[go: up one dir, main page]

RU2698409C1 - Object locating system - Google Patents

Object locating system Download PDF

Info

Publication number
RU2698409C1
RU2698409C1 RU2018131902A RU2018131902A RU2698409C1 RU 2698409 C1 RU2698409 C1 RU 2698409C1 RU 2018131902 A RU2018131902 A RU 2018131902A RU 2018131902 A RU2018131902 A RU 2018131902A RU 2698409 C1 RU2698409 C1 RU 2698409C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
frequency
complex
low
well
Prior art date
Application number
RU2018131902A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владиславович Мельник
Наталья Вячеславовна Ермошкина
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инностар"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Инностар" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инностар"
Priority to RU2018131902A priority Critical patent/RU2698409C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2698409C1 publication Critical patent/RU2698409C1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3484Personalized, e.g. from learned user behaviour or user-defined profiles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: signaling devices.
SUBSTANCE: invention relates to the field of signaling devices, namely devices, which signal the location of the moving object with transmission of signals to the central station, and can be used for monitoring movement of vehicles and cargo, passengers and service personnel of vehicles, personnel of enterprises, as well as persons whose movement is subject to control. To achieve the result, the system comprises a central server of the complex, at least one user workstation, at least one complex reference node, at least two spatially spaced high-frequency wireless readers, at least one low-frequency radiator, as well as radio tags.
EFFECT: technical result achieved when implementing the developed system consists in enabling fast search of moving objects, as well as movable property on the territory of hazardous production facilities and classified facilities using active radio frequency identification systems.
3 cl

Description

Изобретение относится к области сигнальных устройств, а именно устройств, сигнализирующих о местонахождении перемещающегося объекта с передачей сигналов на центральную станцию, и может быть использовано для мониторинга перемещения транспортных средств и грузов, пассажиров и обслуживающего персонала транспортных средств, персонала предприятий, а также лиц, перемещение которых подлежит контролю.The invention relates to the field of signaling devices, namely, devices signaling the location of a moving object with the transmission of signals to a central station, and can be used to monitor the movement of vehicles and goods, passengers and maintenance personnel of vehicles, personnel of enterprises, as well as persons moving which is subject to control.

Известна (WO, заявка 0106401, опубл. 25.01.2001) система контроля за перемещением и состоянием подвижных объектов, содержащая множество радиочастотных идентификаторов, связанных или закрепленных на перемещаемых объектах, взаимодействующих со считывателями, установленными на фиксированных известных расстояниях и передающими информацию на центральный контроллер, обеспечивающий анализ информации для определения местоположения и статуса перемещаемых объектов.Known (WO, application 0106401, published January 25, 2001) is a system for monitoring the movement and condition of moving objects, containing a plurality of radio frequency identifiers connected or fixed to moving objects, interacting with readers installed at fixed known distances and transmitting information to a central controller, providing information analysis to determine the location and status of moving objects.

Недостаток такой системы заключается в сложности организации контроля на траектории перемещения, имеющей значительную протяженность, поскольку организация передачи информации со считывателей на удаленный центральный пункт, где расположен контроллер, осуществляющий сбор информации, сопряжена со значительными затратами и не всегда экономически целесообразна. Кроме того, в условиях ухудшения связи возможна потеря информации.The disadvantage of this system is the difficulty of organizing control over a moving path, which has a considerable length, since the organization of the transfer of information from readers to a remote central point where the controller that collects information is located is associated with significant costs and is not always economically feasible. In addition, in conditions of deterioration of communication, information may be lost.

Известны также (RU, патент 2117394, опубл. 10.08.1998) способ и система слежения за подвижным устройством. При реализации способа формируют информацию о первоначальном местонахождении данного подвижного устройства, передают от подвижного устройства информационное сообщение о первоначальном местонахождении данного подвижного устройства, при этом на подвижном устройстве принимают информационное сообщение, описывающее границу, соответствующую границе территории, на которую распространяется соответствующая юрисдикция, определяют, когда подвижное устройство оказывается вне границы, после чего осуществляют передачу информационного сообщения о текущем местонахождении подвижного устройства. Известная система содержит подвижное устройство и управляющее устройство, причем на подвижном устройстве введены датчик местонахождения, приемопередатчик, блок памяти и процессор, соединенный с датчиком местонахождения, с блоком памяти и с приемопередатчиком, а управляющее устройство содержит приемопередатчик для обмена данными с приемопередатчиком подвижного устройства, блок памяти и процессор, соединенный с приемопередатчиком и с блоком управления.Also known (RU, patent 2117394, publ. 10.08.1998) method and system for tracking a mobile device. When implementing the method, information about the initial location of this mobile device is generated, an information message about the initial location of this mobile device is transmitted from the mobile device, and an information message describing the border corresponding to the border of the territory under the relevant jurisdiction is received on the mobile device, when the mobile device is outside the border, after which the information message is transmitted eniya current location of the mobile unit. The known system comprises a mobile device and a control device, and a location sensor, a transceiver, a memory unit and a processor connected to a location sensor, a memory unit and a transceiver are introduced on the mobile device, and the control device contains a transceiver for exchanging data with the transceiver of the mobile device, block memory and a processor connected to the transceiver and to the control unit.

