Введение к работе
Актуальность темы:
Увеличение интенсивности судоходства на внутренних водных путях (ВВП), ставит задачи повышения безопасности плавания. Среди перевозимых грузов значительное место занимают нефть и нефтепродукты, химические удобрения и другие опасные грузы. В основном такие грузы перевозятся судами «река-море» плавания, подпадающих под требования международных конвенций, правил и требований по обеспечению безопасного судоходства. Суда, как правило, оснащены современным навигационным оборудованием и средствами связи, соответствующие международным требованиям и позволяющим работать минимальным составом экипажей. При этом подразумевается, что и береговая инфраструктура управления судоходством соответствует международным требованиям и обеспечивает международные стандарты безопасности.
На деле, в силу экономических причин, существует значительная диспропорция между уровнем оснащения флота и береговых служб, отвечающих за управление движением и обеспечением безопасности судоходства. Этот технологический разрыв имеет тенденцию к увеличению. Также в связи с намерением Правительства Российской Федерации открыть внутренние водные пути России для иностранных судов, для чего требуется поднять на качественно более высокий уровень систему управления движением флота, обеспечить международные стандарты безопасности судоходства. Существующая на сегодняшний день система не в полной мере отвечает таким стандартам с точки зрения технической оснащенности и технологий управления.
Содержание водных путей и управление движением флота Северо-Западного региона России обеспечивается государственным учреждением «Волго-Балтийское государственное бассейновое управление водных путей и судоходства» (ГБУ «Волго-Балт») через свои региональные филиалы.
Данная работа призвана сформулировать модель для расчета зон действия береговых базовых станций АИС в условиях комплексного воздействия аддитивных и мультипликативных помех.
Цель работы:
Новое решение актуальной научной задачи повышения безопасности судоходства и эффективности мониторинга транспортного процесса на вігутренних водных путях на основе внедрения сложных сигналов в автоматизированные идентификационные системы, являющихся одним из перспективных способов передачи информации в иерархической триаде «КРИС-РИС-АСУ ДС».
Достоверность результатов и методы исследования:
Достоверность результатов обеспечивается строгой постановкой задач и применяемыми корректными математическими методами, сравнением полученных результатов с аналитическими и численными исследованиями других авторов. В работе используются методы теории управления, теории
случайных процессов и статистических решений, теории математического моделирования, экспертных оценок, статистической теории связи и методов моделирования на ЭВМ технологических процессов. Научная новизна:
-
Создание современного метода построения каналов передачи данных для подсистем наблюдения и контроля в речных АСУ ДС в условиях комплексного воздействия аддитивных и мультипликативных помех.
-
Решение новой актуальной научной задачи мониторинга, повышения безопасности судоходства и эффективности управления транспортным процессом на ВВП единой глубоководной системы Европейской части России на основе использования перспективных инфокоммуникационных технологий — автоматизированных идентификационных систем.
3. Разработка математического и алгоритмического обеспечения
оптимизации электромагнитной защищенности адаптивных функционально-
устойчивых АИС на внутренних водных путях, отличающееся учетом
стохастических свойств цифровых каналов радиосвязи.
Результаты, выносимые на защиту:
-
Изучен и систематизирован современный зарубежный и отечественный опыт созданий автоматизированных идентификационных систем как одной из составляющих иерархической триады «КРИС-РИС-АСУ ДС». Проанализированы особенности информационного обеспечения инфокоммуникационных каналов речных АИС.
-
Предложена стохастическая модель цифровых инфокоммуникационных каналов речных АИС и количественные показатели для учета комплексного воздействия шумов, взаимных помех и замирания сигналов.
-
Получены алгоритмы для расчета коэффициента взаимного различия и полей поражения простых и сложных последовательно-параллельных дискретных частотно-манипулированных цифровых сигналов с 'линейной частотной модуляцией и манипулирующими кодами Баркера и Лежандра.
-
Предложена методика и проведен расчет электромагнитной защищенности речных АИС при использовании узкополосных гауссовских ЧТ и сложных дискретных частотно-манипулированных сигналов с линейной частотной модуляцией с небольшой базой.
Практическая ценность: Создана методика выполнения аналитически расчетов, разработаны рекомендации и конструктивный инструментарий по оптимизации электромагнитной защищенности зон действия базовых станций АИС для Европейской части Единой Глубоководной системы.
Реализация научных результатов:
Отдельные положения диссертационной работы реализованы в программах повышения безопасности и мониторинга на водном транспорте в Государственном университете морского и речного флота имени адмирала СО. Макарова, в ООО МИЛ «ИНФОКОМ», ООО НПФ «Маринерус».
Апробация работы:
Основные положения и ожидаемые результаты докладывались на Санкт-Петербургской юбилейной ХШ международной конференции «Региональная информатика» 24-26 октября 2012 года.
Публикации: По тематике диссертации опубликовано 9 научных статей, из них 7 научных статей в изданиях, предусмотренных «Перечнем изданий ВАК».
Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка, используемых сокращений, списка опубликованных источников, содержащий 101 наименование, 5 приложений, включает в себя 124 страницы текста, 44 рисунка, 7 таблиц.
