Характеристики аппаратуры связи инс

Если система расширена, то в ней может присутствовать модуль синхронизации телекоммуникационных систем, который работает по сигналам навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. Он предназначен для надежного и непрерывного определения текущего времени и выдачи сигналов 10 мГц и 1 Гц, синхронизированных с назначенной системной шкалой времени. Стабильность сигналов, выдаваемых модулем в режиме слежения, сопоставима с характеристиками квантовых стандартов частоты и времени. При исчезновении сигнала модуль способен сохранять качество синхронизации в течение 24 ч в автономном режиме.

Модуль обеспечивает работу приоритетной навигационной спутниковой системы с автоматическим переходом на резервную при пропадании сигналов приоритетной системы, автономный контроль антенны, аппаратных средств и вычислительного процесса, а также повышенную устойчивость к воздействию внеполосных и внутриполосных помех.

Малогабаритная инерциальная спутниковая навигационная система для колесных транспортных средств (МИСНС) включает спутниковый навигационный приемник GPS, курсовой гироскоп, одометр, электронную карту местности. Разработана система коррекции по показаниям одометра, данным электронной карты, нулевой скорости ТС. Разработаны алгоритмы и ПО для вычисления траектории ТС в системе координат WGS-84.

В Санкт-Петербурге применяется модификация МИСНС без спутникового навигационного приемника, работающая по принципу приращения пройденного пути в отношении стартовой точки с единожды точно выверенными географическими координатами. Электронная карта Санкт-Петербурга и пригородов построена в формате MapInfo в масштабе 1:10000 и привязана к системе WGS 84. Измерения, необходимые для осуществления привязки, выполнены с использованием двухчастотной спутниковой аппаратуры WILD GPS SYSTEM 200.

Высокотехнологичное оборудование СНС легко интегрируется с другими видами технического и программного обеспечения. Это позволяет даже небольшим фирмам, имеющим опыт работы с оборудованием подвижной связи и геоинформационным ПО для ПК, успешно создавать системы диспетчерского наблюдения за ТС. В простейшем случае структура подобной системы выглядит так.

На автомашине устанавливается навигационный приемник, работающий по сигналам СРНС GPS NAVSTAR (в виде OEM-оборудования этот приемник стоит 150 — 300 долл.), который через интерфейс RS232 подключается к модему любительской пакетной радиосвязи стандарта TNC-2 (стоимость до 200 долл.). Через аудиоинтерфейс модем подключается к произвольной автомобильной радиостанции УКВ-диапазона (до 400 долл.), работающей в режиме Conventional Radio. В диспетчерском центре работает ПК, на котором установлены ГИС-пакет MapInfo, отсканированная растровая карта и приложение, обеспечивающее визуализацию текущего местоположения подвижного объекта на фоне карты. К диспетчерскому компьютеру подключается радиомодем (аналогичный тому, что установлен на борту) и радиостанция с антенной.

Несмотря на кажущуюся простоту, подобные системы в ряде случаев достаточно эффективно выполняют свои функции. Вместе с тем для них свойственны некоторые недостатки, существенно ограничивающие возможность их широкого внедрения. Во-первых, это неэффективное использование радиочастотного спектра (режим Conventional Radio на выделенных частотах, «перегруженность» протокола АХ25, применяемого в пакетных радиомодемах, защита от ошибок только с помощью переспроса, низкая скорость передачи данных за счет использования полосы речевого канала и, как следствие этого, низкая пропускная способность системы). Во-вторых, сложно организовать радиопокрытие большой территории. Предусмотренный протоколом АХ25 режим передачи через ретрансляторы с повтором (диджипитеры) может эффективно работать только вблизи трасс. В-третьих, система незащищена от постороннего проникновения — как с целью перехвата данных, так и с целью несанкционированного использования инфраструктуры сети передачи данных. Реально подобная система может обеспечить контроль местоположения 10 — 20 автомашин с периодом обновления информации в 1 — 5 мин для каждого ТС.

В простейшем случае на ТС устанавливается терминал Placer-400, включающий в себя навигационный приемник и простой радиомодем для подключения к радиостанции. Более сложный блок PSC-200 включает в себя микроконтроллер, обеспечивающий подключение ряда бортовых датчиков (датчик состояния зажигания, дискретные входные линии, параллельный интерфейс), а также дополнительных датчиков движения, позволяющих определять местоположение ТС на основе методов счисления пути при отсутствии видимости навигационных спутников. К контроллеру PSC-200 может подключаться информационный терминал Echo XL, обеспечивающий наглядный интерфейс. С помощью функциональных клавиш происходит передача нескольких типовых сообщений. Большой экран с крупными четкими символами и регулируемой подсветкой позволяет водителю прочитать информацию, переданную из диспетчерского центра, при любом освещении. Нажатие клавиш и поступление информационных сообщений сопровождаются звуковыми сигналами.

