Навігатори. Системи трекингові. Системи моніторингу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Навігатори

Навігатори або приймачі - це прилади, які отримують сигнали від глобальної системи позиціонування і самі визначають своє поточне місцеположення на Землі. Всі навігатори діляться на два основні типи -- кодові (побутові) і фазові (професійні).

Навігатори побутові отримали широке розповсюдження після 1.05.2000р., коли в США були скасовані правила про обов'язкове внесення перешкод для пониження точності даних, що передаються супутниками в цивільних цілях. Сьогодні це виключно кодові приймачі, які отримали найменування GPS- навігатори.

Побутові GPS-навігатори по "виконанню" підрозділяються на три основні групи:

1 - портативні пристрої (туристичні, транспортні, спортивні);

2 - вбудовані як функціональний елемент в інші прилади (у мобільні телефони, комунікатори, КПК і тому подібне);

3 - GW-трекери і GW-логери (пристрої, здійснюючі запис і передачу координат на серверний центр і використовувані для супутникового моніторингу автомобілів, людей, інших об'єктів).

Пристрої 1-ої групи містять свій власний процесор для виконання навігаційних функцій. Пристрої 2-ої групи, хоча і оснащені власними GW-чипсетами, але для виконання своїх завдань користуються навігаційними програмами, призначеними для тієї операційної системи, яка встановлена на основному пристрої. Пристрої 3-ої групи, на відміну від перших двох, не мають, як правило, власних дисплеїв для відображення інформації, і служать виключно для збору, передачі і зберігання даних, які потім можуть бути оброблені і використані в самих різних цілях, наприклад, для супутникового моніторингу PС.

Побутові GW-навігатори по "приналежності" діляться на три основні типи:

- автомобільні;

- пішохідні;

- морські.

Найпоширенішими, на сьогоднішній день, є навігатори автомобільні. Їх важлива особливість - висока чутливість до сильно ослаблених і відбитих супутникових сигналів. Основне призначення -- точне визначення власних прос торових координат в складних електромагнітних умовах, обумовлених екрануючою поверхнею автомобіля і міськими забудовами. Автомобільні навігатори забезпечені докладною картою, за допомогою якої можна прокласти маршрут, який враховує всі правила руху. Багато моделей дозволяють завантажувати інформацію про пробки і дорожні роботи. Навігатори володіють великим і нерідко сенсорним кольоровим дисплеєм і оптимізовані під використання в автомобілі. В цілому, сучасні GPS/ГЛОНАСС - навігатори є КПК з сенсорним екраном і обов'язковим GPS/ГЛОНАСС-модулем. Ці пристрої можуть бути вбудовані в автомобіль як стаціонарне обладнання (рис. 4.20), так і встановлені додатково після його покупки (рис. 4.21).

Рис. 4.20. Вид вбудованого автомобільного навігатора

Проте окрім автомобільних (відповідно, транспортних) навігаторів водії РС широко використовують навігатори, вбудовані в телефон, планшет, смартфон і т.п. Існують спеціалізовані типи, тобто "авто-варіанти" цих пристроїв. їх відрізняє лише наявність: спеціального автомобільного кріплення, автомобільного зарядного пристрою і акумулятору меншого об'єму, із-за малого часу використання цього обладнання поза автомобілем, що слід визнати перспективним напрямом в інтеграції інформаційних технологій на АТЗК.

Наприклад, в смартфонах вже використовується додаткова функція позиціонування по вежах стільникового зв'язку locata, що дозволяє навігаційним приладам "орієнтуватися" на місцевості, навіть коли супутники не видно, і мати точність до 2см.

Проте існують факти, а це, перш за все, вимоги безпеки, які націлюють АТЗК на використання лише спеціалізованих автомобільних навігаторів. Так, раптовий дзвінок і відповідне зображення на моніторі смартфона можуть відвернути увагу водія. Смартфон, замість вказівки напряму руху, може відобразити на дисплеї фотографію абонента, що дзвонить. Але, навіть сучасний рівень розвитку ITS вже вирішує такі завдання - це блокування дзвінків на небезпечних напрямах руху PC, тому всі типи (основні групи) побутових кодових навігаторів можна розглядати на АТЗК як технічний базис сучасних ITS. Функції цих систем на те і направлені, щоб забезпечити БДР, де однією з "нових" причин ДТП є дзвінки на мобільний телефон під час руху.

Рис. 4.21. Зовнішний вид автомобільного навігатора

Як видно з приведеного аналізу, завдання навігації на АТЗК може вирішуватися цілим спектром різних пристроїв і систем, класифікація яких представлена на рис.4.22:

Рис. 4.22. Класифікація навігаційних систем автомобільних транспортних засобів

Навігаційні системи PC, як видно з рис. 4.22, діляться на 4-і основних види, де доцільно виділити 2-і головні групи:

- системи, що використовують супутниковий зв'язок;

- системи, що не використовують супутниковий зв'язок.

