Zavr?ni rad Zavr?ni rad Zavr?ni rad Zavr?ni rad Zavr?ni radGoran Mitrovi? Goran Mitrovi? Gam NL^-.i? Goran Mitrovi? Goran Mitrovi? Goran Mitrovi?1.1.UVODGlobalni pozicioni sistem (engl. Global Positioning System - GPS) je trenutno jedini potpuno funkcionalan globalni satelitski navigacioni sistem (engl. Global Navigation Satellite System - GNSS). GPS se sastoji od 24 satelita rasporeenih u orbiti Zemlje, koji alju radio signal na povrinu Zemlje. GPS prijemnici na osnovu ovih radio signala mogu da odrede svoju tanu poziciju - nadmorsku visinu, geografsku irinu i geografsku duinu - na bilo kom mestu na Zemlji danju i nou, pri svim vremenskim uslovima. GPS je razvijen od strane Ministarstva odbrane SAD pod imenom NAVSTAR GPS u agenciji DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). Neki izvori navode da je NAVSTAR skraenica od Navigation Signal Timing and Ranging, dok drugi navode da je to sluajno izabrano zvuno ime dato od strane John Walsh-a, osobe kojaje imala ulogu o odluivanju o sudbini projekta [1], GPS se danas primenjuje u razliitim oblastima ivota, i ima svoju primenu kako u naune tako i u komercijalne svrhe. Danas se navigacija na moru, zemlji i vazduhu ne moe ni zamisliti bez primene GPS prijemnika. GPS ima zapaenu ulogu i pri mapiranju zemljita i izradi karata. GPS se koristi i u oblastima gde je tano vreme od velikog znaaja. Posledice zemljotresa, cunamija i drugih elementamih nepogoda se mogu smanjiti, ranijim otkrivanjem zona njihovog dejstva pomou GPS-a. U osnovi, GPS omoguava da se zabelee poloaji taaka na Zemlji i pomogne navigacija do tih taaka i od njih. Navigacija vozila je prva komercijalna primena za nisko trokovne navigacione sisteme. Cilj ovog rada je upoznavanje sa razvojem GPS sistema, nj ego vim komponentama i nainom rada. Takoe u radu su prikazane mogunosti primene GPS-a u razliitim oblastima, sa akcentom na njegovu primenu u saobraaju i transportu.1.2.METODOLOGIJARADAMetodologijom izrade rada su prikazane celine, koje e detaljnije biti opisane u radu. Na slici 1 je prikazan blok dijagram metodologije izrade rada.Metodologija izrade rada^fKonfiguracija i nain funkcionisanja GPS tehnologije19www.rohde-schwarz.com 9 www.romesg.com 5 www.livonagis.co.rs 37 Hrin G. R., "Advanced system for container management in Multimodal transport", Informatics and control publications,Bukure?t, Rumunija 2004.Zavr?ni radGoran Mitrovi?._Mogunosti primene GPS tehnologijePrimena GPS tehnologije u gradskom saobraajuPrimena GPS tehnologije u multimodalnom transportuSlika 1. Metodologija izrade rada U ovom radu je najvea panja posveena nainu funkeionisanja i mogunostima primene GPS tehnologije. GPS tehnologija pronalazi svoje mesto u sve veem broju delatnosti, a u radu su opisane samo neke od njih. U radu su detaljnije obradene mogunosti primene GPS tehnologije u gradskom saobraaju i multimodalnom transportu, takode predstavljene su prednosti primene GPS tehnologije u ovakvim sistemima. Rad obuhvata pet posebnih celina: Razvoj GPS tehnologije Konfiguracija i nain funkcionisanja GPS sistema Primena GPS tehnologije Primena GPS tehnologije u gradskom saobraaju Primena GPS tehnologije u multimodalnom transportu Prvi deo rada se odnosi na istorijski razvoj GPS tehnologije. Najvei znaaj u razvoju GPS tehnologije imalo je lansiranje satelita Sputnik. Tim amerikih eksperata je nadgledao Sputnikov rad i zakljuio da zbog Doplerovog efekta frekvencija signala koju je Sputnik emitovao je bila visa kako se satelit pribliavao, a nia to je satelit bio dalje. Time su doli do zakljuka da ukoliko poznaju svoju tanu lokaciju na Zemlji mogu da utvrde gde se satelit nalazi merenjem Doplerovog efekta. U drugom delu rada su opisana sva tri segmenta GPS sistema. U ovom delu rada je opisan nain funkcionisanja GPS prijemnika, nain odreivanja pozicije i izvori greaka sistema. Predstavljene su dve vrste GPS servisa: SPS (Standard Positioning Service) i PPS (Precise Positioning Service), kao i ostali sistemi za satelitsko pozicioniranje: ruski satelitski navigacini sistem GLONASS i satelitski sistem Evropske svemirske agencije (ESA) pod nazivom Galileo. Trei deo je posveen nekim primenama primene GPS tehnologije. Prva komercijalna primena GPS tehologije je bio sistem za zatitu vozila od krade. GPS je svoje mesto pronaao u vojsci, radu slubi za hitne intervencije, praenju retkih ivotinjskih vrsta. Mogunosti i prednosti primene GPS tehnologije u gradskom saobraju su opisane u etvrtom delu rada. Osnovna prednost primene GPS tehnologije je poveanje kvaliteta funkcionisanja gradskog saobraaja. Prikazani su elementi AVL (Automatic Vehicle Location) sistema, nain rada kao i naini informisanja putnika o vremenu nailaska vozila. Sa porastom broja kontejnera i intenziteta tokova multimodalnog transporta, dolo je doZavr?ni radGoran Mitrovi?razvoja inteligentnih transportnih sistema koji olakavaju upravljanje i praenje ove vrste transporta. U petom delu rada opisane su karakteristike MNS (Multimodal Network System) sistema kao i njegovi elementi i prednosti. Takoe je prikazan i primer interfejsa sa mogunostima koje prua korisniku.Zavr?ni radGoran Mitrovi?1.3.RAZVOJGPS-aSa tehnike take gledita, svetska navigacija je pre hiljadu godina koriena iskljuivo da definie nain upravljanja brodom do eljene lokacije. Iako je to imalo znaaja i za ljude na zemlji, sva istraivanja u navigacionom domenu su bila orijentisana na pomorske aplikacije. Nakon pronalaska prve letilice, u svetu se navigacija koristi za aeronautiku i otvara vrata razvoju novih sistema [6]. Transit je jedan od prvih sistema korienih za satelitsku navigaciju. Razvijen je od strane momarice SAD i uspeno je testiran 1960. godine. Zasnovan na korienju pet satelita omoguavao je navigaciju u jednoasovnim vremenskim intervalima. Godine 1967. momarica SAD razvila je satelit Timation, koji omoguio postojanje tanih asovnika u svemiru, to dovelo do ubrzanog razvoj a GPS-a. Nekoliko godina kasnije 1970. razvijen je Omega Navigation System koji bio zasnovan na poredenju faza signala i predstavljao je prvi svetski radio-navigacioni sistem [2], Dizajn GPS-a je delimino zasnovan na slinim sistemima (radio navigacija) kao to su Loran i Decca Navigation koji su razvijeni 1940 godine i korieni u Drugom svetskom ratu. Dodatna mogunost za razvoj GPS-a je bilo lansiranje Sovjetskog satelita Sputnik 1957. godine (slika2). Tim amerikih eksperata je nadgledao Sputnikov rad i zakljuio da zbog Doplerovog efekta frekvencija signala koju je Sputnik emitovao je bila visa kako se satelit pribliavao, a nia to je satelit bio dalje. Time su doli do zakljuka da ukoliko poznaju svoju tanu lokaciju na Zemlji mogu da utvrde gde se satelit nalazi merenjem Doplerovog efekta [2]. Godine 1983., nakon obaranja korejskog putnikog aviona u vazdunom prostoru Sovjetskog saveza, a po nalogu nekadanjeg amerikog precednika Ronalda Regana, upotreba GPS-a postaje dozvoljena i u civilne svrhe kao javno dobro [3, 4]. Slika 2. Lansiranje satelita Sputnik 1Istorijski razvoj GPS-a prema bitnim godinama obuhvata sledee injenice [5, 6, 7]: 1972. momarica SAD testira dva GPS prijemnika zasnovana na korienju zemaljskih pseudo-satelita. 1978. lansiranje prvi eksperimentalni Block-I satelit. 1983. posle ruenja korejskog putnikog aviona u vazdunom prostoru Sovjetskog saveza, kada je poginulo 269 putnika, objavljeno je da e GPS biti dozvoljen za1 www.etsu.eduZavr?ni radGoran Mitrovi?civilnu upotrebu. do 1985. lansirano je 10 eksperimentalnih satelita. 14. februara 1985. lansiranje prvi modemi Block-II satelit. 1993. GPS je bio spreman za rad. 17.1.1994. sistem od 24 satelita je bio u orbiti. aprila 1995. sistem je dobio odobrenje za rad od strane NAVSTAR-a. 1996. shvaen je znaaj GPS i u civilnoj upotrebi i dobija status javnog dobra. 1998.doneta je odluka o nadogradnji sistema sa dva nova civilna signala. 2000. se prestalo sa namemim kvarenjem GPS signala koji je korien u civilne svrhe. 2005. je lansiran prvi modemizovani satelit i poelo se sa emitovanjem prvog radio signala za poboljanje korisnikih performansi. 15. marta 2008. je lansiran poslednji GPS satelit.Kontrolni segmentZavr?ni radGoran Mitrovi?1.4.KONFIGURACIJAGPS SISTEMARadi lakeg razumevanja GPS tehnologije, moraju se pojedinano predstaviti svi njegovi segmenti. GPS sistem se sastoji od tri segmenta (slika 3): Svemirski segment, Kontrolni segment, i Korisniki segment.Svemirski segmentSlika 3. Segmenti GPS sistema2 Ovde e detaljnije biti opisani segmenti GPS tehnologije i: Princip funkcionisanja GPS prijemnika GPS servisi Odredivanje pozicije Izvori greaka Navigacijski prijemnici sistema NAVSTAR Ostali sistemi za satelitsko pozicioniranje 4.11.Svemirski segment Sa 12 satelita sistema NAVSTAR 1986. godine bila je omoguena dvodimenzionalna navigacija (odreivanje geografske irine i duine korisnika), a sa 18 satelita 1988.godine trodimenzionalna navigacija (irina, duina i visina). Pri tome su korisnici mogli da odreduju svoju poziciju sa tanou od 5 do 15 m i brzinu sa tanou od 0.05 do 0.15 m/s, kao i da vre sinhronizaciju svog vremenskog etalona do 5-15 ns, to za vise od reda veliine prelazi tanost radio-navigacijskih sistema Transit, Loran-C i Omega [8],2 www.colorado.eduZavr?ni radGoran Mitrovi?Da bi se obezbedila neprekidna 24 asovna trodimenzionalna navigacija, koristei samo merenja pseudodaljina po otvorenom kanalu (za civilne svrhe), 1994.godine povean je broj satelita sistema NAVSTAR na 24. Ova satelitska mrea obezbeuje istovremensku vidljivost od 6 do 11 satelita pod uglom koji nije manji od 5 stepeni iznad horizonta za sve korisnike locirane bilo gde na zemlji i u bilo kom trenutku, kao to je pokazano na slici 4.Sistem NAVSTAR danas sadri 24 radna i 3 rezervna satelita koji su rasporeeni u est skoro krunih orbita (po etiri satelita u svakoj) sa nagibom putanje i=55 prema ekvatoru i medusobnim razmakom orbita od 60 stepeni po geografskoj duini. Sateliti se nalaze na visini od 20183 km, a vreme za koje jedanput obidu put oko Zemlje je priblino dvanaest asova. Takav raspored satelita omoguava korisnicima sistema da u svakoj taki na Zemlji u svakom trenutku primaju signale od etiri do 11 satelita [9]. Na slici 5 je prikazan raspored satelita.Slika 5. Prikaz 24 satelita oko planete1 Radio-navigacijski prijemnik korisnika automatski bira etiri optimalno rasporedena satelita i meri etiri pseudodaljine i etiri pseudoradijalne brzine, na osnovu kojih odreduje svoju poziciju i vektor brzine, a takoe tano odreduje razliku vremena i frekvencije u satelitu u odnosu na sistemsko vreme i referentnu frekvenciju u zemaljskim stanicama. Sateliti sistema NAVSTAR odvajaju se od Zemlje pomou raketa nosaa, a zatim izvode na potrebnu orbitu pomou motora sa vrstim gorivom (slika 6). Opremu svakog satelita ini nekoliko podsistema: orijentacije u procesu izvodenja i na samoj orbiti, telemetrije (za prijem komandi i retranslaciju signala zemaljskog upravljakog kompleksa), formiranje i translaciju navigacijskih informacija, termoregulacije i elektronapajanja [10].1 www.colorado.eduZavr?ni rad Slika 6. Lansiranje satelta NAVSTAR5Goran Mitrovi?Pri izvodenju na orbitu i prevodenju u rezervu, stabilizacija satelita se izvodi nj ego vim rotiranjem oko uzdune ose. Na orbiti se vri aktivna stabilizacija satelita pomou reaktivnih motora sa tenim gorivom (hidrazin). Orijentacija satelita u prostoru radi odravanja antena usmerenih prema Zemlji izvodi se pomou IC davaa u sastavu uredaja satelita. Telemetrijski podsistem je, ustvari, radio-kanal prenosa podataka o stanju ureaja u satelitu u zemaljsko komandno memi kompleks, kao i radio kanal za prenos podataka sa upravljakog sistema o parametrima njihovih orbita (eferemidima), njihovoj prognozi za blie periode a takode i realnim vrednostima i prognozi odstupanja sata satelita. Za tano odredivanje pozicije satelita koristi se sistem retranslacije upitnih signala sa komandnomemog kompleksa. Pomou njih se meri rastojanje Zemlje od satelita, a sa nekoliko takvih merenja odreduju se i parametri orbite. U radio-kanalu podataka primenjuju se konusne i spiralno-konusne antene [6]. 