Научная статья на тему 'Концепция построения и оценка помехозащищенности дифференциальных подсистем АСУ движением судов в бассейне Енисея'

Концепция построения и оценка помехозащищенности дифференциальных подсистем АСУ движением судов в бассейне Енисея Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
129
75
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТЬ / ВЕРОЯТНОСТЬ ОШИБКИ ПОЭЛЕМЕНТНОГО ПРИЕМА / ЭНЕРГЕТИКА ПОМЕХИ / ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ПОПРАВКА / NOISE PROTECTION / PROBABILITY OF THE ERROR OF PIECE-BY-PIECE METHOD / POWER ENGINEERING OF INTERFERENCE / DIFFERENTIAL CORRECTION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шахнов С.Ф.

В статье рассматривается концепция построения речной локальной дифференциальной подсистемы (ЛДПС) АСУ движением судов, как составной части корпоративной речной информационной системы (КРИС), на базе цепочки контрольно-корректирующих станций (ККС). Приводится расчет помехозащищенности радиоканалов ККС в зоне ответственности федерального бассейнового управления «Енисейречтранс» при воздействии взаимных помех от соседних ККС на основе исследования вероятности ошибки поэлементного приема дискретных сообщений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Шахнов С.Ф.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE CONCEPT OF BUILDING AND THE NOISE PROTECTION EVALUATION OF THE DIFFERENTIAL SUBSYSTEM OF ASC VESSEL TRAFFIC ON THE YENISEI BASIN

The article examines the concept of building of the river local differential subsystem (LDSS), as an integral part of the corporate river information system (CRIS), on the basis of a chain of the control and correction stations (CCS). Is the calculation of the noise protection of the radio channels of CCS on the area of responsibility of the Federal basin management «Yeniseirivtrans» under the influence of mutual disturbances from adjacent CCS based on a study of the probability of the error of piece-by-piece method of the discrete messages.

Текст научной работы на тему «Концепция построения и оценка помехозащищенности дифференциальных подсистем АСУ движением судов в бассейне Енисея»

УДК 656.628:621.396: 629.12.018(075.8)

КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ И ОЦЕНКА ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ПОДСИСТЕМ АСУ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ В

БАССЕЙНЕ ЕНИСЕЯ

Шахнов С.Ф., к.т.н., доцент кафедры инфокоммуникационных систем морского и речного флота, ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, Санкт-Петербург, Россия, тел. +7 (911) 734-58-21, e-mail: sfshah@yandex.ru

В статье рассматривается концепция построения речной локальной дифференциальной подсистемы (ЛДПС) АСУ движением судов, как составной части корпоративной речной информационной системы (КРИС), на базе цепочки контрольно-корректирующих станций (ККС). Приводится расчет помехозащищенности радиоканалов ККС в зоне ответственности федерального бассейнового управления «Енисейречтранс» при воздействии взаимных помех от соседних ККС на основе исследования вероятности ошибки поэлементного приема дискретных сообщений.

Ключевые слова: помехозащищенность, вероятность ошибки поэлементного приема, энергетика помехи, дифференциальная поправка.

THE CONCEPT OF BUILDING AND THE NOISE PROTECTION EVALUATION OF

THE DIFFERENTIAL SUBSYSTEM OF ASC VESSEL TRAFFIC ON THE YENISEI

BASIN

Shakhnov S., Ph. D. (tech), assistant professor of maritime and river fleet infocommunication systems chair of Admiral Makarov state university of maritime and river fleet, St.Petersburg, Russia, tel.: +7 (911) 734-58-21, e-mail: sfshah@yandex.ru

The article examines the concept of building of the river local differential subsystem (LDSS), as an integral part of the corporate river information system (CRIS), on the basis of a chain of the control and correction stations (CCS). Is the calculation of the noise protection of the radio channels of CCS on the area of responsibility of the Federal basin management «Yeniseirivtrans» under the influence of mutual disturbances from adjacent CCS based on a study of the probability of the error ofpiece-by-piece method of the discrete messages.

bywords: noise protection, probability of the error of piece-by-piece method, power engineering of interference, differential correction.

Потребность в повышении безопасности и эффективности навигации на внутренних водных путях (ВВП) России, а также перспектива включения РФ в Европейскую систему внутренних водных путей, привела к необходимости внедрения на территории нашей страны современных инфокоммуникационных технологий, создающих базу для развертывания триадно-иерархических систем: КРИС (корпоративная речная информационная система) - РИС (речная информационная служба) - АСУ ДС (автоматизированная система управления движением судов). Данные системы предназначены для обеспечения эффективного управления движением судов и их мониторинга, а также обмена информацией между всеми организациями, участвующими в обеспечении движения судов [1].

