EUTELTRACS.doc

EUTELTRACS - satelitarny system lokalizacji pojazdów

Wprowadzenie

Satelitarne systemy nawigacji są obecnie postrzegane jako najbardziej optymalny sposób umożliwiający zwiększenie efektywności funkcjonowania firm przewozowych. Jest to realizowane przez optymalizację wytyczania szlaków przewozów z jednoczesnym polepszeniem jakości usług transportowych, a w szczególności ich punktualności. Systemy te umożliwiają uniezależnienie się od tradycyjnych naziemnych systemów nawigacji, uproszczenie architektury systemów łączności, a także osiągnięcie oszczędności operacyjnych. W rezultacie jest możliwa optymalizacja kosztów przewozowych przez zmniejszenie zużycia paliwa oraz redukcję czasu przejazdu.

Głównym zadaniem satelitarnych systemów nawigacji jest określenie pozycji lokalizowanego obiektu (samochodu, statku, samolotu), w dowolnym punkcie na świecie, przez podanie współrzędnych geograficznych, które jednoznacznie określają położenie obiektu w przestrzeni. Do realizacji tego celu każdy z systemów wykorzystuje zwykle pewną, określoną przez system, liczbę satelitów. Każdy z tych satelitów nadaje sygnał zawierający informację o swojej pozycji i czasie. Do określenia położenia interesującego nas obiektu są wykorzystywane odpowiednie zależności pomiędzy sygnałami pochodzącymi z różnych satelitów.

Omawiane systemy nawigacji satelitarnej mogą być również wykorzystywane jako wzorcowe źródła częstotliwości odniesienia o wysokiej dokładności. Pozwala to na ich wykorzystanie w systemach dystrybucji dokładnego czasu oraz do synchronizacji sieci telekomunikacyjnych.

Do systemów nawigacji satelitarnej można zaliczyć między innymi niżej wymienione.

Systemy o zasięgu ogólnoświatowym:

·         GPS (Global Positioning System),

·         GLONNASS (Global Navigation Satellite System).

Zapewniają one możliwość lokalizacji dowolnego obiektu z dokładnością rzędu 100 m z prawdopodobieństwem 98%.

Systemy o zasięgu regionalnym:

·         EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System) będący rozszerzeniem regionalnym systemów globalnych w celu poprawienia dokładności pozycjonowania obiektów (zwiększenie dokładności do około 5 - 10 m),

·         EUTELTRACS (Eutelsat Transport Ranging and Communication Services).

Koncepcja systemu Euteltracs

Euteltracs jest satelitarnym systemem dyspozytorskim, stworzonym z myślą o firmach transportowych, pracujący w paśmie Ku (11/14 GHz). Jego podstawowe parametry zostały zebrane w tabelach nr 1 i 2. Został on uruchomiony w 1992 roku. Twórcami tego systemu są firmy Alcatel Qualcomm oraz Eutelsat (European Telecommunication Satellite Organization). Podstawowym jego zadaniem jest wymiana informacji pomiędzy użytkownikami oraz pozycjonowanie terminali. W obecnej chwili w urządzenia tego systemu jest wyposażonych ponad 15 000 pojazdów. W okresie dwóch ostatnich lat odnotowano 50% wzrost liczby sprzedanych terminali. Należy zaznaczyć przy tym, że w Europie korzysta obecnie z niego ponad 500 firm transportowych w 22 krajach (stan na koniec czerwca 1997). Do końca bieżącego roku usługi tego systemu powinny być dostępne we wszystkich krajach Europy Zachodniej i większości krajów Europy Środkowej i Wschodniej. Pozwala on na zarządzanie flotami pojazdów, co w rezultacie zwiększa efektywność funkcjonowania firm transportowych. Dostęp tego do systemu odbywa się poprzez specjalne terminale, wyposażone w odpowiednie oprogramowanie. Może być ono dostosowane do różnych zadań zarządzania w firmie transportowej przy zapewnieniu pełnej integracji z istniejącym wcześniej firmowym systemem informatycznym, w tym integrację z jego bazą danych. Efektem tego jest optymalizacja przepływu informacji, a co się z tym wiąże, także zwiększenie jakości oferowanych usług i produktywności firmy transportowej.

Rys. 1. Mapa zasięgu systemu Euteltracs [1].

System Euteltracs zapewnia obsługę obszaru (rys. 1) Europy, północnej Afryki i wschodniej części Azji (aż po Ural). Realizuje on dwa zadania: zapewnia pozycjonowanie pojazdów oraz dwustronną transmisję danych pomiędzy centrum dyspozytorskim a kierowcami pojazdów. W dowolnej chwili jest możliwy dostęp do informacji dotyczącej aktualnego stanu technicznego pojazdu oraz położenia z dokładnością do 100 m. Pozwala to na ochronę ładunków o większej wartości, produktów nietrwałych oraz materiałów niebezpiecznych.

Tabela 1. Parametry systemu Euteltracs ( transmisja danych )

Euteltracs dopuszcza pozycjonowanie terminali przy użyciu następujących metod:

·  ASPR (Automatic Satellite Position Reporting),

·  LORAN-C,

·  GPS.

W praktyce jest wykorzystywana jednak metoda ASPR oraz opcjonalnie system GPS.

Metoda ASPR jest całkowicie zintegrowana z omawianym systemem, co pozwoliło na uniezależnienie pozycjonowania terminali od zewnętrznych agencji świadczących takie usługi, a także innych systemów pozycjonowania. Wymaga to jednak wykorzystania dodatkowej, niewielkiej części pojemności transpondera satelitarnego drugiego satelity.

