Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Технологические принципы реализации ОМП в АСУ АТП.






Задачи ОМП автомобилей, других транспортных средств, цен­ных грузов крайне актуальны как для государственных правоох­ранительных органов, так и для частных структур безопасности. Такие задачи приходится решать в процессе управления патруль­ными службами и контроля перемещения подвижных объектов, обеспечения безопасности автомашин и их поиска в случае уго­на, сопровождении ТС, ценных грузов и т.д.

В системах автоматического (автоматизированного) оп­ределения местоположения транспортного средства -AVL (Automatic Vehicle Location system) местоположение ТС опре­деляется автоматически по мере перемещения его в пределах дан­ной географической зоны. Система AVL обычно состоит из подси­стемы ОМП, подсистемы передачи данных и подсистемы управ­ления и обработки данных.

По назначению AVL-системы можно разделить:

на диспетчерские системы, в которых осуществляется централизованный контроль в определенной зоне за местоположе­нием и перемещением ТС в реальном масштабе времени одним или несколькими диспетчерами системы, находящимися в стационар­ных диспетчерских центрах (это могут быть системы оперативного контроля перемещения патрульных автомашин, контроля подвиж­ных объектов, системы поиска угнанных автомашин);

системы дистанционного сопровождения, в ко­торых производится дистанционный контроль перемещения под­вижного объекта с помощью специально оборудованной автома­шины или другого ТС; чаще всего такие системы используются при сопровождении ценных грузов или контроле перемещения транспортных средств;

системы восстановления маршрута, решающие за­дачу определения маршрута или мест пребывания ТС в режиме по­стобработки на основе полученных тем или иным способом дан­ных; подобные системы применяются при контроле перемещения ТС, а также с целью получения статистических данных о маршрутах.

В состав конкретной AVL-системы часто входят технические средства, обеспечивающие несколько способов определения ме­стоположения.

В зависимости от размера географической зоны, на которой действует AVL-система, она может быть:

локальной, т.е. рассчитанной на малый радиус действия, что характерно в основном для систем дистанционного сопровож­дения;

зональной, ограниченной, как правило, пределами насе­ленного пункта, области, региона;

глобальной, для которой зона действия составляет террито­рии нескольких государств, материк, территорию всего земного шара.

С точки зрения реализации функций ОМП AVL-системы ха­рактеризуются такими техническими параметрами, как точность местоопределения и периодичность уточнения данных. Очевидно, что эти параметры зависят от зоны действия AVL-системы. Чем меньше размер зоны действия, тем выше должна быть точность ОМП. Так, для зональных систем, действующих на территории го­рода, считается достаточной точность ОМП (называемая также зо­ной неопределенности положения) от 100 до 200 м. Некоторые специальные системы требуют точности в единицы метров, для гло­бальных систем бывает достаточно точности в несколько километ­ров. Для зональных диспетчерских систем идеальным может счи­таться получение данных о местоположении подвижного объекта до одного раза в минуту. Системы дистанционного сопровождения тре­буют большей частоты обновления информации.

Методы ОМП, используемые в AVL-системах, можно разбить на три основных категории: зональные методы, методы навигаци­онного счисления и методы ОМП по радиочастоте. Рассмотрим коротко особенности современных систем ОМП.

1.Методы приближения. С помощью достаточно большо­го количества контрольных пунктов (КП), точное местоположе­ние которых известно в системе, на территории города создается сеть контрольных зон. Местоположение ТС определяется по мере прохождения им КП. Распознанный индивидуальный код КП пе­редается в бортовую аппаратуру, которая через подсистему пере­дачи данных передает эту информацию, а также свой идентифика­ционный код в подсистему управления и обработки данных. Так реализуется метод прямого приближения. Однако на практике чаще используется инверсный метод приближения -- обнаружение и идентификация ТС осуществляется с помощью установленных на них активных, пассивных или полуактивных маломощных радио­маяков, передающих на приемник КП свой индивидуальный код, или же с помощью оптической аппаратуры считывания и распоз­навания характерных признаков объекта, например, автомобиль­ных номеров. Информация от КП далее передается в подсистему управления и обработки данных.

