1 / 24

Uplatnění satelitní navigace v provozu silničních vozidel

1. 10. 2014 1. Uplatnění satelitní navigace v provozu silničních vozidel. 1. 10. 2014 2. Systémy historie, současnost, budoucnost. TRANSIT, CIKAD

guri
Download Presentation

Uplatnění satelitní navigace v provozu silničních vozidel

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 1. 10. 20141 Uplatnění satelitní navigace v provozu silničních vozidel

  2. 1. 10. 20142 Systémyhistorie, současnost, budoucnost • TRANSIT, CIKAD • Od r.1957, využíval vysílání sputniků. Jediný družicový systém, který byl v plném nasazení. Založen na dopplerovském systému. Projekt ukončen v r. 1996. CIKAD je ruská obdoba amerického systému TRANSIT. • NAVSTAR – GPS • (Navigation system using time and range) – GPS viz. dále • GLONASS(Globalnaja Navigacionnaja sputnikovaja sistema) • Pasivní celosvětový dálkoměrný systém ruské armády. Družice mají kruhové dráhy, vysílají na frekvencích cca 1,2 a 1,6GHz. Přihlášen jako civilní od r.1988. V současnosti není z ekonomických důvodů zabezpečena 3D navigace na celé planetě, jelikož nepracuje potřebný počet družic. • GEOSTAR • Měl být aktivní dálkoměrný systém, jeho provozovatelem měla být americká soukromá společnost. Zkrachovala v roce 1991. Byli vypuštěny pouze tři družice.

  3. 1. 10. 20143 • LOCSTAR • Projekt západoevropských zemí (cca 50 podílníků), především Francie. Vycházel z GEOSTAR,zaručena kompatibilita.Plánován jako aktivní systém. Vlivem úpadku skupiny LOCSTAR projekt končí v r. 1991 zánikem skupiny. • GRANAS (Global Radio Navigation Satellite) • Německá firma Standart Elektrik Lorenz. Vymyšlen jednodušeji než GPS, pouze na papíře, nikdy ani částečně nerealizováno. • NAVSAT • Civilní systém, nezávislý na vojenských systémech GLONASS a GPS. Pokusy o sloučení NAVSAT a GRANAS do evropského systému – nerealizováno. Pro zajímavost: Dráhy byly velmi excentrické (1500 až 36000km).

  4. 1. 10. 20144 • STARFIX • Soukromá společnost - navigační systém na území severní ameriky. Systém pracoval v letech 1986 – 1994. Využíval dálkoměrný systém. • OMNITRACS • Určen pro mobilní komunikace na území amerického kontinentu. Pracuje na 12-14GHz. Na komerční bázi pracuje od roku 1988. Přesnost je okolo 300m od dvou družic. Systém vhodný pro sledování pohybu dopr. prostř. • EUTELTRACS • Evropská mutace OMNITRACS. Pro mobilní komunikace. Budován třemi společnostmi. Využívá jednoduchých telekomunikač. satelitů EUTELSAT. • GALILEO- budoucí navigační projekt evropské unie - viz dále.

  5. 1. 10. 20145 GPSsystém Celý systém je tvořen třemi podsystémy: • Kosmický – satelity • Řídící (kontrolní) – pozemní stanice • Uživatelský – přijímače GPS

  6. 1. 10. 20146 GPSkosmický subsystém • 24 družic - 3 záložní • Výška 20 200 m • 6 oběžných drah • 60° vzájemný sklon drah • Oběžná doba 11:58h • Současně je vidět 6-8 družic po celých 24h

  7. 1. 10. 20147 GPSvznik nepřesnosti • Ohybem v ionosféře 4,0-10 m • Ohybem v troposféře 0,7 m • Chodem hodin 2,0 m • Šum 0,5 m • Efemeridy 2,1 m • Vlastní přijímač 0,5 m • Odražené signály 1,0 m • Celková max. chyba je tedy cca 15 m

  8. 1. 10. 20148 Výběrová dostupnostselective availability • Chyba byla záměrně vyvolána zhoršováním přesnosti měření manipulováním se signálem družic • Pokud byste určovali po delší dobu jeden bod, bude se jeho poloha měnit s přesností 64 až 100 m • 1.5.2000 byl vliv SA zrušen

  9. 1. 10. 20149 „Galileo“ budoucí evropský systém

  10. 1. 10. 201410 Galileoinformace o projektu • Globální navigační satelitní sytém (GNSS) evropské unie • Společný projekt EC a ESA + soukromého sektoru • Vznik od roku 2004 ze systému EGNOS • Civilní GNSS • Největší projekt Evropské Unie

  11. 1. 10. 201411 Galileovlastnosti systému • Zaručená dostupnost signálu Důvodem je provoz v civilním sektoru • Přesnost systému2m Galileo, 15m GPS • Schopnost lokalizace v budovách, v těžko přístupných místech i v tunelech • Kompatibilita a interoperabilita s GPS a GLONASS

  12. 1. 10. 201412 Galileoprojekty MD Experimentální přijímač GNSS – ČVUT FEL Řízení a zabezpečení železniční dopravy nanekoridorových tratích s využitím družicové navigace – AŽD Praha Informační systém pro přepravu nebezpečných věcí využívající systém GNSS – ČVUT FD Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů – Eltodo Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS – ČVUT FD

  13. 1. 10. 201413 GNSSaplikace a využití • Dopravní systémy • Navigační systémy • Záchranářství • Zabezpečení a informace • GEO systémy • Zeměměřičství • Precizní zemědělství

