Способ определения местоположения подвижного объекта

Способ определения местоположения подвижного объекта

Реферат

 

Изобретение относится к радионавигации, а именно к способам определения местоположения подвижных объектов. Технический результат состоит в повышении точности определения местоположения подвижных объектов и расширении возможностей способа на основе рационального размещения базовых станций на обслуживаемой территории. Способ заключается в том, что в условных ячейках, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, размещают базовые станции с заданным на каждой из базовых станций уникальным идентификационным номером, радиусы зон действия базовых станций задают равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, с позиционируемого подвижного объекта, являющегося одним из подвижных объектов, находящихся в пределах обслуживаемой территории, осуществляют излучение позывных радиосигналов на заданной рабочей частоте. Газовые станции размещают в вершине правильных шестиугольников. 7 ил.

Изобретение относится к радионавигации, а именно к способам определения местоположения подвижных объектов.

Известен угломерно-дальномерный способ определения координат цели в радиолокационных системах с активным ответом (см., например, Теоретические основы радиолокации. Под ред. В.Е.Дулевича. - М.: Советское радио, 1978, с. 7-11), заключающийся в том, что с радиолокационной станции осуществляют ненаправленное излучение запросных радиосигналов, на цели осуществляют прием этих запросных радиосигналов и излучение ответных радиосигналов, на указанной радиолокационной станции осуществляют направленный прием ответных радиосигналов, по времени запаздывания и направлению распространения принимаемых ответных радиосигналов определяют дальность до цели и угол между заданным направлением и направлением на цель, по полученным значениям на указанной радиолокационной станции определяют координаты цели.

Указанный способ позволяет с высокой точностью измерять координаты целей при распространении радиоволн в свободном пространстве. Однако при измерении координат удаленных целей способ требует применения на радиолокационных станциях и на целях радиопередающих устройств высокой мощности, что значительно усложняет техническую реализацию способа.

Известен способ определения местоположения подвижного объекта в системах сотовой радиосвязи (см., например, Ратынский М.В. Основы сотовой связи. Под ред. Д. Б.Зимина. - М.: Радио и связь, 2000, с.20-68), заключающийся в том, что в центрах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, размещают базовые станции с радиусами зон действия, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, и с заданным на каждой базовой станции уникальным идентификационным номером, с одного из подвижных объектов, находящихся в пределах обслуживаемой территории, осуществляют излучение позывных радиосигналов на заданных рабочих частотах, эти позывные радиосигналы принимают на базовых станциях, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, с этих базовых станций в центр коммутации передают по оптоволоконным линиям связи информационные оптические сигналы, содержащие идентификационные номера указанных базовых станций, в центре коммутации по полученным информационным оптическим сигналам определяют местоположение позиционируемого подвижного объекта.

Указанный способ позволяет при большом количестве базовых станций обеспечить приемлемую точность определения местоположения подвижных объектов, находящихся в пределах достаточно обширной обслуживаемой территории, не требуя при этом применения на подвижных объектах радиопередающих устройств высокой мощности.

Однако поскольку определение местоположения позиционируемого подвижного объекта осуществляют только по идентификационным номерам базовых станций, в зонах действия которых находится этот позиционируемый подвижный объект, без использования информации о координатах размещения и значениях радиусов зон действия этих базовых станций, способ позволяет лишь определять идентификационные номера базовых станций, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, без определения области обслуживаемой территории, в которой находится позиционируемый подвижный объект, что значительно снижает точность определения местоположения позиционируемого подвижного объекта в системе координат, связанной с какой-либо точкой обслуживаемой территории.

Вместе с тем, поскольку размещение базовых станций осуществляют в центрах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, причем радиусы зон действия базовых станций равны длине стороны каждого правильного шестиугольника, расстояние между двумя любыми соседними базовыми станциями в раз больше радиусов зон их действия. В связи с этим зоны действия соседних базовых станций перекрываются лишь в области их границ, что значительно снижает точность определения местоположения подвижных объектов, находящихся на центральных участках зон действия базовых станций.