4.12.Kontrolni segment Zemaljski kompleks zajedno sa satelitskim centrom upravljanja Vojnih vazduhoplovnih snaga SAD i Centrom naoruanja vojnih pomorskih snaga obezbeduje [9]: -telemetrijsku kontrolu rada ureaja u navigacijskim satelitima i upravljanje njihovim radom;5 www.romesg.comZavr?ni radGoran Mitrovi?-formiranje sistemskog vremena i njegovu sinhronizaciju sa univerzalnim koordinatnim vremenom; -izvodenje merenja putanja satelita radi odredivanja parametara njihovih orbita i merenja satelitskog vremena i frekvencija radi odredivanja odstupanja sata vremena i etalona frekvencije na satelitima od sistemskog vremena i referentne frekvencije; -prognoziranje kretanja satelita i odstupanje vremena i frekvencije, proraun njihovih tekuih efemerida, za svaki satelit posebno; -formiranje masiva slubenih informacija i prenos navigacijskih podataka u raunar satelita radi modulisanja radio-navigacijskih signala sa njima. Zemaljski komandno memi kompleks obuhvata: glavnu stanicu za upravljanje i prenos podataka lociranu u vazduhoplovnoj bazi Falkon u Kolorado Springsu; pet kontrolnih stanica rasporeenih irom sveta (u Kolorado Springsu, u Kvajalinu, Dijego Garsiji, Ascension Islandu i na Havajskim ostrvima Vahiva), kako bi se istovremeno pratila cela satelitska mrea NAVSTAR i omoguio prenos orbitalnih informacija glavnoj kontrolnoj stanici; stranicu upravljanja i prenosa podataka u Vanderberg u Kalifomiji, rezervne kontrolne stanice u dravi Men, na Sejelskim ostrvima i u zoni Panamskog kanala. Na slici 7 su prikazane kontrolne stanice. Slika 7. Prikaz kontrolnih stanica6Kontrolne stanice su automatski centri praenja radio-navigacijskih signala sa satelita. U njima se sakupljaju informacije potrebne za odredivanje efemerida i odstupanja vremena na satelitima od sistemskog vremena, a takode i za izraunavanje prognoziranih i drugih podataka koji se uskladitavaju u raunar svakog satelita. Svaka kontrolna stanica sadri tipski etvorokanalni navigacijski korisniki prijemnik, visokostabilan etalon frekvencije sa ureajem za formiranje vremenske skale, dava meteorolokih podataka i raunar sa interfejsom. Kao rezultat prijema radio- navigacijskih signala svakih 6s meri se pseudodaljina [6].14 www.colorado.eduZavr?ni radGoran Mitrovi?Kontrolnim stanicama upravlja glavna stanica, na koju oni prenose sve sakupljene VTr?mble memorisane informacije. Meteoroloke informacije se u glavnoj stanici koriste za korekciju troposferskih greaka navigacijskih parametara, izmerenih na kontrolnim stanicama. Raunar kontrolne stanice sakuplja sve podatke u njoj, memorise ih 15 minuta i zatim na upit preko interfejsa predaje ih kanalom veze glavnoj stanici na obradu. Sat jedne od kontrolnih stanica sinhronizuje se sistemom sistemskog vremena sa tanou lOO^s i smatra se vodeom kontrolnom stanicom sistema, a njen sat- referentnim za ceo sistem. Satovi ostalih kontrolnih stanica podeavaju se prema navigacijskim signalima sa satelita. Glavna stanica predstavlja centar prikupljanja i obrade podataka, koji dolaze sa kontrolnih stanica. U njoj i u centru naoruanja vojnih pomorskih snaga izraunavaju se prognozirani efemiridi i parametri modela satelitskih satova, a takode i drugi navigacijski podaci, memorisani u raunaru navigacijskih satelita. Navigacijski podaci za svaki satelit, dobijeni u glavnoj stanici, dospevaju preko kanala veze u stranicu upravljanja i prenosa podataka. Odavde se oni preko komandnog radio kanala predaju odgovarajuim satelitima, gde se uskladitavaju u memoriju raunara. Osnovna stanica memorisanja podataka ulazi u sastav glavne stanice, a kao rezerva koristi se odgovarajua stanica satelitskog centra upravljanja vojnim vazduhoplovnim snagama. Za vreme predaje podataka satelitima, prekida se prikupljanje informacija od strane kontrolnih stanica. One se tada koriste za kontrolu pravilnosti podataka, uskladiteni u memoriju raunara satelita, dekodiranjem telemetrijskih informacija iz kadra primamih navigacijskih signala. Proces prenosa podataka na satelite kontrolie glavna upravljaka stanica, koja analizira telemetrijske podatke i proverava predaju navigacijskih poruka sa satelita ka korisnicima [6]. 4.13.Korisniki segment Korisniki segment ine GPS prijemnici koji primaju signale sa vie satelita i na osnovu njihove razliite propagacije na mestu prijema, uz poznavanje tane lokacije satelita i tanog vremena, su u stanju da proraunaju svoju poziciju u tri dimenzije kao i brzinu prijemnika. Veina GPS prijemnika ove operacije obavlja automatski, u realnom vremenu i esto ih predstavlja vizuelno na ekranu ili u vidu glasovne poruke. GPS prijemnici imaju mogunost vojne i civilne primene, sa skoro neogranienim brojem aplikacija koje se mogu koristiti na kopnu, morn i vazduhu. Tipini GPS prijemnici su prikazani na slici 8.1 www.infotrend.hrZavr?ni radGoran Mitrovi?Augmentacija su metode za poboljanje preciznosti koje se oslanjaju na informacije dobijene od drugih izvora, osim GPS satelita, a koje se takode koriste u proraunu pozicije. Postoji vise takvih sistema i uglavnom se razlikuju prema tome kako GPS senzor prima ove informacije [6], Neki sistemi emituju informacije o faktorima koji unose greku, npr. greku asovnika, greku pozicije satelita, greku koju unosi jonosfera. Drugi sistemi pruaju informaciju o tome kolika je bila greka u prolosti, a trei pruaju dodatne navigacione informacije koje se mogu koristiti u proraunu pozicije. Oblasni sistemi augmentacije u vazduhoplovstvu su WAAS (engl. Wide Area Augmentation System), odnosno augmentacioni sistem iroke oblasti i LAAS (engl. Local Area Augmentation System), odnosno lokalni augmentacioni sistem. Oba sistema u svoj rad ukljuuju i metode diferencijalnog GPS-a, a poto se primenjuju u vazduhoplovstvu zadovoljavaju dodatne kriterijume koji se odnose na bezbednost. Neki GSP prijemnici komuniciraju sa drugim uredajima preko serijskih interfejsa kao to su USB ili Bluetooth, koristei standardne protokole. NMEA 0183 i NMEA 2000 su iroko rasprostranjeni protokoli. Iako su zatieni protokoli, objavljeno je dovoljno javnih dokumenata koji ih opisuju da se mogu koristiti bez krenja autorskih prava. Postoje i drugi protokoli, kao SiRF i MTK [11]. GPS prijemnik je memi uredaj koji prima signale od satelita koji mogu biti u hemisferi u kojoj se prijemnik nalazi, i uzima najjai signal sa pozicije na kojoj se nalazi. Na osnovu primljenog signala i njegove razliite propagacije na mestu prijema, uz poznavanje tane lokacije satelita i tanog vremena, prijemnik je u stanju da prorauna svoju poziciju u 3 dimenzije (X, Y, Z). Princip rada je sledei: GPS prijemnik proraunava udaljenost izmedu prijemne antene i satelita na taj nain to vri precizno merenje vremena koje je potrebno kodnom signalu da sa satelita stigne do prijemne antene. Da bi prijemnik precizno odredio ovo vreme potrebno je da postoji sinhronizacija atomskog asovnika na satelitu i prijemniku. Oni se sinhronizuju tako da u isto vreme generiu iste kodove. Tada prijemnik po prijemu signala treba samo da proveri kada je i sam generisao isti kod. Vreme izmeu je vreme potrebno GPS signalu da prede udaljenost izmeu satelita i prijemne antene. Na osnovu njega on odreduje svoju poziciju na zemlji u 3 dimenzije [6], Na slici 9 je prikazana blok ema GPS prijemnika, koji se sastoji od: antene A/D konvertora navigacioni procesor ulazno-izlazne jedinice jednosmemog napajanja14 www.colorado.eduZavr?ni radGoran Mitrovi?GPS AntenaSlika 9. Blok ema GPS prijemnika8 Antena GPS prijemnika prima signale sa satelita po dve frekvencije iz L-opsega frekvencija (Ll-1575.42MHz i L2-1227.6MHz). to je vidni ugao antene manji to je slabljenje signala vee dok na uglu od 0 stepeni antena nema prijem. Prilikom udaljavanja antene od prijemnika dolazi do pojave slabljenja antenskog kabla a to se kompenzuje ugradivanjem pojaavaa. U sluaju da se radi o L1-C\A kodu propusni opseg je 2.046MHz. Radio prijemnik prima signale sa svih satelita simultano. Tokom prenosa se na signal superponira signal uma pa se primljeni signali prvo proputaju kroz pasivni filter propusnik opsega, male selektivnosti, da se signal oslobodi od uma. Nakon filtera dolazi pojaava koji pojaava koristan signal. Radiofrekventni signal se potom translira na meufrekventnu vrednost gde meufrekventni pojaava obavlja pojaanje signala i njegovu filtraciju do potrebnog nivoa za rad A/D konvertora [6], GPS prijemnici vre A/D konverziju na nivou medufrekventnog signala a onda se tako dobijeni digitalni signal obraduje. Osetljivost prijemnika na kvantizacioni sum se smanjuje postupkom semplovanja iznad Niquist-ovog kriterijuma, a to smanjuje potreban broj bita pri A/D konverziji. Digitalna obrada signala se sastoji od vise paralelno vezanih kanalskih korelatora, koji prate istovremeno i signal i kod, do maksimalnog broja kanala. Noviji prijemnici sadre od 8 do 12 korelatora. Korelator ine jedna fazna i jedna kvadratuma komponenta korelacije. Svaki kanal ima petlju (PLL) koja istovremeno prati kod i nosioc signala, prua mogunost faznih i kodnih merenja i izdvaja navigacionu poruku iz primljenog signala. Svaki kanal ima mogunost da obavi merenje tri komponente: pseudorastojanje, promenu pseudorastojanja i integrisano merenje Doplerovog pomeraja po svakom kanalu. Sva merenja i demodulisani podaci se prosleduju navigacionom porukom [6]. Prijemnik u toku svog rada mora da vri komplikovane matematike operacije da bi izraunao svoju poziciju i brzinu pa mu je zato neophodan procesor koji upravlja radom celog prijemnika. Procesor upravlja radom i sinhronizacijom kanalskih korelatora i prati signal obavljajui korekciju podataka. Neki prijemnici u sebi sadre i integrisane fimkcije kanalske obrade i izraunavanja pozicije. Veliki broj procesora vri izraunavanje pozicije na osnovu frekvencije od 1Hz, a kod nekih je ova frekvencija vea od 5Hz. Poto sva ova merenja optereuju procesor, a to se ogleda u veoj potronji, prijemnici malih dimenzija vre proraun svoje pozicije na svakih 2-15 sekundi. Svi podaci do kojih je doao procesorZavr?ni radGoran Mitrovi?se prosleduju izlaznoj jedinici. Ulazno-izlazna jedinica praktino predstavlja interfejs koji objedinjuje opciju upravljanja navigacionim funkcijama prijemnika i fimkciju prikazivanja dobijenih podataka korisniku. ine ga ekran i tastatura kao i ekstemi ulazi i izlazi.42.Princip funkcionisanja GPS prijemnikaPrincip funkcionisanja GPS prijemnika zavisi pre svega od modela. Zajedniko za sve modele GPS prijemnika jeste to da po njihovom ukljuenju