Системы подвижной спутниковой связи на основе низкоорбитальных ИСЗ

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РФ

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

КАФЕДРА СИСТЕМ РАДИОСВЯЗИ

ДОКЛАД

ПО ТЕМЕ:

“Сравнение и выбор оптимальной системы определения местоположения подвижных

объектов для использования на территории России.”

МОСКВА

1996

Для рецензии

Оглавление

............................................................................

.........................................стр.

Введение...............................................................

........................................3

1 Основные требования, предъявляемые к системам слежения

за подвижными

объектами...................................................................

..5

2 Описание существующих и планируемых отечественных

и зарубежных систем, представляющих возможность

слежения за местоположением подвижных

объектов.........................6

2.1 Международная система спутниковой связи “ИНМАРСАТ”..........6

2.2 Международная спутниковая система “КОСПАС-САРСАТ”.........8

2.3 Спутниковая система

“КУРС”............................................................11

2.4 спутниковая система

“ГОНЕЦ”..........................................................13

3 Обоснование выбора

системы................................................................14

4 Описание системы “ОРБКОММ” и ее технические характеристики..17

4.1 Назначение

системы.....................................................................

........17

4.2 Принцип

работы......................................................................

.............17

4.3 Форматы передаваемых

сообщений....................................................18

4.4 Взаимодействие с другими

сетями.......................................................19

4.5 Зоны обслуживания и время доставки

сообщений.............................19

Заключение.............................................................

......................................21

Литература.............................................................

......................................22

Введение

В настоящее время у многих ведомств и организаций возникает

необходимость оперативного слежения за местоположением и состоянием

подвижных объектов, а также передачи на них оперативной информации.

Практически все заинтересованные диспетчерские службы в настоящее

время имеют в своем распоряжении те или иные технические средства,

позволяющие осуществлять контроль/слежение за передвижением своих объектов.

Однако существующие средства не являются совершенными, обладают малой

степенью автоматизации и имеют малую достоверность.

В последние годы настоятельно ставится задача о внедрении новых

надежных технических средств, которые позволили бы осуществлять

автоматизированный сбор диспетчерской информации с подвижных объектов, а

также передавать информацию на объекты. Технически эта задача может быть

выполнена целым рядом средств, как традиционных, так и спутниковых. На

практике, однако, ни одна из возможных систем так и не была реализована на

территории России.

Создание такой системы позволит обеспечить автоматизированный сбор

информации о дислокации подвижных объектов, обслуживаемых в рамках данной

системы вне зависимости от их местоположения на Земном шаре, т.е. в

глобальном режиме. При этом средства системы будут автоматически вычислять

географические координаты местоположения объектов и направлять их в

соответствующие диспетчерские пункты пользователей. Информация может быть

также запрошена с объекта по инициативе диспетчера из диспетчерского пункта

и имеется возможность передать на объект необходимую информацию.

Средства системы позволяют не только решать коммерческие цели

управления, но и обеспечат повышение безопасности движения объектов и будут

способствовать охране человеческой жизни. Данные о дислокации аварийных

объектов могут быть переданы в соответствующие поисково-спасательные

службы.

Изучения, проведенные в России показали, что имеются следующие

основные категории потенциальных пользователей, заинтересованные в

получении оперативной информации с подвижных и стационарных объектов:

1. Администрации, эксплуатирующие морские и речные суда.

2. Организации, эксплуатирующие подвижной железнодорожный состав и

специальные средства.

3. Организации, эксплуатирующие подвижные автомобильные объекты.

4. Научные организации, проводящие с помощью подвижных технических

средств изучение мирового океана и воздушного пространства.

5. Организации, эксплуатирующие магистральные трубопроводы и иные

удаленные объекты.

6. Предприятия топливно-энергетического комплекса.

7. Администрации, осуществляющие контроль за состоянием окружающей

Среды.

8. Сельскохозяйственные предприятия.

9. Коммерческие структуры.

Анализ требований потенциальных пользователей к системам сбора

оперативной информации позволил выявить следующее:

1. Необходимость автоматического определения географического

местоположения объекта, не требующего вмешательства оператора в работу

оконечного устройства. При этом требования к точности определения

местоположения варьируются от нескольких метров до десятков километров.

Некоторые категории объектов движутся по строго определенным маршрутам

(поезда, автомобили), в то время, как другие имеют большую свободу

перемещений (суда, научные буи и т.д.).

2. Требования к оперативности доставки информации от оконечного

устройства до пункта сбора данных пользователя изменяются от нескольких

минут до нескольких часов.

3. Количество определений - от нескольких раз в месяц до нескольких

раз в час.

4. Возможность передачи дополнительной информации с подвижного объекта

и на объект. При этом выявлен достаточно широкий диапазон информации,

подлежащей передачи.

5. Наличие простых и недорогостоящих оконечных устройств

пользователей, которые при необходимости могли бы работать от автономных

источников питания.

