способ и система слежения

Формула изобретения

1. Устройство (10, 26) для слежения за подвижным объектом (16) и обеспечения подачи информации слежения к контрольному устройству (22), содержащее внешний узел слежения (12), предназначенный для выборочного получения данных о положении и времени от многочисленных спутников глобальной навигационной системы (240) группы спутников глобальной навигационной системы (24), данных положения, представляющих местоположение каждого спутника глобальной навигационной системы, от которого были получены данные по отношению к центру Земли (37), и данные времени, представляющие время дня, связанное с данными положения, причем внешний узел слежения расположен на внешней стороне подвижного объекта в месте, облегчающем прием данных положения и времени, при этом внешний узел слежения, объединяет данные положения и времени, полученные от многочисленных спутников глобальной навигационной системы для выборочной передачи сводных данных положения и времени через сеть передачи данных (18), в котором внешний узел слежения предназначен для получения команд обработки информации через сеть передачи данных, в котором внешний узел слежения электрически изолирован от объекта и не работает от оборудования, связанного с объектом; сервер информации слежения (14) для подачи команд и управления внешним узлом слежения, в котором сервер информации слежения предназначен для выборочной передачи команд обработки информации на внешний узел слежения через сеть передачи данных, в котором сервер информации слежения предназначен для получения сводных данных положения и времени от внешнего узла слежения через сеть передачи данных, в котором сервер информации слежения предназначен для выборочного получения команд обработки информации от контрольного устройства через сеть передачи информации слежения (20), в котором сервер информации слежения предназначен для выборочной обработки сводных данных положения и времени на основании предварительно составленных команд и команды обработки информации, чтобы сформировать информацию слежения, в котором информация слежения связана с объектом и выборочно доступна для контрольного устройства через сеть передачи информации слежения.

2. Устройство по п.1, в котором сеть передачи данных включает наземную телефонную сеть и спутниковую систему связи для передачи данных, при этом система спутниковой связи для передачи данных дополнительно включает группу спутников связи для передачи данных и межсетевой интерфейс для передачи данных от наземной телефонной сети на группу спутников связи.

3. Устройство по п.2, в котором наземная телефонная сеть представляет собой коммутируемую телефонную сеть общего пользования (PSTN) (32), система спутниковой связи для передачи данных представляет собой спутниковую систему "Иридий" из группы спутников связи для передачи данных (28), и межсетевой интерфейс (30) включен между системой спутниковой связи для передачи данных и наземной телефонной сетью PSTN.

4. Устройство по п.1, в котором сеть передачи информации слежения включает сеть Интернет (36) и спутниковую систему связи для передачи данных, при этом система спутниковой связи для передачи данных дополнительно включает группу спутников связи для передачи данных и межсетевой интерфейс "спутник/Интернет".

5. Устройство по п.4, в котором система спутниковой связи для передачи данных представляет собой спутниковую систему "Иридий", и группа спутников связи для передачи данных представляет собой группу спутников "Иридий" (28), а межсетевой интерфейс спутник/Интернет представляет собой межсетевой интерфейс спутник/Интернет "Иридий" (36).

6. Устройство по п.1, в котором внешний узел слежения содержит приемник сигналов глобальной навигационной системы (65), предназначенной для выборочного получения данных о положении и времени; датчик состояния окружающей среды (66) для обнаружения вибрации; буфер данных (76) для выборочного сохранения сводных данных положения и времени и обнаруженных данных событий и контроллер (68), связанный с приемником глобальной навигационной системы, датчиком окружающей среды и буфером данных, в котором контроллер сравнивает измерения вибрации, полученные от датчика окружающей среды, с предопределенными пороговыми величинами, чтобы обнаружить, по меньшей мере, одну из группы событий, содержащую: (i) запуск двигательной установки объекта, (ii) остановку двигательной установки, (iii) начало движения объекта, (iv) прекращение движения объекта, (v) чрезмерное увеличение ускорения объекта и (vi) чрезмерное уменьшение ускорения объекта, в котором контроллер выборочно сохраняет сводные данные положения и времени и обнаруженные данные событий в буфере данных.

7. Устройство по п.6, в котором датчик состояния окружающей среды включает акселерометр.

8. Устройство по п.6, в котором приемник сигналов глобальной навигационной системы начинает получать данные положения и времени и контроллер начинает сохранять сводные данные положения и времени и обнаруженные данные событий в буфере данных, когда обнаружено, по меньшей мере, одно событие из группы событий.

9. Устройство по п.6, в котором внешний узел слежения начинает передавать сводные данные положения и времени и обнаруженные данные событий, если найдена, по меньшей мере, одна из групп событий.

10. Устройство по п.1, в котором внешний узел слежения содержит: приемник сигналов глобальной навигационной системы (65), предназначенный для выборочного получения данных о положении и времени; буфер данных (76) для выборочного сохранения сводных данных положения и времени и данных обнаруженных событий и контроллер (68), связанные с приемником глобальной навигационной системы и буфером данных, в котором контроллер объединяет данные положения и данные времени, полученные приемником глобальной навигационной системы, методом трилатерации, чтобы получить данные положения XYZ и данные времени, когда данные положения и времени были получены, по меньшей мере, от четырех спутников глобальной навигационной системы, при этом XYZ-данные, представляют широту, долготу и высоту, соответственно, а данные времени, представляют время дня, связанное с данными XYZ сводными данными положения и времени, включая данные XYZ и данные времени.

11. Устройство по п.10, в котором разрешение по данным составляет приблизительно 18 дюймов по широте, приблизительно 18 дюймов по долготе и приблизительно 18 дюймов по высоте.

12. Устройство по п.10, в котором контроллер сравнивает данные XYZ с предопределенными пределами координат XYZ, чтобы обнаружить, по меньшей мере, одно из событий из группы событий, содержащее: (i) объект находится вблизи ограниченной области, (И) объект находится в. ограниченной области, (iii) объект находится вблизи опасной области, (iv) объект находится в опасной области, (v) объект находится в пути, v(i) объект находится в месте назначения, (vii) объект отклонился от курса, (viii) объект приближается к состоянию высокого механического напряжения, (ix) объект испытывает высокое механическое напряжение, (х) объект испытывает чрезмерную потерю высоты, (xi) объект испытывает чрезмерное увеличение высоты, (xii) объект подвергается внезапной остановке или замедлению движения и (xiii) объект превышает ограничение по скорости.

13. Устройство по п.12, в котором приемник сигналов глобальной навигационной системы начинает получать данные положения и времени, а контроллер начинает сохранять сводные данные положения и времени и обнаруженные данные событий в буфере данных, когда найдена, по меньшей мере, одна из группы событий.

14. Устройство по п.12, в котором внешний узел слежения начинает передавать сводные данные положения и времени и обнаруженные данные событий из буфера данных, когда найдена, по меньшей мере, одна из группы событий.

15. Устройство по п.10, в котором приемник сигналов глобальной навигационной системы начинает получать данные положения и времени, а контроллер начинает сохранять сводные данные положения и времени и обнаруженные данные событий в буфере данных, когда команда на начало этих операций получена через сеть передачи данных.

16. Устройство по п.10, в котором внешний узел слежения начинает передавать сводные данные положения и времени и обнаруженные данные событий из буфера данных, когда команда на начало этих операций получена через сеть передачи данных.

17. Устройство по п.1 с внешним узлом слежения, содержащим: канал передачи данных (48), предназначенный для передачи данных через сеть передачи данных и предназначенный для получения данных через сеть передачи данных, буфер данных (76), предназначенный для сохранения сводных данных положения и времени, идентификационных данных внешнего узла слежения и предопределенного профиля внешнего узла, контроллер (68) связанный с каналом передачи данных и буфером данных, в котором контроллер управляет передачей данных пакетным способом, ожидая группу сводных данных положения и времени, чтобы накопить их в буфере данных, на основании предопределенного профиля внешнего узла слежения и по командам, полученным через сеть передачи данных, в котором контроллер включает идентификационные данные внешнего узла слежения в каждом переданном пакете данных.

18. Устройство по п.17, в котором контроллер регулирует промежутки времени между пакетами передачи и поддерживает соединение через частную виртуальную сеть в телефонной сети общего пользования для передачи данных по каналу передачи данных.

19. Устройство по п.18, в котором телефонная сеть общего пользования представляет собой систему спутников "Иридий".

20. Устройство по п.17, в котором контроллер регулирует промежутки времени между передаваемыми пакетами данных так, чтобы устройство могло выдавать информацию слежения в реальном времени.

21. Устройство по п.17, в котором контроллер регулирует промежутки времени между передаваемыми пакетами данных с тем, чтобы свести к минимуму время передачи по сети передачи данных.

22. Устройство по п.17, в котором контроллер задерживает пакет передачи до получения команды на начало передачи через сеть передачи данных.

23. Устройство по п.17, в котором контроллер поддерживает сводные данные положения и времени в буфере данных, соответствующих каждому пакету данных до тех пор, не будет получено подтверждение о получении пакета данных через сеть передачи данных.

24. Устройство по п.1, с сервером информации слежения, содержащим: канал связи (94) предназначенный для получения сводных данных положения и времени и для передачи команд и управляющей информации, в котором канал связи предназначен для получения идентификационных данных внешнего узла слежения через сеть передачи данных; информационное хранилище (96), соединенное с каналом связи и используемое для обработки сводных данных положения и времени в данных объекта на основе первого канала слежения между данными идентификации внешнего узла слежения и объектом; сервер всемирной паутины (98) обеспечивающий набор web-страниц для отображения информации слежения, при этом сервер всемирной паутины связан с информационным хранилищем и заполняет, по меньшей мере, одну выбранную web-страницу с данными объекта, извлеченными из информационного хранилища; связной интерфейс абонента (102), связанный с сервером всемирной паутины и предназначенный для выборочного получения и подачи на контрольное устройство информации слежения и контроллер системы (92), связанный с каналом связи, информационным хранилищем, сервером всемирной паутины и связным интерфейсом абонента, в котором контроллер системы сохраняет предопределенный профиль внешнего узла слежения и управляет преобразованием сводных данных положения и времени в информацию слежения, используя предопределенный профиль внешнего узла слежения, при этом контроллер системы предназначен для управления внешним узлом слежения и подачей на внешний узел слежения управляющей информации, используя предопределенной профиль внешнего узла слежения.

25. Устройство по п.24, в котором информационное хранилище обрабатывает сводные данные положения и времени, полученные от внешнего узла слежения, методом трилатерации, чтобы получить данные положения XYZ и данные времени, когда данные положения и времени были получены, по меньшей мере, от четырех глобальных навигационных спутников, при этом данные XYZ представляют собой широту, долготу и высоту, соответственно, а данные времени представляют время дня, связанное с данными XYZ.

26. Устройство по п.25, в котором информационное хранилище сравнивает данные XYZ с предопределенными предельными координатами XYZ, чтобы обнаружить, по меньшей мере, одну из групп событий, при этом группа событий определяет что (i) объект находится вблизи ограниченной области, (ii) объект находится в ограниченной области, (iii) объект находится вблизи опасной области, (iv) объект находится в опасной области, (v) объект находится в пути, (vi) объект находится в месте назначения, (vii) объект отклонился от курса, (viii) объект приближается к состоянию высокого механического напряжения, (ix) объект испытывает высокое механическое напряжение, (х) объект испытывает чрезмерную потерю высоты, (xi) объект испытывает чрезмерное увеличение высоты, (xii) объект испытывает непредвиденную остановку или замедление движения и (xiii) объект превышает ограничение по скорости.

27. Устройство по п.25, в котором информационное хранилище формирует данные объекта, связывая данные XYZ и данные времени с объектом, используя идентификационные данные внешнего узла слежения и первый канал слежения, и сохраняет данные объекта.

28. Устройство по п.27, в котором информационное хранилище обрабатывает данные объекта согласно предопределенному профилю внешнего узла слежения, чтобы сформировать, по меньшей мере, один отчет объекта.

