Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Использование соотношений (11.1)-(11 7) позволяет производить расчеты без потери точности. В то же время не исключено, что иногда они могут быть упрощены, однако зто должно иметь соответствующие обоснования. Алгоритмы КОИ этих данных в общем виде разработаны в (39). При этом показано, что потенциальная (наиболее высокая) точность может быть получена на основе создания и функционирования централизованного алгоритма оптимального последовательного оценивания всех измерений группы ВС (как локальных для каждого ВС в отдельности, так и взаимных между парами ВС) 139]. Напомним только, что в этом случае может происходить компенсация каазисистематических погрешностей. Они обусловлены ошибками координатно- временного обеспечения НКА, особенностями ионосферы и селективным доступом (глава 5).
ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ зев 11.6. Использование СРНС на железнодорожном транспорте В ряде стран начаты работы по применению спутниковых навигапнонных технологий на железнодорожном транспорте. Так, в главе 7 отмечалось, что планы создания национальной дифференциальной подсистемы ОРЯ (1чООРЯ) стали частью закона США о развитии транспорта на !998 г, Инициатива в проведении этих работ исходит от таких организаций, как Федеральная администрация высокоскоростного транспорта, Федеральная железнодорожная аамннистрацня и Агентство по точному управлению поездами [40!. Сообщается, что этн работы продолжшот финансироватьсл Конгрессом США [4!! в сумме 5 млн.
долл. на 2000-й финансовый год по программе федеральных высокоскоростных магистралей. По мнению отечественных авторов работы [42!, аппаратура СРНС, позволяющая определять координаты и скорость движения локомотива (состава), может наряду с соответствующими средствами связи стать основой построения центров управления перевозками (ЦУПВ), работающими в реальном времени. ЦУПВ и диспетчерский центр призваны конзролнровать дислокацию составов на трассе, автоматически строить график исполненного движения, управлять скоростью движения, передавая команды на локомотив. Экспериментальные работы проаодилнсь на Красноярской железной дороге с 1995 по 1997 гг., а также по маршрутам Красноярск-Хабаровск н Красноярск-Москва.
В апреле 1990 г. проводился эксперимент по сопровождению контейнерного поезда, следовавшего по маршруту Находка-Брест, Информация о движении поезда передавалась через поездную дуплексную радиостанцию РВ-1 в центр управления Красноярской ж/д и через систему спутниковой связи "Трасса"- в ГВЦ МПС, На Красноярской ж/д разворачивается опытный полигон по отработке спутниковых технологий в управлении движением поездов, Несколько локомотивов оборудуются приемниками ГЛОНАСС/Орб МРК-19Л, которые предназначены специально лля этой цели, а также для размещения на друпзх подвижных средствах в составе навигационно-информационных комплексов (НИК) [43[.
При помощи НИК должны решаться задачи: повышения безопасности движения; обеспечения оптимальных режимов ведения поезда; обеспечения навигационного сопровождения локомотива; контроля местоположения и скорости поезда на электронной карте диспетчерского центра железной дороги; автоматического ведения "скоростимерной ленты" н графика исполненного движения. В состав НИК должны входить база данных ж/д и маршрутное задание машиниста. БД содержит информацшо о всех особенностях пути, например, сведения о координатах границ блок-участков, данные о вертикальном (уклон) и горизонтальном (кривые) профиле пути, ограничения скорости на перегонах, координаты, названия и схемы станций, расстояния до мест ограничений и повышенного внимания.
Комплексное использование данных приемника СРНС и информации БД позволяет осуществлять непрерывное и надежное навигационное обеспечение локомотива в условиях местности со сложным рельефом, приводящим к потере радиовидимости НКА в таких местах, как туннели, ущелья и др. Приемник МРК-19Л позволяет определять координаты с точносп ю (СКО) 30 м, скорость — 0,15 м/с, ускорение — 0,01 В а глюке формировать аппаратную метку времени с позрешностью относительно шкалы государственного эталона — 1 мкс. Масса приеыника вместе с антенным блоком составляет 3,2 кг. При этом обеспечивается дискретность выдачи информации в ! с по портам ввода вывода В5-232, КБ-422. ГЛАВА 11 170 В течение 1997 г. на полигоне Красноврскай железной дороги проводиллсь эксперименты па комплексированию аппаратуры САУТ, являющейся не сегодня одной нз основных в системе безопасности, с интегрированным приемником ГЛОНАССГОР8 МРК-12.
Испытания провалились на локомотиве серци ВЛ80Р с целью обоснования замены традиционных напольных устройств спутниковым приемникам с БД. Успешное проведение экспериментов продемонстрировало возможность работы САУТ без напальных устройств в интеграции со спутниковой навигационной аппаратурой. 11.7. Использование СРНС при обеспечении навигации морских и речных судов Квк следует нз главы 1 и из [29), лля обеспечения плавания морских судов в открытом море (океане) н прибрежных водах требуемая точность (2 СКО) олрелеления места находятся в завнсимостк ат класса судна в диапазоне от нескольких километров до сотен метров.
