МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра інформаційних систем і технологій

Контрольна робота

з дисципліни

“Глобальні супутникові системи навігації та зв’язку на транспорті”

на тему:

“Застосування ГССН та З в автоматизованих системах моніторингу і диспетчерського управління автомобільним транспортом”

Контрольні питання: варіант №___

Виконав студент гр. ____________:

___________________________ з.к. №______

Перевірив викладач:

доцент Топольськов Є.О.

Київ 2013

ЗМІСТ РОБОТИ

ВСТУП

І. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

А) Теоретичне питання 1.

Б) Теоретичне питання 2.

ІІ. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

2.1. Лабораторна робота №1;

2.2. Лабораторна робота №2;

2.3. Лабораторна робота №3.

2.4. Лабораторна робота №4.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Початок розвитку і застосування глобальних навігаційних супутникових систем (ГНСС) було покладено в СРСР запуском 4 жовтня 1957 р. першого в історії людства штучного супутника Землі (ШСЗ). Також у період 1955-57р.р. у Ленінграді були проведені перші дослідження й обґрунтування по навігаційному використанню ШСЗ, під керівництвом проф. B.C. Шебшаєвича, опубліковані в жовтні 1957 р. Ці роботи були проведені в Ленінградській військово-повітряній інженерній академії ім. А.Ф. Можайського.

Наукові основи по створенню низькоорбітальних супутникових радіонавігаційних систем (СРНС) були розвинуті в період 1958-1963 p.p. групою фахівців (А.І. Лур'є, П.Е. Ельясберг, Ю.В. Батраков, Е.Д. Голіков, В.П. Заколодяжний, Н.М. Кобрин, А.А. Колосов, Л.І. Кузнєцов, В.А. Фуфаєв, Е.П. Чуров та ін.). Ці дослідження дозволили перейти до дослідно-конструкторських робіт по створенню першої вітчизняної низькоорбітальної РНС 1-го покоління "Цикада", що була прийнята в експлуатацію з 1979. Великий внесок у розробку і створення системи "Цикада" був внесений колективом Красноярського науково виробничого об'єднання прикладної механіки, очолюваного генеральним конструктором космічних систем навігації і зв'язку, академіком М.Ф. Решетневим.

СРНС "Цикада" зарекомендувала себе як точний і надійний засіб судноводіння, повітряної навігації, для визначення параметрів руху космічних апаратів (КА), для навігації наземних рухомих об'єктів. Ідеологія побудови й апаратурні рішення системи "Цикада" були використані надалі для створення міжнародної системи виявлення потерпілих КОСПАС-САРСАТ, у розробці якої взяли участь СРСР, США, Франція і Канада. У цей же період у США була створена низькоорбітальна СРНС "Транзит" для навігаційного забезпечення атомних підводних човнів.

Істотним недоліком СРНС 1-го покоління була мала точність місцевизначення при русі споживача (С) через вплив погрішностей зчислення; це пов'язано з великою тривалістю навігаційних сеансів і значними інтервалами між ними.

Тому основна увага в останні роки була зосереджена на середньоорбітальних супутниках, що мають досить велику зону видимості і забезпечують можливість координації просторового розташування навігаційних ШСЗ (НШСЗ) на орбітах і координацію за часом досліджуваних супутниками сиг­налів.

В 70-і p.p. у СРСР і США відпрацьовувалися принципи і технічні рішення для побудови середньо-орбітальних СРНС, що призвело до створення в СРСР СРНС 2-го покоління ГЛОНАСС (глобальна навігаційна супутникова система), а в США - до створення СРНС НАВСТАР (Navstar: Navigation Satellite Time and Ranging), що одержала і другу назву за своїм призначенням GPS (Global Positioning Sustem - глобальна система місцевизначення).

СРНС 2-го покоління є мережними системами безупинної дії, що забезпечують глобальне високоточне визначення повного вектора стану С. Мережа НШСЗ розгорнута на 18-24 супутниках, що обертаються на середньовисотних орбітах, що лежать у 3-6 площинах, що перетинаються. Розробка мережної СРНС (МСРНС) ГЛОНАСС проводилася науково-конструкторськими колективами під керівництвом М.Ф. Решетнева, Ю.Г. Гужви, Л.І. Гусєва, Н.Е. Іванова та ін.

Значний внесок у створення і розвиток МСРНС і систем супутникового зв’язку був вкладений також колективами ряду підприємств України (міст Києва, Дніпропетровська, Харькова) за участю відомих фахівців Конюхова С.І., Алєксєєва Ю.С., Драновського В.І., Бєляєвського Л.С., Баранова Г.Л., Козєлкова С.В. та ін.

У процесі використання МСРНС виявилася доцільність спільного застосування сигналів обох систем ГЛОНАСС і Навстар, що привело до необхідності створення інтегрованої апаратури споживачів (АС), сумісної в роботі з обома МСРНС.

Наприкінці 80-х років почалася реалізація диференціальних підсистем (ДПС) СРНС ГЛОНАСС і Навстар, що дозволило підвищити точність місцевизначення рухомих об'єктів (РО) до одиниць метрів, а отже, дало можливість не тільки ефективного вирішення навігаційних задач, але також і забезпечення посадки літаків на необладнані посадковими засобами аеродроми.

Наряду з навігаційними супутниковими системами широке застосування одержали і системи супутникового зв’язку (ССЗ). Початок розвитку супутникової телекомунікації припадає на середину 60-х рр., коли з’являються радянський супутник «Молния» і американський «Телстар». З тих пір створено велику кількість систем супутникового зв’язку і віщання, що різняться за призначенням й функціями, зоною обслуговування, ємністю та складом. Серед усього розмаїття ССЗ окремим класом виділяються системи рухомого супутникового зв’язку (СРСЗ), особливостями якого є малі габарити апаратури споживачів, її мобільність, глобальна зона дії та порівняно низька вартість. Завдяки цим перевагам СРСЗ успішно використовуються на різних видах транспорту (у тому числі на наземному), конкуруючи з системами наземного радіозв’язку, які мають набагато меншу зону покриття.

Необхідно відзначити, що за останні роки максимум потреб у навігаційних послугах змістився зі сфери авіації і морського флоту у сферу обслуговування наземних транспортних засобів , при цьому для автотранспортних засобів ці потреби складають близько 80%, а для авіації, морського флоту і залізничного транспорту вони не перевищують 1% (для кожного з них). Активного розвитку і застосування на транспорті (та в інших галузях) отримали також системи рухомого супутникового зв’язку – СРСЗ (ІНМАРСАТ, Гонець, Ємсат та ін.).

Широке застосування супутникових технологій в автотранспортній галузі обумовлено наступними факторами:

• переходом до сучасних логістичних технологій організації і управління перевезеннями пасажирів та вантажів;

• необхідністю формування єдиних систем інформаційного супроводу транспортних засобів у масштабах країн та регіонів;

• необхідністю інформаційного забезпечення міжнародних транспортних коридорів у Європейській і світовій системах економічної інтеграції;

• необхідністю технічного переобладнання систем диспетчерського контролю і управління рухом міського, міжміського та міжнародного транспорту з урахуванням сучасних вимог з підвищення ефективності і безпеки автомобільних перевезень.

Таким чином, супутникові технології, що використовуються у транспортній галузі відносно недавно, по прогнозам спеціалістів, займуть у перспективі домінуюче положення у галузі навігації і управління наземним транспортом, так як вони забезпечують прості й економічні режими управління рухомими об’єктами, високу точність і надійність визначення їх місцезнаходження, що дає можливість забезпечити раціональну організацію й підвищення ефективності перевезень пасажирів і вантажів.