RU2264937C1 - Radio-detection system for finding and following vehicles - Google Patents
Radio-detection system for finding and following vehiclesDownload PDFInfo
- Publication number
- RU2264937C1 RU2264937C1RU2005101104/11ARU2005101104ARU2264937C1RU 2264937 C1RU2264937 C1RU 2264937C1RU 2005101104/11 ARU2005101104/11 ARU 2005101104/11ARU 2005101104 ARU2005101104 ARU 2005101104ARU 2264937 C1RU2264937 C1RU 2264937C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- network
- output
- input
- alarm
- radio module
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Alarm Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Translated fromRussianИзобретение относится к системам охранной (тревожной) сигнализации и мониторинга транспортных средств (ТС) и может быть использовано для поиска и обнаружения охраняемого ТС, а также для определения местоположения и сопровождения угнанных ТС (УТС).The invention relates to systems of security (alarm) signaling and monitoring of vehicles (TS) and can be used to search and detect a protected vehicle, as well as to determine the location and tracking of stolen vehicles (TCB).
Известна радиоканальная система тревожной сигнализации для централизованной охраны объектов, в том числе ТС, по патенту RU №2182088, В 60 R 25/00, содержащая установленные на ТС блоки возимых охранных извещателей, связанные с возимыми объектовыми оконечными устройствами, центр сбора и обработки информации, имеющий пультовое оконечное устройство с антенной пультового оконечного устройства для связи по радиоэфиру и пульт централизованного наблюдения (ПЦН), блок обработки и отображения картографической и семантической информации, процессор обработки информации, выполненный с возможностью подключения к блоку обработки и отображения картографической и семантической информации и с возможностью вывода информации на принтер, при этом связь по радиоэфиру осуществляется с помощью микросотовой сети передачи данных (МСПД), выполненной с возможностью приема кодовых сообщений от объектовых оконечных устройств, селекции и ретрансляции указанных сообщений.Known radio-channel alarm system for centralized protection of objects, including vehicles, according to patent RU No. 2182088, 60 R 25/00, containing installed on the vehicle blocks of transportable security detectors associated with transportable object terminal devices, a center for collecting and processing information, having a remote terminal device with an antenna of a remote terminal device for radio communication and a central monitoring station (CMS), a processing and display unit for cartographic and semantic information, an image processor information processing, made with the possibility of connecting to the processing and display unit of cartographic and semantic information and with the possibility of outputting information to a printer, while radio communication is carried out using a microcellular data network (ISMT), configured to receive code messages from object terminals , selection and relaying of these messages.
Применение в данной системе МСПД, с одной стороны, позволяет, при прочих равных условиях, снизить требуемую мощность излучения с борта охраняемого ТС и, соответственно, упростить и сделать более доступной абонентскую аппаратуру, а с другой стороны, обуславливает ее недостаток, проявляющийся тем сильнее, чем больше требуемая зона действия системы. Недостаток этот состоит в необходимости увеличения количества наземных ретрансляторов пропорционально квадрату желаемого радиуса действия системы. Это усложняет инфраструктуру системы, увеличивает ее стоимость и порождает проблемы организационно-технического плана.The use of the MRTD in this system, on the one hand, allows, other things being equal, to reduce the required radiation power from the guarded vehicle and, accordingly, to simplify and make the subscriber equipment more accessible, and on the other hand, causes its drawback, which manifests itself all the more, the larger the required system coverage. This drawback is the need to increase the number of ground repeaters in proportion to the square of the desired radius of the system. This complicates the infrastructure of the system, increases its cost and creates problems of the organizational and technical plan.
На устранение указанных недостатков направлена радиоканальная система сбора и обработки информации для централизованной охраны объектов по патенту RU №2198800, В 60 R 25/00, В 60 R 25/10, G 08 C 13/00. Указанная радиоканальная система содержит стационарные установки охранной сигнализации и установленные на охраняемых ТС возимые установки охранной сигнализации, выполненные с возможностью определения состояния охраняемых ТС и изменений этих состояний, формирования и передачи извещений о состоянии охраняемых ТС и извещений об изменениях этих состояний с помощью стандартной сотовой сети подвижной связи, фрагментов МСПД и стационарных установок охранной сигнализации, центр сбора и обработки информации, содержащий пультовое оконечное устройство, связанное через центральный радиомодем со стандартной сотовой сетью подвижной связи, и ПЦН, включающий в себя адаптер ввода информации, выполненный с возможностью приема сообщений из внешней телефонной сети, и подключенный к нему процессор обработки информации, выходы которого подключены, соответственно, к блоку обработки и отображения картографической и семантической информации и к принтеру. При этом территориально распределенные ретрансляционные узлы МСПД выполнены с возможностью приема сообщений от стационарных и возимых установок охранной сигнализации, селекции указанных сообщений и ретрансляции их по радиоэфиру и/или по проводным каналам связи. В стационарных и возимых установках охранной сигнализации и в центре сбора и обработки информации в качестве радиомодемов могут использоваться GSM-модули, связанные со стандартной сотовой сетью подвижной связи стандарта GSM.To address these shortcomings, a radio-channel system for collecting and processing information for centralized protection of objects according to patent RU No. 2198800, 60
Применение, наряду с фрагментами МСПД, стандартной сотовой сети подвижной связи позволяет упростить реализацию системы, но не устраняет другого недостатка вышеупомянутого аналога - низкой помехозащищенности системы. Дело в том, что GSM-сети весьма уязвимы по отношению к преднамеренным (умышленным) помехам, которые может применить злоумышленник в зоне действия установки охранной сигнализации. Так, в рекламных материалах израильской фирмы NetLine приведена информация о серийно выпускаемом постановщике помехи - джаммере C-Guard LP. При массе 0,6 кг и средней мощности излучения до 50 мВт он обеспечивает эффективное блокирование абонентских терминалов практически всех известных сотовых сетей подвижной связи в радиусе до 80 м.The use, along with fragments of the ISMT, of a standard cellular mobile network allows to simplify the implementation of the system, but does not eliminate another drawback of the aforementioned analogue - low noise immunity of the system. The fact is that GSM networks are very vulnerable to intentional (intentional) interference that an attacker can use in the coverage area of a security alarm installation. So, in the advertising materials of the Israeli company NetLine, information is given about a commercially available jammer - C-Guard LP jammer. With a mass of 0.6 kg and an average radiation power of up to 50 mW, it provides effective blocking of subscriber terminals of almost all known cellular mobile networks in a radius of up to 80 m.
На устранение указанного недостатка, а также на повышение точности определения текущего местоположения охраняемого ТС направлено изобретение по патенту RU №2220859, В 60 R 25/00, G 08 В 25/00, выбранное в качестве прототипа настоящего изобретения.The invention according to patent RU No. 2220859, 60
Представленная в нем система содержит территориально распределенные ретрансляционные узлы фрагментов МСПД и стационарные объектовые оконечные устройства, выполненные с возможностью приема сообщений от установленных на охраняемых ТС возимых установок охранной сигнализации и ретрансляции этих сообщений через фрагменты МСПД, центр сбора и обработки информации, содержащий блок обработки и отображения картографической и семантической информации, сервер картографических данных, пультовое оконечное устройство и ПЦН, содержащий последовательно соединенные адаптер ввода информации и блок первичной обработки информации, при этом пультовое оконечное устройство связано с адаптером ввода информации и через центральный радиомодем подключено к стандартной сотовой сети подвижной связи, например, стандарта GSM, а каждая из установленных на охраняемых ТС возимых установок охранной сигнализации содержит блок возимых охранных извещателей, выходы которого подключены ко входам возимого объектового оконечного устройства, связанного по радиоэфиру с одним или несколькими ретрансляционными узлами МСПД и/или с одним или несколькими стационарными объектовыми оконечными устройствами, и ко входам контроллера, связанного через возимый радиомодем со стандартной сотовой сетью подвижной связи, - по крайней мере, часть возимых установок охранной сигнализации содержит автономное передающее устройство, подключенное к выходам блока возимых охранных извещателей и выполненное с возможностью формирования и излучения в радиоэфир кодовых посылок, несущих информацию о состоянии охраняемого ТС, а на местности установлены радиопеленгационные станции, управляемые из центрального пункта управления, связанного с пультовым оконечным устройством, каждая возимая установка охранной сигнализации содержит блок навигационных измерений, включающий в себя приемник глобальной спутниковой системы радионавигации, например, GPS-приемник, а блок вторичной обработки информации выполнен с возможностью оптимальной фильтрации результатов первичной обработки информации с использованием для расчета траектории движения охраняемого ТС модели улично-дорожной сети.The system presented in it contains geographically distributed relay nodes of MRTD fragments and stationary object terminal devices configured to receive messages from transportable alarm systems installed on protected vehicles and relay these messages through MRTD fragments, a data collection and processing center containing a processing and display unit cartographic and semantic information, a map data server, a remote terminal device and a monitoring station containing a serial The information input adapter and the primary information processing unit are connected separately, while the remote terminal device is connected to the information input adapter and connected via a central radio modem to a standard cellular mobile communication network, for example, GSM standard, and each of the transportable alarm systems installed on the protected vehicles contains block of portable security detectors, the outputs of which are connected to the inputs of a portable object terminal device, connected by radio with one or more retransmissions IEDM nodes and / or with one or more stationary object terminal devices, and to the inputs of the controller connected via a portable radio modem to a standard cellular mobile network, at least part of the portable security alarm systems contains an autonomous transmitting device connected to the outputs of the unit transportable security detectors and made with the possibility of forming and emitting into the radio air code parcels that carry information about the status of the protected vehicle, and on the ground installed for direction finding stations controlled from a central control point associated with the remote terminal device, each portable alarm system contains a navigation measurement unit, including a receiver of a global satellite radio navigation system, for example, a GPS receiver, and the secondary information processing unit is configured to optimally filter the results of the primary processing of information using the model of the road network to calculate the trajectory of the protected vehicle.
