Реферат: Космические технологии в автоматизации управлении перевозками

Опыт организации международных транспортных перевозок по различным транспортным коридорам, соединяющим Европу и Азию показывает, что сложность их координации и необходимость сосредоточения на решении этой проблемы представителей различных отраслей народного хозяйства и науки.

Российская федерации имеет выгодное положение на пути связывающим Европу и Азию.

Международными форумами на протяжении ряда лет рассматривался вопрос по организации транспортного коридора проходящего по нашей территории. В настоящее время проект международного транспортного коридора № 2 наиболее проработан и близок к реализации.

Безусловно, решение глобальных задач перспективных объемов и повышения эффективности перевозок, привлечение на коммуникации страны транзитных перевозок грузов и пассажиров, особенно на железнодорожном транспорте требует реализации целого ряда технических решений. Одна из решаемых задач – обеспечение безопасности транспортных средств и грузов и создающая условие для создания постоянно действующей системы контроля за подвижными объектами для транспортного коридора. Учитывая величину РФ и неоднородность распределения населения по территории, а как следствие, степени оснащенности разных регионов средствами связи, через которые пройдет грузопоток, наиболее перспективными являются система контроля подвижных объектов базирующаяся на спутниковых технологиях. Спутниковые технологии имеют существенное превосходства над другими видами связи по следующим критериям:

– наличие отечественных спутников связи, покрывающих всю территорию РФ, имеющих диапазон L, отведенный для использования в мобильной связи;

– короткий срок создания действующей технологической сети;

– сравнительно небольшими капитальными и эксплуатационными затратами;

– по сравнению с системами контроля за подвижными объектами, создаваемыми на базе каналов сотовых сетей, предлагаемая система не требует наличия сотовых операторов в зоне прохождения железнодорожной магистрали и не зависит от их развития;

– разрабатываемая система станет частью единой (централизованной) системы, которая охватывает всю территорию РФ и может контролироваться одним оператором, входящим в состав РАО Российские железные дороги.

4.Общее описание системы.

Система предназначена для управления и контроля перевозок грузов автомобильным, железнодорожным транспортом, самолетами, кораблями, а также для мониторинга состояния подвижных объектов (трейлеров, цистерн, рефрижераторов и.т.д.) и неподвижных необслуживаемых объектов (датчики различного назначения в ядерной энергетике и нефтегазовой отрасли, при охране и обеспечении безопасности объектов). От известных систем, способных выполнять аналогичные задачи, таких как OmniTrack, Inmarsat-D, Globalstar, Orbcomm, систему отличает возможность предоставления услуг надежной низкоскоростной передачи данных по низким тарифам. Услуги системы могут быть востребованы такими крупными компаниями как Росгидромет, РАО Газпром, Росатом, компаниями грузоперевозчиками различными видами транспорта, государственными организациями, такими как МВД, МЧС, ФСО и др.

В состав системы контроля входят:

– центр управления сетью (ЦУС);

– центральная (базовая) земная станция (ЦЗС);

– множество абонентских терминалов (АТ), устанавливаемых на подвижных и неподвижных, необслуживаемых объектах.

Структурная схема системы приведена на рисунке 1. Система дуплексная, сможет работать через космические аппараты (КА) на геостационарной орбите типа КА «Экспресс-АМ», имеющие в своем составе стволы L-диапазона. Центральная станция при этом будет работать в С-диапазоне (фидерные линии), абонентские станции в L-диапазоне.

(возможные полосы частот на передачу 1626,5 – 1660,5 МГц, на прием 1525 – 1559 МГц).

Антенны космических аппаратов типа «Экспресс-АМ» в L-диапазоне имеют глобальную или полуглобальную диаграмму направленности, так что и зона обслуживания абонентов системы охватывает всю видимую с ГСО поверхность Земли с центром в подспутниковой точке используемого КА.

ЦУС формирует и передает через ЦЗС к абонентам сигналы сетевого управления, содержащие общую сетевую информацию (данные об используемой СХОС – схеме организации связи), а также информацию – индивидуально для каждого абонента – о параметрах подлежащего использованию канала (ПИК), квитанции о приеме информации от абонентов, и. др.. ПИК включает данные о несущей частоте, положении временного окна и т. п. Информация для всех абонентов передается на общей несущей, уплотненным во времени (TDM) групповым сигналом (ГСЦ). Кроме того, ЦУС осуществляет дальнейшую маршрутизацию сообщений, доведение их до Заказчика и может выполнять, при необходимости функции биллинга.

Абонентские терминалы (АТ) работают в режиме многостанционного доступа MF TDMA т.е. приняв сетевую информацию от ЦУС, АТ настраивается на предписанный канал связи и передает пакет заранее записанной информации. В составе пакета передается следующая полезная информация:

– опознавательный (идентификационный) номер объекта;

– географические координаты (местоположение) подвижного объекта;

– скорость и направление движения;

– температура (если это рефрижератор);

– напряжение встроенной батареи питания;

– сигналы тревоги (если открыта дверь или сорвана пломба);

– возможна передача коротких конфиденциальных сообщений, и т. п..

Одной из основных составляющих передаваемой от АТ информации, являются его географические координаты. Для подвижных объектов их предполагается получать с помощью стандартных систем спутниковой навигации, для чего в состав АТ включается соответствующий дуплексный приемник, позволяющий принимать сигналы как от основной спутниковой системы «ГЛОНАСС» так и от GPS как резервную функцию.