Для ПО систем в центре наблюдения также предлагается ряд приложений разного уровня сложности. Для небольших АТП (до 35 ТС) может использоваться пакет PC Vtrak. Пакет AVL Manager содержит полный набор программных средств для построения системы слежения и оперативного контроля за ТС до 1000 единиц. Система на базе этого пакета обеспечивает регистрацию ТС, осуществляет контроль доступа в систему. Для каждой ТС устанавливается до 30 различных типов сообщений, автоматически выдаваемых при изменении состояния транспортного средства. Информационные сообщения от бортового оборудования распределяются по различным категориям, отдельно группируются сообщения, содержащие информацию о чрезвычайных происшествиях на борту. Для отображения информации на фоне электронной карты города и обеспечения непрерывного слежения за подвижными объектами используется система StarView, реализованная на Unix-ориентированных рабочих станциях или X-терминалах. Станции могут объединяться в сеть и подключаться к системе на базе AVL Manager.

Система Logiq Dispatch предназначена для диспетчеризации дальних грузовых перевозок. Она реализуется на базе терминалов спутниковой связи системы Inmarsat, устанавливаемых на автомашинах.

Фирма «ПРИН» предлагает оригинальную разработку — программный пакет ПРИН ИДС, позволяющий в короткий срок развернуть многофункциональную систему слежения и оперативного контроля за небольшим транспортным парком. Данная система позволяет осуществлять непрерывный контроль за ТС, отображать на электронной карте диспетчера координаты точек маршрута, выполнять оптимизацию маршрутов и графиков движения, оперативно реагировать на внештатные ситуации.

Высокими эксплуатационными характеристиками отличается система «Магеллан-М» (фирма «Транснетсервис») для обработки картографической и навигационной информации. ПО разработано по модульному принципу и может легко адаптироваться к применяемым видам аппаратуры и системам связи, изменять состав задач в соответствии с техническим заданием заказчика. В качестве бортовой аппаратуры в диспетчерских системах рекомендуется применение навигационной и связной аппаратуры фирмы KENWOOD: модуля GPS Modem, включающего 6-канальный навигационный приемник и радиомодем, и автомобильных радиостанций. Устройство GPS Modem специально разработано с учетом использования в диспетчерских системах. В нем реализованы такие важные функции, как помехоустойчивое кодирование и сжатие информации, возможность подключения бортовых датчиков и исполнительных устройств, групповое кодирование подвижных объектов, синхронный режим передачи информации в группе. Это позволяет эффективно использовать радиочастотный ресурс и при этом обеспечивать высокую частоту обновления информации о подвижных объектах. GPS Modem адаптирован для работы с радиостанциями фирмы KENWOOD, работающими как в режиме Conventional Radio, так и в транкинговых системах (LTR и МРТ1327). Однако могут использоваться и радиостанции других фирм (за счет некоторого снижения функциональных возможностей).

Интересные возможности предоставляет аппаратура накопления параметров движения ТС «БНП-Транс». Аппаратура устанавливается на подвижный объект (в том числе допускается скрытная от обслуживающего персонала установка) и в автономном режиме производит накопление координат точек маршрута, полученных по сигналам СРНС GPS. Дополнительно могут фиксироваться показания бортовых датчиков (факты открытия/закрытия дверей салона или контейнера, расход топлива, температура рефрижератора). Емкость энергонезависимой памяти позволяет фиксировать до 20 000 путевых точек, что достаточно для хранения маршрута автомашины за несколько недель. При обработке накопленных данных определяются места отклонения от маршрутного задания (по времени или по месту), попытки несанкционированного воздействия на груз, преднамеренного воздействия на аппаратуру (путем отключения бортового питания) или навигационную антенну. Накапливаемая информация позволит провести оптимизацию маршрутов, повысить безопасность и экономичность перевозок. Данная аппаратура может оказаться полезной для служб безопасности АТП, осуществляющих дальние перевозки.

Основой системы, разработанной фирмой «Термотех», является навигационно-связной контроллер. Он используется как в составе бортовой аппаратуры, так и на диспетчерских центрах. Навигационно-связной контроллер обеспечивает управление всеми режимами работы радиосредств, обработку всей информации на борту. Бортовая аппаратура обеспечивает круглосуточный непрерывный режим работы, непрерывное определение координат местоположения ТС, автоматическое управление режимами работы бортовой радиостанции, голосовую связь с диспетчером, прием дифференциальных поправок. В составе навигационно-связных контроллеров могут использоваться навигационные приемники СРНС GPS и ГЛОНАСС. Предусматривается возможность работы с автономными каналами связи, транкинговыми системами, сотовыми и спутниковыми каналами связи. К контроллеру может подключаться терминал с дисплеем и клавиатурой для отображения команд из центра и ввода оператором информационных сообщений. ПО диспетчерского центра обеспечивает отображение местоположения подвижных объектов на фоне электронной карты, вызов экипажа на голосовую связь, прием и запись всей информации о событиях, происходящих в системе, сигнализацию оператору об отклонениях в заданных маршрутах движения транспортных средств, формирование дифпоправок.

