Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Uplatnění satelitní navigace v provozu silničních vozidel 9.1.2015 1.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Uplatnění satelitní navigace v provozu silničních vozidel 9.1.2015 1."— Transkript prezentace:

1 Uplatnění satelitní navigace v provozu silničních vozidel

2 Systémy historie, současnost, budoucnost 1.TRANSIT, CIKAD Od r.1957, využíval vysílání sputniků. Jediný družicový systém, který byl v plném nasazení. Založen na dopplerovském systému. Projekt ukončen v r CIKAD je ruská obdoba amerického systému TRANSIT.Od r.1957, využíval vysílání sputniků. Jediný družicový systém, který byl v plném nasazení. Založen na dopplerovském systému. Projekt ukončen v r CIKAD je ruská obdoba amerického systému TRANSIT. 2.NAVSTAR – GPS (Navigation system using time and range) – GPS viz. dále(Navigation system using time and range) – GPS viz. dále 3.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 V současnosti není z ekonomických důvodů zabezpečena 3D navigace na celé planetě, jelikož nepracuje potřebný počet družic.Pasivní celosvětový dálkoměrný systém ruské armády. Družice mají kruhové dráhy, vysílají na frekvencích cca 1,2 a 1,6GHz. Přihlášen jako civilní od r V současnosti není z ekonomických důvodů zabezpečena 3D navigace na celé planetě, jelikož nepracuje potřebný počet družic. 4.GEOSTAR Měl být aktivní dálkoměrný systém, jeho provozovatelem měla být americká soukromá společnost. Zkrachovala v roce Byli vypuštěny pouze tři družice.Měl být aktivní dálkoměrný systém, jeho provozovatelem měla být americká soukromá společnost. Zkrachovala v roce Byli vypuštěny pouze tři družice.

3 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 zánikem skupiny.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 zánikem skupiny. 6.GRANAS (Global Radio Navigation Satellite) Německá firma Standart Elektrik Lorenz. Vymyšlen jednodušeji než GPS, pouze na papíře, nikdy ani částečně nerealizováno.Německá firma Standart Elektrik Lorenz. Vymyšlen jednodušeji než GPS, pouze na papíře, nikdy ani částečně nerealizováno. 7.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).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 STARFIX Soukromá společnost - navigační systém na území severní ameriky. Systém pracoval v letech 1986 – Využíval dálkoměrný systém.Soukromá společnost - navigační systém na území severní ameriky. Systém pracoval v letech 1986 – Využíval dálkoměrný systém. 9.OMNITRACS Určen pro mobilní komunikace na území amerického kontinentu. Pracuje na 12-14GHz. Na komerční bázi pracuje od roku Přesnost je okolo 300m od dvou družic. Systém vhodný pro sledování pohybu dopr. prostř.Určen pro mobilní komunikace na území amerického kontinentu. Pracuje na 12-14GHz. Na komerční bázi pracuje od roku Přesnost je okolo 300m od dvou družic. Systém vhodný pro sledování pohybu dopr. prostř. 10.EUTELTRACS Evropská mutace OMNITRACS. Pro mobilní komunikace. Budován třemi společnostmi. Využívá jednoduchých telekomunikač. satelitů EUTELSAT.Evropská mutace OMNITRACS. Pro mobilní komunikace. Budován třemi společnostmi. Využívá jednoduchých telekomunikač. satelitů EUTELSAT. 11. GALILEO - budoucí navigační projekt evropské unie - viz dále.

5 GPS systém Celý systém je tvořen třemi podsystémy: Kosmický – satelityKosmický – satelity Řídící (kontrolní) – pozemní staniceŘídící (kontrolní) – pozemní stanice Uživatelský – přijímače GPSUživatelský – přijímače GPS

6 GPS kosmický subsystém 24 družic - 3 záložní24 družic - 3 záložní Výška mVýška m 6 oběžných drah6 oběžných drah 60° vzájemný sklon drah60° vzájemný sklon drah Oběžná doba 11:58hOběžná doba 11:58h Současně je vidět 6-8 družic po celých 24hSoučasně je vidět 6-8 družic po celých 24h

7 GPS vznik nepřesnosti Ohybem v ionosféře4,0-10 mOhybem v ionosféře4,0-10 m Ohybem v troposféře0,7 mOhybem v troposféře0,7 m Chodem hodin 2,0 mChodem hodin 2,0 m Šum0,5 mŠum0,5 m Efemeridy2,1 mEfemeridy2,1 m Vlastní přijímač0,5 mVlastní přijímač0,5 m Odražené signály 1,0 mOdražené signály 1,0 m Celková max. chyba je tedy cca 15 mCelková max. chyba je tedy cca 15 m