Недостатком известного технического решения следует признать его масштабность, т.к. оно способно эффективно работать только на больших территориях.A disadvantage of the known technical solution should be recognized its scale, because it is able to work effectively only in large areas.

Известна (RU, патент 2594019, опубл. 10.08.2016) система для оценки местоположения объекта внутри помещения с использованием устройства генерирования спутникового сигнала с целью обеспечить неразрывную среду для системы оценки местоположения, в которой осуществляется свободный переход между оценками местоположения снаружи и внутри помещения без изменения аппаратных и программных средств пользовательского терминала, система включает: приемную антенну для приема спутниковых сигналов; центральный контроллер для периодического приема и хранения обновлений спутниковой информации в режиме реального времени для всех существующих спутников, получения времени спутника из спутниковых сигналов, принимаемых приемной антенной, и выбора по крайней мере 4 спутников, доступных для оценки местоположения, с учетом обновленной информации от всех существующих спутников, основанной на информации времени спутника; и по крайней мере одно устройство для генерирования спутникового сигнала, принимающее номера спутников, назначенные центральным контроллером, и генерирующее спутниковые сигналы, соответствующие номерам спутников, которые были назначены центральным контроллером; при этом центральный контроллер вычисляет расстояния между существующими спутниками и соответствующим устройством генерирования спутникового сигнала для выбранных номеров спутников, основанные на реальных координатах орбит соответствующих спутников и установлении координат местоположения соответствующих устройств генерирования спутникового сигнала, и посылает время задержки при передаче, рассчитанное как отношение вычисленного расстояния к скорости света, соответствующему устройству генерирования спутникового сигнала, и после чего устройство генерирования спутникового сигнала генерирует спутниковые сигналы, соответствующие выбранным спутникам, таким образом, чтобы имела место задержка, равная времени задержки при передаче, полученная от центрального контроллера.Known (RU patent 2594019, publ. 08/10/2016) is a system for estimating the location of an object indoors using a satellite signal generating device in order to provide an inextricable environment for a position estimation system in which a free transition between location estimates outside and indoors is carried out without change hardware and software of the user terminal, the system includes: a receiving antenna for receiving satellite signals; a central controller for periodically receiving and storing real-time satellite information updates for all existing satellites, obtaining satellite time from satellite signals received by the receiving antenna, and selecting at least 4 satellites available for position estimation, taking into account updated information from all existing satellites based on satellite time information; and at least one device for generating a satellite signal, receiving satellite numbers assigned by the central controller, and generating satellite signals corresponding to satellite numbers that have been assigned by the central controller; wherein the central controller calculates the distances between the existing satellites and the corresponding satellite signal generating device for the selected satellite numbers based on the actual coordinates of the orbits of the respective satellites and establishing the location coordinates of the respective satellite signal generating devices, and sends the transmission delay time, calculated as the ratio of the calculated distance to the speed of light corresponding to the satellite signal generating apparatus and the last why the satellite signal generating device generates satellite signals corresponding to the selected satellites, so that there is a delay equal to the transmission delay time received from the central controller.

Недостатком известной системы следует признать техническую сложность его реализации, обусловленную использованием спутников сложность.A disadvantage of the known system should recognize the technical complexity of its implementation, due to the use of satellites complexity.

Данный источник информации принят в качестве ближайшего аналога разработанного технического решения.This source of information is accepted as the closest analogue of the developed technical solution.

