Глобальные системы космической навигации

Со времени открытия Соединёнными Штатами Америки спутниковой навигационной системы для гражданского использования во всём мире наблюдается бурный рост на рынке систем позиционирования подвижных наземных объектов.

Одна из них - российская (ранее Советская) "ГЛОНАСС" (Глобальная навигационная спутниковая система), а другая - американская NAVSTAR (Navigational Satellite Time and Ranging - навигационный спутник измерения времени и координат).

Основные свойства обеих систем определяются баллистическим построением, высокой стабильностью бортовых эталонов частоты, выбором сигнала и способов его обработки, а также способами устранения и компенсации погрешностей. Параметры систем и их отдельных элементов, а также математическое обеспечение выбираются так, чтобы ошибка навигационных определений по координатам была не более 10 м, а по скорости находилась в пределах 0,05 м/c.

В состав глобальных спутниковых систем входят:

Ø сеть НИСЗ (навигационные искусственные спутники Земли);

Ø наземные средства управления, слежения и контроля - КИК (командно-измерительный комплекс);

Ø навигационная аппаратура потребителей;

Ø средства развертывания и восполнения системы (космодром).
Сеть НИСЗ представляет собой 18-24 спутника, которые вращаются по круговым орбитам высотой порядка 20 тыс. км с периодом вращения 12 ч, при этом на каждой из орбит равномерно размещается от трех до восьми спутников.
Аппаратура потребителей предназначена для определения пространственных координат и параметров движения объекта по результатам измерений. Исходя из сложности технических решений и объема аппаратных затрат, разделяют:

Ø одноканальную - в каждый текущий момент времени ведет прием и обработку радиосигнала только одного НИСЗ. К ней же относится и мультиплексная, когда система очень быстро переключается между сигналами орбитальной группировки;

Ø многоканальную, позволяющую одновременно принимать и обрабатывать сигналы нескольких НИСЗ.

ГЛОНАСС Экономические реалии, сложившиеся в России с начала 90-х годов, не позволили создать группировку спутников отечественной навигационной системы из 24 космических аппаратов.

В 2001 году была принята Федеральная целевая программа финансирования ГЛОНАСС. Государственным заказчиком - координатором программы в интересах национальной безопасности является Министерство обороны. Сроки ее реализации были серьезно нарушены, что привело к задержке в разработке новых спутников "Космос-М" и "Космос-К", которые могли бы работать на орбите 7-10 лет, что в 2-3 раза превышает срок службы теперешних.
Американская NAVSTAR включает 24 GPS-спутника (рис.3.44). Все они уже на орбите и находятся в работоспособном состоянии.

Американские военные активно использовали NAVSTAR, осуществляя операции в Афганистане и Ираке.

Позиционирование автоперевозок. Развитие рынка автоперевозок, в первую очередь дорогих и опасных грузов объективно диктует нужду в системах позиционирования, использующих спутниковую навигацию, радиосвязь и электронные карты.

Первые такого рода системы были чрезвычайно дороги. Цена одного мобильного комплекта спутникового оборудования системы «Euteltracs» доходила до $6000. С приходом сотовой связи и удешевлением спутниковой, когда к тому же реальные цены на оборудование и софт снизились в несколько раз, можно говорить о зарождении рынка и о перспективах массового применения.

МО, МВД, МЧС, Федеральная пограничная служба, экологические службы - требуют создания уникальных систем, начиная с бортового оборудования и заканчивая софтом.

Рис. 3.44. Американская NAVSTAR

NAVSTAR

Вопросы для самопроверки.

1. Функциональная схема АСУ?

2. Алгоритм работы АСУ?

3. Критерии функционирования АСУ транспортным процессом?

4. Определение интеллектуальной транспортной системы?

5. Фазы жизненного цикла АСУ?

6. Методология управления свойствами АСУ?

7. Структура технического задания на внедрение АСУ?

8. Сравнительные характеристики различных средств идентификации?

9. Что такое транспондер и ридер?

10. Виды изготовления электронных меток?

11. Датчики физического и химического состояния?

12. Датчики несанкционированного доступа?

13. Датчики положения?

14. Устройства принятия решения?

15. Исполнительные устройства?

16. Цель оптимизации транспортного процесса с помощью АСУ?

17. Из каких компонентов состоит региональный центр транспортной логистики?

18. Процентное отношение рисков различных этапов внедрения АСУ?

19. Эмерджентность и гомеостазис АСУ?

20. Номенклатура современных АСУ?

21. Вариант организации АСУ автотранспортных перевозок?

22. Основные компоненты автоматизированной диспетчерской системы контейнерных перевозок?

23. Архитектура системы Solvo.WMS?

24. Достоинства системы Solvo.WMS?

25. Основные положения концепции транспортного электронного контроля?

26. Что является необходимым элементом логистической системы управления городскими пассажирскими перевозками?

27. Основные подсистемы транспортного электронного контроля?

28. Общая структура БД «Пассажиропоток»?

29. Как производится формирование запроса определения местоположения?

30. Основные технологии датчиков пассажиропотока?

31. Электронный паспорт организации дорожного движения региона (ЭПР)?

32. Роль мониторинга в организации дорожного движения региона?

33. Концептуальная архитектура системы ЭПР?

34. Сформулировать 9 основных требований к системе защиты?

35. Особые требования к центральным устройствам комплексов защиты?

36. Виды турникетов?

37. Центры создания индустрии технических интеллектуальных средств?

38. Что такое аутентификация?

39. Достоинства RFID по сравнению со штрих-кодом?

40. Недостатки RFID по сравнению со штрих-кодом?

41. Три основные фазы мониторинга?

42. Системы информационного обеспечения водителей?

43. Американская NAVSTAR и российская ГЛОНАСС – особенности и достоинства?

44. Состав глобальных спутниковых систем?

Заключение

Если двадцатый век на глобальном уровне принято считать веком индустриализации мировой экономической системы, то двадцать первый век, по праву, ассоциируется с быстро развивающимися информационными технологиями (ИТ). При этом горизонт развития информатизации человечества невозможно представить даже в самом ближайшем будущем.

В то же время, развитие транснациональных транспортных коридоров должно, в конечном счёте, привести к созданию глобальной межнациональной транспортной сети с высоким уровнем транспортной инфраструктуры. Это является одним из основных условий интеграции России в мировую экономику. Атрибутом современной транспортной инфраструктуры является информационная составляющая, соответствующая действующим требованиям к используемым ИТ. Перечислим те современные ИТ без которых транспортный комплекс уже немыслим:

· мобильные системы связи и компьютерные сети;

· электронный документооборот (включая финансовые расчёты);

· навигационные системы позиционирования;

· системы идентификации и телеметрии и др.

На всех этапах внедрения в транспортный процесс передовых ИТ ключевым понятием является эффективность. Для аппаратных средств это отношение производительности оборудования к его стоимости. Для программного обеспечения – производительность пользователей (лиц работающих с ИТ).

В то же время, роль ИТ на транспорте таково, что плохое владение информационным инструментарием логистического менеджмента в организации современного транспортного процесса не скажется на его эффективности, а сделает его в принципе невозможным.