Часть 5. Системы телекоммуникаций (стр. 15 )

Базой для определения координат GPS-приемника является вычисление расстояния от него до нескольких спутников, местонахождение которых считается известным (эти данные содержатся в передаваемых со спутников данных). Дальнометрия основана на вычислении расстояния по временной задержке распространения радиосигнала от спутника к приемнику. Если знать время распространения сигнала, то пройденный им путь легко вычислить, просто умножив время на скорость света. При использовании для координации 6 — 8 спутников (большинство современных аппаратов, имеют 12-канальный приемник, позволяющий одновременно обрабатывать информацию от 12 спутников) погрешность местоопределения составляет 3 — 5 м (высота определяется с точностью около 10 м).

Качественно уменьшить ошибку (до нескольких сантиметров) в измерении координат позволяет режим так называемой дифференциальной коррекции (DGPS - Differential GPS). Дифференциальный режим подразумевает два приемника, один из которых является стационарным, находится в точке с известными координатами и называется базовым, а второй является подвижным. Данные, полученные базовым приемником, используются для коррекции информации мобильного приемника. Обычно в качестве базового применяется профессиональный приемник, принадлежащий какой-либо компании, специализирующейся на оказании услуг навигации или занимающейся геодезией. Например, в феврале 1998 года недалеко от Санкт-Петербурга компания «НавГеоКом» установила первую в России наземную станцию дифференциальной GPS. Мощность передатчика станции — 100 Вт (частота 298,5 кГц), что позволяет пользоваться DGPS при удалении от станции на расстояния до 300 км по морю и до 150 км по суше. Но система дифференциальной коррекции требует весьма дорогостоящего оборудования и используется обычно только в системах специального назначения (в обычных бытовых устройствах точность определения места до нескольких сантиметров и не нужна).

В качестве мобильного приемника (навигатора) выступают портативные специализированные устройства либо сотовые телефоны стандартов GSM/CDMA со специальным программным обеспечением или встроенным микрочипом.

Например, специализированный навигатор GPS П+ имеет вес 255 г, размеры— 59 х 27 х 41 мм и большой дисплей (56 х 38 мм). При включении навигатора начинается процесс сбора информации со спутников, а на экране появляется простенькая мультипликация (вращающийся земной шар). После первоначальной инициализации (которая на открытой местности занимает пару: минут) на дисплее возникает примитивная карта неба с номерами видимых спутников, а рядом— гистограмма, свидетельствующая об уровне сигнала от каждого спутника. Кроме того, указывается погрешность навигации (в метрах) — чем больше спутников видит прибор, тем, разумеется, точнее будет определение координат.

Интерфейс GPS П+ построен по принципу «перелистываемых» страниц (для этого даже есть специальная кнопка PAGE). Выше была описана страница спутников, а кроме нее есть страница навигации, карта, страница меню и ряд других. На странице навигации отображаются: абсолютные географические координаты, пройденный путь, мгновенная и средняя скорости движения, высота над уровнем моря, время движения, а в верхней части экрана — электронный компас.

Пройденный путь отображается на карте, причем ее масштаб можно менять от десятков метров до сотен километров в сантиметре. Удобно также и то, что в памяти прибора имеются координаты основных населенных пунктов земного шара. Показанный на рис. 17.3 сотовый телефон Benefon Esc! (GSM 900/1800) имеет зашитый в микрочип протокол МРТР (Mobile Phone Telematics Protocol), позволяющий абоненту оперативно вывести на экран информацию о собственном местоположении, а также узнать координаты ближайших сервисных центров. Телефон имеет 12-канальный GPS-навигатор со сменными электронными картами  местности.

Автомобильные системы GPS часто включают в свой состав помимо GPS-приемника карту местности, локальный LCD-экран, вмонтированный в переднюю панель автомобиля (иногда на переднем стекле), и пульт. Водитель может ввести пункт назначения, система прокладывает оптимальный маршрут по улицам города, показывает маршрут, дальность, время поездки. Предоставляется и дополнительный сервис: информация об ограничениях движения, о пробках на дорогах и т. п.

В России в рамках «Межгосударственной радионавигационной программы СНГ на период до 2005 года» создается собственная система спутниковой навигации ГЛОНАСС (Глобальная Навигационная Спутниковая Система).

Пейджинговые системы связи

Мобильные телефоны, пейджеры изменили стиль жизни деловых людей, позволив им постоянно быть на связи, ни на секунду не отрываясь от развития событий. Пейджинговые системы являются средствами односторонней радиотелефонной связи и еще недавно были самым популярным и распространенным вариантом систем персонального радиовызова. Сейчас они уступают пальму первенства сотовым радиотелефонам.

Системы персонального радиовызова, (радиопоисковой связи) предназначены для оперативного поиска и передачи информации сотрудникам — абонентам этих систем.

