- непрерывность функционирования системы не менее 99,85% в течение 3 часов;
- при плавании в портах, на подходах к ним и в прибрежной зоне с высокой интенсивностью движения судов:
- погрешность определения места, с вероятностью Р=0,95 не более 10 м (СКП=5 м);
- доступность не менее 99,8% за двухлетний период;
- непрерывность функционирования системы не менее 99,97% в течение 3 часов.
В соответствии с Резолюциями ИМО MSC.112, MSC.113, MSC.115, в районах океанского и прибрежного плавания, а также при плавании в портах и на подходах к ним, темп обновления данных о координатах места должен быть не реже, чем 1 раз в 1 с, а для высокоскоростных судов рекомендуемая дискретность составляет 0,5 с.
Показатель "целостности системы" (промежуток времени, в течение которого потребителям должно поступить предупреждение о том, что характеристики сигнала искажены, и эти данные нельзя использовать для обеспечения навигационной безопасности плавания) не может быть более 10 с.
Анализ вышеизложенных требований морских потребителей указывает на возможность их удовлетворения в наибольшей степени с использованием перспективных глобальных навигационных спутниковых систем, базирующихся на таких системах как ГЛОНАСС и GPS, функционально дополненных дифференциальными подсистемами. Исходя из этого, в ноябре 2001 г. 22-я Ассамблея ИМО утвердила требования к будущей системе ГНСС, которые изложены в Резолюции А.915(22) "Пересмотренные положения морской политики и требования к перспективным Всемирным спутниковым навигационным системам".
В Приложениях к этой Резолюции указываются перспективные на период после 2010 г. требования к точности и показателям надежности получения навигационной информации.
В соответствии с этим документом требования к точности должны быть повышены до 10 м (Р=0,95) по всему Мировому океану (СКП=5 м), а на акватории порта - до 1 метра (СКП=0,5 м). Для некоторых видов деятельности на море, (выполнение гидрографических работ, прокладка подводных трубопроводов и т.п.) считается необходимым повышение точности до 1 м (СКП=5 м) и даже до десятых его долей при автоматической постановке в док (СКП=0,05 м). По мере ужесточения требований к точности увеличиваются и требования к показателям надежности получения информации:
- целостности (10 с);
- признаку выработки предупредительного сигнала о нарушении целостности системы (0,25 - 25 м);
- доступности (99,8%...99,97%).
Находящиеся в эксплуатации спутниковые системы ГЛОНАСС и GPS в 1996 г. одобрены ИМО в качестве компонентов Всемирной радионавигационной системы.
В соответствии с Резолюциями ИМО А.953(23) и А.815(19) о признании и принятии радионавигационных систем для международного использования, система ГАЛИЛЕО также признана как составная часть Всемирной радионавигационной системы.
В новой редакции главы 5 Конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС), вступившей в силу с 1 июля 2002 г., заложено требование к обязательному оснащению морских судов, независимо от водоизмещения, приемной аппаратурой (ПА) глобальной навигационной спутниковой системы или наземной радионавигационной системы, или другим автоматическим средством, пригодным для использования в любое время в течение предполагаемого рейса для определения текущих координат.
На такую ПА разработаны и одобрены ИМО требования Международной электротехнической комиссии (МЭК) - стандарты, а Морскими администрациями стран флага - национальные стандарты, в соответствии с которыми одобряется тип судовой аппаратуры ГНСС.
2.2.4. Требования речных потребителей
Для судов, использующих внутренние водные пути (реки, озера и т.п.), исходными при определении требований к радионавигационным системам являются: габариты судового хода, его глубина и соотношения главным размерениям судов (длина, ширина, осадка). Требования речных потребителей к доступности РНС зависят от районов плавания и составляют:
- по Единой глубоководной системе Европейской части России - не менее 99,8% за двухлетний период;
- по магистральным рекам Сибири - не менее 99,5% за двухлетний период.
Требования речных потребителей к целостности составляют для движения по внутренним водным путям не более 5 с.
Частота определения места должна быть не менее одного раза в 2 с. Значение дифференциальной поправки должно обновляться не реже, чем через 30 с.
В табл. 2.4 приведены требования речных потребителей к точности определения места судна в зависимости от районов плавания для крупногабаритных судов при оценке вероятности отсутствия навигационного происшествия более 0,997.
Таблица 2.4. Требования речных потребителей в зависимости от районов плавания
Решаемые задачи | Районы плавания | Точность измерения координат (СКП), м |
| Движение судна по внутренним водным путям | 1. озера, водохранилища | 10,0...17,0 |
| 2. свободные реки: | ||
| - Европейской части России | 2,5...5,0 | |
| - Сибири | 2,5...7,5 | |
| 3. каналы | 1,0...2,5 |
В табл. 2.5 приведены требования речных потребителей к точности определения места для различных решаемых задач.
