CC BY
45
УДК 004:621.007+629.7:519.8+51-7
А.А. Ломовцев, К.В. Морозов, Ю.Г. Пичурин, С.Б. Прямухин, А.Н. Черный к.в.н. (НИИКС им. А.А. Максимова — фил. ГКНПЦим. М.В. Хруничева, г. Юбилейный МО) МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В ИНТЕРЕСАХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
A. Lomovtsev, K. Morozov, Y. Pichurin, S. Pryamukhin, A. Cherny MOBILE COMPLEX FOR INTEGRATED INFORMATION PROVISION OF DIFFERENT USERS IN THE INTERESTS OF PREVENTION AND LIQUIDATION OF EMERGENCY SITUATIONS CONSEQUENCES
В статье представлена космическая информация, обладающая рядом специфических особенностей по
дистанционному мониторингу территорий и объектов.
In article there is given space information having number of specific features on distance monitoring
of territories and objects.
А.Н. Черный
В современных условиях негативные факторы техногенного характера представляют одну из наиболее реальных угроз для обеспечения стабильного социально-экономического развития страны, повышения качества жизни населения, укрепления национальной безопасности и международного престижа Российской Федерации.
Поэтому развитию технических средств решения задачи оперативного контроля и прогнозирования состояния критически важных объектов, как потенциальных источников чрезвычайных ситуаций и техногенных катастроф, отводится самое пристальное внимание. При этом важная роль отводится информации дистанционного мониторинга территорий и объектов, в частности космической информации, обладающей рядом специфических особенностей.
Одним из важнейших качеств информации о состоянии критически важных объектов, как потенциальных источников чрезвычайных ситуаций и техногенных катастроф, используемой в интересах предупреждения ЧС и ликвидации их последствий, является оперативность.
Одним из путей повышения оперативности доставки информации соответствующим органам управления является использование мобильных мониторинговых комплексов (ММК), которые позволяют в масштабе времени, близком к реальному, обеспечивать потребителей комплексной (интегрированной) информацией как от космических систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), так и от датчиковых систем мониторинга районов и объектов земной поверхности с навигационной привязкой и отображением на цифровых картах местности, а также передачей информации по различным каналам связи.
Важными предпосылками создания подобных мобильных комплексов являются:
- необходимость приближения средств мониторинга непосредственно к району чрезвычайной ситуации или к районам размещения потенциально опасных объектов;
о
VO «
ÎP
го «
ÎP
и
CU т s
I
X
eu f— I
0
1
т
^
re I
0
VO га ср
го «
ср
Oí X X
и cu т X
1 X
cu н
I
0
1 т
I
— необходимость комплексного мониторинга объектов и территорий;
— возможность видеоконтроля участков территории, которые не могут быть отсняты действующими стационарными средствами, в целях формирования архива снимков этих территорий;
— возможность быстрого развертывания мобильного комплекса на неподготовленных позициях и оперативного приведения его в готовность к применению.
Эффективность применения ММК заключается также в том, что с наличием мобильных элементов система информационного обеспечения приобретает гибкость и функциональную технологичность.
Объектами наблюдения технических средств контроля мобильного комплекса могут быть предметы, явления или участки местности различного агрегатного или физического состояния, что требует оснащения ММК различными системами наблюдения и датчикового контроля. Мобильность, оперативность и комплексность существенно повышают эффективность обеспечения мониторинговой информацией различных органов управления для принятия соответствующих решений по предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.
В НИИ космических систем им. А.А. Максимова — филиале ГКНПЦ им. М.В. Хруничева создается экспериментальный образец мобильного комплекса обеспечения потребителей интегрированной информацией (МКОИИ) от мониторинговых космических систем ДЗЗ и наземных аппаратных средств оперативного контроля.
Он обеспечивает решение таких задач (рис. 1),
как:
— непосредственный прием мониторинговой информации с использованием высокоскоростной радиолинии и других каналов связи, включая каналы КА-ретранслятора;
— прием навигационной информации и создание навигационного поля в зоне ответственности МКОИИ;
— прием и обеспечение метеоинформацией различных групп потребителей в зоне ответственности МКОИИ;
— прием и обработка мониторинговой информации от наземных датчиковых систем;
— комплексная обработка и документирование получаемых информационных потоков с заданными уровнями до получения конечного информационного продукта;
— передача потребителям полученной и обработанной информации по различным каналам связи, включая КА-ретранслятор.
В интересах решения указанных задач мобильный комплекс обеспечения потребителей интегрированной информацией оснащается следующими технологическими и техническими средствами и подсистемами:
— автомобильное шасси повышенной проходимости;
- подсистема приема космической информации ДЗЗ на базе модульной унифицированной малоразмерной станции приема информации;
- подсистема видеоконтроля объектов и территорий;
- навигационная подсистема;
- аппаратура связи и передачи данных;
- аппаратура контроля экологической обстановки (датчиковая и дистанционного мониторинга);
- аппаратура наблюдения за метеорологической обстановкой;
- подсистема автономного энергоснабжения.
Для эффективного использования технических и программных средств мобильного комплекса аппаратура, которой он оснащен, функционально объединена в одно целое в составе трех автоматизированных рабочих мест (АРМ), обеспечивающих сбор, обработку, интеграцию, архивирование и передачу мониторинговой информации (рис. 2).