Кроме того, способ предусматривает определение местоположения подвижного объекта только в центре коммутации и не позволяет определять местоположение позиционируемого подвижного объекта на других подвижных объектах, находящихся в пределах обслуживаемой территории, и на базовых станциях без использования центра коммутации, что значительно ограничивает возможности способа.

Более того, при передаче с базовых станций, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, информации об идентификационных номерах этих базовых станций, способ предусматривает применение оптоволоконных линий связи, исключающих возможности непосредственной передачи соответствующих информационных радиосигналов на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, и на базовые станции, а следовательно, исключающих возможности определения на них местоположения позиционируемого подвижного объекта без использования центра коммутации, что, как указывалось, значительно ограничивает возможности способа.

Решаемой технической задачей является повышение точности определения местоположения подвижных объектов и расширение возможностей способа на основе рационального размещения базовых станций на обслуживаемой территории.

Решение технической задачи в способе определения местоположения подвижного объекта, заключающемся в том, что в условных ячейках, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, размещают базовые станции с заданным на каждой из базовых станций уникальным идентификационным номером, радиусы зон действия базовых станций задают равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, с позиционируемого подвижного объекта, являющегося одним из подвижных объектов, находящихся в пределах обслуживаемой территории, осуществляют излучение позывных радиосигналов на заданной рабочей частоте, эти позывные радиосигналы принимают на базовых станциях, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, с этих базовых станций передают информационные сигналы, содержащие идентификационные номера указанных базовых станций, по этим информационным сигналам определяют местоположение позиционируемого подвижного объекта, достигается тем, что размещение базовых станций осуществляют в вершинах указанных правильных шестиугольников передаваемыми информационными сигналами, содержащими идентификационные номера базовых станций, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, являются соответствующие информационные радиосигналы, передачу информационных радиосигналов с указанных базовых станций осуществляют на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, задают шесть различных рабочих частот радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций, из шести заданных рабочих частот на каждой базовой станции, размещаемой в вершине правильных шестиугольников, задают одну рабочую частоту радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, отличную от рабочих частот радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций, являющимися базовыми станциями, размещаемыми в соседних вершинах этих правильных шестиугольников, из шести заданных рабочих частот на каждом подвижном объекте задают пять различных рабочих частот информационных радиосигналов, принимаемых на этом подвижном объекте, на каждой из базовых станций и на подвижных объектах, находящихся в пределах обслуживаемой территории, задают дополнительно координаты размещения всех базовых станций, а также соответствующие им заданные идентификационные номера и радиусы зон действия всех базовых станций, передача информационных радиосигналов с базовых станций, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, состоит в том, что вначале с одной из этих базовых станций осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, на всех базовых станциях, являющихся соседними по отношению к указанной базовой станции, осуществляют прием излучаемых с последней базовой станции информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, затем на всех других базовых станциях, являющихся соседними по отношению к указанным базовым станциям, осуществляют прием излучаемых с указанных базовых станций информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от указанной базовой станции, в зоне действия которой находится позиционируемый подвижный объект, к границам обслуживаемой территории на всех других последующих базовых станциях, являющихся соседними по отношению к предыдущим базовым станциям, осуществляют прием излучаемых с предыдущих базовых станций информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, затем осуществляют аналогичным образом поочередно передачу информационных радиосигналов со всех других базовых станций, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, при этом излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте с каждой базовой станции, кроме базовой станции, идентификационный номер которой содержится в передаваемых информационных радиосигналах, осуществляют при приеме на этой базовой станции информационных радиосигналов одной из заданных на этой базовой станции рабочих частот, на подвижных объектах, находящихся в пределах обслуживаемой территории, осуществляют на заданных рабочих частотах прием информационных радиосигналов, передаваемых с каждой из базовых станций, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, определение местоположения позиционируемого подвижного объекта осуществляют на подвижных объектах, находящихся в пределах обслуживаемой территории, и на базовых станциях по идентификационным номерам базовых станций, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, а также по дополнительно заданным координатам размещения и радиусам зон действия этих базовых станций, на каждой базовой станции осуществляют измерение мощности информационных радиосигналов, принимаемых с соседних базовых станций, затем с каждой базовой станции осуществляют излучение служебных радиосигналов, содержащих информацию об измеренных значениях мощности, а также информацию о мощности информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, на каждой из соседних базовых станций осуществляют прием указанных служебных радиосигналов и регулировку мощности излучаемых информационных радиосигналов по измеренным значениям мощности информационных радиосигналов, принимаемых на базовых станциях, являющихся соседними по отношению к указанной соседней базовой станции, и излучаемых с этой базовой станции, на каждой из указанных соседних базовых станций по принимаемым служебным радиосигналам осуществляют также определение отношений измеренных значений мощности информационных радиосигналов, принимаемых на этой базовой станции, к соответствующим значениям мощности информационных радиосигналов, излучаемых с базовых станций, являющихся соседними по отношению к указанной соседней базовой станции, на каждой из указанных соседних базовых станций по полученным отношениям значений мощности осуществляют регулировку чувствительности канала приема позывных радиосигналов, излучаемых с позиционируемого подвижного объекта.

