Курсовая работа по спутниковым телекоммуникациям на тему Использование глобальных навигационных спутниковых систем в ГИС

мониторинга подвижных объектов. Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС). Системы GPS-мониторинга.
С развитием современных технологий компании получают все больше технических возможностей для совершенствования своих услуг и увеличения гарантий качества их предоставления. Все большую популярность и доступность на рынке технических решений получают системы мониторинга подвижных объектов. С их помощью любая транспортная компания может гарантировать безопасность доставки грузов своих клиентов. Они показывают местонахождение транспортного средства, какие оно совершало остановки, с какой скоростью везло груз и меняло ли маршрут. Для больших городов возможность мониторинга передвижения транспорта актуальна не только в корпоративных целях, но и в бытовых. С его помощью можно определять, в каком районе пробки.
На транспортное средство устанавливается трекер, способный получать сигналы от навигационной системы. Причем могут быть использованы и спутниковые сигналы, и глобальная беспроводная сеть. Для этого должна быть установлена система ГЛОНАСС, GPS или LBS модуль. Этот трекер сохраняет в своей памяти все события, происходящие с автомобилем. В определенные промежутки времени эта информация отправляется на главный сервер или на телефон владельца в виде СМС-сообщения.
Главной функцией системы является определение точного местоположение автомобиля с точностью до 2,5 метра. Кроме того, она позволяет просмотреть историю передвижения транспортных средств. Более современные системы также обеспечивают голосовую связь с водителем, позволяют записывать аудио окружающей обстановки возле машины, а также сообщают количество расхода бензина и о любых отклонениях машины от заданного маршрута.
В спектр задач глобальных систем спутниковой навигации входит определение точного местоположения наземных объектов. Помимо географического положения, глобальные навигационные спутниковые системы позволяют учитывать время, путь следования, скорость и другие параметры. Реализуются эти задачи посредством спутников, находящихся в разных точках над земной поверхностью.
Самым оптимальным вариантом для транспортных компаний является использование систем, поддерживающих оба навигационных метода. Они позволяют сделать процент точности обнаружения транспорта лучше и работают даже в сложных условиях больших городов с большой плотностью застроек, влияющих на сигналы со спутников.
Сфера применения
Спутниковый мониторинг транспорта актуален для курьерских и сервисных служб, нуждающихся в получении оперативных данных относительно месторасположения курьеров и груза. Таким образом, можно оперативно отследить, кто из сотрудников ближе всего находится к офису клиента компании. Также они нужны компаниям, у которых есть собственный автопарк, в том числе службам такси, логистическим компаниям, регулировщикам передвижения общественного транспорта.
С помощью систем мониторинга подвижных объектов реально отследить путь, рассчитать самые удобные и незатратные маршруты и снизить расходы на доставку грузов. Кроме того, это обезопасит компанию от недобросовестных сотрудников, которые специально накручивают лишние километры или сливают бензин для своих нужд.
Стоит учесть, что современные системы позволяют также контролировать водителя. Например, если машина выехала за пределы ранее определенного маршрута, можно удаленно заглушить двигатель. Также есть вариант контролировать зажигание, настроив автомобиль так, что оно сработает только после отправки СМС-сообщения.
Системы GPS-мониторинга позволяют ограничить скорость машины, тем самым повлияв на уменьшение расхода топлива. Многие трекеры оснащены тревожной кнопкой, позволяющей водителю своевременно вызвать помощь, защищая свою жизнь и сохранность груза. А наличие голосовой связи значительно сокращает расход мобильных средств.
Применение глобальной навигации используется не только в транспортной отрасли. Спутники помогают в поисково-спасательных операциях, выполнении геодезических и строительных работ, а также без них не обходится координация и обслуживание других космических станций и аппаратов. Военная отрасль также не остается без поддержки системы GPS. ГЛОНАСС-навигатор для подобных целей обеспечивает защищенный сигнал, предназначенный специально для авторизованной аппаратуры Министерства обороны.
Система Wialon
Система "Виалон" является одной из распространенных на отечественном рынке программных платформ для спутникового мониторинга с веб-интерфейсом. С ее помощью производится контроль транспортных средств посредством использования современных облачных технологий.
Система мониторинга подвижных объектов "Виалон" отличается от своих конкурентов в первую очередь простотой эксплуатации и комфортным интерфейсом. С ней не нужно устанавливать дополнительное ПО, получить данные можно, используя любой браузер. Главное - это подключение к интернету, а для слежения за своим транспортом можно использовать любой современный гаджет.
Работает система одновременно с ГЛОНАСС и GPS, что значительно повышает эффективность отображения данных. Она воспринимает самые распространенные типы карт, что позволяет быстро и эффективно создать маршрут и отслеживать транспорт без задержек. Она использует особую систему хранения данных, которая надежно защищает информацию и работает в быстром режиме. С ее помощью создание отчета занимает всего несколько секунд.
Система "Алмаз"
Система мониторинга подвижных объектов "Алмаз" предназначена для автоматизированного контроля над транспортом компании. Ее можно использовать в самых различных сферах. На отечественном рынке она популярна у логистических компаний, службы инкассации и у силовых структур. Она состоит из оборудования, диспетчерского ПО и терминалов.
Для определения местонахождения используются ГЛОНАСС и GPS в режиме реального времени. С помощью системы можно дистанционно управлять автомобилем, контролировать сигнализацию и другие средства извещения, она принимает и сохраняет данные о состоянии транспорта, комплексно обрабатывая и визуализируя полученные данные.
Кроме того, с ее помощью осуществляется связь между водителем и диспетчером, а также видеосвязь с транспортом. Есть тревожная кнопка и другие важные функции. Система мониторинга подвижных объектов отличается от своих конкурентов возможностью поддерживать связь с водителем через каналы УКВ-связи.
Терминал независим от подключения к энергосети. Данная система работает не только с подвижными, но и со стационарными объектами. Диспетчер скрыто может прослушивать объект. Терминал способен работать несколько часов на автономном аккумуляторе при низких температурах. Если связь с объектом прервалась, диспетчер будет автоматически оповещен об этом.
 