Подобные корпоративные системы уже доказали свою эффективность при использовании в других отраслях, в частности, на железнодорожном транспорте [2].

Как показывают исследования, использование в подсистеме мониторинга АСУ ДС только береговых РЛС не обеспечивает требуемой эффективности управления движением судов [3]. Для ее повышения на ВВП России предполагается дополнительно использовать автоматизированные идентификационные системы (АИС), работа которых возможна только при задействовании спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС/GPS, обеспечивающих высокоточное позиционирование судов. При этом необходимым условием создания сплошного высокоточного радионавигационного поля является сопряжение поля, создаваемого СРНС ГЛОНАСС/ GPS, с полем дифференциальной поправки (ДП).

Исследования, проведенные на основании Приказа Минтранса России от 19.06.12 г. № 176 «Об утверждении плана научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Министерства транспорта Российской Федерации на 2012 год» в рамках федеральной целевой программы «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012 - 2020 годы», утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации от 03.03.12 г. № 189, показали, что для создания дифференциальных подсистем, обеспечивающих высокоточное радионавигационное поле на ВВП России, с экономической точки зрения наиболее перспективным является использование локальных дифференциальных подсистем (ЛДПС) на базе цепочки контрольно-корректирующих станций (ККС), работающих в диапазоне частот морской радиомаячной службы (283.5 ч 325 кГц) [4].

Достаточно большая дальность действия станций в этом диапазоне частот (200 ч 400 км) позволяет минимизировать количество ККС, обеспечивающих сплошное покрытие полем ДП водных бассейнов, что особенно актуально в условиях крайней неразвитости инфраструктуры в средних и нижних течениях рек Сибири и Дальнего Востока.

Важнейшим условием успешного развертывания ЛДПС является исследование влияния помехозащищенности на топологию поля ДП. Методика расчета помехозащищенности радиоканалов ЛДПС при воздействии взаимных помех от соседних ККС рассмотрена в работе [5]. Помехозащищенность может считаться обеспеченной, если выполняются условия:

TRANSPORT BUSINESS IN RUSSIA | №6 2014 | 99

Таблица 1.

№ Название ККС Координаты Частота

Широта Долгота

1. Дудинка 69°24,00' N 086° 10,00'Е 311,0 кГц

2. Туруханск 65°47,92' N 087°58,52'Е 298,5 кГц

3. Подкамн. Тунгуска 61°35,57' N 090°01,47'Е 305,0 кГц

4. Назимово 59°34,79' N 090°48,73' Е 287,0 кГц

5. Красноярск 56°02,73' N 093°00,4Г Е 295,0 кГц

6. Верхнеусинское 52°14,20' N 093°01,00'Е 303.5 кГц

7. Богучаны 58°22,00' N 097°28,00' Е 300.5 кГц

Рис.1 Области перекрытий зон действия ККС на наиболее сложном участке

Рош < Ро

к2 > к,

(1)

Здесь

Р о

приема цифрового сообщения; к 2_»

- расчетная вероятность ошибки поэлементного

. Р

ошибки;

РпрТ / V2

ошдоп - допустимая вероятность - энергетика сигнала;

к2

- необходимая

Р

энергетика сигнала в канале только с флуктуационным шумом;

пР -

мощность на входе приемника; V 2

сигнала;

• т - ,

длительность посылки элемента спектральная плотность мощности белого шума.

В качестве объекта для реализации разработанной методики исследуем помехозащищенность перспективных цепочек ККС ЛДПС в зоне ответственности федерального бассейнового управления (ФБУ) «Енисейречтранс». Перечень ККС и их предполагаемые данные, полученные в работе [4], приведены в табл. 1.

Топология цепочки ККС в зоне ответственности ФБУ «Енисей-речтранс» носит линейный характер, что объясняется выраженным меридианальным направлением течения Енисея, а также малой длиной судоходной части его притоков. Область пересечения трех зон действия станций наблюдается только в нижнем течении Ангары и в устье Бирюсы (рис. 1).

