Надо Знать

добавить знаний



GPS мониторинг



План:


Введение


GPS мониторинг

GPS (Global Positioning System) - спутниковая система навигации, что позволяет с максимальной точностью определить местоположение объекта, его широту, долготу и высоту над уровнем моря, а также направление и скорость его движения. Система GPS является частью комплекса NAVSTAR, который разработан, реализован и принадлежит Министерству обороны США. Основной задачей проекта является высокоточное позиционирование различных подвижных и статических объектов на местности. Основой системы являются 24 спутника NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging), работающих в единой сети, находящихся на шести разных круговых орбитах расположенных под углом 60 друг к другу таким образом, чтобы из любой точки земной поверхности были видны от четырех до двенадцати таких спутников. На каждой орбите находится по 4 спутника, высота орбит примерно равна 20200 км а период обращения каждого спутника вокруг земли равна 12 часов.

Такая система работает не автономно, она под контролем станций, находящихся на Земле. Размещаются такие станции на Колорадо-Спрингс, Диего-Гарсия, острове Вознесения, атолле Кваджелейн и на Гавайях. Вся информация, проходящая через эти станции записывается ими и передается на головную станцию, которая находится на военной базе под названием Falcon в Колорадо.


Сферы применения GPS

1. Городское хозяйство. GPS является эффективным при съемке канализационных, газовых и водяных трубопроводах, а также электрических и телефонных линий. Аварийные машины и ремонтные бригады могут использовать GPS для навигации непосредственно к месту аварии коммуникаций. Время их прибытия и отправления точно регистрируется, вместе с их комментариями и планом выполнения сервисных работ.

2. Сельское хозяйство. GPS картографические системы помогают описывать особенности участков полей, находящихся в интенсивном сельскохозяйственном использовании. Вы можете точно связать такие характеристики как микроклимат, тип почвы, участки урожая поврежденные насекомыми или болезнями, объем продукции.

3. Природные ресурсы. GPS помогает в сборе данных о типах почв, которые в сочетании с трехмерными моделями территорий позволяют выделить отдельные аспекты для предсказания областей, которые требуют специального управления. Кроме того, GPS можно использовать для картографирования местоположения колодцев и других источников воды; записи размеров озер и их состояния; регистрации ареалов распространения рыбы и диких животных; изменений береговой линии, полевых угодий и климатических зон.

4. Археология, история. Археологи и историки могут использовать картографические GPS системы для навигации и регистрации раскопок и исторических мест.

5. Военно-морская навигация. Военное применение сигналов GPS позволяет улучшать контроль вооруженных сил посредством точного наведения оружия или армии на цель. На океанском дне GPS необходима для поисков затонувших кораблей или выполнения других технических операций, на суше использование навигационных устройств не менее важное.

6. Спорт и игры. Широкое распространение приемников GPS привело к появлению спортивной спутниковой навигации, соревнований по ориентированию на автомобилях и игры геокэшинга (поиск сокровищ и тайников с известным координатам).

7. GPS мониторинг подвижных объектов. Система GPS позволяет определить местоположение в любой точке на суше, на море и в околоземном простори.Залежно от области применения, диапазон которой достаточно широк, а также от стоимости, которая может колебаться от сотен до нескольких тысяч долларов, виды GPS приемников также разнообразны. В целом весь спектр моделей можно разделить на четыре большие группы:

  • Персональные GPS приемники индивидуального применения. Эти модели отличаются малыми габаритами и широким набором сервисных функций: от базовых навигационных, включая возможность формирования и расчета маршрутов следования, до функции приема и передачи электронной почты.
  • Автомобильные GPS приемники, которые предназначены для установки в любом наземном транспортном средстве и имеют возможность подключения внешней приемо-передающего оборудования для автоматической передачи параметров движения на диспетчерские пункты.
  • Морские GPS приемники, оснащенные ультразвуковым эхолотом, а также дополнительными сменными картриджами с картографической и гидрографической информацией для конкретных береговых районов.
  • Авиационные GPS приемники, используемые для определения маршрута летательных аппаратов, включая коммерческую авиацию.

