CC BY
12Научная статья
NIION: 2021-0084-1/22-054 MOSURED: 77/27-026-2022-1-253
© Заломлёнков А.Г., Дьяченко Д.В., Папаев А.В., 2022
УДК 528.8
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ СЛУЖЕБНОГО АВТОТРАНСПОРТА ОРГАНОВ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ ПО СИГНАЛАМ ГЛОНАСС
'Александр Геннадиевич Заломлёнков, 2Дмитрий Викторович Дьяченко, 3Алексей Валерьевич Папаев
12 Калужский филиал ФКУ НПО «СТиС» МВД России 3 ФКУ НПО «СТиС» МВД России
2 stisklg@bk.ru
3 apapaev@mvd.ru
Аннотация. Рассматриваются результаты эксперимента по изучению возможности работы бортового оборудования, установленного на служебных автомобилях ГИБДД, при отключении спутниковых сигналов GPS.
Ключевые слова: глобальная навигационная спутниковая система, навигационная аппаратура потребителей, ГЛОНАСС, органы внутренних дел
Для цитирования: Заломлёнков А.Г., Дьяченко Д.В., Папаев А.В. Результаты эксперимента по определению точности позиционирования служебного автотранспорта органов внутренних дел по сигналам ГЛОНАСС // Безопасность дорожного движения. 2022. № 2. С. 7-10.
RESULTS OF THE EXPERIMENT TO DETERMINE THE POSITIONING ACCURACY OF OFFICIAL VEHICLES INTERNAL AFFAIRS BODIES ON GLONASS SIGNALS
'Alexander G. Zalomlyonkov, 2Dmitry V. Dyachenko, 3Alexey V. Papaev
1,2 Kaluga Branch of the Federal State Institution Research and Production Association Special Equipment and Communications of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation
3 Federal State Institution Research and Production Association Special Equipment and Communications of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation
2 stisklg@bk.ru
3 apapaev@mvd.ru
Abstract. The results of an experiment to study the possibility of operation of on-board equipment installed on official vehicles of the traffic police, when GPS satellite signals are turned off, are considered.
Keywords: global navigation satellite system, consumer navigation equipment, GLONASS, internal affairs bodies For citation: Zalomlyonkov A.G., Dyachenko D.V., Papaev A.V. Results of the experiment to determine the positioning accuracy of official vehicles internal affairs bodies on GLONASS signals // Road safety. 2022. № 2. P. 7-10.
Российская глобальная навигационная спутниковая система (далее - ГНСС) ГЛОНАСС относится к стратегическому средству, обеспечивающему национальную безопасность и обороноспособность государства. Сфера применения системы охватывает практически все области жизнедеятельности человека, в том числе правоохранительную деятельность, транспорт и связь.
ГЛОНАСС по сравнению с другими навигационными системами (радиопеленгационными, астронавигационными и др.) является наиболее точной системой, способной реализовать требования основных классов потребителей по определению текущего времени, скорости и координат местоположения объектов. Поэтому она является основой навигационного обеспечения МВД России, а навигационная аппаратура потребителей (далее - НАП), входящая в состав системы ГЛОНАСС, позволяет сотрудникам органов внутренних дел Российской Федерации решать различные оперативно-служебные задачи, в числе которых:
мониторинг транспортных средств и сотрудников при управлении силами и средствами ОВД;
подконтрольные перевозки личного состава, специальных грузов, подозреваемых и обвиняемых в совершении преступлений;
поиск похищенных транспортных средств с помощью спутниковых противоугонных систем;
раскрытие преступлений с использованием малогабаритных автономных устройств и трекеров;
фиксация мест аварий с помощью НАП, являющейся средством измерений, при расследовании дорожно-транспортных происшествий, а также оперативное реагирование на чрезвычайные происшествия с использованием средств ГАИС «ЭРА-ГЛОНАСС».
Для повышения точности определения местоположения подвижных объектов в навигационной аппаратуре потребителей обеспечивается возможность одновременного приема сигналов от нескольких различных ГНСС, так как на точность влияет количество навигационных спутников, задействованных в решении навигационных задач. Поэтому в большинстве НАП реализована возможность приема сигналов от нескольких ГНСС: ГЛОНАСС, GPS (США), Galileo (Евросоюз), BeiDou (Китай).
