Спутник жизни

25.02.2015 Спутник жизни Автор:
Александр Долбилов, начальник отдела ФГБУ Центр МИР ИТ

Всё большую роль в системах управления транспортным сообщением, работой служб безопасности, ведомственных и социальных служб, а также в разных сферах деятельности человека играют спутниковые навигационные системы.

В 1993 году была полностью развёрнута всем известная и широко используемая в мире американская спутниковая группировка GPS. Изначально предназначенную для военных целей навигационную систему было разрешено также использовать и для гражданских целей, в первую очередь, для определения своего местоположения экипажами самолётов и кораблей. Составляющие системы GPS – это космический, управляющий и пользовательский сегменты. Космический сегмент состоит из 32 спутников, которые транслируют сигнал из космоса. Приёмники GPS-пользователей используют этот сигнал для вычисления своего положения в пространстве по трём координатам в режиме реального времени. Управляющий сегмент состоит из главной управляющей станции и нескольких дополнительных станций, а также наземных антенных систем и станций мониторинга.

В связи с тем, что GPS относится к зарубежной навигационной системе и надёжность её работы непредсказуема, например, при военных действиях (над выборочной территорией точность определения местоположения может быть искажена), в России активно развивается собственная спутниковая навигационная система ГЛОНАСС. В 2010 году число спутников было увеличено до 26, что обеспечило полное покрытие Земли. В настоящее время спутниковая группировка обновляется новыми аппаратами серии «ГЛОНАСС-М» и «ГЛОНАСС-К» с расширенными функциональными возможностями, что позволяет увеличить точность измерения. Приёмники ГЛОНАСС в отличие от GPS хорошо работают в полярных районах земного шара, что уже оценили жители северных европейских стран. К 2015 году планируется увеличить точность позиционирования до 1,4 метра, к 2020 году – 60 см с дальнейшим доведением до 10 см.

Выполнение графика по созданию и запуску новых спутников задерживается из-за санкций, введённых США и странами ЕС в отношении России. В мае 2014 года ряд элементов радиоэлектронной базы, использующейся в спутниках ГЛОНАСС, не получили лицензию США для поставки в Россию. В настоящее время для замены используется электронная база азиатского производства. В то же время проведённый анализ отрасли показал, что значительную часть электроники можно было произвести и в России. Принятый курс на импортозамещение, в том числе в отрасли связи, должен способствовать разрешению этой задачи.

Сфера использования навигационных систем чрезвычайно широка:
• геодезия для определения точных координат точек на поверхности земли;
• гражданская и военная картография;
• морская, речная, воздушная и сухопутная навигация;
• военная сфера для наведения боевых систем;
• службы доставки и логистики;
• мониторинг положения транспортных средств;
• работа гео-приложений в мобильных устройствах;
• наблюдение движений и колебаний тектонических плит, а также смещение инженерных сооружений;
• привязка различной информации и объектов к координатам и многое другое.

Специалисты НИИ Прикладной Телематики разработали уникальную для навигационной отрасли систему дистанционного мониторинга состояния инженерных объектов. Например, можно отследить в режиме on-line смещение сооружений дорожно-транспортной инфраструктуры и оползневых геомассивов. Это позволяет прогнозировать аварийную ситуацию, заранее выявляя дефекты сооружений или сдвиги земной коры. Система уже внедрена и успешно работает на участке федеральной трассы М27 Джубга–Сочи в районе Хосты.

