Питання та завдання для самоконтролю.

1. Що являє собою поняття моніторинг?

3. Яка специфіка роботи системи моніторингу транспортних одиниць?

3. Які основні задачі моніторингу транспортних одиниць?

4. Що являє собою система супутникового моніторингу?

5. Які переваги та недоліки має система супутникового моніторингу транспортних одиниць?

3.6.6. Загальні відомості про gps (Global Positioning System)

Хоча технологія GPS не нова і її історія налічує вже два десятки років, але тільки останнім часом вона перестала бути темою для вузького кола осіб, і тепер таким продуктам може користуватися буквально кожен.

GPS (Global Positioning System) – це супутникова система для високоточного визначення координат статичних і рухомих об'єктів. Розроблена вона і обслуговується Міністерством оборони США, також відома у військових під кодовою назвою NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging).

Проект запущений в 1978 р. і вийшов на заплановану потужність в 1994 році, одержавши високі оцінки військових під час війни в Затоці (особливо ним були задоволені групи спеціального призначення, що йшли з-під вогняних нальотів власної артилерії і авіації).

Система GPS в цілому складається з трьох сегментів - космічного, управляючого і призначеного для користувача.

До першого відносяться 24 супутники, запущені по шести різних орбітах так, щоб з будь-якої точки земної поверхні були видні від чотирьох до дванадцяти таких супутників. Термін служби кожного з них складає 10 років, їх замінюють по мірі виходу з ладу. До управляючого (супутниками) сегменту GPS входять 5 контрольних центрів (включаючи майстер-центр), дислокованих на американських військових базах. І неважко здогадатися, що до призначеного для користувача сегменту відносяться десятки і сотні тисяч персональних GPS-приймачів, які продаються у вигляді автономних пристроїв, модулів розширення до портативних комп'ютерів або ж вбудовуються в певні види устаткування.

Приймач системи GPS є крихітним вузькоспеціалізованим комп'ютером, здатним обчислювати своє місцеположення по радіосигналах, що приймаються з супутника. І чим більше супутників може відстежувати такий приймач одночасно і чим більше рознесуть ці супутники на небесній півсфері, тим швидше піде процес обчислення координат і тим більш точними можуть бути його свідчення. Здатність приймача обробляти сигнали від декількох супутників визначається числом його каналів, в сучасних пристроях їх майже завжди 12. А для відстежування супутників потрібно бути просто неба – у приміщенні під дахом або в тісному оточенні висотних будинків антена приймача фактично безпорадна. До речі, саме тому комплект для використання в транспортних засобах найчастіше забезпечується зовнішньою антеною, яка кріпиться зовні, а багато моделей GPS оснащене MMCX-штекером для їх підключення. Вбудована антена приймача звичайно працює по вузькій діаграмі спрямованості (patch-антени), але ряд виробників освоїв випуск приймачів з антенами, які мають широку діаграму (multi-directional).

Процес визначення координат GPS-приймачем виглядає приблизно так. При включенні пристрою після достатньо тривалої перерви приймач починає приймати сигнали з супутників і тим самим визначати, які з них зараз доступні з цієї локації. Такий стан приймача називається «холодним стартом», а групу запеленгованих супутників часто іменують «альманахом». Після виключення приймач якийсь час тримає в пам’яті останній альманах і у разі повторного включення після короткочасної перерви час пеленга зменшиться (має місце «теплий старт»), а якщо перерва була зовсім короткою, то це «гарячий старт». Термін TTFF (Time To First Fix), яким часто користуються при описі цього етапу роботи, якраз і означає час, необхідний для захоплення того мінімального числа супутників, якого достатньо для подальших обчислень, і воно указується роздільно для холодного (звично 1-2 хвилини), теплого (до хвилини) і гарячого (до десяти секунд) старту. Але це можливо у відповідних умовах.

Самі сигнали з супутників бувають двох видів (L1 і L2), всі GPS цивільного призначення використовують частоту L1=1575,42 MHz. Містить такий сигнал, згідно поточної версії 2,2 стандарти NMEA 0183, три складові: псевдовипадковий код (ідентифікатор супутника), власне дані у форматі GGA (статус готовності супутника, дата і час) і позиції всіх супутників протягом дня у форматах GSA (Global Satellites Active -- активні супутники), GSV (Global Satellites in View -- супутники в зоні видимості) і RMC (Recommended Minimum speCific data -- службові дані про них). В рамках стандарту NMEA обумовлені також додаткові формати - GLL і VTG, що мають обмежене застосування, наприклад, VTG використовується тільки при роботі з устаткуванням фірми Garmin - лідера на ринку класичних (не комп'ютерних) GPS-приймачів. Крім того, способами обміну можуть бути двійковий SiRF-код, управляючі коди формату Trimble Standard Interface Protocol (TSIP) і деякі інші - вони вказуються в описах після NMEA.

Впровадження такої системи допомагає автотранспортному підприємству вирішувати такі завдання:

- відстеження відхилень від маршруту транспортними засобами;

- одержання практично будь-яких даних про транспортний засіб у будь-якій точці Європи, не виходячи зі свого офісу;

- розрахунок оптимального маршруту за допомогою визначення кілометражу по карті, часу проходження, необхідних витрат палива і іншої необхідної інформації;

- визначення маршруту руху в текстовому вигляді із зазначенням контрольних пунктів руху, відстані, географічних координат, а також напрямку руху (зручно для водіїв).