- •Информационные технологии на транспорте
- •Информационные технологии на транспорте
- •1.Основы построения локальной сети 10
- •2.Безпроводные компьютерные сети 33
- •3.Основы безопасности компьютерных сетей 105
- •Введение
- •1.Основы построения локальной сети
- •1.1.Классификация локальной сети
- •1.2.Локальные компьютерные сети. Основные определения, классификация топологий
- •1.3.Основные компоненты компьютерных сетей. Их преимущества и недостатки
- •1.4.Физическая среда передачи эвс, виды применяемых кабелей, их маркировка
- •1.5.Сетевая карта. Общие принципы, функционирование установка и настройка
- •Вопросы для самопроверки
- •2.Безпроводные компьютерные сети
- •2.1.Основные элементы сети
- •2.2.Сигналы для передачи информации
- •2.3. Передача данных
- •2.4.Кодирование и защита от ошибок
- •Методы обнаружения ошибок
- •Методы коррекции ошибок
- •Методы автоматического запроса повторной передачи
- •2.5. Пропускная способность канала
- •2.6.Методы доступа к среде в беспроводных сетях
- •Уплотнение с пространственным разделением
- •Уплотнение с частотным разделением (Frequency Division Multiplexing - fdm)
- •Уплотнение с временным разделением (Time Division Multiplexing - tdm)
- •Уплотнение с кодовым разделением (Code Division Multiplexing - cdm)
- •Механизм мультиплексирования посредством ортогональных несущих частот (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - ofdm)
- •Технология расширенного спектра
- •Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты (Frequency Hopping Spread Spectrum - fhss)
- •Прямое последовательное расширение спектра (Direct Sequence Spread Spectrum - dsss)
- •2.7.Виды сигналов связи и способы их обработки
- •2.8.Шифрование в wi-fi сетях
- •Интерфейс управления в реализации от Ralink – Asus wl-130g
- •Zero Wireless Configuration (встроенный в Windows интерфейс) – asus wl-140
- •Вопросы для самопроверки
- •3.Основы безопасности компьютерных сетей
- •3.1 Система защиты от утечек конфиденциальной информации
- •3.2.Специфика проектов внутренней информационной безопасности
- •3.3.Предыстория рынка dlp
- •3.4.Практические мероприятия по защите информации
- •3.5.Типовые проекты
- •3.6.Информация о шифровании и шифрах, основы шифрования
- •3.7.Шифрование данных в интернет-компьютерной сети
- •Вопросы для самопроверки
- •4.Видеоданные и ip сеть
- •4.1.Территориально распределенные пользователи систематического видеонаблюдения
- •4.2.Функции видеонаблюдения. Основные элементы и схемы построения
- •4.3.Технология распознавания автомобильных номеров
- •Вопросы для самопроверки
- •5.Автоматизированная система управления движением
- •5.1. Назначения и функции асуд
- •5.2.Требования к асуд
- •5.3.Современные асуд. Расширенные возможности
- •Вопросы для самопроверки
- •6.Дорожные контроллеры
- •6.1. Классификация дорожных контроллеров
- •6.2. Их структурная схема
- •Вопросы для самопроверки
- •7. Детекторы транспорта
- •7.1. Назначения и классификация
- •- Радарный чэ
- •- Ультразвуковой чэ
- •- Оптический чэ
- •- Поляризационный чэ
- •- Ферромагнитный чэ
- •- Индуктивный чэ
- •7.2. Принципы действия основные элементы
- •7.3. Сравнение различных систем детектора транспорта
- •Вопросы для самопроверки
- •8.Спутниковые и радионавигационные системы gps и Глонасс
- •8.1.Назначения и принципы работы
- •8.2. Источники ошибок и основные сегменты
- •8.3. Современные навигационные системы на автомобильном транспорте
- •8.4. Современная спутниковая система навигации
- •8.5. История создания спутниковых навигационных систем
- •Примитивные методы ориентирования в море
- •Применение радиосигналов для определения положения объектов на земле
- •Низкоорбитные спутниковые навигационные системы (снс)
- •8.6.Среднеорбитные спутниковые навигационные системы снс gps
- •8.7.Снс глонасс
- •8.8.Точность определения координат объектов
- •8.9.Проект «Галилео»
- •8.10. Проблемы и перспективы автомобильной спутниковой навигации
- •Вопросы для самопроверки
- •9.Интеллектуальные атс
- •9.1. Структура интеллектуального атс
- •9.2. Перспективы развития атс
- •Вопросы для самопроверки
- •10.Радары
- •10.1. Общие сведения и характеристика
- •Эффект Доплера
- •10.3. Радар-детекторы и анти-радары
- •Вопросы для самопроверки
- •11.Алкотестры
- •Вопросы для самопроверки
- •12.Цифровая радиосвязь стандарта арсо-25
- •12.1.Основные определения и элементы
- •12.2. Основные функции
- •12.3. Интерфейс
- •12.4. Преобразование сигналов
- •12.5. Коррекция ошибок
- •12.6. Шифрование и аутентификация
- •12.7.Вызовы и управления сетей
- •Маршрутизация
- •Дополнительные услуги
- •Примеры Раций стандарта арсо 25 отечественного и иностранного производства
- •Основные возможности системы astro
- •Особенности системы astro
- •Вопросы для самопроверки
- •13. Дорожная метеосвязь
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы к зачету
- •Лабораторная работа №1 Структура компьютерных сетей, основное оборудование
- •Раздел №1 Назначение и маркировка компьютерных кабелей Основные теоретические сведения
- •Практическая часть
- •Раздел №3 Настройка сети в операционной среде windows xp Основные теоретические сведения
- •Практическая часть
- •Лабораторная работа №2
- •Теоретические сведения
- •Характеристики
- •Практическая часть
- •Лабораторная работа №3 gps навигатор
- •Основные теоретические сведения Работа с еТгех
- •Используемые обозначения
- •Опции страницы карты
- •Чтобы выбрать опцию на странице карты:
- •Страница указателя
- •Опции страницы указателя
- •Чтобы активировать маршрут:
- •Изменение маршрута
- •Чтобы удалить маршрутную точку из уже существующего маршрута:
- •Чтобы удалить маршрут:
- •Страница Треки
- •Чтобы сохранить текущий путевой журнал:
- •Чтобы очистить текущий путевой журнал:
- •Чтобы отобразить сохраненный трек на карте:
- •Чтобы переименовать сохраненный путевой журнал:
- •Итоговый тест
- •Библиографический список
- •308012, Г. Белгород, ул. Костюкова, 46
Эффект Доплера
Пражский профессор Христиан Доплер (1803 – 1853) в 1842г. опубликовал статью «Об окрашенном свете двойных звезд и некоторых других небесных светил», где впервые рассмотрел вопрос об изменении частоты излучения света в зависимости от движения его источника или приемника. Предсказанный им эффект относится к колебаниям любой природы, так что его механизм действия можно проиллюстрировать на примере расходящихся кругов по поверхности воды от периодически погружаемого в воду поплавка i. Если поплавок i покоится, то на водной глади образуется ряд вложенных колец различного диаметра, имеющих общий центр (рис. 10.11а); если поплавок i равномерно и прямолинейно перемещается, продолжая совершать колебания, то центры окружностей сместятся вдоль оси x (рис. 10.11б).
Рисунок 10.11 Эффект Доплера
источник колебаний i покоится, приемник A движется со скоростью v1 по направлению к источнику (а); приемник A покоится, источник i движется со скоростью v2 по направлению к приемнику (б). В обоих случаях будет наблюдаться изменение длины волны λ.
Обозначим параметры собственных колебаний поплавка следующими буквами: f – частота колебаний, T – период, λ – длина волны, а через c – скорость распространения волны по поверхности воды. Тогда для неподвижного источника и покоящегося наблюдателя будут справедливы следующие соотношения: λ = cT, λ = c/f, T = 1/f.
Теперь вообразите, что поплавок i никуда не перемещается, а вы в роли наблюдателя (или приемника A) плывете на лодке со скоростью v1< c вдоль оси x по направлению к источнику колебаний i (рис. 9.1а). Понятно, что длина волны λ для вас уменьшится и станет равной λ1. Так как вы плывете навстречу волне, набегающей на вас, то относительная скорость окажется равной сумме скоростей: c + v1. Очевидно, что длина волны λ1 во столько раз меньше длины волны λ, во сколько раз c меньше c + v1, т.е.
