Диссертация (1090554), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Результаты данного тестаизображены на рис. 4.12Рис. 4.12. Результаты динамического тестирования системылокального позиционированияКоличество ошибок определения помещений в процессе тестирования (9%)превысило максимально допустимое значение, определѐнное требованиями технического задания.133Для снижения числа таких ошибок модуль онлайн позиционирования былдополнен средством коррекции на базе взвешенного графа расстояний, использующим данные плана помещений для блокирования маловероятных перемещенийобъекта. Подробное описание данного метода коррекции приведено в п.
1.4.1.Результаты повторного тестирования системы, дополненной средством коррекции по данным, содержащимся на масштабном плане помещений, приведенына рис. 4.13.Рис. 4.13. Результаты динамического тестирования системы,дополненной средством коррекции по данным плана помещенийПроведѐнная модернизация модуля онлайн позиционирования позволилапривести все показатели точности в соответствие с требованиями техническогозадания. При этом количество ошибок определения помещения сократилось на60%.Итоговые значения показателей точности системы по данным динамического онлайн теста приведены в таблице 4.7.134Таблица 4.7Показатели точности системы по даннымдинамического тестированияРасчѐтноеПредельноезначениезначениеСредняя ошибка, м2,452,5Максимальная ошибка, м3,594,53,65ПоказательКоличество ошибок определенияпомещений в режиме онлайн, %Полученные результаты свидетельствуют о том, что требования технического задания выполнены в полном объѐме.Акт об использовании результатов диссертации при построении системылокального позиционирования на защищѐнном промышленном объекте ПАО «Газпром» Московского региона приведѐн в Приложении 1.1354.3.
Внедрение результатов исследованийПрограммная реализация разработанных методов локализации положенияобъектов была использована в составе программно-аппаратного комплекса мониторинга местоположения объектов (ПАК ММО), разработанного компанией ООО«Гардлайнер».Этот комплекс позволяет решать широкий спектр задач, основанных наданных локального позиционирования объектов, а именно:1. Отслеживать перемещение объектов в режиме онлайн.2. Контролировать соблюдение персоналом регламентных маршрутов.3. Производить учѐт рабочего времени за счѐт контроля нахождения сотрудников на рабочем месте.4. Фиксировать факты входа и выхода посетителей и сотрудников в контролируемые помещения и зоны.5.
Проводить инвентаризацию различного рода активов предприятия –транспорта, оборудования и т.д.Целевыми объектами внедрения ПАК ММО являются защищенные промышленные объекты с высокими требованиями по взрыво- и пожаробезопасности. В таких условиях необходимо применение специальных аппаратных средств(носимых устройств и базовых станций), удовлетворяющих требованиям безопасности и обладающих необходимыми сертификатами.К числу целевых объектов внедрения комплекса относятся:1. Территории заводов по подготовке или переработке газа и нефти. Такиеобъекты характеризуются значительной территориальной распределѐнностью – площадь таких объектов может составлять несколько квадратных километров. В этом случае мониторинг местоположения сотрудников и посетителей, а также контроль их расположения в особо опасныхзонах становятся особенно актуальными.2.
Плавучие буровые установки, осуществляющие добычу газа и нефтепродуктов. На таких объектах, согласно требованиям морской безопасности,невозможна установка систем контроля и управления доступом, обеспе-136чивающих запирание дверей в различные зоны и отсеки. Поэтому вопросконтроля местонахождения персонала и посетителей на таких объектахдолжен решаться с использованием специализированных средств, такихкак ПАК ММО компании ООО «Гардлайнер».Отличительной особенностью этого комплекса является позиционированиеширокого спектра устройств, включающего в себя смартфоны и планшеты подуправлением ОС Android, которые могут использоваться вне взрывоопасных зон,а также специализированные метки в защищѐнном исполнении, предназначенныедля раздачи сотрудникам и посетителям или для размещения на объектах неживой природы (оборудование, грузы, транспорт и т.д.).Комплекс позволяет определять местоположение объектов по данным одной из двух беспроводных технологий – Wi-Fi (полоса частот 2,4 ГГц) или ZigBee(полоса частот 898 МГц).
За счѐт использования одинаковых наборов данных обуровнях мощности беспроводных сигналов становится возможным использоватьдля решения задачи локального позиционирования объектов одинаковый составметодов обработки информации, число которых и было дополнено методами, разработанными в рамках диссертации.Применение разработанных в рамках диссертации алгоритмических средствпозволило увеличить точность позиционирования объектов, достигаемую с использованием ПАК ММО, а именно снизило значения средней и максимальнойошибок позиционирования на не менее, чем 15%: в рамках стендовых испытанийна объекте площадью 500 м2 значения ошибок снизились на 16% – с 3,27 м до2,74 м для средней ошибки и с 5,65 до 4,74 м для максимальной.Акт об использовании результатов диссертации в составе ПАК ММО компании ООО «Гардлайнер» приведѐн в Приложении 1.1374.4.