System LORAN-C nie jest wykorzystywany ze względu na jego małą efektywność będącą wynikiem występowania interferencji na częstotliwości 100 kHz, małej liczby stacji tego systemu w Europie, a ponadto koniecznością stosowania dodatkowych czujników i anten zainstalowanych przy każdym terminalu ruchomym MCT (Mobile Communication Terminal).

Dopuszczalne jest wykorzystanie systemu GPS do pozycjonowania położenia terminali, choć nie jest on całkowicie zintegrowany z systemem Euteltracs. Wymaga to zastosowania dodatkowych czujników i dodatkowej anteny, ale zapewnia całodobową realizację usług. Informacja o pozycji terminalu jest automatycznie dostarczana do firmy transportowej, niezależnie od rodzaju przesyłanych danych. Informacja o położeniu terminalu jest dostarczana przynajmniej raz na godzinę. Przesyłana jest ona w postaci specjalizowanych pakietów.

System Euteltracs zapewnia:

·  całodobową, automatyczną lokalizację terminali,

·  możliwość automatycznego uaktualniania takich danych jak: definicje grup, makrodefinicje, parametry systemu,

·  dwukierunkową transmisję pakietów danych,

·  możliwość konfiguracji następujących parametrów: częstotliwości, właściwości terminalu MCT, priorytetów wiadomości, itp.

System używa trzypoziomowego planu częstotliwości:

·  pierwszy - gwarantujący dostęp do systemu,

·  drugi - będący kopią pierwszego w celu zapewnienia łączności w przypadku awarii transpondera satelitarnego bądź satelity,

·  trzeci - do zapewnienia łączności w przypadku kompletnej awarii satelity; zawiera kopię częstotliwości używanych w systemie przez zapasowego satelitę.

Rys. 2. Architektura systemu [1].

Rys. 3. Terminal ruchomy Euteltracs [1].

W skład systemu Euteltracs wchodzą następujące elementy składowe (rys. 2):

·  centrum dyspozytorskie (zainstalowane w firmie transportowej),

·  naziemna stacja centralnej NMC wyposażona w dwie odrębne anteny satelitarne,

·  dwa satelity Eutelsat umieszczone na orbicie geostacjonarnej,

·  terminal ruchomy MCT

Centrum dyspozytorskie.

Oprogramowanie QTRACS systemu Euteltracs pozwala na integrację systemu z własnym systemem informacyjnym firmy transportowej, dzięki temu jest zapewniony swobodny dostęp do różnych informacji.

Oprogramowanie to zapewnia realizację:

·  łączności między bazami danych firmy transportowej i centrum zarządzania systemu Euteltracs,

·  kontroli i możliwości zarządzania systemami informacyjnymi zainstalowanymi w pojazdach (terminalu MCT),

·  łączności pomiędzy terminalem MCT a centrum zarządzania firmy transportowej,

·  łączności pomiędzy pojazdami (terminalami MCT),

·  systemu lokalizacji pojazdów,

·  dostarczania informacji lokalizacyjnych dotyczących pojazdów do centrum zarządzania firmy transportowej.

Rys. 4. Przepływ informacji w systemie Euteltracs[1].

              becnie oferowane oprogramowanie pracuje pod następującymi systemami operacyjnymi: Windows 3.x, 95, NT; IBM AS 400, bazującymi na systemie operacyjnym UNIX. Jest ono odpowiedzialne m.in. za komunikację pomiędzy centrum dyspozytorskim a naziemną stacją centralną NMC (Network Management Center) systemu Euteltracs. Komunikacja wykorzystuje protokół asynchronicznej wymiany informacji za pośrednictwem łączy dzierżawionych lub połączeń modemowych. Możliwa jest automatyczna transmisja do centrum zarządzania ( w czasie rzeczywistym lub okresowo ) informacji otrzymanych ze stacji centralnej NMC. Oprogramowanie QTRACS automatycznie łączy się z centrum NMC, odbiera informacje otrzymane z pojazdów i przekazuje je do systemu firmy transportowej. Na życzenie jest możliwe otrzymanie informacji dotyczących pozycji pojazdów oraz zmiany parametrów terminali MCT. W systemie format przesyłanych informacji może być dowolny lub wcześniej zdefiniowany. Ten drugi tryb jest tworzony w oparciu o bazę wzorców informacji najczęściej przesyłanych między kierowcą a centrum zarządzania. Schemat przepływu informacji w systemie Euteltracs został przedstawiony na rys. 4.

Rys. 5. Wyświetlanie pozycji pojazdów w programie QTRACS [1].

System oprogramowania QTRACS dostarcza informacji o aktualnym położeniu pojazdu. Dane te mogą być przedstawiane w postaci:

·  tekstowej, jako odległość i kierunek od najbliższej miejscowości lub punktu odniesienia,

·  graficznej, wyświetlanie położenia pojazdu na mapie Europy bądź obsługiwanego obszaru (rys. 5).

Ponadto oprogramowanie tego systemu umożliwia realizację takich funkcji jak:

·  wyświetlanie w dowolnej chwili przybliżonej odległości pomiędzy wybranym pojazdem a miejscowością lub punktem odniesienia,

·  wyświetlanie informacji o wszystkich pojazdach, które w danej chwili znajdują się w określonej odległości od wybranej miejscowości lub punktu odniesienia,

·  możliwość otrzymania wykazu ostatnio nadesłanych przez kierowcę wiadomości dla dowolnie wybranego pojazdu zobrazowanego na mapie.

Podstawowe możliwości edycyjne tego oprogramowania to:

·  zmniejszanie / zwiększanie mapy obszaru,

·  definiowanie wybranych lokalizacji jako punktów odniesienia ( magazyny, hurtownie, itp.).

...