Математическое обеспечение оптимизации структуры автоматизированных информационных систем в речных АСУДС
Для подсистемы АИС, внедрение которой на ВВП получило пока незначительное распространение, рассмотрено применение этой технологии для решения задач контроля за местоположением судов в речных акваториях в целом и в акватории реки Невы при проводке судов в разводные пролеты мостов в частности. Найдено аналитическое решение для определения оптимального радиуса действия береговой базовой станции АИС… Читать ещё >
Содержание
- Перечень используемых сокращений
- Введение
- Глава.
- Анализ современного состояния и перспектив развития автоматизированных систем управления движением судов
- 1. 1. Системы управления движением судов в судоходстве
- 12. Обзор СУДС на внутренних водных путях России
- 13. Современное состояние научных исследований АСУДСиАИС
- 1. 4 Современное состояние исследований и разработок стандартов АСУДС и АИС
- Выводы по Главе
- Глава 2. ^
- Структура и алгоритмы функционирования речных АИС
- 2. 1. Назначение и структура АИС
- 2. 2. 1. Организация береговой сети АИС
- 2. 2. 2. Использование мобильных судовых станций (транспондеров) АИС
- 2. 2. 3. Предложения по использованию транспондеров АИС ограниченного Класса, А и Класса В
- 2. 2. 4. Предложения по использованию переносных (лоцманских) транспондеров АИС
- 2. 3. Основные производители и системы АИС
- 2. 1. Назначение и структура АИС
- Выводы по Главе
- Глава.
Разработка оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов расчета зон действия базовых станций АИС. 3 1 Методика расчета зон действия береговых станций автоматизированных идентификационных систем на внутренних водных путях.
3.1.1 Модели информационных каналов связи.
3.1.2 Модели для описания заграждающего рельефа.
3.1.3 Модели описания случайных перемещений судового транспондера (СТ) относительно базовой станции.
3.1.4 Методика и общий алгоритм расчета дальности и зон действия БС.
3.2 Алгоритм расчета дальности и зон действия АИС при Максвеловской модели случайных перемещений на линии БС — СТ.
3 3 Алгоритм расчета дальности и зон действия речных автоматизированных идентификационных систем при релеевской модели взаимного перемещения судового транспондера относительно береговой станции.
Выводы по Главе
Глава
Методика расчета и сопоставительный анализ оптимальных и квазиоптимальный зон действия базовых станций АИС
4 1 Расчет и анализ дальности и зон действия БС при Максвелловском законе.
4 2 Расчет и анализ дальности действия БС при
Реелевском законе.
4.3 Приближенное вычисление дальности и зон действия речных АИС при релеевской модели взаимного перемещения судового транспондера относительно береговой станции
4.4 Особенности использования модели закона Максвелла при расчете дальности и зон действия речных АИС.
4.5 Сравнительный анализ эффективности моделей законов Максвелла и Релея при расчете зон действия речных АИС в условиях вариации высот заграждающего рельефа.
Выводы по Главе
Глава
Разработка предложений по совершенствованию мониторинга и управления движением судов в НЛРВП и С. Ю
5 1 Разработка предложений по рациональной топологической структуре зон действия БС АИС в Невско-Ладожском районе водных путей и судоходства.. Ю
5.2 Анализ возможностей совершенствования организации мониторинга и движения судов в
Невско-Ладожском районе водных путей и судоходства с использованием предложений топологической структуры АИС.
5.2.1 Особенности мониторинга каравана и одиночных судов при движении по Неве в районе разводных мостов с использованием
АИС.. ИЗ
5.2.2 Особенности мониторинга каравана и одиночных судов при движении по Неве в районе разводных мостов с использованием
БРЛС.. И
5 2.3 Ошибки при мониторинге при использовании АИС и ЭКДИС при использовании различных апромакционных моделей карт.
Список литературы
- Бродский Е.Л. Информационные системы на внутренних водных путях Европы. М., Информост- средства связи № 2 (15), с.63−65, 2001
- Бродский Е.Л. Реконструкция ведомственной сети связи ГБУ «Волго-Балт». — Тезисы докладов научно-методической конференции, посвященной 190-летию транспортного образования. СПб, СПГУВК, 267с., 1999
- Сикарев A.A. Интеграционные процессы на рубеже XX и XXI веков в глобальных и региональных информационных сетях связи и местоопределения подвижных объектов. Труды Международной академии связи, № 1 (17), 2001, М 186 с.
- Резолюция IMO MSC.74(69), приложение 3. Рекомендации по эксплуатационным требованиям к универсальной судовой системе автоматического опознавания (АИС). Информационные материалы ЦНИИМФ, СПб, 2001 г.