Для непосредственного расчета взят участок водного пути в зоне

Усть-Кан Ю9

<9 ^эсновоборск,

Есаулово ¿5 Ермолаево

Нраснолрсная£ЭС1ф£)^ мвногорск^

Шумиха ¿Г^Т, Т \34 __У// ^ I \ Ирбвйское>

Рис. 2. Расчетные точки маршрута в области двойного перекрытий зон действия ККС ФБУ «Енисейречтранс»

100 ТЯЛШРОЯТ БШТКЕББ Ш ЯШБТЛ | №6 2014 |

10

1 о2

-4 10

1 б6

10*

1610

У 40

80 120 160

X га X <и

эй л н и >1 X 5 а а X и X 3 Э

а

с X о £

КМ

Рис. 3. Вероятность ошибки поэлементного приема на расчетном участке пути Ь) , Ап

2

/ ?с Д4

V /

У ю+3

ю+2

ю+1 V

"о К? ««* У ч

10° 2 п!

У 40

40

80

120

160

200

240

КМ

Рис.4. Распределение энергетики сигнала и взаимных помех на расчетном участке

действия Красноярской ККС от Красноярской ГЭС до п. Рыбное на Ангаре длиной 476 км, где наблюдается двойное пересечение зон действия соседних ККС. Расчетными точками являются населенные пункты: Шумиха; Дивногорск; Красноярск; Сосновоборск; Усть-Кан; Предивинск; Мокрушинское; Новокаргино; Стрелка; Кулаково, Рыбное (рис. 2).

Размер зон действия ККС соответствует условию распространения только поверхностной волны СВ/ДВ диапазона. Поэтому рассматривается случай незамирающего сигнала и незамирающей помехи.

В качестве источника корректирующей информации принимаем ККС Красноярск. Источниками взаимных помех выступают ККС Назимово и ККС Богучаны. Расстройка частоты несущих между ККС Красноярск и ККС Назимово с учетом нестабильности генераторов составляет 15550 Гц. Между ККС Красноярск и ККС Богучаны - 16050 Гц.

Для передачи информации в радиоканале используются двоичные цифровые сигналы с фазовой манипуляцией несущей. Допустимая вероятность ошибки рошдоп = 10-2. Спектральная плотность белого шума на входе приемника = 10-10 Втс [6]. Длительность посылки сигнала Т при скорости передачи 100 Бод составляет 10

мс. Мощности передатчиков всех ККС составляют 400 Вт. Чувствительность судового приемника 10-10 Вт. Минимально допустимая энергетика сигнала в канале только с флуктуационным шумом составляет = 7.8.

На основании полученных данных построен график зависимости расчетной вероятности ошибки поэлементного приема на выбранном участке водного пути (рис. 3). Здесь г - расстояние от источника сигнала до расчетной точки. Кроме того, на рис. 4 показано распределение энергетики сигнала и взаимных помех.

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы:

- помехозащищенность радиоканала по условию (1) при работе от ККС Красноярск обеспечена на всем расчетном участке пути даже в области двойного перекрытия зон действия ККС;

- помехозащищенность радиоканала в области действия двух взаимных помех обеспечивается даже в точках, где энергетика сигнала практически равна минимально допустимой энергетике, требуемой для обеспечения помехозащищенности в канале только с флуктуационным шумом.

Таким образом, благодаря рациональному распределению

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ТЯЛШРОЯТ Би81Ш88 Ш Яи88ТЛ | №6 2014 | 101

частотного ресурса и малому количеству ККС, обеспечивающих сплошное поле ДП в бассейне Енисея, влиянием взаимных помех на помехозащищенность радиоканалов можно пренебречь. При этом границы зон действия ККС определяются энергетикой сигнала, допустимой в канале только с флуктуационным шумом. Следовательно, помехозащищенность радиоканалов ККС обеспечивается во всей судоходной части бассейна Енисея, включая области перекрытия зон действия соседних ККС, находящиеся под воздействием взаимных помех.

Литература:

1. Сикарев И. А. Помехоустойчивость и функциональная устойчивость автоматизированных идентификационных систем мониторинга и управления на речном транспорте: монография / И.А. Сикарев. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. - 142 с.

2. Кологривая И.Е Оценка эффективности организационной структуры регионального центра корпоративного управления - филиала ОАО «РЖД» /И.Е. Кологривая // Транспортное дело России. 2014, №2. С. 44-46

3. Тюфанова А.А Методика интерференционного анализа конфигураций береговых радиолокационных станций в районе

действия системы управления движением судов, на примере порта Новороссийск / А.А. Тюфанов// Транспортное дело России. 2014, №3. С. 39-42

4. Проведение в соответствие с международными соглашениями и требованиями комплексных исследований использования системы ГЛОНАСС, других глобальных навигационных спутниковых систем и их функциональных дополнений в составе автоматической идентификационной системы и системы управления движением судов для обеспечения мониторинга морских и речных судов, а также для взаимного контроля судов и их безопасного расхождения: отчет о НИР (окончательный) / А.А. Сикарев А. А., И.А. Сикарев, С.Ф. Шахнов [и др.] - СПб.: ООО Инфоком, 2014. - 272 с.

