Контроль за подвижными обьектами через спутники Инмарсат

Дмитрий Макаренко, ведущий специалист компании "Клондайк-Связь". Журнал Сети. Networld. 1999 г.

Инмарсат — международная организация, в которую на сегодняшний день входят более 80 стран (в том числе и Россия). С помощью спутников, находящихся на геостационарной орбите, Инмарсат обеспечивает глобальную двустороннюю голосовую связь, передачу данных, факсимильных и телексных сообщений. В данной статье рассказывается об аппаратуре, позволяющей организовать систему диспетчерского контроля за транспортными средствами. Но сначала кратко остановимся на том, что представляет собой Инмарсат сегодня.

Весь спектр предоставляемых услуг делится на несколько видов т.н. сервисов, или стандартов: Инмарсат-А. Это самый первый стандарт Инмарсата — он введен в коммерческую эксплуатацию в 1982-м году и на сегодняшний день обеспечивает двустороннюю телефонию, телекс, факс, E-Mail, передачу данных (в том числе и высокоскоростную — до 64 кбит/с). Мобильные терминалы, работающие в стандарте Инмарсат-А, состоят из параболической антенны, электронного блока и различных интерфейсов и периферийных устройств.

Инмарсат-B - более современный стандарт, предоставляющий те же услуги, что и стандарт А. Инмарсат-В более эффективно использует мощность, излучаемую спутником и частотный ресурс. За счет этого снижается стоимость использования спутникового канала, а также масса и габариты соответствующих мобильных терминалов.

Инмарсат-D/D+ - самая первая в мире система глобального пэйджинга, работающая с начала 1996 года. Испльзуются тональные, цифровые (до 32 цифр), а также алфавитно-цифровые сообщения (до 128 символов).

Инмарсат-M поддерживает качественную двустороннюю голосовую связь, передачу факсов и данных. В отличие от стандарта А, аппаратура Инмарсат-М передает и принимает сигналы только в цифровой форме. В настоящее время этот стандарт постепенно уступает место более новому — Мини-М. Инмарсат-Мини-М поддерживает тот же сервис, что и стандарт М и в то же время имеет огромное преимущество. Антенны геостационарных спутников концентрируют мощность излучения в нескольких узконаправленных лучах, которыми покрывается вся суша и районы основных морских путей. Это, в свою очередь, позволяет существенно уменьшить размеры и стоимость терминала, сделав его доступным для массового использования. Терминал Мини-М, который уже все чаще называют просто спутниковым телефоном, имеет размеры с лист формата A4, весит около 2 кг и позволяет Вам связаться с любым абонентом обычной телефонной или сотовой сети.

Стандарт Инмарсат-С, о котором будет рассказано более подробно, не предусматривает голосовую связь; он предназначен для передачи цифровых данных на небольшой скорости — около 600 бит/с. Снижение скорости позволило уменьшить стоимость передачи данных, идеально приспособив систему для контроля за подвижными обьектами, где передача больших обьемов информации не требуется. Используя оборудование стандарта Инмарсат-С, можно в кратчайшие сроки создать собственную систему управления транспортом. Для этого на каждый автомобиль необходимо установить спутниковую станцию (установка станции занимает около 15 минут) и оборудовать свой диспетчерский центр.

Спутниковая станция, предназначенная для работы в стандарте С, состоит из небольшого электронного блока, компактной спутниковой антенны, а также терминала для приема и передачи текстовых сообщений. На рис. 1 в качестве примера показана спутниковая станция TT-3022C производства датской фирмы Thrane & Thrane. Антенна станции специально сконструирована для использования в неблагоприятных метеоусловиях, она обычно устанавливается на крыше автомобиля. Электронный блок и терминал размещаются в кабине. Электронный блок включает в себя приемник сигналов GPS - глобальной спутниковой системы позиционирования, что позволяет определять географические координаты станции с точностью до нескольких десятков метров, скорость и направление движения. Эти навигационные данные могут быть отправлены в диспетчерский центр через спутники Инмарсат. Обмен информацией со спутником осуществляется в диапазоне 1,6 Ггц. Электронный блок работает либо автономно, передавая отчеты о своем местонахождении через заданные промежутки времени, либо под управлением компьютера (подключается по стандартному порту RS-232). С помощью терминала станции можно обмениваться текстовыми сообщениями с диспетчером или с любым абонентом сети Инмарсат-С, передавать и принимать E-Mail. Есть также возможность отправлять сообщения в сети Telex и X.25. Спутниковая станция имеет интерфейс для подключения устройств контроля и сбора данных. В качестве таких устройств могут выступать разнообразные датчики температуры, влажности, уровня топлива и др. Передача информации с этих датчиков в диспетчерский центр обеспечит дистанционный контроль за состоянием транспортного средства.

Диспетчерский центр состоит из аналогичной спутниковой станции, подключенной к компьютеру типа IBM PC. Через спутники системы Инмарсат в центр поступает информация от контролируемых подвижных обьектов, которая может быть сохранена в базе данных на жестком диске компьютера. Программное обеспечение позволяет отображать местоположение обьектов на электронных картах на экране монитора, записывать траектории их движения с последующим воспроизведением. При этом не имеет значения, где в данный момент находится подвижной обьект относительно диспетчерского центра — они могут находится даже на разных континентах. В зоне охвата спутников системы Инмарсат находится вся Земля, за исключением приполярных областей.

Устанавливать спутниковую станцию в диспетчерском центре необязательно. Вместо этого можно подключить компьютер диспетчерского центра напрямую к одной из так называемых Береговых Станций (БС), используя сеть X.25 или Интернет. Береговая Станция занимается маршрутизацией сообщений, поступающих от абонентов Инмарсат-С. И если компьютер диспетчера соединен с такой станцией, то сообщения, адресованные ему, будут переданы по компьютерным сетям, что гораздо быстрее и в некоторых случаях дешевле. В настоящее время в мире существует несколько десятков Береговых Станций в самых разных странах мира (в России тоже есть такие станции — в Одессе и в Находке, но они поддерживают только сервис Инмарсат-А).

Стоимость спутниковой станции Инмарсат-С составляет около 5-6 тыс. дол. Оплата за использование спутниковых каналов осуществляется по количеству переданной информации и составляет $0,24 за 256 бит, что является наиболее низким тарифом за передачу данных через спутниковые каналы.

Современные модели станций Инмарсат-С сочетают в себе высокую надежность, гибкость и простоту в использовании. На сегодняшний день десятки тысяч таких станций успешно работают во всем мире.