Высокая точность определения координат достигается в указанной системе, благодаря применению на борту охраняемого ТС GPS-приемника, а высокая помехозащищенность - вследствие высокой мощности излучения автономного передающего устройства (более 0,5 Вт).High accuracy of coordinates determination is achieved in the specified system due to the use of a GPS receiver onboard the guarded vehicle, and high noise immunity due to the high radiation power of an autonomous transmitting device (more than 0.5 W).
Указанные особенности обуславливают и недостатки указанной системы.These features determine the disadvantages of this system.
Дело в том, что для обеспечения приемлемой точности определения местоположения охраняемого ТС GPS-приемник должен всегда находиться в зоне уверенного приема сигналов глобальной спутниковой системы навигации одновременно от нескольких (не менее четырех) спутников, что в городских условиях трудновыполнимо. Во-первых, на прохождение спутниковых сигналов влияет затенение, особенно в районах высотной застройки. Во-вторых, угонщики могут использовать преднамеренные помехи приему сигналов GPS-приемником ("глушение" GPS-приемника). Случаи такого "глушения" описаны в печати (например, в статье "Теория и практика падающих томагавков" в журнале "Компьютерра", №34, 2000). В-третьих, США, как владельцы GPS, не исключают возможности ее временной блокировки (в кризисных ситуациях национального масштаба). Как сообщило на своем сайте www.rbc.ru 16.12.2004 агентство "Росбизнесконсалтинг", соответствующая директива подписана президентом США в декабре 2004 года.The fact is that in order to ensure acceptable accuracy in determining the location of the protected vehicle, the GPS receiver should always be in the zone of reliable reception of global satellite navigation system signals from several (at least four) satellites, which is difficult to do in urban conditions. First, shading affects satellite signal paths, especially in high-rise areas. Secondly, hijackers can use deliberate interference with GPS signal reception (GPS jamming). Cases of such "jamming" are described in print (for example, in the article "Theory and Practice of Falling Tomahawks" in the journal Computerra, No. 34, 2000). Thirdly, the United States, as the owner of GPS, does not exclude the possibility of its temporary blocking (in crisis situations on a national scale). As Rosbusinessconsulting agency reported on its website www.rbc.ru December 16, 2004, the corresponding directive was signed by the US President in December 2004.
Что же касается высокой мощности излучения с борта охраняемого ТС (или с борта УТС), то возможности ее применения в реальных условиях ограничены рядом государственных директивных документов, касающихся правил применения средств тревожной сигнализации и противоугонных устройств на охраняемых ТС.As for the high radiation power from the guarded vehicle (or from the TCB), the possibilities of its use in real conditions are limited by a number of state directive documents regarding the rules for using alarm devices and anti-theft devices on guarded vehicles.
Так, согласно Правилам ЕЭК ООН №97, введенным в действие Государственным стандартом ГОСТ Р 41.97-99 с 1 января 2000 года, система тревожной сигнализации на охраняемом ТС, обеспечивающая возможность передачи радиосигнала, в частности, сигнала тревожного сообщения, должна работать на частоте 433,92 МГц±0,2% и обладать мощностью излучения не выше 25 мВт, что соответствует дальности действия не более (0,5-1) км.So, according to UNECE Rules No. 97, enforced by State Standard GOST R 41.97-99 from January 1, 2000, an alarm system on a guarded vehicle that provides the ability to transmit a radio signal, in particular, an alarm message, must operate at a frequency of 433, 92 MHz ± 0.2% and have a radiation power of no higher than 25 mW, which corresponds to a range of not more than (0.5-1) km.
В соответствии с Решением Государственной комиссии по радиочастотам при Минсвязи России от 02.04.2001 (протокол №7/5), максимальная мощность излучения системы тревожной сигнализации, при установке которой на охраняемое ТС не требуется получение специальных разрешений на приобретение и эксплуатацию, ограничена 5 мВт, что соответствует дальности действия не более (50-100) м. Очевидно, что при такой малой дальности действия бортового передающего устройства, в масштабах города потребовалось бы разместить сотни ретрансляционных узлов, что труднореализуемо из-за экономических и организационных ограничений. Таким образом, ни одна из вышеупомянутых радиоканальных систем для мониторинга и сопровождения охраняемых ТС не свободна от недостатков, препятствующих их эффективной эксплуатации в реальных условиях.In accordance with the Decision of the State Commission on Radio Frequencies under the Ministry of Communications of Russia dated 02.04.2001 (protocol No. 7/5), the maximum radiation power of the alarm system, when installed on a protected vehicle, special permissions for purchase and operation are not required is limited to 5 mW, which corresponds to a range of not more than (50-100) m. Obviously, with such a short range of the on-board transmitting device, hundreds of relay nodes would have to be deployed throughout the city, which is difficult Lizable due to economic and organizational constraints. Thus, none of the aforementioned radio-channel systems for monitoring and tracking guarded vehicles is free from disadvantages that impede their effective operation in real conditions.
Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков.The present invention addresses these drawbacks.
Предметом изобретения является радиопеленгационная система для поиска и сопровождения ТС, содержащая ретрансляционную сеть, состоящую из N территориально распределенных ретрансляционных узлов, которые выполнены с возможностью соединения по телефонной сети и/или по стандартной сотовой сети подвижной связи, например GSM-сети, с центром обработки информации, а также установленные на ТС абонентские комплекты, каждый из которых выполнен с возможностью излучения высокочастотных сигналов и содержит установку охранной сигнализации, выполненную с возможностью передачи данных по стандартной сотовой сети подвижной связи, а также блок автономной навигации, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов глобальной спутниковой системы навигации, например GPS, и подключенный выходом ко входу установки охранной сигнализации, при этом каждый из N ретрансляционных узлов выполнен с возможностью приема высокочастотных сигналов от абонентского комплекта, - при этом каждый из абонентских комплектов содержит передатчик hopping-сигнала, управляющий вход которого подключен к выходу установки охранной сигнализации, а каждый из N ретрансляционных узлов выполнен в виде пеленгатора-ретранслятора hopping-сигнала, содержащего первый и второй приемники с общим гетеродином и разнесенными на установленное расстояние идентичными антеннами, первый и второй цифровые фильтры, первый и второй вычислители, вычислитель-синхронизатор, второй передающий радиомодуль и первый модем, причем выход первого приемника подключен ко входу первого цифрового фильтра, выходы которого через первый вычислитель соединены с первым входом вычислителя-синхронизатора, а выход второго приемника подключен ко входу второго цифрового фильтра, выходы которого через второй вычислитель соединены со вторым входом вычислителя-синхронизатора, выход синхронизации которого подключен ко входам синхронизации первого и второго цифровых фильтров, а также ко входам синхронизации первого и второго вычислителей, а информационный выход через первый модем подключен к телефонной сети и через второй передающий радиомодуль - к стандартной сотовой сети подвижной связи.The subject of the invention is a radio direction finding system for searching and tracking vehicles, comprising a relay network consisting of N geographically distributed relay nodes that are capable of being connected via a telephone network and / or via a standard mobile cellular network, for example, a GSM network, to an information processing center as well as subscriber sets installed on the vehicle, each of which is configured to emit high-frequency signals and contains an alarm system, with the possibility of transmitting data over a standard cellular mobile communications network, as well as an autonomous navigation unit configured to receive and process signals from a global satellite navigation system, for example GPS, and connected to an output of a security alarm installation, each of the N relay nodes being made with the possibility of receiving high-frequency signals from the subscriber set, each of the subscriber sets contains a hopping signal transmitter, the control input of which is connected to the output alarm settings, and each of the N relay nodes is made in the form of a hopping signal direction finder-relay containing the first and second receivers with a common local oscillator and identical antennas spaced apart by a set distance, the first and second digital filters, the first and second computers, and the synchronizer , the second transmitting radio module and the first modem, and the output of the first receiver is connected to the input of the first digital filter, the outputs of which through the first computer are connected to the first input la-synchronizer, and the output of the second receiver is connected to the input of the second digital filter, the outputs of which through the second computer are connected to the second input of the computer-synchronizer, the synchronization output of which is connected to the synchronization inputs of the first and second digital filters, as well as to the synchronization inputs of the first and second computers , and the information output through the first modem is connected to the telephone network and through the second transmitting radio module to the standard cellular mobile network.
Частными существенными признаками изобретения являются следующие.Particular features of the invention are as follows.
Установка охранной сигнализации содержит блок охранных извещателей, первый передающий радиомодуль, выполненный с возможностью передачи сообщений по стандартной сотовой сети подвижной связи, и контроллер, один из выходов которого подключен ко входу первого передающего радиомодуля, а другой выход служит для подключения к управляющему входу передатчика hopping-сигнала, при этом многоканальный вход контроллера подключен к выходам блока охранных извещателей, а другой вход выполнен с возможностью подключения к выходу блока автономной навигации.The security alarm installation contains a block of security detectors, the first transmitting radio module, configured to transmit messages over a standard cellular mobile network, and a controller, one of the outputs of which is connected to the input of the first transmitting radio module, and the other output is used to connect to the control input of the hopping transmitter signal, while the multichannel input of the controller is connected to the outputs of the security detector unit, and the other input is configured to connect to the output of the autonomous navigation unit ii.
Центр обработки информации содержит приемопередающий радиомодуль, выполненный с возможностью передачи и приема сообщений по стандартной сотовой сети подвижной связи, второй модем, выполненный с возможностью приема сообщений из телефонной сети, и последовательно соединенные пультовое оконечное устройство, ПЦН, блок вторичной обработки и сопровождения и блок принятия решений, выполненный с возможностью передачи сообщений по телефонной сети, соответствующий выход которого подключен к приемопередающему радиомодулю, при этом выходы приемопередающего радиомодуля и второго модема подключены к соответствующим входам пультового оконечного устройства.The information processing center comprises a radio transceiver module capable of transmitting and receiving messages over a standard cellular mobile network, a second modem configured to receive messages from the telephone network, and a console terminal device, a monitoring station, a secondary processing and tracking unit, and an acceptance unit decisions made with the possibility of transmitting messages over the telephone network, the corresponding output of which is connected to the transceiver radio module, while outputs at the radio transmitting radio module and the second modem are connected to the corresponding inputs of the remote terminal device.
Задачей изобретения является создание такой радиоканальной системы, которая была бы способна обнаруживать, определять местоположение и надежно сопровождать УТС при достаточно малых (удовлетворяющих существующим ограничениям) мощностях излучения с борта охраняемого ТС (или УТС). Причем работоспособность системы должна сохраняться в условиях применения злоумышленниками преднамеренных помех как работе GPS-приемника, так и передаче сигналов по каналам стандартной сотовой сети подвижной связи.The objective of the invention is the creation of such a radio channel system that would be able to detect, determine the location and reliably accompany the TCB at sufficiently small (satisfying existing restrictions) radiation powers from the board of the guarded vehicle (or TCB). Moreover, the system’s operability should be preserved under the conditions of deliberate interference by intruders both with the operation of the GPS receiver and with the transmission of signals over the channels of a standard cellular mobile communication network.
Обеспечиваемый технический результат непосредственно связан с применением в рассматриваемой системе так называемой hopping-технологии. Согласно толковому словарю-справочнику "Телекоммуникационные технологии", серия "Связь и бизнес", Москва, МЦНТИ, 2002, с.195, термин "hopping" означает скачкообразную перестройку частоты.The technical result provided is directly related to the use of the so-called hopping technology in the system under consideration. According to the explanatory dictionary "Telecommunication Technologies", a series of "Communication and Business", Moscow, ICSTI, 2002, p. 195, the term "hopping" means frequency hopping.
Обозначение "HOPPING" применительно к технологии формирования, излучения, приема и обработки сигналов в радиоканальных территориально распределенных охранных и противоугонных системах зарегистрировано предприятием-заявителем в качестве товарного знака (свидетельство №264485 от 01.03.2004). Реализующий указанную технологию "Способ передачи извещений для централизованной охраны ТС и объектов недвижимости" защищен патентом RU №2228275, В 60 R 25/10, G 08 В 25/10, G 08 В 29/16. Преимущество данного способа состоит в том, что он создает для злоумышленников непреодолимые сложности в блокировании передачи тревожных сообщений. Однако в данном способе не предусмотрена возможность пеленгации hopping-сигналов.The designation "HOPPING" as applied to the technology of generating, emitting, receiving and processing signals in radio-channel geographically distributed security and anti-theft systems is registered by the applicant company as a trademark (certificate No. 264485 of 03/01/2004). Implementing the indicated technology "Method of transmitting notifications for centralized protection of vehicles and real estate" is protected by patent RU No. 2228275, 60
Данное изобретение относится к одной из возможных технических реализаций указанного способа, или, точнее, к такой его технической реализации, которая позволяла бы при ретрансляции hopping-сигналов осуществлять и их пеленгацию. Такая пеленгация должна обеспечивать возможность определения местонахождения охраняемого ТС (или УТС) даже в случае блокирования злоумышленниками работы GPS-приемника.This invention relates to one of the possible technical implementations of the specified method, or, more precisely, to its technical implementation, which would allow for relaying hopping-signals to carry out their direction finding. Such direction finding should provide the ability to determine the location of the protected vehicle (or TCB) even if the attackers block the GPS receiver.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1-5.The invention is illustrated in figures 1-5.
На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой радиопеленгационной системы для поиска и сопровождения ТС.Figure 1 presents the structural diagram of the proposed direction finding system for searching and tracking vehicles.
На фиг.2 показана структурная схема установки охранной сигнализации.Figure 2 shows the structural diagram of the installation of burglar alarms.
На фиг.3 показана структурная схема пеленгатора-ретранслятора hopping-сигнала.Figure 3 shows the structural diagram of the direction finder-hopping signal relay.
На фиг.4 показана структурная схема центра обработки информации.Figure 4 shows a structural diagram of an information processing center.
Фиг.5 иллюстрирует принцип определения местоположения охраняемого ТС в рассматриваемой системе.Figure 5 illustrates the principle of determining the location of a protected vehicle in the system in question.
На фиг.1-5 использованы следующие обозначения: 1 - абонентский комплект; 2 - блок охранных извещателей; 3 - установка охранной сигнализации; 4 - контроллер; 5 - ретрансляционная сеть; 6 - передатчик hopping-сигнала; 7 - первый передающий радиомодуль; 8 - пеленгатор-ретранслятор hopping-сигнала; 9 - первый приемник; 10 - второй приемник; 11 - гетеродин; 12 - первый цифровой фильтр; 13 - второй цифровой фильтр; 14 - вычислитель-синхронизатор; 15 - первый вычислитель; 16 - второй вычислитель; 17 - второй передающий радиомодуль; 18 - первый модем; 19 - приемопередающий радиомодуль; 20 - второй модем; 21 - центр обработки информации; 22 - пультовое оконечное устройство; 23 - ПЦН; 24 - блок вторичной обработки и сопровождения; 25 - блок принятия решений; 26 - блок автономной навигации.Figure 1-5 used the following notation: 1 - subscriber set; 2 - block security detectors; 3 - installation of security alarm; 4 - controller; 5 - relay network; 6 - hopping signal transmitter; 7 - the first transmitting radio module; 8 - hopping-signal direction finder; 9 - the first receiver; 10 - the second receiver; 11 - local oscillator; 12 - the first digital filter; 13 - second digital filter; 14 - computer-synchronizer; 15 - the first computer; 16 - second calculator; 17 - the second transmitting radio module; 18 - the first modem; 19 - transceiver radio module; 20 - the second modem; 21 - information processing center; 22 - remote terminal device; 23 - monitoring station; 24 - block secondary processing and maintenance; 25 - decision making unit; 26 - block autonomous navigation.
Рассматриваемая радиопеленгационная система для поиска и сопровождения ТС содержит (фиг.1) ретрансляционную сеть 5, состоящую из небольшого числа N территориально распределенных пеленгаторов-ретрансляторов 8 hopping-сигнала, которые подключены к центру 21 обработки информации с помощью телефонной сети и/или с помощью стандартной сотовой сети подвижной связи, например GSM-сети, а также установленные на ТС абонентские комплекты 1, выполненные с возможностью излучения высокочастотных сигналов. Каждый абонентский комплект 1 содержит установку 3 охранной сигнализации, выполненную с возможностью передачи сообщений по стандартной сотовой сети подвижной связи, блок 26 автономной навигации, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов глобальной спутниковой системы навигации, например GPS, и передатчик 6 hopping-сигнала.The considered radio direction finding system for searching and tracking the vehicle contains (Fig. 1) a relay network 5, consisting of a small number N of geographically distributed direction finders-relays 8 hopping signals, which are connected to the information processing center 21 using a telephone network and / or using a standard a mobile cellular network, for example, a GSM network, as well as subscriber sets 1 installed on the vehicle, configured to emit high-frequency signals. Each subscriber set 1 contains a security alarm installation 3, configured to transmit messages over a standard cellular mobile network, an autonomous navigation unit 26, configured to receive and process signals from a global satellite navigation system, such as GPS, and a hopping signal transmitter 6.
Установка 3 охранной сигнализации содержит (фиг.2) блок 2 охранных извещателей, первый передающий радиомодуль 7, выполненный с возможностью передачи сообщений по стандартной сотовой сети подвижной связи, и контроллер 4, один из выходов которого подключен ко входу первого передающего радиомодуля 7, а другой выход выполнен с возможностью подключения к управляющему входу передатчика 6 hopping-сигнала. При этом многоканальный вход контроллера 4 подключен к выходам блока 2 охранных извещателей, а другой вход выполнен с возможностью подключения к выходу блока 26 автономной навигации.Installation 3 of the security alarm system contains (Fig. 2) a
Каждый из N пеленгаторов-ретрансляторов 8 hopping-сигнала (фиг.3) выполнен с возможностью приема по радиоэфиру hopping-сигнала от абонентского комплекта 1 и передачи данных, содержащихся в принятых hopping-сигналах, по телефонной и/или по стандартной сотовой сети подвижной связи в центр 21 обработки информации. При этом пеленгатор-ретранслятор 8 hopping-сигнала содержит первый 9 и второй 10 приемники, имеющие общий гетеродин 11 и оснащенные двумя идентичными антеннами для приема hopping-сигнала. Выход первого приемника 9 подключен ко входу первого цифрового фильтра 12. Выход второго приемника 10 подключен ко входу второго цифрового фильтра 13. Выходы первого цифрового фильтра 12 подключены к соответствующим входам первого вычислителя 15, а выходы второго цифрового фильтра 13 подключены к соответствующим входам второго вычислителя 16. При этом выход синхронизации вычислителя-синхронизатора 14 подключен ко входам синхронизации первого 12 и второго 13 цифровых фильтров, а также первого 15 и второго 16 вычислителей. Выходы первого 15 и второго 16 вычислителей подключены к соответствующим входам вычислителя-синхронизатора 14.Each of the N direction finders-repeaters 8 of the hopping signal (FIG. 3) is configured to receive the hopping signal over the air from the subscriber set 1 and transmit data contained in the received hopping signals over the telephone and / or standard cellular mobile network to the information processing center 21. At the same time, the direction finder-relay 8 of the hopping signal contains the first 9 and second 10 receivers having a common local oscillator 11 and equipped with two identical antennas for receiving the hopping signal. The output of the
В свою очередь, информационный выход вычислителя-синхронизатора 14 подключен ко входам второго передающего радиомодуля 17 и первого модема 18, выполненных с возможностями передачи данных в GSM-сеть и в телефонную сеть, соответственно.In turn, the information output of the
Центр 21 обработки информации содержит (фиг.4) приемопередающий радиомодуль 19, выполненный с возможностью передачи и приема сообщений по GSM-сети, второй модем 20, выполненный с возможностью приема сообщений по телефонной сети, и последовательно соединенные пультовое оконечное устройство 22, ПЦН 23, блок 24 вторичной обработки и сопровождения и блок 25 принятия решений, выполненный с возможностью передачи сообщений по телефонной сети, соответствующий выход которого подключен к приемопередающему радиомодулю 19. При этом выходы приемопередающего радиомодуля 19 и второго модема 20 подключены к соответствующим входам пультового оконечного устройства 22.The information processing center 21 contains (Fig. 4) a
Узлы, представленные на фиг.1, 2 и 4, описаны в патентно-технической литературе и серийно выпускаются предприятием-заявителем.The nodes shown in figures 1, 2 and 4 are described in the patent technical literature and are commercially available by the applicant company.
Так, близким аналогом установки 3 охранной сигнализации и блока 26 автономной навигации являются узлы, входящие в состав семейства систем тревожной сигнализации "BLACK BUG SUPER" BT-85 для автомобилей. Эти системы содержат терминальное оборудование "REEF GSM-3000" (сертификат соответствия РОСС RU.MT08.B02037).So, a close analogue to the installation of 3 burglar alarms and the autonomous navigation unit 26 are the nodes that are part of the BLACK BUG SUPER BT-85 family of alarm systems for cars. These systems contain terminal equipment "REEF GSM-3000" (certificate of conformity ROSS RU.MT08.B02037).
Указанные системы представлены в технической документации и рекламных материалах предприятия-заявителя, в частности в ежегодном каталоге "Автомобильные охранные системы", Москва, ООО "Альтоника", 2004. Семейство этих систем описано также в ряде патентов, полученных предприятием-заявителем: RU №2228542, В 60 R 25/00, G 01 C 21/24, G 01 C 21/26, RU №2228862, В 60 R 25/00, G 08 B 25/10.These systems are presented in the technical documentation and advertising materials of the applicant company, in particular in the annual catalog "Automotive Security Systems", Moscow, LLC Altonika, 2004. The family of these systems is also described in a number of patents received by the applicant company: RU No. 2228542 , B 60
Близким аналогом блока 26 автономной навигации является и бортовой комплект аппаратуры системы TRACER, описанной в журнале "12 Вольт", №1, 2001. Указанный комплект представляет собой малогабаритный конструктивный узел со встроенными GPS-приемником и блоком обработки навигационных измерений, выполненным с возможностью передачи результатов указанной обработки через первый передающий радиомодуль 7 по GSM-сети.A close analog of autonomous navigation unit 26 is the on-board set of equipment of the TRACER system described in the 12 Volt magazine, No. 1, 2001. This set is a small-sized structural unit with a built-in GPS receiver and a navigation measurement processing unit, capable of transmitting the results the specified processing through the first transmitting
Передатчик 6 hopping-сигнала входит в состав серийно выпускаемой аппаратуры радиоканальной охранной сигнализации "REEF STRING" RS-202 (сертификаты соответствия РОСС RU.ME96.H00513 и ССПБ RU.OП019.H00259), защищенной патентами RU №2231458, В 60 R 25/00, В 60R 25/10, G 08 C 13/00 и RU №2228861, В 60 R 25/00, G 08 В 25/10.The hopping signal transmitter 6 is a part of the commercially available “REEF STRING” RS-202 radio-channel security alarm equipment (certificates of conformity ROSS RU.ME96.H00513 and ССПБ RU.OP019.H00259), protected by patents RU No. 2231458, 60
Пеленгатор-ретранслятор 8 hopping-сигнала реализован в опытном образце, разработанном предприятием-заявителем в НИОКР "АРКАН" и прошедшем заводские испытания.The direction finder-relay 8 of the hopping signal is implemented in a prototype developed by the applicant enterprise in R&D "ARKAN" and passed factory tests.
