Подвижные вычислительные комплексы средств автоматизации для городских экстренных служб

В [1] уже бы­ла опи­са­на ав­то­ма­ти­зи­ро­ван­ная сис­те­ма уп­рав­ле­ния де­я­тель­ностью де­жур­ных час­тей ми­ли­ции го­ро­да. Здесь мы хо­тим бо­лее под­роб­но ос­та­но­вить­ся на од­ном из клю­че­вых эле­мен­тов та­кой сис­те­мы — под­виж­ном ком­плек­се средств ав­то­ма­ти­за­ции (ПКСА). Как по­ка­зал опыт эк­сплу­а­та­ции ПКСА, бор­то­вой ком­плекс мо­жет на­йти при­ме­не­ние не толь­ко для ми­ли­ции, но и для це­ло­го ря­да дру­гих го­род­с­ких служб, в том чис­ле:

• пе­ре­воз­ка опас­ных гру­зов,
• ско­рая по­мощь,
• бан­ков­с­кие пе­ре­воз­ки,
• ав­то­мо­би­ли по­жар­ной служ­бы и т. д.

Под­виж­ный ком­плекс средств ав­то­ма­ти­за­ции пред­на­зна­чен для ис­поль­-зо­ва­ния в ав­то­ма­ти­зи­ро­ван­ных сис­те­мах уп­рав­ле­ния с целью обеспечения об­ме­на ин­фор­ма­цией меж­ду ста­ци­о­нар­ны­ми и под­виж­ны­ми объ­ек­та­ми. ПКСА обес­пе­чи­ва­ет ре­а­ли­за­цию сле­ду­ю­щих фун­к­ций:

• при­ем по те­ле­ко­до­вым ка­на­лам ра­дио­свя­зи ко­манд, рас­по­ря­же­ний и ука­за­ний, из­би­ра­тель­ных, груп­по­вых и цир­ку­ляр­ных опе­ра­тив­ных со­об­ще­ний в тек­сто­вом и фор­ма­ли­зо­ван­ном ви­де с ото­бра­же­ни­ем на эк­ра­не мо­ни­то­ра при­ни­ма­е­мой ин­фор­ма­ции и обес­пе­че­ни­ем ав­то­ма­ти­чес­ко­го и руч­но­го под­твер­жде­ния эки­па­жем при­ня­тых со­об­ще­ний. При­ем ко­манд и рас­по­ря­же­ний со­про­вож­да­ет­ся зву­ко­вой сиг­на­ли­за­цией;
• об­мен фор­ма­ли­зо­ван­ны­ми и не­фор­ма­ли­зо­ван­ны­ми тек­сто­вы­ми со­об­ще­ни­я­ми с АРМ дис­пет­чер­ско­го цен­т­ра, а так­же за­пись по­лу­ча­е­мых со­об­ще­ний в па­мять бор­то­вой ЭВМ с воз­мож­ностью пос­ле­ду­ю­ще­го вы­зо­ва их на эк­ран мо­ни­то­ра;
• пе­ре­да­ча в фор­ма­ли­зо­ван­ном и тек­сто­вом ви­де до­не­се­ний и опе­ра­тив­ных со­об­ще­ний по те­ле­ко­до­вым ка­на­лам ра­дио­свя­зи в со­от­вет­ству­ю­щие ор­га­ны уп­рав­ле­ния;
• хра­не­ние в па­мя­ти бор­то­вой ЭВМ при­ни­ма­е­мой ин­фор­ма­ции опе­ра­тив­но­го и спра­воч­но­го ха­рак­те­ра, а так­же до­ступ к ней опе­ра­то­ра ав­то­мо­би­ля;
• пе­ре­да­ча с бор­та ав­то­мо­би­ля фор­ма­ли­зо­ван­ных до­не­се­ний, яв­ля­ю­щих­ся ре­ак­цией на коман­ды АРМ дис­пет­чер­ско­го цен­т­ра, и тек­сто­вых со­об­ще­ний, пред­став­ля­ю­щих со­бой за­про­сы в ба­зу дан­ных на по­лу­че­ние спра­воч­ной ин­фор­ма­ции;
• по­лу­че­ние ин­фор­ма­ции из баз дан­ных дис­пет­чер­ско­го цен­т­ра;
• ве­де­ние ав­то­ном­ной ба­зы дан­ных;
• ав­то­ма­ти­чес­кое оп­ре­де­ле­ние сво­е­го мес­то­по­ло­же­ния по сиг­на­лам спут­ни­ко­вой на­ви­га­ци­он­ной сис­те­мы и пе­ре­да­ча ко­ор­ди­нат­ной ин­фор­ма­ции в дис­пет­чер­с­кий центр;
• ав­то­ма­ти­чес­кий кон­троль фун­кци­о­ни­ро­ва­ния тех­ни­чес­ких и про­грам­м­ных средств ПКСА.