8 Výběrová dostupnost selective availability Chyba byla záměrně vyvolána zhoršováním přesnosti měření manipulováním se signálem družicChyba 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 mPokud byste určovali po delší dobu jeden bod, bude se jeho poloha měnit s přesností 64 až 100 m byl vliv SA zrušen byl vliv SA zrušen

9 „Galileo“ budoucí evropský systém

10 Globální navigační satelitní sytém (GNSS) evropské unieGlobální navigační satelitní sytém (GNSS) evropské unie Společný projekt EC a ESA + soukromého sektoruSpolečný projekt EC a ESA + soukromého sektoru Vznik od roku 2004 ze systému EGNOSVznik od roku 2004 ze systému EGNOS Civilní GNSSCivilní GNSS Největší projekt Evropské UnieNejvětší projekt Evropské Unie Galileo informace o projektu

11 Galileo vlastnosti systému Zaručená dostupnost signálu Důvodem je provoz v civilním sektoruZaručená dostupnost signálu Důvodem je provoz v civilním sektoru Přesnost systému 2m Galileo, 15m GPSPřesnost systému 2m Galileo, 15m GPS Schopnost lokalizace v budovách, v těžko přístupných místech i v tunelechSchopnost lokalizace v budovách, v těžko přístupných místech i v tunelech Kompatibilita a interoperabilita s GPS a GLONASSKompatibilita a interoperabilita s GPS a GLONASS

12 Galileo projekty MD Experimentální přijímač GNSS – ČVUT FEL Řízení a zabezpečení železniční dopravy na nekoridorových 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 GNSS aplikace a využití Dopravní systémyDopravní systémy Navigační systémyNavigační systémy ZáchranářstvíZáchranářství Zabezpečení a informaceZabezpečení a informace GEO systémyGEO systémy ZeměměřičstvíZeměměřičství Precizní zemědělstvíPrecizní zemědělství

14 Aplikace GNSS dopravní systémy GPS přijímač pro zaměření polohy + datová komunikace GSM/GPRS/UMTS apod…GPS přijímač pro zaměření polohy + datová komunikace GSM/GPRS/UMTS apod… Řízení a sledování MHD, preference křižovatekŘízení a sledování MHD, preference křižovatek Spediční služby, přehled o poloze vozidelSpediční služby, přehled o poloze vozidel Elektronické mýtnéElektronické mýtné Efektivita plánování logistických tras + kontrola projeté trasy řidičeEfektivita plánování logistických tras + kontrola projeté trasy řidiče Sledování polohy mobilních zařízení po letištní plošeSledování polohy mobilních zařízení po letištní ploše

15 Aplikace GNSS navigační systémy Turistické navigační přístroje mapové/nemapovéTuristické navigační přístroje mapové/nemapové Navigační systém v automobilu automatické plánování a navádění po traseNavigační systém v automobilu automatické plánování a navádění po trase Letecké navigační přístroje Sledování polohy, řízení autopilota, automatické starty/přistání nepilotovaných raketLetecké navigační přístroje Sledování polohy, řízení autopilota, automatické starty/přistání nepilotovaných raket

16 Aplikace GNSS navigační systémy ve vozidlech Vestavěné přístroje kombinované s palubním počítačemVestavěné přístroje kombinované s palubním počítačem PDA / notebook + GPS modulPDA / notebook + GPS modul Grafická i hlasová navigaceGrafická i hlasová navigace Přibližné sledování trasy ze senzorů vozidla při nedostupnosti družicového signáluPřibližné sledování trasy ze senzorů vozidla při nedostupnosti družicového signálu

17 Aplikace GNSS elektronické mýtné Systém DSRC - Dedicated Short Range CommunicationSystém 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 NetworkSystém 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 Aplikace GNSS Řízení 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 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 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 Přístaviště Poloha: hranice zastávkového zálivu a pravého jízdního pruhu Charakter: široká ulice, údolí, vzdálená středně vysoká zástavba Počet měření: 8 Průměrná odchylka: 2,6 m Maximální odchylka: 7,8 m

21 PLK-OONH: odhlašovací detektor od Nádraží Holešovice Poloha: stávající odhlašovací kontakt Charakter: úzká ulice, blízká středně vysoká zástavba z jedné strany, blízká vyšší zeleň Počet měření: 10 Průměrná odchylka: 11,5 m Maximální odchylka: 33,8 m

22 Aplikace GNSS ESP, 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

24 Car-2-car komunikace (C2C nebo Car2Car)


Stáhnout ppt "Uplatnění satelitní navigace v provozu silničních vozidel 9.1.2015 1."

Podobné prezentace


Reklamy Google