Не використовують супутниковий зв'язок лише міські навігаційні системи з одностороннім зв'язком, які на основі класифікації ПС (див. §1.5.6) слід віднести до систем, що вирішують завдання міського господарства, тобто завдання муніципального рівня.

Тому безальтернативною основою розвитку навігаційних систем на АТЗК слід визнати супутникові системи навігації, які представляють основу сучасних трекингових систем транспорту.

Системи трекингові

На транспорті трекингові системи мають другу "паралельну" назву - це "системи моніторингу". Обидві назви "рівносильні" і тому сфери їх застосування на АТЗК не уточнюються, що часто приводить до плутанини.

Основою структуризації понять може бути тезаурусний підхід до дослідження складних систем. Це один з підходів, при якому вивчення системи починається як би "знизу", тобто не з визначення цілей і структуризації системи (підхід "зверху"), а з перерахування її елементів і встановлення зв'язків між ними. Зазвичай такий підхід називають морфологічним (у широкому сенсі), лінгвістичним, методом мови систем, "тезаурусним", не роблячи особливих відмінностей між цими найменуваннями. Проте термін тезаурусний підкреслює, що мова йде не про просте перерахування складових системи, а про формування рівнів її вивчення, подібно до формування тезауруса в широкому сенсі як поняття, що відображає багатство мови представлення системи, що вивчається.

Сучасні словники дають чітке уявлення про значення іноземних слів: "track" і "monitor".

Переклад слова "monitor" - це контролювати, перевіряти, радити, а слово "monitoring" - спеціально організоване, систематичне спостереження за станом об'єктів, явищ, процесів з метою їх оцінки, контролю, прогнозу, а, в цілому, це:

- цілеспрямована діяльність, пов'язана з постійним або періодичним спостереженням, оцінкою і прогнозом стану об'єкту що спостеригається (процесу, явища, системи) в цілях його розвитку в бажаному напрямі;

- процес відстеження певними методами стану системи або явища.

Переклад англійського слова "track" ближчий до термінології транспорту.

Він означає саме трасу, курс, маршрут польоту, життєвий шлях, бігову доріжку і ін. Слово "tracking" - це вистежування.

Тому, виходячи з аналізу російського перекладу двох іноземних слів, сучасні автоматизовані системи контролю транспорту слід називати трекинговими, де супутники саме вистежують PC.

Трекингові системи - це широка сукупність сучасних інформаційних систем і технологій, а саме (рис. 4.23):

- системи супутникової навігації (GPS, ГЛОНАСС або ін.);

- системи стільникового радіозв'язку (стандарт GSM з технологіями передачі даних GPRS і коротких SMS повідомлень або ін.);

- система Internet;

- спеціальне ПЗ і ін.

Рис. 4.23. Схема структурна трекингової транспортної системи

Практичними прикладами трекингових систем на АТЗК є системи GPS-Trace Orange, МІМ, СКРТ, Teletrack, Dynafleet, короткий огляд яких приведений в §1.5.8.

Кожна з них - це логічно єдина модель нової культури експлуатації PC, що представляє електронні інформаційні системи, організаційно-функціональної підтримки процесів КЕ, які за допомогою інформаційної інтеграції в системи ТД і НК (діагностики і контролю стану) автомобіля, покликані сформувати нову TEA у вигляді системи ТЕА-АСУ, як найважливішу структурну ланку ІПВ-систем.

Трекингові системи, які задіяні для відстежування не тільки фізичного переміщення і контролю параметрів PC, але і включені в ІПВ-системи, доцільно на АТЗК іменувати "системами моніторингу", які здійснюють саме цілеспрямовану діяльність, пов'язану з постійним (періодичним) спостереженням, оцінкою і прогнозом стану спостережуваного об'єкту (процесу) в цілях його розвитку в бажаному напрямі.

Системи моніторингу

Прикладом моніторингової системи може бути організація процесу експлуатації, яка сформувалася за 20 років в системі автомобільних гонок "Формула-1". Сьогодні тут електроніка контролює більше тисячі параметрів, інформація про які з телематичного блоку по каналу 3G передається в службу сервісу. В процесі гонок збір даних і передача їх в "бокси сервісу" здійснюється через мілісекунди. Інформація з боксів прямує в штаб-квартиру команд на суперкомп'ютер обчислювального центру. Передача інформації здійснюється по високочастотних лініях, або по Wi-Fi. Поза гонками інформація об'ємом 80 байт через кожні 30 сек формується в пакет телематичного блоку, який потім відсилається ремонтникам з 20-ти хвилинною періодичністю.

Другий приклад - це компанія Pagani. Вона з 2004р. встановлює на кожен свій автомобіль Zonda систему дистанційної діагностики TMD, розроблену італійською фірмою ТЕХА. Система TMD (ТЕХА Mobile Diagnostics) збирає дані, що поставляються бортовою діагностикою від кожної одиниці Zonda, і по зв'язку GPRS направляє їх на завод в м. Моден, що дозволяє автовиробникові Pagani контролювати кожну одиницю Zonda, не залишаючи заводу .