Со­став ПКСА

ПКСА пред­став­ля­ет со­бой со­вре­мен­ный вы­со­коп­ро­из­во­ди­тель­ный ком­плекс тех­ни­чес­ких и про­грам­мных средств и вклю­ча­ет в свой со­став:

• бор­то­вой компь­ютер, про­грам­мно со­вмес­ти­мый с IBM PC (MicroPC);
• опе­ра­ци­он­ную сис­те­му MS-DOS (Win­dows, QNX);
• ка­тод­но-лю­ми­нес­цен­т­ный бук­вен­но-циф­ро­вой ин­ди­ка­тор ем­костью 48 зна­ков или гра­фи­чес­кий элек­тро­лю­ми­нес­цен­т­ный ин­ди­ка­тор VGA 640×400 то­чек;
• кла­ви­а­ту­ру пол­ную или со­кра­щен­ную;
• спутниковый на­ви­га­ци­он­ный при­ем­ник, обес­пе­чи­ва­ю­щий оп­ре­де­ле­ние мес­то­по­ло­же­ния ПКСА с точ­ностью 10-100 м;
• те­ле­ко­до­вый ра­дио­мо­дем со ско­ростью пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции 1200-4800 бит/с;
• УКВ-ра­дио­стан­цию и ан­тен­ну.

Ос­нов­ные тех­ни­чес­кие ха­рак­те­рис­ти­ки ПКСА по­ка­за­ны в табл. 1, а его блок-схе­ма на рис. 1.

Осо­бен­нос­ти ус­ло­вий эк­сплу­а­та­ции ПКСА

Тех­ни­чес­кие сред­ст­ва ПКСА раз­ме-­ща­ют­ся на ав­то­мо­би­ле, эк­сплу­а­ти­ру­ют­ся на от­кры­том воз­ду­хе и под­вер­га­ют­ся воз­дей­ст­вию раз­лич­ных фак­то­ров: инея, ро­сы, ту­ма­на, со­лнеч­но­го из­лу­че­ния, а так­же из­ме­не­ний тем­пе­ра­ту­ры ок­ру­жа­ю­щей сре­ды, по­э­то­му ап­па­ра­ту­ра до­лж­на быть ус­той­чи­ва к вли­я­нию этих фак­то­ров и со­хра­нять ра­бо­тос­по­соб­ность. Кро­ме то­го, тех­ни­чес­кие сред­ст­ва ПКСА во вре­мя ра­бо­ты под­вер­га­ют­ся тряс­ке и виб­ра­ции, так как эк­сплу­а­ти­ру­ют­ся на хо­ду. В та­ких ус­ло­ви­ях до­лж­на быть обес­пе­че­на про­чность ап­па­ра­ту­ры, а в ее кон­струк­ции до­лж­ны от­сут­ство­вать ре­зо­нан­сы. ПКСА мо­жет ис­поль­зо­вать­-ся как в пос­мен­ном, так и в не­пре­рыв­-ном круг­ло­су­точ­ном ре­жи­ме. Тех­ни­чес­кие сред­ст­ва ПКСА фун­кци­о­ни­ру­ют при пи­та­нии от бор­то­вой се­ти ав­то­мо­би­ля с но­ми­наль­ным на­пря­же­ни­ем пос­то­ян­но­го то­ка +12 В как с вклю­чен­ным, так и с вы­клю­чен­ным дви­га­те­лем ав­то­мо­би-­ля. При этом вре­мя ра­бо­ты ап­па­ра­ту­ры с вы­клю­чен­ным дви­га­те­лем — не ме­нее 3 ча­сов. Все эти фак­то­ры уч­те­ны в на­с-то­я­щей раз­ра­бот­ке, и опыт эк­сплу­а­та­ции пред­ыду­щих мо­ди­фи­ка­ций ПКСА поз­во­ля­ет под­твер­дить пра­виль­ность вы­бран­ных тех­ни­чес­ких ре­ше­ний.