Таблица 2.5. Требования речных потребителей для различных решаемых задач
Решаемые задачи | Районы работ | Точность измерения координат (СКП), м |
| Гидрографические работы, расстановка знаков судоходной обстановки; поддержание заданных габаритов водного пути | Озера и водохранилища | 2,0...3,5 |
| Свободные реки: | ||
| Европейской части России | 0,5...1,0 | |
| Сибири | 0,5...1,5 | |
| Каналы | 0,2...0,5 | |
| Землечерпательные и дноуглубительные работы | Свободные реки и каналы | 0,1...0,2 |
| Прокладка кабелей и трубопроводов | Свободные реки и каналы | 0,5 |
| Диспетчерские задачи по мониторингу | ВВП России | 50 |
2.2.5. Требования наземных потребителей
Автотранспорт
Требования пользователей к радионавигационным системам можно сформулировать следующим образом:
- перевозки в городских условиях требуют точности (СКП) 5 м, доступности спутников 0,98...0,99, в том числе в условиях высотной городской застройки. Специальные требования по непрерывности навигационного обслуживания в таких системах не предъявляются;
- междугородные перевозки и внедорожные транспортные операции, которые требуют точности определения координат (СКП) 10 м, доступности спутников 0,98...0,99;
- перевозки специальных и опасных грузов (в том числе в интересах МВД России и ФСБ России) требуют точности (СКП) определения координат 5 м, доступности спутников выше 0,99 и высокой непрерывности обслуживания. Требуется также обеспечение устойчивого контроля положения в условиях возможных помех;
- операции транспорта специальной техники дорожных служб требуют точности (СКП) 5 м в городах и 10 м на автодорогах;
- обеспечение строительно-планировочных и дорожных работ в городах и на автодорогах требуют геодезической точности (СКП) 0,02...0,05 м и должны реализовываться с использованием специальной навигационной аппаратуры, работающей как с сигналами ГНСС, так и с сигналами их функциональных дополнений; такого же уровня точности достаточно для местоопределения сельскохозяйственных машин.
Эти параметры указывают, что непосредственная спутниковая навигация в стандартном режиме использования ГНСС ГЛОНАСС/GPS/ГАЛИЛЕО является основным методом, используемым на автомобильном транспорте и в дорожном хозяйстве.
Навигационные данные необходимы для целей эффективного управления транспортными средствами и другими мобильными средствами как в относительно автономном режиме (перевозки грузов автотранспортом в режиме "свободного поиска грузов", использование личных транспортных средств и др.), так и в режиме внешнего управления (диспетчеризация перевозок на наземном транспорте, управление работой специальной техникой в дорожном хозяйстве и др.). В первом случае навигационные данные используются для принятия решений лицами, управляющими транспортными средствами либо непосредственно, либо с использованием автоматизированных систем управления самим транспортным средством.
Во втором случае навигационные данные используются для мониторинга ситуации и принятия решений о движении транспортных средств или иных действий (например, для обеспечения безопасности перевозок, предотвращения угона транспортных средств, хищений грузов) в рамках обособленных систем диспетчерского управления или так называемых охранных систем. Лица, управляющие транспортными средствами, обязаны при этом выполнять принятые и доведенные до них по каналам связи решения систем диспетчерского управления.
Автономная навигация на наземном транспорте используется в настоящее время, как правило, только в личных легковых автомобилях, а также, в ограниченных масштабах, лицами, занимающимися индивидуальной предпринимательской деятельностью или малым бизнесом на автотранспорте. Автономная навигация осуществляется с использованием специального пользовательского оборудования глобальных навигационных систем - так называемых навигаторов. Аналогичным образом осуществляется и персональная навигация пешеходов, туристов и т.д. В табл. 2.6 приведены типовые требования к точностным характеристикам навигационного обеспечения транспорта. В табл. 2.7. приведены основные перспективные операционно-технические требования для систем управления автотранспорта.
Таблица 2.6. Типовые требования к точностным характеристикам (СКП) навигационного обеспечения транспорта (м)
Условия движения наземного транспорта | Автономное местоопределение | Диспетчерское управление |
| Общегородские и пригородные перевозки | 7...10 | 7...50 |
| Проводка автомобиля по центру города | 7...10 | 1,5...15 |
| Транзитные перевозки между городами | 50...250 | 12...150 |
Таблица 2.7. Основные перспективные операционно-технические требования для систем управления автотранспорта
Характеристики | Системы управления городским автотранспортом | Системы управления региональными перевозками | Системы управления международными перевозками | Системы управления для индивидуального автотранспорта |
| 1. Инструментальная емкость системы.Число одновременно обслуживаемых автомобилей. | 500-1000 | 500 | 1000* | - |
| 2. Средний темп обмена, с | Т = 30 с Т = 10 с для спецтранспорта | Т = 60...90 с | 900...7200 | - |
| 3. Точность (СКП) навигации, м | В центре 2,5 на автотрассе 15 | 2,5...10 | 2,5...15 | 2,5...20 |
| 4. Доступность навигационного обеспечения | 0,99* | 0,95 | 0,95 | 0,90 |
| 5. Целостность (надежность) обеспечения навигационными данными и связью | 0,98 0,99 для спецсистем | 0,97 | 0,97 | - |
| 6. Совместимость систем | Единые стандарты на интерфейсы, используемые для выхода на радиолинии | - | ||
______________________________
* С учетом локальной навигации
Железнодорожный транспорт
На основании проведенных ОАО "НИИАС" исследований и разработок, приведенных "Концепции и программе внедрения спутниковых технологий в основную деятельность ОАО "РЖД", требования к характеристикам спутниковых радионавигационных систем по точности определения местоположения (позиционирования) объектов железнодорожного транспорта можно объединить в следующие три группы.
Первая группа - это те системы и транспортные операции, в которых необходимо контролировать дислокацию подвижного состава, в том числе с опасными грузами, охраняемыми лицами (в интересах МВД России, ФСБ России и др.), местоположение подвижных средств диагностики и путевых машин с целью мониторинга выполнения плановых заданий, подхода к месту проведения работ и т.д. Для таких функциональных приложений достаточна точность позиционирования (СКП) 10 м, что, в принципе достигается при непосредственных спутниковых определениях при условии работы с орбитальными группировками ГЛОНАСС/GPS в штатных конфигурациях по 24 спутника в каждой системе.