Термин "подвижный объект" является общепринятым. (См., например, Соловьев Ю. А. Системы спутниковой навигации. - М.: Эко-трендз, 2000, с. 47.) К подвижным объектам относят, например, различные автотранспортные средства, оснащенные радиоприемной аппаратурой. Под терминами "соседняя базовая станция" или "базовая станция, являющаяся соседней по отношению к данной базовой станции" понимаем базовые станции, размещаемые на ближайшем расстоянии от данной базовой станции.

На фиг. 1 изображены условно базовые станции, размещенные на обслуживаемой территории, и подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, с условным изображением зон действия базовых станций и указанием заданных рабочих частот радиосигналов, излучаемых с каждой из этих базовых станций, для случая, при котором число базовых станций равно пятидесяти четырем, число подвижных объектов равно пяти.

На фиг.2 и 3 изображены условно базовые станции, размещенные на обслуживаемой территории, и подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, с указанием заданных рабочих частот радиосигналов, излучаемых с каждой из этих базовых станций, а также с условным изображением направлений передачи информационных радиосигналов соответственно с каждой из базовых станций, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, на другие базовые станции, для случая, при котором число базовых станций равно пятидесяти четырем, число подвижных объектов равно пяти.

На фиг.4 изображены условно временные диаграммы последовательной передачи информационных радиосигналов с одной из базовых станций, в зонах действия которых находится позиционируемый подвижный объект, на другие базовые станции.

На фиг. 5 изображена система для осуществления способа для случая, при котором число первых приемопередатчиков, входящих по одному в состав каждой из базовых станций, равно двенадцати, и число вторых приемопередатчиков, размещенных по одному на каждом из подвижных объектов, равно трем, причем подвижные объекты на фиг.5 не изображены.

На фиг.6 изображен первый приемопередатчик, входящий в состав каждой из базовых станций, причем базовая станция на фиг.6 не изображена.

На фиг. 7 изображен второй приемопередатчик, размещенный на каждом из подвижных объектов, причем подвижный объект на фиг.7 не изображен.

В настоящем описании применены следующие обозначения: 1_n - базовая станция 1 с уникальным идентификационным номером n, где n= 1, 2, ..., N - положительные целые числа; 2_m - подвижный объект 2 с номером m, где m=1, 2,...,М - положительные целые числа; 3_n - зона 3 действия базовой станции 1_n; f_q - рабочая частота радиосигналов, излучаемых с базовой станции 1, где q=1, 2,..., Q - положительные целые числа; f_п - рабочая частота позывных радиосигналов, излучаемых с позиционируемого подвижного объекта 2. В тех случаях, когда это не приводит к неверному толкованию, индексы в приведенных обозначениях опущены.

Сущность способа заключается в следующем.

На обслуживаемой территории в вершинах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, размещают, как показано на фиг.1, базовые станции 1 (базовые станции l₁-1₅₄), радиусы зон 3 действия которых задают равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, и с заданным на каждой базовой станции 1 уникальным идентификационным номером (номера 1₁-1₁₉).

При таком размещении базовых станций 1 на обслуживаемой территории соседними по отношению к каждой базовой станции 1 являются не более трех базовых станций 1.

