DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 01.10.2008

Материалы

загрузка...

Информационное и математическое обеспечение построения береговой сети автоматизированных идентификационных систем для мониторинга и управления судоходством на внутренних водных путях егс европейской части россии

Петухов Юрий Владимирович, 01.10.2008

 

- РИС2 – сегмент Волго-Балта;

- РИС5 – сегмент Волго-Дона;

- РИС3 – сегмент Московский и канала имени Москвы.

На втором этапе развертывание сегментов АИС целесообразно провести в

- РИС1 – сегмент Беломоро-Балтийского канала;

- РИС4 – сегмент Большой Волги;

- РИС6 – сегмент низовьев Дона и порта АЗОВ;

- РИС7 – сегмент ФГУ “Камводпуть”

В работе представлены концентрировано предложения по каждому из этапов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Настоящая диссертационная работа посвящена новому решению актуальной научной задачи повышения эффективности мониторинга и управления транспортным процессом, а также обеспечения безопасности судоходства на основе использования АИС – инфокоммуникационных технологий при построении Речных Информационных Служб и АСУ ДС в Корпоративной речной информационной системе на внутренних водных путях Единой глубоководной системы Европейской части России.На основе теоретических исследований поставленных задач, системного анализа, аналитических расчетов, моделирования и экспериментальных данных получены следующие новые научные результаты.

Проведены аналитический обзор и обобщение современного мирового и отечественного опыта построения и информационного обеспечения в иерархической триаде “Корпоративная речная информационная система – Речная Информационная служба – АСУ ДС (СУДС)” для реализации КРИС на ЕГС Европейской части России. На основании структурно-логического синтеза предложен достаточно конструктивный вариант структуры такой КРИС, включающий 7 зон РИС, учитывающий не только особенности информационного функционирования, но и регионально-бассейновую структуру существующей системы управления судоходством на ЕГС.

Выполнены анализ и обобщение накопленного в Европе и России опыта построения сети береговых базовых станций Автоматизированной Идентификационной Системы, особенностей информационного обеспечения и алгоритмов функционирования такой системы для мониторинга и управления движением судов, что позволило сформулировать и выделить в терминах современного инженерно-кибернетического подхода в границах локальных РИС (на этапе построения для них концептуальной модели сети АИС) следующие характеристики:

- на системном уровне (“организация – поведение”) – топологическую структуру зон действия базовых станций АИС;

- на агрегативном уровне (“структура – функции”) – дальность и зону действия базовой станции.

3. Cформулированы и предложены методика и алгоритмы решения многопараметрических стохастических задач, оптимизирующих дальность и структуру зон действия АИС, базирующиеся на, по-видимому, наиболее общей современной модели Доровских А.В., Сикарева А.А., учитывающей вероятностную природу трех основных факторов, влияющих на верность передачи сообщений на трассе “судовой транспондер – базовая станция”:|

- распространения УКВ радиоволн с учетом технико-эксплуатационных параметров приемо-передающих трактов аппаратуры;

- изменения влияния заграждающего рельефа между береговой базовой станцией и судовым транспондером;

- процесса перемещения судового транспондера относительно БС.

4.Получены аналитические решения такой задачи при передаче цифровой информации в каналах АИС:

Для потенциально достижимых зон действия базовых станций в каналах только с флюктуационным шумом и без замираний либо релеевскими замираниями.

Для заграждающего рельефа в виде детерминированных преград, а также вероятностного характера преград с экспоненциальной плотностью вероятности, что весьма характерно для РИС в регионах Волго-Балта, канала им. Москвы, в известной мере – Волго-Дона.

Для случайных перемещений судовых транспондеров относительно БС, описываемых одномерными плотностями по закону Максвелла, что характерно для Волго-Балта и других районов Северо – Запада России, и по закону Релея, более свойственному в регионах Большой Волги.

Для условий взаимных помех средств АИС и УКВ радиосвязи в диапазоне 156 – 162 мГц и комплексном воздействии факторов п.3.

Проведено исследование влияния на размеры зоны и дальности действия БС АИС от параметров радиоканала и основных эксплуатационно-технических характеристик стандартных радиосредств АИС. Показано, что потенциально достижимые значения радиусов действия береговых станций АИС при Preg ? 10-4 без учет влияния рельефа и внешних помех лежат в пределах от 9 км

Влияние взаимных помех определяется показателем энергетической эффективности такой помехи, коэффициентом взаимного различия частотно-временной структуры сигналов АИС и помех, расстояниями между БС и источниками помех.

? 0,4 при удалении от БС на 1 км и Preg ? 10-4 может снизить потенциальный радиус на порядок.

Наличие релеевских замираний в информационном канале для Preg ? 10-3 уменьшает дальность действия в 3 раза, а при Preg ? 10-4 – в 5 раз и является весьма нежелательным явлением на радиотрассе.

Разработана концептуальная модель на системном (“организация –

поведение”) и агрегативном (“структура – функции”) уровнях для построения береговой сети базовых станций АИС, в первую очередь, для наиболее важных по интенсивности в транспортном процессе регионов ЕГС: ГБУ “Волго-Балт” (зона РИС2), района канала им. Москвы (зона РИС3) и ГБУ “Волго-Дон” (зона РИС5). Cформулированы предложения по оптимизации в этих РИС топологической структуры сети базовых станций АИС и для остальных регионов ЕГС (зоны РИС1, РИС4, РИС6 и РИС7).

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях, предусмотренных “Перечнем изданий ВАК”:

1. Г.А. Авилов. Ю.В. Петухов «Особенности использования транкинговой связи в корпоративных речных информационных системах», ж. «Речной транспорт», № 3- 2008 г. , Моск. обл. ООО «Паблишинг», 60-62 с .

2. Ю.В. Петухов, И.А. Сикарев «Электромагнитная защищенность базовых станций речных АИС в условиях взаимных помех», ж. «Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы», вып. 2, СПБ, Политехника, 2008 г., 0,4 п.л.

В других изданиях:

Красников В.В., Петухов Ю.В., Сикарев .А.А, Холин А.В. “Сравнительный анализ моделей законов Максвелла и Релея при расчете зон действия речных АИС в условиях вариации высот заграждающего рельефа”, Международный межвузовский сборник научных трудов “ТСС и С на морских и ВВП”, вып.7, СПб, Судостроение, 2006, с.95-98. (издание ВАК)

Красников В.В., Петухов Ю.В., Сикарев А.А., Холин А.В. “Особенности использования модели закона Максвелла при расчете дальности и зон действия речных АИС”, Международный межвузовский сборник научных трудов “ТСС и С на морских и ВВП”, вып.7, СПб, Судостроение, 2006, с.8. (издание ВАК)

Петухов Ю.В., Сикарев И.А. “Зависимость оптимального радиуса зоны береговой станции АИС от основных параметров радиоканала и взаимных помех”, Международный межвузовский Сборник научных трудов “ТСС и С на морских и ВВП”, вып.7, СПб, Судостроение, 2006, с.117 – 122. (издание ВАК)

Красников В.В., Петухов Ю.В., Сикарев А.А. “Особенности использования модели закона Максвелла при расчете дальности и зон действия речных АИС”, “Информост. Радиоэлектроника и телекоммуникации”, вып.4 (46), М., 2006, с.8-10.

Анпилогов И.А., Петухов Ю.В., Стойлик Ю.Б. “Переходить или не переходить на частоту мысли”, “Информост. Радиоэлектроника и телекоммуникации”, вып.1 (43), М., 2006, с.17-21.