Studiul Sistemelor de Localizare Si Monitorizare Prin Gps a Transporturilor de Marfuri Industriale

Studiul sistemelor de localizare si monitorizare prin GPS a transporturilor de marfuri industriale

Cuprins :

Capitolul 1. INTRODUCERE

Generalitati

Capitolul 2. SISTEME GEODEZICE

Sisteme de radionavigatie

Sistemul GPS si satelitii artificiali

Scurt istoric al satelitilor artificiali

Clasificarea satelitilor artificiali

Capitolul 3. SISTEME DE POZITIONARE PRIN GPS

Sisteme de pozitionare globala

Modul de functionare al sistemului GPS

Triangulatia

1.INTRODUCERE

Generalitati

Una din cele mai vechi preocupari ale omului a fost incercarea de a-si imagina

unde se aflat si in ce directie trebuie sa meargã.In urma acestei preocupari au

devenit importante in activitatile umane navigatia si pozitionarea , ceea ce la

inceput modalitatile de localizare erau mai simpliste si cu o precizie nu tocmai buna.

Soarele , Luna , stelele si alte corpuri celeste au fost utilizate de primii navigatori

ca reper in a-si localiza pozitia si pentru a se orienta cu suficientã precizie incat sa nu se piarda.

In sec. al XVIII-lea, sextantul, busola si almanahul astrelor asociate cu un ceas au

ameliorat semnificativ precizia localizarii.

Navigatia dupa astre a fost abandonata datorita aparitiei sistemelor radio.

Navigatia reprezinta stiinta conducerii unui autovehicul prin determinarea pozitiei ,traseului si distantei parcurse

Cel mai important element privind navigatia este determinarea pozitiei vehiculului

In urma aparitie sistemelor radio localizarea dupa astre a fost abandonata pe parcurs urmand sa apara radionavigatia.

Radionavigatia constã in utilizarea undelor radioelectrice pentru determinarea pozitiei

geografice (localizare maritimã , aviaticã , spatialã , terestrã ).

Actul de nastere al radionavigatiei ar putea fi situat in octombrie 1940, cand National

Defense Research Council in Washington DC (Consiliul National de Cercetere pentru Aparare) sugereaza un nou sistem de navigatie care combina semnalele radio cu tehnologia de masurare precisa a intervalelor de timp. De aici, Institutul de Tehnologie din Massachusetts dezvolta sistemul LORAN, primul sistem de navigatie pe orice vreme.

2. SISTEME GEODEZICE

Stabilirea pozitiei unui punct in spatiu se realizeazã intr-un sistem de coordonate spatiale , care pot fi : carteziene (Oxyz) , cilindrice , sferice , elipsoidale etc..

Avand in vedere ca Pamantul este un corp neregulat cu formã complicatã si contur variabil (altitudinea suprafetei variaza in limite largi) apare o prima problema in navigare care consta in gasirea unui sistem de coordonate potrivit pentru fixarea punctelor pe pamant.

In momentul in care sistemele de navigatie electronica s-au extins pe plan mondial a fost nevoitã recurgerea la adoptarea unui sistem unic , cu recunoastere pe plan mondial si suficient de precis care sa permitã localizarea unui punct pe glob cu o buna precizie.

Astfel au aparut sistemele geodezice mondiale (World Geodetic System – WGS)

In prezent este folosit WGS-84 elaborat in SUA (1984) dupa mai multe variante militare si civile (WGS 60 ,66 ,72…)

WGS-84 ia in considerare Pamantul ideal ca fiind un elipsoid iar sistemul de referinta este cartezian (Oxyz) cu urmatoarele elemente :

– originea (O) in centrul Pamantului (Elipsoidului in cazul de fata)

– planul Oxy in planul ecuatorial

– axa Ox trece prin origine si intersectia meridianului Greenwich (zero) cu ecuatorul

– axa Oz trece prin polul nord

– axa Oy este perpendiculara pe planul Oxz

Fig 1.1 Indicare axe WGS-84 (World Geodetic System)

Pentru descrierea conturului suprafetei Pãmntului se foloseste o suprafata ideala reprezentand nivelul mediu al suprafetei oceanelor si continuarea acestora pe pãmant.Aceasta suprafata se numeste geoid mai exact este ceea ce se numeste “nivelul marii”

Fig 1.2 Indicare “Nivelul Marii"

Forma Pamantului poate fi aproximata cu o sfera (R=6378 km)

2.1 Sisteme de radionavigatie

Sisteme de radionavigatie se pot grupa in trei categorii privind vizibilitatea necesara :

Sisteme Terestre TRANSORIZONT : Omega , Omega Diferential

Loran C , Radiocompasul

Sisteme terestre de portanta limitata: VOR , DME (TACAN) , ILS ,MLS;

Sisteme prin satelit : TRANSIT

Radiocompasul de bord este cel mai vechi sistem de navigatie.Acesta opereaza deasupra orizontului si in ciuda faptului ca nu este foarte precis permite gasirea si identificarea emitatorului.Este foarte sensibil la interferente

Omega este un sistem dezvoltat de Statele Unite ale Americii si este operational in cooperare cu alte sase natiuni care gazduiesc statiile terestre.Emite semnale intre 10khz si 13khz si acopera suprafata globului cu ajutorul a opt statii.Precizia acestuia este de ordinul zecilor de km (intre 2 si 4 mile marine).Este foarte sensibil la conditii meteorologice

Omega Diferential permite comunicarea erorilor de propagare constatate intr-un punct cunoscut , printr-o legatura radio codatã si independentã de OMEGA.Precizia acestuia este de 1 km.

Loran A dezvoltat de americani in al doilea razboi mondial pentru necesitatea navigatiei precise a navelor si avioanelor militare.Lucra in banda radio 1850-1950 Khz.

Loran C dezvoltat in anii 50’.Format dintr-o retea de statii unde fiecare acopera intre 1000-2000 de km.Toate stațiile sunt pe aceeași frecvență dar emit impulsuri a căror structură permite recunoașterea emițătorului.Plecand de la masurarea pe trei statii , un mobil aflat la sol isi poate calcula pozitia cu precizie de sute de metrii.

GEE este sistemul britanic similar cu Loran , doar ca foloseste frecvente de banda VHF (Very High Frequency) , ceea ce limiteaza sistemul de vizibilitate directa

VOR este sistemul de radionavigatie al aviatiei civile din Statele Unite ale Americii , si acesta functioneaza in banda VHF (108-118 Mhz)

In prezent se folosesc trei categorii de sisteme de radionavigatie :

Sisteme de directionare prin radio – pentru determinarea unei directii in spatiu

Sisteme de pozitionare prin radio – pentru determinarea pozitiei unui radioreceptor prin receptionarea emisiilor mai multor emitatoare plasate in locuri cunoscute

Sisteme Radar – pentru determinarea pozitiei (directie si distanta) la care se afla diverse obiecte fata de emitator

2.2 Sistemului GPS si satelitii artificiali

Sistemul de pozitionare global (Global Positioning System – GPS ) este un sistem de navigatie prin satelit si unde radio.NAVSTAR (Navigational Satellite Timing and Ranging) este principalul sistem de pozitionare prin satelit de tip GPS.Acest sistem realizat de Ministerul Apararii al Statelor Unite ale Americii este capabil sa calculeze coordonatele geografice exacte ale unui obiect pe suprafata Pamantului, cu conditia ca acesta sa fie echipat cu dispozitivul necesar – receptor GPS.

NAVSTAR utilizeaza sistemul geodezic WGS 84.

Cand vine vorba de radionavigatie , localizare , GPS trebuie sa mentionam cateva cuvinte legate de satelitii artificiali.Satelitii artificiali sunt obiecte create de om , lansate in spatiu , care orbiteaza in jurul unui corp ceresc , in cazul de fata in jurul pamantului

Fig.1.1 Constelatia NAVSTAR

2.3 Scurt istoric al satelitilor artificiali

O parte din primii sateliti (Blocul I lansati in perioada 1978-1985) au fost proiectati doar pentru a reflecta semnalele care erau directionate spre ei de catre statile de pe sol si nu transmiteau activ semnale radio.In prezent satelitii folosesc in mod exclusiv sisteme de operare active in care fiecare este capabil sa-si poarte propriul echipament de transmisie-receptie.Acestia primesc semnal de la o statie de pe pamant , o amplifica , apoi o transmite pe o frecventa diferita la alta statie.

Blocul II de sateliti prevede 24 de sateliti operationali si 3 de rezerva dispusi pe 6 plane orbitale cu o inclinatie de 55 grade.Acestia se deosebesc de satelitii din blocul I prin faptul ca aveau implementate tehnici de protectie SA (Selective Availability) si AS (Anti Spoofing).Durata de viata a acestor sateliti era preconizata la 6 ani ceea ce a dus la inceperea inlocuirii acestora incepand cu anul 1995.Primul satelit din aceasta generatie a Blocului II a fost lansat in februarie 1989 si avea o greutate de aproximativ 1500 de kg.Pe langa Blocul II exista si Blocul IIA (Advanced) in care erau inclusi sateliti mai avansati , acestia avand posibilitatea de comunicare satelit-satelit.Primul satelit din aceasta generatie a fost lansat in anul 1990

Sateliții din generația „Block IIR” (R are semnificația„Replenishment”

înlocuire) asigură facilitatea de măsurare a distanței satelit satelit tehnica SSR (Satelit to Satelit Ranging), iar ceasurile atomice (Maser Hidrogen) sunt cu un ordin de mărime mai

precise. Greutatea lor este de 2000 kg, iar durata de viață este estimată la 10 ani. Lansarea

sateliților din această generație a început în anul 1995.

Satelitii folosesc o gama de frecvente masurate in hertzi, mai precis benzi de frecventa de aproximativ 6 GHz.

2.4 Clasificarea satelitilor artificiali

Sateliti de comunicatii

Majoritatea primilor sateliti includeau un oarecare echipament de comunicatie. NASA a lansat primii sateliti de telefonie si televiziune, AT&T’s Telastar 1, in 1962.Departamentul de Aparare al SUA a lansat Syncom 3 in 1964. Acesta a fost primul satelit care a avut o orbita geostationara. Din 1957 au fost lansati peste 300 sateliti de comunicatii.Cei din prezent ofera servicii de comunicare audio-video si de transmitere a datelor.

Satelitii de navigare

Satelitii de navigare ajuta la pozitionarea navelor si chiar a automobilelor echipate cu receptori radio speciali. Un asemenea satelit emite continuu semnale radio catre Pamant, care contin informatii pe care un receptor radio de la sol le converteste in informatii despre pozitia satelitului. Receptorul analizeaza mai departe semnalul pentru a afla directia si viteza satelitului. Marina SUA a lansat primul satelit de navigare, Transit 1 B, in 1960. Air Force-ul american opereaza cu un sistem numit NAVSTAR GPS (Global Positioning System) care consta intr-un ansamblu de 24 de sateliti. In functie de receptor si metoda folosita GPS poate furniza informatii despre pozitionare cu o acuratete de la 100 m la mai putin de 1 cm.

Sateliti meteorologici

Satelitii meteorologici poarta camere video si alte instrumente indreptate catre atmosfera terestra. Acestia pot furniza avertismente in legatura cu instabilitatea vremii si contribuie foarte mult la prognoza meteorologica. NASA a lansat primul satelit TIROS 1, in 1960, care transmitea aproximativ 23000 de fotografii ale Terrei si ale atmosferei. Administrartia Nationala a Oceanelor si Atmosferei (NOAA) opereaza cu trei sateliti care colecteaza date pentru prognoza vremii pe termen lung. Acesti trei sateliti nu au o orbita geostationara; mai degraba, orbitele ii duc pe deasupra polilor la o altitudine relativ redusa.

Sateliti militari

Multi dintre satelitii militari sunt similari celor comerciali, dar ei transmit date codificate pe care numai un receptor special le poate descifra. Satelitii de urmarire fotografiaza la fel ca si ceilalti sateliti dar camerele acestora au o rezolutie mai mare.

Armata SUA opereaza cu o varietate de sisteme de sateliti. Sistemul de Aparare prin Sateliti de Comunicatie este alcatuit din cinci aeronave in orbita geostationara care transmit date audio si video intre locatiile militare.

Satelitii stiintifici

Satelitii care orbiteaza in jurul Pamantului pot furniza date privind harta Terrei, marimea si forma sa si pot studia dinamica oceanelor si a atmosferei. Savantii utilizeaza de asemenea satelitii pentru a cerceta Soarele, Luna, alte planete, comete, stele si galaxii. Telescopul spatial Hubble este un observator general lansat in 1990. Unii sateliti stiintifici orbiteaza in jurul altor corpuri ceresti decat Pamantul.

Fig 2.1 Localizare prin satelit

Fig 2.2 Satelit care orbiteaza in jurul Pamantului

3.SISTEME DE POZITIONARE PRIN GPS

3.1 Sisteme de pozitionare globala

Sistemele de pozitionare globala(GPS) se compun dintle si galaxii. Telescopul spatial Hubble este un observator general lansat in 1990. Unii sateliti stiintifici orbiteaza in jurul altor corpuri ceresti decat Pamantul.

Fig 2.1 Localizare prin satelit

Fig 2.2 Satelit care orbiteaza in jurul Pamantului

3.SISTEME DE POZITIONARE PRIN GPS

3.1 Sisteme de pozitionare globala

Sistemele de pozitionare globala(GPS) se compun dintr-o constelatie de sateliti care orbiteaza pamantul , transmitandu-si pozitia in mod constat receptoarelor de la sol , cu ajutorul undelor radio.Pe baza principului TOA (Time of Arrival) dupa ce au receptionat semnalele satelitilor,

receptoarele calculeaza cele trei elemente tridimensionale ale pozitiei pe glob (longitudinea , latitudinea si altitudinea ) in functie timpul de transmisie a mesajelor si pozitia a minim patru sateliti pe orbita

3.2 Structura sistemului GPS

Sistemul GPS este format din trei segmente principale :

Segmentul spatial care include :

– Satelitii sistemului

– Semnalul transmis de sateliti

Segmentul de control

– Statiile de control

– Statiile master

Segmentul utilizator

– Aparatura utilizata

Fig 3.1 Segmentele sistemului GPS

3.3 Structura semnalului GPS

Rolul unui satelit este de a transmite semnale , care sa poata sa fie receptionate cu receptoare adecvate.Pentru acestea fiecare satelit in parte esti prevazut cu ceasuri (oscilatoare) , un microprocesor si o antena.Asigurarea energiei unui satelit este realizata de panourile solare instalate pe acestea.Satelitul GPS este prevazut cu un oscilator de inalta precizie cu frecventa fundamentala de 10.23 Mhz (Banda L de frecvente).

Semnalul de navigatie actual consta in : unda purtatoare din banda L modulata cu codul P sau cu codul C/A(S) si mesajul de navigatie

Codul are caracteristicile unui zgomot aleator, dar este de fapt un cod binar generat cu un algoritm matematic și de aceea este denumit "zgomot pseudo aleator" (PRN Pseudo Range Noise). Codul P și codul C/A sunt defazate cu 90° unul față de celălalt.

Codul C/A se repetă la fiecare 1ms, pe când codul P are o perioadă de 267 zile. Această secvență de 267 zile este divizată astfel încât fiecărui satelit îi este asociată o porțiune

unică de o săptămână din cod, care nu se suprapune cu nici o altă secvență a altui satelit.

Pentru măsurarea precisă a timpului, fiecare satelit conține câteva oscilatoare de înaltă

precizie, cu un grad de stabilitate de ordinul 1014.

Tabel 3.1 Tipuri de ceasuri (oscilatoare)

Unde f=frecventa oscilatorului

3.2 Modul de functionare al sistemului GPS

Fiecare satelit trimite un semnal electromagnetic – un fascicul de microunde – care transmite informații către orice dispozitiv de receptare a semnalului. Deci, în orice moment, un dispozitiv de receptare GPS primește semnal de la patru sateliți. Computerul încorporat folosește aceste semnale pentru a identifica distanța exactă față de fiecare dintre cei patru sateliți și pentru a calcula apoi poziția cu maximă precizie bazată pe aceste distanțe.
De fapt, semnalul de la doar trei sateliți este suficient pentru acest proces trilateral; calcularea poziției unui punct de pe Pământ se face pe baza distanței punctului respectiv față de cei trei sateliți. Semnalul de la cel de-al patrulea satelit este redundant și este utilizat pentru a confirma rezultatele calculului inițial. Dacă poziția calculată în funcție de sateliții A-B-C nu corespunde calculului făcut de sateliții A-B-D, atunci sunt testate alte combinații până este obținut un rezultat corect.

Procesul de măsurare a distanței de la satelit până la dispozitivul GPS este bazat pe semnale temporizate. De exemplu, la ora 16:45, sateliții pot începe să transmită semnal. Receptorul GPS va începe în același timp să ruleze aceeași secvență la ora 16:45, dar nu o va transmite.

În momentul în care receptorul GPS primește semnal de la diferiți sateliți, există o desincronizare, pentru ca microundele au nevoie de o fracțiune de secundă pentru a ajunge cu viteza luminii de la satelit la receptor. Desincronizarea este transformată cu ușurință în distanța până la fiecare satelit. Mica diferență dintre semnalele fiecărui satelit este utilizată pentru a calcula poziția receptorului.

Fig 3.1 Stabilirea pozitiei spatiale a unui punct utilizand semnale GPS de la mai multi sateliti

Receptia semnalelor emise de sateliti si calculul pozitiei se poate face in doua moduri :

Modul absolut (autonom)

In cazul acesta se foloseste doar un singur receptor GPS

Fig 3.2 Stabilirea pozitiei spatiale a unui punct in mod absolut

Modul diferential (dGPS)

In cazul acesta sunt folosite doua receptoare GPS , din care unul este instalat intr-un punct de coordonate cunoscute (statie de baza) si care masoara diferenta dintre coordonatele cunoscute si coordonatele rezultate din analiza semnalelor GPS (Hurn , 1993)

Fig 3.3 Stabilirea pozitiei spatiale a unui punct in mod diferential

3.3 Triangulatia

Triangulatia este un mod de determinare a pozitiei unui punct prin masurarea unghiurilor dintre acestea si alte doua puncte de referinta a caror pozitie este cunoscuta si care constituie o baza fixa,in locul masurarii directe a distantei spre punct.Punctul apoi se fixeaza ca al treilea varf al unui triunghi cu o latura si doua unghiuri cunoscute.

Fig 3.4 Principiul triangulatiei

In figura 3.5 este prezentat un exemplu de triangulatie in doua dimensiuni

Fig.3.5 Exemplu de triangulatie in doua dimensiuni

3.3.1 Metoda de calcul a triangulatiei

Fig 3.5 Triangulatie

3.4 Serviciul de pozitionare al sistemului GPS

Planul Federal de Radionavigatie elaborat de catre Department of Defense (DoD) si Department of Transportation (DoT) impune evidenta a doua servicii de pozitionare si cronometrare prin GPS :

Serviciul de Pozitionare Precisã (PPS)

Serviciul Standard de Pozitionare (SPS)

Serviciul de Pozitionare Precisã poate fi folosit numai de utilizatorii autorizati care poseda echipament criptografic,coduri cheie de acces si receptoare special echipate.

Precizia acestui sistem este :

– 22 metrii precizie orizontalã

– 22,7 metrii precizie pe verticalã

– 200 nanosecunde precizie de timp

Serviciul Standard de Pozitionare poate fi folosit de utilizatorii civili fara nici o restrictie.

Cele mai multe receptoare sunt destinate receptionãrii si utilizãrii acestui seriviciu.

Precizia acestui sistem este :

– 100 metrii precizie pe orizontalã

– 156 metrii precizie pe verticalã

– 340 nanosecunde precizie de timp

3.5 Semnalele emise de satelitul GPS

Fiecare din cele doua servicii prezentate anterior pot fi modulate in fazã cu un semnal complex,format din trei coduri binare si anume :

Codul C/A – cod reprezentativ achizitiei de date – cu frecventa de 1,023 Mhz.Permite identificarea precisã a pozitiei satelitului (ALMANAC) de lac are provine.Aces cod are rolul de a calcula timpul in care semnalul ajunge de la satelit.Cunoscand viteza de propagare a undelor radio ( aproximativ 300.000 km/s),se poate determina distanta exactã panã la satelitul receptionat

Codul NAV/System Data – cu frecventa de 50 Mhz.Este folosit pentru diverse date transmise pe parcursul orbitarii satelitului

Codul P – codul de protectie- cu frecventa de 10,230 Mhz.Acesta se modifica odata la 7 zile si contine un alt cod denumit codul “Y” catalogat ca strict secret

Fig. 3.6 Componenta pachetului de semnale GPS

3.6 Determinarea timpului in receptor

La primirea semnalului de la satelit , in interiorul receptorului se genereazã un semnal similar, care cauta sã vinã in fazã cu semnalul primit.

Sunt posibile trei situatii :

Imposibilitatea corelarii codului

Corelare partialã

Fazarea semnalelor

La coincidența semnalelor se produce un impuls maxim, care determină sfârșitul perioadei de sincronizare, putându-se determina astfel timpul aferent acestei operații. Această durata înmulțită cu viteza de propagare a undelor radio (corectată datorită trecerii prin ionosferă și efectului Doppler) ne dă distanța receptor- satelit.

Deoarece majoritatea prelucrarii semnalelor se produce in receptor voi analiza schemele bloc care arata functionalitatea acestuia (Anexa 1)

Determinarea pozitiei utilizatorului.Avand in vedere ca ne situãm intr-un sistem tridimensional, ar fi suficiente infromatiile primite de la 3 sateliti dar pentru a marii precizia localizarii privind altitudinea si timpul in care se face localizarea e de preferat utilizarea a inca unui satelit.Se obtine astfel localizarea receptorului la intersectia celor 4 sfere (imaginare),fiecare sferã avand raza egalã cu distanta determinata de receptor.

3.7 Surse de erori in sistemul GPS

Pot aparea erori in sistemul de pozitionare global , GPS , in special in cazul aplicatiilor civile.Erorile pot fi datorate mai multor cauze,printre care : reflexii , intarzieri receptie semnal,erori de tact (nesincronizarea ceasului din receptor cu cel al satelitului) , erori orbitale , de elevatie , etc.

Pot aparea erori la receptie datorate plasãrii fatã de sateliti.Aceste erori sunt datorate in principal imposibilitatii receptionarii vectorilor receptie sau a reflexiilor de semnal care se elimina una pe cealalta (interferentã)

Fig.3.7 Erori de receptie/Receptionare corectã

3.8 Configurarea sistemelor de localizare

Pentru orientarea si localizarea pe harti trebuie sã folosim acelasi sistem de referintã , si anume Geoidul WGS84 (Prezentat anterior in capitolul 2 – Sisteme Geodezice),care este caracterizat de doi parametrii fundamentali , si anume raza la Ecuator “a” si factorul de turtire “f”.In cazul in care dorim sã utilizam o harta care nu exista in memorial GPS-ului , trebuie sa introducem corectiile datorate schimbarii de origine (DX,DY si DZ) dar si diferentele de razã si turtire a elipsoidului respectiv (Da si Df).

Ca exemplu o sa luam un punct situat in Sibiu.Pozitia acestuia se poate exprima in trei sisteme de orientare :

Sistemul bazat pe longitudine (900 lat. Sudicã sau nordicã) si latitudine (3600 esticã sau vesticã).Acest punct va avea coordonatele N 46.118641 si E 24.261045

Sistemul UTM (Universal Transverse Mercator).Acest sistem imparte pamantul in 60 de fasii pe longitudine (a cate 6 grade fiecare) si in latitudine in 10 zone (a cate 18 grade).Punctul va avea coordonatele Z 35T E 288373 N 5110877

Sistemul MGRS (Military Grid Reference System).Sea aseamana cu sistemul UTM doar cã existã o impartire subdivizionarã pe un caroiaj de 100×100 km , unde fiecare caroiaj fiind botezat cu douã litere.Pentru acest caz coordonatele punctului sunt Z 35T KM E 88373 N 10877

Fig.3.8 Localizare punct Sibiu

Domenii de navigatie

Domeniul navigatiei GPS asociat cu GSM (Global System for Mobile Communications) , posibilitatea transmiterii datelor prin satelit , dezvoltã noi aplicatii , multe din ele fiind in sfera civilã.

Mai jos sunt prezentate cateva domenii de aplicare in navigatia aero/marinã/terestrã :

Evitarea accidentelor prin managementul traseelor

Reconfigurare trasee in cazul devierilor de rutã

Parcurgerea unor trasee necunoscute sau dificile

Informatii privind conditii de drum / starea parcursului

Evitarea din timp a blocajelor

Decolare/aterizare , acostare/urmarire semnal navigabil

Circulatie auto/aero/marinã fãrã vizibilitate (pe caz ne noapte/ceatã etc)

Existã posibilitatea introducerii si/sau configurarii unui anumit traseu pe care dorim sã il parcurgem,acesta impune existenta setului de harti cu zona respectivã.Configurarea in momentul parcursului urmareste anumite etape de introducere a propriilor vectori:

Introducerea programelor de operare

Introducerea hartilor digitale

Introducerea hartilor vectoriale care includ drumuri , localitati etc.

Adaugarea elementelor preferentiale

Verificarea concordantei hartilor cu operarea sistemului GPS zonal

Reimprospatarea automatã a datelor (semne de circulatie , devieri , etc.)

Stabilirea scarii si a sistemului de coordonate (UTM , MGRS)

Limitele sistemului (precizie , acuratetea pozitiei , etc.)

Incarcarea vectorilor proprii

Pentru a putea folosi o aplicație de tip GPS, în memoria calculatoarelor trebuie încărcat un program digital de configurare / utilizare a hărților necesare teritoriului pe care se efectuează deplasarea. În acest sens, unul dintre programele elaborate în acest scop GLOBAL MAPPER – versiunea 5.7 (disponibil și în România) reușește să facă aproape totul, și chiar să fie compatibil cu alte sisteme.În memoria destinată hărții digitale pot fi introduse și zone mai detaliate, pe baza datelor furnizate de client ( în cazul spațiilor de depozitare pe suprafețe mari porturi, mine de suprafață, de exemplu).

Așa cum s-a arătat, localizarea, navigația și monitorizarea au drept suport grafic hărțile. Trasarea acestora se bazează pe alăturarea unor porțiuni de suprafață, obținute prin imagistica aeriană (avioane / sateliți) și prelucrate cu ajutorul tipurilor de proiecții adecvate zonei, totul cu scopul creșterii fidelității reprezentării. Lucrul este posibil prin determinarea exactă a poziției porțiuni fotografiate folosind sateliții GPS și prelucrarea acesteia fotogrammetric. (fig.3.9)

Fig.3.9 Controlul GPS al elaborarii fotogrammetrice a proiectiilor cartografice cu ajutorul avionului

Acesta este primul pas în elaborarea hărții. Pentru a putea utiliza o hartă care să poată fi introdusă în aparatura de navigație, ea trebuie transformată în formă digitală, interactivă, pe baza unor programe de conversie a tipului de coordonate.

Deosebirea dintre hărțile destinate navigației aeronavale (care utilizează drept coordonate latitudinea, longitudinea și altitudinea) și cele destinate orientării rutiere (coordonate UTM sau MGRS), constă în gradul de detaliere.

În circulația autovehiculelor este mai puțin important să cunoaștem latitudinea și longitudinea locului, aici primând informațiile despre distanțele pe care le avem de parcurs sau informații despre ruta aleasă (blocaje, devieri, viteze tip „undă verde”, acces interzis, unități service, benzinării sau unități spitalicești). Deoarece scara folosită este mică, zonele pentru care se elaborează seturile de hărți sunt restrânse (orașe, zone turistice, parcuri naționale, etc.) datorită volumului de informații pe care trebuie să-l cuprindă aceste mape.

LOGISTICA

Privind tema licentei trebuie mentionat domeniul logistic

Logistica reprezinta gestionarea fluxului de mãrfuri intre punctul de origine si punctul destinatie cu scopul de a satisface cerintele clientilor sau ale corporatilor.Aceasta , pe intreg firul productiei si a desfacerii , se ocupa cu organizarea ,reglarea ,prezentarea si optimizarea proceselor de trafic de informatii.Este procesul care asigurã un flux coerent si neintrerupt al serviciilor de la furnizorii organizatiei pana la clientii finali

Ca o scurta definitie logistica inseamna „sã ai obiectul potrivit la locul potrivit in momentul potrivit”

Logistica se ocupa cu operatiuni si resurse din domeniile:

Aprovizionare

Achizitii

Stocuri

Depoztie

Transport

Servicii clienti

Transportul in logistica de aprovizionare

Transportul reprezinta o functie importanta in sistemul logistic si se defineste ca fiind activitatea prin care se realizeaza deplasarea marfurilor sau a materilor prime pe anumite distante intre doua locatii diferite

Transportul are in vedere executarea unor transferuri de materii prime , materiale , mãrfuri de la un furnizor la client , urmarind si respectand termenul de transport si asigurarea calitatii marfurilor in timpul transportului

Transportul asigurã deplasarea efectivã a bunurilor de la producãtor la consumator.

Ca transportul sa se realizeze cu cele mai scazute cheltuieli , trebuie sa se tinã cont de caracteristicile produsului , de timpul in care trebuie predat acel produs, capacitate , frecventã,sigurantã si incredere

O problema pe care o impune activitatea de transport este ce referitoare la programarea si stabilirea rutelor , cantitatea de produs care trebuie livratã privind capacitatile mijloacelor de transport si rutele de deplasare pentru obtinierea unor costuri cat mai mici

Principalele tipuri de transport

Principalele tipuri de transport sunt :

Rutier

Naval

Feroviar

Aerian

Conductã

Combinate

Transportul rutier este o modalitate de transport eficienta in ceea ce priveste rutele si timpul de livrare.In comparatie cu celelalte tipuri , transportul rutier este in avantaj deoarece marfurile pot fi livrate direct la locatia stabilita de client.Sunt eficiente pentru transportul pe distante scurte a marfurilor cu valoare ridicatã.Un dezavantaj privind transportul rutier este legat de livrarea marfurilor pe distante mari , apar restrictii la controalele vamale , in cazul transporturilor internationale , iar acestea pot fi consumatoare a termenului de livrare

Transportul naval este eficient pentru deplasarea marfurilor in sistem vrac, cantitate mare si valoare micã, pe distante mari.Acest tip de transport este influentat de starea vremii.

Transportul feroviar este similar cu transportul nava , potrivit pentru deplasarea marfurilor in sistem vrac pe distante mari

Transportul aerian prezintã cele mai ridicate costuri de transport dar este si cea mai rapidã modalitate de livrare a marfurilor.Este indicat pentru transportul marfurilor cu valoare ridicatã ca si compensare a costurilor mari in ceea ce priveste acest tip de transport

Transportul prin conductã este reprezentativ pentru livrarea marfurilor lichide sau in stare gazoasa (gaz , petrol , etc.)

Transporturile combinate sunt din ce in ce mai intalnite si presupun utilizarea a cel putin douã modalitati de transport.

Existã urmatoarele patru tipuri de transporturi combinate :

Piggyback (Rutier-Feroviar)

Fishyback (Rutier-Naval)

Trainship (Feroviar-Naval)

Airtruck (Rutier-Aerian)

Criterii de alegere a modului de transport

Una din cele mai fundamentale parti ale managementului logisticii este alegerea modului de transport care are un impact important asupra eficientei operationale a firmei.Indentificare necorespunzatoare a modului de transport poate aduce furnizorului pierderi mari

Criteriile de de alegere a modului de transport sunt :

Costul

Timpul de livrare

Siguranta

Consecventa

Disponibilitatea

Frecventa

Performanta

Costul.Costul poate sa difere de la o modalitate de transport la alta , tinand cont si de valoarea si cantitatea marfii care trebuie transportatã.Ca o scurta comparatie intre cele sase tipuri de transport , avem : Transportul aerian este de doua ori mai scump decat cel rutier , transportul rutier este de sapte ori mai scump decat cel feroviar iar cel feroviar este de cel putin 4 ori mai scump decat cel naval sau prin conductã

Timpul de livrare.Este timpul necesar pentru transportul marfii de la expeditor pana la destinatar.Timpul de transport privind fiecare mod de livrare este influentat de starea vremii (in cazul celui naval) , de starea autostraziilor , a blocajelor in trafic a controalelor vamale etc. ( in cazul celui rutier) etc.

Siguranta.Este unul din cei mai importanti factori ai modului de transport.Se referã la capacitatea de a mentine calitatatea produselor in timpul transportului si evitarea deteriorarii sau pierderii acestora.Principalele categorii de costuri generate de neglijarea sigurantie sunt:

Costurile marfurilor pierdute

Costul inlocuirii sau reparatiilor marfurilor deteriorate sau pierdute

Costul opririi liniei de productie ca urmare a lipsei unor materii prime,materiale sau componente necesare

Costul vanzarilor pierdute datorita indisponibilitatii produselor

Costurile administrative de reglementare a situatiei intre utilizatorul de servicii de transport si organizatia de transport

Costul stocurilor de siguranta necesare

Costul asigurarii pe care trebuie sã o incheie utilizatorul de servicii de transport pentru protectia fata de pierderi sau deteriorari

Consecventa.Se referã la capacitatea unui mod de transport de a mentine durata de tranzit pe parcursul timpului.Un grad inalt de consecventa inseamnã o variatie potentialã scãzutã a timpului de tranzit.Cea mai mare variatie a timpului de tranzit se inregistreaza in cazul transportului feroviar iar cea mai scazutã in domeniul transportului aerian.Printre cauzele variatiei se inscriu: efectele vremii, numarul de opriri ,si diferentele existene privind timpul necesar pentru consolidarea livrarilor

Disponibilitatea.Reprezinta capacitatea modului de transport de a deplasa marfuri intre orice pereche , expeditor-destinatar.Incapacitatea unui mod de transport care sã ofere o legatura directã intre cele doua puncte specifice duc la generarea unor costuri suplimentare pentru utilizatorul de servicii de transport si mareste timpul total de tranzit.

Frecventa.Indicã numarul de livrari programate intr-un anumit interval de timp.Privind acest criteriu , cel mai bun mod de transport este cel prin conducte, deoarece se asigura un transport cu flux continuu , de 24/24 ore pe zi 7/7 zile.

Performanta.Reprezentatã de durata transportului,frecventa lor,capacitatea de a construii retele de transport,elasticitatea si fiabilitatea variantelor de transport,conditii de livrare si siguranta transportului.Aceste activitati impun anumite cerinte:

Asigurarea rapiditatii si flexibilitatii pe parcursul transportului

Impactul asupra indeplinirii exigentelor clientului

Contributia asupra reducerii costurilor privind ponderea mare a acestor costuri de transport in pretul produsului

Optimizarea costurilor legate de activitatea de transport poate asigura profitabilitatea firmei

Un bun sistem de transport poate duce la reducerea costurilor cu stocurile de siguranta

Modul de ambalare al produselor care sa asigure utilizarea capacitatilor de transport standardizate

Factori care influenteazã alegerea modului de transport

Factorii care influenteazã alegerea modului de transport se impart in patru categorii de caracteristici:

Caracteristicile clientului:

Pozitionarea geograficã (distanta dintre expeditor-destinatar)

Trasaturile punctului de livrare

Restrictii de timp (respectarea termenului de livrare)

Marimea comenzii

Cunoasterea produsului pentru evitarea deteriorii inainte si dupa transport

Echipamentul de manipulare folosit

Nivelul de servire solicitat

Caracteristicile produsului:

Greutatea

Marime si formã

Gradul de fragilitate

Uzura morala si deteriorarea

Toxicitatea

Valoarea

Caracteristicile mediului:

Participantii traficului

Infrastructura

Tehnologia

Climatul

Caracteristicile companiei:

Ariile de vanzare

Amplasarea depozitelor

Amplasarea unitatilor de productie

Politicile financiare

Performanta concurentei

Conditiile de livrare INCOTERMS

Aceste conditii au fost create pentru a o mai buna derulare a contractelor de comert exterior si o mai buna interpretare a clauzelor contractuale cu privire la livrarea marfurilor.Avand in vedere cã legislatia poate fi diferitã de la o tarã la alta,conditile de livrare aduc precizãri clare in legaturã cu clauzele contractuale.INCOTERMS precizeaza punctele critice de transfer al riscului si al marfurilor pe parcursul transportului.

Conditile de transport INCOTERMS sunt grupate in patru categorii:

Grupa E

Grupa F

Grupa C

Grupa D

Grupa E presupune o singurã conditie si anume obligatii minime pentru vanzator,care trebuie sa punã marfa la dispozitia cumparatorului la sediul sãu,fãrã a raspunde de incarcarea marfii in mijlocul de transport.Cumparatorul suporta toate pe care le are preluarea marfii si transportarea acestora la destinatie.

Grupa F obligã vanzatorul sã livreze marfa in vederea transportului,conform hotararii cumparatorului.In cadrul acestei grupe fac parte trei conditii de livrare:

FCA(Free Carrier) , unde proprietatea si riscul sunt ale cumparatorului.Acesta este nevoie sa plateasca costurile de transport si asigurarile din momentul in care vanzatorul livreazã marfa catre transportator

FAS(Free Along Side) , proprietatea si riscul sunt tot ale cumparatorului , impreunã cu costurile de transport si asigurari dupa descarcarea bunurilor din vehiculele de transport.Aceastã conditie de livrare este specificã transportului maritim.Taxele de export ii revin vanzatorului.

FOB(Free on Board) ,vanzatorul isi indeplineste obligatia de livrare in momentul in care marfa a trecut balustrada vasului,in portul de incarcare stabilit

Grupa C cuprinde deasemenea patru conditii de livrare:

CFR (Cost and Freight),vanzatorul trebuie sa plateascã costurile necesare pentru aducerea marfii in portul de destinatie convenit,dar riscul de pierdere sau deteriorare a marfii precum si alte costuri suplimentare, se transferã de la vanzator la cumparator in momentul in care marfa trece de balustrada vasului in portul de incarcare.

CIF (Cost Insurance and Freight),vanzatorul are aceleasi obligatii ca si in cazul precedent (CFR) dar trebuie sa asigure marfa in timpul transportului

CPT (Carriage Paid To),vanzatorul plateste pretul pentru transportul marfii la destinatie.Riscurile de pierdere si/sau deterioare a produsului precum si alte cheltuieli suplimentare, dupa ce marfa a fost predatã transportatorului , sunt suferite de cumparator

CIP(Carriage and Insurance Paid To) , vanzatorul are aceleasi obligatii ca si in conditia CPT doar ca acesta trebuie sa si asigure marfa pe parcursul transportului

Grupa D cuprinde cinci conditii care stabilesc raspunderea vanzatorului pentru sosirea marfurilor la destinatia stabilitã.Conditile sunt urmatoarele:

DDP (Delivery Duty Paid),vanzatorul isi indeplineste obligarea de livrare in momentul in care marfa a fost pusã la dispozitia cumparatorului.Vanzatorul suporta toate cheltuielile si riscurile de transport pana la destinatie.

DDU (Delivery Duty Unpaid),vanzatorul isi indeplineste conditia de livrare in momentul in care marfa a fost pusa la dispozitia cumparatorului.Vanzatorul suporta toate cheltuielile si riscurile privind transportul marfii,cu exceptia taxelor vamale si a altor taxe de import.Cumparatorul trebuie sa plasteascã toate costurile suplimentare si taxele de neplatã a vamelor la timp

DES (Delivery ex Ship),vanzatorul isi indeplineste conditia de livrare in momentul in care marfa a fost pusa la dispozitia cumparatorului.Vanzatorul trebuie sa suporte toate costurile privind transportul marfii.Aceasta conditie este specificã transporturilor maritime

DEQ (Delivery ex Quay) , vanzatorul trebuie sa indeplineasca aceleasi conditii ca si la DES cu adaugarea platii vamelor

DAF (Delivery at Frontier), vanzatorul isi indeplineste conditia de livrare in momentul in care marfa a fost pusa la dispozitia cumparatorului.Vanzatorul trebuie sa suporte toate costurile privind transportul doar pana la punctul vamal al tarii cumparatorului

Fig. Ilustratie INCOTERMS

Transportuile internationale rutiere

Prin transport international se intelege transportul care traverseazã cel putin o frontierã iar punctele de expediere si cel destinatar se afla in doua tari diferite.Transportul rutier in acest caz este eficient deoarece marfa poate fi livrata la domiciliul clientului sau la adresa de destinatie doritã de client.

Existã doua tipuri de fluxuri de transport international :

1. Fluxul direct :

a) Transportatorul livreazã marfa de la expeditor direct la locatia stabilitã de client.

b) Transportul colecteaza marfa de la mai multi furnizori iar apoi este livratã la locatia stabilitã de client.

2. Fluxul indirect (tip platformã) :

Transportatorul preia marfa de la toti furnizorii , pe care apoi o duce la platformã , iar aici toata marfa este incãrcatã intr-un singur camion inainte de livrarea spre client.

Transportatorul colecteazã mãrfuri de la mai multi furnizori pe care urmeazã a le duce in centrele de grupaj pentru sortare iar apoi se livreazã la mai multi clienti

Autovehicule de transport a mãrfurilor

In traficul rutier , intern dar si extern, sunt folosite urmatoarele tipuri de autovehicule pentru transportarea mãrfii:

Autocamionul – este un autovehicul specific transporturilor (rutier) de marfuri,cu spatiu mare de depozitare

Fig. Autocamion

Autofurgoneta – autovehicul destinat transporturilor de marfuri prevazut cu spatiu de depozitare carosat descoperit (poate avea si prelatã)

Fig. Autofurgonetã

Autobasculanta – destinatã transportului si descarcarii automate a marfurilor de masã (nisip,pietris,etc)

Fig. Autobasculantã

4.Autocisterna – destinatã transportului de marfuri lichide

Fig. Autocisternã

Proiectarea sistemului de localizare si monitorizarea transportului prin GPS

SC.Pamarac Lucian.SRL se presupune a fi o firma producatoare de cinci repere destinate transportului extern pe cinci rute diferite.Livrari efectuate prin intermediul tranportului rutier , cu autocamionul , transport international cu flux direct.Sãptãmanal sunt realizate stocuri pregatite pentru transport.Dupa cum mentionam anterior , sunt fabricate cinci repere : nituri , surubui , garnituri , distantiere de plastic si agrafe de plastic.Fiecare dintre cele cinci repere v-a avea destinatii diferite una de cealaltã , de aceea o sa le asociam cu o litera pe fiecare in parte pentru a fi mai usor.

Tabel 1. Informatii privind reperele si destinatia

Vor exista cinci camioane , fiecare incarcate cu un anume reper , si cu o destinatie din cele cinci, redate anterior.

Momentul inceperii urmaririi transportului acestor repere va incepe doar in momentul in care s-au finalizat procedurile de incarcare a marfii , s-a asigurat marfa iar destinatarul este informat privind aceste detalii si este confirmatã livrarea mãrfii.

Privind domeniul autovehiculelor , monitorizarea prin GPS vizeazã doua directii :

1.Traficul autoturismelor :

Orientarea autovehiculelor (sistemul de harti digitale , coordonare)

Localizarea/Urmarirea autovehiculelor (in cazul furturilor,sustragere obligatii , asigurare etc.)

2. Exploatarea parcurilor auto:

Extragere si prelucrare automatã a documentelor de parcurs

Determinarea pozitiei pe traseu (incluzand viteza , stationare , etc.)

Datoritã sistemelor performante de monitorizare auto,folosind reteaua GSM (retea mobila) impreuna cu receptorul GPS montat pe autovehiculul utilizat pentru transportarea mãrfii ,putem primii date despre conditiile de deplasare ale mobilului,putem chiar transmite coordonate sau o corectare a rutei iar in cazul unei abateri de drum sau a unui furt autovehiculul poate fi oprit de la distantã.Aceste aplicatii sunt multiple , ele diferã prin gama de facilitati oferite sau prin gradul de integrare,unde putem intalnii :

GPS – Satguard (Sistem impotriva furtului)

GPS – Locator (Sistem de monitorizare auto)

GPS – Driftbox (Un sistem capabil de mãsurare dinamicã a unghiului de derapaj)

GPS – Safeflet (Sistem complex de monitorizare auto , in special a monitorizarii autovehiculelor angajate in transportarea marfurilor)

Se vor analiza principalele aplicatii ale sistemului GPS – Locator , deoarece este de mare ajutor in ceea ce priveste supravegherea autovehiculelor destinate transportului de marfuri.

GPS – Locator este un sistem de localizare si orientare a autovehiculelor , care prezintã o multitudine de operatii necesare , cum ar fii : monitorizarea , analiza , controlul traseelor efectuate , localizarea autovehiculelor in caz de furt , intocmire automatã a foilor de parcurs combinatã cu calculul consumurilor specifice realizate.

Reteaua de sateliti GPS transmit informatii legate de pozitionarea autovehicului privind longitudinea , latitudinea si altitudinea , la momente diferite si timpi diferiti , prin prelucrarea acestor date se pot determina directia , viteza si ora exacta.

Principalele functii pe care GPS – Locator le are sunt :

Determinã cu precizie pozitia geograficã a autovehiculului folosind satelitii GPS

Inregistreazã aceste pozitii in memoria proprie (Datalogger)

Genereazã datele in format UTM/MGRS dar si vizual pe harta

Poate fis etat sau interograt prin intermediul retelei GSM (SMS)

Permite accesul prin internet

De regulã , comunicarea se face prin reteaua (GSM – Gobal System for Mobile Communications) sau prin SMS (Short Message Service) , dar se poate face si prin portul serial RS232.

Caracteristicile tehnice ale GPS-Locator sunt :

Precizia de pozitionare este de 4 metrii (uzual)

Numãrul maxim de sateliti receptionati simultan : 12 (canale)

Capacitatea de memorare este cuprinsa intre 60.000 si 250.000 de pozitii

Capacitatea hartii digitale este de 20.000 de localitati

Semnale proprii de intrare/iesire

2 linii de intrare (avarii) si 4 analogice

2 linii de iesire (pe releu electromagnetic)

Independenta de functionare este de 10 zile

Tensiunea de alimentare cuprinsa intre 9 si 30 volti

Sistemul poate furniza doua tipuri de date , datele cu informatii privind zonele prin care a trecut autovehiculul (inregistrare in datalogger) dar si date cu informatii privind pozitia instantanee.Aceste datalogger poate fi asociat cu asa zisa cutie neagrã existenta in orice avion , deoarece contine toate datele referitoare la pozitie (longitudine , latitudine si altitudine) , parametrii de trafic (vitezã , directie , data si ora inregistrarii) precum si starea semnalelor de intrare (input-urile) din momentul inregistrarii.Capacitatea de memorie a datalogg-ului este suficient de mare pentru stocarea acestor informatii (informatii reimprospatate la fiecare minut) , privind localizarea si monitorizarea autovehiculului , pe o durata de 40 de zile.

Pentru o buna gestionare a datelor , acestea sunt descarcate pentru analizã dupa fiecare cursã.

Furnizarea pozitiei instantanee se face prin trei moduri :

Condensat : ultimele 5 pozitii (transmise codat)

Detaliat : informatii privind zona si pozitia momentanã

Localizator : informatii privind pozitia geograficã pe harta (UTM / MGRS)

In memoria “GPS Locator”-ului , pot fi introduse locatii a cãror pozitie este precizatã prin puncte de coordonate (longitudine , latitudine si altitudine) si numele zonei. Hărțile digitale, o dată cu creșterea ariei de implementare, permit, pentru orașele mari, generarea unei localizări mergând până la nivelul străzilor și intersecțiilor acestora.Acesta dispune de douã sau mai multe iesiri de putere , fiind capabil sã preia comenzi de la distantã(cum ar fi oprirea motorului autovehiculului in cazul abaterii de la drumul stabilit sau in cazul furtului).Privind costurile de exploatare ale aparatului , ne dãm seama ca odata aparatul achizitionat , necesitã doar costurile legate de reteaua telefonicã prin care se face transmisia datelor.Pentru cazuri in care bateria aparatului se decupleazã automat sau voit , sistemul ramane operant datoritã sursei „back-up” pentru o perioadã de zece zile , timp suficient pentru conservarea informatiilor.Sistemul poate fi prevazut cu un software adecvat traficului rutier cu scopul de a genera documentele de parcurs generale.

Fig GPS Locator

Un alt sistem eficient in monitorizarea autovehiculelor destinate transporturilor este sistemul GPS – Driftbox.Acesta este capabil sa masoare si sa inregistreze informatiile de baza privind cazurile de derapaj a autovehiculului,este de mare ajutor in aceste cazuri deoarece stocheazã informatii care conclud cauzele derapajului.Dispozitivul are o precizie in determinarea vitezei de 0.1 km/h, si contine o serie de algoritmi pentru determinarea punctelor grafice.In interiorul acestui dispozitiv se gasesc , un motor “pas cu pas” controlat de frecventa de 10 Hz cuplat cu un senzor inertial termocompensat. Cu ajutorul memoriei de pe card se pot înregistra la un tact de 10Hz, timpul, distanța, viteza, poziția, accelerația/decelerația (longitudinală sau laterală) si unghiul de alunecare, iar descărcarea datelor se face pe portul USB al computerului.

Fig GPS – Driftbox

Majoritatea sistemelor de urmarire prin GPS sunt limitate in privinta facilitatilor si de cele mai multe ori nu trimit date proprietarului decat in cazul unui furt.Majoritatea necesitã si o inregistrare pentru monitorizarea autovehiculului, de aceea a fost creat sistemul Safefleet.

Safefleet este un sistem complex in ceea ce priveste localizarea si monitorizarea autovehiculelor , este de mare ajutor in urmarirea rutelor pentru transportul marfurilor.Asigurã multe facilitati precum siguranta , securitatea ,monitorizarea, si alte elemente care sunt transmise proprietarului tot timpul.

Safefleet poate fi folosit ca un sistem autonom ,ce poate comunica cu telefoane mobile sau poate fi legat de alte aplicatii , dupa cerinta utilizatorului.Acest sistem este compus din doua receptoare dar si emitatoare in acelasi timp,un receptor cu rol de “cutie neagra” , este instalat intr-o locatie ascunsã , in autovehiculul proprietarului iar cel de-al doilea receptor este utilizat pentru conexiunea la PC (Personal Computer).Acest dispozitiv este capabil sa localizeze autovehiculul in care este instalat, oriunde in lume, cu precizie mare, utilizand GPS-ul integrat.

SafeFleet poate monitoriza si chiar controla status-ul unui vehicul, acceptând comenzi si raportând evenimente excepționale via GSM (SMS sau Data) / GPRS (internet) cãtre receptori (telefon mobil, PC, etc.) definiți si autorizați de utilizator.

Functii ale sistemului Safefleet:

Monitorizarea online a vehiculelor pe harta

Monitorizarea pe telefon mobil , PDA (Personal Digital Assistans) sau PC(Personal Computer)

Securitatea autovehiculelr

Buton de panicã

Rapoarte si alte functii

Date tehnice generale ale sitemului Safefleet:

Receptor GPS cu 12 canale

Dual Band GSM/GPRS (General Packet Radio Service) Internet data modem

Design avansat low power

Baterie de backup

Buton de panicã

Antenã GSM/GPRS si GPS

Senzor de atingere a autovehiculului

Senzor de contact

Comutator pentru deconectarea circuitului de pornire la cheie,luminii de avarie si sitemul de preincalzire/racire a vehiculului de la distantã

Sistem de cunoastere a conducatorului (fara cheie)

Suport voce

Port serial

Impobilizare automatã a autovehiculului de la distantã

Raport la utilizarea neautorizatã a autovehiculului

Raport la deconectarea sursei externe de curent

Raport la pornirea motorului

Raportarea iesirii din perimetrul stabilit

Raportarea intrarii intr-un anumit perimetru

Cutie de dimensiuni reduse

Posibilitatea de restrictionare a folosirii autovehiculului pentru un anumit numãr de ore pe zi sau week-end

Verificarea pozitiei vehiculului in orice moment prin SMS

Caracteristicile tehnice ale sistemului Safefleet :

1.MECANICE :

Cutia : grad de protectie IP65 (IP- International Protection unde prima cifra reprezintã gradul de protectie impotriva corpurilor straine , cifra 6 este specificã pentru etans la praf, a a doua cifrã reprezintã gradul de protectie impotriva patrunderii apei iar cifra 6 este specificã pentru protejarea impotriva jeturilor de apã)

Dimensiuni : Lungime = 100 mm ; latime = 80mm ; inaltime = 30mm;

Greutate = 670 grame

2.ELECTRICE :

Alimentare :

Tensiune : min 6 Vcc…max 32 Vcc

Curent : tipic 60 mA ; varf 200 mA (in stare de stand-by consumã mai putin de 1 mA)

Unitate centralã :

Tensiune : 3.6 Vcc

Curent : 25 mA

Antenã :

Sistemul contine antenã GSM/GPS , care se poate monta usor in orice locatie

Dimensiuni : 65mm (Ø) x 10 mm (H) , Cablu : RG 174 (4 metrii)

Frecventã : 1575.42 Mhz

Acest sistem Safefleet a fost proiectat pentru a putea fi instalat pe orice tip de vehicul care dispune de alimentare 6V , 12V sau 24V:

Autoturisme

Autovehicule de transport urban

Autocamioane

Motociclete

Vehicule agricole

Ambarcatiuni cu motor

Vehicule / Masini industriale

Utilizând ultimul modem dual-band GSM / GPRS, SafeFleet poate opera in oricare din frecventele 900MHz / 1800MHz (European / Rest of World) sau 850MHz / 1900MHz (North America). Concluzia este că SafeFleet poate opera în orice rețea GSM din întreaga lume. În “inima” SafeFleet există un avansat receptor GPS. El poate urmări simultan până la 12 sateliți pentru a determina cu o acuratețe remarcabilă locația (amplasamentul) curentă, viteza, direcția de deplasare precum și alte date referitoare la vehicul. Acest receptor GPS furnizează cu o mare precizie ideograma de dată si timp care este marcată și inclusă în mesaj. Aceasta informație nu poate fi alterată, astfel posibilitatea de a utiliza fraudulos sistemul este eliminată. Majoritatea produselor pentru urmărirea vehiculelor suferă de un consum exagerat de energie. Aceasta poate duce la descărcarea bateriei vehiculului în urma unor perioade extinse de inactivitate. A fost construit special pentru a fi folosit in autovehicule si utilizează circuite de alimentare cu o mare eficiență care consumă de 10 ori mai puțină energie, în medie, decât sistemele tipice de acest fel. Acest circuit special (low-power) este condus automat, astfel încât să nu descarce bateria și, de asemenea, să asigure o funcționare de 24h. Are propria baterie de back-up integrată care asigură funcționarea continuă, independentă față de bateria vehiculului. In medie, va funcționa (după modul de operare) continuu pentru mai multe zile fără alimentare externă. Sau, dacă spre exemplu vehiculul a fost furat și SafeFleet a fost deconectat de la sursa externă, el poate fi detectat in timp real (poziția se actualizează la fiecare secundă) pentru mai multe zile. Fiecare SafeFleet este echipat cu un buton de panică (combinat cu un indicator LED). Pâlpâirea LED – ului indicator are multiple semnificații, în funcție de context, semnificația însemnând:

LED-ul in pozitia aprins indicã o etichetã auto validã si sistemul Safefleet a fost activat

LED-ul in pozitia stins indicã operarea normalã a vehiculului

Palpairea rapida a LED-ului indicã motor pornit dar vehicul imobilizat

Palpairea secventei S.O.S indicã activarea alarmei de panicã

“Countdown Flash” – vehiculul este gata sa intre in starea imobilizat

Palpaire la interval de douã secunde indicã vehicul imobilizat

SafeFleet are nevoie de comunicație cu rețeaua mobilă GSM/GPRS și, de asemenea, să recepționeze date de la sateliții GPS. SafeFleet are nevoie de comunicație cu rețeaua mobilă GSM/GPRS și, de asemenea, să recepționeze date de la sateliții . Pentru aceasta este echipat cu o antena de înaltă performanță care va fi montată într-un loc potrivit și ascuns (poate fi acoperit). Senzorul de contact determină inițializarea jurnalelor, când motorul autovehiculelor a fost pornit și se consideră terminată când motorul este oprit. Utilizatorul SafeFleet poate defini o perioada de timp (10 minute) în care o "nouă călătorie" se va considera ca făcând parte dintr-o călătorie anterioară. Aceasta permite pauze scurte între călătoriile lungi. Poate comanda comutatorul standard pentru deconectarea circuitului de pornire la cheie, lumini de avarie si sistemul de bujie incandescentă /preîncălzire și răcire, ca opțiune extra a pachetului. Este compatibil cu sistemul de recunoaștere a conducătorului (fără cheie). SafeFleet are suport si pentru comunicație pe voce. Aceasta necesită atașarea unui microfon si a unui difuzor potrivit. Un port serial (RS-232) este disponibil la toate modelele de SafeFleet. Pe acest port se pot citi pachete NMEA standard ce pot fi utilizate în diverse dispozitive externe, cum ar fi -uri sau laptop-uri pe care rulează software-uri de navigare. În sfârșit, acest sistem SafeFleet are in componenta sa o cutie de mici dimensiuni, potrivită pentru a fi montată în toate tipurile de autovehicule. Acest modul de numeste FM4200. (anexa.2)

Fig. Modul FM420

Voi prezenta modulul FM4200 proiectat in software-ul Catia v5r20 :

Fig. Proces de realizare a dispozitivului Safefleet in Catia v5r20

Fig. Modulul FM4200 realizat in Catia v5r20 (Fata)

Fig. Modulul FM4200 realizat in Catia v5r20 (Spate)

FM4200 este un terminal cu GPS si conectivitate GSM, care este capabil să determine coordonatele Oxyz și a le transfera prin rețeaua GSM. Pentru conectarea la reteau GSM este necesara o cartel SIM. Cartela SIM poate fi obtinuta de la furnizorul de servicei GSM. Acest aparat este perfect adecvat pentru aplicații în cazul în care dobândirea, localizarea de obiecte de la distanță este necesară. Este important să se menționeze că FM4200 are intrări și ieșiri suplimentare, care permit să controleze și să monitorizeze alte dispositive, obiecte de la distanță si are o interfata integrala. Aceasta interfata are un port RS232 pentru ieșire NMEA și de configurare. Acest port poate fi folosit ca port de sistem (pentru actualizări de soft, dispozitiv de configurare, etc) (anexa.3)

Principii operaționale ale FM4200. Modulul este conceput pentru a obține înregistrări și de a le trimite la un server. Înregistrările contin date GPS si informații. Modulul foloseste conexiunea GPS pentru a obține datele GPS și este alimentat cu 3 date, metode: bazate pe timp, bazate pe distanța parcursă, unghi bazate pe metode. Toate datele sunt stocate în memoria flash și mai târziu pot fi trimise prin intermediul canalelor de GPRS sau SMS. Modul de date GPRS este cel mai preferate de expediere modul. SMS este modul cel mai des folosit în zone fără acoperire GPRS. Comunică cu server se face prin folosirea protocolul de date speciale si poate fi gestionat de comenzi SMS FM4200 are doua moduri de functionare. Modul sleep (modul de asteptare), poate sa intre in acest mod atunci cand indeplineste doua conditii: nu detecteaza miscare si nu trimite sau primeste date pentru 5 minute. (Intervalul de inregistrare este mult mai frecventat decat de 5 minute, deci nu va intra in modul sleep din aceasta cauza. In acest mod de fuctionare consumul de energie scade.

FM4200 este construit cu un accelerometru,care permite aparatul să indice dacă vehiculul este în mișcare sau nu, precum și sa măsoare viteza de accelerare. Are 5 parametrii în curs de desfășurare: Delta X, Y și Z definesc unghiuri în spațiu 3D, la intervalele de timp, în milisecunde. Pentru a indica faptul că vehiculul este în mișcare, verifică în mod constant schimbarea de unghi mai mare decât cel definit în Delta X, Y sau Z domenii. Dacă unghiul se schimbă pentru intervalul de timp definit în domeniu, vehiculul este considerat ca fiind în mișcare. Este recomandat setarea accelerometrului pentru cea mai mare sensibilitate, pentru ca datele sa fie cate mai exacte. FM4200 are 4 profilurile salvate în memoria flash a modulului. Fiecare profil are o listă de parametri, care permite să funcționeze în moduri diferite (anexa.4). In component sa FM4200, are o baterie (acumulator) imporat. In cazul in care FM4200 este deconectat de la sursa de alimentare a autovehicolului are o autonomie de aproximativ 96 de ore, perioada in care pe langa functiile existente in sistemul de monitorizare, el trasmite utilizatorului si un semnal de avaria cum ca a fost deconectat de la sursa de alimentare a autovehicului.

Aceasta cutie este construită pentru a fi rezistentă la apă (IP 65 standard) si trebuie montată într-un loc ascuns. Montarea si intretinerea acestui dispozitiv pe autovehicul se face de catre personal autorizat si calificat, in locuri special amenajate (service auto), respectand si indeplinind conditiile de N.T.S si P.S.I. Tensiunea de alimentare care trebuie furnizata echipamentului pentru o functionare normala trebuie sa fie in gama 10Vdc-30Vdc tinand seama de semnificatia semnalelor conectorului 2×10. Semnificatia ledurilor si amplasarea conectorilor este prezentata in imagine.

Fig.Semnificatia ledurilor si amplasarea conectorilor

Aparatul trebuie să fie montat astfel încât indicatorii LED sa fie vizibili, ca acestia indica starea de funcționare a dispozitivului.

Led-ul de navigare:

Cand semnalul GPS este receptionat led-ul va clipii la fiecare secundã

Dacã semnalul GPS nu este receptionat led-ul va sta aprins permanent

Daca led-ul este stins , este posibil sa fie un scurt-circuit in antena GPS sau conector,sau dispozitivul este in modul de functionare „sleep” (mod de functionare in care aparatul are consum redus de energie)

Led-ul de stare:

Clipeste la fiecare secundã cat timp se initializeazã

Dupa realizarea cu serverul acesta va clipii la fiecare 10 secunde

In modul „sleep” le-dul este stins

Semnificatia semnalelor disponibile la terminalele conectorului 2×10 sunt este redata in anexa

In configuratia de baza se vor folosi doar trei fire legate la conectorul 2×10 , cele aferente pinilor 1,11 si 15, restul de fire urmind a se izola inainte de efectuarea conexiunilor la instalatia electrica a autovehiculului (anexa.6). Tensiunea minima de lucru pentru FM4200 este de 10V.

Montarea acestui dispozitiv se realizeazã intr-un loc ascuns,fiind un sistem universal,nu are un stas de montare,depinzand de marca si modelul de autovehicul pe care se monteazã,cu atentia de a nu afecta sau bruia alte componente ale autovehiculului.In vederea realizarii unei montari cat mai corecte,se recomandã sa se stabileascã,locul pentru montarea echipamentului,avand in vedere cã acesta nu trebuie sa fie usor accesibil,prinderea acestuia trebuie sa fie rigidã pe autovehicul (se imobilizeazã cu ajutorul unor bride din plastic),iar locatia aleasã sa fie ferita de riscurile de a fi afectat de umezealã,si sa nu fie in imediata apropiere a calculatoarelor ce se aflã pe autovehicule.

Amplasarea echipamentului se poate realiza in habitaclu:

In spatele cesurilor de bord

In spatele torpedoului

Sub consola volan

In bancheta din spatele soferului

In portbagaj , etc.

Pentru acest echipament nu se impun setãri sau programari deosebite,este necesarã o atentie sporitã in momentul montarii si executarii de conexiuni electrice intre autovehicul si echipament.Locatia trebuie aleasã cu grija in functie de compartimentarea autovehiculului.

Atentie sporitã trebuie acordatã si demontarii/montarii elementelor de mascare a autovehiculului in cadrul operatiei de montare si pentru culegerea semnalelor necesare functionarii echipamentelor.

Pentru a minimiza pe cat posibil sabotarea sistemului,atat echipamentul cat si antena GPS ,acestea nu vor fi instalate la vedere.Cablurile si antena nu se vor instala pe langã parbriz pentru a evita deteriorarea sau chiar taierea acestora la o eventualã schimbare a parbrizului

Fig. Zona recomandata pentru montarea dispozitivului

Conectarea firelor de legatura la instalatia electrica a autovehiculului se realizeaza

indeplinind urmatoarele conditii:

Conexiunile cablurilor de legatura ale echipamentului la instalatia electrica a autovehiculului se efectueazã fãrã ca echipamentul sa fie introdus in conectorul 2×10

Conexiunile cablurilor echipamentului la firele instalatiei a autovehiculului vor trebui sa fie ferme (sã faca un contact bun) si bine izolate

La amplasarea acestora se vor evita locurile incalzite din habitaclul masinii (zone de ventilatie cu aer cald) sau repere ale masinii aflate in miscare pentru a evita topirea cablurilor sau deteriorarea izolatiei acestora. Tensiunea de lucru si masa: Tensiunea de alimentare a echipamentului se poate lua direct de pe bornele acumulatorului sau din interiorul autovehiculului de la butucul cheii de contact, din spatele cutiei de sigurante etc. Legarea la masa se va face direct la caroseria autovehiculului (sau de la unul din cablurile care sunt deja conectate la caroserie) avand grija ca sa se realizeze un contact ferm cu aceasta. Cablurile de alimentare ale echipamentului trebuie sa fie bine izolate si ascunse vederii pentru a impiedica sabotarea acestora. Se recomanda ca toate firele sa fie asigurate cu bride de prindere din material plastic. La efectuarea legaturilor intre echipament si instalatia electrica recomandam o atentie marita in realizarea conexiunilor, pentru a elimina riscurile care pot apare datorita contactelor imperfecte sau datorate vibratiilor din timpul mersului. De asemenea, izolarea legaturilor trebuie executata cu mare acuratete si atentie. Efectuarea conexiunilor intrarii de citire DIN1 a starii motorului (PORNIT/OPRIT). Prin intermediul firului galben al cablului de alimentare DIN1 (pin15 al conectorului 2×10) cu care este dotat echipamentul Teltonika FM4200, se citeste starea motorului (pornit/oprit). Acest fir se conecteaza la firul de ON (aprindere) al comutatorului cheii de contact.

Fig Butucul cheii contact a autovehiculului

Pentru a gasii firul care este legat de comutatorul cheii de contact,corespunzator intrerupatorului din pozitia ON se procedeaza astfel :

Se rasuceste cheia in contact pana in punctul de alimentare

Se cauta pe butucul cheii de contact firul pe care tensiunea este de +12V

Pe acest fir tensiunea trebuie sa ramana +12V atat in pozitia de alimentare cat si in pozitia de start

Pe langa unitatea Teltonika FM4200 , Safefleet mai are in componenta sa si o antena GPS , fara de care sistemul nu ar putea functiona.Antena are rolul de a asigura legatura dintre sistemul Safefleet si satelit.

Montarea antenei trebuie facute conform urmatoarelor conditii:

Antena GPS din dotarea sistemului Safefleet nu poate fi inlocuita cu o alta antena improvizata

Antena trebuie montata orizontal orientata spre cer

In cazul in care structura masinii nu permite aceasta pozitionare este recomandata montarea antenei GPS in exteriorul autovehiculului.Pentru masinile cu parbrizul in unghi diferit de 90 de grade , antena se va monta in dreptul parbrizului (sub bord , cat mai aproape de suprafata orizontala a bordului autovehiculului) dar cu mentiunea ca deasupra antenei sa nu existe „bariere” metalice care ar putea produce perturbatii ale semnalului.

In general singurele vehicule care necesitã montarea antenei la exterior sunt autocamioanele si autobasculantele deoarece au parbrizul perpendicular pe caroserie.La acest tip de autovehicule antena GPS trebuie montata cat mai in fata spre parbriz.

INTERFATA UTILIZATORULUI

Comunicația cu SafeFleet este fiabilă și flexibilă, existând multe opțiuni disponibile. Poate fi folosit pentru urmărirea unui singur autovehicul privat, a unei mici “flote” de familie sau a unui întreg parc auto. Rapoarte ca mesaje text (SMS) catre utilizator. SafeFleet suportă comunicație SMS bidirecțională cu proprietarul și cu alte până la 7 telefoane mobile/modem-uri GSM. Proprietarul poate adăuga suplimentar un număr de telefoane mobile sau modem-uri GSM, prin crearea de grupuri de utilizatori, astfel încât anumite mesaje să ajungă numai la anumiți utilizatori. Una dintre cele mai importante funcțiuni ale SafeFleet constă în abilitatea de a raporta locația curenta si status-ul. Aceste informații sunt obținute prin simpla trimitere a unui SMS cu comanda „Where” la numărul echipamentului montat. SafeFleet va răspunde la aceasta comandă cu un mesaj SMS care conține informații despre locația curentă, direcția si viteza de deplasare. SafeFleet este proiectat sa comunice ca un contact de Instant Messaging. SafeFleet va fi tot timpul on-line si va furniza informații pentru actualizarea locației pe serverul de IM. Folosind o aplicație client de IM, proprietarul sau orice alt utilizator autorizat si conectat poate accesa informațiile legate de locația vehiculelor monitorizate.

SIGURANTA SISTEMULUI SAFELFEET

Din nefericire ,incidentele de pe sosele si furtul vehiculelor devin din ce in ce mai comune pe pe drumurile din intreaga lume.Pentru recunoasterea acestora , sistemul safefleet are o serie de facilitati special create pentru a face soferii vehiculelor sa se simta mai in siguranta,stiind ca pot cere ajutor imediat,manual, dar si automat.

Butonul de panica pentru cazuri extreme (in cazul unui atac asupra soferului) este situat discret,langa volan.Ca alarma de panica sa fie declansata , butonul trebuie apasat si tinut timp de 2 secunde ,sau mai mult,apoi eliberat.In mod automat vor fi trimise doua mesaje spre proprietarul autovehiculului destinat transportului sau spre dispeceratul firmei de transporturi.Aceste mesaje contin informatii referitoare la soferul autovehiculului , status-ul si locatia vehiculului incluzand coordonatele sale precise.Informatii necesare si suficiente intru-cat se pot lua masuri in urma declansarii butonului de panica.

Depasirea unei anumite viteze.Cand este setata aceasta optiune,sistemul Safefleet va trimite cate un mesaj de fiecare data cand un vehicul depaseste viteza limita,catre receptorii definiti de proprietar.Limita de viteza este configurabila

Acceleratie excesiva.Dispozitivul poate raporta abuzul asupra vehiculului prin monitorizarea acceleratiei.Cand aceasta facilitate este setata si rata de accelerare depaseste o anumita valoare definita de proprietar,atunci se va trimite un mesaj catre receptorii definiti de acesta

Securitatea pasiva a sistemului Safelfleet.Are o retea de elemente de securitate inteligente,proiectata sa asigure protectia automata a vehiculului cu minima interventie a conducatorului auto

Perimetrul invizibil.De fiecare data cand vehiculul este parcat, sistemul Safefleet ,”marcheaza” un perimetru invisibil (de securitate) cu o raza de 20 de metrii in jurul amplasamentului sau.Daca vehiculul se deplaseaza din acest perimetru fara ca un driver RFID sa fie prezent,se declanseaza alarma,urmeaza a fi trimis un mesaj catre proprietar sau catre utilizatorii autorizati.

Spre deosebire de alarmele convenționale, care pur și simplu funcționează cu o sirena, și care în mod inevitabil sunt ignorate de cei din jur, asigură pentru cineva care e pregătit să ia măsurile necesare, cunoașterea prealabilă a situației.

Imobilizare automata a autovehiculului.Modulul Stop/Pornire (optional) contine doua relee independente de curent mare.Cand vehiculul este oprit,LED-ul indicator avertizeaza iminenta blocare a circuitului de pornire.La sfarsitul perioadei de avertizare (aproximativ 45 de secunde) releul circuitului de pornire este comutat astfel incat sa imobilizeze vehiculul.Pornirea vehiculului nu va fi operationala decat daca daca un indicativ autorizat (Driver ID) este in zona de actiune

Controlul imobilizării vehiculului de la distanță; Proprietarul are posibilitatea de a activa blocarea pornirii vehiculului de la distanță anulând prezența în zonă a unui indicativ (Breloc chei). Aceasta opțiune poate fi folosită pentru a împiedica folosirea unui vehicul furat.

Raport la utilizarea neautorizată a vehiculului; Dacă vehiculul este mișcat / deplasat neașteptat fără ca un breloc sa fie in zona de acțiune, atunci un mesaj „alarmă de intruziune” va fi transmis către dispozitivele de alarmă prestabile de către proprietar; (sensibilitatea la intruziune este configurabilă de către proprietar)

Raport la deconectarea sursei externe de curent; Deconectarea sursei principale de alimentare a echipamentului montat este automat detectată și raportată prin SMS proprietarului sau utilizatorilor autorizați.

Raport la pornirea motorului; Orice pornire/oprire a vehiculului este detectată și raportată prin SMS proprietarului sau utilizatorilor autorizați.

Restricționarea/folosirea vehiculului un anumit număr de ore pe zi; Proprietarul vehiculului poate seta o restricție de folosire a vehiculului între anumite ore sau în weekend. SafeFleet poate fi setat sa trimită un SMS proprietarului sau utilizatorilor autorizați în cazul în care vehiculul este folosit în afara orelor/perioadei autorizate.

FUNCTIILE SISTEMULUI SAFEFLEET

Urmarirea vehiculelor prin sistemul Safefleet

Existã avantajul cunoasterii cu precizie a locatiei autovehiculului , atat in interes de serviciu cat si in interes personal.Sistemul Safefleet are in acest domeniu un numar de facilitati capabile sa raspunda celor mai exigente nevoi de urmarire a vehiculelor.Functia principala a acestui sisteme este de a raporta locatia autovehiculului si status-ul (parcat,stationat, in miscare).Raportarea locatiei si status-ul se face prin GPRS sau SMS si este de forma:

Precum este cazul celor 5 camioane destinate transportului de marfuri industriale de la Sibiu spre tarile mentionate anterior (tabel 1)

Dispozitivul Safefleet montat pe autocamionul incarcat cu reperul „A” (nituri) cu destinatia Italia (Roma) , trimite informatii sub forma :

Fig.Traseul complet a transportului de nituri Romania(Sibiu) – Italia(Roma)

„Safefleet se afla la distanta de 126 km NE de sediul aflat la Sibiu (punct de plecare) , se indreapta spre SE cu viteza de 53 km/h – 09.06.2015 (45’52’41.002N 22’54’51.998E) , altitudine 184 metrii”

Fig.Distanta parcursa de la Sibiu spre destinatie si punctul de localizare exact (in cazul de fata orasul Deva)

La sfarsitul fiecarei curse , sistemul Safefleet poate transmite automat un raport sumar care poate contine :

Numele proprietarului vehiculului

Locatia de start a transportului

Data si ora inceperii transportului

Destinatia finala a transportului

Data si ora finalizarii transportului

Durata transportului

Distanta parcursa

Foaia de parcurs include :

Arhiva interna cu locatii prestabilite ( aproximativ 6000 de locatii).

Fiecare sistem Safefleet are in componenta sa o lista initiala de locatii (orase , localitati).Aceasta lista contine principalele orase si regiuni ale lumii.Aceasta facilitate permite sistemului Safefleet sa-si raporteze pozitiafata de cea mai apropiata locatie existenta in componenta listei.Proprietarul sistemului poate adauga pana la 400 de locatii particulare (orase , locatii – banca , sediu ,depozit , client , etc.).

Raportarea intrarii intr-o anumita zona.

Sistemul poate transmite informatii privind intrarea intr-o anumita zona (pre-configurata de utilizator).Ca exemplu, in cazul in care autocamionul incarcat cu reperul „A” intra in raza (raza configurata de proprietar) depozitului din Italia , unde trebuie descarcate niturile , sistemul transmite spre sediul de la Sibiu aceste date

Raportarea iesirii dintr-o anumita zona.

Asemanator cu „raportarea intrarii intr-o anumita zona” doar ca de aceasta data sistemul transmite date in momentul in care autovehiculul paraseste zona configurata de utilizator

Raport punct de referinta.

Pozitia autovehiculului intr-un anumit moment poate fi luata in considerare ca punct de referinta , in momentul in care mobilul se intoarce sau ajunge iarasi in acest punc , sistemul transmite datele spre sediu.Datele transmise contin informatii legate de : timpul cursei ,distanta parcursa,viteza maxima admisa ,viteza medie a cursei.

Raport periodic (intervale de timp).

Aceasta optiune poate fi activata la cererea proprietarului,sistemul va transmite informatii legat de locatie , directie si viteza de deplasare , la intervalul de timp predefinit de proprietar

Raport periodic (distanta parcursa).

Similar cu raportul anterior , doar ca de aceasta data sistemul transmite informatii legate de locatie,directie si viteza de deplasare, dupa un anumit numar de kilometrii predefiniti de proprietarul vehiculului

Inregistrare tip „cutie neagra”(ultimele 30 de secunde si maxim: ultimele 60 de minute).

Sistemul inregistreaza fiecare secunda a fiecarei curse in memoria sa interna.Informatiile contin : data , ora, pozitia geografica,viteza si directie de deplasare.In cazul unui accident, datorita informatiilor stocate de sistemul Safefleet , se poate reconstituii comportamentul autovehiculului inainte de accident.

Trimitere automata a datelor catre o adresa IP (Internet Protocol).

Sistemul trimite automat date despre vehicul catre o adresa IP la un anumit interval de timp predefinit de proprietar.

Datele transmise contin:

Numarul IMEI(International Mobile Station Equipment Identity) al modem-ului

ID-ul (Identity Document) soferului

Informatii GPS (Data , Ora, Latitudine, Longitudine,Viteza,Azimut,Status)

Odometrul (Total / Pe cursa)

Timp de stationare pe cursa

Contact On/Off

Standard NMEA pentru aplicatii de navigare.

Aceste date sunt acceptate de majoritatea aplicatiilor de navigare care ruleaza pe PC-uri , laptopuri , PDA,permitand afisarea in timp real a pozitiei curente a vehiculului.

MONITORIZAREA POZITIEI AUTOVEHICULELOR

4.SISTEMUL COMANDAT PRIN MICROCONTROLLER

4.1 Microcontroller-ul

Orice receptor sau transmitator GPS are la baza un microcontroller care ii permite stocarea , memorarea si procesarea informatiei in timp real.

Un microcontoller este o structura electronica destinata controlului unui proces sau mai exact a unei interactiuni caracteristice cu mediul exterior, fara sa fie necesara interventia

operatorului uman.

Resursele integrate ale unui microcontroller includ urmatoarele componente :

– o unitate centrala (CPU)

– o memorie locala de tip ROM / PROM / EPROM / FLASH si eventual una de tip RAM

– I/O – intrari/iesiri numerice de tip port paralel

– un port serial de tip asincron si/sau sincron , programabil

– un sistem de timere – temporizatoare/numaratoare programabile\

Microcontrollere-le sunt des utilizate in domeniile mecatronica si robotica deoarece sunt foarte des asociate cu ideea de control

Domeniile in care sunt utilizate des microcontrollere-le sunt :

– industria de automobile (controlul aprinderii motorului , climatizare , diagnozã,sisteme de alarma, sisteme de localizare , etc)

– electronica de consum (GPS , sisteme audio , tv,camere video, telefonie mobila ,jocuri electronice , etc)

– aparatura electrocasnicã (frigidere , masini de spãlat , cuptoare cu microunde , etc)

4.2 Standardul RS232

EIA (Electronics Industries Association) impreuna cu TIA (Telecommunication Industry Association) au realizat standarde pentru interfetele seriale.Standardul utilizat in prezent pentru conectarea microcontrollerelor la un calculator gazda este EIA/TIA RS232-E

Valorile tensiunilor admisibile pentru fiecare nivel logic sunt date in figura 4.1.

Valorile maximale admisibile sunt +25v si -25v.

Fig 4.1 Nivele de tensiune ale valorilor logice in RS232

4.3 Limitari ale standardului RS232

Oscilatia mare a tensiunii creste consumul de energie a interfetei si complica modelul puterii de alimentare.Conditia de oscilatie a tensiunii limiteaza viteza superioara a interfetei compatibile.Conexiunea multi-drop intre mai mult de doua dispozitive nu este definitã

4.4 Transmisia seriala

In comunicatia seriala datele sunt transmise bit cu bit.Toate comunicatiile sunt caracterizate de trei elemente principale :

Date (Scheme de codificare)

Temporizari (Sincronizarea intre receptor si emitator , frecventa si faza)

Semnale (Tratarea erorilor,controlul fluxului si rutare)

Ca receptorul sa poatã citii corect bitul curent de intrare la jumatatea duratei lui este necesar un mecanism. Receptorul trebuie sa stie durata unui bit si de unde incepe bitul respectiv, adica trebuie sa cunoasca frecventa si faza secventei de date.In momentul in care emitatorul si receptorul au acelasi semnal de tact sincronizarea este perfecta. Emitatorul scrie bitul pe frontul crescator al tactului, iar receptorul citeste bitul pe frontul coborator al tactului.Problemele apar cand receptorul si emitatorul nu au semnal de tact comun

Daca duratele celor doua semnale de tact, pentru emitator si receptor, nu sunt egale, apare o decalare, care dupa un anumit numar de biti rezulta intr-o eroare. Pentru a evita aceasta, receptorul trebuie resincronizat regulat la nivel de bit. Din alte motive, trebuie resincronizate si inceputul unui caracter, pachet sau mesaj.

Daca emitatorul si receptorul au semnal de tact comun acestia lucreaza in mod Sincron , in caz contrat acestia lucreaza in mod Asincron

In modul Sincron , caracterele sunt transmise rapid , fara bit de start si stop. Pentru sincronizare, mesajul transmis este precedat de caractere speciale de sincronizare, detectabile de circuistica receptorului. Transmisiile in mod sincron pot folosi scheme inteligente de modulare, care se bazeaza pe circuistica suplimentara, iar semnalele de date si tact folosesc aceeasi pereche de fire. Aceasta metoda, cunoscuta sub numle de codificare Manchester, este folosita in retele Ethernet.

In modul Asincron, emitatorul nu trimite un tact deodata cu datele, ci insereaza un pseudo-impuls de tact, cunoscut ca Bit de Start, in fata fiecarui octet transmis. Astfel, pentru fiecare caracter ASCII avem o transmisie independenta, cu adaugarea bitilor de Start, Stop si Paritate. Viteza de lucru se stabileste manual la inceputul transmisiei. Pentru informatia de faza, receptorul trebuie sa detecteze inceputul bitului de Start. Pentru ca aceasta metoda sa functioneze, trebuie sa existe, o perioada de liniste intre caractere, realizata cu bitul de Stop.

4.5 Niveluri de tensiune

Comunicatia RS-232 defineste nivelurile de tensiune care corespund nivelelor unu logic si zero logic pentru transmisia de date si controlul linilor de semnal.Sunt valabile semnale in intervalul de la +3 la +15 volti sau intervalul -3 si -15 volti cu privire la pinul comun.Prin urmare , intervalul cuprins intre -3 si +3 volti nu este un nivel de RS-232 valabil.

Pentru linile de transmisie de date unu logic este definit ca o tensiune negativã.

Zero logic este o tensiune pozitivã.

Semnalele de control au polaritate opusa , starea de declaratie sau starea activã este tensiune pozitivã si starea inactivã este tensiune negativã.Exemplele de linii de control includ cererea de trimitere (RTS) , stergerea pentru a trimite (CTS) , terminale de date (DTR) si set de date (DSR)

Standardul specificã o tensiune circuit de deschidere maximã de 25 de volti; nivelurile de semnal de 5 volti ,10 volti , 12 volti ,15 volti sunt toate frecvent observate in functie de tensiunile disponibile pentru circuitul de linie.Unele chip-uri cu drivere RS-232 au incorporate circuite pentru a produce tensiunile necesare de 5 volti.Driverele si receptoarele RS-232 trebuie sa fie capabile sa reziste la o tensiune nedeterminata de scurt-circuit la masã sau orice nivel de tensiune de panã la 25 de volti.Rata de trecere sau viteza de de mofidicare a semnalului intre niveluri , este de asemenea controlatã.

4.6 Conectori

Dispozitivele RS 232 pot fi catalogate ca echipamente terminale de date (DTE) si echipamente de comunicare de date (DCE).Conform standardului , terminalele si calculatoarele au conectori “tatã” cu functii de pini DTE iar modemurile au conectori “mamã” cu functii de pini DCE.

Alte dispozitive pot avea orice combinatie de conectori si definitii de pini

Fig.4.6.1 Porturi RS 232

1.Detector de date (Data Carrier Detect- DCD)

2.Primirea datelor (Received Data – RD)

3.Transmitere date (Transmitted Data – TD)

4.Terminal date procesate (Data Terminal Ready – DTR)

5.Receptie Semnal (Semnal Ground – SG)

6.Set de date procesate (Data Set Ready – DSR)

7.Cerere transmitere date (Requeste to Send – RS)

8.Transmitere date (Clear to Send – CS)

9.Indicator (Ring Indicator – RI)

4.7 Interfete de comunicare RS-232

Se foloseste comunicatia serialã intre microcontroller si alte subsisteme,pentru economie de pini la capsulã.Dupa cum am precizat si anterior (4.4) multe microcontrollere au incluse atat interferente de comunicare sincrone cat si asincrone

– Interfata seriala asincronã este numitã de obicei “Serial Communication Interface (SCI)”

– Interfata seriala sincronã este numitã de obicei “Serial Peripheral Interface (SPI)”

De obicei o magistralã serialã sincronã include o linie separatã de clock

Se simplifica astfel interfata intre receptor si emitator iar linia de ceas e susceptibilã la zgomot in cazul distantelor mari

La magistrala asincronã ceasurile emitatorului si receptorului sunt independente.

SCI (Serial Communication Interface)

SCI este o interfatã de comunicatie asincronã, (Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART), care utilizeazã douã fire transit (TXD) si receive (RXD) pentru comunicatie full sau half-duplex.Standardul

SPI (Serial Peripherial Interface)

SPI utilizeazã patru semnale :

Master Out Slave In (MOSI)

Master In Slave Out (MISO)

Serial Clock (SC LK sau SCK)

Chip Select (/CS)

Unele procesoare au un semnal de Chip Select dedicat pentru SPI, numit Slave Select (/SS).

La unele chip-uri MOSI este numit Serial In (SI) sau Serial Data In (SDI).

MISO este uneori numit Serial Out (SO) sau Serial Data Out (SDO).

Semnalul de Chip Select catre periferice este de obicei generat cu ajutorul unui pin de I/O digitalã a masterului