Сравнительный анализ эффективности методов определения положения абонента в сотовой связи

Последние коэффициенты используются чаще, так как точность местоопределения считается основной характеристикой СРНС. Показано, что минимальное значение KGP= 1,5 достигается, когда потребитель находится в центре правильного тетраэдра. Если потребитель находится на поверхности земли или возвышается пренебрежимо мало, то минимальное значение KGH= 1,63 достигается, когда один НС расположен в зените, а три остальных равномерно распределены в горизонтальной плоскости, т. е. когда объем тетраэдра максимален. СРНС присущи периоды неудачного расположения НС, которые длятся от 5 до 30 мин. В такие периоды геометрический фактор (ГФ) значительно возрастает [1]. Характеристики стандартной орбитальной конфигурации спутников в СРНС ГЛОНАСС таковы, что они с вероятностью 99,9% и более обеспечивают в глобальной рабочей зоне видимость в любом 24-часовом интервале четырех и более спутников, при этом четыре спутника обеспечивают PDOP< 6 (в случае использования угла маски, равного 5°). При этом среднее значение HDOP = 1,5, aVDOP = 2,2.Таблица 2.7Геометрический фактор в СРНСПараметр

Число видимых НС (N)456789РN11110,910,58HDOP, КGH1,411,261,151,030,950,89VDOP, КGV2,01,751,71,611,61,55TDOP, КGT1,131,031,030,950,930,91PDOP, КGP2,452,162,051,911,861,79GDOP, КG2,692,392,32,132,082,01Значения геометрических факторов, обеспечиваемых орбитальной группировкой, и вероятности видимости РNзаданного числа спутников Nв СРНС ГЛОНАСС [65] приведены в таблице2.

7.Эти данные можно использовать для оценки точности определения координат местоположения потребителя в горизонтальной (режим двумерных измерений или 2-D) и вертикальной плоскостях, в трехмерном пространстве (режим трехмерных измерений или 3-D) и т. д. Так, используя потенциальное значение суммарной погрешности определения псевдодальности, приведенной в таблице2.

4, можно рассчитать потенциальную погрешность определения пространственного положения (сферическая ошибка) потребителя, например, для четырех НС: σcфер= КGPσдал = 15,2 м. Аналогичные ошибки получают при определении координат потребителя в горизонтальной плоскости и по высоте:

Выводы.

Точность определения координат потребителя при использовании дальномерных и разностно-дальномерных методов, а также при радиально-скоростном и разностно-радиально-скоростном методах одинакова. Ионосферная и тропосферная погрешность имеет систематическую и случайную составляющие (математическое ожидание и дисперсию). Математическое ожидание нельзя игнорировать, и оно не суммируется, как дисперсии. Величина ионосферной погрешности определяется полной электронной концентрацией в ионосфере и не зависит от расположения спутников, оказывает влияние на точность определения высоты и отклонения бортовых часов от системного времени и практически не влияет на точность определения плановых координат. Задержка сигнала в тропосфере может составлять около 7 нс (2 м) для НС, находящихся в зените, и до 83 нc (25м) для НС, расположенных под углом места α< 5˚.При большом числе спутников ГФ слабо зависит от конфигурации навигационного созвездия и имеет минимальное значение, поэтому целесообразно использовать в расчете все видимые спутники. Совмещенный режим ГЛОНАСС — GPS увеличивает число видимых спутников до 15−20.Потенциальная погрешность определения пространственного положения (сферическая ошибка) потребителя, например, для 4 НС составитσcфер= КGPσдал = 15 м. Аналогичные ошибки получаются при определении координат потребителя в горизонтальной плоскости и по высоте: σгор.

пот= КGHσдал 9 м, σвер.

пот= КGVσдал = 12 м.

2.3. Сравнение методов позиционирования в системах сотовой связи.

Дадим обзор систем позиционирования для сетей сотовой связи: MobilePositioningSystemСистема мобильного позиционирования (MPS) поддерживает дополнительные методы позиционирования для 2G, 3G и 4G / LTE сетей. MPS может использоваться в GSM, WCDMA и LTE сетях. Система мобильного позиционирования может использоваться для широкого спектра услуг потребительского спроса, таких как поиск, отображение и навигации. Преимущества:

Гибкая совместимое решение LTE 2G / 3G. Соответствие стандартам (3GPP и OMA).Поддержка CID / TA, AGPS и TDOA методов позиционирования. Стабильность 99,999%.Высокая производительность. Cellocate Systemи CursorCellocateSystem, разработаннаякомпаниейCell-Loc. В ходе испытаний CellocateSystem была достигнута точность позиционирования (СКП) в 90 м. В настоящее время решается задача достижения точности позиционирования с СКП, равной 15 м. C ellocateSystem может стать эффективным решением проблемы позиционирования, так как не требует доработки мобильных телефонов или оборудования сотовой связи.

Еще важнее то, что при ее использовании не нужно вносить изменения в сам промышленный стандарт CDMA. Кроме того, данную систему можно использовать не только для CDMA, но и для аналоговых систем сотовой связи. Для работы системы позиционирования Cursor английской компании CambridgePositioningSystems (CPS) также практически не требуется установки у оператора дополнительного оборудования, однако необходимо обновление ПОмобильных терминалов (в них встраивается дополнительный чип). Точность позиционирования системы Cursor составляет около 75 м, однако CPS планирует улучшить ее до 50 м. C.

ursor работает и с терминалами, не оснащенными соответствующим ПО, но в этом случае СКП достигает 1 км. Для позиционирования владелец мобильного телефона делает обычный звонок. При этом, его телефон до установки речевого соединения посылает специальное короткое сообщение (SMS, но возможно и просто изменение формата передачи сообщений). SMS-сообщение содержит информацию о сигналах, непрерывно транслируемых базовыми станциями при нормальной работе сети, и уже полученных телефоном в режиме ожидания в предшествующий период. Получив SMS-сообщение от телефона, центр расчетов положения (MobileLocationCentre MLC) запрашивает аналогичную информацию из ближайших к телефону измерительных модулей системы (LocationMeasurementUnits LMU) и, сравнивая значения относительных времен приема сигналов в известных фиксированных пунктах, вычисляет положение телефона.

Весь процесс позиционирования длится несколько секунд. Модули LMU размещаются в пределах сети мобильной связи в таких известных фиксированных пунктах, где они могут контролировать соседние базовые станции. Один LMU-модуль необходим, примерно, на каждые 4 станции сети. Модули могут размещаться автономно или на базовых станциях. Кроме выполнения обязательной функции обеспечения позиционирования Cursorпредназначена также для оказания различных услуг, основанных на знании местонахождения мобильного абонента и для использования в корпоративных приложениях (управлении инженерами, коммивояжерами, трафиком транспорта и др.). Ранее подобные приложения приходилось реализовывать на основе достаточно дорогой GPS-технологии или малоточной технологии cell-ID. В настоящее время компания CPS развертывает систему Cursor в Великобритании, Европе и Северной Америке, а также разрабатывает решения для стандартов GSM-900, 1800 и 1900.

Кроме того, CPS интегрирует свое ПО в сотовые телефоны Philips, Siemens, Ericsson, Nokia и Motorola. В частности, компания Ericsson собирается включить в свои GSM-сети систему Cursor. Испытания системы начнутся в 2001 г., а на рынке она должна появиться в 2002 г. Эта система будет использоваться на стандартных мобильных телефонах Ericsson, как необязательная опция. E ricssonнамерена также вместе с CPS вести работы по реализации этой технологии в инфраструктуре других стандартов, например, CDMAOne, распространенного в США, а также UMTS. Ранее Ericsson рассматривала для аналогичных целей возможности GPS-системы, однако, решила, что технология CPS, основанная на триангуляционном методе определения координат по сигналам от нескольких базовых станций, более приемлема для ее сетей.

Вслед за Ericsson и компания NortelNetworks подписала соглашение с CPS по совместной разработке технологии позиционирования мобильного абонента с использованием сетей сотовой связи 3G стандарта UMTS. Компания CPS будет разрабатывать эту технологию на основе стандарта OTDOA (ObservedTimeDifferenceofArrival), являющегося развитием аналогичного стандарта для мобильных сетей связи второго поколения E-OTD (EnhancedObservedTimeDifference). N ortelNetworks интегрирует продукты CPS в свое решение e-mobilityLocationCenter, что позволит мобильным абонентам получать информацию об услугах, предлагаемых ближайшими к нему компаниями и организациями, на любой тип мобильного устройства.

В свою очередь, система позиционирования, разработанная компанией CELLTRAX, ориентирована на применение в системах AMPS, TDMA (IS-136) и других. Позиционирование осуществляется на основе измерения сигналов канала управления (возможно и по речевым сигналам). Приемники CELLTRAX также могут размещаться автономно или на базовых станциях. Система способна передавать данные нацентральный вычислитель по целому ряду стандартных линий связи. Это позволяет одной независимой системе CELLTRAX контролировать сразу нескольких операторов. Вычисления трехмерных гиперболических поверхностей положения выполняются центральным блоком системы. Для снижения влияния факторов, снижающих точность позиционирования (например, многолучевости), в CELLTRAX используются передача дополнительных тестовых импульсов, а также специальные алгоритмы обработки сигналов. TeleSentinelСистемы такого типа разрабатывает, например, компания KSI (система TeleSentinel). Для определения направления прихода сигналов с мобильных телефонов или радиостанций используются фазированные антенные решетки, устанавливаемые на базовых станциях сети и подключаемые к оборудованию системы связи.