Техническая проблема, на решении которой направлено разработанная система, состоит в разработке универсальной системы определения местоположения повышенной точности внутри и вне помещения.The technical problem on which the developed system is aimed is to develop a universal system for determining the location of increased accuracy inside and out.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанной системы, состоит в обеспечении возможности быстрого поиска перемещающихся объектов, а также движимого имущества на территории опасных производственных объектов и режимных предприятий с использованием систем активной радиочастотной идентификации.The technical result achieved by the implementation of the developed system is to provide the ability to quickly search for moving objects, as well as movable property on the territory of hazardous production facilities and sensitive enterprises using active radio frequency identification systems.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанную систему определения местоположения объекта внутри помещения. Разработанная система содержит центральный сервер комплекса, по меньшей мере, одно рабочее место пользователя, по меньшей мере, один опорный узел комплекса, по меньшей мере, два высокочастотных радиосчитывателя, разнесенных в пространстве, по меньшей мере, один низкочастотный излучатель, а также радиометки, при этом центральный сервер комплекса представляет собой промышленный ПК с инсталлированным программным обеспечением, рабочее место пользователя представляет собой персональный компьютер с установленным программным обеспечением и выполненный с возможностью подключения его к системе видеоотображения и видеокоммутации, позволяющей отображать требуемый объем графической информации одновременно, опорный узел комплекса представляет собой программно-аппаратный комплекс, выполненный с возможностью считывания радиометок и идентификации их характеристик с последующей передачей полученной информации о считанной метки в центральный сервер комплекса, высокочастотный радиосчитыватель выполнен в виде аппаратно-программного устройства, имеющего интерфейс для связи с центральным сервером комплекса по сети IP, радиоинтерфейс для обмена данными с персональными радиометками, интерфейс управления низкочастотными излучателями, а также 2 «сухих контакта» для управления внешними устройствами, низкочастотный излучатель выполнен в виде аппаратно-программного устройства, излучающего низкочастотный радиосигнал, содержащий информацию о своем идентификаторе и выполненный с возможностью приема радиометкой, персональная радиометка представляет собой аппаратно-программное устройство персонального использования, выполненная с возможностью взаимодействия с маяками и считывателями по радиоинтерфейсу, содержащая, по меньшей мере, одну программируемыми кнопки, миниатюрные размеры и низкое энергопотребление, при этом система выполнена с возможностью стыковки с внешними системами путем подключения их подключение к разъему «сухой контакт» или по сети IP.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed system for determining the location of an object indoors. The developed system contains a central server of the complex, at least one user workstation, at least one reference node of the complex, at least two high-frequency radio readers spaced in space, at least one low-frequency radiator, as well as radio tags the central server of the complex is an industrial PC with installed software, the user's workplace is a personal computer with installed software and made with the possibility of connecting it to a video display and video switching system that allows you to display the required amount of graphic information at the same time, the reference node of the complex is a hardware-software complex that is capable of reading RFID tags and identifying their characteristics, followed by transmitting the received information about the read tag to a central server complex, a high-frequency radio reader is made in the form of a hardware-software device having an interface for communication with the central server of the complex via IP, a radio interface for exchanging data with personal RFID tags, an interface for controlling low-frequency emitters, and 2 “dry contacts” for controlling external devices, a low-frequency emitter is made in the form of a hardware-software device emitting a low-frequency radio signal containing information about its identifier and configured to receive RFID tags, a personal RFID tag is a hardware-software device for personal use made with the possibility of interacting with beacons and readers over the radio interface, containing at least one programmable buttons, miniature size and low power consumption, while the system is configured to dock with external systems by connecting them to the “dry contact” connector or over the IP network.

Используемая радиометка может дополнительно содержать трехкоординатный датчик движения и/или, по меньшей мере, одну "тревожную" кнопку.The RFID tag used may further comprise a three-axis motion sensor and / or at least one “panic” button.

В состав системы может дополнительно входить, по меньшей мере, один радиомаяк, принцип действия которого основан на генерации низкочастотного электромагнитного сигнала частотой 125 кГц, модулированного индивидуальным кодом радиомаяка.The system may additionally include at least one beacon, the principle of which is based on the generation of a low-frequency electromagnetic signal with a frequency of 125 kHz, modulated by an individual beacon code.

Система может быть дополнительно выполнена с возможностью управления внешними исполнительными устройствами.The system may be further configured to control external actuators.

Разработанная информационно-управляющая система повышенной точности предназначена для быстрого поиска персонала, а также движимого имущества как внутри, так и вне помещений.The developed information management system of high accuracy is designed for quick search of personnel, as well as movable property, both indoors and outdoors.

Принципиальной особенностью разработанной системы является автоматический выбор режима работы с радиометкой или режима работы с сигналом спутника:The principal feature of the developed system is the automatic selection of the operating mode with a radio tag or the operating mode with a satellite signal:

В случае обнаружения радиометки система автоматически выбирает режим позиционирования по радиометке.If a RFID tag is detected, the system automatically selects the RFID tag positioning mode.

В случае отсутствия радиометки, но наличии сигнала спутника система автоматически выбирает режим позиционирования по сигналам спутников.In the absence of a radio tag, but the presence of a satellite signal, the system automatically selects a positioning mode based on satellite signals.

В случае отсутствия как радиометки, так и сигнала спутника система выдает сигнал тревоги.In the absence of both a radio tag and a satellite signal, the system issues an alarm.

Система содержит следующие функциональные компоненты: Радиометка (носимое устройство) - функциональный элемент, конструктивно выполненный в виде нагрудного брелока, с заданной периодичностью излучающий на заданной частоте свой идентификационный код и дополнительную информацию. В универсальной системе определения местоположения радиометка содержит еще и приемник спутниковых сигналов, транслирующий соответствующие данные по сети сотовой связи в Центр обработки данных.The system contains the following functional components: Radio tag (wearable device) - a functional element, structurally made in the form of a chest keychain, emitting its identification code and additional information at a given frequency at a given frequency. In the universal positioning system, the RFID tag also contains a satellite signal receiver that transmits the corresponding data via the cellular network to the data center.