Система діагностики TMD - це спеціальний прилад НБНП, який підключається до діагностичного роз'єму в автомобілі. Він декодує інформацію, тобто переводить дані в зрозумілу людині форму і по GPRS подає їх на смартфон водія. В результаті, за допомогою TMD-NANO, за тисячі кілометрів від сервісу під його пильним контролем містяться параметри мотора, коробки передач і допоміжного устаткування кожної одиниці Zonda.

Система TMD-NANO опитує на Zonda всі його, зв'язані "електронною павутиною" системи управління і діагностики (мотор, гальмівну систему, подушки безпеки, центральний замок, світлові прилади, ін.) і інформує сервіс (ІТС) за допомогою смартфону водія про технічний стан автомобіля. При виникненні критичної ситуації, наприклад, гострої необхідності рухатися, але за наявності аварійного режиму роботи мотора і, відповідно, спрацьовуванні захисту автомобіля, на Zonda існує можливість вимкнути лампу аварійного режиму або вивести мотор з цього режиму. Так при забрудненні фільтру сажі можна дистанційно запустити регенерацію масла, але це можливо, якщо на це через смартфон дасть дозвіл водій. Якщо регенерація не допомагає і масло все ж таки міняють, але у слюсаря немає можливості "обнулити" пам'ять бортового комп'ютера, система TMD-NANO це робить дистанційно. Аналогічно усуваються на

Zonda проблеми з автоматичною коробкою перемикання передач. Тут сервісний центр, при появі несправностей коробки, направляє електронному блоку автомобіля команду, що забороняє переводити коробку в аварійний режим, і забезпечує рух Zonda тільки на "щадних" швидкостях І і II передач.

Виробники причіпної техніки також оснащують її телематичними системами (навігаторами-приймачами). Особливо виділяється тут фірма Schmitz Cargobull зі своєю системою Trailercomiect, призначеною як для європейського, так і для російського ринку. Телематику пропонує клієнтам її дочірнє підприємство - Cargobull Telematics. При цьому мова йде про фіксовані міжнародні ставки, які включають витрати на SIM-карту, зберігання і роумінг даних, і користування порталом. Система дає ясне уявлення про стан автопарку і інформує у разі загрози, даючи можливість своєчасного втручання. Телематичний навігатор-приймач, сертифікований по стандартах автомобілебудування, встановлюється на трейлері і підходить для будь-яких типів причепів. Підключивши різні агрегати (наприклад, систему EBS, акумуляторну батарею холодильного агрегату і самописець температури), можна прочитувати технічні дані і передавати їх в систему телематики. навігатор автомобільний трекинговий моніторинг

Системи "Формула-1", TMD-NANO, Trailercormect є прикладами організації TEA "зверху", тобто від автовиробника, що сьогодні стримує широке впровадження TEA-АСУ на АТЗК.

Прикладом галузевого підходу "знизу" є організація TEA на основі транспортно-інформаційної системи Dynafleet, обслуговуючої автомобілі Volvo - рис. 4.24.

Система Dynafleet забезпечує установку "телематичних блоків" - навігато- рів-приймачів абсолютно на весь PC, де є точка під'єднання (шлюз) типу FMS (Fleet Management gateway), що дозволяє отримати з CAN BUS/FMS інтерфейсу:

- круїз-контроль;

- положення дросельної заслінки;

- включення гальмівної системи;

- уповільнення (ретардер);

- обороти мотора;

- швидкість;

- пробіг;

- витрата пального;

- сервісні інтервали (пробіги ТО) і так далі

Найбільш типові галузеві рішення: контроль температурного режиму для рефрижераторних перевезень, контроль за трейлерами і вантажами для перевезень без супроводу (залізничні перевезення, поромні перевезення) і транспортна безпека, а також техобслуговування великих автопарків і управління постачаннями "точно в строк" в системі логістики.

Система телематики оснащена також стандартним інтерфейсом АРІ-, що дозволяє інтегрувати дані, отримувані від засобів телематики, в інші системи ПЗ, наприклад, систему телематики вантажного автомобіля, систему управління вантажоперевезеннями і транспортом в цілому, тобто в ITS.

Рис. 4.24. Схема структурна системи моніторингу транспорту Dynafleet

Всі дані передаються будь-якому користувачеві і сьогодні використовуються для оцінки ефективності роботи PC, а також оцінки якості його управління водієм на основі: швидкості, ін. характеристик водіння і споживання горючого.

Аналіз розвитку і функціонування транспортно-інформаційних систем моніторингу типу Dynafleet і ін., дозволив виявити їх основний недолік - це відсутність оцінки спектру сучасних умов експлуатації, що згідно теоретичним положенням TEA є неприпустимим в організації і управлінні працездатністю PC і забезпеченні його надійності, в наслідок чого з'явилася розробка системи моніторингу транспорту "ХНАДУ ТЕСА".

Размещено на Allbest.ru