1. АРМ видеонаблюдения объектов и районов и документирования полученных данных
Автоматизированное рабочее место включает аппаратуру подсистем: получения видеоданных от КА ДЗЗ, видеоконтроля для непосредственного наблюдения за состоянием интересующих объектов, обработки данных с использованием ГИС-технологий, документирования и архивации данных, передачи данных в составе:
- аппаратно-программный комплекс (АПК) «Алиса-СК» с антенной диаметром 1,0 м, диапазоном
рабочих частот 1670____1710 МГц, скоростью цифрового
потока 0,66 Мбит/с, ОФМ, шумовой температурой 65о К, устойчивым приемом (без потерь данных) при углах возвышения спутника над горизонтом от 7 град. и динамической ошибкой сопровождения не более 2 град.;
- ПЭВМ Compag nw8440<RU521ES#ACB>T72 00(2.0)/1024/120-(5400)/DVD-RW/WiF;
- видеокамера DC12V с объективом SLA 854C M208X (модуль позиционирования видеокамеры
- УНЛ-02, пульт управления сканером/объективом
- CBZ-230);
- дальномер TruPulse 200;
- компас MapStar Module II с защитой от электромагнитных наводок;
- монитор HVM 1423;
- видеомагнитофон Panasonic NV-FJ700AU;
- программные продукты, GIS MapInfo;
- плоттер HP DesingJet 500 24-inch, сканер Mustek 1200 CP;
- принтер HP LJ 4250.
2. АРМ контроля состояния окружающей (газовой) среды и объектов Автоматизированное рабочее место включает аппаратуру, позволяющую осуществлять сбор и обработку метеоданных от спутниковых систем и собственной датчиковой аппаратуры, а также определять состояние экологической обстановки в районе расположения мобильного комплекса и непосредственное состояние объектов мониторинга с помощью собственных датчиков функционального контроля. Состав аппаратуры:
Рис.1. Мобильный комплекс обеспечения потребителей интегрированной информацией
^ Научно-технические разработки
со
0
ю
а р
го
а р
е и к
с е
т
и н
х
е т
1
о н
т
у
а
I
- цифровая метеостанция MATRIX;
- ПЭВМ Notebook ASUS M 860 МГц, 195 Мб ОЗУ, 20 ГБ, CD, FDD;
- газоанализаторы «Комета-Д2ГТ» / «Комета-П3ГТ».
3. АРМ навигационного и телекоммуникационного обеспечения (связи) Автоматизированное рабочее место включает аппаратуру подсистемы связи, навигации и передачи данных. Навигационная аппаратура рабочего места позволяет определять собственные координаты МКОИИ, измерять расстояния и определять координаты окружающих объектов с выводом данных на компьютер. Телекоммуникационная аппаратура обеспечивает обмен данными МКОИИ с внешними абонентами по спутниковому и GSM каналам связи. Состав аппаратуры:
- абонентский терминал НКСС «Гонец-Д1»;
- ПЭВМ Notebook НР Р-М 1,86 ГГц, 512 МБ, 60 ГБ, DVD-RAM, FDD;
- навигационная аппаратура потребителя GARMIN GPS-35;
- мобильный телефон (GSM-^ть);
- модем UM-300(EGSM-сеть);
- конвертер для ввода информации в ПЭВМ (стандарта RS-232C/RS-422);
- портативная УКВ рация (УКВ-связь);
- локальная вычислительная сеть LAN;
- громкоговорящая связь «кабина-кунг».
Экспериментальный образец МКОИИ обеспечивает решение возлагаемых на него задач со следующими основными характеристиками:
♦ прием информации ДЗЗ от космических аппаратов NOAA; Aqua, Terra;
♦ определение собственных координат с точностью не хуже 30 м;
♦ видеоконтроль в видимом и ближнем ИК диапазонах объектов и районов (с определением координат объектов), удаленных на расстоянии до 5 км;
♦ связь и передачу данных со скоростями: 2,6 Кбит/с в контуре спутниковой связи «Гонец»; не менее 50 Кбит/с при использовании стандарта GPRS в контуре сотовой связи; 0,5-1,0 Мбит/с в контуре спутниковой сети Internet;
♦ удаленный контроль (на расстоянии до 200 м) состояния окружающей среды с определением концентрации в атмосфере вредных газов не менее 6 разновидностей;
♦ оперативное определение (не более 10 с) основных параметров метеообстановки в районе развертывания;
♦ комплексная обработка и отображение разнородной мониторинговой информации с использованием ГИС программного продукта MapInfo, в том числе создание цифровых карт местности с разделением информации на отдельные тематические слои.
В основе создания экспериментального мобильного комплекса лежит максимальное использование отечественных разработок, особенно в части станции приема космической информации и наземных датчиковых подсистем мониторинга, максимальная типизация и унификация проектных решений и программно-аппаратных средств, чем достигается снижение стоимости комплекса. Для снижения стоимости создания экспериментального образца мобильного комплекса предусматривается также максимальное применение готовых узлов и комплектующих, уже отработанных и обеспечивающих эффективное решение задач при минимально возможных затратах на их конструктивную доработку и функциональную адаптацию.
Комплексирование и информационная интеграция на функциональной основе подсистем мониторинга и средств связи и передачи данных обеспечивается использованием мультипликативного эффекта, получаемого за счет обработки разнородной взаимодополняющей информации от различных источников с применением ГИС-технологий. Использовано рациональное построение структуры на основе архитектуры открытых систем в целях обеспечения совместимости с другими информационными системами.
В основу экспериментального образца мобильного комплекса заложен принцип модульности конструкции целевой аппаратуры и обеспечивающих подсистем, что обеспечивает возможность гибкого реагирования на изменение требований к получению данных об интересующих объектах и позволяет проводить опытную отработку мониторинговых систем различного типа, наращивать их состав и функциональные возможности.
Таким образом, МКОИИ может стать эффективным инструментом при выработке обоснованных управленческих решений в области снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуации.
о
VO ге CP го ге CP
и
CU т s
I X
eu f— I
0
1
т ^
re I
