ит на т

Светофор

С увеличением скорости движения автомобилей возникла необходимость информировать водителя о состоянии дороги впереди, о том, насколько она безопасна для движения. Так появились требования располагать дорожные знаки на определенном расстоянии от препятствия. Существуют знаки для указания направления движения, запретительные знаки (например, знаки железнодорожного переезда), знаки подачи звукового сигнала, знаки для пешеходов. В систему дорожных знаков входит и дорожная разметка - горизонтальная и вертикальная.

Горизонтальная разметка (линии, стрелы, надписи и другие обозначения на проезжей части) устанавливает определенные режимы и порядок движения. Вертикальная разметка в виде сочетания черных и белых полос на дорожных сооружениях и элементах оборудования дорог показывает их габариты и служит средством зрительного ориентирования.

Изобретение компьютера и развитие цифровых информационных технологий позволило коренным образом усовершенствовать информационное обеспечение автомобилей.

В современных автомобилях все системы и агрегаты - двигатель и трансмиссия, тормоза, система рулевого управления, подвески, система безопасности, система поддержания определенной температуры и влажности в салоне, - контролируются и управляются бортовыми компьютерами. Во многих современных автомобилях имеются проигрыватель компакт-дисков, автомат их смены, кассетная стереодека, один или несколько встроенных сотовых телефонов и навигационный компьютер, содержащий приемник спутниковой системы навигации (GPS). В нем применяются электронные карты местности для определения точного местоположения автомобиля на местности и прокладывания маршрута следования. Такой радионавигатор снижает утомляемость за рулем и позволяет экономить время и деньги на объездах и поисках.

Изменился вид приборной доски. Вместо набора стрелочных приборов используется единый жидкокристаллический монитор, на котором информация о скорости, расходе топлива и пробеге либо дается водителю в цифровой форме, либо имитируется в виде стрелочных приборов. Применяются сенсорные дисплеи, чувствительные к прикосновению, и электронное табло спидометра с проектором скорости на лобовое стекло.

Для автомобилей разработаны видео/аудиоцентры и системы навигации. В него входит 5-дюймовый монитор на жидких кристаллах, радио (ЧМ и СВ), проигрыватель CD- и DVD-дисков, видео, телевизионный тюнер, система навигации и акустическая система.

В Москве уже работает опытное цифровое телерадиовещание. Прием мобильного пакета будет вестись на мобильные телевизионные приемники, оборудованные жидкокристаллическим дисплеем.

Когда-то путешественники ориентировались по звездам. Сегодня навигация осуществляется по сигналам искусственных спутников. При подключении системы навигации трехмерные карты на мониторе и аудиогид помогают водителю благополучно доехать до пункта назначения. Как только водитель вводит в систему навигации пункт, до которого ему нужно добраться, система сразу же ищет наилучший маршрут (например, кратчайший путь). По желанию можно задать до 4 пунктов, через которые вы хотите проехать до конечного пункта. Затем система указывает маршрут при помощи стрелки на карте и голоса. Трехмерная карта позволяет видеть объекты впереди и трехмерные увеличенные изображения перекрестков. Голосовой гид системы навигации предупреждает о приближении к перекрестку, например, так: "Через 600 метров сделайте левый поворот" Технология Blue Eyes регистрирует движения глаза водителя и частоту моргания. Инфракрасная камера следит за положением глаз, и если система не находит глазного яблока, считается, что водитель во время движения автомобиля заснул. Тогда раздается сигнал тревоги, который разбудит водителя и тем самым предотвратит одну из самых опасных аварийных ситуаций.

Другие применения технологии Blue Eyes - регистрация водителя по индивидуальному рисунку радужной оболочки глаза, анализ мимики его лица. Когда он садится за руль, система автоматически настраивает положение зеркал и сиденья. Если водитель нахмурится, система автоматически включит веселую музыку.

Для обеспечения дополнительной безопасности при выполнении заднего хода выпускается комплект из видеокамеры и ЖК-дисплея. Камера закрепляется рядом с задним номерным знаком автомобиля и передает изображение по беспроводному соединению на экран с диагональю 2,5 дюйма, который монтируется на приборной доске.

Спутниковая система навигации

Успехи трех технологий – радиотехники, компьютерной техники и космонавтики позволили создать современную систему навигации – спутниковую.

Спутниковая система навигации позволяет в любом месте Земли определить местоположение и скорость объектов.