Под зоной 3 действия каждой базовой станции 1 понимаем равные между собой зону 3 действия при излучении радиосигналов с этой базовой станции 1 и зону 3 действия при приеме радиосигналов на этой базовой станции 1.

При этом под зоной 3 действия при излучении радиосигналов с каждой базовой станции 1 понимаем часть территории, в пределах которой при ненаправленном излучении с этой базовой станции 1 радиосигналов мощности Р_{q изл} на рабочей частоте f_q мощность этих радиосигналов при их ненаправленном приеме на других базовых станциях 1 и на подвижных объектах 2 не меньше некоторой пороговой величины Р_пр.мин характеризующей чувствительность каналов приема радиосигналов на базовых станциях 1 и на подвижных объектах 2. Под зоной 3 действия при приеме радиосигналов на каждой базовой станции 1 понимаем часть территории, в пределах которой при ненаправленном излучении с других базовых станций 1 радиосигналов той же мощности P_{q изл} на той же рабочей частоте f_q, а также при ненаправленном излучении с позиционируемого подвижного объекта 2 радиосигналов мощности Р_{п изл} на рабочей частоте f_п мощность этих радиосигналов при ненаправленном приеме на этой базовой станции 1 не меньше той же величины Р_пр.мин.

В связи с этим, принимая допущение о том, что распространение радиоволн происходит в свободном пространстве, а обслуживаемая территория является плоскостью, зона 3 действия каждой базовой станции 1 при ненаправленном излучении с базовых станций 1 и с позиционируемого подвижного объекта 2 и при ненаправленном приеме радиосигналов на базовых станциях 1 и на подвижных объектах 2 представляет собой круг с центром в точке размещения этой базовой станции 1 и радиусом, определяемым по формуле (см., например, Теоретические основы радиолокации. Под ред. В.Е. Дулевича. - М.: Советское радио, 1978, с. 402): где с - скорость света в вакууме.

Под радиусом зоны 3 действия каждой базовой станции 1 понимаем радиус указанного круга.

При размещении базовых станций 1 в вершинах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, с радиусами зон 3 действия базовых станций 1, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, граница зоны 3 действия каждой базовой станции 1 проходит через точки размещения соседних базовых станций 1. На фиг.1 границы зон 3 действия базовых станций 1 изображены условно окружностями.

В настоящем описании под термином "мощность сигнала" понимаем среднюю мощность Р сигнала s(t), определяемую в интервале времени t_аtt_b по формуле (см., например, А.М.Трахтман. Введение в обобщенную спектральную теорию сигналов. - М.: Советское радио, 1972, с. 14): В способе при излучении с базовых станций 1 применяют информационные и служебные радиосигналы. Если в настоящем описании вид радиосигналов, излучаемых с базовых станций 1, не уточняется, то ими могут являться и информационные и служебные радиосигналы.

Задают шесть различных рабочих частот (Q=6) радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций 1. Из шести заданных рабочих частот на каждой базовой станции 1 задают, как показано на фиг.1, одну рабочую частоту радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1, отличную от заданных рабочих частот радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций 1. Таким образом, на базовых станциях 1, не являющихся соседними, задают повторяющиеся рабочие частоты радиосигналов, излучаемых с этих базовых станций 1.

Под термином "рабочая частота" понимаем значение частоты несущего колебания, центральное или какое-либо другое характерное значение частоты полосы частот радиосигналов. При этом полосы частот радиосигналов, соответствующие различным рабочим частотам, являются неперекрывающимися.

С позиционируемого подвижного объекта 2, являющегося одним из подвижных объектов 2, находящихся в пределах обслуживаемой территории, осуществляют излучение позывных радиосигналов на заданной рабочей частоте. Эти позывные радиосигналы принимают на базовых станциях 1, в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2.

С этих базовых станций 1 передают на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, информационные сигналы, содержащие идентификационные номера базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2. При этом информационными сигналами, соответствующими информации, передаваемой на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, являются соответствующие информационные радиосигналы.

Передача информационных радиосигналов с базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2, на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, состоит в следующем. Вначале с одной из этих базовых станций 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте. На всех базовых станциях 1, являющихся соседними по отношению к указанной базовой станции 1, осуществляют прием излучаемых с последней базовой станции 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. Затем на всех других базовых станциях 1, являющихся соседними по отношению к указанным базовым станциям 1, осуществляют прием излучаемых с указанных базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. Затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от указанной базовой станции 1, в зоне 3 действия которой находится позиционируемый подвижный объект 2, к границам обслуживаемой территории на всех других последующих базовых станциях 1, являющихся соседними по отношению к предыдущим базовым станциям 1, осуществляют прием излучаемых с предыдущих базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. Затем осуществляют аналогичным образом поочередно передачу информационных радиосигналов со всех других базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2, на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории.

Для обеспечения передачи информационных радиосигналов с каждой из базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2, на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, а следовательно, и на все другие базовые станции 1, без "зацикливания" из шести заданных рабочих частот на каждой базовой станции 1 задают рабочие частоты информационных радиосигналов, принимаемых на этой базовой станции 1, при которых с этой базовой станции 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте. При этом на каждой базовой станции 1 указанные рабочие частоты задают для любой другой базовой станции 1, в зоне 3 действия которой может находиться позиционируемый подвижный объект 2, в зависимости от взаимного расположения этих базовых станций 1 и значений заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с базовых станций 1, являющихся соседними по отношению к первой базовой станции 1.

На фиг.2 и 3 стрелками условно изображены направления передачи информационных радиосигналов соответственно с каждой из базовых станций 1 (базовые станции 1 с идентификационными номерами l₁₉ и 1₂₄), в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2 (подвижный объект 2₂), на другие базовые станции 1.

Так, например, как показано на фиг.2, при передаче информационных радиосигналов с базовой станции l₁₉, содержащих идентификационный номер этой базовой станции 1, излучение с базовой станции 1₃₁ информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте f₃ осуществляют при приеме на базовой станции 1₃₁ информационных радиосигналов заданной на этой базовой станции 1 рабочей частоты f₂, являющейся рабочей частотой информационных радиосигналов, излучаемых с базовой станции 1₂₅. При этом с базовой станции 1₁₉ излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте f₁ осуществляют независимо от значений рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций 1, поскольку в приведенном примере передаваемые информационные радиосигналы содержат идентификационный номер базовой станции l₁₉, а следовательно, именно эта базовая станция 1 является источником передаваемой информации.

По аналогии с изложенным, как показано на фиг.3, при передаче информационных радиосигналов с базовой станции 1₂₄ излучение с базовой станции 1₃₁ информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте f₃ осуществляют при приеме на базовой станции 1₃₁ информационных радиосигналов заданных на этой базовой станции 1 рабочих частот f₂ и f₄, являющихся рабочими частотами информационных радиосигналов, излучаемых с базовых станций 1₂₅ и 1₃₆ соответственно.

Передача информационных радиосигналов с базовых станций 1₁₉ и 1₂₄, в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2₂, на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, состоит в следующем. Вначале, как показано на фиг.2, с базовой станции 1₁₉ осуществляют излучение информационных радиосигналов, содержащих идентификационный номер этой базовой станции 1, на заданной рабочей частоте. При этом на всех базовых станциях 1 (базовые станции 1₁₄, 1₂₅, 1₂₄), являющихся соседними по отношению к базовой станции l₁₉, осуществляют прием излучаемых с последней базовой станции 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. Затем на всех других базовых станциях 1 (базовые станции 1₁₀, 1₂₀, 1₃₁, 1₃₀, 1₁₈, 1₉), являющихся соседними по отношению к указанным базовым станциям 1 (базовые станции 1₁₄, 1₂₅, 1₂₄), осуществляют прием излучаемых с указанных базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. Затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от базовой станции 1₁₉, в зоне 3 действия которой находится позиционируемый подвижный объект 2₁₉, к границам обслуживаемой территории на всех других последующих базовых станциях 1 (вначале на базовых станциях ₆, 1₁₅, 1₂₆, 1₃₇, 1₃₆, 1₃₅, 1₂₃, 1₁₃, 1₅, затем на базовых станциях 1₂, 1₃, 1₁₁, 1₂₁, 1₃₂, 1₄₂, l₄₁, 1₄₀, 1₂₉, 1₁₇, 1₈, 1₁, затем на базовых станциях 1₇, l₁₆, 1₂₇, 1₃₈, 1₄₇, 1₄₆, 1₄₅, 1₄₄, 1₃₄, 1₂₂, 1₁₂, l₄, затем на базовых станциях 1₃₃, 1₄₃, 1₅₁, 1₅₀, 1₄₉, 1₄₈, 1₃₉, 1₂₈ и, наконец, на базовых станциях 1₅₄, 1₅₃, 1₅₂), являющихся соседними по отношению к предыдущим базовым станциям 1, осуществляют прием излучаемых с предыдущих базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах.