Особую роль спутниковая навигация приобретает для различных систем управления и охраны здоровья человека. Потенциальные области применения этих возможностей широки. Например, произошедшее в Испании крушение поезда из-за несоблюдения скоростного режима на повороте железнодорожного пути. Сравнительно несложно в систему управления локомотивом встроить так называемую «защиту от дурака». Это загруженные в память компьютера карты с участками путей, где обозначена максимально разрешённая на них скорость и другие параметры. Компьютер, оснащённый спутниковым приёмником, вычисляет текущее местоположение и скорость состава, сравнивает полученные результаты с данными карты и принимает решение о принудительном снижении скорости поезда, если она превышает обозначенный предел. Можно пойти ещё дальше и решить задачу организации системы дистанционного централизованного автоматического управления движением поездов. Надо лишь установить в систему управления поездом приёмник GPS, камеры видеонаблюдения, различные датчики и наладить устойчивый, надёжный и защищённый канал связи. Все вычислительные процессы в этом случае будут производиться на центральном компьютере в центре обработки данных, который будет формировать управляющие команды и передавать их на локомотив.
жжж.PNG
Подобный принцип можно распространить и на автодорожное транспортное сообщение. В первую очередь, это касается перевозок опасных грузов, работы специальных и социальных служб, рейсовых автобусов и пр. Ограничение скорости на различных участках дороги будет осуществляться автоматически при превышении разрешенного порога водителем транспортного средства. Подобная система под названием ISA (Intelligent speed adaptation) уже апробируется в некоторых странах. Предназначена она, в том числе, и для частных автомобилей. В будущем с лёгкостью можно расширить возможности этой системы вместе с установкой интеллектуальных систем управления дорожным трафиком. Это автоматическое торможение при красном сигнале светофора, защита от столкновений, предотвращение пробок, получение данных о ведущихся ремонтных работах и ДТП по маршруту движения, автоматическое списание денежных средств за проезд по платным участкам дороги и парковку. Конечно, необходимо учитывать право на личную жизнь и свободу передвижения. Ведь тогда все перемещения автомобиля будут на виду.

Другая сфера применения системы спутниковой навигации – это автоматическое определение местоположения и передача в центр обработки данных координат транспортного средства при дорожно-транспортном происшествии или другой чрезвычайной ситуации. В идеале, оснастив приёмниками GPS и мобильными передатчиками все автомобили, можно достичь значительного сокращения времени реагирования экстренных оперативных служб на происшествие. Диспетчер службы, получив автоматическое сообщение о ДТП и его координаты, определяет положение ближайшего экипажа скорой помощи (с использованием спутниковой навигации) и передаёт ему соответствующую информацию. По поручению Правительства России разрабатывается система «ЭРА–ГЛОНАСС» (Экстренное реагирование при авариях), которая включает навигационно-телекоммуникационные терминалы, устанавливаемые на транспортные средства, и соответствующую инфраструктуру операторов мобильной связи и экстренных оперативных служб. Предполагается, что введение системы позволит снизить уровень смертности и травматизма на дорогах на 30%.

Для внедрения навигационных технологий на территории страны принято более 60 региональных целевых программ (РЦП). В составе каждой региональной информационно-навигационной системы создаются пять подсистем: мониторинг и диспетчеризация пассажирского транспорта, мониторинг перевозок опасных, крупногабаритных и специальных грузов, мониторинг движения школьных автобусов, мониторинг перемещения транспорта служб жилищно-коммунального хозяйства, а также мониторинг нахождения экипажей скорой медицинской помощи.

В последнее время всё более востребованными становятся прикладные услуги, связанные с определением местоположения внутри помещений. Современные мобильные устройства снабжены различными радиоинтерфейсами и датчиками для улучшения навигации. Это GSM, 3G, LTE, Wi–Fi и Bluetooth интерфейсы, GPS/ГЛОНАСС приёмники, которые можно использовать для позиционирования.
жжжд.PNG
Сервисы, основанные на определении местоположения, Location-Based Service (LBS), позволяют найти требуемый товар или услугу в зависимости от местоположения и предпочтения пользователя. Потенциальный рынок геоконтекстной рекламы Location-Based Advertising (LBA) необычайно широк – приложение сообщает пользователю о наличии необходимого товара в магазине, и «ведёт» его к конкретной полке. В зависимости от местоположения пользователя и его предпочтений, ему может демонстрироваться информация о проводимых мероприятиях и событиях в данной зоне, акциях и распродажах. Приложение покажет, где находятся его друзья, и предложит с ними встретиться, поможет отследить местоположение детей или пожилых членов семьи, а в случае беды, немедленно передаст сообщение на определённый номер мобильного телефона или в службу экстренной оперативной помощи с указанием точных координат и помещения в здании. Теперь одно и то же мобильное устройство позволяет пользователю проложить оптимальный маршрут из точки А в точку Б с учётом загрузки дорог, стоимости проезда по ним, найти парковку, исходя из удалённости до требуемого объекта, наличия свободных мест и уровня цен, отыскать бутик в торговом центре или определённую полку в супермаркете с конкретным товаром, определить расположение стойки регистрации в аэропорту, экспоната или картины в музее – словом, на сегодняшний момент навигационные услуги становятся неотъемлемой частью жизни челов


Читайте также:




Возврат к списку