CC BY
34
погоды.В данный момент наша наземная станция обеспечивает прием метеорологических и геофизических данных изображений, но в будущем мы предусматриваем предварительную обработку и распространения информациипотребителям, как Каз-гидромет. Аналогичный спрос существует и в отношении авиации, туризма, транспорта, рыболовства, добыча сырья, МЧС и др. Самое главное прогноз и оповещения о штормах и погодных катаклизмах позволяют спасти человеческие жизни.
В добавок что системуGEONETCast можно использовать в изучении специальных дисциплин специ-
альности «Космическая техника и технологии», такие как: «Автоматизированные системы сбора и первичной обработки результатов ДЗЗ», «Оптические системы дистанционного зондирования», «Космические системы ДЗЗ и космическая связь» и др. Применение этой системы на практических занятиях и лабораторных работах позволяют улучшить качество проведения занятий, что в свою очередь повышает заинтересованность обучающихся в освоении новых знаний. Кроме того, это позволяет обучающимся получить практические навыки по сбору, обработке и применению космических снимков в своей профессиональной деятельности в будущем.
1. Чернявский
2004. -№5.- 3 с.
2. Чернов А.А
собие . М: Радио i
3. Источник: 1
4. Источник:
Космические
ЛИТЕРАТУРА
средства при мониторинге Земли//Журнал «Земля и Вселенная». -
УДК 624.21:699.8
Ашуров А,Е., Ермеков Ф.К., Ергалиев Д.С.
Центр ГИС технологий Казахского агротехнического университет им. С.Сейфуллина, Астана, Казахстан
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫСОКОТОЧНОЙ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПРОСТРАНСТВЕННО-ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
Представлены результаты применения технологии высокоточной спутниковой технологии для мониторинга деформации и смещений для пространственно-протяженных объектов. В качестве объекта исследования рассмотрен автомобильный мост в г. Астане. С этой целью на мост установлен специальный измерительный комплекс. Данный комплекс состоит из двух приемников ГНСС, работающих в режиме дифференциального GPS, а также 4 тензодатчиков и 4 инклинометров. Данная структура отражает на практике сложившуюся схему управления действующих систем мониторинга мостов.В результате экспериментов детально отработана технология мониторинга деформации и смещений, которую можно применить для других объектов данного класса
Ключевые слова:
мониторинг моста, высокоточная спутниковая навигация, пространственно-протяженные объекты, ГНСС приемник, тензодатчики, инклинометры
Введение
В связи с развитием транспортной техники развивается и транспортная инфраструктура, в числе которых особое внимание требуют мостовые сооружения. Имеются множество случаев разрушений мостов различного назначения связанных с разрушением, не правильной эксплуатацией или строительством [1].
На фоне этих чрезвычайных ситуации мониторинг пространственного положения, упругих и неупругих деформаций, а также относительных смещений элементов мостовых сооружений играет важную роль [2].
Для мониторинга деформации и смещений моста с применением системы высокоточной спутниковой навигации на базе АО «Национальная Компания «Казахстан Гарыш Сапары» выполнены исследования в рамках пилотного проекта. Объектом исследований выбран автомобильный мост на шоссе Алаш в г. Астана через железнодорожные линии.
Целью исследований является разработка измерительного комплекса объекта позволяющего:
в режиме реального времени получать информацию об изменении измеряемых параметров положения объекта;
обеспечивать синхронное измерение ветровых и температурных показателей, что позволит собрать необходимый статистический объем данных для выявления корреляции реакций конструкции на внешние воздействия;
обеспечивать подтверждение и проверку точности измерений при помощи наземных средств измерений;
обеспечивать передачу полученных данных в Информационно Вычислительный Комплекс и последующей передаче обработанных и сырых данных потребителю через Интернет.
В ходе исследований выработана структура и состав системы мониторинга. Данная структура отражает на практике сложившуюся схему управления действующих систем мониторинга мостов. В результате экспериментов детально отработана технология мониторинга деформации и смещений, которую
можно применить для других объектов данного класса.
Структура и состав системы мониторинга
Система наблюдения за каждым отдельным объектом представляет индивидуальную разработку в полной мере, учитывающей инженерные, физические, геологические и функциональные особенности наблюдаемой территории, конструкции или сооружения. В общем случае, можно говорить только о концепции построения подобных систем, сформировавшейся в результате обобщения опыта реализации и эксплуатации систем мониторинга большого числа известных инженерных объектов [3,4].