В транспортных средствах органов внутренних дел Российской Федерации используется навигационная аппаратура потребителей, работающая по совмещенным сигналам ГЛОНАСС/GPS. Однако в американской системе GPS имеется режим селективного доступа, который предусматривает умышленное загрубление или отключение гражданских сигналов. Это лишает потребителей возможности использовать сигналы GPS в особые периоды военно-политической обстановки.
Безопасность дорожного движения
В целях определения влияния системы GPS на работу НАП, используемой в ОВД, Калужским филиалом ФКУ НПО «СТиС» МВД России совместно с УГИБДД УМВД России по Калужской области в апреле 2022 г. проведен практический эксперимент по ограничению передачи информации от глобальной навигационной спутниковой системы GPS и подтверждению работоспособности систем позиционирования по сигналам ГЛОНАСС.
Объектом эксперимента являлась НАП ГЛОНАСС/ GPS, установленная на служебных автомобилях дорож-но-патрульной службы ГИБДД, которая входит в состав
автоматизированной системы мониторинга объектов на базе ГАИС «ЭРА-ГЛОНАСС» (далее - АСМ «ЭРА»).
В ходе эксперимента применялись потребительские навигационно-информационные комплекты ПНИК-Т (производства АО «КБ «НАВИС») и программа для ПЭВМ «Автоматизированная система мониторинга объектов на базе Государственной автоматизированной информационной системы «ЭРА-ГЛОНАСС», использующая Web-доступ в облачной инфраструктуре ИСОД МВД России. Внешний вид транспортных средств и навигационного оборудования ПНИК-Т представлены на рисунке 1.
а)
б)
Рис. 1. Транспортные средства (а) и навигационное оборудование ПНИК-Т (б)
В качестве картографической основы АСМ «ЭРА» в ходе эксперимента использовалась электронная карта «Навигационная карта всей территории Российской Федерации» компании «NAVITEL» (ООО «ТД ЦНТ»).
Эксперимент проводился на мерном участке испытательной трассы Калужского филиала ФКУ НПО «СТиС» МВД России (г. Калуга). По месту дислокации Калужского филиала учреждения развернуто удаленное рабочее место (далее - АРМ) оператора АСМ «ЭРА», подключенное по Web-доступу к инфраструктуре ИСОД МВД России.
На одном автомобиле бортовое оборудование было настроено на работу по совмещенной орбительной группировке ГЛОНАСС/GPS, а на другом - только по ГЛОНАСС.
В ходе эксперимента автомобили последовательно осуществляли движение по мерному участку испытательной трассы, останавливаясь в контрольных точках с известными координатами. В момент остановки на контрольной точке для фиксации события и определе-
ния координат местоположения на ПНИК-Т нажималась кнопка «Тревога».
При получении сигнала «Тревога» на АРМ Калужского филиала фиксировались время события и координаты местоположения транспортных средств для дальнейшей обработки.
Комплекты ПНИК-Т, установленные на транспортные средства, использующие сигналы ГЛОНАСС/GPS или ГЛОНАСС, в ходе движения по мерному участку испытательной трассы принимали навигационные сигналы от спутниковых группировок ГНСС ГЛОНАСС и GPS, определяли плановые координаты местоположения (долгота, широта), передавали их по каналам GSM-связи на сервер «АСМ ЭРА». Маршруты (треки) движения транспортных средств отображались на электронной карте АРМ оператора, развернутого в Калужском филиале учреждения.
Изображение на мониторе АРМ маршрута транспортного средства с отметками в контрольных точках приведено на рисунке 2.