Системы GPS мониторинга подвижных объектов можно условно разделить на два вида:

1. Системы Offline - используют принцип черного ящика, который фиксирует события, привязывая каждую из них к географическим координатам и реального времени. По прибытии объекта на базу вся информация из такого черного ящика считывается, расшифровывается и становится доступна для детального анализа и агрегации.

Преимущества подхода ":

  • Большое количество разнородной информации, которая собирается устройством (ограничено только объемом собственной памяти устройства).
  • Отсутствие абонентской платы за передачу данных (передача осуществляется либо через физическое подключение устройства к компьютеру диспетчера, или через локальные беспроводные сети).

Недостатки:

  • Информация доступна только после прибытия объекта на базу.

2. Системы Online - используют принцип радиомаяков - информация о местонахождении не фиксируется в памяти приборов, а передается в реальном времени диспетчеру. Каналами передачи данных в данном случае может выступать GSM ( SMS сообщения GPRS), радиосвязь, сеть беспроводных точек доступа.

Преимущества системы:

  • Информация о перемещении и состоянии объекта доступна диспетчеру в реальном времени (возможна задержка обусловлена ​​способом коммуникаций).
  • Время отклика устройства мониторинга зависит от канала передачи данных (всегда есть возможность подобрать компромиссный вариант по соотношению цена / оперативность).

Недостатки:

  • Необходимость оплачивать услуги связи (размер платы изменяется от нескольких центов за SMS сообщения внутри сети своего сотового оператора до нескольких долларов за GPRS соединение в роуминге).

GPS мониторинг транспорта

Используя GPS для определения местоположения объекта и различные каналы связи для доставки информации пользователю, системы мониторинга транспорта позволяют детально проследить весь маршрут следования автомобиля, спецтехники или просто контейнера с важным грузом.

Сферы применения GPS мониторинга транспорта:

  • Транспортные компании;
  • Службы экстренной помощи;
  • Страховые компании;
  • Автопарки;
  • Охранные службы;
  • Службы перевозки пассажиров;
  • Службы спасения;
  • Строительные компании;
  • Инкассаторские службы;
  • Сельскохозяйственные предприятия;
  • Курьерские и почтовые службы;
  • Коммунальные службы;
  • Торговые компании;
  • Таксопарк и диспетчерские службы такси;
  • Личный автомобиль.

Принцип действия системы GPS мониторинга транспорта

Основным устройством в системе GPS мониторинга является ГЛОНАСС / GPS / GSM терминал, выполняющий функции определения координат с помощью спутникового приемника, сбор информации от бортового оборудования и дополнительных датчиков, пересылка информации по каналам GSM-связи, управления бортовым оборудованием по командам, поступающим от оператора. Собранная информация затем передается на сервер обработки в виде бинарного AVL пакета, содержащего "снимок" получаемых терминалом данных - время, координаты, значения внутренних и внешних параметров. Пользователь затем получает информацию с сервера с помощью клиентской части программного обеспечения или, в некоторых случаях - прямо через браузер, используя WEB -интерфейс системы.

Преимущества использования систем GPS мониторинга транспорта:

  • Сокращение пробега автотранспорта. За счет оптимизации маршрутов перемещения, перенаправление потока транспорта в зависимости от текущей обстановки, достигается сокращение пробега на 5-15%.
  • Исключение "человеческого фактора". Система контроля за автотранспортом помогает пресечь нецелевое использование в личных целях или осуществления "левых" рейсов.
  • Повышение эффективности использования транспорта. Грамотная автоматизированная диспетчеризация с контролем в режиме реального времени дает возможность снизить время простоя техники и повысить степень загрузки грузового транспорта.
  • Улучшение качества обслуживания клиентов. Эффективное управление, основанное на постоянном контроле, позволяет увеличивать скорость обслуживания клиентов, быстро решать спорные ситуации.
  • Уменьшение расходов на топливо на 20-30%.

