Работа службы «Опросный вызов и отчетные данные» в системах спутниковой связи для решения задач мониторинга Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Применяя к (29) неравенство Гёльдера \vTw\ < ||v|| ||w|| , где —I— = 1, получаем

I I и «Î» "г p q

V(t)<-2Q\\z\\ +2||z|| /; <-20„|У| +2||z|| 9„<0.

\ / q U llp II llp N llq q \\ llp II llp q

Следовательно, согласно теореме Ляпунова, замкнутая система асимптотически устойчива.

Заключение

Условия устойчивости, полученные на основе модифицированной функции Ляпунова, являются более гибкими по сравнению с условиями устойчивости, которые получаются на основе квадратичной функции Ляпунова, так как не требуют нахождения общей для всех подсистем симметричной положительно определенной матрицы.

Регулятор, состоящий из двух частей, более приспособлен для учета неопределенностей моделирования, так первая часть стабилизирует модель объекта, которая не содержит неопределенностей, возникающих при моделировании, а вторая часть регулятора избавляет от неопределенностей, возникающих при моделировании.

Литература

1. Катулев А.Н., Северцев Н.А. Исследование операций: принципы принятия решений и обеспечение безопасности. - М.: Наука, 2000. - С. 56-73

2. Северцев Н.А., Бецков А.В. Системный анализ теории безопасности. - М.: Изд-во МГУ «ТЕИС», 2009. - С. 80-97.

3. Tanaka K, Wang H.O. Fuzzy control systems design and analysis: a linear matrix inequality approach. - N.Y.: Wiley, 2001. - P. 25-41.

4. Sugeno M., Kang G.T. Structure identification of fuzzy model // Fuzzy Sets Syst., 1998. -V. 28. - P. 15-33.

5. Горюшкин В.А. О нечетких моделях Takagi - Sugeno // Вестник КамчатГТУ. - Петропавловск-Камчатский, 2011. - Вып. 15. - С. 14-18.

6. Горюшкин В.А. Об условиях стабилизации нечетких TS-систем // Вестник КамчатГТУ. -Петропавловск-Камчатский, 2012. - Вып. 19. - С. 9-14.

УДК 621.396.946

РАБОТА СЛУЖБЫ «ОПРОСНЫЙ ВЫЗОВ И ОТЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ» В СИСТЕМАХ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МОНИТОРИНГА

Ал. И. Кулинич

Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский,683003

e-mail: [email protected]

Рассматривается работа службы «Опросный вызов и отчетные данные» системы спутниковой связи «Инмарсат», делается вывод о необходимости создания подобной службы в других системах спутниковой связи для целей мониторинга в северных широтах.

Ключевые слова: система «Инмарсат», судовая земная станция, терминал связи, эфемериды спутника.

Service «Polling call and returns» in satellite communication systems for the decision of monitoring problems. A.I.Kulinich (Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003)

Work of service «Polling call and returns» in satellite communication system «Inmarsat» is considered, the necessity of creation of similar service in other satellite communication systems for monitoring in northern latitude is concluded.

Key words: system «Inmarsat», ship earth station, terminal of communication, ephemeris of satellite.

Согласно международным требованиям на всех судах установлены приемники глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) - ГЛОНАСС+GPS. В дальнейшем в состав ГНСС войдет и система «Галилео». Определение координат места судна по сигналам ГНСС обеспечивает высокую надежность и точность. Современные приемники ГНСС работают по всем видимым спутникам (метод определения координат «All in View») и используют автономный алгоритм RAIM отбраковки спутников, не соответствующих требованиям по точности.

На основе широко используемой в судовой аппаратуре интеграции в состав многих терминалов связи входят приемники ГНСС, поэтому не требуется устанавливать дополнительные устройства для мониторинга.

В настоящее время на всех судах в морских районах А3/А4 ГМССБ в качестве конвенционного оборудования установлены терминалы спутниковых систем связи «Инмарсат-С» и «Инмарсат^+».

Передаваемые сообщения на судовой земной станции (СЗС) набираются с помощью клавиатуры ПЭВМ или поступают в память ПЭВМ по каналам интерфейса от аппаратуры средств навигации, технических средств контроля систем мониторинга, факсимильного аппарата.