При этом, пеленг снимается как с сигналов канала управления, так и с речевых сигналов (без внесения модификаций в мобильное оборудование). Система TeleSentinel работает с любыми форматами радиосигнала. При ее использовании мобильные телефоны позиционируются в случае приема сигналов всего двумя приемниками. Если сигнал получен только одним приемником, то для позиционирования может использоваться дополнительная информация на основе оценки амплитуды сигнала. Так как канал управления мобильного телефона всегда активен (даже в режиме ожидания), то телефон позиционируется независимо от наличия вызовов.

S igma и GeometrixКомпания SigmaOneCommunications считает, что для выполнения требований FCC необходима комбинация технологий. Поэтому SigmaOneCommunications разработала угломерно-разностно-дальномерную систему позиционирования Sigma-5000, использующую сразу 2 метода измерений: технологию определения положения PowerBoost и специализированные алгоритмы учета многолучевости. В результате объединения технологий позиционирования значительно уменьшаются погрешности каждой из них, взятых по отдельности.

В результате, Sigma-5000 уверенно позиционирует объект, даже если только 2 базовые станции приняли вызов. S igma-5000 реализуется, как автономное дополнение к инфраструктуре сети мобильной связи. Она не требует модификаций радиоинтерфейса, мобильных телефонов или оборудования сотовой сети.

Для реализации угломерной технологии используются специально разработанные антенные фазированные решетки, устанавливаемые на базовых станциях. S igma-5000 обеспечивает позиционирование в сетях сотовой связи стандартов AMPS/TDMA (IS-136). Пропускная способность системы до 500 определений в секунду. Время получения первого отсчета в пределах 1 секунды после прихода вызова. Расчетная погрешность определения положения: СКО (в 67% случаев) менее 90 м, максимальная (в 95% случаев) 125 м. Испытания Sigma-5000 в реальных условиях показали во всей рабочей зоне результирующую погрешность не хуже 105 м для 67% случаев и точность лучше 150 м для 95% случаев. Подобная комбинация технологий реализована и в системе Geometrix, разработанной отделением GraysonWireless компании AllenTelecom.

G eometrix может работать с аналоговыми и цифровыми системами связи стандартов AMPS, TDMA (IS-136), CDMA (IS-95), TDMA/AMPS, CDMA/AMPS и системой iDEN производства компании Motorola. В большинстве случаев Geometrix удовлетворяет требованиям FCC по точности, используя только разностно-дальномерные отсчеты (в определенных случаях, угломерные отсчеты позволяют также улучшить покрытие и точность). Во всех режимах Geometrix использует алгоритмы пространственной селекции сигналов для снижения ошибок, вызванных многолучевостью. В условиях очень большой многолучевостиGeometrixможет переходить в режим проведения измерений с 4 станций. Система может совместно использоваться сразу несколькими операторами услуг мобильной связи, т. к. даже в базовой конфигурации G eometrix способна обеспечить выполнение сотен позиционирований в секунду.

R adioCameraСистему позиционирования RadioCameraразработала компания US Wireless. В отличие от прочих технологий позиционирования, в RadioCamera не требуются измерения из нескольких фиксированных пунктов. R adioCamera обеспечивает определение, как начального положения, так и перемещений мобильного телефона. Она работает как в городе, так и в сельской местности. Работа RadioCamera по позиционированию мобильных телефонов основана на использовании технологии анализа параметров радиосигнала и характеристик его многолучевого распространения.

Измеряя фазовые, временные и амплитудные параметры фрагментов радиосигнала телефона, принятого базовой станцией, система оценивает структуру подобного радиоотпечатка сигнала и вычисляет его сигнатуру. Полученная информация сравнивается системой со своей БД образцов таких сигнатур, соответствующих разным вариантам расположения телефонов на местности. Процесс позиционирования включает следующие основные этапы: Телефон излучает радиосигналы. Сигналы, отражаясь от строений и других препятствий, искажаются и достигают базовой станции различными путями. В базовой станции RadioCamera анализирует уникальные характеристики сигнала, включая следы его многомаршрутного распространения, и компилирует его сигнатуру. Полученная сигнатура сравнивается с БД предварительно идентифицированных мест расположения мобильных телефонов и соответствующих им образцов сигнатур. Определяется соответствие.

Система RadioCamera не требует прямой видимости многочисленных базовых станций, что делает ее работу особенно эффективной в городских условиях. Она также совместима с существующей сетевой инфраструктурой, легко интегрируется и не требует модификаций базовых станций или мобильных телефонов. БД системы начинает формироваться сразу же после начала ее развертывания и становится работоспособной уже через несколько дней. Еще в апреле 1999 г. R.

adioCamera успешно прошла испытания по позиционированию абонентов с мобильными телефонами AMPS в реальных условиях и превысила требования FCC по точности. S napTrackВ настоящее время разрабатываются и интегрированные системы позиционирования. Примером такой системы является PersonalLocationSystemSnapTrack, созданная компанией с одноименным названием (недавно она приобретена корпорацией Qualcomm). В SnapTrack интегрированы возможности GPS в телефоне и сети сотовой связи, что обеспечивает точность позиционирования 5 м 75 м (тестирование проводилось на базе CDMA-системы). S napTrack опирается на возможности GPS, но с их существенным расширением (за счет распределения задачи обработки цифровых данных между программными алгоритмами, выполняемыми процессором мобильного телефона, и специализированным ПО, установленным на сервере системы). Вследствие этого, если традиционные GPS-приемники постоянно обрабатывают данные, то в SnapTrack приемник работает только непосредственно при позиционировании.

Система SnapTrack не требует установки дополнительных сайтов или модификации существующего оборудования. Она разработана так, чтобы минимально влиять на стоимость и дизайн телефонов. Основную роль играет специализированное ПО для мобильного телефона и сервера сети, а также данные GPS. Когда абонент запрашивает услугу позиционирования, его терминал, оборудованный системой SnapTrack, принимает пакет данных GPS, обрабатывает его и передает полученную информацию на сервер системы.

Сервер вычисляет долготу и широту, и выполняет ряд процедур коррекции погрешностей позиционирования (за счет использования дифференциального режима работы и учета большого числа поправок, снижающих влияние многолучевости и других искажений сигналов). В то время, как обычному GPS-приемнику требуется до нескольких минут, чтобы зафиксировать местоположение абонента, система SnapTrack, как правило, справляется с этой задачей за 2−3 секунды. У SnapTrack есть также ряд достоинств: Высокая надежность. За счет использования метода получения высокой чувствительности GPS-приемника, SnapTrack может эксплуатироваться везде, где используются мобильные телефоны (в том числе, и в условиях, где спутниковые сигналы заметно ослабляются). Небольшое время позиционирования мобильного абонента и получения первого отсчета (не более нескольких секунд). Значительное снижение потребляемой мощности за счет того, что технология SnapTrack не требует непрерывного отслеживания приемником сигналов спутников (кадр GPS-информации берется без предварительной подготовки и непосредственно только при определении положения, в остальное время GPS-приемник не используется).

Меньшая стоимость мобильного оборудования. Совместное использование схемотехнических и программных решений, реализованных на телефонном DSP-процессоре, предъявляет меньшие требования к аппаратным средствам, чем стандартная GPS-технология. Не требуется установки новых базовых станций в сети сотовой связи (или модернизации ее оборудования). За счет разделения функций, реализующих позиционирование, между мобильными телефонами и сетью сотовой связи, вычислительная мощность и производительность системы автоматически увеличивается по мере подключения к ней новых специализированных телефонов (в прочих случаях оператору связи сразу же приходится тратить ощутимые суммы на развертывание полномасштабной системы позиционирования).

Представим обобщенное сравнение систем позиционирования в таблице 2.

8.Таблица 2.8Сравнение систем позиционирования.

Система позиционирования.

Метод позиционирования.

Точность, мБыстродействие, сСтоимостьMobilePositioningSystemМетодпозиционирования по разности моментов времени прихода сигналов1005.

ВысокаяCellocateSystemРазностно-дальномерный метод901СредняяCURSORРазностно-дальномерный метод505СредняяTeleSentinelУгломерный метод125< 10СредняяSigmaУгломерно-разностно-дальномерный метод90−150< 2ВысокаяGeometrixУгломерно-разностно-дальномерный метод<150<1СредняяRadioCameraМетод позиционирования по радиоотпечаткам502НизкаяSnaptrackИнтегрированный метод3−205Средняя.

Сравнительный анализ показал, что основными характеристиками систем позиционирования являются характеристики: точность позиционирования, быстродействие, стоимость обслуживания. Стоимость обслуживания при этом зависит от нагрузки на БС сети сотовой связи. В нашем сравнении минимальную стоимость обслуживания имеет система позиционирования RadioCamera, так как при определении координат задействует только ресурс одной БС. Наибольшей точностью обладает система Snaptrack использующая интегрированный метод позиционирования. Наибольшим быстродействием обладает система Geometrix, использующая угломерно-разностно-дальномерный метод. Также можно сделать вывод о том, что для разных задач достаточно разных характеристик систем позиционирования. В таблице 2.9 приведены основные области применения технологий позиционирования, достигаемый при этом цели и некоторые важнейшие параметры их функционирования.Применение.