Рис. 2. Отображение на мониторе АРМ транспортного средства с отметками в контрольных точках
Комплект ПНИК-Т, работающий в совмещенном режиме ГЛОНАСС/GPS, принимал навигационные сигналы от 15 до 19 навигационных космических аппаратов ГЛОНАСС и GPS (в разные временные промежутки). Комплект ПНИК-Т, работающий в режиме «только
ГЛОНАСС», принимал навигационные сигналы от 7 до 9 навигационных космических аппаратов ГЛОНАСС (в разные временные промежутки). Скриншоты экрана АРМ приведены на рисунке 3.
g М2195 40
- Генерала Попова улица 5
Калуга
Калуга, Калужская область, Россия
0.0 км/ч северо-восток
Недоступно
моточасы
■ Тревога-нападение: Недоступно | Охрана: Отключена
| Статус исполнения: Не задан | Дежурство: Выкл.
| Напряжение внутренней батареи, В.: Недоступно | Шлейф №1: Не определён
■ Шлейф №3: Не определён
■ Шлейф №5: Не определён
| Электропитание: Внешнее питание
| Принадлежность к подразделению и условный .
номер: ОБДПС ГИБДД УМВД России по г. Калуге | Марка ТС: Форд ' Цвет кузова ТС: Белый
| Идентификационный номер ТС (У11\1):
Х9ГНХХЕЕ0Н6065447 | Позывные радиообмена: 612
ПНИК-Т IMEI 90000003
16 спутники
184-66 км
пробег
Вскрытие: Закрыт Зажигание: Недоступно Исполнительные устройства: Отключены Напряжение внешнего питания, В.: Недоступно Общий пробег, км.: Недоступно Шлейф №2: Не определён Шлейф №4: Не определён Тревога-вторжение: Недоступно
Телефонный номер Э1М (ЯЧЛМНарты, установленной вТМ: +700000000 Модель ТС: Фокус
Государственный регистрационный номер ТС: м2195 40
Идентификационный номер комплекта в системе: 106
Описание:
□ только что
26.04.202211:21:29
а)
М2098 40
Генерала Попова улица 5 Калуга, Калужская область, Россия
Калуга
0.0 км/ч Недоступно 8 77471 КМ
юго-восток моточасы спутники пробег
■ Тревога-нападение: Недоступно ■
■ Охрана: Отключена ■
■ Статус исполнения: Не задан ■
■ Дежурство: Выкл. • | Напряжение внутренней батареи, В.: Недоступно ■
■ Шлейф №1: Не определён ■
■ Шлейф №3: Не определён ■
■ Шлейф №5: Не определён ■ | Электропитание: Внешнее питание
■ Принадлежность к подразделению и условный ■ номер: ОБДПС ГИБДД УМВД России по г. Калуге
■ Марка ТС: Шкода •
■ Цвет кузова ТС: Белый ■
■ Идентификационный номер ТС (VIN>1 ■ Ш8 ОА11248 К2573-84
■ Позывные радиообмена: 608 ■
ПНИК-Т IMEI 90000009
Вскрытие: Закрыт Зажигание: Недоступно Исполнительные устройства: Отключены Напряжение внешнего питания, В.: Недоступно Общий пробег, км.: Недоступно Шлейф №2: Не определён Шлейф №4: Не определён Тревога-вторжение: Недоступно
Телефонный номер 51М (Я.-и1М)-карты, установленной вТМ: Модель ТС: Октавия
Государственный регистрационный номер ТС: М2098 40
Идентификационный номер комплекта в системе:
| Описание:
□ только что
26.042022 11:2046
б)
Рис. 3. Скриншоты экрана АРМ оператора «АСМ ЭРА» по сигналам ГЛОНАСС/GPS (а) и только ГЛОНАСС (б)
Полученные в ходе эксперимента значения широты и долготы использовались для расчета погрешностей определения местоположения транспортных средств.
Предельные погрешности измерений составляющих координат (при доверительной вероятности 0,997) Пи и Пл (м) вычислялись по формулам (1) и (2).
(1)
Пв = АВ + 3 х а Б
(2)
где АВ - средняя арифметическая погрешность измерений составляющих координат по широте;
дI - средняя арифметическая погрешность измерений составляющих координат по долготе;
ав и 01 - средние квадратические отклонения результатов измерений составляющих координат (широты и долготы соответственно).
- Безопасность до
Расчеты показали, что погрешности определения местоположения транспортного средства (при доверительной вероятности 0,997) составили: в режиме ГЛОНАСС/ОРБ - 7,16 м; в режиме «только ГЛОНАСС» - 27,02 м. Согласно п. 3.2.3 приказа МВД России от 31 декабря 2008 г. № 1197 «Об утверждении и использовании общих тактико-технических требований к спутниковым навигационно-мониторинговым системам для органов внутренних дел Российской Федерации и внутренних войск МВД России» (далее - Приказ МВД России № 1197) определение местоположения системой должно обеспечиваться с предельной погрешностью (при доверительной вероятности 0,997) не более ±30 м.
Таким образом, при отключении сигналов ОРБ происходит ухудшение точности позиционирования транспортного средства за счет использования меньшего количества спутников при решении навигационной задачи. В то же время работоспособность системы позиционирования гарантированно обеспечивается с предельной погрешностью, удовлетворяющей требованиям Приказа МВД России № 1197.
>жного движения -
Список источников:
1. Малышев В.В., Куршин В.В., Ревнивых С.Г. Введение в спутниковую навигацию: учебное пособие. М: МАИ-ПРИНТ. 2008. 192 с.
2. Описание типа средства измерений. Комплекты навигацион-но-информационные потребительские, предназначенные для стационарной установки на автомобили многоцелевого назначения и транспортные средства (ПНИК-Т) // URL: https://saprd.ru/grsi/50871-12/ ot_edit.html/ (дата обращения: 02.05.2022).
3. Приказ МВД России от 31 декабря 2008 г. № 1197 «Об утверждении и использовании общих тактико-технических требований к спутниковым навигационно-мониторинговым системам для органов внутренних дел Российской Федерации и внутренних войск МВД России» // СПС «Консультант Плюс» (дата обращения: 26.04.2022).
References:
1. Malyshev V.V., Kurshin V.V., Revnivyh S.G. Introduction to satellite navigation: tutorial. M: MAI-PRINT. 2008. 192 p.
2. Description of the type of measuring instrument. Consumer navigation and information kits intended for stationary installation on multi-purpose vehicles and vehicles (PNIK-T) // URL: https://saprd.ru/ grsi/50871-12/ot_edit.html/ (date of access: 02.05.2022).
3. Order of the Ministry of Internal Affairs of Russia dated 31.12.2008 № 1197 «On the approval and use of general tactical and technical requirements for satellite navigation and monitoring systems for the internal affairs bodies of the Russian Federation and internal troops of the Ministry of Internal Affairs of Russia» // SPS «Consultant Plus» (date of access: 26.04.2022).
Информация об авторах
А.Г. Заломлёнков - младший научный сотрудник Калужского филиала ФКУ НПО «СТиС» МВД России
Д.В. Дьяченко - начальник Калужского филиала ФКУ НПО «СТиС» МВД России Контакты: ул. Генерала Попова, д. 5, Калуга, Россия, 248033
А.В. Папаев - старший научный сотрудник Центра средств и систем связи ФКУ НПО «СТиС» МВД России Контакты: ул. Пруд Ключики, д. 2, Москва, Россия, 111024
Information about the authors
A.G. Zalomlyonkov - Junior researcher of the Kaluga branch of the Federal State Institution Research and Production Association Special Equipment and Communications of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation
D.V. Dyachenko - Head employee of the Kaluga branch of the Federal State Institution Research and Production Association Special Equipment and Communications of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation Contacts: ul. Generala Popova, d. 5, Kaluga, Russia, 248033
A.V. Papaev - Senior researcher at the Center for mmmumcation tools and systems of the Federal State Institution «Scientific and Production Association «Special Equipment and Communications» of the Ministry of Internal Affairs of Russia Contacts: ul. Prud Klyuchiki, d. 2, Moscow, Russia, 111024
Статья поступила в редакцию 05.05.2022; одобрена после рецензирования 13.05.2022; принята к публикации 04.07.2022. The article was submitted 05.05.2022; approved after reviewing 13.05.2022; accepted for publication 04.07.2022.
