Мне сверху видно все...


ВВЕДЕНИЕ


В последнее время в России наблюдается рост спроса на автоматизированные системы, объединяющие современные навигационные системы с системами мобильной связи для решения различных прикладных задач. Ярким примером такой интеграции являются системы управления транспортным парком предприятия с возможностью организации связи с движущимися объектами (автомобилями) и автоматическим отслеживанием и отображением их текущих координат в пространстве. На Западе подобные системы активно используются для контроля за местоположением и состоянием автотранспорта специального назначения: патрульные автомобили полиции, кареты скорой помощи, автомобили служб инкассации и т.д. В России также есть небольшой опыт эксплуатации комплексов автоматизированного слежения у некоторых банков (Инкомбанк, Москва) и служб МЧС.


ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРДИНАТ
Значительная часть применяемых в мире систем слежения для определения местоположения перемещающихся объектов (автомашин) использует датчики спутниковой навигационной системы GPS NAVSTAR. Система GPS NAVSTAR является на сегодняшний день самой современной радионавигационной системой, обеспечивающей высокоточное определение координат, скорости и времени в любом месте земли 24 часа в сутки. Система GPS NAVSTAR состоит из 24 спутников, движущихся по определенным орбитам и посылающим на землю специализированные радиосигналы. Изначально эта навигационная система проектировалась исключительно для использования военным ведомством США и их союзников. После известного инцидента с корейским авиалайнером над территорией Советского Союза система была открыта для массового использования, и в настоящее время возможности, предоставленные правительством США для широкого бесплатного применения, позволяют проводить местоопределение с точностью от 30 до 100 м, а при так называемом методе дифференциальной коррекции погрешности (измерение координат относительно заведомо известной точки) - от 2 до 5 м.

Определение местоположения производится специализированными наземными навигационными приемниками. Для вычисления собственных координат в пространстве GPS-приемнику требуется получить сигналы, как минимум, от трех спутников. Орбиты спутников подобраны таким образом, что в любой момент времени, в любой точке земли одновременно видны от 5 до 8 навигационных спутников. При приеме сигналов GPS-приемник выбирает 3 спутника с наивысшим уровнем радиосигнала.

В качестве альтернативного варианта системы спутниковой навигации можно привести Российскую систему спутников ГЛОНАСС, имеющую сопоставимые или даже лучшие характеристики по сравнению с NAVSTAR. К недостатком системы ГЛОНАСС следует отнести отсутствие предложения наземных приемников массового использования, в то время как аналогичные GPS - приемники предлагаются в номенклатуре, состоящей из более сотни наименований.


НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМ СЛЕЖЕНИЯ
Создание собственного автоматизированного диспетчерского поста предприятия для оперативного контроля и управления транспортным парком. Обеспечение голосовой связи водитель - диспетчер. Обмен текстовыми сообщениями (аналог телекса) с отображением полученной информации на дисплее бортового терминала или вывод принятых документов на бортовой принтер. Позиционирование объектов с точностью 20-70 м с отображением в виде условного значка на экране компьютера диспетчерского пульта. Режим опроса координат (интервал опроса) может быть задан индивидуально для каждого из отслеживаемых автомобилей. Повышение безопасности перевозок за счет возможности подачи сигнала тревоги (вручную или от автомобильной сигнализации) с отслеживаемого объекта на диспетчерский пульт. Возможность подключения и использования портативного компьютера на борту автомобиля для приема-передачи электронной почты, доступа к удаленным информационным системам. Все перечисленные функции в конечном счете направлены на повышение безопасности перевозок и оперативности реагирования на экстремальные ситуации.


ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
СЛЕЖЕНИЯ ЗА ОБЪЕКТАМИ
Основным элементом системы автоматического позиционирования является бортовой навигационный приемник, расположенный на подвижном объекте и определяющий его собственные координаты, которые посредством радиосвязи передаются на центральный диспетчерский пункт.

Высокоточная информация о местоположении транспортного средства, полученная компьютером диспетчерского пульта от подвижного объекта по радиоканалу, накладывается в виде условного значка на электронные карты дорог на экране монитора диспетчера.

Из вышесказанного следует, что неотъемлемой частью комплекса слежения является канал связи передвигающегося объекта и диспетчерского пульта. В настоящее время используются три основных вида организации мобильной связи объект-диспетчер: глобальная система спутниковой связи Inmarsat, коротковолновая радиосвязь, сотовая радиотелефонная связь. Каждый из этих каналов связи наряду с несомненными преимуществами обладает рядом недостатков при использовании его в конкретной системе слежения.

Неоспоримым достоинством системы Inmarsat является обеспечение спутниковой связи в глобальном масштабе, т.е., используя ее, можно обеспечить слежение за автомобилем, осуществляющим перевозки на сверхдальние расстояния (международные перевозки). Однако за универсальность связи приходится платить достаточно высокой стоимостью бортового оборудования (более $4000 за комплект) и относительно высокой стоимостью услуг связи.