Область локализации.

Достижимая точность.

Специальное оборудование абонента.

Цель позиционирования.

Частота опроса.

Оплата разговоров в зависимости от расположения Сота/Сектор 250 м Нет Тарификация При получении вызова, ответе на вызов Помощь в дороге500м 125 м Нет Оказание помощи Исходящий звонок Поиск объектов.

Сота/Сектор 250 м Нет Что находится рядом? Исходящий звонок Информация по трафику.

Сота/Сектор Сота/Сектор Нет Направление движения данных Исходящий звонок или каждые 5 мин. Отслеживание плотности абонентов Сота/Сектор 30 — 125 м Нет Управление ресурсами Каждые 5 мин. или по требованию Информация о направлении движения125м 30 м Да Управление или слежение Каждые 5 сек.

3. Охрана труда3.

1 Анализ условий труда обслуживающего персонала3.

1.1 Анализ условий труда.

Данная глава посвящена разработке рекомендаций по безопасности жизнедеятельности сотрудников оператора связи. Инженеры осуществляют свою работу в помещения с нормальными условиями труда (сухие, теплые помещения). В офисе находится постоянно три инженера, график рабочего дня относится к дневному. Для таких помещений разработаны рекомендации по параметрам микроклимата:

температура воздуха в помещении — 22−24° С;относительная влажность — 40−60%;скорость движения воздуха — 0,1−0,2 м/с.Все оборудование устанавливается в помещении длинной A=5 м и шириной B=3 м, высота потолка H=3 м. В помещении имеется два окна, шириной Lok=0,9 м, высотой Hok=1,5 м на расстоянии 1 м от пола. Рабочее место состоит из стола, размер которого равен: высота — 1 м (это и есть высота рабочей поверхности Hр.п.), длина — 1,5 м, ширина — 1 м. Схема помещения приведена на рисунке 3.

1.Рис.

3.1 — Схема помещения.

Обозначения:

1 — рабочий стол;

2 — компьютер;

3 — стул;

4 — окна;

5 — дверь;

6 — шкаф. Таблица 3.1Категории работ по энергозатратам организма.

РаботаКатегория.

Энергозатраты организма, Дж/с, (ккал/час)Характеристика работы.

ФизическаяI а121 — 138Производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением.

ФизическаяI б138 — 172Производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением. В таблице 3.2 приведены оптимальные параметры микроклимата. Таблица 3.2Оптимальные нормы параметров микроклимата.

Период работы.

Категория работы.

Т, 0 ССкорость движения воздуха, м/с, не более.

Относительная влажность, %ХолодныйI б22−240,140−60%ТеплыйI б23−250,140−60%3.

1.2 Анализ используемого оборудования и помещения.

В помещении существует доступ к источникам тока, следовательно, кабинет администраторов относится к категории электротехнических помещений. В таких помещениях должны быть предусмотрены элементы защиты от поражения электрическим током. Оборудование оптимально работает в следующих условиях:

температура от 10−40°C;влажность от 5 до 75%, питание: переменный ток — напряжение 220 В, частота 50/60 Гц, ток 2 — 5 А. Так как все оборудование имеет сертификаты, то класс профессионального риска определяем как минимальный. Электроустройства в отношении мер безопасности относятся к устройствам с рабочим напряжением до 1 кВ. По степени опасности поражения электрическим током помещение относится к классу без повышенной опасности, поскольку оно соответствует требованиям:

сухое;

с нормальной температурой;

с изолированными полами;

беспыльное;не имеет незаземленных предметов. Наличие в кабинете администраторов средств вычислительной техники относит данное помещение к категории Д пожарной опасности. По классу пожароопасных зон относится к классу П-IIa, в связи с тем, что отделка стен, потолка и полов помещения выполнена из материалов поддающихся горению. Как правило, в подобных помещениях причинами пожаров являются короткие замыкания или несоблюдение правил пожарной безопасности сотрудниками (курение на рабочем месте, пользование нагревательными приборами).Работа администратора сети связана с постоянной работой за компьютером, поэтому рассмотрим соответствующие условия работы. Для работы на компьтере рекомендуются помещения с односторонним боковым естественным освещением с северной, северо-восточной или северо-западной ориентацией светопроемов. Площадь световых проемов должна составлять 25% площади пола. Удовлетворительное естественное освещение проще создать в небольших помещениях на 5−6 рабочих мест, а больших помещений с числом работающих более 20, лучше избегать. В случае, если экран обращен к окну, должны быть предусмотрены специальные экранизирующие устройства. Искусственное освещение в помещениях и на рабочих местах должны создавать хорошую видимость информации на экране компьтера. При этом в поле зрения работающих должны быть обеспечены оптимальные соотношения яркости рабочих и окружающих поверхностей. Наиболее оптимальной для работы с экраном является освещенность 200 лк, при работе с экраном в сочетании с работой над документами — 400 лк. На рабочем месте необходимо обеспечивать возможно большую равномерность яркости, исключая наличие ярких и блестящих предметов, для снижения монотонности в поле зрения рекомендуется отдельные пестрые поверхности. Рабочее место администратора включает следующее оборудование: персональный компьютер, МФУ. В данном дипломном проекте мы используем следующее оборудование: компьютеры (двухъядерные, офисные).В таблице 3.3 представлены два компьютера и их характеристики. Таблица 3.3Характеристики компьютеров.