prvo poinju sa traenjem i sinhronizacijom prijemnika na dolazee satelitske signale. Brzina kojom e prijemnik proraunati svoju poziciju pre svega zavisi od koliine podataka kojom satelit raspolae (to vise podataka procesor poseduje to e i pre odrediti svoju poziciju). Prijemnik e najbre odrediti svoju poziciju ako raspolae podacima o trenutno vidljivim satelitima. Zbog toga prijemnik u memoriji mora da sadri svee podatke o almanahu svih satelita i priblini podatak o svojoj lokaciji kao i priblino vreme. Almanah podaci sadre osnovne informacije o satelitima kao to su: informacije o koordinatama satelita odnosno njihove lokacije, nose informaciju o statusu satelita (da li je ispravan ili je pokvaren) i mnoge druge podatke. U sutini, pre nego to prijemnik pone sa GPS navigacijom, potrebno je da poseduje ove podatke. Ako GPS prijemnik nema nita u memoriji on kree sa postupkom traenja satelitskih signala. Ako uspe da se sinhronizuje prijemnik izraunava koji su sateliti vidljivi. Zbog specifine prostome konfiguracije satelita (sateliti su prostomo udaljeni za 60 stepeni) u svakom trenutku su vidljiva bar 4 satelita. Zatim odabira one satelite koji imaju najmanju vrednost greke i tada poinje sa postupkom traenja signala. Sinhronizacija prijemnika i satelita traje oko 30 sekundi. U sluaju da prijemnik ne uspe da ostvari brzu sinhronizaciju sa satelitom on poinje sa inicijalnim podeavanjem prijemnika. Sada njegov procesor poinje da trai signale satelita po svim moguim PRN sekvencama. Ovo moe da traje veoma dugo sve dok prijemnik ne primi signale sa barem 4 satelita i onda na osnovu njih, odnosno na osnovu vremena njihove propagacije od satelita do prijemnika proraunava svoju poziciju u 3 dimenzije, brzinu i tano vreme [6].43.GPS ServisiGPS sistem obezbeduje dva tipa servisa a to su: SPS (Standard Positioning Service) i PPS (Precise Positioning Service). SPS je namenjen civilnim primenama a PPS koristi vojska. Osnovna razlika izmedu ova dva servisa je u preciznosti podataka koje obezbeduju. SPS je servis za pozicioniranje koga je ministarstvo odbrane SAD autorizovalo za potrebe civilnih struktura drutva (slika 10). Ovaj servis se sastoji od CYA-koda i navigacione poruke koja se prenosi signalom frekvencije Ll-1575.42MHz. SPS ne koristi signal L2 kao ni P(Y)-kod po signalu LI. Servis SPS daje preciznostZavr?ni radGoran Mitrovi?pozicioniranja od 100m u horizontalnoj, 156m u vertikalnoj ravni i vremensku preciznost od 340ns u odnosu na UTC. Ministarstvo odbrane ima mogunost poveanja stepena tanosti SPS u sluaju naruavanja nacionalne bezbednosti ili u sluaju ratnog stanja. Ovo poveanje stepena tanosti SPS sistema se naziva Selective Availability i oznaava se sa S\A [12].Slika 10. SPS GPS prijemnik9 PPS je daleko precizniji servis za satelitsko pozicioniranje od SPS sistema i njega mogu da koristi samo autorizovani korisnici (slika 11). Razvijen je iskljuivo za vojne potrebe. Autorizaciju za ovaj sistem dodeljuje iskljuivo ministarstvo odbrane. On obezbeduje preciznost pozicioniranja od 22m u horizontalnoj ravni i 27.7m u vertikalnoj ravni dok je vreme dato sa preciznou od 200ns u odnosu na UTC. Ovaj sistem ima dve zatite a to su: S\A-Selective Availability i Anti-Spoofing (A-S, ometanje od strane vojske) zatita. SYA se koristi za zatitu GPS pozicije, brzine i tanosti vremena od neautorizovanih korisnika, po principu ometanja satelitskih signala ubacivanjem signala greke u njih. Anti-Spoofing (S-A) je kriptovanje P koda u Y kod da bi se predupredio eventualni prijem signala koje emituje neprijateljska strana i koji mogu liiti na GPS signale. A-S se koristi da se odbiju neautorizovani korisnici koji ele da pristupe vojnom P kodu. Autorizovani korisnici imaju specijalni klju pomou koga pristupaju ovom sistemu. PPS prijemnici mogu koristiti P(Y)kod i/ili C\A-kod. SPS prijemnici nisu zatieni od vojnog ometanja jer koriste CYA kod u odnosu na PPS prijemnike koji su zatieni od ove vrste ometanja [12].Slika 11. PPS GPS prijemnikZavr?ni radGoran Mitrovi?44.Odreivanje pozicije+1 -1+1-1Koordinate pozicije objekata se raunaju prema Svetskom geodetskom sistemu koordinata WGS84. Da bi se izraunala pozicija, GPS prijemnik treba da zna precizno vreme. Sateliti su opremljeni izuzetno preciznim atomskim satovima. Prijemnici imaju ugradene satove bazirane na kristalnim oscilatorima koji se neprestano auriraju koristei signale sa satelita. Prijemnik identifikuje signal sa svakog satelita uz pomo koda, onda meri vremensko kanjenje signala za svaki satelit. Da bi ovo uspeo, prijemnik proizvodi identinu sekvencu koristei isti koreni broj kao i satelit. Koreni broj je broj pomou kojeg je satelit generisao pseudo-sluajni kod. Uporedivanjem dve sekvence, prijemnik meri kanjenje i rauna udaljenost satelita. Ovaj rezultat se zove pseudo-udaljenost. Pseudo je zbog toga sto je u ovom raunanju pretpostavljeno da je intemi asovnik prijemnika taan, ali on sadri izvesnu nepreciznost [6], Osnovni signal koji svaki GPS satelit emituje se dobija modulacijom signala nosioca LI i kombinacije dva digitalna signala. Digitalni signal nie frekvencije sadri navigacionu poruku koja se iznova emituje na svakih 12.5 minuta. Navigaciona poruka je sloene strukture i sastoji se od ,,almanaha koji sadri neobradene podatke o vremenu atomskog asovnika, zajedno sa informacijom o statusu satelita. Drugi tip podataka u sastavu navigacione poruke je ,,efemeris koji sadri podatke o orbiti satelita koje omoguavaju prijemniku da izrauna poziciju satelita. Digitalni signal vise frekvencije sadri pseudosluajni kod i zove se C/A kod. To je sekvenca dugaka 1023 bita koja se ponavlja svake milisekunde. Svaki satelit ima svoju jedinstvenu sekvencu, javno objavljenu, po kojoj se moe identifikovati na jednom kanalu prijemnika. GPS sateliti takode emituju i P-kod ili precizni kod koji je takoe pseudosluajni kod, ali su njegova frekvencija i digitalna sekvenca koja se ponavlja drugaije nego kod C/A koda. Njegova sekvenca ponavljanja traje jednu nedeljno. Ovaj signal se modulira sa signalom nosiocem L2, koristi se za vojne svrhe, ne objavljuje se javno i procesira se dodatno, tj ifrira se i deifrira [6], Na slici 12 je prikazano vremensko kanjenje signala sa satelita i signala koji generie GPS prijemnik.Sigial prijemnikaISigns! satelita ____! Vreme koje je potrebno signalu cia dode do prijemnikaSlika 12. Vremensko kanjenje signala2 Frekvencije signala nosioca su [12]:2 Bursa S., Timani S., Satelitska radio-navigacija letelica, Vojnoizdavaki zavod, Beograd, Srbija, 2001Zavr?ni radGoran Mitrovi?LI (1575.42 MHz): nosioc za kombinaciju navigacione poruke, C/A koda i P- kodaZavr?ni radGoran Mitrovi? L2 (1227.60 MHz): nosioc za P-kod, plus novi L2C kod Blok IIR-M generacije i novijih satelita L3 (1381.05 MHz): nosioc korien za vojni program detekcije lansiranja projektila i nukleamih detonacija L4 (1379.913 MHz): nosioc koji se razmatra za dodatne jonosferske ispravke L5 (1176.45 MHz): nosioc predloen za dodatne primene, prva primena se prognozira na satelitima koji e bii lansirani 2008. godine Podatak o poziciji u orbiti koji se nalazi u navigacionoj poruci, koristi se za precizno odredivanje pozicije satelita. Poznata udaljenost i pozicija satelita navode da se prijemnik nalazi na zamiljenoj sferi sa centrom u tom satelitu (onom sa kojeg je izmereno kanjenje) i prenikom jednakim udaljenosti satelita, kao to je prikazano na slici 13.Slika 13. Prikaz mogueg mesta prijemnika na osnovu merenja sa jednog satelita3 Na slikama 14 i 15 je prikazana mogua pozicija prijemnika posle obradenih podataka primljenih sa 2 odnosno 3 satelita, respektivno. U ovakvom preseku se dobija krug na kome nalazi potencijalna lokacija.Slika 14. Prikaz mogueg mesta prijemnika na osnovu merenja sa dva satelita3 www.colorado.eduZavr?ni radGoran Mitrovi?Slika 15. Prikaz mogueg mesta prijemnika na osnovu merenja sa tri satelita14 Korisnici na Zemlji mogu da zamene jednu sferu satelita sferom Zemlje koristei sopstvenu visinu. Vrlo esto se deava da se ove sfere ne poklope u tano jednoj taki, ve e se javiti izvesno odstupanje, tako da prijemnik izraunava matematiki najverovatniju poziciju. 4.41.Izvori greaka Za izraunavanje pozicije prijemnika koristi se tana pozicija satelita i tano vreme izmedu emitovanja i prijema signala. Poto se to vreme ustanovljava poredenjem signala sa satelita i internog signala, i u cilju poredenja se identifikuju podiue i sputajue ivice digitalnog signala, sadanja elektronika u to unosi nepreciznost od oko 10ns u C/A kod, to odgovara greci od 3m u merenju udaljenosti. Kada bi pozicija satelita i vreme asovnika bilo apsolutno tano, 3 m bi jo uvek bila najmanja greka na koju treba raunati. Poto je digitalni signal P-koda bri, greka koja se na ovaj nain unosi je manja i iznosi samo 30 cm. Ostali izvori greaka mogu biti: Selektivna dostupnost (Selective Availability) Greke efemerida Greke asovnika Jonosverski i troposverski uticaj Viestruka refleksija signala Uticaj geometrije satelita Na slici 16 prikazan je sumami uticaj svih navedenih izvora greaka.Sumami uticaj sviii izvora gresaka Satelitski ?asovnikSeiektivna dosliipnost_Greske efemeridaAtmosfersko kasnjenje Refieksija signala ?asovnik prijemnikaZavr?ni radGoran Mitrovi?Slika 16. Sumami uticaj svih izvora greaka15 Selective Availability - SA je namemo kvarenje GPS signala. Kao rezultat uticaja SA, sa jednim autonomnim prijemnikom ne moe se postii vea tanost pozicioniranja od 100 metara. SA je program amerikog ministarstva odbrane (DoD) koji je uveden kako bi se otealo korienje ove tehnologije u armijama potencijalnih protivnika SAD. Uticaj SA se uspeno moe otkloniti tehnikom diferenciranja, odnosno istovremenim korienjem dva GPS prijemnika. Vojni prijemnici imaju mogunost dekodiranja signala i automatskog uklanjanja uticaja ove greske. Ta vrsta prijemnika u upotrebi je u NATO snagama.Ovaj tip greske vise nije prisutan, jer je amerika vlada dekretom ukinula SA degradaciju 01.05.2000. godine. Greka pozicije bez uticaja SA nije vea od 20m, a u veini sluajeva iznosi oko 10m [12], Greke asovnika nastaju usled stalnih pomeraja vremena atomskih satova satelita u odnosu na sistemsko vreme u zemaljskim stanicama (slika 17). Ova odstupanja, iako veoma stabilnih atomskih satova satelita, mogu dostii i 976 ms u toku od 24h. Zato se jednom dnevno sa Zemlje alje signal korekcije sata satelita, na osnovu kojeg se formira model sa koeficijentima korekcije sata. Ovi koeficijenti se emituju u navigacijskoj poruci i koriste u prijemniku korisnika. Nekorigovane greske, koje se odnose samo na devijaciju sata, veoma su male i dovode do greske u merenju rastojanja do satelita reda 30 cm. [12].14 www.colorado.eduZavr?ni radGoran Mitrovi?Uticaj jonosfere i troposfere je vaan izvor greaka. Prolaskom GPS signala kroz jonosferu i troposferu dolazi do njegovog usporenja, to za rezultat ima pogreno sraunato rastojanje do satelita. Po posledicama greka je slina greci asovnika. Na slici 18 prikazan je put GPS signala kroz jonosferu i troposferu.Slika 18. Put GPS signala kroz jonosferu i troposferu4 Prilikom obrade podataka GPS merenja koriste se matematiki modeli kojima se ovaj uticaj smanjuje. Kod dvofrekventnih prijemnika, uporeduju se brzine kretanja signala na razliitim frekvencijama i na osnovu tih podataka raunaju se elementi za redukciju greske. Greke usled viestrukih refleksija signala nastaju kao rezultat prijema datog signala iz nekoliko pravaca zbog refleksije radio talasa od nadletane povrine, naroito pri letu nad morem. Uticaj viestruke refleksije je prikazan na slici 19. Te refleksije, ija snaga moe biti uporediva sa snagom direktnog signala, formiraju na ulazu navigacijskog prijemnika rezultujui signal. Kanjenje i frekvencija tog signala ne odgovara kanjenju i frekvenciji direktnog signala. Greke su relativno male i reda su od 0,1 do 2,7 m [12].i n i * !till M l M *1 llll I I I III I I I Ill'll HIIIH I Slikal9. Refleksija signala od razliitih objekata Uticaj geometrije satelita ogleda se u loe odredenoj presenoj taki. Korienje suvie bliskih satelita ima za posledicu loe rezultate merenja. Ovaj uticaj se naziva geometrijsko rasipanje preciznosti ili skraeno GDOP (Geometric Dilution of Precision). Na slici 20 prikazan je uticaj lose geometrije na tanost odredivanja pozicije presene take.1o4 www.livonagis.co.rsZavr?ni radGoran Mitrovi?Slika 20. Uticaj lose geometrije na tanost presene take GPS prijemnici mogu biti pod uticajem drugog radio-zraenja i kako je GPS signal slab, oni postaju neupotrebljivi. Izvori ometajueg radio-zraenja su prirodni, kao zraenje sa Sunca i geomagnetne oluje, ili vetaki, kao to su snane TV i druge antene u blizini ili pak namemo napravljeni generatori GPS signala. Vea tanost odredivanja pozicije korisnika moe se dobiti merenjem sa viekanalnim GPS prijemnikom, duim vremenom opaanja i naknadnom obradom dobijenih podataka, simultanim opaanjem sa vise prijemnika, a takode i diferencijalnim globalnim pozicionim sistemom (DGPS). 4.42.Navigacijski prijemnici sistema NAVSTAR Prijemnici sistema NAVSTAR iroko se koriste u oruanim snagama SAD i zemljama NATO. Pomou njih se reavaju zadaci koji zahtevaju veliku tanost merenja koordinate i brzine letelica, kao to su: let po maruti pri prolasku iznad kontrolnih taaka u zadato vreme; odredivanje koordinata otkrivenih ciljeva; odredivanje koordinata mesta po kojima je dejstvovala artiljerija, radi korekcije artiljerijske vatre; dovodenje bespilotnih letelica koje izvode vatrena dejstva, kao i pilotiranih vazduhoplova u taku dejstva po cilju poznatih koordinata; izbacivanje tereta (lekova, hrane, pote, senzora) na tano odredenu lokaciju; povratak na mesto odredeno za sletanje. Navigacijski prijemnici sistema NAVSTAR izraduju se u razliitim varijantama koje se medusobno razlikuju po tanosti i vrsti parametara koje mere, zatiti od smetnji, gabaritima, ceni i si. Korisnici tih prijemnika su sve vrste letelica (vojni i civilni vazduhoplovi, bespilotne letelice, kosmiki brodovi i sateliti, vodene rakete), sve vrste pomorskih i vojnih i civilnih sredstava, ukljuujui i podmomice, vojna i civilna kopnena transportna sredstva, vojnici, planinari, spasioci i si. Na slici 21 je prikazan pogled na odreenu teritoriju pomou NAVSTAR sistema.20 www.navigadget.comZavr?ni radGoran Mitrovi?Slika 21.Prikaz odreene teritorije korienjem NA VSTAR sistema20 Tipian komplet navigacijskog prijemnika korisnika sistema NAVSTAR sastoji se iz adaptivne i neadaptivne antene, prijemnika, raunara sa uskladitenim programima u njegovoj memoriji i upravljako-pokazivakog bloka. Obino se koristi neusmerena antena koja prima zraenje iz gomje polusfere. Antene se izvode u obliku konusne spirale ili fazirane antenske reetke sa etiri dijagrama usmerenosti. Neadaptivne antene se koriste u prenosnim prijemnicima, na manjim brodovima, helikopterima, bespilotnim letelicama, a u nizu sluajeva- na avionima taktike avijacije zemalja NATO. Adaptivne antene koriste se u sastavu uredaja na najsavremenijim letelicama i brodovima. Njihova specifinost je mogunost formiranja nule dijagrama usmerenosti u pravcu izvora smetnji. Veliina prijemnog korisnog signala sa satelita nalazi se na nivou toplotnih umova prijemnika, tako da svaki signal koji je znatno vei od nivoa uma moe da se smatra smetnjom. Na ulazu prijemnika korisnika nalazi se visokofrekventni predpojaava, koji je konstruktivno izveden sa antenom, kako bi se primljeni signal odmah pojaao i na taj nain izbeglo smanjenje odnosa signal/um. Po pravilu, pri digitalnoj obradi signala svakog satelita vri se praenje njegove frekvencije i koda posebnim konturama. Za takvo praenje potreban je specijalni kanal, te je pri istovremenoj ( paralelnoj) obradi signala sa etiri i vise satelita potrebno minimalno isto toliko kanala.Zavr?ni radGoran Mitrovi?21 www.navigadget.comPonekad se, radi praenja svih satelita koji se nalaze u zoni direktne vidljivosti, koriste prijemnici sa 8 i vise kanala, ali koji su sloeni i skupi. Za mnoge korisnike dovoljni su prijemnici sa malo kanala, s rednom i multipleksnom obradom signala. Sukcesivna obrada se izvodi pomou jednog-dva kanala i pretpostavlja zahvat i praenje signala po frekvenciji za korisnike sa srednjim brzinama i ubrzanjima. Pri tome je za obradu signala sa jednog satelita potrebno 150-240ms, posle ega se kanal prebaci na signal sledeeg satelita. Da bi se smanjilo vreme prelaznih procesa koji nastaju pri zahvatu, propusni opseg kanala je iri nego pri paralelnoj obradi, to dovodi do smanjenja tanosti merenja. Pretraivanje signala i potpuno sakupljanje podataka u jednom kanalu veoma je oteano, to zahteva uvodenje dodatnog kanala, koji obezbeduje otkrivanje signala sledeeg satelita u zoni vidljivosti. Multipleksna obrada takode podrazumeva prijem signala s vremenskom raspodelom i moe da se uvede u jednom i u nekoliko kanala. Prijemnik je sposoban da prati signale znatno veeg broj a satelita nego to ima kanala, ali nastaju veliki gubici snage u poredenju sa paralelnom obradom. Tip prijemnika odabira se prema taktino-tehnikim karakteristikama korisnika: na brzim i letelicama sa manevarskim sposobnostima postavljaju se prijemnici sa paralelnom obradom signala koji imaju 5 do 8, pa ak i 12 kanala, a na letelicama male brzine i koje ne manevriu - dvokanalni i trokanalni s sukcesivnom ili multipleksnom obradom. Ureaji prvog tipa omoguavaju praenje satelita pri manevrisanju sa velikim optereenjem, koji su praeni naglim promenama uglova viziranja satelita. Saglasno taktiko-tehnikim zahtevima za radio-navigacijski sistem, u zoni direktne vidljivosti treba da se nalazi najmanje 5 satelita. etiri satelita se prate, a peti je rezervni. Prijem signala sa petog je pri iznenadnom otkazu ili pri zaklanjanju pri mesnim predmetima (pri letu na malim visinama) jednog od ranije praenih satelita. Poeljno je da svi sateliti imaju optimalnu poziciju: da uglovi nadvienja nad horizontom budu vei od 30 stepeni, a pravci viziranja obrazuju prostome uglove bliske 90 stepeni. Ako ovi uglovi nisu ispunjeni, pogorava se tanost merenja koordinata i brzine korisnika. Prema sloenosti konstrukcije i tanosti navigacijski prijemnici sistema NAVSTAR mogu se svrstati u tri varijante: X, Y i Z. Na slici 22 su prikazani tipini NAVSTAR prijemnici [13]. Prijemnik tipa X namenjen je za brzo i vrlo precizno odredivanje navigacijskovremenskih parametara pri dejstvu kako prirodnih tako i organizovanih smetnji, pri istovremenom prijemu radio-navigacijskih signala sa etiri (i vise) satelita. Komplet ovog ureaja ine adaptivna antenska reetka, navigacijski prijemnik sa etiri visoko frekventnih modula i petokanalnim sklopom obrade signala, raunar za izraunavanje navigacijskih parametara i upravljako pokazivaki blok. Zatita od smetnji postie se usmeravanjem etiri snopa avionske antene na etiri nezavisna navigacijska satelita. Prijemnik tipa Y namenjen je za korisnika koji se kreu sa malom dinamikom, kao sto su vojnici, kopnena transportna sredstva, tenkovi, osnovne klase brodova, podmomice. Koristi sukcesivno praenje noseih frekvencija signala sa etiri satelita, ime je omogueno da se uprosti struktura prijemnika i smanji cena celog uredaja. U odnosu na prijemnik tipa X, prijemniku tipa Y je potrebno dva-tri puta vise vremena za odredivanje pozicije korisnika. Prijemnik tipa Y se sastoji iz antenskog bloka (antene, bloka upravljanja antenom i pretpojaavaa), prijemnika procesora i upravljakopokazivakog bloka. Prijemnici tipa Z su najjeftiniji, te se i najire koriste kao, na primer za vojna i civilna transportna sredstva na kopnu, vodi i u vazduhu.Zavr?ni rad Slika 22. NAVSTARprijemnici21Goran Mitrovi?Vea tanost odreivanja pozicije korisnika moe se dobiti merenjem sa viekanalnim GPS prijemnikom, duim vremenom opaanja i naknadnom obradom dobijenih podataka, simultanim opaanjem sa vise prijemnika, a takode i diferencijalnim globalnim pozicionim sistemom (DGPS). Tanost odredivanja pozicije civilnih korisnika moe se poveati primenom diferencijalne varijante sistema NAVSTAR. Diferencijalni reim rada realizuje se pomou kontrolnih primopredajnih stanica, iji su osnovni elementi: prijemnik radio- navigacijskih signala NAVSTAR, koji radi sa topografski privezanom antenom; raunar koji odreduje koordinate prijemne stanice na osnovu primljenih radio-navigacijskih signala i izraunava diferencijalne popravke navigacijskih parametara uporedenjem izraunatih koordinata sa poznatim koordinatama kontrolne stanice; i predajnik pomou kojeg se te popravke prenose na letelicu (korisniku). Diferencijalne popravke u realnom vremenu ili pri narednoj obradi koriste se u prijemniku letelice korisnika (koji se nalazi u zoni dejstva kontrolnih stanica) za korekciju ukupne sistemske greke radio- navigacijskog sistema Navstar, to omoguava njegovim korisnicima da poboljaju sopstvene navigacijske parametre. Na taj nain mogu se smanjiti greke u odredivanju pozicije i do 10 puta, tako to se u P kodu koordinate korisnika mogu odrediti sa tanou od 0,1 m, a u C/A kodu - sa oko 2,5m. Korekcijom se eliminiu S/A greke, greke usled jonosferskog kanjenja signala, troposferskog kanjenja signala, greke efemeride, odnosno greke usled nepoznavanja tane pozicije satelita i greke usled netanog nepoznavanja referentnog satelitskog vremena. Najbolji nain prenosa popravki na letelice je preko satelita drugog navigacijskog ili dodatnog sistema kao retlanslatora signala sa kontrolnih stanica. U prvom sluaju popravke i adresa kontrolne stanice moe da se pridoda korisnim (slubenim) informacijama sa satelita. Kako je brzina prenosa sistemskih greaka, te i diferencijalnih popravki, za sistem Navstar (odredena uglavnom brzinom odstupanja satelitskih satova), dovoljno mala, uvodenjem popravki u prijemnik korisnika ne zahteva sloene sklopove i moe da se izvede ak i runo jedanput svakih 5 min, pomou standardno -pokazivakog bloka. Veliki broj korisnikih priienmika ima mogunost priiema korekcionih signala u formatu PTCM 104. Mogu da se realizuju diferencijalni radio-navigacijski sistemi sa razliitim korekcijama [14]: Radio-navigacijski sistem sa korekcijom pozicije. Na kontrolnoj stanici periodino se mere diferencijalne popravke pozicije trodimenzionalne take u geocentrinom pravouglom (Ax, , Az) ili sfernom (, AX, AH) koordinatnom sistemu, koje se zatim predaju korisnicima sistema. Za realizaciju ove varijante potrebno je da se kontrolna stanica i svi korisnici koji se nalaze u zoni njenog opsluivanja, koriste jedan isti radni set navigacijskih satelita. Pri naruavanju ovog uslova brzo nastaje poremeaj, a ne kompenzacija sistemske greke odredivanja pozicije korisnika.Zavr?ni radGoran Mitrovi?Radio-navigacijski sistem sa korekcijom pseudodaljine ne zahteva da korisnici koriste isti set navigacijskih satelita koji koristi kontrolna stanica. Korisnici dobijaju diferencijalne popravke o pseudodaljini za sve vidljive navigacijske satelite sa kontrolne stanice. Greke odredivanja pozicije u ovoj varijanti nastaju zato to kontrolna stanica i korisnici koriste za navigacijske parametre efemeridnu informaciju, formiranu u razliitim vremenskim trenucima. Pri tome se promene pri promenljivih komponenata efemeridne informacije uraunavaju samo na kontrolnoj stanici, jer jeffini prijemnici tipa Z zbog odsustva posebnog informacionog kanala, ne mogu da obnavljaju ovu informaciju posle njenog regulamog uvodenja u toku 30-40 min. Radio-navigacijski sistemi sa vremenskom korekcijom. Dok prve dve varijante predstavljaju sisteme dalje navigacije s lokalnom korekcijom, dotle se u ovom navigacijskom sistemu realizuje sistem relevantne (blie) navigacije, jer korisnici odreduju svoju poziciju u odnosu na kontrolnu stanicu, a ne na satelite. To omoguava da se uprosti ema prijemnika korisnika i smanji broj korigovanih parametara radi dobijanja tane pozicije. Da bi se preciznije odredila pozicija korisnika, potrebno je meriti vreme prijema koda daljine u takama korisnika i kontrolne stanice i kosinuse pravaca od kontrolne stanice prema satelitu (ili duinu, irinu i visinu satelita). Radi poveanja tanosti satelitskih navigacijskih sistema GPS i GLONASS za civilne korisnike pri radu sa velikim prostranstvima, danas se razvija nekoliko satelitskih sistema za poveanje mogunosti sredstava satelitske navigacije (SBAS), kao to su [12]: Evropski globalni geocentrini navigacijski sistem EGNOS, namenjen za prekrivanje zone odreden Evropskom konferencijom civilnog vazduhoplovstva (ECAC); Ameriki sistem WAAS, koji bi pokrivao kontinentalni deo SAD; Japanski sistem MSAS, za prekrivanje japanskih ostrva. Optimalan raspored zemaljskih stanica i njihova lokacija odreena sa velikom tanou, a takoe nezavisno praenje sistema, omoguavaju da se vre diferencijalne korekcije, to u znatnoj meri poveava tanost civilnog kanala navigacijskih sistema. Tri satelita sa irokim zahvatom od nekoliko hiljada kilometara predaju preciznije informacije korisnicima i time poboljavaju karakteristike signala navigacijskih sistema GPS (i21 www.navigadget.comZavr?ni radGoran Mitrovi?GLONASS) u odreenoj zoni koju opsluuju. Svaki korisnik koji se nalazi u toj zoni bie obaveten u realnom vremenu o kvalitetu signala tih navigacijskih satelita (sa vrlo malim vremenskim intervalom ranijeg obavetavanja u granicama 6s). Time se odreduje siguran let i omoguava civilnim avionima na maruti ili pri izlasku na sletanje potpuno oslanjanje na tanost navigacijskog signala. Ovo je takoe vano i za brodove koji se nalaze u kritinim pomorskim oblastima (pristanitima, najee korienim pomorskim linijama, moreuzima, reklamama itd.), za kopnena transportna sredstva (koja prevoze vane terete, policijska kola, specijalna vozila itd.), a i mnoge druge korisnike. 4.43.Ostali sistemi za satelitsko pozicioniranje Konkurenciju GPS-u predstavlja ruski satelitski navigacioni sistem GLONASS i satelitski sistem Evropske svemirske agencije (ESA) pod nazivom Galileo. I drugi satelitski sistemi su u razmatranju i razvoju. Svaki satelitski sistem za navigaciju zahteva velika finansijska sredstva u koja spada i razvoj prijemnika i opreme koja e se na njemu zasnivati. Takode povlai politike i vojne implikacije. GLONASS (ruski: - Globalni navigacijski satelitski sistem) je satelitski navigacijski sistem koji je zapoeo SSSR 1976. Po raspadu Sovjetskog Saveza, Rusija je preuzela projekat i on se trenutno nalazi u nadlenosti ruskih svemirskih snaga [15]. Sistem je zamiljen kao mrea od 24 geostacionama satelita koji metodom trigonometrije definiu poziciju objekta na povrini Zemlje i prijemniku alju podatke o njegovoj poziciji. Glonass Navigacijski prijemnik je prikazan na slici 23. GLONASS je zavren tokom prve polovine devedesetih, ali je zbog lose ekonomske situacije ubrzo posle zavretka postao je gotovo nefunkcionalan. Ruska vlada je 2001. zapoela projekat modemizacije sistema u koji je ukljuena i Indijska vlada. GLONASS je trebao da bude potpuno operativan od 25.10.2009 , ali je usled odredenih problema ovaj rok pomeren za februar 2010. [21] uSlika 23. GLONASS GPS prijemnik22Evropska Svemirska Agencija ESA (engl. European Space Agency) je osnovana 1975. godine kao meuvladina organizacija posveena istraivanju svemira sa trenutno 16 drava lanica. Sedite ESA-e je u Parizu, Francuska. ESA ima 1900 zaposlenih (ne raunajui podizvoae i nacionalne svemirske agencije). Galileo je globalni navigacioni satelitski sistem razvijen od strane Evropske svemirske agencije (ESA). Nalazi se jo u fazi testiranja, i za sada je samo jedan satelit lansiran u orbitu decembra 2005. Galileo e se sastojati od 30 satelita rasporedenih u orbiti Zemlje na visini od 23222 km, koji alju radio signale na povrinu zemlje. Galileo prijemnici na22 www.englishrussia.cornZavr?ni radGoran Mitrovi?osnovu ovih radio signala mogu da odrede svoju tanu poziciju - nadmorsku visinu, geografsku irinu i geografsku duinu - na bilo kom mestu na planeti po svim vremenskim uslovima. Preciznost sistema meri se metrima, to je mnogo preciznije od konkurentskih sistema koji se trenutno nalaze u upotrebi: GPS-a i GLONASS-a. Galileo se nalazi pod civilnom kontrolom za razliku od ostalih sistema koji su pod nadlenou vojske. Jedna od novih funkcija koju Galileo implementira je i mogunost primanja signala od prijemnika sa zemlje, to je predvideno za pozivanje slubi pomoi i spasavanja [16].1.5.PRIMENAGPS-aSistem za globalno pozicioniranje je razvijen prvenstveno kao vojni projekat, ali danas ima primenu kako u vojsci tako i u civilne svrhe. Primena GPS-a u vojsci obezbeduje mnoge prednosti. Navigacione prednosti korienje GPS-a u vojsci omoguavaju vojnicima da lake pronadu objekte u mraku ili na nepoznatom terenu, kao i za odredivanje lokacije prilikom snabdevanja trupa. Postoji vise vrsta GPS prijemnika koji se koriste u vojsci, i imaju razliite nazive (Command Digital Assistant i Soldier Digital Assistant). GPS prijemnici koje koriste vojnici su prikazani na slici 24 [12]. Razni oruani sistemi koriste GPS za praenje potencijalnih meta pre nego to budu obeleene kao neprijateljske. Ovakvi oruani sistemi prenose GPS koordinate meta na precizno vodenu municiju koja im omoguava da pogode metu. GPS se u vojsci koristi i za potragu i spasavanje. Ukoliko piloti oborenih aviona poseduju GPS prijemnike anse za njihovo spaavanje su znatno vee. GPS sateliti takode poseduju senzore za nukleamu detekciju, koji se sastoje od optikog senzora, X-ray senzora, i Electro Magnetic Pulse senzora. Na osnovu ovoga se moe zakljuiti da GPS sateliti ine najvaniji deo sistema za detekciju nukleame detonacije Sjedinjenih amerikih drava (United States Nuclear Detonation Detection System) [12]. Slika 24. Izgled vojnih GPS prijemnika23Pored geografske irine, duine i visine GPS obezbeuje i kritinu etvrtu dimenzijuvreme. Svaki GPS satelit sadri vise atomskih asovnika koji obezbeduju veoma precizno vreme. Tano vreme je od izuzetnog znaaja kod velikog broja privrednih delatnosti. Sistemi za komunikaciju, elektro-snabdevanje, fmansijske mree, se pouzdaju u vremensku tanost. GPS prijemnici omoguavaju korienje preciznog atomskog vremena bez posedovanja atomskog asovnika (slika 25).23 www.navigadget.comZavr?ni rad Slika 25. Atomski asovnik24Goran Mitrovi?GPS se moe koristiti za lociranje mobilnih telefona u hitnim sluajevima. Mogunost lociranja mobilnih telefona je u SAD bila zahtevana od strane zakonodavstva slube za hitne sluajeve Medutim, do septembra 2006. godine takav sistem nije postavljen u svim delovima zemlje. GPS manje zavisi od telekomunikacione mree nego od radio lokacije za kompatibilne telefone. Ugradeni GPS smanjuje zahtev za strujom mobilnog telefona i poveava preciznost u odredivanju lokacije. Geografska lokacija telefona moe se koristiti za pruanje usluga baziranih na lokaciji ukljuujui reklamiranje i ostale informacije vezane za specifinost lokacije [11]. Poznato je da saobraajne guve na auto putevima, ulicama i drugim vrstama saobraajne infrastrukture dovede do velikih gubitaka koji se na godinjem nivou mere milijardama dolara. Druga negativna strana saobraajnih guvi su materijalne tete i povrede koje nastaju prilikom udesa. Takoe saobraajne guve imaju negativan uticaj ivotnu sredinu i dovode do neefikasne potronje prirodnih resursa. GPS omoguava poboljanu efikasnost vozila koja se kreu na saobraajnicama. Problemi vezani za rutiranje i upravljanje komercijalnim vozilima su znaajno redukovani ili eliminisani primenom GPS-a. Korienje GPS-a za praenje kamiona i robe dovelo je do revolucije u oblasti logistike. Ovde se prevashodno misli na servis poznat kao Time Define Delivery. U ovom sistemu kompanije koriste GPS za praenje koji garantuje prihvat i isporuku robe u odredeno vreme, bez obzira da li se radi o kratkim ili dugim relacijama ili pri prelasku iz jedne vremenske zone u drugu. GPS uredaj koji se ugraduje u vozila prikazan je na slici 26 [16].24 www.engadet.comZavr?ni radGoran Mitrovi?Slika 26. GPS ureaj koji se ugrauje u vozila Upravljanje voznim parkovima je razvojem GPS znaajno poboljano. Ugraivanjem ovakvih ureaja u vozila poveava se efikasnost i znaajno redukuju trokovi. Ovakav sistem omoguava precizno rutiranje vozila ime se smanjuje predeni put i potrebno vreme putovanja. Vozai su pod konstantnim nadzorom dispeera pa ne postoji mogunost zloupotrebe vozila, a da to ne bude primeeno. Dispeeri poseduju informaciju o nainu na koji vozai koriste vozilo, da li se pridravaju saobraajnih propisa tako da neprimereno ponaanje vozaa moe biti sankcionisano. Veoma znaajna informacija sa stanovita smanjenja trokova je potronja goriva, koja je poznata u svakom trenutku. Ukoliko dode do eventualnog otudenja goriva ne postoji mogunost da to ne bude primeeno [16]. Avio kompanije irom sveta koriste GPS da bi poveale efikasnost i bezbednost letenja. Sa svojom tanou, neprekidnou i globalnom primenom GPS ispunjava veliki broj zahteva avio kompanija (slika 27). Primenom GPS-a omogueno je trodimenzionalno pozicioniranje u svim fazama leta, poevi od poletanja, pa sve do sletanja i usmeravanja aviona na aerodromskoj pisti. Uz pomo GPS-a omogueno je kretanje aviona eljenom rutom, potpuno nezavisno od infrastukture koja se nalazi na zemlji. Na ovaj nain je mogue izabrati rute koje su povoljnije sa aspekata bezbednosti, efikasnosti i trokova, umesto ruta koje su fiksne zbog zavisnosti od infrastrukture za navodenje [16].25 www.ggsmark.comZavr?ni radGoran Mitrovi?Slika 27. GPS kao sastavni deo opreme u avionima26GPS se u velikoj meri primenjuje u pomorskom transportu. Kada se brod nalazi na morn njegova tana brzina i pozicija su veoma bitne jer treba da omogue brodu bezbednu plovidbu, bezbedan dolazak na odredite u odredenom vremenskom intervalu i redukovanje trokova. GPS ima znaajnu ulogu u lukim operacijama, pogotovo kada je re o operacijama sa kontejnerima iji broj iz godine u godinu sve vise raste. GPS kombinovan sa GIS-om omoguava efikasan rad sa kontejnerima u najveim svetskim lukama. GPS prijemnik koji se koristi pri radu sa kontejnerima je prikazan na slici 28. Ovakav sistem omoguava prikupljanje, prenos, i postavljanje kontejnera na brodove uz poveanu bezbednost i efikasnost. Pomou ovakvog sistema omogueno je praenje kontejnera u svakom trenutku i na svakoj lokaciju u luci. Primenom ovakvih sistema smanjuje se broj izgubljenih i pogreno usmerenih kontejnera, i dolazi do znaajnog smanjenja trokova manipulacije u lukama [17].Slika 28. GPS/GSM prijemnik za praenje kontejnera u lukama24 www.engadet.comZavr?ni rad Goran Mitrovi? GPS je pronaao svoju primenu u ublaavanju posledica raznih prirodnih nepogoda. Kritina komponenta svakog spasavanja, posle nepogoda je vreme, a upravo GPS prua mogunost da se to vreme skrati i na taj nain bude spaeno vise ljudskih ivota. Ukoliko se poznaju tane lokacije ugroenih objekata i slubi za spasavanje vreme koje je potrebno slubama da interveniu je znatno manje. GPS je odigrao znaajnu ulogu u ublaavanju posledica cunamija, uragana i zemljotresa. Spasilaki timovi koriste GPS u kombinaciji sa GIS-om za kreiranje veoma preciznih mapa ugroenih podruja, ime su spasavanje i pruanje pomoi znatno olakani [11]. Veoma esta pojava koja se javlja kao posledica globalnog zagrevanja su umski poari. Gaenje umskih poara je izuzetno sloen posao, a brzina irenja je veoma velika. Prilikom gaenja umskih poara GPS se koristi u kombinaciji sa infracrvenim senzorima, ime se omoguava precizno odredivanje izvora poara i granica do kojih se poar proirio. Ova informacija je od velikog znaaja za vatrogasne slube na terenu, ime se u velikoj meri poboljava efikasnost njihovog rada, a posledice poara su manje [11]. Lociranje vozila je veoma bitno sa stanovita zatite od krae. Ovakvi sistemi pruaju mogunost da se vozila ukoliko su ukradena lociraju i vrate vlasnicima.Ovo je posebno znaajno ako se zna da su vozila po koliini novca koja se za njih izdvaja odmah posle nekretnina [18] Poslednjih godina navigacioni sistemu postaju deo standardne opreme u putnikim vozilima (slika 29). Navigacija u vozilima prua mogunost lakeg snalaenja vozaa u potpuno nepoznatoj sredini. Ovakvi sistemi prikazuju trenutnu poziciju na karti odreenog podruja, kao i pravac u kome vozilo treba da se kree, da bi stiglo na eljenu lokaciju. Naprednije vrste ovakvih sistema imaju mogunost da obaveste vozaa o eventualnim zastojima i upuuju ga na altemativne pravce [18].Slika 29. GPS kao deo standardne opreme u vozilima28 Primenom GPS-a znatno suolakana geodetska merenja. Preciznost ovakvih merenja jeznatno vea u odnosu na standardne metode. Omoguena su i m re ja n m stim k ja e n a e a o28Zavr?ni radGoran Mitrovi?nisu pristupana i to bez izlaska na teren, ime je vreme potrebno za ovakva merenja znatno manje. Razliite vrste GPS uredaja koji se koriste u geodeziji su prikazane na slici 30. GPS je svoju primenu pronaao i u poljoprivredi, poslednjih godina se sve vise razvijaju sistemi sa automatskim voenjem poljoprivredne mehanizacije, ime se smanjuju trokovi i poveavaju prinosi [19]. Slika 30. GPS ureaji za geodetska merenja29v/ww.wb 1 .itrademarket.comGPS se koristi u raznim istraivanjima kao i u ivotinjskom svetu za praenje retkih ivotinjskih vrsta. Artiki vukovi su retke ivotinje o kojima je ovek do skoro imao malo informacija. Nakon praenja pojedinih jedinki pomou ove tehnologije dobijene su informacije o nainu ivota ovih misterioznih ivotinja, tako nam GPS prua mogunost da bolje razumemo svet oko sebe [11]. Najei GPS prijemnici za praenje ivotinja su u obliku ogrlica i prikazani su na slici 31.Zavr?ni rad Slika 31. GPS ureaj za praenje ivotinja30Goran Mitrovi?28Zavr?ni radGoran Mitrovi?1.6.PRIMERPRIMENE GPS TEHNOLOGIJE ZA PROCENU VREMENA DOLASKA VOZILASaobraajne guve su problem koji je prisutan u svim velikim gradovima, tako da je njegovo reavanje izuzetno aktuelno poslednjih godina. Jedan od naina za reavanje ovog problema je poboljanje kvaliteta javnog gradskog prevoza. Sa poboljanjem kvaliteta javnog gradskog prevoza znaajno e se smanjiti broj putnikih automobila, a samim tim i saobraajne guve. Ovo najbolje pokazuje i injenica da jedan autobus gradskog saobraaja moe zameniti pedest putnikih automobila. Da bi se ovo postiglo gradski prevoz se mora planirati sa aspekta putnika. Iz godine u godinu se oekivanja putnika u gradskom saobraaju znatno poveavaju u pogledu konfora i tanosti [21]. Tanost gradskog saobraaja se moe u velikoj meri poboljati primenom savremenih tehnologija, prvenstveno primenom GPS tehnologije, intemeta i GPRS beinog prenosa podataka. Primenom ovih tehnologija omogueno je praenje vozila, snimanje njihovog kretanja i dobijanje informacija o vremenu dolaska vozila na odredeno stajalite. U ovom delu rada e detaljnije biti objanjen sistem za procenu vremena dolaska vozila na stajalite u sistemu gradskog saobraaja koji se zasniva na primeni AVL sistema odnosno GPS tehnologije.6.1.Elementi AVL sistemaSve kompanije koje poseduju ili u svom radu koriste vozne parkove imaju potrebu za sistemom koji e im omoguiti lociranje vozila u svakom trenutku kao i praenje i nadgledanje njihovog kretanja. Osnovni cilj ovih sistema je poveanje efikasnosti korienja vozila i smanjenje trokova njihove eksploatacije. Slini sistemi za praenje vozila postaju i standardni dodatak alarmnim i sistemima za zatitu od krade vozila vee vrednosti ili znaaja. Smanjenje dimenzija i cene GPS prijemnika visoke preciznosti je znatno doprinelo rairenosti sistema za praenje vozila. Iako su po nameni i funkcijama koje nude ovi sistemi raznoliki osnovna funkcionalnost im je zajednika i nazivaju se Automatic Vehicle Location (AVL) sistemi. Podaci koji se dobijaju primenom AVL sistema su lokacija vozila, vreme kada je lokacija izmerena i trenutna brzina vozila. Nadogradnja ovih podataka zavisi od namene sistema, ali najee ukljuuje odgovarajue GIS funkcionalnosti. Razvoj AVL sistema je bio uslovljen razvojem savremenih informacionih i komunikacionih tehnologija, gde se prvenstveno misli na WEB, WAP aplikacije i GPRS beini prenos podataka. Sistem za procenu vremena dolaska predstavlja jedan od AVL sistema a njegovi elementi su prikazani na slici 32.Zavr?ni radGoran Mitrovi?Slika 32. Komponente sistema za praenje gradskog autobuskog saobraaja31 Sva vozila u ovom sistemu raspolau GPS modulima koji omoguavaju praenje u realnom vremenu. Ovi podaci se prenose do servera gde se vri memorisanje podataka, ali i vremena u kome je lokacija zabeleena (period dana, nedelje ...). Prenos informacija do servera vri se primenom GPRS prenosa podataka, odnosno mree mobilne telefonije, ija je osnovna prednost dobra pokrivenost. Uredaji koji kontroliu rad GPS modula poseduju i intemu memoriju, kako ne bi dolo do gubitka podataka u sluaju prekida rada. Ovaj sistem je organizovan tako da pojedine grupe korisnika mogu pristupati samo odredenim funkcijama sistema zavisno od njihovih privilegija. U skladu sa ovim uvedeno je tri grupe korisnika: Administratori - imaju pun pristup sistemu i nj ego vim funkcijama,to su najee gradske Uprave za saobraaj. Operateri prevoznika - koristi se od strane pojedinanih uprava gradskih prevoznika i ima mogunost da vri pregled iskljuivo sopstvenih informacija. Anonimni korisnici - predstavljaju obine gradane koji u svakom trenutku mogu dobiti informacije o redovima vonje kao i o vremenu nailaska sledeeg autobusa na zadato stajalite i liniju. Informacije o dolasku vozila mogu biti dostupne korisnicima na vise naina. Najee primenjivani nain za informisanje korisnika su informacioni displeji koji se nalaze na stajalitima. Informacije se takode mogu dobiti preko WEB i WAP portala i korienjem SMS poruka na zahtev. Predvianje vremena dolaska vozila na stajalite je izuzetno sloen posao. Samo korienje GPS-a daje podatke o trenutnoj lokaciji vozila, to nije od velikog znaaja za predvidanje vremena dolaska, pogotovo u gradskim sredinama, gde usled velikih guvi vreme kretanja na odredenoj lokaciji moe biti mnogo due nego to bi se to moglo pretpostaviti. U ovom sluaju je potrebno beleiti vreme kretanja u pojedinim vremenskim intervalima (dan, nedelja ...), koje posle kombinovanja sa podacima o trenutnoj lokaciji daju dosta preciznije31 www.mbus.orgZavr?ni rad podatke.Goran Mitrovi?6.2.Nain radaSistemi za praenje vozila su ve dui niz godina u upotrebi u kompanijama koje kontroliu vei broj vozila na terenu. Dostupnost jeftinih GPS prijemnika je za posledicu imalo da se danas u sistemima za automatsko lociranje vozila koristi iskljuivo sistem satelitskog pozicioniranja. Sistemi za praenje javnog gradskog saobraaja su donekle specifini i potrebne funkcionalnosti ih razlikuju od klasinih sistema za praenje flote vozila. To podrazumeva strogo ciklino kretanje vozila tokom rada i potrebu za specifinim tipovima izvetaja. Osnovni cilj korienja ovakvih sistema je kontrola rada prevoznika u smislu ispunjena obaveza za preuzete linije, po pitanju broja vozila, predene kilometrae, potovanje reda vonje i slino. Procena vremena dolaska vozila na odreeno stajalite je dinamika informacija, koja u velikoj meri moe poboljati kvalitet gradskog prevoza. Uzimajui u obzir specifinosti kretanja vozila na redovnim linijama gradskog i prigradskog saobraaja, kao i na specifinosti gradskog saobraaja generalno, algoritmi procene vremena potrebnog da vozilo stigne na stajalite se vise oslanjaju na statistiku analizu prethodnog kretanja vozila u istom vremenskom okviru nego na trenutne parametre kretanja vozila. Ovi algoritmi podrazumevaju korienje podataka o saobraajnim guvama u zavisnosti od datuma i doba dana (picevi, radni dani ili vikend, praznici, doba odmora i si.). Ova klasa problema, analiza prostomih podataka koji se u realnom vremenu prikupljaju sa senzora na terenu je postala aktuelna tek sa skoranjim razvoj em masovnih beinih telekomunikacionih tehnologija. Pre poetka rada na algoritmu za procenu kretanja vozila u gradskom saobraaju, odnosno procenjenog vremena dolaska sledeeg vozila na stajalite, potrebno je uoiti specifinosti koje se javljaju u dnevnom kretanju vozila gradskog saobraaja, kao i ogranienja koja ova vozila najee potuju. Izlaz iz podsistema za lociranje vozila u prostoru su koordinate u vremenu i dvodimenzionalnom prostoru. Ovakvi podaci su od koristi kada je potrebno prikazati lokaciju vozila na digitalnoj karti, za kontrolu kretanja vozila na odredenoj liniji. Problem procene vremena dolaska vozila se moe prikazati na vie naina. Dobijene koordinate treba prevesti u predeni put du linije na kojoj vozilo funkcionie. Takode, podaci o trenutnoj lokaciji vozila su dostupni u pravilnim i nepravilnim vremenskim intervalima na putu po odredenoj liniji (slika 33).33 Pre?i? B., ?or?evi?-Kajan S, Ran?i? D, Milosavljevi? A.,''Procena vremena dolaska vozila na stajali?te u sistemu gradskog saobra?aja", Elektronski fakultet u Ni?u, Srbija, 2006.Zavr?ni radMedustanica d predeno rastojanje od poetka linije-Goran Mitrovi?Slika 33. Prikaz problema u jednoj i dve dimenzije32 Bez obzira to je svaka linija gradskog prevoza ciklina i ima dva smera, moe se predstaviti tako da se jedna pojava vonje vozila du linije posmatra lineamo tako da su poetna i krajnja stanica na liniji identine a doputeno je i da se neke od medustanica poklapaju iako su na razliitim smerovima. Od interesa za problem predikcije vremena dolaska vozila na stanicu je samo preeni put od poetne stanice, mereno du linije na kojoj vozilo saobraa. Predikcija vremena dolaska vozila na stanicu zasnovana na trenutnim, detektovanim od strane AVL sistema, parametrima kretanja vozila, kao to su brzina i pravac daje samo okvime vrednosti. I ne samo to je takva procena vrlo gruba, ve se procenjene vrednosti drastino menjaju u relativno kratkim intervalima. Razlog za to su karakteristike kretanja vozila u gradskom saobraaju, esta zaustavljanja, este i velike promene u brzini kretanja, varijacije u protoku saobraaja, kvarovi na vozilima i slino. Iz svih gore pomenutih razloga, procena vremena dolaska sledeeg vozila na stanicu bi bila dovoljno precizna samo neposredno pred pristizanje vozila, a sve dugoronije prognoze bi bile suvie neprecizne i brzo promenljive. Takva informacija putnicima nije od koristi. Zato je neophodno na osnovu podataka iz AVL sistema snimiti karakteristiku napredovanja vozila du izabrane linije tokom reprezentativnog vremenskog intervala (ceo dan, ponovljena snimanja tokom praznika, odmora i si.). Primer snimljenih podataka o kretanju vozila du izabrane linije tokom jednog dana je dat na slici 34. I pored odreenih odstupanja, moe se uoiti izvesna pravilnost u raspodeli snimljenih pozicija vozila u pojedinim vremenskim intervalima tokom dana.31 www.mbus.orgZavr?ni radGoran Mitrovi?-f- 4 4 + f 4 4- 4 4 ~+ % $ % & + . + ? + - + f T4" + 4 4* 4 4 4 + 4 +f$#i! j t f tt t +t t tt tt t+ +4- +4 11t+ + ++I4+++ + 4-j f *f* f tf ff # %+ ++ + ^ ++ + +- + -t- +S --++ + + + J- JT I- I + + ++ 4 +\f*ic+ t -f-f t * t> /// / / / /++ , + /+ti4& A vreraeMU* J-/. Zavisnost preenog rastojanja od poetne stanice linije u zavisnosti od vremena (doba dana)33 Analizom istorije kretanja vozila na istoj liniji u karakteristinim vremenskim intervalima i uparivanjem sa trenutnom lokacijom vozila moe se dobiti mnogo preciznija, i to je bitnije, stabilnija procena dolaska vozila na stanicu. Sistemi sline namene postoje kao razvojni projekti ili kao komercijalni sistemi koji su ve u upotrebi. NextBus je primer sistema koji je u komercijalnoj upotrebi u vise gradova SAD [21]. Sistem koristi podatke iz AVL podsistema sa GPS lociranjem vozila. Uzimajui u obzir da je u pitanju komercijalni sistem, opis algoritama za predikciju nije javno dostupan ali ovaj sistem je dobra demonstracija kako se podaci o dolasku vozila mogu distribuirati korisnicima koristei WEB, WAP, SMS ili javne displeje na samim stajalitima. MyBus sistem je rezultat razvojnog projekta koji je raden u Laboratoryi za inteligentne transportne sisteme Univerziteta u Vaingtonu [21]. Podaci o lokacijama vozila i brzini dobijeni iz AVL-a se proputaju kroz Kalmanov filter i dalje uparuju sa trasom linije na kojoj se vozilo nalazi. Za procenu vremena dolaska se koristi jednostavan model kretanja vozila gradskog saobraaja kod koga se kompletna ruta linije deli na podsegmente na kojima se smatra da vozilo ima konstantnu brzinu. Konano procenjeno vreme dolaska vozila na stanicu se dobija kao suma procenjenih vremena za svaki od segmenata . U sistemu koji je realizovan za gradski autobuski prevoz u Niu vozila se lociraju koristei GPS module. Oitavanje podataka o lokaciji se obavlja periodino i ti podaci se alju do servera u kontrolnom centru koristei mreu mobilne telefonije i GPRS paketni prenos podataka. Uredaji koji kontroliu rad GPS modula i GPRS modema poseduju intemu memoriju kako ne bi dolo do gubitka podataka usled privremenih prekida u radu GPRS mree ili servera u kontrolnom centru [22]. U Niu postoji 5 autobuskih prevoznika/operatera koji prevoze putnike na dodeljenim linijama. Znaajan problem u realizaciji ovog sistema je predstavlja ustanovljena praksa prevoznika da autobuse premetaju sa linije na liniju, ak i vise puta tokom jednog dana. Da bi se ovaj problem prevaziao, podaci o lokaciji vozila dobijeni od modula ugradenih u vozila se prvo proputaju kroz filter. Ova komponenta prvenstveno treba da za svako voziloZavr?ni radGoran Mitrovi?odredi na kojoj liniji trenutno saobraa. Ovaj podatak bi trebalo da bude fiksan i da se unapred zna koje vozilo je dodeljeno kojoj liniji. Medutim, ostavljena je mogunost da operateri dinamiki dodeljuju vozila linijama po potrebi. U tom sluaju, pre poetka rada algoritma za predikciju, filter na osnovu neposredne istorije kretanja vozila treba da dinamiki dodeli vozilo nekoj liniji. Kada je filter komponenti poznat za svako vozilo na kojoj liniji saobraa, mogue je da filter vri detekciju dolaska vozila na stanicu i vreme poetka i kraja vonje na liniji. Za svako stajalite, u zavisnosti od konfiguracije terena, prisustva visokih zgrada u okolini i slino, se defmie oblast tolerancije. Ukoliko se neko vozilo sa dva uzastopna podatka o lokaciji koja poalje GPS modul nae u toj oblasti rauna se da se to vozilo zaustavilo na tom stajalitu. Za svako vozilo je vezan red od pet poslednjih stajalita na kojima se to vozilo zaustavilo pri emu se stariji podaci izbacuju iz reda. Potreban, ali ne i dovoljan, uslov da se neko vozilo dodeli odredenoj liniji je da svih pet stajalita u redu pripada toj liniji. Vozilo se dodeljuje nekoj liniji tek ukoliko svih pet poslednjih stajalita na kojima se vozilo zaustavljalo pripada toj liniji i najstarije stajalite je poetno za tu liniju. Na dalje, u red stajalita se dodaju samo ona stajalita na kojima se vozilo zaustavilo i koja pripadaju izabranoj liniji. Kada je vozilo jednom dodeljeno liniji dovoljan uslov da vozilo i dalje ostane na toj liniji je da u red bude dodato novo stajalite sa te linije u intervalu ne duem od 30min. Kada je vozilo dodeljeno nekoj liniji za to vozilo se moe raditi procena dolaska na svako od stajalita te linije. Kako bi uradili procenu iz kontinualnog periodinog kretanja vozila potrebno je izdvojiti pojedinana pojavljivanja vonji du te linije. Pri tome se pod pojedinanim pojavljivanjem vonje du linije podrazumevaju svi primljeni podaci o lokaciji vozila koji su primljeni posle dolaska na poetnu stanicu linije, ukljuuju dolazak na krajnju stanicu i sve podatke do dolaska na poetnu stanicu kreui se u povratnom smeru. Zbog razliitih karakteristika gustine gradskog saobraaja u razliitim terminima (pic, vikend, radni dan, praznik itd.) uz prethodno opisani snimak pojavljivanja jedne vonje, pamti se i tip termina kada je vonja obavljena. Ovaj podatak je bitan kasnije prilikom uporeivanja vonje za koju se daje procena sa vonjama iz istorije kako bi se proceni dodelio teinski faktor. Logino, relevantnija su poredenja sa prethodnim vonjama koje su obavljene u istovetnom tipu termina. Posle izdvajanja pojedinanih pojavljivanja vonji na liniji, filter ih smeta u red koji je pridruen svakoj od linija. Posle popunjavanja svih ovih opisanih struktura, algoritam za predikciju dolaska sledeeg vozila na stajalite ima sve potrebne podatke za rad. Algoritam koji se periodino ponavlja obuhvata sledee korake: 1.korak Za svako vozilo koje saobraa na liniji kojoj pripada obraivano stajalite zabeleiti trenutnu poziciju i vreme i za svako pojavljivanje vonje na obradivanoj liniji. 2.korak U trenutno obraivanoj instanci vonje pronai poziciju koja odgovara trenutno obraivanom stajalitu. Notirati vreme snimanja te pozicije. 3.korak U trenutno obradivanoj instanci vonje traenjem unazad poev od pronadene pozicije stajalita pronai poziciju koja najbolje odgovara33 Pre?i? B., ?or?evi?-Kajan S, Ran?i? D, Milosavljevi? A.,''Procena vremena dolaska vozila na stajali?te u sistemu gradskog saobra?aja", Elektronski fakultet u Ni?u, Srbija, 2006.Zavr?ni radGoran Mitrovi?trenutnoj poziciji trenutno obradivanog vozila. Notirati vreme kada je vozilo u toj instanci vonje bilo na toj poziciji. 4.korak Procenjeno vreme dolaska za trenutno obradivano vozilo na trenutno obradivanom stajalitu je razlika vremena iz take a) i take b). Ovoj proceni treba pridodati i teinski faktor koji zavisi od poklapanja trenutnog tipa termina i termina instance vonje. Procenjena vremena dolaska narednog vozila za stajalite se prikazuju na displejima koji su pridrueni stajalitima. Ova vremena se mogu iskoristiti i da se alju putnicima (krajnjim korisnicima) na zahtev SMS-om ili da se objavljuju na WEB ili WAP portalu grada. Sema toka podataka koji se periodino dobijaju iz AVL podsistema su prikazani na slici 35. Potrebna obrada nad ovim podacima zavisi od njihove dalje namene u sistemu. Zbog toga se podatci iz AVL-a na dalje dele u zavisnosti od toga da li e biti iskorieni za vizuelizaciju trenutnih lokacija, snimanje istorije kretanja, za kreiranje periodinih izvetaja o uinku prevoznika, ili za trenutnu dinamiku procenu dolaska sledeeg vozila na stajalite.Slika 35. Dijagram toka podataka uAVL sistemu za praenje gradskog autobuskog prevoza34Zavr?ni radGoran Mitrovi?6.3.Prednosti sistemaOsnovna prednost ovakvih sistema je poboljanje kvaliteta gradskog prevoza. Ovi sistemi takoe pruaju mogunost memorisanja podataka o kretanju vozila, koji su u svakom trenutku dostupni u Excel obliku. Gradske uprave na ovaj nain mogu u potpunosti kontrolisati rad operatera u pogledu ispunjavanja obaveza u odredenom vremenskom intervalu. Sistemi za praenje gradskog saobraaja su u konstantnom razvoju i prate potrebe gradskih Uprava i pojedinih operatera. Ovakvi sistemi trenutno nude sledee funkcionalnosti [22]: Pregled i slanje izvetaja o realizaciji prevoza - odvija se iskljuivo izmedu operatera prevoznika i gradske Uprave za saobraaj. Na slici 36 je prikazana izgled stranice za pregled izvetaja o realizaciji prevoza.35 Predi? B., ?or?evi?-Kajan S, Ran?i? D, Milosavljevi? A., "Procena vremena dolaska vozila na stajali?te u sistemu gradskog saobra?aja", Elektronski fakultet u Nisu,Srbija 2006Zavr?ni rad"> t*see****Goran Mitrovi?* i*m *%.m*c;{Ni eksprgs * j p 3 f November ' j TIP IZVESTAJA | DNEVM *jSlika 36. Stranica za pregled izvetaja o realizaciji prevoza35 Pregled i unos pazara - funkcionalnost koja omoguava operaterima prevoznika da na dnevnom nivou alju gradskoj upravi izvetaj o realizovanom pazaru (prihodu). Pregled i unos dnevnih planova vozila za linije - funkcionalnost koja se koristi od strane operatera prevoznika kako bi na dnevnom nivou omoguili uvid o autobusima koji saobraaju na pojedinanim linijama. Pregled i unos redova vonje - funkcionalnost koja se koristi od strane gradske uprave u cilju voenja evidencije o redovima vonje. Pregled statusa vozila - funkcionalnost koja se koristi od strane gradske Uprave u cilju ranog otkrivanja vozila kod kojih postoji problem sa GPS/GPRS trekerom. WAP informacije o poloaju i pristizanju autobusa - funkcionalnost koja je dostupna gradanima koji na ovaj nain mogu u svakom trenutku videti preko svojih mobilnih ureaja poloaje i vreme pritizanja autobusa na selektovanoj liniji.Zavr?ni radGoran Mitrovi?GPS U MULTIMODALNOM ki transport vozilom A Pm deo rute TRANSPORTU Dumski transport vozilom B Drugi deo ruteMultimodalni transport je relativno novi vid transporta robe izmeu dve take, preko vie tranzitnih taaka u kojima dolazi do promene vida transporta, kao i transportnih sredstava koja odgovaraju pojedinim vidovima transporta. Multimodalni transport je kompleksan nain transporta, koji povezuje najmanje dva od sledeih vidova transporta: drumski, elezniki, vodni, vazduni [23]. Multimodalni transportni lanac je prikazan na slici 37.*'1.7.PRIMENATermina! 1Zelezniki transport Trei deo rute Zeiezniki transport etvrti deo ruteTerminal 2Drumski transport Peti deo ruteODREDISIIATAAKASlika 37. Multimodalni transportni lanacJ6Sa poveanjem uea multimodalnog transporta u ukupnim tansportnim aktivnostima dolo je i do razvoja strategija koje su orjentisane na [23]: Nove servise za pouzdaniji transport Sisteme pozicioniranja Servise zasnovane na komunikaciji pomou satelita36 Hrin G. R., "Advanced system for container management in Multimodal transport", Informatics and control publications,Bukure?t, Rumunija, 2004._ xPIaniranje Tran&na |1????? Madgledanje ?elezni?kog transporta t tacka I transporta Planiranje multimodalnog . Nadgledanje 4 4 Tranzitna Planiranje j ta?ka* pomorskog , - transports " - Nadgtedanje / Tranzitna vasdu?nog j tacka transporta ! drumskog transports 1 / drumskog j transportaZavr?ni radGoran Mitrovi?gledanje 7 drurnskos ' Potazna venspmtay ta?ka j' Nadgledanje * drumskog *, transporta 2? ta?ka I'ktdglsdanje konteitera pomo?u. GSMi GPSure?aja Integracija transportnih sistema razvijenih za razliite viove :_;-:Razvoj interfejsa izmeu razliitih vidova transporta Radi poveanja efikasnosti multimodalnog transporta dolo je do razvo _ . transportnih sistem, koji pomou informacionih i komunikacionih :ehr: _ _ unapreuju transportne operacije i poveavaju efikasnost i bezbednost trari^ Korienje informacionih i komunikacionih tehnologija je kljuno pri povear _ efikasnosti transportnih servisa orjentisanih na klijente. MNS (Multimodal Network System) predstavlja savremeni sistem posveen upravljanju kontejnerima u multimodalnom transportu. MNS nudi usluge vezane za planiranje i praenje multimodalnog transporta u realnom vremenu. MNS predstavlja informacioni sistem koji se odnosi na pokretljivost tereta, a povezuje sve uesnike u multimodalnom transportnom lancu: isporuioca, kupca, peditere, operatere (eleznikog, drumskog, vazdunog i vodnog transporta), vlasnike kontejnera i osiguravajua drutva [23]. Na slici 38 je prikazano upravljanje multimodalnim transportom pomou MNS-a.T'Jadgledanje miiMmodalnog transportu&g lancaSlika 38. Upravljanje multimodalnim transportnim lancem pomou MNS-a37 Glavni aspekti koji se razmatraju u MNS-u odnose se na planiranje multimodalnog transporta, nadgledanje multimodalnog transportnog lanca, i upravljanje kontejnerima u multimodalnom transportu korienjem GPS i GSM uredaja (slika 38). Osnovni cilj MNS-a je obezbedenje hardvera i softvera koji treba da podre procese u realnom vremenu, a koji se odnose na planiranje i transport kontejnerizovane robe u multimodalnom transportu, bilo kada i bilo gde pomou savremenih informacionih i komunikacionih tehnologija. MNS je sistem koji je razvijen za upravljanje kontejnerizovanom robom u multimodalnom transportu, koji se zasniva na korienju: Intemeta, GSM, GIS, i GPS tehnologije i razvijen je od strane Nacionalnog istraivakog centra u Bukuretu, a u njegovom razvoj u su uestvovali i Univerzitet u Bukuretu i nekoliko privatnih kompanija ukljuenih u multimodalni transport [23],37 Hrin G. R., "Advanced system for container management in Multimodal transport", Informatics and control publications,Bukure?t, Rumunija 2004.Zavr?ni radGoran Mitrovi?71.Karakteristike MNS-aMNS omoguava nadgledanje fizikog i informacionog toka na pojedinim delovima multimodalnog transportnog lanca, to doprinosi poveanju nivoa informisanosti, odgovomosti u izvravanju zadataka i bezbednosti transporta. Sloenost MNS-a je uslovljena primenom savremene informacione tehnologije, mobilne i satelitske komunikacije, u sistemima distribucije koji se koriste za poboljani nadzor u sistemima praenje kontejnera u multimodalnom transportu. MNS je moderan, integrisan, inteligentan sistem koji ima ulogu da obezbedi elektronske servise za upravljanje multimodalnim transportom kontejnerizovane robe irom sveta[23], Na slici 39 se vidi gde se sve kontejneri mogu pojaviti u multimodalnom transportnom lancu.Slika 39. Kontejneri u multimodalnom transportnom lancu3 037 Hrin G. R., "Advanced system for container management in Multimodal transport", Informatics and control publications,Bukure?t, Rumunija 2004.Zavr?ni radGoran Mitrovi?71.Radno okruenje MNS-aRadi lakeg razumevanja sloenosti i funkcionisanja MNS-a, potrebno je pojedinano prikazati sve njegove elemente. MNS se sastoji od (slika 4 0 ) : Kontejnerskog centar za nadgledanje Snabdevaa Kupaca peditera Operatera eleznikog, drumskog i pomorskog transporta Osiguravajuih drutavaOPERATOR DRUMSKOG TRANSPORTAOPERATOR POMORSKOG TRANSPORTAVLAS MK KONI EJNE RA0 SIGURAVAJUCA AGENCIJA.39Slika 40. Elementi MNS-a37 Hrin G. R., "Advanced system for container management in Multimodal transport", Informatics and control publications,Bukure?t, Rumunija 2004.Zavr?ni radGoran Mitrovi?Na slici 41 je prikazana hardverska komponenta za praenje kontejnera u prostoru i vremenu u multimodalnom transportu pomou GPS i GSM opreme [23]. Slika 41. Hardver za praenje kontejnera40Mobilna elektronska oprema koja se koristi za praenje kontejnera se nalzi u zatienoj kutiji ili na spoljanjem delu kontejnera. Ova oprema razmenjuje informacije sa kontejnerskim monitorskim centrom u periodicnim vremenskim intervalima, zavisno od zahteva korisnika za grafikim koordinatama kontejnera, statusu pokazatelja kontejnera i statusa opreme na kontejneru.72.Struktura i funkcionalnost sistemaMNS sistem je tako struktuiran da postoje dva tipa komponenti koje se razlikuju po funkciji koju obavljaju u sistemu. Te komponente su: Komponente oijentisane prema korisnicima koje im pruaju dodatne usluge praenja robe Komponente orjentisane ka administraciji i omoguavaju pouzdan i siguran rad pri administraciji sistema i praenju kontejnera uz pomo GPS uredaja Sistem uzima u obzir multimodalni transport koji podrazumeva sve vidove transporta: drumski, elezniki, vodni i vazduni. Nadgledanje kontejnera primenom GPS ureaja u multimodalnim transportom podrazumeva i promenu vida transporta u tranzitnim stanicama.Sistem omoguava da se organizacije ukljuene u multimodalni transport registruju kao agenti, kao i poslovni partneri i zaposleni u organizacijama koji se bave administracijom ili imaju bilo kakav pristup informacijama, Na slici 42 je prikazana opta struktura MNS-a37 Hrin G. R., "Advanced system for container management in Multimodal transport", Informatics and control publications,Bukure?t, Rumunija 2004.Zavr?ni radGoran Mitrovi?[23].37 Hrin G. R., "Advanced system for container management in Multimodal transport", Informatics and control publications,Bukure?t, Rumunija 2004.PLANIRANJE PREZENTANADGLEDANJE PRUAVA ADMINIADMfNICUA MULTIMIDA MULTIMODALNOM AGENATA STRACMA STRACIJA PUTANJE LNOG TRANSPORTA KORISNIKA NEZAVISNIH MNS TRANSPORTA KONTENERA OPERAGPS I ROBE GSM NA TORA URE?AJA MAPIZavr?ni radMNS GLOBALNA STRUKTUTRAGoran Mitrovi?INADGLEDANJE KONTENERA POMOU NE- ZAVISNIH GPS I GSM UREBAJAKORISN1KI SERVISSlika 42. Opta struktura MNS-a41 Upravljanje kontejnerima u multimodalnom transportu podrazumeva praenje kontejnera pomou GPS uredaja (kao pomo administraciji sistema) i pruanje usluga korisnicima (slika 42). Praenje kontejnera pomou GPS ureaja podrazumeva administraciju GPS operatora i administraciju GPS ureaja, kao i prezentaciju transportne rute kontejnera na mapi. Primenom MNS-a korisnicima se prua mogunost da se registruju kao lanovi MNS-a kako bi mogli da obavljaju funkcije planiranja i nadzora kretanja robe u multimodalnom transportu. Pod planiranjem kretanja robe u multimodalnom transportu podrazumeva da korisnici unose i obnavljaju podatke vezane za planiranje kretanja, kao i da36 Hrin G. R., "Advanced system for container management in Multimodal transport", Informatics and control publications,Bukure?t, Rumunija, 2004.Zavr?ni rad planiraju transportne rute. Nadzor robe od strane korisnika podrazumeva unoenje i obnovu informacija vezanih za nadzor robe, kao i posmatranje realne transportne rute koju ostvaruju kontejneri opremljeni GPS-om. 7.3.1. Logika struktura MNS-a Informacije su struktuirane po kategorijama a u zavisnosti od uloge u sistemu, odnosno kome se upuuju. S toga, postoje informacije: za agente, pomonike agenta, grupe poslovnih partnera, administratore agenata, GIS administratore, administratore sistema, operatore sistema, robu, kontejnere, vozila, transportne rute, segmente rate, razliite vidove transporta, stanice (poetne, tranzitne i odredine), GPS uredaje za monitoring kontejnera i digitalne mape. Kod MNS-a postoje dve vrste administrativnih komponenti, od kojih se jedan tip odnosi na korisnika, a drugi na opremu koja se montira na kontejnera. Samim tim postoje i dve vrste upravljanja:Goran Mitrovi?Zavr?ni radGoran Mitrovi?Korisniko upravljanje - definie pravo pristupa i potvruje pristup sistemu koji je usaglaen sa pravima pristupa. Upravljanje mobilnom opremom - podrazumeva upravljanje funkcionalnim pokazateljima mobilne opreme i odreuje mesto na spoljanjem delu kontejnera gde e mobilna oprema biti instalirana ali tako da ne ometa manipulaciju kontejnerom. Prikupljanje podataka se vri pomou mobilne opreme instalirane ne kontejneru. Mobilna oprema prikuplja informacije o poziciji kontejnera, pakazateljima statusa kontejnera, pokazateljima stanja opreme. Svi prikupljeni podatci prvo budu kontrolisani, pre njihovog smetanja u bazu podataka. Prikazivanje podataka sa mobilne opreme se vri posle prenosa prikupljenih podataka, do kontejnerskog monitorskog centra. Sistem takoe ima mogunost slanja poruka upozorenja korisnicima, ukoliko dode do neeljenih promena tokom transporta, korisniku sistem daje i mogunost zumiranja za podatke prikazane na karti. 7.3.2 Tehnika struktura MNS-a Radi lakeg razumevanja izuzetno sloene tehnike strukture MNS-a najbolje je prvo sagledati sve pojedinane tehnike elemente ovog sistema. Osnovni elementi koji sainjavaju ovaj sistem su (slika43): MNS centar za nadgledanje kontejnera GIS server Server baze podataka Nezavisni GPS i GSM uredaji WEB server Komunikacija izmedu baze podataka i servera baze podataka Komunikacija izmeu servera baze podataka, GIS servera i kontejnerskog centra za nadgledanje Radne stanice za korisnike36 Hrin G. R., "Advanced system for container management in Multimodal transport", Informatics and control publications,Bukure?t, Rumunija, 2004.KOR1SNICKA RADNA STANICAZavr?ni radKONTENER SERVER BAZE PODATAKASAGoran Mitrovi?NEZAVISNIM GPS I GSM UREAJEMWEB SERVERSlika 43. Tehnika struktura MNS-a42 KOMUHIKACIJA IZMEESU SERVERA BAZE PODATAKA, GIS Tehnika oprema MNS-a se takoe moe podeliti :SERVERA I MOHITORSKOG se montira na mobilnu opremu koja kontejneru i opremu centra za nadgledanje. Mobilna oprema na kontejneru sadri: GPS prijemnik, GSM KONTEIIERSKI modem, kontrolne jedinice (nadgleda funkcionisanje prijemnika i MOHITORSKI CEIITAR modema, izvrava prikupljanje, uvanje i prenos podataka), bateriju, antenu. Oprema centra za nadgledanje se sastoji od: prijavnog servera koji sadri softver za upravljanje transportom i nadgledanje kontejnera, GIS server, komunikacioni server, modem, antenu. 7.33.Pristup MNS-u Agent moe postati klijent sistema, ali je neophodno da se prethodno registruje. Ukoliko je agent ve registrovan u sistemu, za pr