Основным преимуществом коротковолновой радиосвязи является дешевизна использования канала связи и возможность опроса координат очень большого количества объектов за единицу времени (3-5 объектов в секунду). Следует отметить, что дешевизна непосредственно канала связи сопряжена с дополнительными затратами (порой, довольно значительными) на организацию (включая разрешения и лицензии) ведомственной сети радиосвязи предприятия на той территории, где планируется организовать систему отслеживания перемещений объектов. Этот недостаток, порой, делает невозможным построение системы сопровождения грузоперевозок для небольших транспортных кампаний с небольшим парком собственных автомобилей и удобен лишь при слежении за большим количеством объектов (от нескольких десятков до сотен) на относительно небольшой территории (например, в черте города). Стоимость бортового комплекта на базе коротковолновой радиосвязи составляет от $1400 до $1800.

Крайне интересным является построение систем слежения и аварийной сигнализации на базе сотовой радиотелефонной связи. Во-первых, этот вариант снимает проблему ограниченности территории сопровождения объектов, т.к. позволяет осуществлять связь не только в области покрытия сотовой сети местного оператора, но и добавляет значительные территории при использовании режима роуминга (в том числе и международного). Во-вторых, при существенном расширении территории охвата стоимость бортового комплекта остается практически сопоставимой с вариантом на базе радиосвязи. К недостаткам данного решения следует отнести относительно высокую стоимость услуг связи. В настоящее время в мире активно используется интеграция услуг сотовой связи с системами слежения и автомобильной сигнализацией. Примером тому могут служить некоторые модификации BMW и Mersedes, которые стандартно комплектуются системой сигнализации и слежения, состыкованных с бортовым сотовым телефоном. Система слежения на базе сотовой телефонной сети не лишает абонента возможностей голосовой связи.


ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
В Санкт-Петербурге с комплексом диспетчеризации и слежения за передвижными объектами на базе сотовой телефонной сети можно познакомиться в фирме Ramax International. Совершенно не случайно в данном обзоре мы чаще употребляем термин объект, а не автомобиль, так как вариант предлагаемой системы отличается невероятной компактностью, что позволяет организовать слежение даже за отдельно взятым гражданином для обеспечения его дополнительной безопасности. С

истема сопровождения перемещающихся объектов строится на базе специализированного сотового телефона TS-400 стандарта NMT-450i (в Санкт-Петербурге обеспечивает Дельта Телеком) с подключенным к нему портативным навигационным приемником. Существуют две модификации мобильных комплектов: автомобильный и переносной. Оба варианта обеспечивают голосовую связь, определение собственных координат и передачу их на диспетчерский пульт и подачу сигнала тревоги в экстренных ситуациях. Автомобильный набор позволяет сопрягать систему с бортовой тревожной сигнализацией и посылать сигнал тревоги диспетчеру при срабатывании последней, а также подключать бортовой компьютер или печатающее устройство для приема сообщений.

Диспетчерский пульт строится на базе персонального компьютера с установленным на нем специализированным программным обеспечением фирмы Ramax International и электронной картой местности. Связь с мобильными объектами осуществляется через специализированный модем. Программа устанавливает интенсивность опроса местоположения объектов, режимы отображения их на карте, ведет учет маршрутов в базах данных. Любое транспортное средство может быть точно и однозначно определено, независимо от того, находится ли оно на на или вне маршрута. Информация о местоположении, скорости и состоянии транспортного средства сохраняется в базе данных и может быть использована для дальнейшего анализа. Скорость поступления информации от каждого транспортного средства такова, что диспетчер контролирует обстановку в реальном времени. Связь подвижного объекта с компьютером диспетчера осуществляется по служебному каналу стандарта NMT-450i, который используется при обмене мобильного телефона и базовой станции информацией идентификации абонента и прав доступа к сети. Этот канал более надежен, что обеспечивает устойчивую работу системы слежения даже в условиях, когда привычная телефонная голосовая связь невозможна из-за высокого уровня помех.

На сегодняшний день описанный выше комплекс слежения является единственной в России подобной системой, которую можно принести к потенциальному заказчику в портфеле (в качестве рабочего места диспетчера будет использован портативный компьютер блокнотного типа), полностью развернуть за 5 минут и продемонстрировать работу, поручив представителю заказчика выполнить роль объекта, выдав ему специализированный мобильный телефон с навигационным приемником.

Так как система слежения легко разворачивается практически в любых условиях, и центральный пульт слежения может размещаться даже в салоне автомобиля, то может созреть предположение, что одна фирма для обеспечения безопасности перевозок устанавливает систему слежения за своими объектами, а конкурирующая организация или злоумышленники установят свой параллельный компьютер слежения за теми же объектами. Для исключения подобных подсадок протокол обмена информацией, используемый фирмой Ramax International при разработке программного обеспечения, предусматривает несколько степеней защиты, по аналогии парольной защиты в локальных сетях, когда координаты объекта передаются на диспетчерский пульт только при проверке прав доступа диспетчера на данный запрос.

Практически, потенциальными клиентами описанной системы могут выступать организации, имеющие парк собственного транспорта и не имеющие возможности или желания разворачивать собственную сеть радиосвязи, либо существует потребность постоянной смены объектов слежения, и бортовой комплект нежелательно жестко монтировать в автомобиле. Последнее замечание важно для охранных организаций, которые сегодня отслеживают одну группу объектов, а завтра то же оборудование может быть легко передано другой группе.

РИСУНОК

Более подробно с системой можно ознакомиться в фирме Ramax International и в салоне Noteboutique на Невском, 184.

Владимир Лапшин


КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