Характеристики/модель DellOptiPlex 7010 HP ProDesk 400 G1 MTПроцессорIntelCore i5IntelCeleronDualCoreМодель процессора3470G1820.

Тактовая частота, ГГц3.

22.7Оперативная память4096.

Мб4096.

МбОбъем накопителя500 Гб500ГбЭнергопотребление, Вт350 390.

Уровень шума, Дб30 353.

2 Расчет естественного освещения.

Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов. Исходные данные для расчетов приведены в таблице 3.

4.Таблица 3.4 Исходные данные.

ОператорскаяТип помещения5×3×3Параметры помещения (А x ВxH), м1,5Высота окна Hок, м1Высота начала окна hн.ок., м1Уровень условной рабочей поверхности HповIIIaРазряд зрительной работы15Hзд, м15Расстояние до рядом стоящего здания, Р, мРпот=70%, Рст=50%, Рпол=10%Коэффициенты отраженияS0 = Sn* ен * η0 * Кзд *Кз / 100 * τ0 * r1 (3.1)где Snплощадь пола помещения, м2: Sn=А*В = 5*3=15 м 2eн — нормированное значение КЕО: ен=еКЕО-т (3.2)ен-значение КЕО для разряда зрительной работы III, a: ен=1,5;еКЕО — значение КЕО, с учетом разряда зрительных работ (III, a) при боковом совместном освещении еКЕО =0,9%;m — коэффициент светового климата, определяется по таблице 3.4 для ориентации световых проёмов ЮГ m=0,65;ен=1,5 * 0,65 = 0,975По нормативным рекомендациям для зрительной работы класса III (a) при боковом освещении рабочего места (окна не сверху, а сбоку) естественное освещение должно быть равно ен = 1,5. В нашем случае расчетное значение естественного освещения меньше нормативного, следовательно, необходима установка искусственного освещения. Кз — коэффициент запаса: Кз= 1,2;τ0- общий коэффициент светопропускания τ0= τ1* τ 2* τ 3* τ 4,τ1 — коэффициент светопропускания материала: для стеклопакета τ1= 0,8τ2 — коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроёма: τ2 =0,7τ3 — коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении равен 1.τ4 — коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах: τ4= 1Тогда τ0= 0,8 * 0,7 * 11 = 0,56η0 — световая характеристика окон:

Отношение.

А / B=5 / 3= 1,7;h1= hok + hн. ок- hпов =1,5 + 1 — 1 = 1,5 м, где h1 — высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна. B / h1 = 3 / 1,5= 2значит η0 = 14. r1 — коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещение благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию: H / B= 3 / 3 = 1А / B= 5 / 3 = 1,7(Pпот+Рст+Рпол) / 3=(70 + 50 + 10) / 3 = 43,3%r1 = 2,2;Кзд — коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями: P / Нзд=15 / 15 = 1;Кзд= 1. Тогда рассчитаем значение S0: S0 = 15 * 0.975 * 14 * 1 * 1,2 / 100 * 0,56 * 2,2 = 2 м2Так как предусматривали одностороннее боковое освещение и два окна, то площадь световых проемов будет 4,5:2=2,25 м². Так как высота оконных проемов 1,5 м, то, следовательно, длина их составит 2,25:1,5=1,5 м. В результате были осуществлены расчеты площадей боковых световых проемов помещений, необходимых для создания нормируемой освещенности на рабочих местах для работ категории III (a). Для кабинета с габаритами5×3×3 для площади одного окна значение равно 2,25 м², где высота окна hok=1,5 м, а длина окна lok=1,5 м. Схемаразмещения оконных проемовприведена на рисунке 3.

1.3. 3 Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока.

Расчет искусственного освещения основан на определении значения коэффициента η, равного отношению светового потока, падающего на поверхность, к полному потоку осветительного прибора. Значения коэффициентов берутся из таблиц, связывающих геометрические параметры помещения с их оптическими характеристиками помещения (коэффициентами отражения стен ρст, потолка ρпоти пола ρпол).Расчетная высоты подвеса равна: hрасч=H — (hр.п+hсв), (3.3)где hрпвысота рабочей поверхности (1 м); hcв — высота свеса светильника (0÷1,5 м). Тогда расчетная высота подвеса: hрасч= 3 — (1+0) = 2 мИндекс помещения определяется по формуле: i = АВ / h * (A + B) (3.4)где.

Адлина помещения, м; B — ширина помещения, м; hрасчетная высота, м. Тогда индекс помещения равен: i = 5 * 3 / (5 + 3) * 2 = 0,9 (3.5)Коэффициент использования светового потока возьмем η=52% (для индекса помещения i=1,2; коэффициентами отражения стен ρст = 50%, потолка ρпот = 70% и пола ρпол= 10%).Число светильников вычисляется по формуле: N= Е * S * z * К / Ф *η(3.6)где Е — заданная минимальная освещенность;S — освещаемая площадь;Z — коэффициент неравномерности освещения, равный 1,1÷1,2;Кз — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,5.Ф — световой поток;η - коэффициент использования. Вычислим освещаемую площадь: S = 5*3= 15м2По нормативным рекомендациям для зрительной работы класса III (a) освещенность на рабочей поверхности от системы общего освещения должно быть равно Eн = 200 лк. Осуществим расчет искусственного освещения исходя из рекомендуемого значения. Для установки в помещении принято решение использовать люминесцентную лампу мощностью 40 Вт и световым потоком Ф=1900 лм. N = 200 * 15* 0,9* 1,5 / 1900 * 0,52 = 4,1Количество устанавливаемых ламп — 5.Рис.

3.2 — Распределение светильников в помещении.

Расчет показал, что для освещения помещения с параметрами 5x3x3 и категорией работ III (а) необходим монтаж пяти ламп типа Л Б840. Анализ уровня естественной освещенности показал, что существующий показатель ниже нормативного значения, в связи с чем, было принято решение рассчитать схему искусственного освещения. Расчет показал, что для обеспечения необходимого уровня освещенности рабочего места необходима установка пяти ламп под потолком помещения. В данном случае уровень комбинированного освещения соответствует нормативному значению4. Экономический раздел.

Для оценки трудовых и материальных затрат на выполнение дипломной работы воспользуемся инструментарием MSProject. Программа управления проектами, разработанная и продаваемая корпорацией Microsoft. MicrosoftProjectпредназначена для разработки планов, распределении ресурсов по задачам, отслеживании прогресса и анализе объёмов работ. Участники проекта:

Руководитель;

Студент;Рецензент.Рис. 3.1 — План-график выполнения задач и исполнители.

Для определения стоимостных затрат заполнен лист ресурсов.Рис. 3.2 — Лист ресурсов.

После заполнения листа ресурсов система пересчитает стоимость выполнения всех задач дипломной работы.Рис. 3.3 — Стоимость выполнения задач дипломной работы.

Для календарного планирования построим диаграмму Ганта.Рис. 3.4 — Диаграмма Ганта дипломной работы.

Рис. 3.5 — Лист использования ресурсов.

Заключение

Целью выпускной квалификационной работы (ВКР) является исследование возможности определения положения абонента в системе сотовой связи в целях использования возможностей пространственной обработки сигналов. Позиционирование — названия процесса определения местоположения мобильных объектов, который производится специально разработанными автоматизированными системами (АС).В ходе выполнения первой главы рассмотрены задачи процесса позиционирования. Дана классификация систем позиционирования и мониторинга. Описаны применяемые технологии в системах позиционирования. Описаны методы определения положения абонента в сети GSM используемые операторами мобильной связи в своих системах позиционирования. Также осуществлено сравнение существующих систем позиционирования. В ходе второй главы рассмотрен патент Комплексная система Глонасс/gps+gsm-900/1800, а именно:

особенности построения навигационной аппаратуры ГЛОНАСС и GPS;источники погрешностей и точность навигационно-временных определений в СРНС;

составляющие погрешности, возникающие на этапе первичной обработки;

погрешности, возникающие вследствие неполного учета условий распространения радиоволн;

погрешности бортовой аппаратуры;

погрешности аппаратуры потребителя;

бюджет погрешностей определения псевдодальности и псевдоскорости;

погрешности, вносимые на этапе решения навигационной задачи. В рамках третьей главы ВКР разработан перечень решений по охране труда для сотрудников оператора связи. В четвертой главе приведено календарное планирование задач дипломной работы. Осуществлено закрепление исполнителей за задачами дипломной работы. Дана оценка стоимостных затрат по всем задачам проекта. Список использованной литературы.

Андрианов В., Соколов А. Средства мобильной связи. — BHVСанкт-Петербург, 2015. — 256. Аренберг AT. Распространение дециметровых и сантиметровых волн. —.

М.: Сов. радио, 2014. — 303 с. Бортовые устройства спутниковой радионавигации / И. В. Кудрявцев, И. Н. Мищенко, А. И.

Волынкин и др.; под ред. B. C. Шебшаевича. — М.

: Транспорт, 2014. — 201 с. Баклицкий, В. К. Методы фильтрации сигналов в корреляционно-экстремальных системах навигации / В. К. Баклицкий, А. М. Бочкарев, М. П. Мусьяков. — М.: Радио и связь, 2012.

— 216 с. Будаи, Б. Т. Определение экстремальных входных возмущений контуров управления / Б. Т. Будаи // Оптический журнал. — 2013. -№ 1. ;

С. 17−18.ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А. И. Перова, В. Н. Харисова. -.

Изд. 4-е, перераб. — М.: Радиотехника, 2013.

— 800 с.ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А. И. Перова, В.

Н. Харисова. — Изд. 3-е, перераб. — М. :

Радиотехника, 2015. — 688 с. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС / под ред. В. Н.

Харисова, А. И. Перова, В. А. Болдина. — М. :

ИПРЖР, 2013. — 400 с.ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А. И. Петрова, В. И.

Харисова. — Изд.-е 3-е, перераб. ;

М.: Радиотехника, 2015. — 688 с. Громаков Ю. А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. — М.: Эко-Трендз, 2013.

Долуханов М. П. Распространение радиоволн. — М.: Связь, 2012.

Зингер, Р. Оценка характеристик оптимального фильтра для слежения за пилотируемой целью / Р. Зингер // Зарубежная радиоэлектроника. -.

2012. — № 8. — С. 23−24.Использование системы NAVSTAR для определения угловой ориентации объектов / Ю. А. Гребенко, В. Н. Лукин, И. Н. Мищенко и др.

// Зарубежная радиоэлектроника. — 2013. — № 1. -.

С. 46−53.Калинин A.M., Черепкова Е. Л. Распространение радиоволн и работа радиолиний. — М.: Связь, 2014.

Карташевский ВТ., Семенов С. Н., Фирстова Т. В. Сети подвижной связи. — М.: Эко-Трендз, 2012. — 299 с. Карташевский В. Г., Семенов С. Н., Фирстова Т. В. Сети подвижной связи. —.

М.: Эко-Трендз, 2014. — 299 с. Лукьянова, М. А. Определение угловой ориентации двухантенного интерферометра по сигналам не менее трех ИСЗ среднеорбитальной СРНС / М. А. Лукьянова, Ю. И. Никитенко // Радионавигация и время. -.

2013. — № 1, 2. — С. 21−23.Лукьянова, М. А. Алгоритм однозначного определения угловой ориентации оси неподвижного объекта по разномоментным измерениям фазы сигналов ИСЗ / М. А. Лукьянова, Ю. И. Никитенко // Радионавигация и время. -.

2013. — № 1, 2. — С. 34−37.Лукьянова, М. А. Возможность оценки угловой пространственной ориентации интерферометра по сигналам двух ИСЗ / М. А. Лукьянова, Ю. И. Никитенко, А. В. Устинов // Радионавигация и время.

— 2013. — № 1, 2. -.

С. 37−40.Попов В. И. Распространение радиоволн. М.: Интер, 2015.

Ратынский М. В. Основы сотовой связи. — М.: Радио и связь, 2000. —.

248 с. Ратынский М. В. Основы сотовой связи. — М.: Радио и связь, 2013. — 248 с. Росляков А. В. Общеканальная система сигнализации SS № 7. — M.: Эко-Трендз, 2014.

Ратынский М. В. Основы сотовой связи. — M.: Радио и связь, 2014. — 248 с. Ратынский М. В. Основы сотовой связи. —.

М.: Радио и связь, 2015. — 248 с. Свердлик, М. Б. Оптимальные дискретные сигналы / М. Б. Свердлик. — М.: Сов радио, 2015. — 175 с. Соломоник М. Е., Шатранов Ю. Г., Расин A.M. Корреляционные ошибки УКВ угломерных систем.

— М.: Сов. радио, 2013. — 208 с. Теория обнаружения сигналов / под ред. П. А. Бакута.

— М.: Радио и связь, 2014. — 440 с. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / В. С. Шебшаевич, П. П. Дмитриев, Н. В. Иванцевич и др.; под ред. В. С. Шебшаевича. -.

2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 2013. — 408 с. Яценков, В. С. Основы спутниковой навигации: системы GPS NAVSTAR и ГЛОНАСС / В.

С. Яценков. — М., 2015. — 272 с.