GPS-навигация: бизнес спит спокойно

В журнальных статьях все чаще встречается упоминание о GPS – глобальной спутниковой системе позиционирования и устройствах, которые используют эту технологию. Речь, как правило, идет о персональных GPS-навигаторах, отображающих положение самого устройства на электронной карте. Гораздо менее известны системы, предназначенные для GPS-мониторинга. Однако такие системы намного полезнее для бизнес-процессов, чем рядовые GPS-навигаторы.

История появления GPS

GPS (Global Positioning System) дословно переводится как "глобальная система позиционирования". Ее существование и свободная доступность позволяют с высокой точностью определять свои координаты, высоту над уровнем моря и другие данные. Принцип действия GPS-системы навигации базируется на определении расстояния до спутника по временной задержке сигнала от него. Используя сигнал нескольких спутников, GPS-приемник рассчитывает расстояние до каждого из них, сопоставляет информацию и вычисляет координаты. Для определения широты и долготы необходимо получить сигналы с трех спутников, а для определения высоты над уровнем моря – с четырех. Срок службы спутников составляет около 10 лет, поэтому группировка низкоорбитальных спутников регулярно пополняется.

Спутниковая навигационная система Navistar GPS (или просто GPS) была создана США для нужд Министерства обороны. Первый спутник был запущен на орбиту в феврале 1978 г. (в этом году система отмечает юбилей), а сегодня их число составляет 24. Спутники объединены в общую сеть с наземными станциями слежения. Первое время GPS-система была доступна гражданским пользователям в ограниченном режиме: правительство США специально вводило погрешность, снижавшую точность определения координат до нескольких десятков метров. Это ограничение было снято в 2000 г., и теперь для стандартных 12-канальных приемников средняя точность измерений составляет 15м.

К слову, аналогичная система спутниковой навигации под названием "Глонасс" существует и в России. Первый спутник этой системы был запущен в 1982 г., а в 1993 г. "Глонасс" была сдана в эксплуатацию. Европейцы также решили обзавестись независимой от США системой спутниковой навигации, которая будет называться Galileo. Ее запуск намечен на этот год.

Возможности GPS-приемников

Система GPS может использоваться в самых разных областях – от туризма до геодезических и кадастровых работ. Все модели GPS-приемников, начиная с самых дешевых, имеют следующий набор базовых возможностей:

  • определение прямоугольных (X,Y) и геодезических координат (широта, долгота), координат точки стояния и высоты над уровнем моря;
  • определение сторон света, дирекционного угла на точку и эмуляцию "компаса";
  • поддержку нескольких систем координат и возможности задания пользовательской, что является необходимым условием использования приемников с отечественными картами;
  • определение текущей, средней, максимальной скорости; занесение в память приемника координат выбранных точек (так называемых waypoints);
  • определение направления движения;
  • определение расстояния до выбранной точки и ориентировочного времени пути исходя из текущей (или средней за период) скорости;
  • запись в память устройства пройденного маршрута с возможностью его обратной прокрутки;
  • индикацию точного местного времени, времени заката и рассвета; определение пройденного пути;
  • интерфейс для загрузки в ПК waypoint'ов, маршрутов.

Почти все устройства имеют влаго- и пылезащищенное исполнение, что неоценимо в полевых условиях. Обычно устройства питаются от батареек или аккумуляторов с возможностью питания от бортовой сети автомобиля. Более "продвинутые" приемники имеют возможность загружать в свою память электронные карты местности.

Сразу стоит оговориться, что разговор о точности измерения можно вести только в тех случаях, когда обеспечен устойчивый прием сигналов спутников. Так как принцип действия GPS основан на приеме сигналов со спутников, думаю, очевидно, что приемник не будет работать под водой, под землей и в закрытых помещениях. Уменьшить точность могут также задержки сигнала в верхних слоях атмосферы, отражения сигнала от местных предметов и неблагоприятная геометрия размещения видимых спутников. Погода и время суток не влияют на качество приема сигналов.

Точность можно увеличить путем введения дифференциальных поправок, передаваемых либо с геостационарных (не меняющих свое положение относительно поверхности земли) спутников, либо с помощью сети радиомаяков DGPS. Последний способ применяется главным образом на море. Большинство моделей GPS-приемников поддерживают подключение к ним DGPS-приемников для автоматического уточнения измерений.

GPS-мониторинг

GPS-навигатор способен выполнять свои функции в полностью автономном режиме, предоставляя пользователю данные о текущих GPS-координатах, направлении движения, точках маршрута, кратчайшем расстоянии до места назначения, расчетном времени в пути и т.д. Кроме того, при наличии соответствующего программного обеспечения и аппаратных средств GPS-навигатор способен обмениваться данными с ПК или КПК.

Как было сказано выше, любой GPS-приемник, помимо GPS-координат (долготы и широты), вычисляет еще и высоту над уровнем моря. Если наивысшая точность определения двумерных GPS-координат у GPS-приемников достигается в том случае, когда как можно большее число видимых спутников находятся на уровне горизонта и равномерно распределены по сторонам, то максимальная точность определения высоты, наоборот, достигается, когда спутники висят в зените. Чем больше спутников "видит" GPS-приемник, тем точнее он может определить GPS-координаты местоположения, вплоть до максимального предела, определяемого точностью системы. Из этого, в частности, следует, что точность работы GPS-навигатора снижается, если сигналы от некоторых спутников экранируются местными предметами (рельефом местности, деревьями с плотной кроной, высокими зданиями и т.п.). Стоит отметить, что существуют пользовательские программы для обмена GPS-координатами через SMS, Email, GPRS, Wi-Fi и т.д.

Если персональные GPS-навигаторы отвечают на вопрос: "Где я?", то системы GPS-мониторинга – на вопрос: "Где объект?". В этом заключается основное различие между этими двумя классами. Понятно, что для бизнес-приложений ответ на второй вопрос намного важнее, чем на первый. Особенно когда речь идет о безопасности дорогостоящих грузов.

Системы GPS-мониторинга построены следующим образом. На подвижные объекты (автомобили, корабли, контейнеры и т.д.) устанавливаются специальные устройства – бортовые контроллеры. Через спутники они получают информацию о своем местоположении (географические координаты и время). Дальнейшая судьба этой информации зависит от того, является система онлайновой (работающей в режиме реального времени) или офлайновой (режим "черный ящик"). В первом случае информация по беспроводным каналам связи и Интернету отправляется на диспетчерский компьютер, где отображается на электронной карте в виде точки или трека. Во втором – накапливается в памяти устройства и попадает в диспетчерский компьютер после прибытия объекта на место. Таким образом, офлайновые системы отвечают на вопрос: "Где объект был в заданный промежуток времени?", а онлайновые – еще и на вопрос: "Где объект сейчас?".

Новые возможности для бизнеса

На украинском рынке системы GPS-мониторинга появились относительно недавно, но уже привлекли к себе внимание со стороны транспортных и логистических компаний благодаря тем новым возможностям, которые открываются для их бизнеса.

Информационно-управляющая система транспортной навигации Teletrack, разработанная украинской компанией RCS, кроме базовой функции определения местоположения объекта, предоставляет ряд дополнительных интересных и полезных возможностей. Например, к бортовым контроллерам можно подключить датчики (топлива, сигнализации, открывания дверей и т.д.). Тогда, помимо информации о местоположении автомобиля, можно, в частности, узнать, когда и где автомобиль заправлялся, когда открывали двери грузового отсека. Интеллектуальное программное обеспечение автоматически сообщает диспетчеру об отклонении объекта от заданного маршрута, о выходе за пределы контрольной зоны, о срабатывании датчиков. Вот лишь несколько возможных областей применения системы:

  • Безопасность грузов. Если автомобиль или контейнер оснащен системой GPS-мониторинга, в любой момент времени можно узнать, где именно он находится и восстановить весь его предыдущий маршрут. Систему можно настроить таким образом, чтобы она автоматически информировала диспетчера об отклонении объекта от заданного заранее маршрута или о срабатывании датчиков (например, открытия/закрытия контейнера или грузового отсека). В случае угона автомобиля остается возможность отследить маршрут его перемещения и принять соответствующие меры.
  • Борьба с нецелевым или неэффективным использованием автопарка. Постоянный или выборочный мониторинг маршрутов, сравнение их с заданными в путевых листах, анализ пробега автомобиля позволяют легко выявить (и предъявить убедительные доказательства) нецелевое использование автотранспорта или, как говорят, "левые" рейсы. Причем это можно сделать и практически сразу, в момент отклонения от маршрута, и по прошествии времени: вся история перемещений хранится в базе данных. Если система GPS-навигации оснащена логистическим модулем, она способна оптимизировать регулярные маршруты с точки зрения минимального суммарного пробега и времени доставки.
  • Борьба с хищением топлива. К системе GPS-навигации можно подключить штатные или специальные датчики расхода топлива и получать полную информацию о фактическом использовании топлива, местах, времени и объеме заправок и сливов. Эта информация предоставляется в виде сводных отчетов и дает возможность легко выявить практически все известные схемы воровства, начиная с банального слива и заканчивая изощренными вариантами сговора с персоналом бензозаправок. Более того, анализ потребления топлива во время движения позволяет выявить факты заправки некачественным топливом и принять соответствующие меры.
  • Транспортная логистика. Если компания занимается развозкой товаров и имеет более десяти адресов клиентов, вопрос выбора оптимального маршрута и распределения заданий между водителями перестает быть простым. И если не уделить ему должного внимания, грузы будут доставляться как минимум не вовремя и как максимум не туда. А это опять нервы, финансовые издержки, потеря клиентуры. Сейчас на рынке есть решения, которые позволяют подойти к проблеме оптимизации маршрутов с научной точки зрения. Но практически все они имеют существенный недостаток: в них отсутствует связь с реальным местоположением автомобиля. Это означает, что с помощью таких систем можно заранее смоделировать ситуацию и получить решение (оптимальный график и маршруты), но когда возникнут какие-то сбои (а они обязательно возникнут из-за пробок на дорогах, поломки автомобиля или каких-то других трудно предсказуемых факторов), система не сможет оперативно на них среагировать. Кроме того, нет возможности сравнить назначенные оптимальные маршруты с фактическим положением дел. А если объединить возможности такой логистической программы и системы спутникового наблюдения, то управление транспортным парком получит качественно другие возможности.
  • Управленческий и бухгалтерский учет. Используя возможности системы можно не только автоматически выписывать путевые листы и маршрутные задания, но и получать в электронном виде сведения об их выполнении. Разнообразные отчеты, формируемые системой, позволяют наглядно оценить эффективность использования автомобилей. При наличии большого автопарка это значительно облегчит работу бухгалтерии и диспетчеров.

***

Компания Lockheed Martin объявила о том, что совокупная продолжительность работы созданных на ее предприятиях спутников GPS Block IIR и IIR-M превысила 75 лет. Всего компания построила 21 спутник GPS этих модификаций, 17 из которых в настоящее время уже входят в состав орбитальной группировки Navstar. Шестой (из восьми заказанных) спутник GPS Block IIR-M должен быть выведен на орбиту в марте 2008 года, сообщает CNews. По данным компании, бортовая аппаратура спутников GPS Block IIR и IIR-M позволяет пользователям системы определять собственное местоположение с точностью, превышающей 1 м.

***

В Западной Европе существуют подробные электронные карты каждой страны для GPS-навигации автомобиля. Таким образом, на дисплее в режиме реального времени можно наблюдать свое передвижение. В Украине столь подробных карт в нужном разрешении пока нет. Поэтому отечественным фирмам, предлагающим GPS, пришлось пойти другим путем. В Украине, кроме GPS-навигатора (терминал + антенна), в автомобиль устанавливают еще и GSM-модем, через который осуществляется связь с диспетчерским центром. А сама система работает следующим образом: с помощью спутника GPS-навигатор фиксирует координаты автомобиля, GSM-модем отсылает в диспетчерский центр короткое сообщение, после которого диспетчер с помощью карты определяет местонахождение авто и посылает данные на встроенный автомобильный телефон.

 Материал подготовил Сергей Кучеренко

2008.03.03
19.03.2009
В IV квартале 2008 г. украинский рынок серверов по сравнению с аналогичным периодом прошлого года сократился в денежном выражении на 34% – до $30 млн (в ценах для конечных пользователей), а за весь календарный год – более чем на 5%, до 132 млн долл.


12.03.2009
4 марта в Киеве компания Telco провела конференцию "Инновационные телекоммуникации", посвященную новым эффективным телекоммуникационным технологиям для решения задач современного бизнеса.


05.03.2009
25 февраля в Киеве компания IBM, при информационной поддержке "1С" и Canonical, провела конференцию "Как сохранить деньги в условиях кризиса?"


26.02.2009
18-19 февраля в Киеве прошел юбилейный съезд ИТ-директоров Украины. Участниками данного мероприятия стали ИТ-директора, ИТ-менеджеры, поставщики ИТ-решений из Киева, Николаева, Днепропетровска, Чернигова и других городов Украины...


19.02.2009
10 февраля в Киеве состоялась пресс-конференция, посвященная итогам деятельности компании "DiaWest – Комп’ютерний світ" в 2008 году.


12.02.2009
С 5 февраля 2009 г. в Киеве начали работу учебные курсы по использованию услуг "электронного предприятия/ учреждения" на базе сети информационно-маркетинговых центров (ИМЦ).


04.02.2009
29 января 2009 года в редакции еженедельника "Computer World/Украина" состоялось награждение победителей акции "Оформи подписку – получи приз!".


29.01.2009
22 января в Киеве компания "МУК" и представительство компании Cisco в Украине провели семинар для партнеров "Обзор продуктов и решений Cisco Small Business"

 

 
 
Copyright © 1997-2008 ИД "Комиздат".