ВыводыРезультатом данной главы являются оригинальные прикладные программные средства, базирующиеся на комплексе основополагающих принципов, главными из которых являются системность, модульность, отказоустойчивость, переносимость, а также вертикальная и горизонтальная масштабируемость. Данныепрограммные средства в полной мере реализуют:1. Предложенную процедуру синтеза систем позиционирования объектовпо данным беспроводных сетей стандарта IEEE 802.11 (Wi-Fi).2. Существующие методы локального позиционирования и алгоритмыопределения местонахождения объектов, разработанные в рамках даннойдиссертации.Разработанный программный комплекс позволяет решать всю совокупностьзадач, стоящих перед промышленными системами локального позиционирования– настройка системы, анализ качества еѐ функционирования и определение локальных координат объектов в режиме онлайн.Программные средства, разработанные в рамках данной главы, предусматривают возможность их интеграции с АСУ более высокого уровня.
Такая возможность позволяет легко встраивать функциональность локального позиционирования объектов в существующие информационные системы для автоматизациисуществующих и новых бизнес-процессов и задач.Эффективность разработанного комплекса подтверждена на практике впроцессе апробации системы на защищѐнном промышленном объекте ПАО «Газпром» Московского региона.Программная реализация разработанных методов локального позиционирования объектов применена в составе программно-аппаратного комплекса мониторинга местоположения объектов, разработанного компанией ООО «Гардлайнер».Использование результатов диссертации позволило увеличить точность позиционирования объектов, достигаемую при эксплуатации данного комплекса.138ЗАКЛЮЧЕНИЕОсновные результаты диссертационной работы можно сформулироватьследующим образом:1.
Осуществлѐн теоретико-информационный анализ систем позиционирования объектов различного масштаба и методов обработки информации,применяемых для увеличения их точности.2. Проведено экспериментальное исследование эффективности решения задачи локального Wi-Fi позиционирования с использованием существующих методов обработки информации об уровнях мощности беспроводных сигналов.3. Выполнено совершенствование существующего модифицированного метода k-ближайших соседей за счѐт разработки новой меры близости –меры обобщѐнной фазовой корреляции, основанной на алгоритмах, применяемых в корреляционно-экстремальных системах.4.
Установлена эффективность совместного использования совокупностиметодов обработки информации при решении задачи локального Wi-Fiпозиционирования с высокой точностью.5. Разработан новый метод обработки информации, осуществляющий позиционирование объектов и их групп по данным совокупности методовпозиционирования и использующий данные об уровнях мощности сигналов Wi-Fi точек доступа и устройств BLE (Bluetooth Low Energy).6. Разработана процедура синтеза систем позиционирования объектов поданным беспроводных сетей стандарта IEE 802.11 (Wi-Fi), включающаяметоды и алгоритмы оценки качества функционирования таких систем.7.
Разработано прикладное программное обеспечение, реализующее предложенную процедуру синтеза систем локального Wi-Fi позиционирования объектов, а также методы определения местоположения объектов,рассмотренные и разработанные в рамках диссертации.139Полученные в работе результаты использованы при построении системылокального позиционирования сотрудников и посетителей на защищѐнном промышленном объекте ПАО «Газпром» Московского региона, а также в составепрограммно-аппаратного комплекса мониторинга местоположения объектов, разработанного компанией ООО «Гардлайнер»..140СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Овчинников С. Системы позиционирования и мониторинга.
// Технологиии средства связи. – 2014. – №2. – С. 18-22.2. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под. ред. Перова А.И., Харисова В.Н. изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Радиотехника. 2010. 800 с.3. Перов, А. И. Основы построения спутниковых радионавигационных систем. М.: Радиотехника. 2012. 240 с.4. Малышев А.В., Семенова А.Ю., Омельянчук Е.В. Обзор технологий позиционирования мобильных объектов в реальном времени. // Международныйсоюз ученых «Наука. Технологии. Производство». – 2014. № 3.
С. 115-118.5. Быбка А.И., Дереев А.Ю., Зеленин А.Н. Особенности позиционированияабонентов в сети GSM // Информационные технологии. – 2009. – Т. 6. – №. 2. – С.42.6. Киров Д.А. Перспективы применения беспроводных сенсорных сетей взадачах позиционирования и управления мобильными объектами. // XL Неделянауки СПбГПУ: материалы международной научно-практической конференции.Ч. VIII. – СПб.: Изд-во Политехн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