  14. 1. 10. 201414 Aplikace GNSSdopravní systémy • GPS přijímač pro zaměření polohy + datová komunikace GSM/GPRS/UMTS apod… • Řízení a sledování MHD, preference křižovatek • Spediční služby, přehled o poloze vozidel • Elektronické mýtné • Efektivita plánování logistických tras + kontrola projeté trasy řidiče • Sledování polohy mobilních zařízení po letištní ploše

  15. 1. 10. 201415 Aplikace GNSSnavigační systémy • Turistické navigační přístroje mapové/nemapové • Navigační systém v automobiluautomatické plánování a navádění po trase • Letecké navigační přístrojeSledování polohy, řízení autopilota, automatické starty/přistání nepilotovaných raket

  16. 1. 10. 201416 Aplikace GNSSnavigační systémy ve vozidlech • Vestavěné přístroje kombinované s palubním počítačem • PDA / notebook + GPS modul • Grafická i hlasová navigace • Přibližné sledování trasy ze senzorů vozidla při nedostupnosti družicového signálu

  17. 1. 10. 201417 Aplikace GNSSelektronické mýtné • Systém DSRC - Dedicated Short Range Communication -nutnost stavby nákladné infrastruktury - nutnost přímé viditelnosti mezi prvky, dosah 1-10m • Systém GNSS/CN – Global Navigation Satelit Systém/Cellular Network - Virtuální mýtné brány - jejich pozice je uložena v digitální databázi v OBU vozidla. Tato virtuální místa lze flexibilně aktualizovat bez nutnosti výraznějších zásahů do systému, pouze aktualizací databáze uložené v OBU. Projíždí-li vozidlo úsekem zpoplatněné komunikace, je pomocí GPS určena jeho poloha a počítá se ujetá vzdálenost. Na základě vzdálenosti a parametrů vozidla je spočítáno mýtné, obvykle přímo v OBU, a výše mýtného je poté v určitých intervalech prostřednictvím celulární sítě GSM/GPRS zasílána k zúčtování do centra.

  18. 1. 10. 201418 Aplikace GNSSŘízení a sledování MHD, preference křižovatek Aktivní detekce - Způsob detekce, který je založen na vysílání signálů vozidlem do SSZ, se nazývá aktivní detekce. Pro rozšiřování preference autobusů je podmínkou. Oproti tomu pouhé snímání průjezdu vozidla se nazývá pasivní detekce (běžná je u tramvají pomocí trolejových kontaktů). Aktivní detekce je v Praze nyní založena na systému inframaják-radiosignál. Inframaják je zařízení u komunikace, které slouží k definování polohy vozidla. Ta probíhá ještě před přihlášením vozidla k SSZ, aby se následně vozidlo přihlásilo a odhlásilo k signalizaci v určeném bodě. Přihlašování a odhlašování probíhá prostřednictvím radiostanice. Vozidlo MHD si zároveň nárokuje stupeň preference (1-3) podle polohy vůči jízdnímu řádu, která se ověřuje v palubním počítači.

  19. 1. 10. 201419 • GPS-radiosignál • GPS přijímač předává v sekundových intervalech do palubního počítače aktuální souřadnice vozidla. • Palubní počítač porovnává souřadnice s databází souřadnic bodů přihlášení k SSZ. • V případě zjištění shody palubní počítač ověří polohu vozidla vůči jízdnímu řádu a zvolí stupeň preference. • Radiostanice vysílá signál s preferenčním nárokem do řadiče SSZ. • Po zjištění shody pro bod odhlášení následuje analogickým způsobem odhlášení od SSZ.

  20. 1. 10. 201420 • GPS-radiosignál • Aby signalizace mohla provádět kvalitní preferenční zásahy, je třeba dosáhnout přesnosti kolem ±10 m. Při horší přesnosti je třeba si uvědomit, že je nutné vnášet do systému rezervy, které v důsledku zpomalují řízení signalizace a snižují účinnost preference MHD. Zvláště na zatížených křižovatkách je tedy přesnost horší než ±10 m sice použitelná, avšak ne příliš vhodná. BRM-BPZC: blízký přihlašovací detektor z centra, výjezd ze zastávky PřístavištěPoloha: hranice zastávkového zálivu a pravého jízdního pruhuCharakter: široká ulice, údolí, vzdálená středně vysoká zástavbaPočet měření: 8 Průměrná odchylka: 2,6 mMaximální odchylka: 7,8 m

  21. 1. 10. 201421 PLK-OONH: odhlašovací detektor od Nádraží HolešovicePoloha: stávající odhlašovací kontaktCharakter: úzká ulice, blízká středně vysoká zástavba z jedné strany, blízká vyšší zeleňPočet měření: 10Průměrná odchylka: 11,5 mMaximální odchylka: 33,8 m

  22. 1. 10. 201422 Aplikace GNSSESP,automatické vedení vozidel • Označení nebezpečného místa – v tomto případě využívá síť vozidel informace, které se týkají nebezpečných míst na silnicích, jako například kluzké vozovky nebo výmoly. Tím hlavním problémem je získávání informací o řidičských podmínkách na místech. Například vozidlo, které použije systém ESP (Electronic Stability Program), udržuje informace o místě použití a sdílí své znalosti ostatním vozidlům v okolí. Vozidla, která obdrží informace buď poskytnou tuto informaci řidiči nebo automaticky optimalizují podvozek nebo bezpečnostní systémy. Příslušné informace můžou být sdíleny s jakýmkoliv počtem vozidel na daném území.

  23. 1. 10. 201423

  24. 1. 10. 201424 Car-2-car komunikace (C2C nebo Car2Car)

More Related