, (10.1)
, (10.2)
. (10.3)
Период колебаний T для вас также сократится и будет равным T1, а частота f, напротив, увеличится и станет равной f1:
, (10.4)
, (10.5)
. (10.6)
Если лодка останется неподвижной относительно водной поверхности, а источник колебаний i начнет перемещаться со скоростью v2 < c по направлению к приемнику A, как указано на рис. 9.11б, то воспринимаемая длина волны λ2 также уменьшится, но уже в иной пропорции. Так как поплавок движется в ту же самую сторону, что и волновой фронт, их относительная скорость будет равна разности двух скоростей: c – v2. Длина λ2 во столько раз меньше длины λ во сколько раз c – v2 меньше c; аналогично в отношении периода T2 и частоты f2:
, (10.7)
, (10.8)
, (10.9)
, (10.10)
. (10.11)
Важно подчеркнуть, что сокращение длины волны и периода колебаний при движущемся наблюдателе и покоящимся, источнике происходит за счет сложения скоростей c + v1, а при движущемся источнике и покоящемся наблюдателе это сокращение происходит уже по другому закону – за счет вычитания скоростей: c – v2. Таким образом, благодаря эффекту Доплера принцип относительности движения источника и приемника волн нарушается: по измеренным параметрам волнового процесса всегда можно определить, что относительно чего движется – либо источник движется относительно приемника, либо приемник движется относительно источника, другими словами, движение источника и приемника носит абсолютный характер.
Если в рассмотренных двух случаях направления скоростей v1 и v2 изменить на противоположные, то в обоих случаях будет наблюдаться увеличение длины волны и периода колебаний, которое будет происходить тоже по различным законам. В табл. 10.2, помимо четырех типов раздельного движения источника и приемника колебаний, указаны еще четыре случая их совместного перемещения. Две последние формулы свидетельствуют: когда источник и приемник колебаний движутся в одном направлении с одинаковой скоростью, приемник будет регистрировать ту же самую длину волны, период и частоту колебаний, что и при покоящихся источнике и приемнике. Следовательно, такие приборы, как интерферометр Майкельсона, в котором источник света и приемник (в качестве приемника могут выступать зеркала и экраны детекторов, где получают интерференционные полосы) перемещаются совместно, не пригодны для регистрации своего движения относительно светоносной среды (если предположить, что таковая имеется); все волновые процессы, включая интерференционную картину, в таких приборах будут происходить так, как будто бы прибор неподвижен.
Таблица 10.2
Состояния приемника A и источника i |
Принимаемая длина волны λ' |
Принимаемая частота f ' |
A и i сближаются: A движется, i покоится
|
|
|
A и i сближаются: A покоится, i движется
|
|
|
A и i удаляются: A движется, i покоится
|
|
|
A и i удаляются: A покоится, i движется |
|
|
A и i оба движутся навстречу друг ругу на сближение |
|
|
A и i оба движутся в противоположные стороны на удаление |
|
|
A и i оба движутся в положительном направлении оси x |
|
|
A и i оба движутся в отрицательном направлении оси x |
|
|
Формулы, вошедшие в табл. 10.2, были получены Доплером, но все они носят частный характер, так как справедливы только для случая, когда приемник A и источник i находятся на оси x и их векторы скорости v1 и v2 направлены строго по горизонтали. Поэтому современный радар – системы не имеют возможности измерении скорости при движении источника и приемника в разных направлениях.
Выше перечисленные формулы справедливы; сейчас ставится задача по получению общих формул для длины волны λ' и частоты колебаний f в общем виде. Данную задачу разобьем на две подзадачи, рассматривающие отдельно движение наблюдателя A при покоящемся источнике i (рис. 10.12а), и движение источника i при покоящемся наблюдателе A (рис. 10.12б). На рис. 10.12а вычерчен треугольник 0AA', в котором сторону λ выразим через две другие стороны λ' и β1λ', а также через прилегающие к λ косинусы углов π – θ1 и θ1 – φ1, получим:
λ = λ'cos(θ1 – φ1) + β1λ'cos(π – θ1) или
. (10.12)
Из рис. 10.12б треугольник 0iA аналогичным образом находим формулу для измененной длины волны λ' для случая движения источника i при покоящемся наблюдателе A:
λ' = λcos(θ2 – φ2) + β2λcos(π – θ2) или
λ' = λ[cos(θ2 – φ2) – β2cos θ2]. (10.2)
Рисунок 10.12. Геометрическая схема расположения источника
i приемник A и волнового фронта, отвечающего длине волны λ. Имеем два случая: источник колебаний i покоится в точке 0, приемник A движется с относительной скоростью β1 по направлению к точке A' (а); приемник A покоится, источник i движется по горизонтали с относительной скоростью β2 (б).