Однако при этом, даже в узкой категории объектов наблюдения - мосты, конкретные структура и состав системы мониторинга могут сильно отличатся в зависимости от конструкционных и геологических характеристик, таких как рельеф и свойства грунта [5]. Эти характеристики влияют на распределение напряжений и деформаций, характерных для данного типа моста и ответственны за реакции конструкции на температурные, аэростатические и аэродинамические нагрузки. Следовательно, особенности настоящего проекта целиком вытекают из специфики конкретного сооружения -мост на шоссе Алаш в г. Астана.
По результатам исследований определена концептуальная схема системы мониторинга (рис-1).
Пространственно-протяженный объект оснащается измерительными системами, которые комплектуются в соответствие с конкретными задачами мониторинга. Как правило, измерительные системы состоят из высокоточных наземных средств измерений. Данные считываемые с измерительных устройств, через сетевые концентраторы объединяются в информационный поток, который направляется в Центр управления системой мониторинга.
Применительно к конкретному объекту - мосту на шоссе Алаш в г. Астане, концептуальная схема конкретизирована за счет определения перечня необходимых функций, вытекающих из характеристик наблюдаемого объекта. Для обеспечения возможности дальнейшего развития и усовершенствования СМ, целесообразно ввести в измерительную часть
системы средства прямых наземных измерении, позволяющих подтверждать (верифицировать) точность полученных результатов.
Рисунок 1 - Концептуальная схема системы мониторинга
Верификация системы мониторинга средствами высокоточных наземных средств измерений предназначена для периодического проведения контрольных измерений относительных расстояний и углов наклона элементов сооружения.
По каналам Интернет данные поступают в Центр дифференциальной коррекции и мониторинга (ЦДКМ), где для их обработки будет задействован сервер выделенных приложений. Для обработки информации используется специализированное программное обеспечение ОеоИоэ, позволяющее осуществлять непрерывный мониторинг одного или нескольких объектов.
Таким образом, система состоит из: информационно вычислительного комплекса, подсистемы связи и подсистем измерения. Последняя система собирает данные измерения наклонов, GPS данные, данные напряженно-деформированного состояния, температуры и давления воздуха, направления и скорости ветра и контрольные тахеометрические данные.
На мосту установлены три типа датчиков: два ГНСС приемника, 4 тензодатчика, 4 инклинометра.
Рисунок 2 - Инклинометр и направления смещений
Рисунок 3 - Опора моста и направления смещений
Каждый датчик производит сбор данных с заданным интервалом: ГНСС приемники - 1 раз в пол часа
(план, высота в метрах); тензодатчики - 1 раз 15 секунд (среднее значение измерений частоты в Гц, амплитуда в условных единицах, температура в градусах), инклинометры - 1 раз в пол часа (смещение в по двум осям в мм/м, температура в градусах). На рис.-2 и 3 показаны установленные инклинометры и направления смещений.
Результаты эксперимента
Результаты измерений получены в виде текстовых файлов, согласно которых имеется возможность построения различных графиков.
Результаты измерений ГНСС приемников показывают наиболее максимальные сдвиги в северном направлении по оси Х (рис.-4). Это означает, что сдвиги происходят воль оси моста. При этом максимальный сдвиг достигает до +/- 4 см.
Измерения инклинометра даны в сдвигах по двум осям Х и У (рис.-5) . Единица измерения мм на метр. По оси У, максимальные сдвиги составили 0,10-0,15 мм/м. По оси Х 3 мм/м в начальном этапе и +/- 0,7 мм/м ближе к концу. Общее направление сдвигов также по оси Х.
Рисунок 5 - Измерения инклинометра
В результате эксперимента выяснилось, что использование электронного тахеометра и ГНСС приемников не являются обязательным требованием. Это в свою очередь существенно удешевляет стоимость системы мониторинга. Учитывая вышеизложенные, для создания систем мониторинга мостовых сооружений можно предлагать следующий состав оборудования: тензометрический датчик, инклинометр, термодатчики, метеостанция, каналы связи, сервер, программа для анализа данных, web-портал, система энергообеспечения.
