Компоненти та функції сучасних транспортно-навігаційних глобальних інформаційних систем ГІС

Предмет:

Тип роботи:

Контрольна робота

К-сть сторінок:

Мова:

Українська

Оцінка:

вирішення проблеми ІТС набуває комплексного програмного характеру з організацією спеціальних національних та міжнародних структур, таких, як «Товариство інформації транспортних засобів, шляхів і дорожнього руху» (Vehicle, Road and Traffic Information Society – VERTIS) в Японії, програма «ІТС_Америка» в США та Європейська організація з координації впровадження дорожньої телематики (European Road Telematics Implementation Coordination Organization – ERTICO) у Європі. Міністерство транспорту США спонсорувало сотні проектів, спрямованих на дослідження, розробку, тестування та впровадження новітніх технологій у національній ІТС. Товариство «ІТС-Америка» об'єднує державні й місцеві органи влади, громадські спілки, університети і науково-дослідні інститути, виробників і комерційних реалізаторів автомобілів, консалтингові фірми, тощо. Міністерство спонсорує симпозіуми і конференції з питань ІТС для обміну новими ідеями і досвідом. Значна увага приділяється стандартизації засобів та протоколів обміну даними для забезпечення інтегрування всіх компонентів системи. Незважаючи на певні відмінності в стратегіях розвитку інформаційних транспортних систем Японії, країн Західної Європи та США в їх архітектурі та функціях є багато спільного. До типової можна віднести архітектуру «ІТС США», в якій виділено чотири підсистеми: перевізник, транспортний засіб, дорога та центр управління. Функціонально система забезпечує задачі планування, диспетчеризацію вантажоперевезень наземним транспортом, управління парком автомобілів, організацію руху транспорту, охорону вантажів і водіїв, захист від викрадення і повернення викрадених автомобілів, моніторинг рухомих об'єктів, тощо.

Вона зорієнтована на інформаційне забезпечення усіх суб'єктів сучасних транспортних комунікацій: власники вантажу (вантажовідправники), автотранспортні підприємства, водії, менеджери страхових компаній, екологічні та санітарні інспекції тощо. Базовою компонентою більшості систем диспетчеризації транспортом є система «автоматизованого місцезнаходження транспортного засобу – АМТЗ» (Automatic Vehicle Location – AVL). Система АМТЗ надає можливість диспетчерському центру у реальному масштабі часу слідкувати за місцезнаходженням та графіком руху транспортних засобів, оперативно контролювати виконання завдання та при необхідності перерозподіляти їх на різних маршрутах і напрямах, надавати при необхідності технічну, медичну або іншу допомогу.

2. Супутникові радіонавігаційні системи СРНС для менеджменту

Інтерес до СРНС викликаний їх універсальністю. У рамках однієї системи можливе рішення великого комплексу різних задач.

Найбільш перспективними є СРНС «NAVSTAR» (США) і «ГЛОНАСС» (Росія).

На сучасному етапі інтенсивно обговорюються перспективи створення інших супутникових систем типу GPS: Глобальна європейська геостаціонарна система (EGNOSS) та GALILEO. Асоціація європейських авіакомпаній (АЕА) виправдали користь останньої системи, рахуючи EGNOSS занадто дорогою у порівнянні з її характеристиками [3].

На навколоземних орбітах знаходиться 24 штучних супутників Землі (ІСЗ) системи «NAVSTAR». Це дозволяє на протязі доби вести безперервні навігаційні визначення транспортних об’єктів, наприклад, менеджерів.

У системі «ГЛОНАСС» на навколоземних орбітах в робочому стані зі 18 ІСЗ знаходяться (за різними джерелами) від 12 до 14 ІСЗ.

В Україні, як і в країнах членах НАТО, Японії, РФ інтенсивно ведуться роботи щодо створення апаратури користувачів (АК), яка приймає сигнали СРНС «NAVSTAR» і «ГЛОНАСС» геодезичної і навігаційної точності. Апаратура СРНС може встановлюватися на різні типи рухомих об'єктів і застосовуватись в носимому варіанті.

Наведемо приклад цієї апаратури.

Мінімальна конфігурація мобільної системи картографування (МСК) складається з трьох блоків (рис. 2. 1) : інтегрованої навігаційної платформи, стереофотограмметричної системи та блоку управління.

Рис. 2.1

Інтегрована навігаційна платформа забезпечує визначення глобальних координат МСК і складається з GPS-приймача та інтегрованої навігаційної системи (INS). Останнім часом GPS-координування рухомих транспортних засобів при мобільному картографуванні виконують в диференціальному режимі (DGPS) з наступним постпроцесорним обробленням або в кінематичному режимі реального часу (Real Time Kinematics – RTK), що крім встановлення базової станції GPS вимагає організації зв'язку для передачі диференційної поправки на рухомий об'єкт. Використання такої інтегрованої платформи має багато переваг.

Стереофотограмметрична система оснащується кількома парами кольорових цифрових відеокамер (CCD-камери). Зазвичай одна пара камер орієнтується вперед по напрямку руху, інша пара камер – праворуч. Таким чином, під час руху МСК забезпечується автоматизоване стереофотограмметричне знімання об'єктів дорожньої інфраструктури. Очевидно, що знімання всіх об'єктів дорожньої інфраструктури мобільною системою картографування можливе, якщо виконати його в прямому та зворотному напрямках. Таке стереофотограмметричне знімання достатнє для визначення просторових XYZ_координат.

Блок управління мобільної системи картографування записує DGPS -вимірювання та стереопари зображень, виконаних CCD_камерами, формує базу цифрових знімків для подальшої обробки.

У табл. 2. 1. приведені фірми виробники, тип і ТТХ апаратури користувачів США, РФ, України.

Потреба в оперативній високоточній навігації сухопутних, морських, повітряних об'єктів обумовила створення в 80-90-ті роки середньоорбітальних СРНС GPS «NAVSTAR» у США і ГЛОНАСС в Росії.

Основне призначення супутникових радіонавігаційних систем другого покоління – глобальна, оперативна навігація сухопутних, морських, повітряних об'єктів, забезпечення можливості в будь-якій точці земної поверхні, у будь-який час року і доби, за будь-якої погоди визначити (уточнити) параметри рухомого об'єкту – три координати і три складові вектора швидкості.

Принципи побудови СРНС «NAVSTAR» (США) і ГЛОНАСС (Росія) в загальних рисах ідентичні, але відрізняються технічним виконанням підсистем. Апаратура користувачів випускається в кількості сотень найменувань десятками фірм різних країн. Глобальна супутникова система позиціювання «Навстар» (NAVSTAR – Navigation Satellite Providing Time And Range) або коротко – GPS (Global Positioning System) дозволяє оперативно визначати координати місцеположення рухомих об'єктів практично в будь_якій точці земної кулі та в будь_який час, а геоінформаційні системи (ГІС) забезпечують відображення місцезнаходження об'єктів