Сухопутный транспорт леса представляет собой очень важную часть производственного процесса лесозаготовок. Капитальные вложения в строительство лесовозных дорог, гаражей, депо и других зданий с затратами на приобретение лесовозного подвижного состава, дорожных машин и прочего оборудования составляет 50-60 % общих затрат на постройку предприятия.

Трудоёмкость лесотранспорта в составе всего цикла производственных операций лесозаготовок составляет 25-30 %, а его доля в себестоимости лесопродукции 40% и более.

От четкости и ритмичности работы лесотранспорта зависит нормальная работа предприятия в целом. Участие автомобильного транспорта в общем объеме вывозки составляет свыше 85 %.

Лесовозные дороги имеют большое значение в развитии общей экономики того района, где они построены, обеспечивая транспортные связи и ближайших населенных пунктов. По окончании вывозки леса для проведения лесовосстановительных работ большое значение имеют лесовозные автомобильные дороги.

Сеть путей лесовозной дороги, как правило, состоит из магистрали - основного пути, действующего в течении всего срока освоения данного лесного массива; веток со сроком службы от 3 до 10 лет и более, предназначенных для освоения отдельных участков лесовозного массива и усов - путей кратковременного действия (1-2 года), служащих для вывозки леса из лесосек. Кроме древесины по лесовозным дорогам перевозят лесную технику, дорожно-строительные материалы, рабочих, хозяйственные грузы.

Многообразие объектов перевозок требует оснащение транспортных цехов лесозаготовительных предприятий различными транспортными средствами или различным подвижным составом лесовозных дорог, приспособленным для перевозки того или иного груза. Подвижной состав включает: тяговый состав к которому относятся транспортные средства, имеющие силовую установку (двигатель) для самостоятельного передвижения, прицепной состав, т.е. транспортные средства без силовых установок, способные перемещать и перевозить грузы только будучи сопряженными с тяговым транспортным составом. Среди различных типов подвижного состава имеются конструкции, приспособленные для перевозки различного вида древесины: деревьев, хлыстов, круглых лесоматериалов и щепы.

Эффективность вывозки древесины в существенной степени предопределяется наличием, качественным составом и состоянием лесовозных дорог. Поэтому наряду с созданием и совершенствованием подвижного состава большое, хотя и не вполне достаточное внимание в промышленности уделялось строительству лесовозных дорог.

Существует реальная возможность одновременного с промышленным освоением месторождений региона, ограниченного реками Ангара, Енисей, Н. Тунгуска и границей Красноярского края с Иркутской областью, сопровождающимся строительством нефтегазопроводов, осуществлять промышленную заготовку и переработку древесины в весьма значительных объемах - до 5 млн. м³\год.

Проблемы освоения природных богатств вышеназванного региона связаны с плохой транспортной инфраструктурой, представленной речным, сухопутным и воздушными путями.

Речной транспорт. По рекам Енисей, Ангара, Нижняя и Подкаменная Тунгуска и более мелкими реками с конечными пунктами в Игарке, Дудинке, Лесосибирске, Красноярске, где имеются порты, служащие местом погрузки и выгрузки природных богатств региона.

Автомобильный транспорт. Из - за сложной демографической ситуации (численность населения всего региона 21 тыс. чел.) - на рассматриваемой территории практически нет дорог с твердым покрытием.

электронная карта геодезический дорога

Плотность автомобильных дорог с твёрдым покрытием в Красноярском крае в 10 раз ниже среднероссийского показателя и более чем в 100 раз ниже европейских данных. В Создавшихся условиях развивать инфраструктуру интересующего нас региона по меньшей мере проблематично.

По нормативным данным, для вывозки 5 млн. м, необходимо ежегодной строить 50 км магистралей, 175 км веток, 800 км усов, а с учетом спелых лесных запасов и расчетной лесосеки в 100 лет, для полного освоения региона потребуется построить 5000 км магистралей, 17500 км веток, 80000 км усов. По состоянию на 2010 год средняя стоимость строительства дорог в рассматриваемом регионе надо иметь 250 млн. руб. на строительство магистралей, 350 млн. руб. на строительство веток и 800 млн. руб. на строительство усов, итого ежегодно - 1400 млн. руб. А с учётом 100 - летнего периода освоения надо затратить 140000 млн. руб., только на лесовозные дороги.