Радиосчитыватель (стационарное устройство) - функциональный элемент, осуществляющий функции приема сигналов от радиометок, фиксирующий время приема с заданной точностью и передающий информацию в центральный сервер для дальнейшей обработки. Радиомаяк (стационарное устройство) - функциональный элемент, осуществляющий функции излучения низкочастотного электромагнитного сигнала управляемого радиуса действия, модулируемого идентификационным кодом маяка.A radio reader (stationary device) is a functional element that performs the functions of receiving signals from RFID tags, captures the reception time with a given accuracy and transfers information to a central server for further processing. A beacon (stationary device) is a functional element that performs the functions of emitting a low-frequency electromagnetic signal of controlled radius of action, modulated by the identification code of the beacon.

Центр обработки данных (ЦОД) - комплекс программного обеспечения, устанавливаемого на серверную платформу, осуществляющий функции обработки и хранения полученной от радиосчитывателей информации. ЦОД имеет в своем составе:Data Processing Center (DPC) - a set of software installed on a server platform that performs the processing and storage of information received from radio readers. The data center includes:

Сервер обработки данных реального времени - программное обеспечение, выполняющее функцию приема от радиосчитывателей информационных пакетов от радиометок, сопровождаемых метками времени приема, вычисление локальных координат радиометок, передачу полученных данных на хранение в Сервер баз данных и для дальнейшей обработки в Сервер доступа.Real-time data processing server - software that performs the function of receiving information packets from radio tags from radio readers accompanied by time-stamps, calculating the local coordinates of radio tags, transferring the received data to a database server and for further processing to the access server.

Сервер баз данных - программное обеспечение базы данных, выполняющее функции архивного хранения координат радиометок по времени для дальнейшей обработки, а также карту контролируемого объекта в локальных координатах.Database server - database software that performs the functions of archiving the coordinates of RFID tags in time for further processing, as well as a map of the controlled object in local coordinates.

Сервер доступа - программное обеспечение, осуществляющее подготовку данных для работы пользовательских приложений (рабочее место пользователя) и администратора системы.Access server - software that prepares data for user applications (user workstation) and system administrator.

Генератор отчетов - программное обеспечение, выполняющее функции подготовки отчетов и визуализации данных на основании архивов, хранящихся в базе данных.Report generator - software that performs the functions of preparing reports and visualizing data based on archives stored in the database.

Рабочее место пользователя (РМП) - набор программного обеспечения, устанавливаемого на персональную ЭВМ, выполняющий функции визуализации результатов функционирования системы.User workstation (RMP) - a set of software installed on a personal computer that performs the function of visualizing the results of the functioning of the system.

Рабочее место администратора (РМА) - набор программного обеспечения, устанавливаемого на персональную ЭВМ, выполняющий функции администрирования программного и аппаратного обеспечения системы.Administrator workplace (РМА) - a set of software installed on a personal computer that performs the functions of administering the system software and hardware.

Высокоточный источник шкалы времени - оборудование, имеющее в своем составе высокоточные часы с возможностью подстройки от спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС/GPC. Выполняет функции синхронизации шкал времени радиосчитывателей с точностью не менее 10 наносекунд, а также организацию канала передачи информационных пакетов, принятых радиосчитывателями от радиометок в сервер обработки данных реального времени.A high-precision source of a time scale is equipment that includes a high-precision clock with the ability to adjust from GLONASS / GPC satellite radio navigation systems. It performs the functions of synchronizing the time scales of radio readers with an accuracy of at least 10 nanoseconds, as well as organizing a channel for transmitting information packets received by radio readers from radio tags to a real-time data processing server.

Система функционирует следующим образом.The system operates as follows.

Сигнал, излучаемый радиометкой, поступает на приемное устройство радиосчитывателей, находящихся в зоне действия радиометки. Опорные генераторы и аппаратные часы всех радиосчитывателей в системе синхронизированы от единого высокоточного источника шкалы времени.The signal emitted by the RFID tag is sent to the receiver of the RF readers located in the RFID range. The reference generators and hardware clocks of all the radio readers in the system are synchronized from a single high-precision source of the time scale.

Контроллер радиосчитывателя формирует сообщение для сервера обработки данных с указанием времени принятия данных от радиометки.The radio reader controller generates a message for the data processing server indicating the time of receiving data from the RFID tag.

Время получения информационного пакета фиксируется с точностью 10 наносекунд, что соответствует точности определения местоположения радиометки не хуже 3 метров (293796609 м/с × 10нс = 2,93м, где 293796609 м/с - скорость света в воздухе).The time of receiving the information packet is recorded with an accuracy of 10 nanoseconds, which corresponds to the accuracy of determining the location of the RFID tag no worse than 3 meters (293796609 m / s × 10ns = 2.93 m, where 293796609 m / s is the speed of light in air).