Очевидно, для зональных систем точность местоопределения и периодичность обновления данных напрямую зависит от плот­ности расположения КП по территории действия системы. Мето­ды приближения требуют развитой инфраструктуры связи для организации подсистемы передачи данных с большого числа КП в центр управления и контроля, а в случае использования опти­ческих методов считывания требуют и сложной аппаратуры на КП, и поэтому являются весьма дорогостоящими, особенно при построении систем, охватывающих большие территории. В то же время инверсные методы приближения позволяют минимизиро­вать объемы бортовой аппаратуры или даже вообще не устанавли­вать ее на автомашину. Основное применение зональных систем -комплексное обеспечение охраны автомашин, обеспечение поис­ка автомашин при угоне. Примером подобной системы является система КОРЗ-ГАИ, отслеживающая приближение угнанной обо­рудованной автомашины к посту дорожной инспекции. В Москве предполагалось оснащение подобной аппаратурой всех постов на выезде из города.

 

2. Методы ОМП по р а д и о ч а с т о т е. Местоположение ТС определяется путем измерения разности расстояний от ТС до трех или более радиомаяков. Данную группу методов можно условно разбить на две подгруппы: радиопеленгация, при которой абсо­лютное или относительное местоположение ТС определяется при приеме излучаемого им радиосигнала сетью стационарных или мо­бильных приемных пунктов, и вычисление координат по резуль­татам приема специальных радиосигналов на борту подвижного объекта (методы прямой или инверсной радионавигации).

2.1. Методы радиопеленгации. С помощью распределен­ной по территории города сети пеленгаторов или с помощью мо­бильных средств пеленгации возможно отслеживание местополо­жения ТС, оборудованных радиопередатчиками-маяками.

Примером AVL-системы, основанной на методах радиопелен­гации, можно считать систему ГИПС (новое название — СКИФ). Принцип работы системы — прием сигнала, излучаемого мало­габаритным радиомаяком на ТС, сетью стационарных радио­приемных центров и вычисление области неопределенности по­ложения ТС. Точность местоопределения зависит от плотности размещения стационарной радиоприемной сети на территории и может составлять несколько метров в режиме непрерывного слежения и корректировки данных с использованием ГИС.

Подобную систему с применением пейджеров двухсторонней связи и сети приемопередающих станций предлагает фирма «Ме-гаПейдж». Широкополосный передатчик, установленный на авто­машине, включается по сигналу стандартного пейджингового при­емника, либо по сигналу системы противоугонной сигнализации. ОМП передатчика осуществляется с помощью сети базовых стан­ций пейджинговой системы.

Примером системы на базе мобильных пеленгаторов является система ЛОДЖЕК. Пеленгаторами данной системы оборудованы автомашины спецбатальона дорожно-постовой службы ГАИ и по­сты-пикеты ГАИ на выезде из города.

2.2. Методы радионавигации. Наилучшие точностные и эксплуатационные характеристики в настоящее время имеют спут­никовые навигационные системы (СНС), в которых достигается местоопоеделения в стандартном режиме не менее 50 — 100 м, а с применением специальных методов обработки инфор­мационных сигналов в режиме фазовых определений или диффе­ренциальной навигации — несколько метров.

Технические решения, предлагаемые различными фирмами, достаточно близки по своим показателям и различаются деталя­ми, которые, однако, могут оказаться существенными для конк­ретного пользователя системы. Как правило, оборудование систе­мы включает в себя бортовой навигационный вычислитель, ра­диостанцию УКВ-радиосвязи или сотовый телефон.

В диспетчерском центре устанавливается компьютер с электрон­ной картой и ПО системы диспетчеризации и мониторинга авто­транспорта на территории города. В качестве примеров подобных систем можно привести систему «Магеллан» фирмь; «Транснетсер-вис», «Юником-AVL» фирмы «Юником», «Гранит» НТЦ «Сеть», КОРД фирмы «КОРД», GrantGuard группы компаний «ГРАНТ-Вымпел», TrackMaster Car компании «ГЕО СПЕКТРУМ» и др.