Бор­то­вой компь­ютер

Бор­то­вой компь­ютер пред­на­зна­чен для ре­а­ли­за­ции фун­кци­о­наль­ных за­дач ПКСА пу­тем про­грам­мной об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции, пос­ту­па­ю­щей от раз­лич­ных ус­тройств, и ди­а­ло­га с опе­ра­то­ром. Бор­то­вой компь­ютер (рис. 2), вхо­дя­щий в ПКСА, пос­тро­ен на ба­зе се­мей­ст­ва IBM PC со­вмес­ти­мых про­цес­сор­ных плат  и мо­жет пос­тав­лять­ся в кон­фи­гу­ра­ции от 12 МГц ХТ до 586-133 МГц. Не­об­хо­ди­мость ус­та­нов­ки борто­во­го компь­юте­ра в раз­лич­ных ти­пах и мар­ках ав­то­мо­би­лей при­ве­ла к раз­ра­бот­ке ря­да кон­струк­ти­вов се­мей­ст­ва «Ок­та», поз­воля­ю­щих раз­мес­тить бор­то­вой компь­ютер на пе­ре­д­ней па­не­ли лег­ко­во­го или гру­зо­во­го ав­то­мо­би­ля, а так­же в са­ло­не ав­то­бу­са, фур­го­на или в ста­ци­о­нар­ном по­ме­ще­нии с «тя­же­лы­ми» кли­ма­ти­чес­ки­ми ус­ло­ви­я­ми.

На­ви­га­ци­он­ный при­ем­ник

Сис­те­ма оп­ре­де­ле­ния мес­то­по­ло­же­ния ос­но­ва­на на гло­баль­ной на­ви­га­ци­он­ной сис­те­ме, со­сто­я­щей из со­во­куп­нос­ти 24 ра­дио­на­ви­га­ци­он­ных спут­ни­ков, ко­то­рые круг­ло­су­-точ­но обес­пе­чи­ва­ют по­лу­че­ние точ­ной и над­еж­­ной на­ви­га­ци­он­ной ин­фор­ма­ции в лю­бой точ­ке Зем­ли.

На­ви­га­ци­он­ный при­ем­ник, ус­та­нав­ли­ва­е­мый на ав­то­мо­би­ле, пред­став­ля­ет со­бой над­еж­ный мно­го­ка­наль­ный на­ви­га­ци­он­ный дат­чик, ко­то­рый по­лу­ча­ет ко­до­вые сиг­на­лы, пе­ре­да­ва­е­мые на­ви­га­ци­он­ны­ми спут­ни­ка­ми. На­ви­га­ци­он­ный при­ем­ник име­ет ма­лый вес и ни­з­кую пот­реб­ля­е­мую мощ­ность, обес­пе­чи­ва­ет ав­то­ма­ти­чес­кую на­строй­ку на оп­ти­маль­ное со­звез­дие спут­ни­ков, на­хо­дя­щих­ся в дан­ный мо­мент в «по­ле зре­ния». Для на­ви­га­ции ис­поль­зу­ет­ся аме­ри­кан­с­кая сис­те­ма гло­баль­но­го по­зи­ци­о­ни­ро­ва­ния (GPS) NAVSTAR или оте­чес­твен­ный ана­лог — сис­те­ма ГЛО­НАС.

Ап­па­ра­ту­ра пе­ре­да­чи дан­ных

В со­став ап­па­ра­ту­ры пе­ре­да­чи дан­ных вхо­дят ра­дио-­мо­дем и УКВ-ра­дио­стан­ция. Вы­бор средств пе­ре­да­чи дан­ных за­ви­сит от тех­ни­чес­ких ре­ше­ний пос­тро­е­ния радио­се­ти, в ко­то­рой ра­бо­та­ет ПКСА. В на­сто­я­щее вре­мя про­ра­бо­та­ны ва­ри­ан­ты ком­п­лек­то­ва­ния ПКСА ра­дио­мо­де­ма­ми со ско­рос­тя­ми пе­ре­да­чи дан­ных 1200 бит/с — 4800 бит/с и ра­дио­стан­ци­я­ми, ра­бо­та­ю­щи­ми в УКВ-ди­а­па­зо­не.

Ва­ри­ан­ты ис­пол­не­ния ПКСА

Для воз­мож­ных при­ме­не­ний в эк­стрен­ных служ­бах го­ро­да раз­ра­бо­та­но не­сколь­ко ва­ри­ан­тов бор­то­вых средств, от­ли­ча­ю­щих­ся меж­ду со­бой мас­со­габа­рит­ны­ми па­ра­мет­ра­ми, кон­струк­тив­ным ис­пол­не­ни­ем, ком­по­нов­кой и дру­ги­ми ха­рак­те­рис­ти­ка­ми. По­лу­чил­ся как бы «кон­струк­тор», поз­во­ля­ю­щий ком­по­но­вать ва­ри­ан­ты 
ап­па­ра­ту­ры в раз­лич­ных со­че­та­ни­ях.

Бортовой компьютер «Окта-1»

В дан­ном ва­ри­ан­те (рис. 3) ис­поль­зо­ва­но таб­ло ТО623, при­ме­нен­ное в пред­ы­­­ду­щих раз­ра­бот­ках под­виж­ных объ­ек­тов и за­ре­ко­мен­до­вав­шее се­бя пре­вос­ход­ны­ми поль­зо­ва­тель­ски­ми ха­рак­те­рис­ти­ка­ми: вы­со­кая яр­кость, поз­во­ля­ю­щая чи­тать ин­фор­ма­цию с эк­ра­на при со­лнеч­ном ос­ве­ще­нии, до­ста­точ­ная ем­кость эк­ра­на для не­боль­ших тек­сто­вых со­об­ще­ний (3×16 зна­ков), хо­ро­шая чи­та­е­мость ин­фор­ма­ции (ве­ли­чи­на зна­ка 6Ч9 мм), удоб­ная кла­ви­а­ту­ра, поз­во­ля­ю­щая осу­-щес­твлять при­ем, об­ра­бот­ку ин­фор­ма­ции и на­бор фор­ма­ли­зо­ван­ных со­об­ще­ний. Таб­ло со­сто­ит из бло­ка ото­бра­же­ния и бло­ка вво­да с раз­ме­ра­ми 245×134×75 мм и 255×57×175 мм, со­от­вет­ствен­но. Мас­са таб­ло — 5,5 кг. Об­щее пот­реб­ле­ние то­ка — не бо­лее 1,5 А. Сис­тем­ный блок, пред­став­ля­ю­щий со­бой ми­ни­а­тюр­ный «чер­ный ящик», вме­ща­ет в се­бя про­цес­сор­ную пла­ту (80с88, 12 МГц, 2 Мбайт ОЗУ, ем­кость ПЗУ от 128 К до 1 Мбайт, 2 COM-пор­та, LPT-порт, кла­ви­а­тур­ный порт), пла­ту пи­та­ния, пла­ту стыка С2 ТТЛ на два ка­на­ла. Кон­струк­тив­но сис­тем­ный блок вы­пол­нен в ви­де прямо­у­голь­ни­ка с раз­ме­ра­ми 256×50×158 мм. Ос­но­вой бло­ка яв­ля­ет­ся кор­пус, в ко­то­ром рас­по­ло­же­ны и за­креп­ле­ны все печат­ные пла­ты с эле­мен­та­ми. С тыль­ной сто­ро­ны кор­пу­са на­хо­дят­ся со­еди­ни­те­ли и эле­мен­ты ком­му­та­ции. Кор­пус за­крыт крыш­кой. Все эле­мен­ты кон­струк­ции вы­пол­не­ны из алю­ми­ни­е­во­го спла­ва тол­щи­ной 1,5 мм. На кор­пу­се пред­у­с­мот­ре­ны резь­бо­вые от­вер­с­тия для креп­ле­ния его на месте эк­сплу­а­та­ции. Мас­са сис­тем­но­го бло­ка — 1,1 кг. Об­­щее пот­реб­ле­ние сис­тем­но­го бло­ка — не бо­лее 0,8 А. При не­об­хо­ди­мос­ти на­бо­ра и пе­ре­да­чи тек­сто­вых со­об­ще­ний к сис­тем­но­му бло­ку мо­жет под­клю­чать­ся стан­дар­т­ная кла­ви­а­ту­ра.

Бортовой компьютер «Окта-2»

В дан­ном ва­ри­ан­те (рис. 4) кон­струк­тив бор­то­во­го компь­юте­ра раз­ра­бо­тан для ус­та­нов­ки его в лег­ко­вых ав­то­мо­би­лях. Кон­струк­тив хо­ро­шо впи­сы­ва­ет­ся в ин­терь­ер пе­ре­дней па­не­ли ав­то­мо­би­ля и со­зда­ет мак­си­мум удобств для ра­бо­ты опе­ра­то­ра. От­киды­ва­ю­ща­я­ся кла­ви­а­тур­ная па­нель (100 кла­виш) пред­ос­тав­ля­ет пол­ный на­бор фун­кци­о­наль­ных воз­мож­нос­тей пер­со­наль­но­го компь­ю­те­ра. Элек­тро­лю­ми­нес­цен­т­ный гра­фи­чес­кий ин­ди­ка­тор (640×400 точек) поз­во­ля­ет вес­ти счи­ты­ва­ние ин­фор­ма­ции в днев­ное и ноч­ное вре­мя. В со­став бор­то­во­го компь­юте­ра вхо­дят пла­ты про­цес­со­ра, ви­де­о­кон­трол­ле­ра, пи­та­ния. Ус­та­нов­ка вы­со­коп­ро­из­во­ди­тель­ных про­цес­сор­ных плат и на­коп­ите­лей на жес­т­ких и гиб­ких дис­ках поз­во­ля­ет ре­шать до­ста­точ­но слож­ные за­да­чи. Кон­ст­рук­тив­но бор­то­вой компь­ютер вы­пол­нен из двух ос­нов­ных ме­ха­ни­чес­ки свя­зан­ных эле­мен­тов, с по­мощью ко­то­рых воз­мож­ны ком­по­нов­ки дру­гих ва­ри­ан­тов. Кар­кас пред­на­зна­чен для раз­ме­ще­ния гра­фи­чес­ко­го ин­ди­ка­то­ра, кла­ви­а­ту­ры и ме­ха­ни­чес­ких при­спо­соб­ле­ний для ус­та­нов­ки и фик­са­ции кла­ви­а­ту­ры в по­ход­ное или ра­бо­чее со­сто­я­ние. 

В кор­пу­се ус­та­нав­ли­ва­ют­ся и кре­пят­ся пе­чат­ные пла­ты с эле­мен­та­ми. Свер­ху кор­пус за­кры­ва­ет­ся крыш­кой, ко­то­рая при­да­ет всей кон­струк­ции эс­те­ти­чес­ки за­кон­чен­ный вид. Ос­нов­ные эле­мен­ты кон­струк­ции вы­пол­не­ны из алю­ми­ни­е­во­го спла­ва тол­щи­ной 1,5 мм. Га­ба­рит­ные раз­ме­ры  — 312×188×260 мм, с от­ки­ну­той кла­ви­а­ту­рой — 312×188×400 мм. Мас­са бор­то­во­го компь­юте­ра — не бо­лее 4 кг. Пот­реб­ля­е­мый ток — не бо­лее 2 А.

Бортовой компьютер «Окта-3»

Не­об­хо­ди­мость раз­ме­ще­ния бор­то­вого компь­юте­ра прак­ти­чес­ки в лю­бом лег­ко­вом или гру­зо­вом ав­то­мо-­би­ле приве­ла к раз­ра­бот­ке дан­но­го ва­ри­ан­та с раз­дель­ны­ми сис­тем­ным бло­ком (ана­ло­гич­но ва­ри­ан­ту «Окта-1») и бло­ком ви­де­о­мо­ни­то­ра с кла­ви­а­ту­рой (кар­кас ва­ри­ан­та «Окта-2»). При этом бор­то­вой компь­ютер име­ет та­кие же фун­кци­о­наль­ные воз­мож­нос­ти и тех­ни­чес­кие ха­рак­те­рис­ти­ки, как и «Окта-2». Га­ба­рит­ные раз­ме­ры кар­ка­са — 312×188×70 мм. Мас­са ви­де­омо­нито­ра с кла­ви­а­ту­рой — не бо­лее 3 кг.

Бортовой компьютер «Окта-4»

Дан­ный кон­струк­тив бор­то­во­го компь­юте­ра пред­став­ля­ет со­бой на­столь­ный ва­ри­ант в едином корпусе (рис. 5), поз­во­ля­ю­щий раз­ме­щать бор­то­вой компь­ютер в са­ло­не ав­то­бу­са, фурго­на или в ста­ци­о­нар­ном по­ме­ще­нии. Компь­ютер име­ет та­кие же фун­к­ци­о­наль­ные воз­мож­нос­ти и тех­ни­чес­кие ха­рак­те­рис­ти­ки, как и «Окта-2». Га­ба­рит­ные раз­ме­ры — 312×210×170 мм, с от­ки­ну­той кла­ви­а­ту­рой — 312×210×310 мм. Мас­са компь­юте­ра — не бо­лее 4 кг. ●

Литература

1. В. Генке, А. Полянский. Автоматизация дежурных частей милиции// Современные технологии автоматизации.– 1996.– № 1.

В.А. Генке, Ю.Н. Денисов, А.В. Полянский — сотрудники Научно-технического центра НИИ Автоматической аппаратуры им. академика В.С. Семенихина