- обеспечение возможности комплексирования аппаратуры с автономными навигационными системами объекта;
- обеспечение возможности взаимодействия аппаратуры с автоматизированными информационными системами и системами управления движением.
3. Специализация аппаратуры по следующим типам:
- военная (высокий уровень ТТХ, выполнение военных стандартов в полном объеме, надежность, помехозащищенность);
- общего назначения (уровень ТТХ может снижаться за счет снижения стоимости);
- специальная (уровень ТТХ, необходимый для выполнения специальных задач).
4. Создание унифицированного ряда функциональных элементов, узлов, блоков.
Таблица 4.5. Основные направления развития НАП среднеорбитальных ГНС
Существующая аппаратура | Перспективная аппаратура |
| Работа по системе ГЛОНАСС (GPS) | Работа по ГНС ГЛОНАСС и GPS, ГАЛИЛЕО |
| Слежение за кодом и частотой | Слежение за кодом, частотой и фазой (с разрешением многозначительности и устранением "перескоков фазы") |
| Определение координат и скорости фазового центра антенны | Определение координат и скорости заданной точки и углов ориентации корабля |
| Работа в диапазонах частот L1 ГЛОНАСС и GPS | Работа в диапазонах частот L1, L2, L3 ГЛОНАСС и L1, L2, L5 GPS, ГАЛИЛЕО |
| Работа по сигналу кода стандартной точности ГЛОНАСС | Работа по сигналам кода стандартной и высокой точности ГЛОНАСС |
| Возможность работы в дифференциальном режиме | Работа в дифференциальном режиме в зоне действия МДПС, АЛДПС, РДПС и широкозонных дифференциальных подсистем |
| Работа по всем видимым КА ГНС | Работа по всем видимым КА ГНС, автономный контроль целостности ГНС |
| Обнаружение помех и управление ДН для исключения их влияния | |
| Автономный контроль целостности навигационных определений | |
| Координаты СК-42, Гаусса-Крюгера, систем ПЗ-90, WGS-84 | Координаты СК-42, СК-95, Гаусса-Крюгера, систем ПЗ-90.02, WGS-84, квазикоординаты |
| Выдача данных внешним потребителям в форматах NMEA-0183. | Выдача данных внешним потребителям в форматах NMEA-0183, ГОСТ 2676565.52-87 и др. |
Такая аппаратура должна быть разработана в ближайшей перспективе, но в среднесрочной потребуется ее дальнейшее совершенствование или разработка новой аппаратуры с учетом перспектив развития ГНС и их функциональных дополнений.
Применительно к наземному транспорту требуется разработка комплексных навигационно-связных устройств. Типы и функциональные характеристики мобильного навигационно-связного оборудования определяются исходя из поставленных задач и особенностей базового технологического процесса, в котором участвует контролируемое транспортное средство. Если диспетчеру с водителем необходимо поддерживать голосовую связь, то такое транспортное средство должно оборудоваться полнофункциональным блоком. Автомобили и механизмы коммунального транспорта, водители которых получают задание в начале смены и в дальнейшем должны только контролироваться системой, могут оборудоваться спутниковым навигационно-связным блоком без голосовой связи.
Поскольку требования по контролю местоположения транспортного средства являются обязательными, мобильный блок должен включать в свой состав модуль спутниковой навигации и модуль передачи навигационных данных в диспетчерский центр. Технические требования к бортовому навигационно-связному блоку устанавливаются по ГОСТ Р 52456-2005 "Глобальная навигационная спутниковая система и глобальная система позиционирования. Приемник индивидуальный для автомобильного транспорта. Технические требования".
При этом спутниковый навигационный модуль должен обеспечить решение навигационных задач в темпе один раз в секунду. Навигационные данные должны записываться в темпе один раз в минуту и сохраняться в энергонезависимой памяти в течение не менее двух суток. По команде из центра текущие навигационные данные или любые хранимые в памяти блока навигационные данные, должны быть предоставлены для передачи в диспетчерский центр.
Состав записи навигационных данных, получаемых от навигационного модуля, должны, в частности, включать следующие реквизиты:
- мировое время с точностью до одной секунды;
- навигация (широта, долгота) с точностью до одной тысячной минуты;
- скорость движения транспортного средства, м/с (с точностью до 0,2 м/с);
- курс, градус (с точностью до 1 градуса).
Требования обеспечения связи с транспортным средством являются также обязательными и поэтому мобильный блок должен включать в свой состав модуль радиосвязи. Вид радиосвязи определяется, возможностями использования того или иного вида связи в конкретном городе и предъявляемыми требованиями к связи.
В общем случае, может использоваться:
- УКВ-радиосвязь;
- сотовая связь.
Модуль связи должен обеспечить:
- обмен цифровой информацией мобильного блока с аппаратурой диспетчерского центра;
- голосовую связь диспетчеров с водителями транспортных средств в любой точке маршрута.
Обмен цифровой информацией должен производится в режиме "on-line". Режим "on-line" может быть реализован радиомодемами УКВ радиостанций или блоком GPRS сотовой связи. Преимуществом режима обмена данными данных "on-line" является возможность получения данных о работе транспортного средства в любой момент времени текущих оперативных суток. Голосовой режим может быть реализован отдельным модулем. Наличие голосового режима обязательно, поскольку транспортное средство или механизм могут переключаться диспетчером системы на другие объекты для устранения возникающих отклонений от плана и при возникновении нештатных ситуаций, связанных с уборкой улиц. Специфика автоматизированного учета работы механизмов заключается в том, что бортовой блок должен подключаться к датчикам рабочих органов, а также к датчику работы двигателя, устанавливаемый на транспортном средстве должен иметь датчик учета работы двигателя.
Время работы двигателя должно учитываться на основании специализированного признака "двигатель работает" в навигационных данных, поступающих не реже чем 1 раз в минуту и формируемого по сигналам датчика работы двигателя. Перечень реквизитов, которые должны передаваться диспетчерской системе от мобильного блока на базе УКВ связи или сотовой связи, приведен в табл. 4.6. Он может уточняться в интересах конкретных потребителей.
Одной из особенностей автомобильного и городского электрического транспорта, потенциально наиболее массовых потребителей спутниковой навигационной аппаратуры, является отсутствие вертикальных структур управления на федеральном уровне и во многих случаях - на уровне субъектов Федерации, что делает возможным использование только экономических, научно-технических и социальных стимулов при практическом внедрении спутниковых навигационных технологий. На автомобильном транспорте практически отсутствует нормативно-правовое и методологическое руководство со стороны крупных международных организаций (типа ИКАО, ИМО и аналогичных) по вопросам управления движением и информационного сопровождения перевозок. В этих условиях результаты выполнения мероприятий ФЦП ГЛОНАСС и настоящего Плана в интересах автомобильного и городского электрического транспорта можно считать в настоящее время единственным средством оказания научно-методической и нормативно-технической помощи по внедрению спутниковых навигационных систем для транспортных предприятий, перевозчиков, руководителей транспорта всех уровней и потребителей транспортных услуг.
Таблица 4.6. Перечень реквизитов, передаваемых от мобильного блока диспетчерскому центру
N п/п | Наименование реквизита | Примечание |
1 | 2 | 3 |
1. | Номер мобильного блока | Короткое целое |
2. | Дата/время | Длинное целое. Время передается c точностью до 1 секунды |
3. | Широта | Точность до одной тысячной минуты |
4. | Долгота | Точностью до одной тысячной минуты |
5. | Скорость | Точность, до двух десятых м/с |
6. | Азимут | Точность до 1 градуса |
7. | Код формализованного сообщения | Короткое целое |
8. | Сигнал от датчика работы двигателя (двигатель работает да/нет) | Бит информации |
9. | Сигнал от датчика рабочего органа (включен да/нет) | Бит информации |
При создании системы контроля и управления движением наземного транспорта, аппаратура, входящая в ее состав, решает следующие задачи:
Аппаратура транспортного средства:
- непрерывное определение координат местоположения объекта и составляющих вектора скорости его движения в привязке к координированному всемирному времени;
- автоматическая передача на диспетчерский пункт данных о местоположении объекта;
- автоматическая передача на диспетчерский пункт сигнала "Авария ".
Аппаратно-программный комплекс диспетчерского поста:
- прием, запись и отображение в реальном масштабе времени информации о местоположении и состоянии контролируемых транспортных средств;
- формирование отчетов в табличной форме;
- сигнализация об отклонении транспортных средств от заданных маршрутов, об аварийных и нештатных ситуациях;
- нанесение поступающей информации о местоположении и состоянии транспортных средств на электронную карту;
- совместное функционирование нескольких диспетчерских постов на общем цифровом радиополе;
- работа в сети по технологии клиент-сервер с распределением поступающей информации между диспетчерами;
- составление маршрутов движения транспортных средств, схематичных карт местности;
- автоматическое слежение за движением одного или нескольких транспортных средств;
- круглосуточный режим работы.
Автоматизированная радионавигационная система диспетчерского контроля местоположения и состояния автотранспорта может быть дифференцирована по следующим группам потребителей:
1. Системы управления муниципальным транспортом (автобусы, троллейбусы, трамваи, транспорт жилищно-коммунальных хозяйств, транспорт доставки продовольственных и промышленных товаров населению, пожарная служба, скорая помощь, службы водо-, газо- и электроснабжения).
2. Мониторинг, идентификация и управление транспортом на карьерных и терминальных перевозках.
3. Системы управления технологическим транспортом в области строительства и ремонта автомобильных дорог.
4. Системы мониторинга, идентификация и управления перевозками крупногабаритных, высокотоннажных и экологически опасных грузов.