5. Шахнов С.Ф. К расчету помехозащищенности радиоканалов речной ЛДПС при использовании детерминированных сигналов и взаимных помех / С.Ф. Шахнов // Вестник государственного университета морского и речного транспорта им. адм. С. О. Макарова, - СПБ.: ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2014, Вып.6(28). - С. 24-28.

6. Доровских А.В. Сети связи с подвижными объектами: монография. /А.В. Доровских, А.А. Сикарев. - Киев: Техника, 1989. - 155 с.

УДК 336

ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТАНОВЛЕНИЯ ФИНАНСОВОГО КОНТРОЛЯ В ВООРУЖЕННЫХ СИЛАХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Трунова Е.Ю., к.э.н., Военный университет, Голубев К.С., аспирант Государственного Научно Исследовательского института Системного анализа Счетной Палаты Российской

Федерации

Исторические аспекты становления финансового контроля в Вооруженных Силах Российской Федерации в военное время являлось неотъемлемой частью хозяйственной деятельности Советской Армии. Сочетание контроля финансовой и хозяйственной деятельности в период Великой Отечественной войны оказала существенное влияние на улучшение войскового и финансового хозяйства, укрепление государственной дисциплины в расходовании материальных и финансовых ресурсов. Дальнейшее развитие финансовый контроль получил в послевоенное время.

Ключевые слова: контроля, ведомственный, государственный контроль, организация, формы и методы контроля

HISTORICAL ASPECTS OF THE FORMATION OF FINANCIAL CONTROL IN THE ARMED FORCES OF THE RUSSIAN FEDERATION

Trunova K., candidate of economic sciences, Military University of the Ministry of Defense of the Russian Federation Golubev K., the post-graduate student, State Scientific Research Institute of system analysis of the Accounting Chamber of Russian Federation

Historical aspects of financial control in the armed forces of the Russian Federation during wartime was an integral part of the business operations of the Soviet army. Combination of control of financial and economic activity in the period of World War II had a significant impact on improving military and financial resources, the strengthening of the State of discipline in the performance of material and financial resources. Further development of the financial control got in the post-war period.

Keywords: monitoring, departmental, State control, organization, forms and methods of control.

С созданием регулярной армии (начало XVIII века) и содержанием ее за счет государства необходимо было решить проблему контроля военных расходов. Необходимость организации финансового контроля обусловливалась не только ростом военных расходов, но и множеством случаев казнокрадства. Следует отметить, что вопросам законного и эффективного расходования государственных средств в армии придавалось большое значение. За неисправное исполнение служебных обязанностей и за правонарушения в области военного хозяйства виновные лица наказывались строго и нередко жестоко. Объяснялось это тем, что на злоупотребления должностных лиц смотрели как на нарушение верности монарху1.

По организационному признаку контроль подразделялся на: вневедомственный (внешний) и ведомственный контроль.

Внешний (вневедомственный) контроль осуществлялся органами государственного управления. Этот контроль был независим от должностных лиц проверяемых объектов и их высших органов, и ему придавалось особое значение. Так, при Петре I была создана "ближайшая канцелярия", которая являлась центральным органом финансового управления, в ней сосредоточивался и контроль. Все приказы, в т.ч. и военный, обязывались представлять в "ближайшую

канцелярию" месячные ведомости о движении казенных сумм и годовые отчеты о расходовании средств. С заменой приказов коллегиями вместо "ближайшей канцелярии" создается ревизионная коллегия как высший государственный контрольный орган, которому велено было «ведать счет» всех доходов и расходов, вершить суд над лицами, изобличенными при сборе доходов и производстве расходов. В первой половине XIX века финансовый контроль в армии по сравнению с XVIII столетием не претерпел существенных изменений. Многие виды и формы контроля, которые применяли в прошлом столетии, продолжали использоваться и в последующем. С 1811г. внешний контроль стал осуществлять новый орган, получивший название "Государственный контроль", куда представлялись книги учета, приходные и расходные документы всех министерств и ведомств. Однако проверка массы книг и документов, поступивших в Государственный контроль, не давала большого эффекта. Поэтому в 1825 г. от документальной проверки перешли на ревизию отчетов департаментов министерств. Внешний контроль, таким образом, превращался из документального в систему проверки «генеральной» отчетности2 .

Дальнейшие изменения в организации внешнего (вневедом-

102 TRANSPORT BUSINESS IN RUSSIA | №6 2014 |

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.