Фирма «ГеоСпектрум» предлагает оборудование, интегрируемое в широкий спектр систем радиосвязи: сети пакетной радиосвязи, транкинговые системы LTR, MPT1327, Edacs, сети спутниковой связи. ПО диспетчерского центра позволяет функционально включать новые виды систем связи. ПО диспетчерского центра реализуется как с помощью средств собственной ГИС «Панорама», так и с помощью других ГИС. Разработанный модуль бортового компьютера может также использоваться в качестве автонавигатора: при подключении к нему стандартного автомобильного телевизора (фирм Alpine, Clarion) на экран выдается электронная карта, на которой отображается текущее положение ТС, даются рекомендации по прокладке оптимального маршрута. К бортовому компьютеру могут подключаться аналоговые или контактные датчики, малогабаритная видеокамера.

Фирма «КОРД» разрабатывает бортовое оборудование и средства передачи данных совместно с фирмой TESLA. Навигационное оборудование, модем и радиостанция интегрированы в единый конструктивный блок. Имеется возможность подключения бортового терминала с дисплеем и клавиатурой. Собственный протокол передачи данных позволяет эффективно использовать радиочастотный спектр. ПО диспетчерского центра работает как с векторными, так и с растровыми электронными картами.

Фирма «Юником» представляет систему «Юником-AVL» на основе бортового навигационного комплекса собственной разработки, подключаемого к стандартной УКВ-радиостанции. ПО диспетчерского центра позволяет отображать местоположение подвижного объекта на фоне электронной карты. Количество подвижных объектов в системе — до 255.

Габариты бортового комплекса в целом зависят от габаритов применяемого оборудования связи. Устройство, включающее в себя навигационный приемник, контроллер и модем, в зависимости от выполняемых дополнительных функций (работа с дисплеем, клавиатурой, другими внешними устройствами) может иметь объем от 0,5 дм³ до 2...5 дм³. Объем стандартной автомобильной УКВ-радиостанции составляют не менее 1 дм³.

Группа компаний «Грант-Вымпел» совместно с федеральной сетью «СОТЕЛ» предлагает систему навигации и мониторинга автомобилей GrantGuard на основе сотовых телефонов. Бортовой навигационный комплекс поставляется в нескольких вариантах комплектации. В минимальной комплектации используется специализированный навигационный вычислитель с модемом, подключаемый к сотовому телефону. Бортовой комплекс обеспечивает передачу в диспетчерский центр данных о местоположении ТС и его состоянии (в зависимости от состава подключаемых датчиков), передачу сообщений о нештатных ситуациях (с использованием тревожной кнопки). Время коммутации канала с компьютером диспетчерского центра может достигать нескольких минут, но само время передачи данных не превышает 20 с. При этом имеется возможность использования телефона для ведения речевых переговоров. В расширенной комплектации к навигационному вычислителю подключается портативный компьютер. Компьютер может работать в режиме «мобильного офиса», выполнять функции автонавигатора, обеспечивать доступ в информационные базы центра.

Компания «Мобильные телесистемы» (МТС) является крупнейшим оператором сотовых систем стандарта GSM. Данным стандартом предусматриваются широкие возможности передачи данных — как по обычным трафиковым каналам, так и в режиме передачи коротких сообщений (SMS Service). Малые габариты абонентского оборудования GSM и высокая степень интегрированности его с современными цифровыми системами позволяют реализовать бортовой навигационный комплекс с высокими эксплуатационными характеристиками. Компания предлагает бортовое оборудование производства зарубежных фирм (система DUO фирмы GPP, оборудование фирмы Falcon), а также бортовой контроллер собственной разработки. Для передачи данных используется как трафиковый канал (при этом встроенный модем работает так же, как обычный телефонный модем со скоростью 9600 бит/с), так и канал коротких сообщений. Время коммутации трафикового канала для передачи данных составляет 30—90 с, время передачи короткого сообщения (до 160 байт) от одного абонента сети до другого (в том числе от мобильного к мобильному) составляет 5-10 с.

Использование сотовых систем связи оправдано в случаях, когда необходимо снизить габариты бортовой аппаратуры, уровень собственных электромагнитных излучений (и соответственно потребляемую аппаратурой мощность от бортсети или автономного источника электропитания), а также для обеспечения большой площади действия системы. Сотовые системы охватывают область действия систем ближнего и глобального действия (за счет национального и межнационального роуминга). Благодаря небольшим размерам и большой площади действия аппаратура на базе сотовых систем может успешно применяться в системах комплексной охраны автомашин VIP-класса как альтернатива системам, работающим на зоновых принципах (радиомаяковые системы типа LOJACK и КОРЗ).

Маркетинговые исследования некоторых зарубежных фирм в отношении стоимости оборудования и оплаты услуг пользователей систем (например, владельцев дорогих автомобилей или перевозчиков грузов) показывают, что общие расходы абонентов систем не должны превышать 4 — 5% стоимости их имущества. Российские производители систем ОМП оценивают стоимость бортового оборудования для диспетчерских систем и систем обеспечения безопасности автомобиля в диапазоне от 1000 до 2000 долл. При этом стоимость ПО диспетчерского центра с электронной картой может варьироваться в пределах от 2000 до 50000 долл. (в зависимости от выполняемых функций, числа объектов контроля, используемой системы связи). Стоимость оплаты аренды каналов связи или оплаты услуг сетей связи общего пользования составляет от 50 до 200 долл. в месяц для одного транспортного средства.