- З.Шахов А. Ю. Испытания Автоматизированной Информационной Системы (АИС) в ГБУ «Волго-Балт». «Информост-средства связи», № 17 2001, с.12−14.
- Бродский E.JI. Испытания береговой радиолокационной системы контроля акватории «Плес» в ГБУ «Волго-Балт». -Материалы межвузовской научно-методической конференции «Современные информационные технологии обучения», СПб, СПГУВК, 181с., 2000.
- Бродский E. JL, Сикарев A.A. Проблемы безопасности судоходства на р. Неве: Программа «Нева-2000». — Информационные проблемы транспортных систем (Сборник научных трудов под редакцией проф. Бутова A.C.), СПб, 161с., 2000
- Бродский E.JI.,. Сикарев A.A., Холин A.B. «Методика расчета зон действия береговых станций. АИС на ВВП», ж. «Информост. Радиоэлектроника и телекоммуникации». № 4(34). М., 2004, с.43−45.
- Парфентьев О. В, Причкин О. Б. Системы управления движением судов и их роль в современном судоходстве.- «Морские вести России» № 13−14, 2001
- Головко В. И. «Состояние и перспективы развития Систем управления движением судов в Российской Федерации». Доклад на научно-техническом семинаре по проблемам СУДС в Санкт-Петербурге, сентябрь 2000 г.
- Причкин О.Б. «Современное состояние, проблемы и перспективы развития Региональной СУДС в заливе Петра Великого». Доклад на научно-техническом семинаре по проблемам СУДС в Санкт-Петербурге, сентябрь 2000 г.
- Vessel traffic and transport management in the inland waterways and modern information systems. Документ Международной Ассоциацииг
- Судоходства (PIANC, 24-th working group). Брюссель, сентябрь 2001 г.
- RIS Guidelines 2002. Там же.23 .Inland VTS Guidelines of the IALA. Документ Международной Ассоциации Маячных Служб (МАМС)
- Указания по организации и ведению радиосвязи с судами при плавании по внутренним водным путям Европейской части Российиской Федерации. Изд-во Министерства транспорта РФ, М., 1999, 64с.
- Указания по организации радиосвязи с судами смешанного «река-море» плавания при эксплуатации их в Европейских речных бассейнах. Изд-во Министерства транспорта РФ, М., 1999, 30с.
- Правила радиосвязи на внутренних водных путях РФ. Изд-во Министерства транспорта РФ, М., 1995, 48с.
- Правила радиосвязи морской подвижной службы и морской подвижной спутниковой службы РФ. Изд-во Министерства транспорта РФ, М., 2001, 64с.
- Руководство по радиосвязи морской подвижной службы и морской подвижной спутниковой службы. Изд-во В/О «Мортехинформреклама», М., 1991, 586с.
- Регламент радиосвязи, в 2-х томах. «Радио и связь», М., 1984.
- Конвенция COJIAC, Глава 5, Правило 12 «Службы управления движением судов" —
- Резолюция ИМО А.857(20) „Руководство по СУДС“ от 27.11.1997 г.
- Технико-эксплуатационные требования к СУДС № МФ-29/53−48-
- Сикарев A.A., Фалько А. И. Оптимальный прием дискретных сообщений. М., Связь, 1978 г. 328 с.
- Доровских A.B., Сикарев A.A. Сети связи с подвижными объектами. Киев, Техника 1989 г. 158 с.
- Г. Г.Абезгауз и др. Справочник по вероятностным расчетам. М, Воениздат, 1970, 536с.
- Г. Корн и Т.Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., „Наука“, 1973, 832с.
- М.Я.Выгодский. Справочник по высшей математике. М., „Наука“, 1969, 872с.
- Л.М.Милн-Томсон, Л.Дж.Комри. Четырехзначные математические таблицы. М., „Наука“, 1964, 248с.
- Справочник по специальным функциям. Пер. с англ.под ред. В. А. Титкина и Л. А. Кармазиной. М., „Наука“, 1979, 832с.
- Янке Е., Эмде Ф, Леш Э. Специальные функции. М., „Наука“, 1964, 344с.
- Справочник по теоретическим основам радиоэлектроники, т.1. Под общ. ред. проф. д.т.н. Куликовского A.A. Изд. „Энергия“, 1977, 504 с.
- Сейнберг Е.Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности. Изд.2-е. М., „Наука. Физматлит“, 1999, 496 с.
- Калинин А.И., Черенкова Е. Л. Распространение радиоволн и работа радиолиний. М."Связь», 1971, 440с.
- Грудинская Г. П. Распространение коротких и ультракоротких волн. М. «Радио и связь», 1981, 80с.
- Системы и средства радиосвязи морской подвижной службы. Справочник под ред. К. К. Венскаускаса. Л., «Судостроение», 1986, 432с.
- Бобков В.А., Крестьянинов В. В., Щепотин В. И. Береговые средства связи в морской подвижной службе. Справочник. М. «Транспорт», 1989, 192с.48,Обрезумов П. А. Судовые средства связи и электрорадионавигации. Справочник. М., «Транспорт», 1977, 240с.
- Ульянов Б.И. Антенны. Л., «Судпромгиз», 1957, 232с.
- Вершков М.В. Судовые антенны. Л. «Судостроение», 1979, 272с.
- АЙЗИНОВ М.М., Байрашевский А. М. Радиотехника и радионавигационные приборы. М., «Транспорт», 1975, 432с.
- Радиопередающие устройства. Под ред. Г. А. Зейтленка. М., «Связь», 1969, 542с.
- Радиоприемные устройства. Под ред. В. И. Сифорова. М., «Советское радио», 1974,560с.
- Бочаров М.К. Методы математической статистики в географии. М., «Мысль», 1971, 347с.
- Шарапов И.П. Функция распределения высот рельефа. / «Рельеф Земли и математика. М., «Мысль», 1967, С. 72.-79 .
- Андрианов В.И., Соколов А. В. Средства мобильной связи. Собрание BHY-SPB, 1998, 256с.
- Технические средства судовождения и связи на внутренних судоходных и морских путях. Сборник научных трудов, СПб, СПГУВК, 1998.
- Маевский Б.Б., Аршанский М. Б., Слодкевич Е. Я. Антенные системы береговых (базовых) станций сетей УКВ радиосвязи внутренних водных путей России. «Информост-средства связи», № 1 2002 г. М., 82 с.
- Базовое антенно-фидерное оборудование. Каталог оборудования ООО «Радиал». М., 2001 г. 120 с.
- Разработка основных системно-технических решений по реконструкции сети бассейновой связи ГБУ «Волго-Балт». Системный проект. ЗАО «ФОРТЭКС-ИНТЕЛТЕХ», в 3-х томах. СПб, 1998 г.
- Материалы испытаний системы управления движением судов «Плес-Ш» в районе Кошкинского фарватера (г.Шлиссельбург). СПб, 2000.
- Черняев Р.Н. Радиолокационные системы контроля и управления движеним судов на акваториях порта и в узкостях. Технико-экономическая информация Серия «Судовождение и связь», вып.6(41) СПб. ЦНИИМФ, 1971,18с.
- Universal Shipborne Automatic Identification System (AIS) Transponder, US Coast Guard Information Paper December 1998.
- AIS Transponders Benny Pettersson, Captain/Pilot, Swedish Maritime Administration, July 1997.
- AIS/4S Transponder — European Experience and International Implementation, Larry Helstrom, GP & С Sweden AB, XVth IALA Conference Papers, Hamburg, 1998.
- AIS and its Application to VTS and Ships, GP & С Sweden AB Information Paper, 1998.
- IMO Documents various from sessions ofNAV36 -NAV45, MSC63 -MSC71, COMSAR3.
- IMO Resolutions (various) including A.825(19), A.857(20), MSC.68(68), MSC.74(69).
- Reports of IALA Special Working Group of AIS, Proposal by Australia on Long Range Mode, Input to 4th session (March 1999), and 5th session (September 1999).
- Revision of SOLAS. Chapter V, IMO Paper NAV 45/5, 12 January 1999 and Working Papers from NAV45 (September 1999).
- AIS Test Project, Final Report, (Canadian Consortium) British Columbia, 1998.75. The Development and Application of the Universal Automatic Identification
- System (UAIS), John Macdonald, Navigational Services, Australian Maritime Safety Authority, January 1999.
- Сборник «Руководящие документы по безопасности плавания судов на внутренних водных путях РСФСР». М., «Транспорт», 1987, 245с.
- Лобенский О.С., Ярков А. Н. Радиооборудование речных судов. М., «Транспорт», 1979,176с.
- Радиостанция «Кама-РМ». Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
- Радиостанция «Рейд-1». Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
- Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС. Справочное пособие под ред.В. Н. Харисова, А. И. Перова, В. А. Болдина. М., ИПРЖР, 1998,400с.
- Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. М., ЭКО-Трендз, 2000, 268с.