Затем осуществляют, как показано на фиг.3, аналогичным образом передачу информационных радиосигналов с базовой станции 1₂₄, в зоне 3 действия которой находится позиционируемый подвижный объект 2₂, на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории. (При большем количестве базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2, с каждой из этих базовых станций 1 осуществляют аналогичным образом поочередно передачу информационных радиосигналов на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории).

Схемы, представленные на фиг.1 - 3, являются примерами размещения базовых станций 1 на обслуживаемой территории с радиусами зон 3 действия, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, и задания на каждой базовой станции 1 рабочей частоты радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1, а также задания на каждой базовой станции 1, кроме базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находится подвижный объект 2, рабочих частот информационных радиосигналов, принимаемых на этой базовой станции 1, при которых с этой базовой станции 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте.

При указанных параметрах размещения на обслуживаемой территории базовых станций 1 с заданными радиусами зон 3 действия в каждой точке обслуживаемой территории перекрываются не менее двух зон 3 действия соседних базовых станций 1. Поскольку излучение информационных радиосигналов с соседних базовых станций 1 осуществляют на различных рабочих частотах, в каждую точку приема поступают информационные радиосигналы не менее двух различных заданных рабочих частот. (Так, например, как показано на фиг.1, подвижный объект 2₁ расположен в зонах 3 действия двух базовых станций 1₉ и 1₁₄, с которых осуществляют излучение информационных радиосигналов на рабочих частотах f₅ и f₄ соответственно.) Поэтому для обеспечения гарантированного приема информационных радиосигналов на подвижных объектах 2 при их перемещении в пределах обслуживаемой территории прием информационных радиосигналов на каждом подвижном объекте 2 достаточно осуществлять лишь на пяти различных из шести заданных рабочих частот.

На подвижных объектах 2 осуществляют прием информационных радиосигналов, излучаемых с базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находятся эти подвижные объекты 2. При этом прием информационных радиосигналов на подвижных объектах 2 осуществляют на заданных рабочих частотах, которыми на каждом подвижном объекте 2 являются пять различных из шести заданных рабочих частот.

На каждой из базовых станций 1 и на подвижных объектах 2, находящихся в пределах обслуживаемой территории, задают дополнительно координаты (х_n, у_n) размещения всех базовых станций 1, а также соответствующие им заданные идентификационные номера n и радиусы R зон 3 действия всех базовых станций 1. Для этого может быть использована прямолинейная система координат на плоскости, связанная с какой-либо точкой обслуживаемой территории.

Определение местоположения позиционируемого подвижного объекта 2 осуществляют на подвижных объектах 2, находящихся в пределах обслуживаемой территории, и на базовых станциях 1 по идентификационным номерам базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2, а также по дополнительно заданным координатам размещения и радиусам зон 3 действия этих базовых станций 1.

Принимая допущение о том, что зоны 3 действия каждой базовой станции 1 представляют собой круг радиуса R, координаты (х,у) позиционируемого подвижного объекта 2 определяют из решения системы неравенств где (x_n1, у_n1 ), (x_n2, у_n2),..., (х_nk, у_nk ),..., (x_nk, у_nk) - координаты размещения базовых станций 1 с идентификационными номерами n₁, n₂,..., n_k, . .., n_k, в зонах 3 действия которых находится позиционируемый подвижный объект 2, где К - число этих базовых станций 1; причем 1kK; k, К - положительные целые числа, n₁=1, 2,..., N, n₂=1, 2,..., N, n_k=1, 2,..., N, n_k=1, 2,..., N.