На основании данных, полученных от не менее чем 2-х радиосчитывателей, сервер обработки данных реального времени вычисляет местоположение радиометки.Based on data received from at least 2 radio readers, the real-time data processing server calculates the location of the RFID tag.

Подстройка опорного генератора радиосчитывателя производится от высокоточного источника шкалы времени путем вычисления разности фаз между тактовой частотой канала SynchroEthernet, синхронизированного от СРНС ГЛОНАСС/GPS, и тактовой частотой опорного генератора с последующей компенсацией измеренной разности фаз.The reference generator of the radio reader is adjusted from a high-precision source of the time scale by calculating the phase difference between the clock frequency of the SynchroEthernet channel synchronized from the GLONASS / GPS SRNS and the clock frequency of the reference generator, followed by compensation of the measured phase difference.

Подстройка аппаратных часов радиосчитывателя осуществляется путем вычисления расхождения шкал времени между высокоточным источником и радиосчитывателем с последующей динамической компенсацией измеренного расхождения и учетом задержек в соединительных кабелях.Adjustment of the hardware clock of the radio reader is carried out by calculating the discrepancy of the time scales between the high-precision source and the radio reader with subsequent dynamic compensation of the measured discrepancy and taking into account delays in the connecting cables.

В качестве устройства синхронизации шкал времени и передачи данных от радиосчитывателей используется «Первичный эталонный источник - Сервер синхронизации времени ССВ-01Г», производства ООО «Инностар». В процессе выполнения работ в это изделие будет разработан дополнительный модуль передачи данных и синхронизации по каналу SynchroEthernet.As a device for synchronizing time scales and transmitting data from radio readers, the “Primary Reference Source - Time Synchronization Server SSV-01G”, manufactured by Innostar LLC, is used. In the process of performing work on this product, an additional data transmission and synchronization module via the SynchroEthernet channel will be developed.

В универсальной системе определения местоположения радиометка (носимое устройство) содержит приемник спутниковых сигналов, работающий следующим образом.In a universal positioning system, the RFID tag (wearable device) comprises a satellite signal receiver, which operates as follows.

GPS-приемник позволяет получить орбитальные координаты за сутки всех спутников, время с точностью до наносекунды, текущие дату и точное время отправки сообщения. Такую информацию отправляет каждый спутник. GPS-приемник рассчитывает расстояние до него, а при получении информации от нескольких спутников - взаимное их расположение, а также собственные координаты.GPS-receiver allows you to get the orbital coordinates per day of all satellites, the time accurate to the nanosecond, the current date and the exact time the message was sent. Such information is sent by each satellite. The GPS receiver calculates the distance to it, and when receiving information from several satellites, their relative position, as well as their own coordinates.

Чтобы определить просто положение на местности (широту и долготу), потребуется поймать сигнал минимум трех спутников, а если нужна еще и высота над уровнем моря - минимум четырех. Это относится к любым спутниковым приемникам. Конечно, чем больше сигналов ловит приемник - тем точнее и быстрее определяется его местоположение.To determine simply the position on the terrain (latitude and longitude), you will need to catch a signal of at least three satellites, and if you also need altitude above sea level - at least four. This applies to any satellite receiver. Of course, the more signals the receiver catches, the more accurately and quickly its location is determined.

Принцип определения координат приемника достаточно прост. Они получаются методом обратных засечек от передатчиков спутников. Обо всем по порядку. Передатчик и приемник имеют высокоточные часы. В спутнике они атомные с погрешностью 10-9 секунды/год. В приемниках часы попроще, но тоже гораздо точнее наручных. Передатчик высылает кодированный сигнал с данными о времени передачи, своей орбите и координатах и многое другое. Сигнал со скоростью света достигает приемника и обрабатывается им. Время передачи и приема различается на незначительную величину, но именно по этим данным можно определить расстояние до спутника. Поэтому и часы должны быть очень точными. Расстояние есть скорость, помноженная на время. Перемножением скорости света и времени прохождения сигнала определяется пространственная засечка. И так происходит со всеми спутниковыми сигналами.The principle of determining the coordinates of the receiver is quite simple. They are obtained by the method of return serifs from transmitters of satellites. First things first. The transmitter and receiver have a precision watch. In the satellite they are atomic with an error of 10 -9 seconds / year. In receivers, watches are simpler, but also much more accurate than wrist watches. The transmitter sends an encoded signal with data on the transmission time, its orbit and coordinates, and much more. The signal at the speed of light reaches the receiver and is processed by it. Transmission and reception times differ by a small amount, but it is from these data that you can determine the distance to the satellite. Therefore, the clock must be very accurate. Distance is speed times time. By multiplying the speed of light and the propagation time of the signal, the spatial notch is determined. And so it is with all satellite signals.

Получается, что в каждый момент времени приемник получает одновременно сигналы от нескольких спутников и определяет свое местоположение относительно их. Понятно, что спутники постоянно движутся по разным орбитам, и приемник не стоит на месте. Учет этих и других факторов ложится на вычислительную мощь приемника и наземных центров управления системой.It turns out that at each moment of time the receiver receives simultaneously signals from several satellites and determines its location relative to them. It is clear that the satellites are constantly moving in different orbits, and the receiver does not stand still. Consideration of these and other factors lies with the computing power of the receiver and ground control centers of the system.

Следует отметить, что спутники передают сигналы в закодированном виде на двух модулированных частотах выше. Навигационные приемники, не имеющие специальных дешифраторов (платных), могут обработать только «грубый» открытый код, посылаемый передатчиками. В него преднамеренно введена случайная незначительная ошибка. И именно она обуславливает столь невысокую точность обычных навигаторов. Сделано это из коммерческих соображений - «неиспорченную частоту» нужно покупать. Бытовым навигаторам достаточно точности открытого кода, поэтому они не так дороги.It should be noted that the satellites transmit signals in encoded form at two modulated frequencies above. Navigation receivers that do not have special decoders (paid) can only process “rough” open code sent by transmitters. A random, minor error was deliberately introduced into it. And it is she who determines such a low accuracy of conventional navigators. This is done for commercial reasons - you need to buy an “unspoiled frequency”. Household navigators have enough open source accuracy, so they are not that expensive.

Результаты своей работы приемник спутниковых сигналов радиометки транслирует по сети сотовой связи в Центр обработки данных, осуществляющий вычисление и хранение локальных координат радиометок.The receiver of satellite signals of the RFID tag transmits the results of its work over the cellular communication network to the Data Processing Center, which calculates and stores the local coordinates of RFID tags.

Установка в индивидуальную радиометку трехкоординатного датчика движения позволяет до определенного уровня контролировать физиологические характеристики сотрудника. Естественное движение тела (в т.ч. дыхание) будет вызывать срабатывание датчика. Кроме того эта технология позволит определить ситуацию, когда сотрудник по какой либо причине не взял индивидуальную радиометку, оставив ее в неподвижном состоянии.Installing a three-coordinate motion sensor in an individual RFID tag allows you to control the physiological characteristics of an employee to a certain level. The natural movement of the body (including breathing) will trigger the sensor. In addition, this technology will allow you to determine a situation where an employee for some reason did not take an individual RFID tag, leaving it stationary.

Индивидуальная радиометка предпочтительно содержит в своем составе как минимум одну "тревожную" кнопку. Сценарий реакции системы на нажатие кнопки должен программироваться администратором.An individual RFID tag preferably contains at least one “alarm” button. The scenario of the system response to a button press must be programmed by the administrator.

В случае, когда необходима точная локализация местоположения индивидуальной радиометки, например зона входных дверей, предлагается использование дополнительного оборудования - радиомаяков, принцип действия которых основан на генерации низкочастотного электромагнитного сигнала частотой 125 КГц, модулированного индивидуальным кодом радиомаяка. При использовании такого дополнительного метода возможна локализация местоположения радиометок с точностью до 1 метра.In the case where precise localization of the location of an individual RFID tag is required, for example, the entrance door zone, it is proposed to use additional equipment - beacons, the principle of which is based on the generation of a low-frequency electromagnetic signal with a frequency of 125 KHz, modulated by an individual beacon code. Using this additional method, localization of the location of RFID tags with an accuracy of 1 meter is possible.

Радиомаяки рационально использовать для контроля проходов и входных дверей, либо контрольных точек перемещения персонала. Каждый радиомаяк программируется на радиус зоны срабатывания. Встроенная функция управления внешними исполнительными устройствами, например замками дверей, позволяет открывать дверь сотрудникам, обладающим соответствующими правами доступа в соответствующую зону безопасности, без использования ключа. При попадании радиометки в зону действия маяка, контролирующего данный проход, на замок подается разблокирующее управляющее воздействие. Замок при этом открывается при простом нажатии на ручку.It is rational to use radio beacons to control passageways and entrance doors, or control points of personnel movement. Each beacon is programmed to operate zone radius. The built-in function of controlling external actuators, such as door locks, allows employees with appropriate access rights to the corresponding security zone to open the door without using a key. If the RFID tag falls into the range of the beacon that controls this passage, an unlocking control action is applied to the lock. The lock thus opens with a simple click on the handle.

Для реализации этой функции предполагается использование специализированного электромеханического замка. Он представляет собой электромеханический соленоидный замок для сплошных дверей с управлением от ручек. Подходит для использования во входных дверях, так как внутренняя ручка всегда открывает дверь. Замок фиксируется автоматически при закрывании двери; выход ригеля 14 и 20 мм. Внутренняя ручка действует всегда. Наружная ручка управляется внешним воздействием. Если управляющее воздействие есть - наружная ручка действует, если отсутствует - не действует.To implement this function, it is supposed to use a specialized electromechanical lock. It is an electromechanical solenoidal lock for solid doors with handle control. Suitable for use in front doors, as the inner handle always opens the door. The lock is fixed automatically when closing the door; crossbar exit 14 and 20 mm. The inner handle always works. The outer handle is controlled by external force. If there is a control action, the outer handle acts; if absent, it does not work.

В результате интеграции будут реализованы следующие функции:As a result of integration, the following functions will be implemented:

- обеспечение идентификации «свой/чужой» при фиксации системами видеонаблюдения проникновения в контролируемые зоны безопасности (например, проход в тоннель метрополитена); обеспечение видео сопровождения задаваемого сотрудника;- ensuring the identification of "friend / foe" when fixing by CCTV systems penetration into controlled security zones (for example, a passage into the subway tunnel); providing video support for the assigned employee;

- обеспечение видео сопровождения задаваемого сотрудника.- providing video support for the assigned employee.

Разработанная система может быть использована для обеспечения технологической безопасности в зданиях и на территории авто и железнодорожных вокзалов, аэропортов, метрополитенов, мониторинга перемещения экскурсионных групп по помещениям музеев и выставок, контроль местоположения, маршрута следования, графика передвижения и физического состояния сотрудников подразделений по охране специальных и коммерческих объектов, мониторинг местонахождения лечащего персонала и движимого оборудования в лечебных учреждениях, поддержка персонала, поддержка безопасности пациентов, наблюдение за оборудованием.The developed system can be used to ensure technological safety in buildings and on the territory of bus and train stations, airports, subways, monitor the movement of excursion groups around the premises of museums and exhibitions, control the location, route, timetable and physical condition of employees of special and commercial facilities, monitoring the location of attending personnel and movable equipment in medical institutions, staff support Security support for patients, monitoring equipment.

Claims (3)

1. Система определения местоположения объекта, отличающаяся тем, что она содержит центральный сервер комплекса, по меньшей мере один опорный узел комплекса, по меньшей мере два пространственно разнесенных высокочастотных радиосчитывателя, по меньшей мере один низкочастотный излучатель - радиомаяк, а также радиометки, при этом центральный сервер комплекса представляет собой промышленный ПК с инсталлированным программным обеспечением, опорный узел комплекса представляет собой программно-аппаратный комплекс, выполненный с возможностью считывания радиометок и идентификации их характеристик с последующей передачей полученной информации о считанной радиометке в центральный сервер комплекса, высокочастотный радиосчитыватель выполнен в виде аппаратно-программного устройства, имеющего интерфейс для связи с центральным сервером комплекса по сети IP, радиоинтерфейс для обмена данными с персональными радиометками, интерфейс управления низкочастотными излучателями - радиомаяками, а также два «сухих контакта» для управления внешними устройствами, низкочастотный излучатель - радиомаяк выполнен в виде аппаратно-программного устройства, излучающего низкочастотный радиосигнал, содержащий информацию о своем идентификаторе и выполненный с возможностью приема радиометкой, радиометка представляет собой аппаратно-программное устройство персонального использования, выполненное с возможностью взаимодействия с маяками и считывателями по радиоинтерфейсу, содержащее, по меньшей мере, трехкоординатный датчик движения и одну "тревожную" кнопку, а также характеризуемая миниатюрными размерами и низким энергопотреблением, при этом система выполнена с возможностью стыковки с внешними системами путем подключения их к разъему «сухой контакт» или по сети IP.1. The system for determining the location of the object, characterized in that it contains a central server of the complex, at least one reference node of the complex, at least two spatially spaced high-frequency radio readers, at least one low-frequency emitter - a beacon, as well as RFID tags, with the central the server of the complex is an industrial PC with installed software, the reference node of the complex is a software and hardware complex, configured to reading RFID tags and identifying their characteristics, followed by transferring the received information about the RFID tag to the central server of the complex, the high-frequency radio reader is made in the form of a hardware-software device that has an interface for communicating with the central server of the complex via an IP network, a radio interface for exchanging data with personal RFID tags, an interface control of low-frequency emitters - beacons, as well as two "dry contacts" for controlling external devices, low-frequency emitters eh - a radio beacon is made in the form of a hardware-software device emitting a low-frequency radio signal containing information about its identifier and configured to receive a radio tag, a radio tag is a personal-use hardware-software device configured to interact with beacons and readers over the radio interface, containing, at least a three-axis motion sensor and one "alarm" button, as well as characterized by miniature size and low power consumption by heating, while the system is configured to dock with external systems by connecting them to the “dry contact” connector or via an IP network. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере один радиомаяк, принцип действия которого основан на генерации низкочастотного электромагнитного сигнала частотой 125 кГц, модулированного индивидуальным кодом радиомаяка.2. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises at least one radio beacon, the principle of which is based on the generation of a low-frequency electromagnetic signal with a frequency of 125 kHz, modulated by an individual code of the beacon. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно выполнена с возможностью управления внешними исполнительными устройствами.3. The system according to p. 1, characterized in that it is additionally configured to control external actuators.
RU2018131902A 2018-09-06 2018-09-06 Object locating system RU2698409C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131902A RU2698409C1 (en) 2018-09-06 2018-09-06 Object locating system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131902A RU2698409C1 (en) 2018-09-06 2018-09-06 Object locating system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2698409C1 true RU2698409C1 (en) 2019-08-26