Основой системы являются навигационные спутники, движущихся вокруг Земли по 6 круговым орбитальным траекториям (по 4 спутника в каждой), на высоте 20180 км. Спутники излучают радиосигналы в нескольких диапазонах. Навигационная информация может быть принята антенной и обработана при помощи GPS-приёмника. Информация, передаваемая с помощью одного из диапазонов, распространяется свободно, бесплатно, без ограничений на использование. 24 спутника обеспечивают 100%-ную работоспособность системы в любой точке земного шара, но не всегда могут обеспечить уверенный приём радиосигналов и точный расчёт позиции. Поэтому, для увеличения точности позиционирования и резерва на случай сбоев, общее число спутников на орбите поддерживается в большем количестве.

Существует еще и отечественная система ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система), официально принятая в эксплуатацию в 1993 году, но еще не вышедшая на проектную мощность.

Создается европейская система Galileo. Это будет первая система с метровой точностью, создаваемая исключительно для гражданских нужд. Предполагается, что она должна в строй, когда на орбиту выйдут все 30 запланированных спутников (3 из них — резервные).

В систему кроме навигационных спутников входит наземный комплекс управления, содержащий спутниковые часы (они синхронизируются с находящимися на Земле специальными атомными часами), отслеживающий с высокой точностью реальное местоположение спутников, и GPS-приемники.

Объект, находящийся на Земле, при помощи GPS-приемника ловит радиосигналы с трех - четырех спутников системы, синхронизирует с ним свои часы, измеряет время прохождения радиосигнала со спутника и вычисляет расстояние до него. Сопоставляя эти расстояния для трех или четырех видимых спутников с помощью тригонометрических построений, прибор вычисляет свои географические координаты с точностью до нескольких метров.

GPS-приёмник — радиоприёмное устройство для определения географических координат текущего местоположения антенны приёмника. Работает на основе данных о временных задержках прихода радиосигналов излучаемых спутниками группы NAVSTAR. Максимальная точность измерения составляет 3-5 метров, а при наличии корректирующего сигнала от наземной станции – еще точнее. Точность коммерческих GPS-навигаторов составляет от 150 до 3 метров.

• Существуют GPS-навигаторы, имеющие собственный процессор для необходимых расчётов, а также дисплей для отображения информации, и GPS-приставки к КПК, смартфонам и ноутбукам.

При поездках на автомобиле навигационная программа предупреждает вас о предстоящих маневрах голосом, например: "Через 100 метров поверните направо". При поездках в незнакомый город карта поможет вам найти ближайшую гостиницу, поликлинику, кафе, почту или кинотеатр.

Современные карты получают через Интернет информацию о пробках и заторах на дорогах и в соответствии с ней составляют новый маршрут движения, позволяющий избегать долгого стояния на месте из-за пробок

Компьютерная сеть.

Ответ-

– это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

Территориальная распространенность;

Ведомственная принадлежность;

Скорость передачи информации;

Тип среды передачи;

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные – это сети, перекрывающие территорию не более 10 м², региональные – расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

Компьютеры могут соединяться кабелями, образуя различную топологию сети (звездная, шинная, кольцевая и др.).

Следует различать компьютерные сети и сети терминалов (терминальные сети). Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (майнфреймы), а в отдельных случаях и ПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Например, сеть банкоматов или касс по продажи авиабилетов. Строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.

В классификации сетей существует два основных термина: LAN и WAN.

LAN (Local Area Network) – локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку – около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.

WAN (Wide Area Network) – глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.

Термин «корпоративная сеть» также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.

Рассмотренные выше виды сетей являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

На рисунке 1, рассмотрим способы коммутации компьютеров и виды сетей.

Рисунок 1 - Способы коммутации компьютеров и виды сетей.

Алгоритм

ОТВЕТ-

точный набор инструкций, описывающих последовательность действий исполнителя для достижения результата, решения некоторой задачи. Понятие алгоритма необязательно относится к компьютерным программам, так, например, четко описанный рецепт приготовления блюда также является алгоритмом, в таком случае исполнителем является человек. Чаще всего в качестве исполнителя алгоритма выступает компьютер.

"Алгоритм — это всякая система вычислений, выполняемых по строго определенным правилам, которая после какого-либо числа шагов заведомо приводит к решению поставленной задачи."