В использовании системы слежения за местоположением подвижных объектов

проявили заинтересованность ряд ведомств и организаций (МВД, МПС и др.).

1. Основные требования к системе слежения за подвижными объектами.

Система должна обеспечивать возможность слежения за передвижением

ценных грузов, легкового автотранспорта и других подвижных объектов в

реальном масштабе времени с точностью определения местоположения до 50-400

метров, а также получения от объектов аварийной информации.

В состав системы должны входить главный и региональные диспетчерские

центры, в которые информация от объектов должна поступать одновременно.

Должна быть предусмотрена возможность запросов о местоположении и

состоянии объектов из диспетчерских центров, а также передача на них

информации.

Тип передаваемой информации - цифровой.

Терминалы, устанавливаемые на подвижные объекты, должны быть устойчивы

к вибрационным воздействиям, иметь малые габариты, вес (не более 1 - 1,5

кг.) и энергопотребление. Электропитание должно осуществляться от

автономного источника.

Необходимо предусмотреть возможность автоматического срабатывания

терминалов в аварийных ситуациях.

Терминалы должны обеспечивать бесперебойную работу в диапазоне

температур от -50 до +50 (С при влажности воздуха при 30 (С - 99%.

Антенны терминалов должны иметь малые габариты и обеспечивать

бесперебойную связь при скорости ветра до 30 м/сек.

2. Описание существующих и планируемых отечественных и зарубежных

систем, предоставляющих возможность слежения за местоположением подвижных

объектов

2.1 Международная система спутниковой связи “Инмарсат”

В 1982 году началась эксплуатация Международной системы спутниковой

связи (ИНМАРСАТ). Для эксплуатации и развития этой системы была создана

новая международная организация со штаб квартирой в Лондоне. Сейчас эта

организация объединяет 75 государств.

Система “Инмарсат” включает в себя следующие основные комплексы:

- космический сегмент;

- сеть Земных станций;

- Координационные центры системы;

- парк станций, устанавливаемых на подвижных объектах.

Работа системы осуществляется в диапазонах частот, выделенных

Всемирной административной радиоконференцией для подвижных служб. Для

подвижных объектов используется диапазон 1,5/1,6 ГГц., а для фидерных линий

земных станций - 4/6 ГГц. Система “Инмарсат” обслуживает все существующие

подвижные службы, включая морскую, авиационную и сухопутную и позволяет

осуществлять двустороннюю связь в телефонном и телеграфном режимах. При

этом, с помощью системы сигнализации, вхождение в связь осуществляется в

полностью автоматизированном режиме. Любая станция, установленная на

подвижном объекте, может в автоматическом режиме осуществлять выход на

любого абонента телексной или телефонной сетей, независимо от страны и

континента. Качество каналов связи удовлетворяет соответствующим

рекомендациям МСЭ.

Космический сегмент, системы на данном этапе, включает в себя 8

спутников - ретрансляторов (4 основных и 4 резервных), расположенных на

геостационарной орбите. Сеть “Инмарсат”, организованная в 4 океанских

регионах, покрывает практически всю поверхность Земного шара, за

исключением приполярных районов.

Радиокомплекс КА состоит ретрансляторов, осуществляющих прием,

усиление и перенос сигналов (без какой-либо обработки) в следующих

диапазонах:

1,6 ГГц - 4 ГГц (линия “подвижное средство-КА-Земля”);

6 ГГц - 1,5 ГГц (линия “Земля-КА-подвижный объект”);

Диаграмма направленности антенных систем, как правило, оптимизированна

для облучения поверхности Земного шара.

Пропускная способность в каждом океанском регионе определяется

параметрами конкретного КА, выполняющего роль эксплуатационного (от 75 до

200 эквивалентных телефонных каналов).

Для работы в рамках системы “Инмарсат” подвижные объекты оснащаются

оконечным терминальным оборудованием. Такое оборудование должно

удовлетворять определенным технико-эксплуатационным требованиям

“Инмарсат”а, известным как Стандарты.

Станция Стандарта-А практически является терминальным устройством

международной телефонной и телексной связи. Протоколы работы обеспечивают

автоматическое соединение с любым абонентом этих сетей. Станции Стандарта-А

имеют добротность -4 дБ/К, ЭИИМ в пределах 36 дБВт. Работа станции

обеспечивается с помощью направленной и стабилизированной параболической

антенны диаметром 80-120 см. Станция управляется микропроцессорами и

являются полностью автоматизированной и обеспечивает связь в телефонном и

телеграфном режимах.

Одобрение станций Стандарта-А “Инмарсат”ом уже прекращено вследствие

неэффективности использованием этим оборудованием выделенного частотного

диапазона и мощности ИСЗ.

В настоящее время в системе “Инмарсат” внедряются новые классы

аппаратуры, получившие следующие названия:

Станции Стандарта-С представляют собой малогабаритные станции с

Страницы: 1, 2, 3, 4