Введение к работе
Актуальность темы исследования
Значение спутниковой системы связи INMARSAT для повышения качества автоматизированной системы управления движением судов (АСУДС) чрезвычайно велико. В соответствии с правилом 10 главы IV части - С международной конвенции по охравіе человеческой жизни на море 1974 г. (СОЛАС - 74) «Радиооборудование — Морские районы А 1, А2 и A3» спутниковая система связи INMARSAT входит как важнейшая составляющая в Глобальную морскую систему связи при бедствии и для обеспечения безопасности плавания (ГМССБ).
В настоящее время спутниковая система связи INMARSAT выполняет связные функции в широкозонных дифференциальных подсистемах, примером может служить европейская система EGNOS (EGNOS - European Geostationary Navigation Overlay Services).
В соответствии с правилом 19.1 главы V МК СОЛАС - 74 «Требования к оснащению судов навигационными системами и оборудованием» для обеспечения мер по охране судна спутниковая система связи INMARSAT используется в системе дальней идентификации. Система дальней идентификации (СДИ) начала внедряться с 1-го января 2009 г. и работает в рамках системы судового охранного оповещения.
Система INMARSAT предоставляет услуги и персональной связи.
Таким образом, многофункциональная система INMARSAT направлена на обеспечение оперативного управления движением судов, на безопасность плавания и принятие экстренных мер при бедствии. Именно поэтому исследование влияния электромагнитной защищённости информационных каналов системы, в том числе и радиолиний дифференциальных поправок, в условиях воздействия узкополосных и ретранслированных помех на оценку общей эффективности АСУДС является важной, своевременной и актуальной научной проблемой.
Цель работы состоит в повышении эффективности радиолиний системы INMARSAT, действующих в интересах АСУДС, за счёт повышения электромагнитной защищённости информационных каналов для обеспечения безопасности мореплавания.
Для достижения сформулированной цели в работе поставлены следующие задачи:
-
Проанализировать принципы построения, функционирования и общую структуру спутниковой системы связи INMARSAT при использовании в АСУДС.
-
Обосновать выбор критериев оценки качества сигналов и информационных каналов спутниковой системы связи INMARSAT.
-
Оценить работоспособность спутниковой системы связи INMARSAT как элемент АСУДС на основе предложенной имитационной модели электромагнитной защищённости информационных каналов.
-
Разработать методику оценки влияния электромагнитной защищённости информационных каналов спутниковой системы INMARSAT на общую эффективность её радиолиний в АСУДС.
5. Разработать методику оценки влияния электромагнитной защищённости информационных каналов спутниковой системы связи INMARSAT на безопасность мореплавания.
Объектом исследования являются технологические процессы электромагнитной защищённости информационных каналов спутниковой системы связи INMARSAT, используемой автоматизированной системой управления движением судов.
Предмет исследования составляет влияние узкополосной и ретранслированной помех на электромагнитную защищённость спутниковой системы связи INMARSAT и обеспечение качественного мониторинга и безопасности мореплавания.
Методологической основой исследования являются принципы системного анализа, методы теории сигналов, статистической теории связи, системологии, систем массового обслуживания, управления и принятия решений, математического и имитационного моделирования, теории надёжности.
Основные результаты
В работе получены и выносятся на защиту следующие результаты:
-
Обоснование выбора критериев оценки качества сигналов и информационных каналов спутниковой системы связи INMARSAT - поля поражения сигнала и коэффициента электромагнитной защищённости информационных каналов для использования в АСУДС.
-
Имитационные модели электромагнитной защищённости информационных каналов спутниковой системы связи INMARSAT в условиях воздействия узкополосных и ретранслированных помех.
-
Методика оценки влияния электромагнитной защищённости информационных каналов системы INMARSAT на общую эффективность её радиолиний в АСУДС
-
Методика оценки влияния электромагнитной защищённости информационных каналов спутниковой системы связи INMARSAT на безопасность мореплавания.
Практическая ценпость научных результатов
Практическая ценность результатов диссертационной работы заключается в математическом обеспечении функциональной защищённости информационных каналов спутниковой системы связи INMARSAT, а также в том, что сформулированные выводы, разработанные алгоритмы и модели могут быть использованы при реализации программ создания и развития АСУДС, включая систему дальней идентификации (СДИ).
Результаты научной работы нашли практическое применение в деятельности ООО «Научно-промышленное предприятие «МАРИНЕРУС» при осуществлении мониторинга в акваториях Балтийского и Средиземного морей, при прогнозировании времени восстановления нормального функционирования радиолиний дифференциальных поправок ШДПС, передаваемых по информационным каналам спутниковой системы связи INMARSAT; они используются в учебном процессе в СПГУВК по специальности 180402.65 «Судовождение на морских путях».
Апробация работы
Полученные результаты докладывались на:
Межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов, посвященной 200 - летаю транспортного образования в России, «Водные пути России: история и современность» (г.Санкт-Петербург, СПГУВК, 2009).
Международной научно-практической конференции, посвященной 200 -летию подготовки кадров для водного транспорта России, «Водные пути России: строительство, эксплуатация, управление» (г.Санкт-Петербург, СПГУВК, 2009).
Научных семинарах кафедры.
Публикации результатов работы
По теме диссертации опубликованы 8 научных статей, в том числе 3 - из перечня журналов, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Российской Федерации.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объём работы составляет 196 страниц, в т.ч. 156 страниц основного текста, 64 рисунка, 30 таблиц, список используемых источников из 83 наименований и 2 приложения.