В портах, гаванях, на подходах к иим, в проливных зонах и узкостях требуемая точность (2 СКО) определения места саставляег ат 8 ло 20 и. При проведении картографических, океанографических, изыскательских и других работ требуемая точность будет еще более высокой (лали и еднннпы метров). Требуемые уровни доступности н целостности находятся в диапазоне от 0,99 до 0,9997 при задержке оповещения о неисправности ат единиц до десятки секунд.
Требуемые точности определенна координат при навигационном обеспечении речных судов аналогичны принятым для морских потребителей. В соответствии с изложенным лля обеспечения плавания в открытом море н прибрежных водах используется бортовая аппаратура ОРБ в иаминппиюм (автономном) режиме с точностью 3 5...50 м (СКО) совместно с другимн навигационными средствами. Для обеспечения плавании в портах, гаванях, иа подходах к ннм, в проливных зонах и узкостях, а глюке прн движении па внутренним водным путям могут использоваться и используются локальные дифференциальные подсистемы (ЛДПС) СРНС, созданные на базе всеиызравленных радиомаяхов (см. главу $). При этом точность (с вероятностью более 0,95) определения координат при совместном использовании ГЛОНАСС н ОРБ составляет от 2 до 10 м.
Надежность обслуживания н доступность составят соответственно более 0,9997 (ГЛОНАСС) и 0,998 (ОРБ) при времени предупреждении аб отказе лучше ! 0 с !29!. Проведение картографических, акеано<рафическнх, гиврографических, изыскательских н некоторых других рабат (по расстановке знаков судоходной обстановки, замеру глубин и т.д.) требует непользования систем геодезической точности. Особенности использования СРНС для морских судов достаточна подробно и квалифицированна рассмотрены в 129]. Здесь только подчеркнем, что морские ЛДПС оказываются одними из самых распространенных наземных средств обеспечения спутниковой нввнгвцнн.
Действительно, морские ЛДПС размещены в США (практически по всему побережно), па периметру о. Исландия, по побережью Италии и в других странах Европы. 12 рвпиамжщов размещены вдоль побережья Австралии. Отмечается также их размещение в Китае, Индии, )Ожиай Африке, Великобритании, Канаде и в ряде других мест.
К середине ! 998 г. насчитывалось 187 таких радиомаяков в 28 странах мира. В настоящее время проводятся рабаты по размещению оборудования ЛДПС н в России па маяке "Шепелевский" вблизи Санкт- Петербурга и на маяке прн входе в Цемесскую бухту вблизи Новороссийска. Для судов морского н речного флота в РНИИ КП разработана морская отечественная БА СРНС "Шкипер-КН" массой 2,5 кг (тачность определения координат 15...20 м). Кроме того, фирмой "Навис" создана и прошла с положительными результатами нспьпвния !4- применвние спутникойых Рддиондвигдционных систем зтт канальная БА ГЛОНАСС/ОРИ "Бриз-К" (СН-3101) и ее модификация СН-3102 массой 2,6 кг, позволяющая определять координаты с точностью (СКО) 15...20 м в автономном режиме и 1...3 и — в дифференциальном. Последняя позволяет также обеспечивать движение по заданному маршруту и имеет расширенный набор сервисных и ппурмаиских задач, включая отображение данных на электронной карте, реализованной на графическом жидкокристаллическом дисплее с разрешением 640х480 точек.
Примером использования СРНС для обеспечения прецизионных морских работ служит исследование [44], в котором оценивались возможности использования фазовых измерений и сети морских дифференциальных станций, позволяющих рассчитывать комплексные поправки для определения координат и высоты иа сантиметровом уровне точности. В последнее время появилась тенденция к усилению требований к точности определенна координат в открытом море (океане) (до единиц — десятка метров), что предопределяет возросший интерес морского сообщества к широкозонным подсистемам %ААБ, БОНОВ и МБАБ. Поэтому отметим также 16-канальиую судовую приемную БА МТ-102 и МТ-201, предназначенную для морских и речных судов, скорость которых не превышает 50 узлов (90 км/ч).
Эта БА служит для приема сигналов ГЛОНАСС/ОРЯ, широкозонных дополнений (ШДПС) й/ААЗ и ЕОХОЯ, а также сигналов стандартных морских ЛДПС. БА МТ-102 имеет расширенный набор навигационных функций. Эти устройства могуг сопрягаться с навигационными комплексами или электронно-картографическими системами по интерфейсу КБ-232 и протоколом обмена НМЕА 0183 [45]. 11.8.
Применение СРНС для навигации в наземных условиях В главе 1 и в [29] сформуювровзны требования к основным характеристюам навигационного обеспечения наземного (автомобильного) транспорта Если при решении общих задач (обеспечение безопасности движения, органкиция перевозок пассажиров и грузов в процессе хозяйственной деягельности) требуемая точность (предельная ошибка) определения координат составляет 100 м, то при решении спешмльных задач (слежение за экологически опасными грузами, ищнта от угона и поиск угпмшых средств и т.д.) точность возрастает до 5...15 м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
