САВЕЛЬЕВ, Виталий Гаврилович (ул. Новозаводская, д. 2/1 кв. 58 Москв, 7 Moscow, 121087, RU)
KOLYCHEV, Alexey Mstislavovich (ul. Snaiperskaya, 2/1-117Moscow, 5, 111395, RU)
САВЕЛЬЕВ, Виталий Гаврилович (ул. Новозаводская, д. 2/1 кв. 58 Москв, 7 Moscow, 121087, RU)
KOLYCHEV, Alexey Mstislavovich (ul. Snaiperskaya, 2/1-117Moscow, 5, 111395, RU)
| Формула изобретения 1. Оптическая система ориентирования судов, содержащая установленные на берегу первый и второй лазерные маяки, каждый из которых включает последовательно соединённые лазерный излучатель, оптические модулятор и дефлектор, блок сканирования лучей, и установленный на судне приёмник оптических сигналов, содержащий последовательно соединённые оптическую антенну, блок приёма оптических сигналов, блок определения местоположения судна и индикатор принятого сигнала, отличающаяся тем, что каждый лазерный маяк включает датчик углового положения лазерного луча в азимутальной плоскости и датчик номера лазерного маяка, выходы которых соединены с модулятором. 2. Система по п.1, отличающая с я тем, что приёмник оптических сигналов содержит вычислитель, предназначенный для определения величины и знака линейного смещения судна от осевой линии фарватера, а также дальности до лазерного маяка на основе данных об угловом положении в горизонтальной плоскости лазерных лучей и номера лазерного маяка, содержащихся в модулированных лазерных лучах. |
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к сфере речных и морских коммуникаций и предназначено для обеспечения портов, судоходных каналов, водных путей рек, озёр и морей надёжным навигационным средством, позволяющим в любое время суток и при различных погодных условиях осуществлять проводку судов в сложных навигационных условиях.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Наиболее близкой к изобретению является оптическая система ориентирования судов, содержащая расположенные на берегу первый и второй лазерные маяки и расположенные на борту судна блоки приёма оптических сигналов и определения местоположения судна (SU 1564922 А1, МПК B64F 1/18, 11.02.1988).
Недостаток данной системы ориентирования заключается в том, что она лишь формирует сигналы, характеризующие сторону и величину углов отклонения судна от оси сигнальной зоны, в то время как при проводке судна необходимо знать величину линейного смещения судна от осевой линии фарватера.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачами, на решение которых направлено изобретение, являются: 1) обеспечение судоводителя точной информацией о величине линейного смещения судна от осевой линии фарватера, при одновременном определении дальности до маяка, с целью удержания судна на фарватере с заданной точностью на всём протяжении судового хода; 2) обеспечение судоводителя комфортными условиями управления судном, исключающими возможные ошибки оператора при визуальном способе ориентирования.
Поставленные задачи решаются оптической системой ориентирования судов, содержащей установленные на берегу первый и второй лазерные маяки, каждый из которых включает последовательно соединённые лазерный излучатель, оптические модулятор и дефлектор, блок сканирования лучей, и уста- новленный на судне приёмник оптических сигналов, содержащий последовательно соединённые оптическую антенну, блок приёма оптических сигналов, блок определения местоположения судна и индикатор принятого сигнала, в которой согласно изобретению каждый лазерный маяк включает датчик углового положения лазерного луча в азимутальной плоскости и датчик номера лазерного маяка, выходы которых соединены с модулятором.
Кроме того, приёмник оптических сигналов содержит вычислитель, предназначенный для определения величины и знака линейного смещения судна от осевой линии фарватера, а также дальности до лазерного маяка на основе данных об угловом положении в горизонтальной плоскости лазерных лучей и номера лазерного маяка, содержащихся в модулированных лазерных лучах.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана схема предложенной оптической системы ориентирования судов.
На фиг.2 показана схема мобильной приёмной части предложенной системы. На фиг.З показана пространственная схема функционирования предложенной системы.
На фиг.4 показана схема функционирования системы, где \ и а 2 - угловое положение сканирующих лучей первого и второго лазерных маяков, d — расстояние между маяками, х - боковое уклонение судна от оси створа, / - расстояние от судна до маяка.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Оптическая система ориентирования судов (фиг. 1) состоит из первого и второго лазерных маяков 1 и 2, управляемых блоком 3 сканирования лазерных лучей. Каждый маяк 1 и 2 имеет в своём составе последовательно соединённые дефлектор 8, датчик 6 углового положения лазерного луча, модулятор 5 и лазерный излучатель 4. Второй вход модулятора 5 соединён с датчиком 7 номера лазерного маяка.
На судне устанавливается мобильная приёмная часть системы ориентирования (фиг. 2), содержащая оптическую антенну 9 и последовательно соединённые блок 10 приёма оптических сигналов и блок 11 определения местоположения судна, содержащий вычислитель 12, и индикатор 13.
Оптическая система ориентирования судов функционирует следующим образом.
Сигнальная зона системы формируется развёрнутыми по вертикали лазерными лучами, синхронно сканирующими в азимутальной плоскости по заданному закону (фиг. 3).
Информация об угловом положении а сканирующего луча от
Датчика 6 и номере маяка от датчика 7 поступает в модулятор 5 излучателя 4. Модулированный лазерный луч отклоняется дефлектором 8 по заданному закону в азимутальной плоскости. Управление работой маяков 1 и 2 осуществляет блок 3 сканирования лучей.
Модулированное излучение лазерных маяков 1 и 2, содержащее информацию об угловом положении лазерного луча в азимутальной плоскости в каждый момент времени и о номере маяка, поступает в оптическую антенну 9, далее в блок 10 приёма оптических сигналов, где детектируется, селектируется и преобразуется в электрические сигналы. Информация об угловом по- ложении лазерных лучей и номере маяков обрабатывается в блоке 11 определения местоположения судна. На основе полученной информации в вычислителе 12 проводится определение величины и знака бокового уклонения судна от оси лазерного створа - х (м) и расстояния до маяка - / (м) (фиг. 4). Результаты обработки информации выводятся на индикатор (13), а также могут использоваться для автоматизации управления судном и в иных системах навигационного обеспечения судна.
Техническим результатом изобретения являются: обеспечение судоводителя информацией о величине линейного смещения судна от осевой линии фарватера с точностью плюс - минус 3...5 м на протяжении всего судового хода; обеспечение судоводителя информацией о расстоянии до лазерного створа, которое может составлять от нескольких десятков метров до нескольких километров; обеспечение судоводителя комфортными условиями управления судном, исключающими возможные ошибки оператора при визуальном способе ориентирования; возможность автоматизации процесса управления судном; возможность сопряжения данной системы с иными навигационными системами, в том числе спутниковыми - Глонасс, GPS.
Next Patent: SYNERGETIC TRAINING APPARATUS