Системы персонального радиовызова состоят из центральной приемо-передающей радиоаппаратуры, связанной радиоканалами с миниатюрными приемниками (в общем случае — приемо-передающими устройствами), индивидуально закрепленными за абонентами системы. Абонент, имеющий такой приемник (а он легко размещается в кармане), держит его в дежурном режиме; при поступлении вызова с центрального пульта приемник воспроизводит вибрационный или звуковой сигнал, привлекающий внимание абонента. Абонент включает приемник в рабочий режим и выслушивает или просматривает на миниатюрном дисплее посылаемое ему сообщение.

Системы персонального радиовызова бывают региональными и локальными. Локальные системы применяются на территории одного предприятия или организации и используют, как правило, низкочастотные радиоканалы (антенна в этом случае представляет собой петлевой вибратор, охватывающий только территорию

предприятия и не создающий радиопомех вне этой территории). У низкочастотных (10 — 40 кГц) радиопоисковых систем передача информации только односторонняя: от центрального пульта к абонентам.

Примером могут служить отечественные системы «Поиск» на 49 абонентов, «Связь» на 90 абонентов; охват территории до 1 квадратного километра. Региональные системы используют высокочастотные каналы, в диапазоне нескольких десятков и сотен мегагерц, и охватывают значительно большие территории. Высокочастотные системы бывают двухсторонними (аналог радиотелефонной, связи), но чаще всего односторонними.

Массовое развитие региональные системы персонального радиовызова получили в виде пейджинговых систем связи, существенно расширивших сферу их использования, в частности, и на локальные предприятия и, организации.

Архитектура и виды пейджинговых, систем

Пейджинговая связь с момента своего появления (середина 50-х годов) вызывала неоднозначное восприятие. В ее пользу, безусловно, говорит высокая oпeративность и низкая стоимость связи, эффективность использования частотного ресурса. Существенным ее недостатком является то, что она до сих пор является  еще односторонним видом связи, что заметно снижает ее надежность.

Но, несмотря на этот недостаток, пейджинговая связь получила в настоящее время поистине массовое распространение. Количество абонентов пейджинговой  связи в мире исчисляется десятками миллионов человек; в развитых странах  пейджинговой связью пользуется до 20% населения.

Основой пейджинговой системы является пейджинговый терминал — приема передающее устройство с контроллером, ретранслятором пультом управления,

и антенной. Для передачи информации может использоваться телефон, компьютер, клавиатура, а для приема — миниатюрный УКВ-приемник — пейджер (пейджинговые системы работают в диапазоне частот 146 — 174 МГц).

Каждому пейджеру соответствует отдельный телефонный номер, и для связи с ним нужно просто набрать этот номер и передать сообщение.

В ближайшее время ожидается появление двухсторонних пейджеров, которые позволят не только получать сообщение, но и посылать сигнал о приеме информации и короткие кодированные ответы.

Современный уровень технологии позволяет построить пейджинговую систему любого размера: от офисной до общегосударственной.

Наиболее характерны три вида этих систем: корпоративные, локальные и региональные.

Корпоративные пейджинговые системы предназначены для организации связи внутри офиса, здания, отдельного предприятия и на прилегающих к нему территориях. Типичные примеры их применения — большие офисы, гостиницы, больницы, аэропорты. Они позволяют быстро передать информацию любому сотруднику, имеющему пейджер, независимо от его местонахождения.

Основа системы — контроллер — преобразует передаваемую информацию в специальные сигналы и управляет маломощным радиопередающим устройством с выходной мощностью, как правило, до 5 Вт. Для ввода сообщения в таких системах часто применяется встроенная в контроллер клавиатура, но могут использоваться номеронабиратели телефонов с тональным набором и персональные компьютеры номеронабирателя телефонного аппарата можно вводить только цифровую информацию. Наиболее эффективно использование для ввода информации персональных компьютеров, подключенных к корпоративной компьютерной сети организации. В последнем случае при наличии специального программного обеспечения можно, не прибегая к помощи оператора, отправлять на пейджер сообщения, полученные в адрес абонента по факсу или по электронной почте.

Локальные пейджинговые системы имеют радиус действия десятки километров и большое количество (до нескольких тысяч) абонентов. Выходная мощность передатчиков таких систем достигает 150 — 300 Вт. Они оборудованы эффективными антеннами с большой высотой установки. Сообщения принимаются операторами по. телефону и вводятся с помощью пультов. Как и в корпоративных системах, возможен ввод информации, минуя операторов, с телефонных номеронабирателей с тональным вводом и из персональных компьютеров. Для передачи полученных в адрес клиента коротких факс - сообщений и сообщений электронной почты часто имеются специальные входы с автоматическим донабором адресной информации.