Воздушный транспорт. Альтернативой водному и сухопутному транспорту является воздушный. На рассматриваемой территории находится большое количество вертолетных площадок и аэродромов, которые способны принимать такие самолёты как ЯК - 40, Ан - 24, зимой - Ил - 76. Так как использование воздушной техники типа самолёт, вертолёт обходится дорого для предприятия интересующего нас региона, то следует продолжать поиск новых - альтернативных способов доставки грузов с рассматриваемой территории. Таковым, на наш взгляд, может быть транспорт с использованием аэростатических летательных аппаратов. И опыт их строительства и эксплуатации уже есть. На трелевке древесины экспериментально применялись аэростата ЭЛАС - 1,2. За рубежом для перевозки грузов используется многоцелевой дирижабль ДМ - 01 и грузовой дирижабль ДГ - 01 и ряд других. На вертолетных площадках можно организовать погрузочные пункты и пункты заправки подобных аппаратов гелием.

Преимущество летательных аппаратов, использующих в качестве подъемной силы природный эффект гелия, высокая скорость - до 200 км/ч, дальность полёта в любой пункт, протяженностью до 2000 км и малый расход горючего, а также экологические достоинства, делают аэростаты и дирижабли незаменимыми для территории Сибири. Себестоимость перевозки леса: автопоездами 150-500 руб/м³, при дальности вывозки до 150 км; канатно-блочными системами 70-150 руб/м³, при дальности перемещения - до 3 км; вертолетами 800-1200 руб, при дальности транспортировки - до 500 км; дирижаблями 90-150 руб/м³, при дальности транспортировки до 2000км.

Ориентировочная стоимость аэростата способного перевозить 30-ти тонный груз (37 м³ леса) составляет 10 млн. руб. Расчетная производительность 500м³/см. Для ежегодной вывозки древесины в объеме 5 млн. м^З потребуется 35 аэростатов стоимости 350 млн. руб. Если принять, что срок службы аэростата равен 10 лет, то с учётом этого, и расчетной лесосеки в 100 лет, ежегодные затраты составят 3500 млн. руб., что в 20 раз дешевле, чем осваивать указанную территорию автомобильными дорогами. Осваивать территорию железнодорожным транспортом, еще дороже. А если подсчитать экологический ущерб от водного и сухопутного транспорта, то выгоды от применения аэростатических аппаратов в Сибири станут еще более очевидными.

Наши краевые органы власти уделяют пристальное внимание развитию Ангаро-Енисейского региона.

Одним из условий развития лесопереработки в крае является обеспечение доступности лесного фонда, что в первую очередь связано с развитием лесодорожной инфраструктуры. Если в среднем по России обеспеченность дорогами на 1 тыс. га лесного фонда составляет 1,2 км, в Сибирском округе - 1,1 км, то в наиболее перспективных для освоения районах Красноярского края - районах Нижнего Приангарья - только 0,35 км. В результате, в Красноярском крае, где расчетная лесосека составляет 66,6 млн. куб. м., экономически доступная расчетная лесосека составляет только 24 млн. кбм. Плохая доступность лесного фонда сдерживает вливание инвестиций в лесную отрасль края.

Общая потребность в финансировании мероприятий по проектированию и строительству указанных дорог составляет в период 2006-2015 годы 9 804 млн. рублей. В том числе из краевого бюджета - 5 044 млн. руб., из федерального бюджета - 4 750 млн. руб.

Сегодня на территории края реализуется и планируется к реализации более 12 крупных инвестиционных проектов области лесопереработки.

Среди них такие, как:

1) Крупнейший в Сибирском федеральном округе завод в Березовском районе.

Справочно:

Производственная мощность 42 тыс. тонн в год. Объем инвестиций по проекту - 95,13 млн. руб.

Первый в Сибири завод МДФ в Лесосибирске. Производственная мощность 70 тыс. куб. м. МДФ в год. Объем инвестиции по проекту - 177 млн. руб.

