Курсовая работа по дисциплине:

«Системы и сети связи cподвижными объектами»

на тему:

«Радиосеть управления подвижными объектами »

Выполнил: ст. гр. 519

                                                                                           Антонов Д.В.

Целью работы является разработка радиосети, предназначенной для радиоуправления различными наземными подвижными платформами. На подвижной платформе размещается оборудование, которое может быть также объектом управления или являться источником информационных сообщений для центра управления (телеметрические данные, аудио/видео поток и т.п.). В прямом направлении на подвижный объект поступают команды управления движением и запросы для размещенного на платформе оборудования, в обратном – различные информационные сообщения .

Исходные данные к проекту

 Радиус зоны обслуживания: 500 м (PR=85% покрытие на границе обслуживания)

Тип местности: пригород, сельская местность

Скорость передачи данных: определяется контекстом прикладного решения

Вероятность ошибки на бит Pb: 10-6

Мощность излучения подвижной станции Ризл: < 0.4 Вт

Радиоинтерфейс: OFDM

Диапазон частот, вид модуляции выбирается самостоятельно.

1. Постановка задачи и формулирование технических условий функционирования сети

Разрабатываемая радиосеть управления подвижными объектами будет представлять собой комплекс из 3-х машин-погрузчиков. Данные машины предназначены для распределения объектов на складе. Каждая машина должна быть оборудована системой слежения, автоматизации и телеметрии . Система слежения включает в себя камеры, для контроля за траекторией движения машины и регулировки уровня подъемного механизма. Предполагается использование системы типа "Точка-многоточка", поскольку вывод из строя одной машины не должен нарушать работу всей системы. Службы уровня приложения должны обладать возможностью записи и выполнения заранее подготовленного плана действий, возможность ведения ручного управления транспортом, а так же трансляцию в масштабе реального времени видеопотока с системы слежения и отображение статистики телеметрии, установленной внутри подвижной базы.


Рис.1. Модель взаимодействия пользователь-подвижный обьект

1.2. Пояснение сеанса предоставления телекоммуникационной услуги, анализ параметров сеанса, формализация требований к качеству соединения и объему требуемых ресурсов. Характеристика информационного трафика в прямом и обратном направлениях передачи: вид трафика, производительность или предполагаемый объем сообщений и т.п.

Сеанс предоставляемой услуги должен предоставлять передачу высокостабильного видеопотока в маштабе реального времени от объектов наблюдения (т.е. в прямом  направлении), передачу команд управления ( в обратном направлении передачи), сбор информации по состоянию техники.

Параметры видеопотока на 1 камеру:

Разрешение: VGA 0.3Mpix

Количество кадров в секунду:25 к/сек

Битрейт: 0.1 МБит/с

Обьем трафика в сутки с 3-х камер составит:47,3 Гбайт

На основании того, что выход из строя одной из машин не приводит к нарушению работы всей сети предлагается выбрать топологию типа "Звезда". Поток данных от машины будет передаваться на базовую станцию, где будет собираются в общий пакет и передаваться на терминал пользователя. Команды управления аналогично передаются в обратном направлении. Передача осуществляется по Ethernal.

                    

Рис.2. Модель устройства терминала пользователя и ПО.

1 уровень.

Взаимодействие «Пользователь - ОУ» , между которыми происходит обмен различной информацией.

2 уровень.

На данном уровне располагаются средства, необходимые для взаимодействия «Пользователь - ОУ». У пользователя с этой целью имеет терминал, у ОУ за данный уровень отвечает блок управления

3 уровень.

Пользователь имеет в своем обеспечении интерфейс, для удобного управления и наблюдения , а так же специальное ПО, которое необходимо для перевода команд пользователя в команды управления.

У ОУ имеется так же специальное ПО, которое собирает информацию со всего установленного оборудования и переводит в вид, удобный для передачи. Помимо ПО имеется контроллер, который занимается непосредственной реализацией команд управления, поступивших от ПО.

4 уровень

На данном уровне можно наблюдать радио терминалы, которые позволяют обмениваться информацией. Так же у всех управляемых обьектов должен быть свой модуль подлинности, который позволяет идентифицировать машину в сети

Стратегия поведения сетевых обьектов:

Управляемые базы должны подать сигнал на базовую станцию, о готовности к работе, пройти аутентификацию, для установления подключения и выдачи номера в собственной системе отображения.

В свою очередь сетевой узел должен обладать возможностью передачи широковещательных сообщений, для сигнализации о готовности к подключению, так же должен выдать каждому из подключенных устройств заранее зарезервированный для него канал (Т.к. количество техники строго ограничено и известно заранее).

Сетевой терминал должен реализовывать высокостабильную трансляцию видеопотока и иметь возможность реализации двухсторонней передачи информации

Командный узел при этом должен содержать ПО для просмотра видеопотока , приложение для управления подвижной базой в реальном маштабе времени и отдельное место для контроля статистики техники (состояния системы питания, координаты местоположения, на случай отказа камер и выхода из зоны работы и др.)

 

                   

Рис.3. Многозвеньевая структура взаимодействия обьектов и сети.