Глава II. Отличия в работе ГНСС разных стран
Отличия Системы мониторинга подвижных объектов очень схожи между собой, в основном их трекеры идентичны, но все же есть важные отличия, выделяющие разные объекты на рынке. Естественно, основное отличие – это государственная принадлежность.
Также различны методы эксплуатации радиочастот. Так, например, в системах GPS-контроля слабая защита и устойчивый кодированный доступ CDMA, при этом они более экономичные и незатратные. А вот система ГЛОНАСС имеет защищенную, надежную выделенную линию FDMA, но при этом она требует большей затраты ресурсов.
Кроме того, есть различия в расположении спутников, принимающих сигнал. Так, российские спутники неизменны при вращении Земли. Здесь используются восемь спутников и три плоскости. А вот в случае с американскими спутниками нужна постоянная синхронизация и корректировка данных. Тут происходит эксплуатация четырех спутников и шести плоскостей. Также отличия есть в разных широтах и в погрешности сигнала. Например, системы GPS-мониторинга могут искажать данные в пределах от двух до четырех метров, а система ГЛОНАСС - от трех до шести. По прогнозам, такой разрыв сократится до десяти сантиметров уже к 2020 году.
Система ГЛОНАСС
Полноценную работу система начала лишь в 2010 г., хотя попытки ввести комплекс в активную работу предпринимались с 1995 г. Во многом проблемы были связаны с низкой долговечностью используемых спутников. На данный момент ГЛОНАСС - это 24 спутника, которые работают в разных точках орбиты.
В целом навигационную инфраструктуру можно представить тремя компонентами: космические аппараты, управляющий комплекс (обеспечивает контроль группировки на орбите), а также навигационные технические средства пользователей. 24 спутника, каждый из которых имеет свою постоянную высоту, распределены на несколько категорий. На каждое полушарие приходится по 12 спутников.
Посредством спутниковых орбит над поверхностью земли формируется сетка, за счет сигналов которой определяются точные координаты. Помимо этого, спутниковый ГЛОНАСС имеет и несколько резервных объектов. Они также находятся каждый на своей орбите и не бездействуют. В круг их задач входит расширение покрытия над конкретным регионом и замена выходящих из строя спутников.
Система GPS
Американский аналог ГЛОНАСС – это система GPS, которая начинала свою работу также в 1980-е, но только с 2000 года точность определения координат сделал возможным ее широкое распространение среди потребителей.
На сегодняшний день спутники gps гарантируют точность до 2-3 м. Задержка в развитии возможностей навигации долгое время была обусловлена ограничениями позиционирования искусственного характера. Тем не менее их снятие позволило с максимальной точностью определять координаты. Даже при условии синхронизации с миниатюрными приемниками достигается результат, соответствующий ГЛОНАСС.
 
Глава III. Методы измерения при помощи ГНСС