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ)

ОТВЕТ-

блок процессора, который служит для выполнения арифметических и логических преобразований над словами, называемыми в этом случае операндами

Графический планшет (или дигитайзер, диджитайзер)

ОТВЕТ-

— устройство ввода рисунков от руки с помощью специального пера непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию пера. Также может прилагаться специальная мышь.

Носитель данных (информации)

ОТВЕТ–физическое тело или среда, используемые для однократной записи, постоянного хранения и многократного считывания записанной информации

Прикладное программное обеспечение (прикладные программы)

ОТВЕТ- программы, предназначенные для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанные на непосредственное взаимодействие с пользователем. В отличие от прикладного, системное программное обеспечение (операционная система) используется для обеспечения работы компьютера самого по себе и выполнения прикладных программ.

Программное обеспечение(англ. - software)

ОТВЕТ- наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определенного круга задач и хранящиеся на машинных носителях. Программное обеспечение представляет собой либо данные для использования в других программах, либо алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.

Сотовая связь

ОТВЕТ– один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид сот с шестиугольными ячейками (сотами). Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого.

Социальная сеть - многопользовательский веб-сайт, содержание которого наполняется самими участниками сети. Сайт представляет собой автоматизированную социальную среду, позволяющую общаться группе пользователей, объединенных общим интересом. К ним относятся и тематические форумы, особенно отраслевые, которые активно развиваются в последнее время.

Радиочастотная идентификации

ОТВЕТ-

Области применения RFID

Диапазон

частот Характеристики Применение

Низкие

(30–300 кГц)

Практически контактное

считывание (до 1 см)

Низкая стоимость

Контроль доступа

Системы инвентаризации

Средние

(3–30 МГц)

Считывание до 1 м

Высокая стоимость

Смарт-карты

Контроль доступа

Высокие

(более

300 МГц)

Большая дальность и скорость

считывания

Высокая стоимость

Грузовые перевозки

Системы оплаты

Как правило, стоимость радиочастотных меток возрастает с повышением рабочей частоты. Наименьшими размерами и стоимостью обладают низкочастотные пассивные метки класса Read Only (только чтение).

Для считывания данных с радиочастотных меток могут использоваться стационарные считыватели, которые устанавливаются в определенных местах и считывают данные автоматически со всех меток, попадающих в их радиус действия, или по команде оператора. В случае необходимости считывания данных на складах или терминалах могут использоваться переносные терминалы сбора данных, аналогичные сканерам штрихового кода. RFID-терминал считывает информацию с радиочастотных меток, декодирует ее, выводит на экран и передает в информационную систему (рис. 3.1). При использовании соответствующих классов меток («чтение-запись») с помощью такого терминала можно редактировать или добавлять информацию, хранимую в метке.

Принципиальная схема работы RFID-системы

ОТВЕТ-

Процесс радиочастотной идентификации выполняется следующим образом:

• считыватель непрерывно или с заданным интервалом времени

излучает радиосигнал на определенной частоте (синхроимпульсы);

• транспондер, попадая в зону действия радиосигнала, использует его энергию для электропитания, считывает код из запоминающего

устройства и модулирует ответный радиосигнал;

• считыватель принимает данные от транспондера, при необходимости расшифровывает и проверяет их и передает в приложение, управляющее системой;

• компьютерное приложение анализирует полученные данные,

заносит их в базу данных и при необходимости формирует управляю-

щие воздействия в системе.

Считыватель

(ридер)

Данные

Синхроимпульсы

Энергия

Носитель данных

(транспондер, тег)

Рис. 3.2. Блок-схема системы радиочастотной идентификации

Одной из основных проблем в системах радиочастотной идентификации является устранение ситуации, когда несколько транспондеров одновременно передают свои данные. В противном случае сигналы нескольких транспондеров появятся на входе считывателя, и произойдет их взаимное искажение. Это явление называется коллизией.

Для выделения и идентификации отдельного транспондера из группы

аналогичных устройств применяют различные антиколлизионные меоды доступа, характеристика которых приведена в табл. 3.2.

Идентификация на основе смарт-карт

ОТВЕТ- Смарт-карта в отличие от банковских карточек с магнитной

полосой, имеет интегральную микросхему, которая позволяет хранить

и обрабатывать информацию в электронном виде.

