CODAN: GPS навигация и мониторинг движения по ВЧ (КВ) радиоканалу

|Рассмотрена система GPS навигации и мониторинга движения по ВЧ радиоканалу с использованием оборудования компании Codan|16.07 2011|
Пименов Г.Т|

---

В настоящее время мы уже не мыслим без GPS навигации и мониторинга местоположения объектов, позволяющих определять наше местоположение, а также непрерывно отслеживать маршруты движения, например, транспортных средств. Эта возможность может быть реализована с помощью системы GPS навигации и мониторинга по ВЧ (КВ) радиоканалу, построенной на базе оборудования, предлагаемого компанией Codan.

Работа системы базируется на глобальной системе позиционирования (GPS), содержащей сеть спутниковых передатчиков, вращающихся по определенным орбитам вокруг Земли. Каждый из спутников непрерывно передает опорные сигналы, по которым получатель наземного оборудования, принимающий такие сигналы не менее чем от трех или более GPS спутников, может точно определить свое местоположение на Земле. Используя данные GPS системы совместно с ВЧ (КВ) оборудованием от компании Codan, пользователи получают реально осуществимый и рентабельный вариант позволяющий:

• профессионально обеспечить необходимую помощь и безопасность людям, имея информацию о их местоположении и нуждающихся в этом;
• производить оперативное управление, непрерывно проводя мониторинг движения и местоположения морских и речных судов;
• обеспечить безопасность и защиту своих ценных грузов;
• обеспечить максимально эффективное координирование работ в полевых условиях.

Такая система предлагает следующие основные возможности [1]:

Сообщения о регистрации и местоположении

Приемопередатчики в ВЧ (КВ) сети могут использовать GPS для сообщения своего текущего местоположения на базовую станцию или другие приемопередатчики. В этом режиме обеспечивается:

• Передача местоположения от приемопередатчика к приемопередатчику: каждый приемопередатчик может независимо сообщить о своем местоположении другому приемопередатчику, или запросить координаты других приемопередатчиков. Эта функция может быть выполнена с помощью компьютера через порт его управления на приемопередатчике.
• Определение местоположения объекта, находящегося в аварийной (тревожной) ситуации: в случае аварии или опасности аварийный вызывной сигнал включает в себя информацию о текущем положении объекта, посылающего этот сигнал, который может быть послан на другие приемопередатчики или базовые станции слежения.

Мониторинг движения GPS система может быть сконфигурирована так, чтобы базовая станция непрерывно отслеживала маршрут движения всех приемопередатчиков в сети. В этом режиме возможны следующие режимы формирования отчетов:
• Пассивный режим: Сообщение о положении может быть запрошено от приемопередатчиков, имеющих эту систему и нанесено на карту базовой станции. Эти данные могут отображать последние сообщения о положении сотни подвижных объектов на одной компьютерной карте.
• Активный режим: Программное обеспечение мониторинга движения позволяет проводить автоматический последовательный опрос мобильных устройств объектов для мониторинга их положения и нанесение информации на карту, отображаемую на дисплее. При этом может быть вычислена и записана скорость и направление движения мобильных объектов. Также может быть определено время прибытия в заданный пункт назначения и могут быть посланы предупреждающие сообщения, если мобильный объект входит в запрещенную зону, выходит из определенного коридора или находится слишком близко к другой определенной области.

Преимущества:

• Использование ВЧ (КВ) радиолинии значительно рентабельнее использования дорогих спутниковых систем связи.
• GPS система по ВЧ радиолинии потребует более низких затрат на пусковые работы в сравнении с использованием систем спутникового базирования.

Для организации GPS-системы по ВЧ (КВ) радиоканалу необходимо следующее оборудование:

для мобильной станции:

• приемопередатчик Codan NGT AR, NGT AR Voice, или NGT SR c установленной опцией GPS;
• GPS приемник с протоколом NMEA - 0183 и совместимым форматом вывода;
• автомобильная антенна.

Примечание - Приемопередатчик Codan NGT AR Voice, в отличие от приемопередатчиков NGT SR и NGT AR, предназначен для эксплуатации только в мобильном варианте эксплуатации. По параметрам, за исключением опционального обеспечения и аксессуаров, не значительно отличается от приемопередатчика NGT AR. Основные данные приемопередатчика Codan NGT AR Voice приведены в таблице ниже. Параметры NGT AR Voice, отличающиеся от параметров NGT AR, выделены желтым цветом.

для стационарной станции:

• приемопередатчик Codan NGT AR, или NGT SR c установленными опциями GPS и вентилятора;
• источник электропитания Codan 3020;
• антенна базовой станции;
• опционально компьютер и принтер для распечатки отчетов.

Для организации мониторинга движения необходимо следующее оборудование и программное обеспечение:

• компьютер с минимальной конфигурацией:
  
  • процессор Pentium III или выше с 128 MB RAM (минимум);
  • система MS Windows 95, 98, NT или 2000;
  • SVGA монитор 1024 х 768, графическая карта с высоким качеством цвета;
  • 100 MB жесткий диск (минимум);
  • 1 свободный порт  RS232 для управления приемопередатчиком;
  • 1 свободный параллельный порт для распечатки отчета (при необходимости);
• программное обеспечения GPS мониторинга:
• программное обеспечение Internav CHF tracking.

Пример конфигурации GPS навигации и мониторинга движения по ВЧ (КВ) радиоканалу приведен на рисунке.

Основные данные приемопередатчика Codan NGT AR Voice [2]
Диапазон частот	От 1,6 до 30 МГц в передаче и от 250 кГц до 30 МГц в приеме
Канальная емкость	400 каналов
Режим работы	Одна боковая полоса (J3E, USB)
Мощность передатчика	100 PEP
Напряжение первичного источника электропитания	12 В источника постоянного тока, заземленный минус
Ток потребления от первичного источника	В режиме приема (без сигнала) - 0,7 А. В режиме передачи голоса J3E - 6А. J3E двухтональный - от 10 до 14 А.
Температура	От минус 30 до 60 0С
Размеры и масса	Радиочастотный блок 2010: 210 х 270 х 65 мм; 3,3 кг Микротелефонная трубка 2020: 65 х 35 х 130 мм; 0,3 кг
Данные качества связи ALE	24 часовые данные, до 100 станций и 100 каналов с использованием суммарно 72675 дискретных установок LQA данных качества связи ALE
Разрешение данных качества связи ALE	Местное соединение - 8 бит SINAD, 8 бит BER. Удаленное соединение - 5 бит SINAD, 5 бит BER
Пыль	MIL-STD-810 F, метод 510.4
Вибрации	MIL-STD-810 F, метод 514.5
Удары	MIL-STD-810 F, метод 516.5
Интерфейс GPS	Протокол NMEA-0183 (4800 бод, RS232)
Опции / аксессуары
Наименование опции	Характеристика
CALM	FED-STD-1045 ALE/CALM
E	Тревожный вызов
COMSEC	Кодирование голоса
GPS	GPS интерфейс

Примечание - Параметры приемопередатчика NGT AR Voice, отличающиеся от параметров приемопередатчика NGT AR, выделены желтым цветом.

Заключение

Рассмотрена система GPS навигации и мониторинга движения по ВЧ радиоканалу с использованием оборудования компании Codan. Приведены параметры приемопередатчика NGT AR Voice и пример конфигурации мобильной и стационарной станции системы.

Источники информации:

1. GPS location and tracking
2. NGT AR Voice transceiver