Система управления движением локомотива с использованием ГЛОНАСС/GPS - Курсовая работа

1. Область применения системы и описание технологического процесса 2. Структура системы 2.1 Структура системы 2.2 Линия связи 2.3 Структура сигнала 3. Алгоритм функционирования системы 3.1 Алгоритм передающей стороны 3.2 Алгоритм приемной стороны 3.3 Блок схемы алгоритмов 4. Структурная схема системы 4.1 Разработка структурной схемы передающего устройства 4.2 Разработка структурной схемы принимающей части системы 4.3 Выбор элементной базы 5. Разработка программного обеспечения 8.1 Программа работы микроконтроллера на передатчике Заключение Список литературы Введение В настоящее время наблюдается активное развитие информационных технологий. С увеличением доступности средств массовой информации увеличивается и необходимость в обеспечении скоростной, качественной передачи данных на почти неограниченные расстояния. Это объясняется не только необходимостью контроля местоположения локомотива с целью избежания аварийных ситуаций, но и с экономической точки зрения, так как позволяет обеспечить эффективное использование локомотивного парка, снизить затраты на выполнение маневровых работ на станциях, контролировать расход топлива. Внедрение систем мониторинга транспортных систем с использованием глобальных навигационных спутниковых систем позволяет повысить безопасность движения, автоматизировать и повысить качество процессов управления движением. Структура системы построена таким образом, что позволяет использовать её как на магистральном железнодорожном транспорте ОАО РЖД, так и на предприятиях промышленного железнодорожного транспорта, имеющих свой локомотивный парк и путевую инфраструктуру, обслуживающих различные производственные комплексы добывающей, металлургической, химической и иных отраслей промышленности. Структура системы Система состоит из двух основных частей: бортовой аппаратуры, которая устанавливается непосредственно на локомотив, и постовой аппаратуры. Выбор в качестве вычислительного ядра модуля FASTWEL СРС304 объясняется оптимальным соотношением производительности и цены, широким температурным диапазоном эксплуатации, а также поддержкой операционной системы QNX. Вычислительный модуль является ядром блока бортовой аппаратуры, в состав которой также входят: · блок питания; · плата расширения COM-портов; · плата коммутации с установленными ПРНС, к которой подключается устойчивый к внешним воздействиям защищённый электронный ключ, выполняющий функции идентификации машиниста и функции регистрации информации; · GSM-модем. Постовая аппаратура системы состоит из следующих компонентов: · QNX-сервер системы; · ЭВМ диспетчера; · Блоки аппаратуры удалённых постов. Рис. 2.1 Состав и структура бортовой аппаратуры системы Рис. 2.2 Общий вид блока бортовой аппаратуры системы · Бортовая аппаратура собирает данные от ПРНС и датчиков контроля параметров, установленных на локомотиве, выполняет первичную обработку данных, формирует пакеты данных и передаёт их по радиоканалу сотовой GSM-связи на QNX-сервер системы. Уровни приоритетов задач и дисциплина их планирования, свойственные данной ОС РВ, обеспечивают многопоточную обработку данных с заранее определённой циклограммой работы, а её микроядерная архитектура - требуемую производительность системы. 2.1 Структура системы Данная система предназначена для определения местоположения (географических координат), а также параметров движения (скорости и направления движения и т.д.) для локомотивом с использованием ГЛОНАСС/GPS Передаваемая информация проходит ряд преобразований: - деление на блоки; - межблоковое перемежение; - сжатие с помощью алгоритма RLE; - криптографическое закрытие путём шифрования RSA; - защитное кодирование циклическим кодом; - линейное кодирование; - GMSK модуляция; На приемной стороне действия, обратные выше описанным, производятся в обратном порядке.