МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(МИИТ) 

РОССИЙСКАЯ  АКАДЕМИЯ 
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(РАПС) 
 
 
 
 
 
 

                         Реферат по дисциплине:

Основы  информационных технологий на ж. д.  транспорте.

                           На тему:

Космические технологии в автоматизации                управлении перевозками.

     
 
 
 
 

                           Выполнила: ст. гр. РУП- 361

       Кондратова Е.А.

                  

                                                 Проверил:  доцент Шапкин И.Н. 
 
 
 
 

Москва  2011 

                                            СОДЕРЖАНИЕ: 

1. Введение……………………………………………………………………….3

2. Спутниковая система передачи сообщений и контроля за подвижными объектами ОАО «РЖД»…………………………………………………………4

3. Предпосылки для проектирования и создания системы ГЛОНАСС…..5

4. Общее описание системы……………………………………………………..6

5. Эффективное использование спутниковой системы…………………….10

6. Работа системы……………………………………………………………….12

7. Пополняя космический инструментарий железных дорог………………14

8. Список литературы……………………………………………………………18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                    1. Введение.

Бурное развитие средств информатизации, автоматизации и связи раскрыло широкие возможности для совершенствования механизмов управления во всех областях человеческой деятельности. Железнодорожный транспорт не стал исключением. Этой проблемой на сети железных дорог стали активно заниматься еще в семидесятые – начале восьмидесятых годов 20-го столетия. Создание таких сложных информационных автоматизированных систем как «АСОУП», «ДИСПАРК», «ДИСКОР», «ДИСЛОК», «ЭКСПРЕСС» и других произвело революцию в области развития и совершенствования системы управления перевозками. 

Целью "Стратегии  развития железнодорожного транспорта РФ до 2030 года" является формирование условий для транспортного обеспечения  социально-экономического роста в  России, возрастания мобильности  населения и оптимизации товародвижения, укрепления экономического суверенитета, национальной безопасности и обороноспособности страны, снижения совокупных транспортных издержек, повышения конкурентоспособности национальной экономики, обеспечения лидерских позиций России в мире.

Стратегическое  развитие железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года включает два этапа.

Первый этап - этап модернизации железнодорожного транспорта (2008 - 2015 годы), в течение  которого будут обеспечены необходимые  пропускные способности на основных направлениях перевозок, коренная модернизация существующих объектов инфраструктуры, обеспечение перевозок подвижным составом с исключением парков с истекшими сроками службы, будут разработаны новые технические требования к технике и технологии, начаты проектно-изыскательские работы и строительство новых железнодорожных линий. В этот период планируется построить свыше 6,4 тысячи километров новых линий, в том числе линии для высокоскоростного пассажирского движения.

Второй этап - этап динамичного расширения сети железных дорог (2016 - 2030 годы). На данном этапе предусматривается расширение железнодорожной сети и создание инфраструктурных условий для развития новых "точек" экономического роста в стране, выход на мировой уровень технологического и технического развития железнодорожного транспорта и повышение глобальной конкурентоспособности российского железнодорожного транспорта. В это время должны быть построены важнейшие стратегические, социально значимые и грузообразующие линии общей протяженностью более 15 800 км.

Целевым вариантом реализации Стратегии железнодорожного транспорта является вариант, ориентированный на достижение инновационного сценария развития Российской Федерации. Он характеризуется концентрацией усилий на прорывных научно-технологических направлениях, которые позволят резко расширить применение отечественных разработок и улучшить позиции России на мировом рынке высокотехнологичной продукции и услуг. Особенностью инновационного сценария развития является изменение структуры ВВП в сторону производства высокотехнологической продукции. 
 
 
 
 
 

2. Спутниковая система передачи сообщений и контроля за подвижными объектами ОАО «РЖД» 
 
 

Создание спутниковой  системы передачи сообщений и  контроля за подвижными объектами РЖД (ССПС), представляет собой крайне важную и жизненно необходимую задачу, позволяющую решать достаточно широкий круг организационных и технологических вопросов, более эффективной эксплуатации подвижного состава РЖД. Данная задача была сформирована благодаря широкому внедрению в РЖД в последние годы методов автоматизации эксплуатационных систем, включая использование методов спутникового слежения, навигации и систем передачи служебных сообщений через отечественные спутники связи.  

Задача создания ССПС, была поставлена руководством ОАО  РЖД и сформулирована головным институтом РЖД – НИИАС. Для решения данной задачи были привлечены также организации, имеющие большой опыт в области создания аппаратуры спутниковой связи и приборов для работы с системой отечественной спутниковой навигации ГЛОНАСС, ОНПЦ «Кросна» и Федеральный государственный НИИ Космического приборостроения. 

Создаваемая система, будет выполнять функции аналогичные  действующей в Европе бельгийской  системе «Space Checker», но разрабатывается  с использованием отечественных  технических средств, как в наземной, так и в спутниковой составляющей. Предполагается, что система будет интегрироваться с существующей системой спутниковой мобильной связи, использующей диапазон L Российской спутниковой группировки. Для обеспечения системы контроля за подвижными объектами используются навигационные приборы Российской системы ГЛОНАСС.  
 
 
 
 

3. Предпосылки для  проектирования и  создания системы  ГЛОНАСС. 

Опыт организации  международных транспортных перевозок  по различным транспортным коридорам, соединяющим Европу и Азию показывает, что сложность их координации и необходимость сосредоточения на решении этой проблемы представителей различных отраслей народного хозяйства и науки. 

Российская федерации  имеет выгодное положение на пути связывающим Европу и Азию. 

