зависимости от конкретных условий использования системы диспетчерский пункт 1 может быть оборудован и другими необходимыми средствами.

Подвижный объект, например грузовой автомобиль, перемещается по маршруту, предварительно записанному в программное устройство 11. Одновременно, через навигационный приемник 4 поступают сигналы со спутников, позволяющие вычислительному блоку 5 в каждый момент времени определять географическое положение объекта, записывать эту и другую информацию в переносное запоминающее устройство 6 и передавать эту и другую информацию по каналу WiMax (LTE).

WiMax - протокол широкополосной беспроводной радиосвязи, позволяющей предоставлять доступ в Интернет (диапазон 2,3 ГГц-2,4 ГГц, ширина канала до 20 МГц). Технология мобильного WiMax позволяет использовать интернет, передвигаясь со скоростью 120 км/час.

Технологии WiMax и LTE (Long Term Evolution) идентичны. LTE - технология связи четвертого поколения (4G), теоретическая скорость передачи данных до 326,4 Мбит/с во входящем канале и 172,8 Мбит/с в исходящем.

В течение всего времени передвижения объекта и его эксплуатации датчики 14 записывают все параметры работы подвижного объекта, в том числе вес груза, расход топлива, частоту вращения двигателя, идентификационные данные водителя, положение кузова, информацию с видеокамер, состояние «тревожной кнопки» и т.п.

По окончании работы подвижного объекта переносное запоминающее устройство 6 снимается с него и передается на диспетчерский пункт 1, где подключается к персональному компьютеру 16 для считывания информации посредством считывающего устройства 17. Информация может также передаваться устройством 7 по Wi-Fi, Bluetooth, 3G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам.

При несанкционированном вскрытии, отклонении подвижного объекта от заданного маршрута и критическом отклонении контролируемых параметров подвижного объекта пользователь 10 и оператор диспетчерского пункта 1 оповещается через службу коротких сообщений (SMS и MMS) или с помощью дозвона на любые телефонные номера. При этом имеется возможность по мобильному телефону осуществлять запрос состояния подвижного объекта и отключать его двигатель.

Программное обеспечение персонального компьютера 16 использует среду Windows NT, что позволяет оператору диспетчерского пункта 1, эффективно используя преимущества многозадачного режима и многооконного интерфейса, видеть одновременно несколько районов карты в выделенных участках экрана (окнах). В каждом окне можно установить свой участок карты в нужном масштабе и наблюдать за движением одного или группы объектов. Оператор диспетчерского пункта 1 может перемещать окна таким образом, что бы получился наиболее удобный общий обзор.

Построение системы позволяет варьировать ее облик в зависимости от возможностей пользователей 10 и операторов диспетчерского пункта 1, оптимизируя в каждом конкретном случае схемы построения системы по критерию «стоимость/эффективность». Возможно, вообще не использовать диспетчерский пункт 1 или использовать его в определенных ситуациях.

Как показали предварительные испытания системы, именно использование переносного запоминающего устройства 6 вместо стационарных устройств связи позволяет повысить надежность и значительно снизить расходы, поскольку нет необходимости в закупке дорогостоящего оборудования и оплаты аренды линий связи.

При испытании системы информация о вскрытии подвижного объекта передавалась с помощью мобильных телефонов Siemens серий С35, М35, S35 текстовыми сообщениями, содержащими интернет-адрес, по которому пользователь 10, используя нетбук, мог посмотреть через канал WiMax о местонахождении подвижного объекта и других параметрах.

Кроме того, система более надежна, так как наличие защитного кожуха и дополнительного аккумулятора 13 обеспечивает надежное сохранение полученной информации на подвижном объекте.

В целом система может быть основой для создания высокоэффективной системы навигации, охраны, мониторинга, автоматизированной эксплуатации и управления подвижных объектов, так как получаемая информация о пройденном пути, грузе, идентификации водителя и других параметрах позволяет контролировать их техническое состояние и своевременное проведение ремонтных и регламентных работ и оперативно реагировать на отклонение различных параметров подвижного объекта от нормы.

1. Система навигации, охраны и мониторинга подвижных объектов с использованием глобальной навигационной спутниковой системы, включая установленный на подвижном объекте навигационный двухсистемный ГЛОНАСС+GPS приемник с антенной и вычислительный блок, а также диспетчерский пункт с персональным компьютером, отличающаяся тем, что подвижный объект снабжен устройством для передачи информации по Wi-Fi, Bluetooth, 3-G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам и переносным запоминающим устройством с возможностью его подключения к персональному компьютеру диспетчерского пункта, при этом последний снабжен приемником информации по Wi-Fi, Bluetooth, 3-G ИК и/или WiMax (LTE) каналам и устройством, считывающим информацию с переносного запоминающего устройства.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что подвижный объект снабжен программным устройством с записью маршрута его движения.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что система снабжена дополнительным аккумулятором, встроенным в ее оборудование.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что подвижный объект снабжен аппаратурой, включая видеокамеры, для записи параметров, в том числе: частоты вращения двигателя, расхода топлива, веса груза, положения кузова, идентификации водителя, состояния тревожной кнопки, охранных датчиков.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что ее оборудование снабжено защитным кожухом.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что ее оборудование снабжено мобильным телефоном или модулем GSM/GPRS для оповещения о несанкционированном вскрытии подвижного объекта и передачи других параметров через службу кротких сообщений (SMS и MMS) и с помощью дозвона на любые телефонные номера.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что навигационный приемник ГЛОНАСС+GPS, вычислительный блок, аккумулятор, программное устройство, устройство для передачи информации по Wi-Fi, Bluetooth, 3G, ИК и/или WiMax (LTE) каналам и модуль GSM/GPRS конструктивно встроены в корпус мультимедийного головного устройства подвижного объекта.