Основные преимущества смарт-карт заключаются в следу-

ющем:

• Большая емкость памяти (не менее 32 Кб) позволяет хранить

служебную информацию и выполнять требуемые операции без соеди-

нения с процессинговым центром.

• Наличие надежной встроенной системы защиты данных.

• Обмен данными со считывателем в зашифрованном виде.

• Большая долговечность и надежность в эксплуатации.

Смарт-карты в зависимости от назначения могут выполняться

с микропроцессором или только с интегральной микросхемой памяти.

По способу обмена данными со считывателем смарт-карты могут иметь

контактный, бесконтактный или сдвоенный интерфейс.

Блок-схема смарт-карты приведена на рис. 4.2. Центральный про-

цессор управляет считыванием, обработкой и хранением данных. По-

стоянные данные, сформированные при изготовлении смарт-карты, хра-

нятся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), данные пользо-

вателя и программный код записываются в энергонезависимую память

(ЭСПЗУ). Для обработки данные переносятся в оперативную память

(ОЗУ). Для разгрузки микропроцессора выполнение ресурсоемких операций шифрования данных возлагается на сопроцессор. Обмен данными со считывателем реализуется с помощью схемы ввода-вывода.

Бесконтактные смарт-карты широко используются на транспорте.

На общественном транспорте пассажиры предъявляют свои смарт-кар-

ты специальному аппарату-контролеру, который установлен в автобусе

Пространственная идентификация автотранспортных средств

ОТВЕТ- Основной особенностью эксплуатации автотранспортных средств

(АТС) является их работа в отрыве от производственной базы – места

планирования и управления перевозочным процессом. Таким образом,

для эффективного управления перевозочным процессом необходимо

получать достоверные данные о ходе его выполнения, которые формируются вне предприятия, выполняющего данные перевозки. На автомобильном транспорте с этой целью используются специальные устройства, которые называются тахографами.

Тахограф – это контрольное устройство для непрерывной регистрации пройденного пути и скорости движения, времени работы и отдыха водителя. Тахограммы (регистрационные листки) представляют

собой картонные диски и используются для документальной регистра-

ции режимов движения АТС в тахографах.

В электронном тахографе используется специальная идентификационная пластиковая карточка водителя с его фотографией, на которую будет записываться информация о режимах движения АТС в течение длительного времени, и принтер, с помощью которого можно распечатать оперативную информацию (например, в пути следования).

Сам электронный тахограф, похожий на автомобильную магнитолу

(рис. 5.1), оснащается объемом памяти, которой хватит на хранение

информации в течение года эксплуатации. Одновременно в тахограф

могут быть установлены две карточки. Электронный тахограф можно

соединить с другими системами автомобиля и записывать дополнитель-

ную информацию, которую могут использовать работники контролиру-

ющих и технических служб.

Новый тахограф предупреждает водителя, если тот превысит допустимое время безостановочного или суточного вождения. Соответственно, предусмотрено и много дополнительных функций: например, вывод Тахографы, применяемые в Российской Федерации, должны соот-

ветствовать требованиям международного договора ЕСТР и иметь сер-

тификат об утверждении типа средств измерений, допускающий тахог-

рафы к применению в РФ, а также действующее свидетельство о прове-

дении их государственного метрологического контроля (поверки) или

поверительное клеймо. Свидетельство о поверке тахографа хранится в

течение установленного срока и предъявляется по требованию инспек-

тирующих органов. информации на принтер, подключение к спутниковой Автоматизация слежения за грузами

ОТВЕТ- Слежение за грузами в процессе транспортировки является одной

из самых сложных задач транспортной фирмы. При этом возможность

в любой момент времени точно знать местонахождение груза, скорость

его транспортировки и другие параметры, характеризующие процесс

доставки, является важнейшей составляющей качества обслуживания

заказчиков.

Благодаря развитию телематики, и особенно в области коммуникаций с подвижными объектами, условия использования средств автоматизации слежения за грузами становятся все более благоприятными

для организаторов перевозки. Развивается стандартизация как технических средств, так и обеспечивающего их функционирование программного обеспечения. Эти средства производятся серийно, и их стоимость постоянно снижается. Схема использования средств автоматизации слежения за грузами на транспорте приведена на рис. 5.4.

В современной практике слежение за грузами выполняется для

установки их точного местонахождения в любой момент времени и контроля их состояния в процессе транспортировки. Как правило, определение местонахождения груза привязано к транспортному средству, на котором перевозится груз. Как только груз сгружается с транспортного средства, его положение фиксируется в точке разгрузки (склад, терминал, порт и т. п.).

Навигационные системы на автотранспорте

ОТВЕТ- Навигационные системы предназначены для определения мес-

тонахождения ТС. Навигационные системы различаются на космичес-

кие (глобальные) и наземные.

В качестве навигационных систем на транспорте в основном ис-

пользуются GPS (Global Positioning System – глобальные системы пози-

ционирования), которые позволяют определять географические коор-

динаты и высоту расположения подвижного объекта с высокой точнос-

тью (от 5 до 100 м). GPS – основана на обработке сигналов спутниковой

системы глобального позиционирования Navstar. Система Navstar со-

стоит из 24 спутников и принадлежит Министерству обороны США,

которое предоставляет их для гражданских пользователей безвозмезд-

но. С каждого спутника непрерывно передаются радиосигналы: специ-

альным образом закодированные метки времени, позволяющие синх-

ронизировать часы в приемниках GPS, установленных на подвижных

объектах, и с очень высокой точностью вычислять время прохождения

сигнала от спутника до приемника. Применяемые для кодирования псев-

дослучайные последовательности дают возможность передавать эту

информацию без значительных затрат мощности и принимать ее с по-

мощью антенн очень малого размера. В свою очередь каждый спутник

получает информацию о своих координатах от сети наземных станций

слежения. Для определения своего местоположения оборудование GPS,

установленное на ТС, должно «увидеть» не менее четырех спутников.

Хотя положение точки в двумерной плоскости однозначно определяет-

ся из трех точек, четвертый спутник необходим для коррекции времени

в приемниках GPS, в которых, в отличие от спутников, имеющих высо-

коточные атомные часы, используются менее точные кварцевые. Боль-

Основные цели использование навигационных систем с точки зрения общегосударственных интересов

ОТВЕТ- Информационное обеспечение безопасности перевозок (в первую очередь – опасных грузов) с автоматизированным обнаружением мест ДТП и чрезвычайных ситуаций и оперативным взаимодействием с органами МВД, скорой медицинской помощи и МЧС.

2. Создание систем с автоматическим определением местонахождения АТС, способных в режиме реального времени решать задачи управления транспортными потоками, автоматически принимать сигналы

бедствия «SOS» от водителя транспортного средства, устанавливать

связь с оперативными службами МВД и МЧС.

3. Обеспечение управления и передислокации АТС на линии

при выполнении мероприятий по ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Навигационные системы водителя (НСВ)

ОТВЕТ- предназначены дляуказания, с помощью дисплея на приборной панели, текущего местонахождения ТС водителю, прокладки кратчайшей трассы маршрута, контроля установленного графика движения. Практически все современные НСВ используют для определения местонахождения АТС систему

GPS. Наибольшая точность НСВ достигается при ее сочетании с трассировщиком. В этом случае неизбежные погрешности корректируются

по условию минимума среднеквадратической ошибки. Такие системы

получили название интегрированных систем GPS – Dead Reckoning /

GPS (DRGPS). Схема такой системы приведена на рис. 5.5.

Вычислитель

Пройденное

расстояние

Гироскоп

Трассировщик

GPS-приемник

Математический

фильтр Калмана

Координаты,

линейные скорости,

углы поворота

Координаты,

линейные скорости,

азимут

Скорректированныекоординаты

Поправка

По типу исполнения НСВ могут быть:

– картографические – показывают местоположение и трассу маршрута на карте, отображаемой на относительно большом графическом

дисплее;

– маршрутные – указывают водителю направление движения

в соответствии с местонахождением ТС, выполняются в виде стандарт-

ной магнитолы с небольшим экраном.

По типу действия НСВ могут быть:

– пассивные – планируют и отслеживают маршрут движения

на основании записанной в память или на лазерный диск цифровой карты;

– управляемые – могут вносить изменения в маршрут на основании информации, получаемой от систем управления дорожным движением.

Последний тип НСВ является наиболее перспективным, так как

позволяет избежать попадания АТС в зоны заторов, но требует развитой инфраструктуры управления движением с современными средствами телематики

Дифференциальная GPS – Differential GPS (DGPS).

Ответ-

Ее принцип основан на использовании двух приемников. Один –

ведущий – расположен на опорной станции, координаты которой определены с высокой точностью. Второй приемник располагается на ТС.