Международными форумами на протяжении ряда лет рассматривался вопрос по организации транспортного коридора проходящего по нашей территории. В настоящее время проект международного транспортного коридора № 2 наиболее проработан и близок к реализации. 

Безусловно, решение глобальных задач перспективных объемов и повышения эффективности перевозок, привлечение на коммуникации страны транзитных перевозок грузов и пассажиров, особенно на железнодорожном транспорте требует реализации целого ряда технических решений. Одна из решаемых задач – обеспечение безопасности транспортных средств и грузов и создающая условие для создания постоянно действующей системы контроля за подвижными объектами для транспортного коридора. Учитывая величину РФ и неоднородность распределения населения по территории, а как следствие, степени оснащенности разных регионов средствами связи, через которые пройдет грузопоток, наиболее перспективными являются система контроля подвижных объектов базирующаяся на спутниковых технологиях. Спутниковые технологии имеют существенное превосходства над другими видами связи по следующим критериям: 

– наличие отечественных  спутников связи, покрывающих всю  территорию РФ, имеющих диапазон L, отведенный для использования в мобильной  связи; 

– короткий срок создания действующей технологической сети; 

– сравнительно небольшими капитальными и эксплуатационными  затратами; 

– по сравнению  с системами контроля за подвижными объектами, создаваемыми на базе каналов  сотовых сетей, предлагаемая система  не требует наличия сотовых операторов в зоне прохождения железнодорожной магистрали и не зависит от их развития; 

– разрабатываемая  система станет частью единой (централизованной) системы, которая охватывает всю  территорию РФ и может контролироваться одним оператором, входящим в состав РАО Российские железные дороги.  
 
 
 
 
 

4.Общее  описание системы. 

Система предназначена  для управления и контроля перевозок  грузов автомобильным, железнодорожным  транспортом, самолетами, кораблями, а  также для мониторинга состояния  подвижных объектов (трейлеров, цистерн, рефрижераторов и.т.д.) и неподвижных необслуживаемых объектов (датчики различного назначения в ядерной энергетике и нефтегазовой отрасли, при охране и обеспечении безопасности объектов). От известных систем, способных выполнять аналогичные задачи, таких как OmniTrack, Inmarsat-D, Globalstar, Orbcomm, систему отличает возможность предоставления услуг надежной низкоскоростной передачи данных по низким тарифам. Услуги системы могут быть востребованы такими крупными компаниями как Росгидромет, РАО Газпром, Росатом, компаниями грузоперевозчиками различными видами транспорта, государственными организациями, такими как МВД, МЧС, ФСО и др. 

В состав системы  контроля входят: 

– центр управления сетью (ЦУС); 

– центральная (базовая) земная станция (ЦЗС); 

– множество  абонентских терминалов (АТ), устанавливаемых  на подвижных и неподвижных, необслуживаемых  объектах. 

Структурная схема  системы приведена на рисунке 1. Система  дуплексная, сможет работать через  космические аппараты (КА) на геостационарной орбите типа КА «Экспресс-АМ», имеющие в своем составе стволы L-диапазона. Центральная станция при этом будет работать в С-диапазоне (фидерные линии), абонентские станции в L-диапазоне. 

(возможные полосы  частот на передачу 1626,5 – 1660,5 МГц, на прием 1525 – 1559 МГц). 

Антенны космических  аппаратов типа «Экспресс-АМ» в L-диапазоне  имеют глобальную или полуглобальную диаграмму направленности, так что  и зона обслуживания абонентов системы  охватывает всю видимую с ГСО  поверхность Земли с центром  в подспутниковой точке используемого КА. 

ЦУС формирует  и передает через ЦЗС к абонентам  сигналы сетевого управления, содержащие общую сетевую информацию (данные об используемой СХОС – схеме организации  связи), а также информацию – индивидуально  для каждого абонента – о параметрах подлежащего использованию канала (ПИК), квитанции о приеме информации от абонентов, и. др.. ПИК включает данные о несущей частоте, положении временного окна и т. п. Информация для всех абонентов передается на общей несущей, уплотненным во времени (TDM) групповым сигналом (ГСЦ). Кроме того, ЦУС осуществляет дальнейшую маршрутизацию сообщений, доведение их до Заказчика и может выполнять, при необходимости функции биллинга. 

Абонентские терминалы (АТ) работают в режиме многостанционного  доступа MF TDMA т.е. приняв сетевую информацию от ЦУС, АТ настраивается на предписанный канал связи и передает пакет заранее записанной информации. В составе пакета передается следующая полезная информация: 

– опознавательный (идентификационный) номер объекта; 

– географические координаты (местоположение) подвижного объекта; 

– скорость и  направление движения; 

– температура (если это рефрижератор); 

– напряжение встроенной батареи питания; 

– сигналы тревоги (если открыта дверь или сорвана  пломба); 

– возможна передача коротких конфиденциальных сообщений, и т. п.. 

Одной из основных составляющих передаваемой от АТ информации, являются его географические координаты. Для подвижных объектов их предполагается получать с помощью стандартных  систем спутниковой навигации, для чего в состав АТ включается соответствующий дуплексный приемник, позволяющий принимать сигналы как от основной спутниковой системы «ГЛОНАСС» так и от GPS как резервную функцию. 

Вице-премьер  РФ Сергей Иванов считает необходимым  переводить российские поезда на спутниковые системы связи и навигации, в частности на ГЛОНАСС. «Это повышает эффективность работы уже самого РЖД». «Единственная возможность эффективного управления (движением поездов) это космические средства связи и ГЛОНАСС»….