29. Устройство по п.28, в котором сервер информации слежения дополнительно содержит файловый сервер (100), связанный с информационным хранилищем и сервером всемирной паутины, в котором информационное хранилище передает отчеты объекта на файловый сервер, причем файловый сервер сохраняет, по меньшей мере, один отчет объекта; в котором, по меньшей мере, одна web-страница включает, по меньшей мере, одну страницу гипертекста, по меньшей мере, в одном отчете объекта.

30. Устройство по п.28, в котором типы отчетов объекта включают, по меньшей мере, одну из групп отчетов, содержащую: (i) журнал объекта, (ii) журнал операции (iii) журнал оператора, (iv) местоположение и время в ограниченной области, (v) местоположение и время пребывания в опасной области, (vi) местоположение и отклонение от курса, (v) местоположение и время пребывания в состоянии высокого механического напряжения и (vi) местоположение и время, непредвиденной остановки.

31. Устройство по п.25, в котором информационное хранилище формирует данные элемента, связывая данные XYZ и данные времени с элементом объекта, используя идентификационные данные внешнего узла слежения и первый и второй каналы слежения и сохраняя данные элемента, в котором второй канал слежения идентифицирует отношения между объектом и элементом.

32. Устройство по п.31, в котором элемент представляет собой любой из группы элементов, при этом группа элементов включает оператора, экипаж, пассажиров, владельца, элементы груза, элемент рабочего оборудования и элемент вспомогательного оборудования.

33. Устройство по п.31, в котором объект представляет собой самолет и элемент представляет собой топливный насос.

34. Устройство по п.24, в котором сервер всемирной паутины служит для представления информации слежения санкционированному пользователю через страницы web-сети и для ответа на выбор пользователя и на запросы, связанные с web-страницами сети.

35. Устройство по п.24, в котором информация слежения, представленная на web-страницах сети включает графический символ, представляющий данные XYZ, связанные с объектом, в котором символ наложен на подходящую карту.

36. Устройство по п.35, в котором подходящая карта - одна из группы карт, например, карта, содержащая план улиц, авиационная карта, морская карта, железнодорожная карта и трехмерное изображение среды.

37. Устройство по п.35, в котором данные XYZ извлечены из данных объекта последовательным способом, и графический символ повторно наложен на карту таким образом, чтобы показать движение объекта на карте.

38. Устройство по п.35, в котором данные XYZ извлечены из данных объекта в ответ на запрос, переданный через Web-страницы пользователем, контролирующим информацию слежения.

39. Устройство по п.24, в котором сервер информации слежения служит для связи с пользователем, связанным с объектом через сеть передачи информации слежения, чтобы сформировать первый канал слежения.

40. Устройство по п.24, в котором первый канал слежения включает данные слежения, информацию канала слежения, которая включает, по меньшей мере, одну из группы типов информации, содержащую: (i) идентификационные данные объекта, (ii) сертификацию объекта, (iii) рабочую информацию об объекте и (iv) информацию по обслуживанию объекта.

41. Устройство по п.1, в котором предварительно составленные команды включают предопределенный профиль внешнего узла слежения, а сервер информации слежения предназначен для связи с пользователем, связанным с объектом через сеть передачи информации слежения, чтобы сформатировать предопределенный профиль внешнего узла слежения согласно предопределенным критериям слежения для объекта.

42. Устройство по п.1, в котором предварительно составленные команды включают предопределенный профиль внешнего узла слежения, в котором сервер информации слежения предназначен для передачи заранее заданных команд на внешний узел слежения через сеть передачи данных, в котором внешний узел слежения предназначен для получения предварительно составленных команд через сеть передачи данных.

43. Устройство по п.42, в котором предопределенный профиль внешнего узла слежения включает, по меньшей мере, одну из групп элементов единиц управляющей информации, связанных с объектом, при этом группа единиц управляющей информации содержит: (i) проверяемую информацию слежения, и частоту, (ii) пороги вибрации, связанные с запуском и остановкой двигателя, (iii) пороги вибрации, связанные с нормальным движением, (iv) ограниченные области, (v) опасные области, (vi) запланированный курс, (vii) условия высоких механических напряжений, (viii) информация о качестве и расходе топлива и (ix) обрабатываемые отчеты и частота их отправления.