Заключение
Мониторинг деформации мостовых сооружении доказывает эффективность применения этих технологий на примере проведенных исследований. Одним из основных преимуществ системы мониторинга является возможность получения данных в режиме онлайн.
Также, применение высокоточных ГНСС приемников серьезно удорожает стоимость системы мониторинга. В случае замены ГНСС приемников дополнительными датчиками стоимость системы можно снизить в несколько раз, не теряя при этом качество данных.
ЛИТЕРАТУРА
1. https://www.osha.gov/doc/engineering/EXengrptsr.html
2. РДС РК 1.04-15-2004 Правила технического надзора за состоянием зданий и сооружений. Приняты и введены в действие с 1 сентября 2004 года Приказом Комитета по делам строительства МИТ РК от 26
мая 2004 года №251.
3. Непомнящий В.Г., Ященко А.И., Осадчий Г.В. Непрерывный мониторинг мостового перехода через бухту Золотой Рог.// Дороги, №19, 2012, стр.52-56.
4. Овчинников И.Г., Овчинников И.Г., Нигматова О.И., Михалдыкин Е.С. Прочностной мониторинг мостовых сооружений и особенности его применения. Часть 1. Международный и отечественный опыт применения мониторинга. // Интернет-журнал «Транспортные сооружения», №1, Том 1, 2014, стр.1-32. http://t-s.today/PDF/01TS114.pdf
5. Саламахин П.М., Маковский Л.В., Попов В.И. Инженерные сооружения в транспортном строительстве. Книга 1., под ред. Саламахина П.М. - М.: Издательский центр "Академия", 2007 г., 352 стр.
6. Ергалиев Д.С., Саханов К.Ж. Оценка параметров в задаче распознавания состояния объекта контроля. Надежность и качество-2009: Международный симпозиум.- Пенза, 2009., том 2.- с.10 -12.
7. Смагулова А., Ергалиев Д.С., Тулегулов А.Д. Эволюция формальной технологии. Надежность и качество-2012: Международный симпозиум.- Пенза, 2012., том 1. - С.68-70.
УДК 681.3
Журков1 А.П., Мирошниченко2 С.С., Матвиенко2 А.К., Демин2 А.А.
1ФГБОУ ВО «Московский институт электроники и математики» Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», Москва, Россия
2ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана», Москва, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ РАДИОПЕЛЕНГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ НАБЛЮДЕНИЯ С УЧЕТОМ ДЕГРАДАЦИИ
Рассмотрена распределенная на местности радиопеленгационная система наблюдения (РСН) и классическая модель определения вероятности безотказной работы при постоянных значениях эксплуатационной интенсивности отказов её составных элементов. Исследованы методы определения вероятности безотказной работы с учетом деградационных процессов на предмет возможности их применения к распределенной РСН Ключевые слова:
надежность, вероятность, отказ, деградация, канал связи, радиопеленгация, топология
Введение
Несмотря на повсеместное использование Глобальных спутниковых навигационных систем [1], в удалённых и малоосвоенных районах по прежнему существует необходимость применения распределённых систем пассивной радиолокации (радиопеленгации) [2], например в целях управления воз-
Распределенная на местности радиопеленгаци-онная система наблюдения (РСН) [3, 4], имеющая топологию сети типа многоуровневая звезда, состоит из аппаратуры местного диспетчерского пункта (МДП), каналов связи и необслуживаемых
которые могут
душным полётов
движением для обеспечения безопасности
радиотехнических терминалов (НРТ) быть удалены от МДП на расстояния до нескольких сотен километров (рис.1).
Рисунок 1 - Распределенная на местности РСН
Поскольку важность работоспособности РСН высока, а удаленные терминалы являются необслуживаемыми, актуальной является задача обеспечения ее надежной работы, одним из основных показателей которой является вероятность безотказной работы Ррсн- Классические методы [5-7] позволяют определять надёжность по данным эксплуатационной интенсивности отказов А, причем Л=const. Однако
такой сложный объект как распределенная РСН подвержен деградации и старению составных частей в процессе эксплуатации, поэтому возникает необходимость исследования возможности определения ^рсн с учетом деградационных процессов.
Определение вероятности безотказной работы распределенной РСН с учетом деградации