Персональный GPS мониторинг

Сферы применения персонального GPS мониторинга:

  • Наблюдение за выездными работниками компаний: страховые, рекламные агенты, мерчендайзеры, торговые агенты, курьеры и др.;
  • Контроль ценным багажом, грузом;
  • Наблюдение за детьми, пожилыми родственниками;
  • Контроль за животными;
  • Туризм, активный отдых.

Состав комплекса персонального мониторинга

В состав программно-аппаратного комплекса входят персональный трекер, сервер со специальным программным обеспечением и устройства конечных пользователей - персональные компьютеры, подключенные к сети Internet и / или мобильные телефоны, способные выполнять программы типа и имеют выход в сеть Interne.

Также в комплекс входят навигационные спутники системы GPS, сеть сотовой связи GSM и всемирная информационная сеть Internet. Вследствие общедоступности и глобальности этих составляющих комплекс может быть применен везде, где есть:

1. возможность для трекеров принимать сигналы навигационных спутников GPS;

2. наличие GSM покрытия;

3. выход в информационную сеть Internet.

Пользователь может осуществлять мониторинг лиц (животных, объектов), оснащенных персональными трекерами, практически по всей территории земного шара. Кроме того, пользователь сам может находиться при этом на значительном расстоянии от своего обычного местоположения - при условии, что выполняются вышеуказанные три условия.

Принцип действия системы персонального мониторинга

Устройство записывает полученную информацию с регулярными интервалами, а затем может эти данные записывать или передавать по радиосвязи, GPRS-или GSM-соединения, спутникового модема на сервер поддержки или другой компьютер (например, в виде SMS или по сети Internet). В случае использования сервера поддержки, он обрабатывает полученные данные и регистрирует их в своей базе данных, затем пользователь трекера может зайти на сервер системы в сети Internet под своим именем и паролем, и система отображает местонахождение и географию перемещения на карте. Передвижение трекера можно анализировать либо в режиме реального времени, или позже. Функция GPS трекинга есть в некоторых моделях сотовых телефонов.


Оборудование для GPS мониторинга

Исходя из областей использования, различают два вида GPS-оборудования:

  • GPS трекеры для слежения за транспортом (навигационные трекеры). Кроме приборов локальной навигации, указывающие водителю место пребывания и (возможно) маршрут движения к заданной точке, на рынке появились приборы контроля и мониторинга транспортных средств, которые показывают определенному лицу ( диспетчеру) маршрут движения и / или текущее местоположение и информацию о состоянии транспортного средства. Последние приборы могут работать как в режиме реального времени (передавая данные по беспроводному каналу связи), так и в режиме "черного ящика", сохраняя данные о транспортном средстве в течение некоторого времени (с последующей передачей данных по беспроводному или проводному каналу связи ). Приборы нового поколения имеют значительно расширении функциональные возможности - большой набор внешних датчиков подсоединяются, значительный объем "черного ящика" для сохранения результатов измерений и т.п.
  • Персональные GPS трекеры. Эти приборы предназначены для определения местонахождения человека (объекта) с помощью навигационных спутников и передачи этих данных на сервер. Кроме того, большинство этих приборов позволяет передавать на сервер сигнал о нажатии кнопки функции (кнопка SOS). Некоторые приборы имеют голосовой канал для связи с одним или несколькими абонентами, для прослушивания обстановки и / или для приема входящих вызовов (в большинстве подобных приборов реализована только часть этих функций).

Некоторые GPS трекеры имеют функцию определения своего местоположения по сигналам станций сотовой связи. Это позволяет оценить местоположение прибора даже в местах, где невозможен прием сигналов от навигационных спутников (например, в метро, ​​в домах и т.д.).

Производители GPS оборудование: GuardMagic, Novacom Wireless, Falcom Wireless, GlobalSat, Teltonika и др..


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам