Разработка бортового устройства спутникового мониторинга воздушных судов

Разработка бортового устройства спутникового мониторинга воздушных судов

Автор: Кацура А.В., Акзигитов А.Р., Андронов А.С., Строков Д.Е., Акзигитов Р.А.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника

Статья в выпуске: 1 т.17, 2016 года.

Бесплатный доступ

Развитие межмашинного взаимодействия по всему миру не могло не затронуть авиационную отрасль. Оно основано на обмене данными между машинами без участия человека. Это значительно упрощает процесс мониторинга объектов. Применение беспроводных видов связи позволяет осуществлять контроль удаленных объектов, включая подвижные. Одним из таких видов связи является GSM-связь. Благодаря относительно широкому покрытию связь GSM используется для передачи данных местоположения и датчиков подвижного объекта. Однако территория Российской Федерации имеет неполный охват GSM-связью. Для мониторинга воздушных судов в таких районах необходимо задействовать спутниковую связь. Предложено использовать спутниковую группировку компании Iridium для обеспечения доступа к связи в труднодоступных районах полетов воздушных судов. Ключевая особенность спутников Iridium, а именно полный охват земной поверхности, стала определяющей при выборе резервного способа связи. Модуль передачи данных Iridium 9602 соответствует поставленным авторами работы требованиям к устройству. Передача пакета данных по 340 байт позволяет снизить затраты на спутниковую связь. С точки зрения экономических показателей оптимальным решением стало резервирование блоком Iridium GSM-связи. В первую очередь, это связано со стоимостью услуг по предоставлению связи. Таким образом, при недоступном канале GSM будет задействован канал Iridium. Основными элементами экспериментального устройства являются микроконтроллер, спутниковый модем Iridium 9602, модуль GSM, модуль GPS/ГЛОНАСС MGGS2217, высокочастотные приемная и передающие антенны. Размещение устройства мониторинга на борту воздушного судна позволит с точно установленным интервалом получать данные местоположения и скорости. Анализ рынка аналогичных устройств показал, что основной и единственный канал связи в таких блоках - связь GSM. Блоки, оснащенные модулями спутниковой связи, передают данные через спутники Inmarsat, связь с которыми затруднительна в приполярных районах.

Еще

Устройство мониторинга, глонасс

Короткий адрес: https://sciup.org/148177529

IDR: 148177529

Список литературы Разработка бортового устройства спутникового мониторинга воздушных судов

  • Harbor Research -Machine-to-Machine (M2M) & Smart Systems Market Forecast . URL: http://www.slideshare.net/harborresearch/harbor-research-machine-to-machine-m2-m-smart-systems-market-forecast (дата обращения: 14.12.15).
  • Киселев А. Н. Новый GSM/GPRS-модуль Sagem HiLo: особенности применения в M2M-приложениях//Беспроводные технологии. 2008. № 4(13). С. 18-21.
  • Паллаб Ч. А. Системы передачи данных требуют развития M2M-автоматизации//Электронные компоненты. 2013. № 9. С. 27-30.
  • Кацура А. В., Моховиков И. С. Улучшение точностных и надежностных характеристик аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем в высоких широтах//Актуальные проблемы авиации и космонавтики: материалы VIII Всерос. науч.-техн. конф. В 2 т. Т. 1. Технические науки. Информационные технологии. Сообщения школьников/СибГАУ. Красноярск. 2012. С. 190-191.
  • Iridium M2M . URL: https://www.iridium.com/solutions/m2m (дата обращения: 15.12.15).
  • M2M Services . URL: http://www.inmarsat.com/wp-content/uploads/2013/11/Inmarsat_ M2M_Services.pdf (дата обращения: 15.12.15).
  • Невдяев Л., Смирнов А. Персональная спутниковая связь. М.: Эко-Трендз, 1998. 216 с.
  • Глобальная сеть: группировка спутников . URL: http://iridium.steccom.ru/wp-content/uploads/2012/09/IRDM_Global-Network_ SatelliteConstellation_DATASHEET_27Sep2010_RU.pdf (дата обращения: 15.12.15).
  • Fleet Broadband coverage . URL: http://www.inmarsat.com/wp-content/uploads/2013/10/Inmarsat_FleetBroadband_Coverage_Map.pdf (дата обращения: 15.12.15).
  • Iridium 9602 SBD Transceiver Developer’s Guide . URL: http://nearspace.ru/doc/Iridium-9602-SBD-Transceiver-Product-Developers-Guide.pdf (дата обращения: 15.12.15).
  • Iridium SBD . URL: http://satphones.eu/en/content/24-iridium-sbd-rudics (дата обращения: 16.12.15).
  • Спутниковый мониторинг. Часть 1 . URL: http://habrahabr.ru/post/148759/(дата обращения: 16.12.15).
  • MGGS2217. Руководство по эксплуатации. Версия 1.2. . URL: http://glonassneva. com/sysfiles/MGGS2217-DS-RU_Glonass-Neva_ver_1 _2.pdf (дата обращения: 16.12.15).
  • Прогноз точности навигационного определения по ГНСС ГЛОНАСС+GPS . URL: http://www.sdcm.ru/smglo/precisions?version=rus &sist=sum&site=extern (дата обращения: 16.12.15).
  • Соловьев Ю. Системы спутниковой навигации. М.: Эко-Трендз, 2000. 260 с.
  • Зандер Ф. В., Кацура А. В., Гейман В. Н. Приемное устройство авиационных навигационных комплексов и пеленгаторов//Решетневские чтения: материалы XVII Междунар. науч. конф. В 2 ч. Ч. 2./СибГАУ. Красноярск. 2013. С. 362-264.
  • Батурин Т. Н., Сушков А. А., Боев Н. М. Разработка автономного приемопередающего устройства спутниковой связи с функцией бортового регистратора для беспилотных летательных аппаратов//Современные проблемы радиоэлектроники: материалы Всерос. науч.-тех. конф./СФУ. Красноярск. 2014. С. 22-25.
  • Лукасов В. В., Кацура А. В. Надежность летательных аппаратов и авиационных двигателей/СибГАУ. Красноярск. 2005. 76 c.
  • Устройство терминальное программируемое УТП-М-01-8.004. Техническое описание. Орел: ЗАО НТЦ «Навигатор Технолоджи», 2008. 68 с.
  • Кацура А. В, Таранов А. И. Локальные дифференциальные подсистемы спутниковых радионавигационных систем//Актуальные проблемы авиации и космонавтики: материалы VIII Всерос. науч.-тех. конф. В 2 т. Т. 1. Технические науки. Информационные технологии. Сообщения школьников/СибГАУ. Красноярск. 2012. С. 198-199.
  • Harbor Research -Machine-to-Machine (M2M) & Smart Systems Market Forecast. Avaible at: http://www. slideshare.net/harborresearch/harbor-research-machine-to-machine-m2-m-smart-systems-market-forecast (accessed 14.12.15).
  • Kiselev A. N. . Besprovodnye tekhnologii. 2008, Vol. 4, No. 13, P. 18-21 (In Russ.).
  • Pallab Ch. A. . Elektronnye komponenty. 2013, No. 9, P. 27-30.
  • Katsura A. V., Mokhovikov I. S. . Aktual’nye problemy aviatsii i kosmonavtiki: materialy VIII Vseross. nauch.-tekh. konf. . Krasnoyarsk, SibSAU, 2012, P. 190-191 (In Russ).
  • Iridium M2M. Avaible at: https://www.iridium. com/solutions/m2m (accessed 15.12.15).
  • M2M Services. Avaible at: http://www.inmarsat. com/wp-content/uploads/2013/11/Inmarsat_M2M_Services. pdf (accessed 15.12.15).
  • Nevdyaev L. M., Smirnov A. A. Personal’naya sputnikovaya svyaz’ . Moscow, Eko-Trendz publ., 1998, 216 p.
  • Global’naya set’: gruppirovka sputnikov . Avaible at: http://iridium. steccom.ru/wp-content/uploads/2012/09/IRDM_Global-Network_SatelliteConstellation_DATASHEET_27Sep2010_RU.pdf (accessed 15.12.15).
  • Fleet Broadband coverage. Avaible at: http://www.inmarsat.com/wp-content/uploads/2013/10/Inmarsat _FleetBroadband_Coverage_Map.pdf (accessed 15.12.15).
  • Iridium 9602 SBD Transceiver Developer’s Guide. Avaible at: http://nearspace.ru/doc/Iridium-9602-SBD-Transceiver-Product-Developers-Guide.pdf (accessed 15.12.15).
  • Iridium SBD. Avaible at: http://satphones.eu/en/content/24-iridium-sbd-rudics (accessed 16.12.15).
  • Sputnikovyy monitoring. Chast’ 1 (In Russ.). Avaible at: http://habrahabr.ru/post/148759/(accessed 16.12.15).
  • MGGS2217. Rukovodstvo po ekspluatatsii. Versiya 1.2. (In Russ.). Avaible at: http://glonassneva.com/sysfiles/MGGS2217-DS-RU_Glonass-Neva_ver_1_2.pdf (accessed 16.12.15).
  • Prognoz tochnosti navigatsionnogo opredeleniya po GNSS GLONASS+GPS . Avaible at: http://www.sdcm.ru/smglo/precisions?version=rus&sist=sum&site=extern (accessed 16.12.15).
  • Solov’ev Yu. A. Sistemy sputnikovoy navigatsii . Moscow, Eko-Trendz publ., 2000, 260 p.
  • Zander F. V., Katsura A. V., Geyman V. N. . “Reshetnevskie chteniya”: materialy XVII Mezhdunar. nauch. konf. . Krasnoyarsk, SibSAU, 2013, P. 362-264 (In Russ.).
  • Baturin T. N., Sushkov A. A., Boev N. M. . Sovremennye problemy radioelektroniki: materialy vseross. nauch.-tekh. konf. . Krasnoyarsk, Siberian Federal University, 2014, P. 22-25 (In Russ.).
  • Lukasov V. V., Katsura A. V. Nadezhnost’ letatel’nykh apparatov i aviatsionnykh dvigateley. . Krasnoyarsk, SibSAU Publ., 2005, 76 p.
  • Ustroystvo terminal’noe programmiruemoe UTP-M-01-8.004. Tekhnicheskoe opisanie. . Orel, ZAO NTTs “Navigator Tekhnolodzhi” Publ., 2008, 68 p.
  • Katsura A. V, Taranov A. I. . Aktual’nye problemy aviatsii i kosmonavtiki: materialy VIII Vseross. nauch.-tekh. konf. . Krasnoyarsk, SibSAU, 2012, P. 198-199 (In Russ).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp