Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная страница / Архитектура отрасли

GPS и ГЛОНАСС навигация и мониторинг подвижных объектов



Любому руководителю предприятия, имеющего парк автомобилей, наверняка не раз приходила в голову мысль о том, что при выполненном объеме работ пробег автомобилей мог бы быть и поменьше, расход горючего – поскромнее, да и прочие затраты – поумереннее. А в тех случаях, когда эти автомобили перевозят ценные или скоропортящиеся грузы, у каждого руководителя или диспетчера в памяти найдется несколько крайне неприятных минут (или часов), связанных с пропавшей из поля зрения машиной.

Оснащение автопарка средствами мобильной связи решает часть проблем подобного рода, но далеко не все. Когда водитель не отвечает на вызовы, это может означать все что угодно – от легких неполадок со связью до серьезных проблем со всем остальным. Да и постоянно беспокоить водителя, управляющего машиной, не самая лучшая идея с точки зрения безопасности движения.

Системы AVL (Automatic Vehicle Location) представляют собой следующий шаг в решении проблемы оптимизации управления автотранспортом. Они обеспечивают оперативную и достоверную информацию о местоположении и состоянии всех оснащенных

бортовыми устройствами систем автомобилей без участия (и даже в отсутствие) водителя. Наличие такой информации позволяет не только повысить эффективность управления парком автотранспорта и безопасность перевозок, но и предложить совершенно новые виды услуг для потребителей. Становится возможным в любую минуту по запросу заказчика сообщить ему реальное местонахождение и состояние принадлежащих ему грузов, а также осуществлять дистанционный контроль за условиями его перевозки. Автоматически создаваемые архивные записи о передвижениях транспортных средств могут служить серьезным подспорьем в анализе эффективности использования транспорта и выявлении причин его простоев.

Немаловажен и один из побочных эффектов внедрения подобных систем. Постоянный контроль

дисциплинирует водителей и снижает риск использования автотранспорта не по назначению.

Из общения с потенциальными потребителями услуг AVL складывается впечатление, что в первый момент практически все рассматривают эти системы как очень продвинутые варианты автосигнализаций. Заблуждение это очень стойкое, и зачастую требуются подробные разъяснения, чтобы его поколебать. Не следует смешивать диспетчерские системы, оптимизированные для управления значительным парком автомобилей в реальном времени, и системы, предназначенные для охраны и оперативного поиска угнанных автомобилей. Подобные противоугонные системы (особенно работающие на принципе пеленгации сигнала, например известные системы «АвтоЛокатор» и LoJack) могут значительно облегчить розыск недавно угнанного автомобиля, но по своим техническим характеристикам не подходят для сколь-нибудь постоянного диспетчерского контроля за повседневной работой большого количества автомобилей.

Системы AVL существуют уже не один год, но только в последние пару лет на рынке начало появлнию цены и функциональности может претендовать на действительно массовое применение на автомобильном транспорте. В большинстве своем это системы, использующие в качестве среды передачи данных с мобильных объектов коммерческие сети сотовой связи. Очевидно, что надежность и зона покрытия подобных систем не могут превосходить соответствующие параметры используемой сотовой сети, но именно возможность использования массово производимых компонентов и отсутствие затрат на создание и обслуживание инфраструктуры связи делают их доступными для широкого круга потребителей.

Нет смысла пытаться в рамках одной небольшой статьи дать исчерпывающий обзор всех технологий, применявшихся и применяемых ныне в системах подобного класса. Большинство из них достаточно специфичны и имеют ограниченное применение. Остановимся на наиболее быстро развивающихся в нашей стране системах, базирующихся на спутниковых навигационных системах GPS/GLONASS и сотовых сетях стандарта GSM.

Структурная схема одной из возможных реализаций системы приведена на рисунке. Все системы подобного класса строятся по похожей схеме, некоторые отличия могут быть в принципе доставки информации конечному потребителю, в зависимости от того какой сервис из доступных используется для передачи данных.

Для того чтобы система могла передать потребителю информацию о координатах интересующего его объекта, их необходимо тем или иным методом определить. Подавляющее большинство существующих реализаций AVL использует спутниковые навигационные системы GPS и ГЛОНАСС, причем GPS имеет абсолютное численное превосходство. Причин тому множество, но основная – дешевизна и доступность приемников GPS. Оплата за использование орбитального сегмента системы отсутствует в принципе. Все расходы по поддержанию инфраструктуры оплачиваются министерством обороны США из средств американских же налогоплательщиков. Естественно, при таких льготных условиях не следует ожидать каких-то гарантий – центр управления в любой момент может отключить доступный гражданским приемникам сегмент системы, если этого потребуют национальные интересы Соединенных Штатов. Однако ущерб для американских пользователей GPS в самих США и за их пределами в этом случае также будет весьма велик, и вероятность отключения данной системы без серьезной причины, особенно на продолжительное время, очень мала.

Российская система ГЛОНАСС является функциональным эквивалентом GPS, но абсолютно независима от нее, что делает ее удачным дополнением к GPS для тех потребителей, которых беспокоит даже та минимальная вероятность перебоев в обслуживании, которая существует в системе GPS. В настоящее время орбитальный сегмент системы еще не развернут полностью, да и приемники, работающие только в системе ГЛОНАСС, достаточно редки. В то же время существуют коммерчески доступные совмещенные приемники, принимающие сигналы обеих систем. Они значительно дороже односистемных приемников системы GPS, но их стоимость постепенно снижается.

Обе системы обслуживают ь Земли, и потребителю нет необходимости задумываться о зоне покрытия, однако для нормального их функционирования требуется открытое небо над антенной. Как правило, приемники GPS и GLONASS не работают под металлическими навесами и уж тем более в помещениях и тоннелях. При потере сигнала со спутников большинство приемников выдают последние определенные координаты с информацией о том, что они не являются текущими.

Точность определения при использовании систем GPS/GLONASS зависит от условий приема, но практически никогда не выходит за рамки 100–150 м. В благоприятных условиях типичная точность составляет 10–20 м. Следует предостеречь от бездумного сравнения параметров, заявленных в характеристиках различных систем AVL, так как практическая точность отображения положения объекта на карте зависит не столько от точности определения координат

(в аналогичных условиях она у всех примерно одинакова), сколько от качества исполнения и координатной привязки электронной карты.

Наряду с информацией о координатах практически все бортовые устройства систем AVL имеют возможность съема информации с подключенных к устройству датчиков (например, состояние дверей, включение муфты отбора мощности для навесных агрегатов, включение спецсигналов). Входы датчиков могут быть как дискретными («включено» – «выключено»), так и аналоговыми (отображать уровень напряжения или тока в измерительной цепи). Некоторые устройства могут иметь специализированные интерфейсы, такие как вход для подключения одометра или универсальный последовательный порт для подключения внешних устройств (например, алфавитно-цифрового терминала, размещенного в кабине водителя).

Кроме входов для подключения датчиков в бортовом контроллере могут быть предусмотрены и выходы для управления внешними исполнительными устройствами. В частности, к такому выходу можно подключить электромагнитный клапан, врезанный в бензопровод, для дистанционной блокировки автомобиля. Необходимо заметить, что подобными устройствами следует пользоваться с осторожностью и после консультации со специалистами – внезапная остановка автомобиля в левой полосе скоростного шоссе может привести к плачевным последствиям.

После того как данные о координатах объекта и состоянии его датчиков получены, необходимо обеспечить передачу их на центральный диспетчерский узел системы. В разных системах для этого используются различные методы.

В большинстве известных систем AVL передача данных осуществляется в SMS-сообщениях. Данный метод очень прост в разработке, не требует большой производительности встроенного в бортовое устройство микропроцессора и обеспечивает беспроблемную работу в гостевых сетях при роуминге. Однако эксплуатационные затраты при использовании SMS весьма велики и напрямую зависят от частоты передачи информации, так как оплачивается каждое сообщение. Слежение в реальном времени (с частотой передачи отметок порядка минуты) за большим парком автомобилей будет обходиться в совершенно астрономическую сумименений, где достаточно одной отметки в несколько часов, экономическая сторона этого метода может выглядеть приемлемой.

За последний год появилось как минимум две разработки бортовых устройств (М110 бельгийской фирмы WMCS и российский «СитиПоинт TC-A»), использующих для передачи данных технологию GPRS. Эта достаточно новая технология пакетной передачи данных, уже вошедшая в коммерческую эксплуатацию у большинства российских GSM операторов, позволяет радикальным образом снизить эксплуатационные затраты систем AVL, базирующихся на ней. Тарификация при использовании GPRS производится в зависимости от объема передаваемых данных, который в системах AVL невелик (порядка единиц–десятков килобайт в час). Время реакции системы, использующей GPRS для передачи данных, также значительно меньше, чем у систем на базе SMS, – единицы секунд по сравнению с десятками секунд или минут у SMS-систем. Единственным серьезным (но временным) недостатком, присущим системам на базе GPRS, является неразвитость GPRS-роуминга. Выезжая за территорию обслуживания «домашней» сети, бортовые устройства во многих случаях вынуждены переходить на использование SMS и значительно увеличивать период обновления данных. Впрочем, в ближайшее время ситуация может измениться – в последние месяцы операторы постоянно объявляют о введении в тестовую эксплуатацию GPRS-роуминга с новыми и новыми сетями.

В нашей стране системы AVL только начинают свое развитие, однако пример США и стран Европы показывает, что данные системы приносят реальный экономический эффект и имеют не столь большой срок окупаемости, как это может показаться на первый взгляд. Без сомнения, в ближайшие месяцы следует ожидать появления новых моделей оборудования для систем AVL и выхода на рынок новых провайдеров услуг, использующих в своей работе AVL и другие геоинформационные технологии.

Главная страница / Архитектура отрасли