Спосіб навігації з використанням електронних маяків

Спосіб навігації з використанням електронних маяків, при якому навігаційний шлях задають маяками, точки місцезнаходження яких визначають попередньо, який відрізняється тим, що вимірюють просторові параметри цих точок при еталонному проходженні траси, перетворюють їх для отримання поверхонь положення з вертикальною твірною, перетином двох поверхонь положення з вертикальною твірною задають точку місцезнаходження для кожного електронного маяка на площині, запам'ятовують параметри цих точок і передають їх споживачеві при проходженні ним траси Винахід відноситься до області навігації, зокрема до способу навігації з використанням маяків, наприклад для навігації морських, сухопутних чи повітряних об'єктів У навігації ВІДОМІ способи управління рухом різних типів об'єктів, що передбачають використання маяків (оптичних, радіоелектронних, звукових) для вказівки кінцевої чи проміжної точок та напрямку руху (Бородин В И Гидроакустические навигационные средства - Л Судостроение, 1983) Але в деяких випадках це приводить до перешкод рухові об'єктів Крім того, не завжди є можливість встановлення та обслуговування роботи радіомаяків (особливо у важкодоступних місцях) Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб навігації з використанням плавучих радіомаяків, що полягає у встановленні радіомаяків з автономним енергопостачанням у вузьких місцях, акваторіях портів і для позначення мілководдя (Баскин А С Навигационно-гидрографическое обеспечение мореплавания - М Наука, 1980) Однак відомий спосіб має наступні недоліки Практика експлуатації показує, що обслуговування та встановлення таких маяків являє собою складний технологічний процес, що залежить від багатьох факторів (кліматичні умови, місце встановлення і т д ) Хвилювання водної поверхні, ПІДВОДНІ течи приводять до дрейфу маяків, що знижує точність визначення місця розташування, і збільшує похибки навігації Зміна траси руху викликає необхідність перебазування маяків Це приводить до збільшення економічних та часових затрат на наві гаційне забезпечення траси В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу навігації з використанням маяків шляхом заміни реальних маяків псевдомаяками, що формуються електронним способом, забезпечити підвищення безпеки руху об'єкта на трасі, точності та мобільності навігаційних систем, зниження економічних витрат на обслуговування маяків при використанні винаходу Поставлена мета досягається тим, що навігаційний шлях задають маяками, точки місцезнаходження яких визначають попередньо, згідно з винаходом вимірюють просторові параметри цих точок при еталонному проходженні траси, перетворюють їх для отримання поверхонь положення з вертикальною твірною (ППВТ), перетином двох ППВТ задають точку місцезнаходження для кожного електронного маяка (ЕМ) на площині, запам'ятовують параметри цих точок й передають їх споживачеві при проходженні ним траси Оскільки замість реальних маяків використовуються псевдомаяки, що формуються електронним способом, місцезнаходження яких на трасі задається перетином двох ППВТ, підвищується безпека руху об'єкта на трасі та точність навігаційної системи, знижуються економічні витрати на обслуговування маяків При ЗМІНІ траси руху достатньо виміряти просторові координати нових точок місцезнаходження маяків, перетворити їх для отримання ППВТ, перетином двох ППВТ задати точку нового місцезнаходження маяка та запам'ятати и параметри, що в порівнянні з аналогом 1 (О (О 47667 веде до підвищення мобільності навігаційної системи На фіг 1 показаний спосіб формування електронних маяків (С-і, Сг, Сп) на трасі руху об'єкта (УО) по азимутальним вимірам ((Зц, рі2, Р21, Р22, ріп, р2п), що одержуються за допомогою двох вимірювачів спрямованої дії (М-і, Мг) На фіг 2 представлений варіант одержання ППВТ при вимірюванні азимутів просторової точки С відносно двох вимірювачів спрямованої дії (М-і, М2) На фіг 3 представлений варіант одержання ППВТ при вимірюванні відстаней до просторової точки С відносно двох вимірювачів (М-і, IVh) На фіг 4 наведена структурна схема апаратури формування електронних маяків Приклад формування ЕМ на трасі руху об'єкта по азимутальним вимірам, що одержуються за допомогою двох вимірювачів спрямованої дії показаний на фіг 1 Для формування електронних маяків використовується особливий клас поверхонь положення поверхні положення з вертикальною твірною Такі поверхні називаються циліндричними (Ильин В А , Поздняк Э Г Аналитическая геометрия -М Наука, 1988) Рівняння виду F(x,y) = 0 ( 1 ) визначає циліндричну поверхню з твірною циліндричної поверхні, паралельною осі Oz У просторі ця ЛІНІЯ описується двома рівняннями F(x,y) = 0, z = 0, (2) перше характеризує циліндричну поверхню, а друге - координатну площину Оху На підставі фіг 2 можна записати У-У1 tgP2 = У-У2 Х-Х2 (3) або x - t g p 1 - y - x 1 - t g p 1 + y 1 =0, Кожен з виразів (4) являє собою рівняння прямої в площині Оху, що проходить через точки Мі і Мг, ВІДПОВІДНО Якщо через лінії (4) провести площини (К1К2) з вертикальними твірними, то вони будуть геометричним місцем точок постійних азимутів Pi I P2, ВІДПОВІДНО Тоді вираз x - t g p 1 - y - x 1 - t g p 1 + y 1 =0, де і - індекс точки, що належить площині К-і, j - індекс точки, що належить площині Кг, буде відповідати рівнянню циліндричної поверхні (1.2) На підставі фіг 3 можна записати , ,2 1 R = 2 2 х (У-У2Г (5) Виключити координату Z можна шляхом формування різниці квадратів відстаней (Х 2 + у 2 ) /я\ > \У) яку можна привести до виду (1) u 1*1 -r