44. Устройство по п.1, в котором подвижный объект - один из группы, включающей грузовик, трейлер, автомобиль, грузовой контейнер, локомотив, поезд, автомотрису, самолет и судно.

45. Устройство по п.1, в котором внешний узел слежения расположен и ориентируется с лучом обзора, обращенным к небу при нормальном движении объекта.

46. Устройство по п.1, в котором внешний узел слежения не доступен для операторов, экипажа и пассажиров объекта при нормальном движения объекта.

47. Устройство по п.1, в котором внешний узел слежения не требует местного вмешательства оператора в течение штатного функционирования устройства.

48. Устройство по п.1, в котором внешний узел слежения содержит: канал передачи данных (48), предназначенный для выборочной передачи сводных данных положения и времени; модуль сбора и обработки данных (49), предназначенный для выборочного получения данных о положении и времени, в котором модуль сбора и обработки данных связан с каналом передачи данных и объединяет данные положения и данные времени, чтобы сформировать сводные данные положения и времени, и выборочно передает сводные данные положения и времени в канал передачи данных, и модуль источника питания и преобразования (47), связанный с каналом передачи данных и модулем сбора и обработки и служащий для подачи и распределения энергии для обеспечения работы внешнего узла слежения, в котором указанная энергия включают электроэнергию от источника питания (50) и резервной батареи (52).

49. Устройство по п.48, в котором источник питания включает, по меньшей мере, одну из группы источников питания, содержащую пьезоэлектрический энергоблок, панель солнечной батареи (86) и первичную аккумуляторную батарею.

50. Устройство слежения (170, 176), содержащая контрольное устройство (22) для отображения информации слежения, связанной с подвижным объектом (16); сеть передачи информации слежения (20), связанная с контрольным устройством для передачи информации слежения контрольному устройству; сеть передачи данных (18); внешний узел слежения (12), предназначенный для выборочного получения данных о положении и времени, полученных от многочисленных спутников глобальной навигационной системы (240) группы спутников глобальной навигационной системы (24), данные положения, представляющие местоположение каждого спутника глобальной навигационной системы, от которого были получены данные по отношению к центру Земли (37), и данные времени, представляющие время дня, связанное с данными положения, внешний узел слежения, расположенный на внешней стороне подвижного объекта в месте, облегчающем прием данных положения и времени; внешний узел слежения, объединяет данные положения и времени, полученные от многочисленных спутников глобальной навигационной системы для выборочной передачи сводных данных положения и времени через сеть передачи данных, в которой внешний узел слежения, получает команды и управляющую информацию через сеть передачи данных, и сервер информации слежения (14) для выдачи команд и управления внешним узлом слежения, в котором сервер информации слежения выборочно передает команды и управляющую информацию на внешний узел слежения через сеть передачи данных, в котором сервер информации слежения получает сводные данные положения и времени от внешнего узла слежения через сеть передачи данных, в котором сервер информации слежения выборочно получает команды и управляющую информацию от контрольного устройства через сеть передачи информации слежения, в котором сервер информации слежения выборочно обрабатывает сводные данные положения и времени, чтобы сформировать информацию слежения, в котором информация слежения выборочно доступна для контрольного устройства через сеть передачи информации слежения.

51. Устройство слежения по п.50, в которой внешний узел слежения электрически изолирован от объекта и не работает от оборудования, связанного с объектом.

52. Устройство по п.50, в котором внешний узел слежения содержит приемник сигналов глобальной навигационной системы (65), предназначенный для выборочного получения данных о положении и времени; датчик состояния окружающей среды (66) для обнаружения вибрации; буфер данных (76) для выборочного сохранения сводных данных положения и времени и обнаруженных данных событий; и контроллер (68) связанный с приемником глобальной навигационной системы, датчиком окружающей среды и буфером данных, в котором контроллер сравнивает измерение вибрации от датчика окружающей среды с предопределенными пороговыми величинами, чтобы обнаружить, по меньшей мере, одну из групп событий, при этом группа событий содержит следующую информацию: (i) запуск двигательной установки объекта, (ii) остановка двигательной установки объекта, (iii) начало движения объекта, (iv) прекращение движения объекта, (v) чрезмерное увеличение ускорения объекта и (vi) чрезмерное уменьшение ускорения объекта, в котором контроллер выборочно сохраняет сводные данные положения и времени и обнаруженные данные событий в буфере данных.