Деревообрабатывающий завод в Лесосибирске. Производственная мощность - 60 тыс. куб. м. Объем инвестиций по проекту - 750 млн. руб.

В соответствии с отраслевой программой "Развитие деятельности по заготовки и переработки древесины на 2007-2017 годы" для реализации вышеуказанных производств уже в 2013 году необходимо заготовить древесины дополнительно в объеме 13,3 млн. куб. м, из которых 5,1 млн. куб. м и 4,1 млн. куб. м. соответственно необходимы для бесперебойной работы двух новых целлюлозно-бумажных производств в Богучанском и Енисейском районах.

В рамках программы предусмотрено:

Разработка проектно-сметной документации строительства лесовозных грузосборочных радиальных магистралей, одновременно выполняющих функции дорог общего пользования.

Строительство лесовозных грузосборочных радиальных магистралей, одновременно выполняющих функции дорог пользования.

Строительство лесовозных дорог (усов), попадающих в зону интересов конкретных предприятий, примыкающих к лесовозным магистралям.

Потребность в финансирования представленных лесовозных дорог составляет до 2015 года 9 804 млн. рублей, в том числе 4 760 млн. рублей за счет финансирования федерального бюджета.

В настоящее время в лесозаготовительных предприятий страны работает свыше 3000 лесовозных дорог и около 320 железных дорог колеи 750 мм общим протяжением свыше 120 тыс. км. Постоянных путей

лесовозных дорог и свыше 40 тыс. км. временных усов сроком действия до 1 года.

Автомобильные лесовозные дороги в настоящее время строятся в самых разнообразных условиях рельефа местности с объемом вывозки от 100 до 700 тыс. м³ в год и более как в леспромхозах с ограниченным сроком действия, так и в постоянно действующих предприятиях.

Железные дороги нормальной колеи строят для освоения очень крупных сырьевых баз с годовым объемом вывозки более 800 тыс. м и примыканием к железной дороги МПС.

Воздушно-канатные дороги являются специфическим видом горного лесотранспорта и в основном используется для доставки леса с лесосек к лесовозной дороге, при крутизне склонов гор более 20-25° когда применение трелевочных тракторов становится невозможным.

Лесоспуски менее эффективны в работе по сравнению с канатными установками и в настоящее время используется весьма редко.

1 Исторические сведения

Развитее отечественной спутниковой радионавигационной системы (СРНС) ГЛОНАСС имеет уже практически сорокалетнюю историю, начало которой положено, как чаще всего считают, запуском 4 октября 1957 г. в Советском Союзе первого в истории человечества искусственного спутника Земли (ИСЗ). Измерения доплеровского сдвига частоты передатчика этого ИСЗ на пункте наблюдения с известными координатами позволили определить параметры движения этого спутника.

Обратная задача была очевидной: по измерениям того же доплеровского сдвига при известных координатах ИСЗ найти координаты пункта наблюдения.

Научные основы низкоорбитальных СРНС были существенно развиты в процессе выполнения исследований по теме "Спутник" (1958-1959 гг.). Основное внимание при этом уделялось вопросам повышения точности навигационных определений, обеспечения глобальности, круглосуточности применения и независимости от погодных условий.

Проведенные работы позволили перейти в 1963 г. к опытно-конструкторским работам над первой отечественной низкоорбитальной системой, получившей в дальнейшем название "Цикада".

В 1979 г. была сдана в эксплуатацию навигационная система 1-го поколения "Цикада" в составе 4-х навигационных спутников (НС), выведенных на круговые орбиты высотой 1000км, наклонением 83° и равномерным распределением плоскостей орбит вдоль экватора. Она позволяет потребителю в среднем через каждые полтора-два часа входить в радиоконтакт с одним из НС и определять плановые координаты своего места при продолжительности навигационного сеанса до 5.6 мин.

В ходе испытаний было установлено, что основной вклад в погрешность навигационных определений вносят погрешности передаваемых спутниками собственных эфемерид, которые определяются и закладываются на спутники средствами наземного комплекса управления. Поэтому наряду с совершенствованием бортовых систем спутника и корабельной приемоиндикаторной аппаратуры, разработчиками системы серьезное внимание было уделено вопросам повышения точности определения и прогнозирования параметров орбит навигационных спутников.

Была отработана специальная схема проведения измерений параметров орбит средствами наземно-комплексного управления, разработаны методики прогнозирования, учитывающие все гармоники в разложении геопотенциала.

Проведены работы по уточнению координат измерительных средств и вычислению коэффициентов согласующей модели геопотенциала, предназначенной специально для определения и прогнозирования параметров навигационных орбит. В результате точность передаваемых в составе навигационного сигнала собственных эфемерид была повышена практически на порядок и составляет в настоящее время на интервале суточного прогноза величину" 70.80 м, а среднеквадратическая погрешность определения.

Для оснащения широкого класса морских потребителей разработаны и серийно изготавливаются комплектации приемоиндикаторной аппаратуры "Шхуна" и "Челн". В дальнейшем спутники системы "Цикада" были дооборудованы приемной измерительной аппаратурой обнаружения терпящих бедствие объектов, которые оснащаются специальными радиобуями, излучающими сигналы бедствия на частотах 121 и 406 Мгц. Эти сигналы принимаются спутниками системы "Цикада" и ретранслируются на специальные наземные станции, где производится вычисление точных координат аварийных объектов (судов, самолетов и др.).

Дооснащенные аппаратурой обнаружения терпящих бедствие спутники "Цикада" образуют системы "Коспас". Совместно с американо-франко-канадской системой "Сарсат" они образуют единую службу поиска и спасения, на счету которой уже несколько тысяч спасенных жизней.

Успешная эксплуатация низкоорбитальных спутниковых навигационных систем морскими потребителями привлекла широкое внимание к спутниковой навигации. Возникла необходимость создания универсальной навигационной системы, удовлетворяющей требованиям всех потенциальных потребителей: авиации, морского флота, наземных транспортных средств и космических кораблей.

Выполнить требования всех указанных классов потребителей низкоорбитальные системы в силу принципов, заложенных в основу их построения, не могли. Перспективная спутниковая навигационная система должна обеспечивать потребителю в любой момент времени возможность определять три пространственные координаты, вектор скорости и точное время. Для получения потребителей трех пространственных координат беззапросным методом требуется проведение измерений навигационного параметра не менее чем до четырех спутников, при этом одновременно с тремя координатами местоположения потребитель определяет и расхождение собственных часов относительно шкалы времени спутниковой системы.

Исходя из принципа навигационных определений, выбрана структура спутниковой системы, которая обеспечивает одновременную в любой момент времени радиовидимость потребителей, находящимся в любой точке Земли, не менее четырех спутников, при минимальной общем их количестве в системе. Это обстоятельство ограничило высоту орбиты навигационных спутников 20 тыс. км, (дальнейшее увеличение высоты не ведет к расширению зоны радиообзора, а, следовательно, и к уменьшению необходимого количества спутников в системе). Для гарантированной видимости потребителем не менее четырех спутников, их количество в системе должно составлять 18, однако оно было увеличено до 24-х с целью повышения точности определения собственных координат и скорости потребителя путем предоставления ему возможности выбора из числа видимых спутников четверки, обеспечивающей наивысшую точность.

Одной из центральных проблем создания спутниковой системы, обеспечивающей беззапросные навигационные определения одновременно по нескольким спутникам, является проблема взаимной синхронизации спутниковых шкал времени с точностью до миллиардных долей секунды (наносекуд), поскольку рассинхронизация излучаемых спутниками навигационных сигналов в 10 не вызывает дополнительную погрешность в определении местоположения потребителя до 10.15 м.

Решение задачи высокоточной синхронизации бортовых шкал времен потребовало установки на спутниках высокостабильных бортовых цезиевых стандартов частоты с относительной нестабильностью 1*10¹³ и наземного водородного стандарта с относительной нестабильностью 1 х 10¹⁴, а также создания наземных средств сличения шкал с погрешностью 3.5 не.

С помощью этих средств и специального математического обеспечения производится определение расхождений бортовых шкал времени с наземной шкалой и их прогнозирование для каждого спутника системы. Результат прогноза в виде поправок к спутниковым часам относительно наземных закладываются на соответствующие спутники и передаются ими в составе цифровой информации навигационного сигнала. Потребителями таким образом устанавливается единая шкала времени. Расхождение этой шкалы с наземной шкалой времени системы не превышает 15.20 не.

Второй проблемой создания высокоорбитальной навигационной систем является высокоточное определение и прогнозирование параметров орбит навигационных спутников.

Достижение необходимой точности эфемерид навигационных спутнике потребовало проведения большого объема работ по учету факторов второго порядка малости, таких как световое давление, неравномерность вращения Земли и движение ее полюсов, а также исключение действия на спутник в полете реактивных сил, вызванных негерметичностью двигательных установок газоотделением материалов покрытий.

Для экспериментального определения параметров геопотенциала на орбиты навигационных спутников были запущены два пассивных ИЗС "Эталон ("Космос-1989" и "Космос-2024"), предназначенных для измерения параметров их движения высокоточными квантово-оптическими измерительным средствами. Благодаря этим работам достигнутая в настоящее время точность эфемерид навигационных спутников при прогнозе на 30 ч составляет: вдоль орбиты - 20 м; по бинормали к орбите - 10 м; по высоте 5 м (СКО).

Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты в октябре 1982 г. запуском спутника "Космос-1413". "

В 1995 г. было завершено развертывание СРНС ГЛОНАСС до ее штатного состава (24 НС). В настоящее время предпринимаются большие усилия по поддержанию группировки.

Разработаны самолетная аппаратура АСН-16, СНС-85, АСН-21, наземная аппаратура АСН-15 (РИРВ), морская аппаратура "Шкипер" и "Репер" (РНИИ КП) и др.

Основным заказчиком и ответственным за испытания и управление системами являются Военно-космические силы РФ.

В рассматриваемый период времени в США также проведены интенсивные разработки СРНС. В 1958 г. в рамках создания первого поколения атомных ракетных подводных лодок "Полярис" была создана система "Транзит" (аналог СРНС "Цикада"), введенная в строй в 1964 г.

В начале 70-х годов начаты работы по созданию СРНС второго поколения - ОР5 "Навстар" (аналога отечественной системы ГЛОНАСС). Спутниковая радионавигационная система GPS полностью развернута в 1993 г.

В соответствии с Постановлением Правительства РФ № 237 от 7 марта 1995 г. основными направлениями дальнейших работ являются:

модернизация СРНС ГЛОНАСС на основе модернизированного спутника ГЛОНАСС-М с повышенным гарантийным сроком службы (пять лет"и более вместо трех в настоящее время) и более высокими техническими характеристиками, что позволит повысить надежность и точность системы в целом;

внедрение технологии спутниковой навигации в отечественную экономику, науку и технику, а также создание нового поколения навигационной аппаратуры потребителей, станций дифференциальных поправок и контроля целостности;

разработка и реализация концепции российской широкозонной дифференциальной подсистемы на базе инфраструктуры Военно-космических сил ее взаимодействия с ведомственными региональными и локальными дифференциальными подсистемами, находящимися как на территории России, так и за рубежом;

развитие сотрудничества с различными международными и зарубежными организациями и фирмами в области расширения использования возможностей навигационной системы ГЛОНАСС для широкого круга потребителей;

решение вопросов, связанных с использованием совместных навигационных полей систем ГЛОНАСС и GPS в интересах широкого круга потребителей мирового сообщества: поиск единых подходов к предоставлен услуг мировому сообществу со стороны космических навигационных систем, согласование опорных систем координат и системных шкал времени; выработка мер по недопущению использования возможностей космических навигационных систем в интересах террористических режимов и группировок.

Работы в указанных направлениях ведутся в соответствии с требованиями, выдвигаемыми различными потребителями (воздушными, морскими речными судами, наземными и космическими средствами, топогеодезическими, землеустроительными и другими службами).

1.1 Структура спутниковых радионавигационных систем