- Brand D, Stuurman P. Risk management for the transport of hazardoes substances and the importance of inland VTS in the Netherlands. Proceedings of the 29-th PLANC International Navigation Congress. 6−11 Sept 1998, The Hague, The Netherlands.
- К.Краевски и др. Информационные системы на внутренних водных путях Европы. Служба информационной радиосвязи на Рейне (пер.с немецкого). «Информост-средства связи», № 17 2001, стр.37−41.
- Г. Хаберкамп. Наблюдение горного участка Рейна с помощью радиолокатора (пер.с немецкого)). «Информост-средства связи», № 18 2001, стр.42−45.
- Лоция Ладожского озера. Изд. Гидрографического Управления УМС РККА, Ленинград, 1937, 139с
- Сборник резолюций ИМО, касающихся Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ). СПб, ЦНИИ Морского флота, 1993, 250с.
- Резолюция IMO MSC.74(69), приложение 3. Рекомендации по эксплуатационным требованиям к универсальной судовой системе автоматического опознавания (АИС). Информационные материалы ЦНИИМФ, СПб, 2001 г.
- Стандарт IEC 61 993−2 на испытания оборудования АИС (в стадии утверждения). Информационные материалы ЦНИИМФ, СПб, 2001 г.
- Бродский E.JI. Перспективы использования технологии автоматических идентификационных систем (АИС) а ГБУ «Волго-Балт"// Материалы межвузовской научно-методической конференции «Современные информационные технологии обучения», СПб, СПГУВК, 2000. С. 181.
- RIS Guidelines 2002. Документ Постоянной Международной Ассоциации Конгрессов Судоходства (TIMAKC/PIANC). Брюссель, сентябрь 2001 г.
- Причкин О.Б. Морская автоматическая идентификационная система (АИС): Учебное пособие. Владивосток: Морской государственный университет им. адмирала Г. И. Невельского, 2002.
- Холин А.В. Оценка зон действия береговых станций АИС на ВВП при Релеевской модели прцесса перемещения транспондера относительнобазовой станции. — Материалы Международной научно-технической конференции «Транском-2004». СПб, СПГУВК, 195с., 2004
- Красников В.В., Петухов Ю.В, Сикарев A.A., Холин A.B. Сравнительный анализ эффективности моделей законов Максвелла и
- Варакин JI.E. Теория систем сигналов. М., «Советское радио», 1978, 304с.
- Варакин JI.E. Система связи с шумоподобными сигналами. М., «Радио и связь», 1985,288с.
- Пантикян Р.Т., Шорин O.A. Проектирование систем подвижной радиосвязи. М., МЭИС, 1987, 40с.
- Niemans Brandt. Advanced telecommunications on the inland waterways. Bulletin of PIANC- 1989/63, № 66, p.102−109.
- Brunschwig P., Barthelemi R. Automation of the VHF maritime and inland waterways service in France. Telecommunication journal, 1986/53, № 6, p.327−331.
- Дежурный И.И., Евженков A.C. Использование цифровых каналов в системах сухопутной подвижной радиосвязи. М., «Средства связи», 1988, № 3, с.18−27.
- Долуханов М.П. Распространение радиоволн. М., «Связь», 1972, 336с.
- Каллер М.Я., Фомин А. Ф. Теоретические основы транспортной связи. М., «Транспорт», 1989, 383с.
- Пасечник Г. С., Могилевич Д. И. Управление связью в сетях связи с подвижными объектами. Киев, «Техника», 1989, 65с.
- Сикарев A.A. Статистическая модель для оптимизации размеров сотовых зон в сетях оперативной связи и передачи данных. Сборник научных трудов «Технические средства судовождения и связи на внутренних судоходных и морских путях», JL, ЛИВТ, 1990.
- Сикарев A.A., Соболев B.B. Функционально устойчивые демодуляторы сложных сигналов. М., «Радио и связь», 1988, 224с.
- Бояров А. В. «Исследование информационного обеспечения систем диспетчерской службы речных автоматизированных систем управления движением судов» диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, СПб.: СПГУВК, 2005 195 с.
- Дьяконов В.Н. MathCad 8/2000: специальный справочник. СПб, «Питер», 2001, 592 с.
- Программный пакет «Maple 10.0». с. Dynamite Software Group, 2005
- Microsoft Word-97. Практическое пособие. M., «ЭКОМ», 1997, 304 с.
- Microsoft Excel-97. Практическое пособие М., «ЭКОМ», 1997, 448 с.
- Местные правила плавания по судоходным путям Северо-Западного бассейна. Изд. Минтранса РФ, СПб, 2001.