Далее сообщения поступают в виде файла в терминал сообщений СЗС, где данные в коде МТК-2 (для терминалов Телекс), в 7- или 8-битовом коде ASCII пакетируются и поступают на вход приемо-передатчика СЗС. Сообщения ретранслируются через спутник и поступают на базовую земную станцию (БЗС). В зависимости от адреса и выбранного кода принятые БЗС сообщения передаются в национальную или международную телекоммуникационные сети передачи цифровых данных (Телекс, Х25, Х400), телефонные сети общего пользования или интегрированные сети. Принятые БЗС сообщения поступают на абонентскую аппаратуру по сети «Телекс» - в терминалы «Телекс», по сети передачи данных - в персональные компьютеры, по телефонной сети - в факсимильные терминалы. Скорость передачи данных для первого поколения спутников системы связи «Инмарсат-С» составляет 300 бит в секунду, для второго и последующих поколений спутников - 600 бит в секунду [1].

С помощью службы «Опросный вызов и отчетные данные» центр системы мониторинга может запросить данные позиционирования судов, судовые компании - сводки суточных донесений, службу погоды - сводки погоды, данные сенсорных датчиков температуры, давления, влажности и т. д. Особую важность представляют данные, которые необходимы для оказания помощи терпящему бедствие судну. Судовые данные поступают непосредственно с СЗС от датчиков систем навигации, энергетических установок, датчиков погоды, установленных на борту судна.

Отчетные данные могут быть переданы двумя способами:

- автоматически или вручную в обусловленное время;

- автоматически по опросному вызову.

Служба «Опросный вызов и отчетные данные» использует следующие типы опросных вызовов:

- индивидуальный вызов, при котором опрашивается одно судно. Если СЗС занята ведением связи, то выжидается, пока СЗС не освободится;

- групповой вызов, при котором команда опроса подается группе судов;

- районный вызов судов в заданном географическом районе.

Для работы службы «Опросный вызов и отчетные данные» создается замкнутая сеть между СЗС, установленными на судах, БЗС и центром мониторинга или офисом управляющего флотом. Таких сетей может быть много. Каждой сети присваивается адрес DNID (Data Network Identification - идентификатор сети данных), каждому судну - членский (порядковый) номер. DNID состоит из пяти десятичных цифр [2], например - 12345.

DNID и членский номер должны быть загружены в память СЗС. Как правило, в одной сети DNID содержится 256 номеров опрашиваемых судов.

Отчетные данные с судов (например, данные позиционирования) могут передаваться в виде:

- незарезервированных сводок;

- программируемых незарезервированных сводок;

- зарезервированных сводок.

Незарезервированные сводки данных не санкционированы опросным вызовом. Они передаются вручную оператором, который производит набор данных, а затем отсылает эти данные в адрес БЗС.

Программируемые незарезервированные сводки передаются СЗС, запрограммированной на автоматическую передачу, через установленные интервалы времени [3], например каждые 2 часа.

Зарезервированные сводки данных посылаются СЗС автоматически после получения опросного вызова Poll. Poll (опрос) - эта короткая команда для одной или группы СЗС, вызывающая определенные действия, контролируемые программным обеспечением СЗС.

В опросную команду входят только необходимые параметры. Все команды Poll должны содержать идентификатор (адрес) сети передачи данных DNID. Одна и та же СЗС может быть включена в различные сети DNID и иметь различные членские номера в этих сетях. СЗС может быть зарегистрирована в разных БЗС, имеющих свои сети DNID.

Идентификатор сети опроса DNID и членский номер автоматически включаются в передаваемые судном сводки данных. Членские номера СЗС могут присваиваться БЗС или абонентом сети DNID. Сводки данных с судов передаются в адрес абонента через ту БЗС, через которую DNID и членский номер были загружены в память СЗС.

Полученные на БЗС отчетные данные могут напрямую доставляться абоненту (центр мониторинга, офис судовладельца) через электронную почту сети «Интернет», телефонные или цифровые телекоммуникационные сети, сеть Х25 на абонентские аппараты: факс, телекс, сервер сети ПЭВМ. Абонент имеет доступ к файлу, хранящемуся на БЗС, и может запросить данные в удобное для него время [4].

Для того чтобы воспользоваться услугой «Опросный вызов и отчетные данные», необходимо зарегистрироваться в отделе обслуживания клиентов БЗС, заполнив регистрационную форму. При регистрации абоненту необходимо указать свои входные данные: телефон, факс, телекс, интернет, е-mail. После регистрации отдел обслуживания клиентов БЗС предоставит абоненту следующую информацию:

- DNID + членский номер;

- ID номер пользователя и пароль доступа посредством электронной почты сети «Интернет», телефонного модема, Х25 или телекса.