Центр 21 обработки информации представлен совокупностью трех серийно выпускаемых функциональных узлов: вышеупомянутой аппаратурой радиоканальной охранной сигнализации "REEF STRING" RS-202 с программным обеспечением RS-202, устройством оконечным передачи извещений "РИФ БАСТИОН-1" (сертификаты соответствия РОСС RU.ME30.B.00929 и РОСС RU.ME96.B.00704) и терминальным оборудованием "REEF GSM-1000" (сертификат соответствия РОСС RU.ME30.B.01155).The information processing center 21 is represented by a combination of three commercially available functional units: the aforementioned REEF STRING RS-202 radio-channel security alarm equipment with RS-202 software, the RIF BASTION-1 notification terminal device (certificates of conformity ROSS RU.ME30.B .00929 and РОСС RU.ME96.B.00704) and terminal equipment "REEF GSM-1000" (certificate of conformity РОСС RU.ME30.B.01155).
Радиоканальные системы, в которые входят указанные функциональные узлы, также защищены рядом патентов: RU №2240938, В 60 R 25/00, G 08 B 25/00, RU №2216463, В 60 R 25/00, В 60 R 25/10, G 08 C 13/00, RU №2228860, В 60 R 25/00, В 60 R 25/10, G 08 C 13/00.Radio channel systems that include these functional units are also protected by a number of patents: RU No. 2240938, 60
Таким образом, все функциональные узлы заявляемой системы (за исключением реализованного в опытном образце пеленгатора-ретранслятора 8 hopping-сигнала) выпускаются серийно предприятием-заявителем и доступны на коммерческом рынке. Поэтому возможность практической реализации предлагаемого технического решения не вызывает сомнений.Thus, all the functional units of the claimed system (with the exception of the hopping-signal direction finder-relay 8 implemented in the prototype) are produced commercially by the applicant company and are available on the commercial market. Therefore, the possibility of practical implementation of the proposed technical solution is not in doubt.
Рассматриваемая радиопеленгационная система для поиска и сопровождения ТС работает следующим образом.The considered radio direction finding system for searching and tracking vehicles works as follows.
Циклограмма работы рассматриваемой системы делится на два основных этапа.The cycle diagram of the system under consideration is divided into two main stages.
На первом этапе на охраняемом ТС обнаруживается несанкционированное воздействие, срабатывают установленные на охраняемом ТС охранные извещатели, после чего на охраняемом ТС активируется излучение тревожных сообщений. По тревожным сообщениям в центре обработки информации осуществляются обнаружение и определение местоположения источника излучения тревожных сообщений. Устанавливается факт угона ТС, после чего охраняемое ТС рассматривается как УТС.At the first stage, an unauthorized influence is detected on the guarded vehicle, the security detectors installed on the guarded vehicle are triggered, and then the alarm message is activated on the guarded vehicle. According to alarm messages in the information processing center, the detection and location of the source of the radiation of alarm messages are carried out. The fact of theft of the vehicle is established, after which the protected vehicle is considered as TCB.
На втором этапе УТС берется на сопровождение в центре обработки информации, строится траектория движения УТС, например маршрут его перемещения по улично-дорожной сети. Далее построенная траектория движения УТС используется при перехвате УТС силами быстрого реагирования.At the second stage, the TCB is taken for support at the information processing center, the trajectory of the TCB is built, for example, the route of its movement along the street-road network. Further, the constructed trajectory of the TCB movement is used when the TCB is intercepted by quick reaction forces.
Итак, при попытках угона, кражи или при любых других видах несанкционированных воздействиях на охраняемое ТС в абонентском комплекте 1 (фиг.1), установленном на охраняемом ТС, срабатывают датчики блока 2 охранных извещателей, входящего в состав установки 3 охранной сигнализации (фиг.2).So, when attempted theft, theft or any other types of unauthorized influences on the guarded vehicle in the subscriber set 1 (Fig. 1) installed on the guarded vehicle, the sensors of the
Тревожные извещения, формируемые датчиками блока 2 охранных извещателей, поступают на многоканальный вход контроллера 4. В контроллере 4 тревожные извещения преобразуются в формат, необходимый для передачи по ретрансляционной сети 5, и поступают на управляющий вход передатчика 6 hopping-сигнала.The alarm notifications generated by the sensors of the
Передатчик 6 hopping-сигнала преобразует каждое поступившее на его вход тревожное извещение в тревожное сообщение, дополнительно содержащее идентификационные признаки охраняемого ТС (государственный номер, марку и цвет ТС, фамилию и телефон владельца) и излучает сформированный таким образом hopping-сигнал в эфир. При этом для передачи логических нулей используется частота радиосигнала, случайно выбранная из допустимого диапазона частот, а для передачи логических единиц используется частота, отличающаяся от частоты передачи логического нуля на строго фиксированную величину. Промежуток времени для передачи каждого разряда тревожного сообщения строго фиксирован. Случайный выбор частоты передачи логического нуля происходит перед началом передачи каждого тревожного сообщения.The hopping signal transmitter 6 converts each alarm notification received at its input into an alarm message additionally containing the identification signs of the protected vehicle (state number, brand and color of the vehicle, name and telephone number of the owner) and emits the generated hopping signal into the air. At the same time, a radio signal frequency randomly selected from the allowable frequency range is used to transmit logical zeros, and a frequency different from the frequency of logical zero transmission by a strictly fixed value is used to transmit logical units. The time interval for transmitting each bit of an alarm message is strictly fixed. A random selection of the logical zero transmission frequency occurs before the start of the transmission of each alarm message.
Работа передатчика 6 hopping-сигнала рассмотрена в ряде описаний к изобретениям по патентам, ранее полученным предприятием-заявителем (например, RU №2228861, В 60 R 25/00, G 08 В 25/08).The operation of the transmitter 6 hopping signal described in a number of descriptions of inventions for patents previously obtained by the applicant company (for example, RU No. 2228861, 60
Одновременно с излучением hopping-сигнала активируется канал передачи тревожных сообщений по стандартной сотовой сети подвижной связи - по GSM-сети. Для этого в контроллере 4 тревожные извещения преобразуются в формат стандартной сотовой сети подвижной связи, например в SMS-сообщения, и через первый передающий радиомодуль 7 излучаются в эфир.Simultaneously with the emission of the hopping signal, the channel for transmitting alarm messages is activated via the standard cellular mobile network - via the GSM network. For this, in the
Hopping-сигнал, переданный абонентским комплектом 1, принимается территориально разнесенными пеленгаторами-ретрансляторами 8 hopping-сигнала (фиг.3), являющимися узлами ретрансляционной сети 5.The hopping signal transmitted by the subscriber set 1 is received by geographically spaced direction finders-relays 8 of the hopping signal (Fig. 3), which are nodes of the relay network 5.
Hopping-сигнал поступает в пеленгаторе-ретрансляторе 8 hopping-сигнала на первый 9 и второй 10 приемники, антенны которых разнесены на установленное для данного пеленгатора-ретранслятора 8 hopping-сигнала расстояние. Первый 9 и второй 10 приемники используют один и тот же гетеродин 11. Вследствие этого, в первом 9 и во втором 10 приемниках осуществляется строго одинаковый сдвиг частоты входного сигнала. Далее на выходе первого 9 и второго 10 приемников сигналы преобразуются в форму цифровых выборок. Цифровые выборки с выхода первого приемника 9 поступают на первый цифровой фильтр 12, а цифровые выборки с выхода второго приемника 10 поступают на второй цифровой фильтр 13. Первый 12 и второй 13 цифровые фильтры (выполненные, например, на основе быстрого преобразования Фурье) синхронизируются одними и теми же сигналами, вырабатываемыми вычислителем-синхронизатором 14. В первом 12 и во втором 13 цифровых фильтрах происходит выделение входных сигналов в одних и тех же узких диапазонах частот. Протяженность каждого из этих узких диапазонов частот существенно уже, чем отличие частоты передачи логических единиц от частоты передачи логических нулей, которые использует передатчик 6 hopping-сигнала. Таким образом, сигналы логического нуля попадают в один из узких диапазонов частот, а сигналы логической единицы - в другой узкий диапазон частот. Количество узких диапазонов частот между этими двумя узкими диапазонами частот строго постоянно и зависит как от ширины каждого из узких диапазонов частот, так и от величины отличия частоты передачи логических единиц от частоты передачи логических нулей.The hopping signal is transmitted in the direction finder-relay 8 of the hopping signal to the first 9 and second 10 receivers, the antennas of which are spaced apart by the distance set for the given direction finder-relay 8 of the hopping signal. The first 9 and second 10 receivers use the same local oscillator 11. As a result, the first 9 and second 10 receivers carry out exactly the same frequency shift of the input signal. Then, at the output of the first 9 and second 10 receivers, the signals are converted into the form of digital samples. Digital samples from the output of the
Сигналы по всем узким диапазонам частот поступают из первого цифрового фильтра 12 на соответствующие входы первого вычислителя 15. Аналогично сигналы по всем узким диапазонам частот поступают из второго цифрового фильтра 13 на соответствующие входы второго вычислителя 16. Первый 15 и второй 16 вычислители выделяют сигналы на двух узких диапазонах частот (сигнал передачи логического нуля в тревожном сообщении и сигнал передачи логической единицы в тревожном сообщении), приводят их к стандартной величине амплитуды и по сигналам вычислителя-синхронизатора 14 одновременно передают в вычислитель-синхронизатор 14.The signals for all narrow frequency ranges come from the first
Таким образом, в вычислитель-синхронизатор 14 одновременно поступают два сигнала с одной и той же амплитудой и частотой. Эти сигналы отличаются только по фазе. Гетеродин 11 у первого 9 и у второго 10 приемников общий, а синхронизация для первого 12 и второго 13 цифровых фильтров и для первого 15 и второго 16 вычислителей единая. Поэтому источником отличия сигналов по фазе может быть только то, что расстояние от передатчика 6 hopping-сигнала до антенны первого приемника 9 не равно расстоянию от передатчика 6 hopping-сигнала до антенны второго приемника 10. Вообще говоря, геометрическим местом точек, разность расстояний от каждой из которых до двух опорных точек постоянна, является гипербола. Однако, если расстояние от каждой из антенн до передатчика 6 hopping-сигнала существенно больше, чем расстояние между антеннами, то можно считать, что в треугольнике, углы которого составляют антенна передатчика 6 hopping-сигнала и антенны первого 9 и второго 10 приемников, один из углов (для антенны передатчика 6 hopping-сигнала) близок к нулю. Для этого случая можно ввести понятие пеленга, как угла Ψ, вершиной которого является середина прямой, соединяющей антенны первого 9 и второго 10 приемников, а сторонами - перпендикуляр к этой прямой и прямая линия, соединяющая вершину с антенной передатчика 6 hopping-сигнала. Тогда разность расстояний от антенны передатчика 6 hopping-сигнала до каждой из антенн первого 9 и второго 10 приемника равна А sin(Ψ), где А - расстояние между антеннами первого 9 и второго 10 приемника. Время Т, которое необходимо радиоволнам для прохождения этой разности расстояний равно A sin(Ψ)/С, где С - скорость распространения радиоволн.Thus, in the calculator-
С другой стороны, для вычислителя-синхронизатора 14 время Т является той частью периода сигнала, за которую произошло изменение фазы сигналов, фиксируемое во временных диаграммах сигналов, поступающих в вычислитель-синхронизатор 14 с выходов соответственно первого 15 и второго 16 вычислителей. Вычислитель-синхронизатор 14 замеряет это время Т с точностью, которую позволяет обеспечить его программа работы, а затем вычисляет пеленг Ψ, используя соотношение:On the other hand, for the
sin(Ψ)=(TC)/Asin (Ψ) = (TC) / A
Если расположение антенн первого 9 и второго 10 приемников привязано по географическим сторонам света, то пеленг также указывает направление, привязанное к географическим сторонам света.If the location of the antennas of the first 9 and second 10 receivers is tied to the geographical cardinal points, then the bearing also indicates the direction tied to the geographical cardinal points.
Вычислитель-синхронизатор 14 определяет значения всех разрядов в тревожном сообщении и дополняет тревожное сообщение значением величины пеленга и координатами данного пеленгатора-ретранслятора 8 hopping-сигнала. Таким образом, вычислитель-синхронизатор 14 формирует ретранслируемое тревожное сообщение.The calculator-
Через второй передающий радиомодуль 17 и/или через первый модем 18 ретранслируемое тревожное сообщение передается, соответственно, по GSM-сети и/или по проводной телефонной сети в приемопередающий радиомодуль 19 и/или во второй модем 20, установленные в центре 21 обработки информации. Из приемопередающего радиомодуля 19 и/или из второго модема 20 соответствующие кодовые посылки ретранслируемого тревожного сообщения передаются в пультовое оконечное устройство 22 центра 21 обработки информации.Through the second
Принятые пультовым оконечным устройством 22 кодовые посылки передаются в ПЦН 23. В ПЦН 23 из принятых кодовых посылок селектируется информация, содержащая идентификационные признаки охраняемого ТС, а также пеленг на источник излучения и координаты данного пеленгатора-ретранслятора 8 hopping-сигнала. Таким же путем осуществляется прием информации и от других пеленгаторов-ретрансляторов 8 hopping-сигнала.The code packets received by the remote
Далее, вся эта информация подается из ПЦН 23 на вход блока 24 вторичной обработки и сопровождения для представления в виде, наглядном и удобном для оператора центра 21 обработки информации. В этом удобном для оператора виде информация отображается в блоке 25 принятия решений.Further, all this information is supplied from the
Оператор центра 21 обработки информации должен связаться по контактному номеру телефона с пользователем охраняемого ТС и сообщить ему о факте получения в центре 21 обработки информации соответствующего ретранслируемого тревожного сообщения. Пользователь имеет право сделать заявление о том, что факт получения ретранслируемого тревожного сообщения означает угон охраняемого ТС. После такого заявления пользователя охраняемое ТС получает статус УТС, для которого необходимо проводить операцию сопровождения и последующего захвата.The operator of the information processing center 21 should contact the user of the protected vehicle via the contact telephone number and inform him of the fact of receiving the corresponding relay alarm message in the information processing center 21. The user has the right to make a statement that the fact of receiving a relayed alarm message means theft of a protected vehicle. After such a user statement, the protected vehicle receives the status of TCB, for which it is necessary to conduct an escort operation and subsequent capture.
Для сопровождения УТС могут быть использованы известные в теории радиолокации алгоритмы сопровождения движущихся целей (например, "Справочник по радиолокации" под редакцией М.Сколника, том 4, Москва, "Советское Радио", 1978).Algorithms for tracking moving targets (for example, "The Guide to Radar" edited by M. Skolnik,
Рассмотрим вначале процедуру обработки указанной информации в случае отсутствия преднамеренных помех работе GPS-приемника.Let us first consider the procedure for processing this information in the absence of deliberate interference with the operation of the GPS receiver.
В случае угона местоположение УТС изменяется со временем, что фиксируется GPS-приемником, входящим в состав блока 26 автономной навигации, расположенным в абонентском комплекте 1 на УТС. Из блока 26 автономной навигации данные о текущем местоположении УТС, полученные GPS-приемником, поступают в контроллер 4, входящий в состав установки 3 охранной сигнализации. После этого контроллер 4 "вписывает" данные о текущем местоположении УТС в формат тревожных сообщений, передаваемых в центр 21 обработки информации с помощью передатчика 6 hopping-сигнала и/или с помощью первого передающего радиомодуля 7, соответственно, по ретрансляционной сети 5 и/или по сотовой сети подвижной связи.In the case of theft, the location of the TCB changes over time, which is fixed by the GPS receiver, which is part of the autonomous navigation unit 26, located in the subscriber kit 1 on the TCB. From the block 26 of the autonomous navigation, data on the current location of the TCB received by the GPS receiver is supplied to the
При использовании в качестве сотовой сети подвижной связи стандартной GSM-сети указанные тревожные сообщения, содержащие данные глобальной спутниковой навигации, как правило, передаются в виде SMS-сообщений. Может использоваться также режим пакетной передачи данных - GPRS.When using a standard GSM network as a cellular mobile network, these alarm messages containing global satellite navigation data are usually transmitted in the form of SMS messages. The packet data mode - GPRS can also be used.
В соответствии с полученными тревожными сообщениями в блоке 24 вторичной обработки и сопровождения, входящем в состав центра 21 обработки информации, формируется запрос на вызов хранящихся в его памяти картографических данных соответствующего участка цифровой модели улично-дорожной сети. Вызванная информация преобразуется в требуемый для блока 25 принятия решений формат и отображается в соответствии с выбранной технологией географических систем (ГИС), как это делается, например, в радиоканальной системе мониторинга и сопровождения ТС по ранее полученному патенту RU №2240938, В 60 R 25/00, G 08 В 25/10.In accordance with the received alarm messages, in the secondary processing and
Результатом такого отображения является наглядное представление на экране монитора, входящего в состав блока 25 принятия решений, отметок УТС на фоне карты-схемы улично-дорожной сети обслуживаемого района в обрамлении соответствующей текстовой информации (например, указываются: государственный номер, цвет и марка УТС, его географические координаты, фамилия и телефон владельца и т.п.). Одновременно система может сопровождать несколько УТС.The result of this display is a visual representation on the screen of the monitor, which is part of
Область нахождения УТС отображается окружностью с центром, находящимся в точке с координатами, измеренными блоком 26 автономной навигации, и с радиусом микросоты GPS-приемника (фиг.5), определяемым ошибкой измерений GPS-приемника, входящего в состав блока 26 автономной навигации. При движении УТС по дороге, местоположение данной микросоты на карте-схеме смещается, в соответствии с измерениями GPS-приемника. Дополнительную информацию для повышения точности определения местонахождении УТС и для его устойчивого сопровождения дает модель улично-дорожной сети в виде набора линейных сегментов и узлов, а также использование в блоке 24 вторичной обработки и сопровождения оптимальной, например калмановской фильтрации (например, патент US №2002/0193944, G 01 C 21/26). Поперечная составляющая ошибки определения местоположения УТС, как правило, не превышает в этом случае ширины полотна дороги, то есть нескольких метров.The TCB location area is displayed by a circle with a center located at a point with coordinates measured by the autonomous navigation unit 26 and with a radius of the microcell of the GPS receiver (FIG. 5), determined by the measurement error of the GPS receiver included in the autonomous navigation unit 26. When the TCB moves along the road, the location of this microcell on the map map is shifted, in accordance with the measurements of the GPS receiver. Additional information to improve the accuracy of the location of the TCB and for its stable tracking is provided by the model of the road network in the form of a set of linear segments and nodes, as well as the use in
Решения навигационных уравнений в блоке 26 автономной навигации производятся с частотой получения спутниковых радионавигационных данных, как правило, один или два раза в секунду.The solutions of the navigation equations in the autonomous navigation unit 26 are made with the frequency of obtaining satellite radio navigation data, as a rule, once or twice per second.
В качестве примера практической реализации вышеуказанного метода сопровождения УТС можно привести вышеупомянутую систему TRACER. Указанная система служит для комплексного решения различных задач, связанных с охраной, навигацией и отслеживанием местоположения охраняемого ТС с использованием электронных карт местности. Для определения плоскостных координат и скорости движения охраняемого ТС используется спутниковая навигационная система, а для передачи тревожных сообщений и навигационных данных - сотовая коммерческая сеть подвижной связи. Принимая радионавигационные сигналы на GPS-приемник не менее чем от трех спутников, установленный на охраняемом ТС блок 26 автономной навигации вычисляет плоскостные координаты охраняемого ТС, которые накладываются на оцифрованную электронную карту местности. Указанная карта с изображением отметок, сопровождающих охраняемое ТС, передается через первый передающий радиомодуль 7 по стандартной сотовой сети подвижной связи в центр 21 обработки информации. Слежение за текущим местоположением охраняемого ТС осуществляется с использованием сглаживающего фильтра. Причем это может происходить как в реальном времени, так и спустя любой временной отрезок, поскольку предусмотрена возможность регистрации маршрута движения охраняемого ТС. В качестве первого передающего радиомодуля 7 может использоваться обычный сотовый телефон.As an example of the practical implementation of the aforementioned method of supporting TCB, we can cite the aforementioned TRACER system. The indicated system serves for the complex solution of various tasks related to guarding, navigation and tracking the location of the guarded vehicle using electronic terrain maps. To determine the plane coordinates and speed of movement of the guarded vehicle, a satellite navigation system is used, and for the transmission of alarm messages and navigation data, a cellular commercial mobile communication network is used. Receiving radio navigation signals to the GPS receiver from at least three satellites, the autonomous navigation unit 26 installed on the guarded vehicle calculates the plane coordinates of the guarded vehicle, which are superimposed on a digitized electronic map of the area. The specified map with the image of marks accompanying the protected vehicle is transmitted through the first transmitting
В рассматриваемой системе на указанную микросоту накладывается радиопеленгационный луч (фиг.5), ширина которого зависит от точностных характеристик измерения сдвига фаз сигналов в пеленгаторе-ретрансляторе 8 hopping-сигнала. Однако в рассматриваемом случае данные пеленгации УТС избыточны и могут быть использованы лишь для повышения устойчивости сопровождения УТС.In the system under consideration, a direction-finding beam is superimposed on the indicated microcell (Fig. 5), the width of which depends on the accuracy characteristics of the measurement of the phase shift of the signals in the direction finder-relay 8 of the hopping signal. However, in the case under consideration, the data of direction finding of the TCB are redundant and can only be used to increase the stability of tracking the TCB.
Входящий в состав центра 21 обработки информации блок 25 принятия решений анализирует информацию, получаемую с выхода блока 24 вторичной обработки и сопровождения. Анализ осуществляется при использовании оператором центра 21 обработки информации монитора, входящего в состав блока 25 принятия решений. Оператор центра 21 обработки информации наблюдает изображение на экране монитора, анализирует выводимую на него текущую информацию и принимает адекватные решения.The
При первом появлении на экране монитора отметки охраняемого ТС и идентификации этого объекта оператор оповещает с помощью телефонной сети пользователей этого охраняемого ТС о возможном угоне (краже).When the mark of the protected vehicle and the identification of this object appears on the monitor screen for the first time, the operator notifies with the help of the telephone network of the users of this protected vehicle about possible theft (theft).
При этом используются любые доступные в данный момент внешние телефонные сети:In this case, any external telephone networks currently available are used:
- GSM-сеть, связь по которой осуществляется с помощью приемопередающего радиомодуля 19, роль которого может выполнять обычный сотовый телефон;- GSM network, the communication of which is carried out using a
- обычная телефонная сеть фиксированной связи.- A regular fixed-line telephone network.
После получения от пользователя охраняемого ТС подтверждения факта угона оператор центра 21 обработки информации оповещает об этом силы быстрого реагирования, например дежурную часть милиции, и передает туда информацию о местоположении УТС - "первичное целеуказание". Слежение за УТС по экрану монитора после этого продолжается, но дальнейшие действия по перехвату УТС не рассматриваются, поскольку выходят за рамки настоящего изобретения.After receiving the confirmation of the fact of theft from the user of the protected vehicle, the operator of the information processing center 21 notifies the quick reaction forces, for example, the police on call, and transmits there information on the location of the fusion vehicle - “primary target designation”. Tracking the TCB on the monitor screen after this continues, but further actions to intercept the TCB are not considered, since they are beyond the scope of the present invention.
При "глушении" злоумышленниками GPS-приемника путем постановки преднамеренной помехи его работе, текущее местоположение охраняемого ТС (или УТС) уже не удается локализовать с помощью микросоты GPS-приемника. В этом случае для определения текущего местоположения УТС в качестве основных измеренных параметров используются пеленги, получаемые от нескольких территориально разнесенных пеленгаторов-ретрансляторов 8 hopping-сигнала (фиг.5). Область пересечения их радиопеленгационных лучей определяет местоположение УТС. Как видно из фиг.5, требуются пеленги, как минимум, от двух пеленгаторов-ретрансляторов 8 hopping-сигнала. Ошибка измерения пеленга определяется точностными характеристиками данного пеленгатора-ретранслятора 8 hopping-сигнала и, соответственно, устанавливает ширину радиопеленгационного луча, условно изображенную на фиг.5. Расчеты координат УТС производятся в блоке 24 вторичной обработки и сопровождения по известным алгоритмам триангуляции (приведенным, например, в "Справочнике геодезиста", книга 2, Москва, "Недра", 1985). Как и в рассмотренном выше случае, местоположение охраняемого ТС (или местоположение УТС) уточняется с помощью модели улично-дорожной сети. Поэтому результирующая точность определения местоположения охраняемого ТС (или УТС) в условиях применения злоумышленниками преднамеренных помех оказывается примерно такой же, как и в беспомеховой обстановке.When the GPS receiver “jammed” by deliberately interfering with its operation, the current location of the protected vehicle (or TCB) can no longer be localized using the microcell of the GPS receiver. In this case, to determine the current location of the TCB, the bearings measured from several geographically spaced direction finders-relays 8 of the hopping signal are used as the main measured parameters (Fig. 5). The intersection area of their direction finding rays determines the location of the TCB. As can be seen from figure 5, requires bearings from at least two direction finders-relays 8 hopping signal. The measurement error of the bearing is determined by the accuracy characteristics of this direction finding relay 8 hopping signal and, accordingly, sets the width of the direction-finding beam, conventionally shown in figure 5. Coordinates of the TCB are calculated in
"Глушение" злоумышленниками GSM-каналов, обеспечивающих передачу ретранслированных тревожных сообщений от пеленгаторов-ретрансляторов 8 hopping-сигнала в центр 21 обработки информации, вряд ли возможно. Для этого потребовалась бы хорошо спланированная и скоординированная операция с использованием несколько территориально-распределенных источников заградительных помех, что равносильно боевым действиям."Jamming" of GSM channels by the attackers, providing the transmission of relayed alarm messages from direction finders-relays 8 of the hopping signal to the information processing center 21, is hardly possible. This would require a well-planned and coordinated operation using several geographically distributed sources of obstruction, which is tantamount to military operations.
Кроме того, для снижения вероятности потери ретранслированных тревожных сообщений используется возможность передачи ретранслированных тревожных сообщений по телефонной сети.In addition, to reduce the likelihood of loss of relayed alarm messages, the possibility of transmitting relayed alarm messages over the telephone network is used.
Таким образом, помехозащищенность и точность определения координат охраняемых ТС, а также УТС, в рассмотренной системе остаются примерно такими же, как и в системе-прототипе, но достигается это при значительно меньшей требуемой мощности излучения с борта охраняемого ТС (или УТС). Это новое качество и определяет возможность решения поставленной задачи - обеспечения практической возможности обнаружения, определения местоположения и сопровождения охраняемых ТС или УТС при достаточно малых - удовлетворяющих требованиям директивных документов - значениях мощности излучения с борта охраняемого ТС или УТС (не более 5 мВт). Причем работоспособность системы сохраняется и в условиях применения злоумышленниками как преднамеренных помех работе GPS-приемника, так и преднамеренных помех передаче сигналов по GSM-сети.Thus, the noise immunity and the accuracy of determining the coordinates of the protected vehicles, as well as the TCB, in the considered system remain approximately the same as in the prototype system, but this is achieved with significantly lower required radiation power from the board of the protected vehicle (or TCB). This new quality also determines the possibility of solving the problem - providing the practical possibility of detecting, determining the location and tracking of protected vehicles or control rooms at sufficiently small - meeting the requirements of directive documents - radiation power values from the protected vehicle or control room (no more than 5 mW). Moreover, the system’s operability is preserved even under the conditions of malicious users using both intentional interference with the GPS receiver and intentional interference with the transmission of signals over a GSM network.
Claims (3)
Translated fromRussianPriority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005101104/11ARU2264937C1 (en) | 2005-01-19 | 2005-01-19 | Radio-detection system for finding and following vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005101104/11ARU2264937C1 (en) | 2005-01-19 | 2005-01-19 | Radio-detection system for finding and following vehicles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2264937C1true RU2264937C1 (en) | 2005-11-27 |
Family
ID=35867658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005101104/11ARU2264937C1 (en) | 2005-01-19 | 2005-01-19 | Radio-detection system for finding and following vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2264937C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2413639C1 (en)* | 2009-11-09 | 2011-03-10 | Петр Ильич Цивлин | Security alarm fitted with mobile communication module with user terminal |
| RU2507530C1 (en)* | 2012-07-17 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Radio navigation system for measurement of mobile object bearing |
| RU2507529C1 (en)* | 2012-07-18 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Radio navigation system for measurement of mobile object bearing |
| RU2524482C1 (en)* | 2013-07-02 | 2014-07-27 | Валерий Владимирович Хуторцев | Method for single-position radar location of mobile objects on road network |
| RU2545526C1 (en)* | 2014-02-19 | 2015-04-10 | Валерий Владимирович Хуторцев | Method for radar location of objects on road network |
| RU2572809C1 (en)* | 2015-01-27 | 2016-01-20 | Виктория Викторовна Бережная | Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2182088C1 (en)* | 2001-09-17 | 2002-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Radio channel alarm system for centralized protection of vehicles, real estate, people and animals |
| RU2198800C1 (en)* | 2002-05-14 | 2003-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Radiochannel data acquisition and processing system for centralized protection of vehicles, immovable properties and animals |
| RU2201363C1 (en)* | 2002-07-23 | 2003-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Radio channel alarm signaling system for gas, immovable property, humans and animals |
| RU2220859C1 (en)* | 2003-04-11 | 2004-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Radiochannel data acquisition and processing system for tracking, monitoring and centralized protection of vehicles |
- 2005
- 2005-01-19RURU2005101104/11Apatent/RU2264937C1/ennot_activeIP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2182088C1 (en)* | 2001-09-17 | 2002-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Radio channel alarm system for centralized protection of vehicles, real estate, people and animals |
| RU2198800C1 (en)* | 2002-05-14 | 2003-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Radiochannel data acquisition and processing system for centralized protection of vehicles, immovable properties and animals |
| RU2201363C1 (en)* | 2002-07-23 | 2003-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Radio channel alarm signaling system for gas, immovable property, humans and animals |
| RU2220859C1 (en)* | 2003-04-11 | 2004-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Radiochannel data acquisition and processing system for tracking, monitoring and centralized protection of vehicles |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2413639C1 (en)* | 2009-11-09 | 2011-03-10 | Петр Ильич Цивлин | Security alarm fitted with mobile communication module with user terminal |
| RU2507530C1 (en)* | 2012-07-17 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Radio navigation system for measurement of mobile object bearing |
| RU2507529C1 (en)* | 2012-07-18 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Radio navigation system for measurement of mobile object bearing |
| RU2524482C1 (en)* | 2013-07-02 | 2014-07-27 | Валерий Владимирович Хуторцев | Method for single-position radar location of mobile objects on road network |
| RU2545526C1 (en)* | 2014-02-19 | 2015-04-10 | Валерий Владимирович Хуторцев | Method for radar location of objects on road network |
| RU2572809C1 (en)* | 2015-01-27 | 2016-01-20 | Виктория Викторовна Бережная | Method for single-position radar location of mobile radio signal sources on road network |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Oligeri et al. | GNSS spoofing detection via opportunistic IRIDIUM signals | |
| US20130115969A1 (en) | System and method for cell phone targeting and tracking | |
| KR101693304B1 (en) | Apparatus for accuracy position determination and method for accuracy position determination on woodland using thereof | |
| US8576123B2 (en) | Method and system for vessel authentication and location validation | |
| US7224308B2 (en) | Identification and location system for personnel and vehicles | |
| Kelly | A novel technique to identify AIS transmissions from vessels which attempt to obscure their position by switching their AIS transponder from normal transmit power mode to low transmit power mode | |
| Novák et al. | Measurement of GNSS signal interference by a flight laboratory | |
| RU2264937C1 (en) | Radio-detection system for finding and following vehicles | |
| US6816106B1 (en) | Identification and location system for personnel and vehicles | |
| RU2240938C1 (en) | Vehicle monitoring and tracking radiochannel system | |
| RU2228860C1 (en) | Hi-jacked vehicle search-and-intercept radio channels system | |
| JP4544878B2 (en) | Mountain victim search system | |
| Elango et al. | WHITE PAPER: Protecting GNSS against intentional interference | |
| CN110865400A (en) | Method and system for anti-tracking and method and system for position tracking | |
| RU2348551C1 (en) | Centralised vehicle status and location monitoring method | |
| de Mello et al. | SDR-based radar-detectors embedded on tablet devices | |
| Stanisak et al. | Measured GNSS Jamming Events at German Motorways | |
| Gebre-Egziabher et al. | Impact and mitigation of gps-unavailability on small uav navigation, guidance and control | |
| RU2220859C1 (en) | Radiochannel data acquisition and processing system for tracking, monitoring and centralized protection of vehicles | |
| Jetto et al. | Software Defined Radio-Based GPS Spoofing Attack Model on Road Navigation System | |
| RU2253578C1 (en) | Method of radio search and interception of high-jacked vehicles | |
| KR102459708B1 (en) | Apparatus for determining spoofing from signal of global-navigation-satellite-system and method using the same | |
| RU2258618C1 (en) | System for searching and intercepting high-jacked vehicles | |
| Winter et al. | GNSS-denied navigation using direction of arrival from low-cost software defined radios and signals of opportunity | |
| RU2309064C1 (en) | Vehicle alarm signalling and local positioning system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees | Effective date:20110120 |