Контрольные вопросы
Какова цель создания системы АСУТР
Что относится к объектам инфраструктуры локомотивного хозяйства
Перечислить основные уровни управления локомотивным хозяйством и задачи, решаемые на каждом из уровней управления
Перечислить функции системы АСУТР
Какие подсистемы входят в систему АСУТР
Для чего предназначена подсистема СУЛБ и каковы ее функции
Для чего предназначена подсистема ДИСЛОК и каковы ее функции
Для чего предназначена АС ИОММ и каковы ее функции
Цель создания автоматизированной базы данных тягового подвижного состава
Перечислить основные средства и технические требования к системе АСУТР
Глава 12. Перспективные технологии слежения и управления железнодорожным подвижным составом
Слежение за вагонами сегодня – насущная необходимость для любой операторской или экспедиторской компании.
Основная задача систем мониторинга – повышение эффективности использования подвижного состава: увеличение объемов перевозок без дополнительных закупок вагонов. Системы мониторинга позволяют планировать перевозку, упреждать ту или иную нештатную ситуацию, информировать клиента о продвижении груза, позволяют получать достоверную информацию в реальном режиме времени о фактической дислокации вагона: тем самым планировать подход подвижного состава, заранее информировать партнеров о необходимости его выгрузки, намечать следующую перевозку и так далее. Такие системы нужны и клиентам, которые даже чаще, чем собственники подвижного состава, хотят иметь информацию о прохождении своего груза.
Наиболее эффективными и доступными для пользователей на данный момент являются спутниковые радионавигационные системы (СРНС), которые созданы довольно давно.
Рассмотрим все известные на данный момент системы и перспективы их развития.
§ 46. Современное состояние
В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:
1. NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging - Измерение дальности и времени по навигационному спутнику (см. рисунок 12.46.1)). Единственная из реально доступных в настоящее время систем. Принадлежит министерству обороны США, что считается её главным недостатком. Более известна под названием GPS. Позволяет в любом месте Земли, за исключением приполярных областей, а также в космическом пространстве до 100 тыс км от поверхности Земли, определить местоположение и скорость объектов.
В прошлом сигналы от спутников GPS на общедоступных частотах умышленно искажались для ограничения точности позиционирования гражданскими пользователями. С 1 мая 2000 г. от таких искажений отказались. Точность позиционирования при использовании только сигналов от GPS увеличилась за счет этого со 100 до 15 м в 95 % случаев измерений.
Рисунок 12.46.1 – Спутник второго поколения системы навигации Navstar
2. ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) - российская (советская) спутниковая система навигации.
Принцип определения позиции аналогичен американской системе NAVSTAR. Первый спутник ГЛОНАСС (см. рисунок 12.46.2) был выведен на орбиту 12 октября 1982 года. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию. Находится на этапе развёртывания спутниковой группировки. Принадлежит министерству обороны России. Обладает, по заявлениям разработчиков, некоторыми техническими преимуществами по сравнению с NAVSTAR, однако в настоящее время эти утверждения проверить невозможно ввиду недостаточности спутниковой группировки и отсутствия доступного клиентского оборудования.
Рисунок 12.46.2 – Спутник навигационной системы ГЛОНАСС
На конец марта 2006 года орбитальная группировка состоит из 13 работающих в системе спутников, ещё двух временно выведенных из эксплуатации и двух пока не введённых в систему. Такого количества недостаточно для глобального покрытия земного шара.
Интегральная доступность ГЛОНАСС по Земле: 80%.
Интегральная доступность ГЛОНАСС по России: 94%.
Максимальный перерыв навигации по Земле: 2.4 час.
Максимальный перерыв навигации по России: 0.5 час.
При увеличении количества спутников до 18 на территории России обеспечивается практически 100% непрерывная навигация.
В числе действующих космических аппаратов (КА) в настоящее время находятся три спутника «ГЛОНАСС-М» (один запущен в 2003 году и два в 2005), имеющих гарантийный срок активного существования 7 лет. Эти спутники излучают, в отличие от аппаратов предыдущего поколения, уже по два сигнала для гражданских потребителей, что позволяет существенно повысить точность местоопределения. Из 13 КА, используемых в настоящее время, 5 находятся за пределами гарантийного срока активного существования.
В соответствии с поручением Президента Российской Федерации минимальная группировка из 18 спутников должна быть развёрнута в 2007 году. Полная группировка в составе 24 спутников в соответствии с федеральной целевой программой «Глобальная навигационная система» должна быть развёрнута в 2010 году.
3. Галилео (Galileo) — европейский проект спутниковой системы навигации. Европейская система предназначена для решения навигационных задач для любых подвижных объектов с точностью менее одного метра. За счет многочисленных мероприятий, таких как применение широкополосных сигналов и более высоких тактовых частот, Galileo имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими системами спутниковой навигации в отношении точности и эксплуатационной готовности.
Помимо стран европейского сообщества достигнуты договорённости на участие в проекте с государствами — Китай, Израиль, Южная Корея. Кроме того, ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии, Малайзии, России и Украины. Ожидается, что Галилео войдёт в строй в 2008 году, когда на орбиту буду выведены все 30 запланированных спутников (27 операционных и 3 резервных). Космический сегмент будет дополнен наземной инфраструктурой, включающей в себя два центра управления и глобальную сеть передающих и принимающих станций. В отличие от американской GPS и русской ГЛОНАСС, система Галилео была создана исключительно для гражданского использования и номинально не контролируется ни государственными, ни военными учреждениями. Первый спутник системы Галилео был доставлен на космодром Байконур 30 ноября 2005 года. 28 декабря 2005 года в 8:19 с помощью ракеты-носителя «Союз-ФГ» космический аппарат GIOVE-A (Galileo In-Orbit Validation Element) был выведен на расчётную орбиту высотой более 23000 км с наклонением 56°. Масса аппарата 700 кг, габаритные размеры: длина – 1,2 м, диаметр – 1,1 м. (см. рисунок 2.7.3). Срок активного существования составляет 12 лет. Общие затраты на создание системы оцениваются в 3,8 млрд. евро.
Рисунок 12.46.3 – Спутник системы навигации Галилео
4. Beidou (буквально - Северный Ковш, китайское название созвездия Большой Медведицы) - развёртываемая в настоящее время Китаем система предназначена для использования только в этой стране. Особенность — небольшое количество спутников, находящихся на геостационарной орбите, обеспечивает определение географических координат в Китае и на соседних территориях.