Если отчетные данные, передаваемые судном, содержат данные позиционирования, то передаваемая информация может занимать не более трех пакетов. Состав информации, содержащейся в двух пакетах [5], приведен на рисунке.

8 7

Биты 6 5 4

3 2 1

го ш

1 Н С TYPE

2 3 DNID

4 LES ID

i. Member Number

Ь Cat H I D eg ne-

7 es Minutes

Ö Frac tion part IH Deg-

У rees Mi-

10 11 12 13 ñutes Fraction pa-

rt MEM

Attribute

14 15 Checksum

го

LÜ

1 2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

13

14

15

Биты 6 5 4 3

-rVPF"

2 1

Speed

Course

Reserved

User Defined

Check sum

Формат первого пакета отчетных данных позиционирования

Формат второго пакета отчетных данных позиционирования

Рисунок. Структура пакета информации

С помощью службы «Опросный вызов и отчетные данные» можно запросить ряд динамических параметров одного судна или группы судов. К динамическим параметрам относятся: плановые координаты судна, время определения координат, скорость и путевой угол судна. Запрос двух последних параметров не всегда производится. По результатам опроса получают лишь плановые координаты судов В, Ь в геодезической системе WGS-84. Координата Н не передается [5].

Если ограничится передачей одного пакета, то в кадре содержится 15 байт информации (см. рисунок). Стоимость передачи данных позиционирования будет средней. Если дополнительно передавать данные курса и скорости судна, то необходимо передавать два пакета (30 байт), стоимость передачи будет большой.

По примеру системы «Инмарсат» в других спутниковых системах связи при их использовании для целей мониторинга также должна быть создана служба «Опросный вызов и отчетные данные», каждой сети судов должен быть присвоен членский номер DNID, если выбранная система связи обеспечивает непрерывную передачу сообщений.

В настоящее время системы «Гонец-Д1», «Орбкомм» способны работать в режиме «Опросный вызов и отчетные данные». Поэтому для передачи данных мониторинга на широтах более 70°, где работа спутниковой системой «Инмарсат» не обеспечивается с требуемой надежностью, целесообразно ориентироваться, в первую очередь, на эти системы спутниковой связи.

Литература

1. Болохов К.В. Системы спутниковой навигации. - М.: Эхо-Трендуз, 2002. - 315 с.

2. Судовая радионавигация. Радионавигационные устройства и системы: Учеб. для вузов / А.А. Дуров, В С. Кан, И.Н. Мищенко, Ю.И. Никитенко, Ю.М. Устинов. - М.: 1998. - 206 с.

3. Судовые радионавигационные приборы / А.А. Дуров, В.С. Кан, А.Н. Маринич, А.В. Припотнюк, Ю.М. Устинов. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2010. - 264 с.

4. Маринич А.Н., Припотнюк А.В., Устинов Ю.М. Современное судовое оборудование средств электронной навигации, ГМССБ и береговая единая система контроля и управления судоходством. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2007. - 261 с.

5. Резников В.Ю., Устинов Ю.М. Судовая радиосвязь. Справочник по организации и радиооборудованию ГМССБ. - СПб.: Судостроение, 2002. - 480 с.

УДК 621.396.932

РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВЯЗИ РЫБОПРОМЫСЛОВЫХ СУДОВ

Анд. И. Кулинич

Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский,683003

e-mail: [email protected]

Показано, что энергетические характеристики каналов связи судов играют важную роль в обеспечении связи в высокочастотном диапазоне, приводится расчет основных энергетических характеристик.

Ключевые слова: канал связи, высокие частоты, ионосфера, рабочая частота, радиосвязь.

Calculation of energy characteristics of fisher carrier channels. And.I. Kulinich (Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003)

It is shown that energy characteristics of ship communication channels take an enormous importance in providing communication in a high-frequency range. The calculation of the basic energy characteristics is given.

Key words: communication channel, high frequencies, ionosphere, working frequency, radio communication.

Энергетические характеристики каналов высокочастотной (ВЧ) связи значительно отличаются для поверхностных и пространственных сигналов. На поверхностных сигналах дальность действия ВЧ связи не велика и не превышает 100 ... 200 км при мощности излучения передатчика около 1 кВт [1].

Напротив, для каналов ВЧ связи на пространственных волнах при излучаемой мощности передатчика несколько Ватт при оптимальной рабочей частоте возможно развить связь с абонен-