 |
Применение спутниковой навигации на железнодорожном транспорте
|
|
|
|
Определение местоположения объекта с помощью технологий спутниковой навигации на железнодорожном транспорте может быть полезным в различных областях, например:
· слежение за перемещением подвижного состава;
· регулирование парка подвижного состава;
· регистрация пробега подвижного состава (например, для оптимизации системы технического обслуживания и ремонта, определения платы за пользование инфраструктурой);
· информирование клиентуры (пассажиров, грузоотправителей и грузополучателей) о местоположении поездов, вагонов и грузов;
· оказание помощи машинисту (например, путем контроля за работой систем электроснабжения, сигнализации и связи, оптимизации режима ведения поезда в зависимости от его местоположения);
· локализация дефектов пути, обнаруженных инспекционным подвижным составом;
· контроль соблюдения требований безопасности при управлении движением поездов.
Как говорилось ранее, полностью доступна система спутниковой навигации Navstar, поэтому речь пойдет именно о её применении. Итак, что же необходимо для обеспечения эффективного слежения за вагоном? Для этого на подвижной состав устанавливается датчик, содержащий GPS-приемник с выносной антенной, GSM-модем и мощный аккумулятор, рассчитанный на 2-3 недели автономной работы.
GPS-приемник получает данные о местонахождении от спутника. GSM-модем передает полученные данные в систему, например, www.gdevagon.ru, где они хранятся и могут быть в любой момент предоставлены пользователю в текстовом виде или на карте.
Основные возможности системы:
- отображение на карте положения и маршрута движения вагона в оперативном (по запросу) и в регламентированном (по расписанию) режимах;
|
|
|
- возможность гибко настраивать расписание опроса объектов;
- хранение истории всех запросов о дислокации;
- возможность подключения к системе дополнительных карт (крупные города, зарубежные страны). Принцип действия системы представлен на рисунке 12.49.1.
Рисунок 12.49.1 - Принцип действия GPS\GSM системы слежения за вагонами
Система позволяет производить слежение за любыми подвижными объектами, находящимися в зоне покрытия GSM-сетей: вагонами, автомобилями, контейнерами и т.п. Также возможно предоставление дополнительных функций обеспечения безопасности и охраны объекта. Все услуги платные.
На российском рынке существуют и другие решения. Есть система RussGPS Independent для слежения за подвижными объектами и определения их местоположения, применяемая в отношении объектов, не имеющих источников питания, таких, как трейлеры, контейнеры железнодорожных вагонов и другие аналогичные предметы. Автономность работы системы достигается за счет независимости установленного на объекте мобильного терминала под названием Fleetec CTS от каких-либо прочих источников питания, кроме встроенных солнечных батарей и аккумулятора.
Сама же система RussGPS Independent состоит из GSM/GPRS-навигационного центра, который по каналу GPRS соединяется с сервером RussGPS и мобильными терминалами Fleetec CTS, установленными на мобильных объектах (см. рисунок 12.49.2).
В процессе работы GSM/GPS мобильный терминал Fleetec CTS посылает в GSM/GPRS-навигационный узел (диспетчерский пункт) периодические сообщения о своем текущем местоположении, а также сообщения о въезде в заданную область или выезде из нее. Кроме этого, из диспетчерского центра можно посылать запросы текущего положения и программировать режимы работы устройства, а также изменять конфигурацию и получать сообщения о разрядке батарей.
Рисунок 12.49.2 – Принципиальная схема взаимодействия компонентов системы RusGPS
|
|
|
GSM/GPS мобильный терминал «Fleetec CTS» состоит из следующих основных компонентов:
- солнечная батарея с регулятором заряда;
- источник резервного питания – аккумулятор;
- схема управления питанием;
- GSM-модем;
- GPS приемник;
- GSM / GPS комбинированная антенна;
- контроллер с RTC;
- корпус с отверстиями для крепления.
Благодаря особенностям конструкции и системе управления электропитанием GSM/GPS мобильный терминал «Fleetec CTS» способен работать до 6 лет без технического обслуживания.
В качестве GPS модуля применяется приемник М12 компании Motorola, GSM – двухдиапазонный модем ТС35 Siemens.
Специальный контроллер обеспечивает управление электропитанием, а также обеспечивает возможность обновления программного обеспечения. К контроллеру подсоединены часы истинного времени для управления временем системы и энергонезависимая память для сохранения настроек системы. Схема управления питанием обеспечивает напряжение 2,8 В и содержит коммутаторы для подачи питания на модули GSM и GPS. Первичным источником питания системы является солнечная батарея. Буферный аккумулятор является источником резервного питания при отсутствии освещения.
СРНС нашли своё применение и на локомотивах. Для автоматического определения координаты локомотива используется спутниковый навигационный приемник GPS/ГЛОНАСС, интегрированный в КЛУБ-У (комплексное локомотивное устройство безопасности). Система ведет отсчет текущего времени с корректировкой по астрономическому времени спутниковой навигационной системы, формирует информацию о значениях скорости движения, определяет параметры движения поезда, ведет прием и запись данных электронной карты пути и графика движения поездов, сравнивает фактическую скорость движения с допустимой.
Существующие системы спутниковой навигации находят все большее распространение в железнодорожных приложениях, не связанных с обеспечением безопасности, то есть в системах управления парками подвижного состава и информационного обслуживания клиентов. Не за горами внедрение отечественной системы ГЛОНАСС, способной легко заменить GPS. Скоро будет полностью развернута европейская гражданская система спутниковой навигации Галилео, в которой устранены недостатки, присущие существующей GPS. Поэтому данная система в значительно большей степени пригодна для ответственных железнодорожных приложений с функциями определения местоположения подвижного состава, а также возможной реализацией на её основе системы сигнализации. Другими словами, самой перспективной в настоящее время выглядит именно Галилео.
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Какое основное назначение систем мониторинга? Что они позволяют?
2. Назовите существующие на сегодняшний день спутниковые системы навигации?
3. Что относится к основным элементам спутниковой радионавигационной системы?
4. Как называется таблица положения спутников?
5. Сколько необходимо спутников для точного определения координат объекта?
6. Какие проблемы присущи спутниковым системам навигации?
7. Как могут применяться спутниковые системы на железнодорожном транспорте?
8. Из каких основных элементов состоит GSM/GPS мобильный терминал «Fleetec CTS»?
|
|
|
