Спутники для контроля на дорогах

Галина Большова

Вряд ли найдется человек, связанный с телекоммуникационной отраслью, которому неизвестно название глобальной спутниковой системы связи (ССС) Inmarsat. Однако не все знают, что она имеет несколько специализированных подсистем, базирующихся на различных стандартах Inmarsat. Более чем за двадцать лет существования ССС их реализовано немало: Inmarsat-А, В, С, М, Mini-M, D/D+, Aero, E, GAN (или М-4), а также их модификации (дополнительная литера или аббревиатура в названии подсистемы соответствует используемому стандарту). Все они не только успешно эксплуатируются, но и постоянно развиваются, аккумулируя современные технологии в абонентских (пользовательских) устройствах и используя новые возможности спутников последних поколений.

Самая, пожалуй, "старая" из всех этих подсистем, Inmarsat-С, изначально создавалась для оказания помощи при бедствии на море. Ее терминалы включены в состав обязательного оборудования для судов в соответствии с требованиями "Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности мореплавания". Но гарантировать безопасность грузоперевозок или проводить мониторинг грузов нужно не только на море, но и на суше. Поэтому оборудование Inmarsat-С уже давно применяется во многих странах мира и для наземной спутниковой связи, хотя для сухопутного подвижного объекта оно и не стало столь же обязательным атрибутом, как для морских транспортных средств.

Технические возможности: вчера и сегодня

Стандарт Inmarsat-C ориентирован на передачу информационных и служебных пакетных сообщений. Архитектура подсистемы предусматривает накопление этих сообщений, их хранение и отправку; для мониторинга и передачи команд управления используются диспетчерские центры, работающие через береговые (в терминологии Inmarsat) земные станции сопряжения (ЗС). Inmarsat-C обеспечивает глобальный охват земной поверхности (кроме приполярных районов), поскольку организация связи базируется на глобальных лучах спутников ССС.

Передача абонентских сообщений идет через небольшие терминалы, которые устанавливаются на удаленных объектах. Сообщения, полученные из наземных сетей, передаются на эти объекты через спутник, куда они поступают со связанной с ним ЗС (а туда передаются из диспетчерского центра). Последний можно организовать с помощью того же терминала и подключенного к нему ПК (компьютер может быть связан с ЗС через Интернет). Приоритетные и аварийные сообщения обрабатываются и передаются в режиме реального времени; остальные, как правило, с небольшой задержкой. Нормальный режим работы — прием и передача данных со скоростью 600 бит/c. Кроме того, Inmarsat-C обеспечивает автоматический мониторинг позиционирования объекта по заранее заданному расписанию.

Стандартная станция Inmarsat-C для подвижного объекта состоит из электронного блока массой от 2 до 4 кг (рис. 1) и небольшой всенаправленной антенны. Сегодня разные производители выпускают более 10 моделей терминалов Inmarsat-C, ориентированных на различные области применения (диспетчерское управление автотранспортом, связь при бедствиях, передача данных, контроль и дистанционное наблюдение и т. п.). Одни модели имеют средства подготовки и воспроизведения сообщений, другие — стандартные средства сопряжения с оборудованием пользователя (в частности, интерфейсы для связи с ПК). Кроме того, у многих моделей есть встроенные GPS-приемники (или соответствующий разъем для их подключения), что позволяет оперативно определять местоположение удаленного объекта. Стоимость такого терминала составляет 2,5-3,5 тыс. долл.

Рис. 1. Диспетчерский центр на базе устройства связи Inmarsat-C и терминала передачи сообщений.

Новинка в системе Inmarsat-C — спутниковый терминал TT-3026LM eCTrack, разработанный
компанией Thrane&Thrane (http://www.tt.dk), который
уже получил еще одно имя — Mini-C. Конструктивно eCTrack представляет собой
единый со всенаправленной антенной блок (рис. 2). Фактически в этом блоке высотой
146 мм (посадочный диаметр 160 мм) и массой не более 1,1 кг объединены антенна,
приемопередатчик информационных сообщений и 12-канальный приемник GPS-сигналов.
Рабочие температуры — oт + 40 до -35° С.

Рис. 2. Спутниковый терминал TT-3026LM eCTrack (Mini-C).

Терминал eCTrack обеспечивает быструю передачу такой оперативной информации, как координаты подвижного объекта, контролируемые параметры груза или показателей датчиков, маршрутные данные и т. п. А поскольку при его создании были использованы энергосберегающие технологии (в том числе реализован режим Sleep Mode, в котором потребление может быть снижено до 11 мВт), то данное оборудование одинаково хорошо подходит не только для контроля и сопровождения грузоперевозок на суше и на море, но и для систем SCADA. Следует отметить также, что Mini-C поддерживает интерфейсы со специализированным устройством Inmarsat для передачи сообщений (Message Terminal). Если оснастить комплект либо Message Terminal, либо небольшим компьютером типа PDA, пользователь может получать и отправлять сообщения не только стандартного, но и любого формата, в том числе и электронной почты.

Терминал имеет ряд встроенных функций мониторинга подвижных объектов, которые программируются при настройке. Эти функции позволяют задать маршрут следования, определенный временной интервал для передачи сообщения с координатами подвижного объекта, периоды перехода в "спящий" режим, условия передачи сигнала тревоги (аварийный вызов диспетчера). Обеспечивается также идентификация блокировок антенны или GPS-приемника. Конфигурационные параметры терминала, включая назначение портов, можно контролировать и задавать дистанционно с помощью системы управления Capsat Manager 3.5.

Стоимость eCTrack на российском рынке не превысит 2,5 тыс. долл., а тариф в системе Inmarsat-C составляет 18-30 центов за 256 информационных бит в зависимости от используемых наземных линий связи.

Зачем нам Mini-C?

Несмотря на то, что Inmarsat-C повсеместно используется на морских судах и в других странах успешно конкурирует с аналогичными наземными системами, доля этой систем на речном и сухопутном транспорте России относительно невелика. И дело не в том, что в нашей стране не нужен контроль грузоперевозок: наоборот, на наших бескрайних просторах он просто необходим. Причина проста и бесхитростна: терминал Inmarsat-C имеет приемник GPS.

Как известно, уже несколько лет специальные мероприятия по ухудшению точности определения координат в системе GPS сняты, и местоположение движущегося объекта можно определить с точностью до 5 м, а стационарного — до 2 м. Казалось бы, прекрасно — ан нет, не для нас, российских жителей. На территории РФ в соответствии с законом о сохранении государственной тайны точность определения местоположения свыше 30 м относится к разряду секретных сведений. Поэтому на каждый GPS-приемник нужно получить разрешительные документы на эксплуатацию. Где уж тут массовое применение… Inmarsat-C сразу стала "элитной" системой, которую могли позволить себе лишь "богатые" государственные предприятия, к тому же имеющие разрешение ФАПСИ на использование такого оборудования. Так, российский оператор Inmarsat, ФГУП "Морсвязьспутник", установил терминалы Inmarsat-C на судах Ленского речного пароходства и некоторых составах Восточно-Сибирской железной дороги. Но эти примеры стали скорее исключением, чем правилом.

А ведь развитие международных транспортных коридоров невозможно без внедрения технологии мониторинга и сопровождения грузов. Да и на территории РФ не обойтись только наземными средствами — уж очень велика протяженность трасс, проходящих порой в таких местах, где на многие километры окрест нет никакого жилья.

Однако с появлением eCTrack задача стала решаться проще. Во-первых, цена и масса терминала существенно ниже. Его конструктивные особенности не требуют никаких дополнительных работ при установке — eCTrack можно закрепить даже на магните.

Во-вторых, — и это, пожалуй, для России более существенно, — специалисты "Морсвязьспутник" смогли получить "добро" производителей Mini-C, компании Thrane&Thrane, на модификацию встроенного ПО, позволяющую преодолеть запреты. Суть ее в том, чтобы загрубить точность определения координат приемником GPS.

В настоящее время "Морсвязьспутник" имеет на данную модификацию устройства сертификат "Одобрение типа", и точность определения местоположения составляет у нее более100 м. А значит, устройство может продаваться на свободном рынке и не подпадает под действие закона о государственной тайне. Поэтому есть надежда, что и в нашей стране начнется интенсивное освоение спутниковой технологии мониторинга и сопровождения грузов с помощью оборудования Inmarsat-C.

Очевидно, что эта технология позволит обеспечить международные требования к контролю и сохранности грузов, необходимые для создания на территории РФ участков транснациональных транспортных коридоров. Выгода от организации таких транзитных маршрутов общеизвестна. Например, транспортная магистраль из Европы в Азию через Россию сокращает срок следования грузов на 5-7 дней, что дает компаниям экономию в миллионы долларов (заметим, что весь российский рынок транзитных перевозок оценивается в 10 млрд долл.). Получит ли хоть какую-то часть этих средств наша страна, зависит от того, удастся ли обеспечить международные требования к безопасности, мониторингу и сохранности грузов.

Новая российская береговая станция

В настоящее время уже введена в действие еще одна российская береговая станция
Inmarsat-C (зарегистрирована в системе Inmarsat с кодом доступа 017), расположенная
в Подмосковье (г. Нудоль). Она построена Центральным банком России (ЦБ) в сотрудничестве
с "Морсвязьспутником" и будет обеспечивать услуги связи в двух океанских регионах
— в Восточной Атлантике и в зоне Индийского океана через КА Inmarsat. При ее
создании использовалась самая современная аппаратура, в том числе антенные комплексы
и радиочастотное оборудование производства NEC (http://www.nec.com)
и каналообразующее — фирмы Thrane&Thrane. Последняя не только выпускает различные
типы мобильных терминалов Inmarsat, но и фактически является монополистом в
области производства базового оборудования для ЗС Inmarsat стандарта С.

Одна из задач, решаемых данным оборудованием, — предоставление доступа к береговой станции ее пользователям, в том числе и через Интернет. Диспетчеризация мобильных средств реализована на базе технологических решений "Морсвязьспутник" и других компаний, применяемых для стандарта Inmarsat-C. Пока предоставление этих услуг через данную ЗС базируется на устройствах Inmarsat-C, но в дальнейшем возможно и использование оборудования Mini-С.

В перспективных планах использования данной ЗС — дооснащение ее оборудованием,
которое позволит работать через нее и с другой системой, Inmarsat-М4 (GAN),
обеспечивающей передачу информации со скоростью 64 кбит/с.