Family

ID=67733730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018131902A RU2698409C1 (en) 2018-09-06 2018-09-06 Object locating system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2698409C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813090C1 (en) * 2023-06-28 2024-02-06 Иванов Сергей Григорьевич Method for determining position of radio tags in controlled area

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU79735U1 (en) * 2008-08-15 2009-01-10 Владимир Геннадьевич Жуков FORWARDING CALLS WITH SIMULTANEOUS CONTROL OF MOVEMENT OF PERSONS WHO ARE IN THE TERRITORY OF THE ENTERPRISE OR IN THE PRODUCTION OR OFFICE ROOM
RU2360291C2 (en) * 2005-11-14 2009-06-27 Николай Иванович Максимов Security system, method for prevention of damage to personnel and client health in case of armed robberies of companies working with valuables and their loss, security system safe
US20090322514A1 (en) * 2001-10-10 2009-12-31 E-Watch, Inc. Networked Personal Security System
WO2017196753A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 Rapidsos, Inc. Systems and methods for emergency communications
US10019881B2 (en) * 2015-11-04 2018-07-10 Streamlight, Inc. Personnel tracking and monitoring system and method employing protective gear including a personnel electronic monitor device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090322514A1 (en) * 2001-10-10 2009-12-31 E-Watch, Inc. Networked Personal Security System
RU2360291C2 (en) * 2005-11-14 2009-06-27 Николай Иванович Максимов Security system, method for prevention of damage to personnel and client health in case of armed robberies of companies working with valuables and their loss, security system safe
RU79735U1 (en) * 2008-08-15 2009-01-10 Владимир Геннадьевич Жуков FORWARDING CALLS WITH SIMULTANEOUS CONTROL OF MOVEMENT OF PERSONS WHO ARE IN THE TERRITORY OF THE ENTERPRISE OR IN THE PRODUCTION OR OFFICE ROOM
US10019881B2 (en) * 2015-11-04 2018-07-10 Streamlight, Inc. Personnel tracking and monitoring system and method employing protective gear including a personnel electronic monitor device
WO2017196753A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 Rapidsos, Inc. Systems and methods for emergency communications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813090C1 (en) * 2023-06-28 2024-02-06 Иванов Сергей Григорьевич Method for determining position of radio tags in controlled area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI331224B (en) System and method for positioning in configured environments
RU2697838C1 (en) Positioning system
US10591592B2 (en) High-precision time of flight measurement systems
CN113050031B (en) Methods, apparatuses, and computer program products for improving real-time positioning systems utilizing multiple positioning technologies
US10908280B2 (en) Transmitting device for use in location determination systems
AU2018358937A1 (en) Method and system for monitoring a mobile asset
AU2016279889A1 (en) High-precision time of flight measurement system
CN102483456A (en) Secondary Surveillance Radar System for Air Traffic Control
US20240107260A1 (en) Low level smartphone audio and sensor clock synchronization
US4193073A (en) Method and apparatus for position determination
RU108184U1 (en) SYSTEM OF LOCAL POSITIONING OF PERSONNEL AT LARGE TECHNOGENIC OBJECTS
EP2699934A1 (en) Process and system to determine temporal changes in retransmission and propagation of signals used to measure distances, syncronize actuators and georeference applications
AU2012245010A1 (en) Process and system to determine temporal changes in retransmission and propagation of signals used to measure distances, syncronize actuators and georeference applications
US6590537B2 (en) Local wireless digital tracking network
Junior et al. Remote pedestrian localization systems for resource-constrained environments: a systematic review
KR20220150542A (en) System for monitoring objects to protect using ultra-wide band wireless communication and method for monitoring objects to protect using the same
RU2698409C1 (en) Object locating system
Roth Data Collection.
RU2679727C2 (en) System for determining the location of the object inside the room
Kim et al. uGPS: design and field-tested seamless GNSS infrastructure in metro city
AU2011205051B2 (en) System and method for positioning in configured environments
Peters et al. Cooperative UAS Geolocation of Emitters with Multi-Sensor-Bounded Timing and Localization Error
Lin et al. Application of Internet of Things Positioning System Based on LoRa System to Community Correction
Madrin et al. Reliability improvement of UWB tracker for hospital asset management system: Case study for TEE probe monitoring
CN119854731A (en) IT asset position tracking method and system based on BDS and Bluetooth technologies

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200907