Решением системы (3) является множество значений координат (х,у) точек, образующих область обслуживаемой территории, ограниченную фрагментами границ перекрывающихся зон 3 действия соседних базовых станций 1, в которых находится позиционируемый подвижный объект 2. При заданных радиусах зон 3 действия базовых станций 1 и параметрах размещения базовых станций 1 на обслуживаемой территории площадь области, определяемой формулой (3), не больше одной третьей части площади зоны 3 действия каждой базовой станции 1, что значительно повышает по сравнению с прототипом точность определения местоположения позиционируемых подвижных объектов 2, находящихся на центральных участках зон 3 действия базовых станций 1.

Для обеспечения работоспособности способа размещение базовых станций 1 вблизи границ обслуживаемой территории необходимо осуществлять так, чтобы в каждой точке обслуживаемой территории происходило перекрытие не менее двух зон 3 действия соседних базовых станций 1. Так, например, границей обслуживаемой территории, представленной на фиг.1, может являться замкнутая ломаная, проходящая через все крайние базовые станции 1 (базовые станции 1₁, 1₅, l₂, 1₆, 1₃, 1₇, 1₁₁, 1₁₆, l₂₁, 1₂₇, 1₃₃, 1₃₈, 1₄₃, 1₄₇, 1₅₁, 1₅₄, 1₅₀, 1₅₃, 1₄₉, 1₅₂, 1₄₈, 1₄₄, 1₃₉, 1₃₄, 1₂₈, 1₂₂, 1₁₇, 1₁₂, l₈, 1₄).

При передаче информации на подвижные объекты 2 в условиях распространения радиоволн в свободном пространстве для обеспечения заданного значения радиуса R зоны 3 действия каждой базовой станции 1 при известных значениях рабочей частоты f_q и чувствительности P_пр.мин каналов приема радиосигналов необходимо в соответствии с формулой (1) обеспечить требуемое значение мощности Р_п.изл излучаемых информационных радиосигналов. Однако при ухудшении условий распространения радиоволн, возникающих, например, при затенении базовых станций 1 и при затухании радиоволн в атмосфере, происходит уменьшение радиусов зон 3 действия базовых станций 1, что приводит к снижению качества приема информации на подвижных объектах 2, а следовательно, к снижению вероятности работоспособности способа. (Термин "вероятность работоспособности" является общепринятым - см., например, Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. - М.: Эко-трендз, 2000, с. 10.) Поэтому для обеспечения требуемой вероятности работоспособности способа на каждой базовой станции 1 необходимо осуществлять регулировку мощности излучаемых информационных радиосигналов.

При определении местоположения подвижного объекта 2 в условиях распространения радиоволн в свободном пространстве для обеспечения заданного значения радиуса R зоны 3 действия каждой базовой станции 1 при известных значениях рабочей частоты f_п и мощности Р_п.изл позывных радиосигналов, излучаемых с позиционируемого подвижного объекта 2, необходимо в соответствии с формулой (1) обеспечить требуемое значение чувствительности канала приема позывных радиосигналов Р_пр.мин. Однако при ухудшении условий распространения радиоволн, возникающих, например, при затенении базовых станций 1 и при затухании радиоволн в атмосфере, происходит уменьшение радиусов зон 3 действия базовых станций 1, что приводит к снижению точности определения местоположения позиционируемых подвижных объектов 2, находящихся на центральных участках зон 3 действия базовых станций 1. Поэтому для обеспечения требуемой точности определения местоположения подвижного объекта 2 на каждой базовой станции 1 необходимо осуществлять регулировку чувствительности канала приема позывных радиосигналов.

В способе на каждой базовой станции 1 осуществляют измерение мощности информационных радиосигналов, принимаемых с соседних базовых станций 1. Затем с каждой базовой станции 1 осуществляют излучение служебных радиосигналов, содержащих информацию об измеренных значениях мощности, а также информацию