Главной проблемой при внедрении этих систем является недо­статочное развитие в России инфраструктуры подвижной связи для организации надежного канала передачи информации между бортовым и центровым оборудованием на территории крупных го­родов.

Определенный прорыв в этой области можно ожидать с расши­рением площади покрытия и мощности центров коммутации дан­ных, использующих стандарты цифровой сотовой связи GSM.

3. Методы навигационного счисления. Данные ме­тоды ОМП основаны на измерении параметров движения ТС с по­мощью датчиков ускорений, угловых скоростей, пройденного пути и направления. На основе полученных данных вычисляется текущее местоположение ТС относительно известной начальной точки. В це­лом данные методы могут использоваться в системах, применяю­щих методы радионавигации. Основное преимущество методов на­вигационного счисления — независимость от условий приема нави­гационных сигналов бортовой аппаратурой. На территории города с плотной застройкой могут встречаться участки, где затруднен при­ем сигналов от наземных систем и даже СНС. На таких участках бортовая навигационная аппаратура не в состоянии вычислить ко­ординаты подвижного объекта. Приемные антенны радионавигаци­онных систем должны размещаться на ТС с учетом обеспечения наилучших условий приема навигационных сигналов. Это делает их уязвимыми для злоумышленников в случае применения для нужд охраны ТС или перевозимых ими грузов. Существующие методы ка­муфлирования приемных антенн достаточно сложны и дороги.

Недостатками методов навигационного счисления можно счи­тать необходимость коррекции накапливаемых ошибок измерения параметров движения, достаточно большие габариты бортовой аппаратуры, отсутствие доступной малогабаритной элементной базы для создания бортовой аппаратуры (акселерометров, авто­номных счислителей пройденного пути, датчиков направления), сложность обработки параметров движения с целью вычисления координат в бортовом вычислителе. Наиболее перспективным на­правлением применения подобных методов можно считать их со­вместное использование с радионавигацией, что позволит ском­пенсировать недостатки, присущие обоим методам.

Систему ОМП с использованием данного метода предлагает ЗАО «Автонавигатор». В бортовом ТС используются: датчик пути, подключаемый к спидометру автомашины, датчик направления на основе феррозондов, измеряющих отклонение оси автомаши­ны от магнитного меридиана Земли, и датчик ускорения (акселе­рометр), обеспечивающий устранение ошибок феррозондового датчика, возникающих из-за негоризонтального расположения объекта относительно поверхности Земли. Корректировка ошибок счисления производится по цифровой векторной карте транспор­тной сети города, что позволяет достичь точности ОМП до не­скольких метров. Имеется возможность использования элементов бортового оборудования совместно с приемником СРНС.

По сравнению с приемниками СРНС приборы инерциальной навигации не подвержены воздействию радиопомех. Они начинают работать сразу после включения (не требуются 1—2 мин для загрузки информации со спутника, как в СРНС), зона их дей­ствия практически не ограничена (не требуется прямая видимость нескольких спутников), в них производятся курсоуказание, опре­деление расстояния до ориентиров, измерение дирекционного угла. Очевидно, что в ближайшее время для систем местоопределения ТС приборы инерциальной навигации найдут наибольшее приме­нение не в качестве автономных устройств, а как дополнение к устройствам спутниковой СРНС, что позволит увеличить точность местоопределения, устранить «мертвые зоны», потерю начальных участков маршрута.

Даже краткий обзор методов и аппаратуры ОМП позволяет сде­лать вывод, что не существует универсальной системы, способной удовлетворить все требования пользователя. Задача создания эф­фективно работающих систем ОМП оказывается гораздо шире вы­бора конкретного метода. Микросотовая структура систем связи может стать основой для построения зональных систем ОМП или позволит решать вопросы ОМП радиопеленгационными методами.

Отдельно стоят вопросы создания электронных карт, предназ­наченных для эксплуатации с AVL-системами. Преимущества бу­дут иметь те системы, в которых организована оперативная кор­рекция дорожной обстановки, вплоть до учета информации о за­торах на отдельных участках транспортных магистралей.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.