53. Устройство по п.52, в котором контроллер объединяет данные положения и данные времени, полученные приемником глобальной навигационной системы методом трилатерации, чтобы сформировать координаты XY и данные времени после получения данных положения и времени, по меньшей мере, от трех глобальных навигационных спутников, при этом данные XY представляют широту и долготу, соответственно, а данные времени представляют время дня, связанное с XY сводными данными положения и данными времени включая данные координат XY и данные времени.

54. Устройство по п.50, в котором сеть передачи данных включает наземную проводную телефонную сеть и наземную беспроводную телефонную систему, причем наземная беспроводная телефонная система дополнительно включает наземную проводную телефонную сеть и наземную беспроводную телефонную сеть, и наземный межсетевой телефонный интерфейс между наземной беспроводной телефонной сетью и наземной проводной телефонной сетью.

55. Устройство по п.50, в котором сеть передачи данных включает беспроводную местную сеть (178), проводную местную сеть (182) и местный проводной/беспроводной концентратор (180), связанный с беспроводной местной сетью и проводной местной сетью (182).

56. Устройство по п.50, в котором сеть передачи информации слежения включает Интернет (34) и наземную телефонную сеть, связанную с глобальной сетью Интернет.

57. Устройство по п.50, в котором сеть передачи информации слежения включает проводную местную сеть (180).

58. Способ для слежения за подвижным объектом и обеспечения информации слежения абоненту, включающий следующие стадии:

(а) соединение абонента с внешним узлом слежения и соединение внешнего узла слежения с подвижным объектом, в котором внешний узел слежения расположен на внешней стороне подвижного объекта в месте, в котором внешний узел слежения имеет луч обзора, обращенный к небу при нормальном движении объекта, в котором внешний узел слежения электрически изолирован от объекта и не работает от оборудования, связанного с объектом;

(b) предоставление абоненту, использующему контрольное устройство, права обращения к информационному узлу через сеть передачи информации слежения, в котором информационный узел имеет, по меньшей мере, одну страницу информации слежения в web-сети, на которой отображена карта, пригодная для контроля движения объекта;

(c) получение данных положения и времени, по меньшей мере, от четырех спутников глобальной навигационной системы группы спутников глобальной навигационной системы через внешний узел слежения, при этом данные положения представляют собой местоположение каждого спутника глобальной навигационной системы, от которого были получены данные по отношению к центру Земли, и данные времени, представляющие время дня, связанное с данными положения;

(d) передача данных положения и времени на сервер информации слежения через сеть передачи данных;

(e) обработка данных положения и времени методом трилатерации, чтобы получить данные положения XYZ и данные времени, при этом данные XYZ представляют широту, долготу и высоту, соответственно, а данные времени представляют время дня, связанное с данными XYZ;

(f) отображение данных положения XYZ и данных времени, по меньшей мере, на одной web-странице и наложение символа на карту в координате, связанной с данным XYZ, и

(g) повторение стадий (c)-(f) в течение предопределенного времени в предопределенном интервале.

59. Способ по п.58, в котором сеть передачи данных включает коммутируемую телефонную сеть общего пользования (PSTN), группу спутников "Иридий" и межсетевой интерфейс между PSTN и группой спутников "Иридий", в котором внешний узел слежения связан с группой спутников "Иридий", и информация слежения отображается на дисплее абонента в контрольном устройстве, когда объект, в основном, находится где-то в мире с лучом обзора, обращенным к небу.

60. Способ по п.58, в котором сеть передачи информации слежения включает сеть Интернет, группу спутников "Иридий" и межсетевой интерфейс спутник "Иридий/Интернет, связанный с глобальной сетью Интернет, и группу спутников "Иридий", в котором контрольное устройство связано с группой спутников "Иридий", а информация слежения отображена на дисплее абонента в контрольном устройстве, когда абонент, в основном, находится где-то в мире.

Описание изобретения к патенту

Текст описания приведен в факсимильном виде