ИНРозенберг НВСазонов МЖелезнов...
TRANSCRIPT
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Применение технологий спутниковой навигации, космического дистанционного зондирования
и спутниковой связив интересах железнодорожного транспорта
Применение технологий спутниковой навигации, космического дистанционного зондирования
и спутниковой связив интересах железнодорожного транспорта
“Современные проблемы дистанционного зондирования Землииз космоса”, Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
И.Н.Розенберг, Н.В.Сазонов, М.М.Железнов, А.С.ВасилейскийИ.Н.Розенберг, Н.В.Сазонов, М.М.Железнов, А.С.Василейский
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
ОАО «НИИАС»ОАО «НИИАС»ОАО «НИИАС»
� системы спутниковой навигации;� дистанционное зондирование Земли;� спутниковые системы цифровой связи.
головная организация ОАО “РЖД”в сфере внедрения спутниковых технологий:
Проводит единую научно-техническую политику и координирует деятельность структурных подразделений, филиалов, негосударственных учреждений, дочерних и зависимых обществ ОАО “РЖД” в сфере внедрения спутниковых технологий на железнодорожном транспорте.
Центр внедрения космических Центр внедрения космических технологий НИИАСтехнологий НИИАС создан в 2008 г.
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Основные цели и задачи внедренияспутниковых технологий на железных дорогах
Основные цели и задачи внедренияОсновные цели и задачи внедренияспутниковых технологий на железных дорогахспутниковых технологий на железных дорогах
�� Основная цель внедрения спутниковых технологийОсновная цель внедрения спутниковых технологий -достижение качественно более высокого уровня обеспечения безопасности движения и управления перевозками, за счет принципиальных изменений в сфере координатно-временного обеспечения железнодорожного транспорта.
�� Основная задачаОсновная задача - предоставить службам и хозяйствам ОАО «РЖД» с помощью спутниковых технологий гарантированную возможность знать в любой точке на сети железных дорог, в любое время суток и при любой погоде, с высокой точностью дислокацию пассажирских и грузовых поездов, включая специальные и опасные грузы, специальных самоходных подвижных средств, путейских бригад, контролировать их движение,параметры состояния бортовых систем и интегрировать эти данные в диспетчерских центрах управления движением и центрах управления перевозками.
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Основные направления применения спутниковых технологий на железнодорожном транспорте
Основные направления применения спутниковых Основные направления применения спутниковых технологий на железнодорожном транспортетехнологий на железнодорожном транспорте
• Выбор трассыи перенос еев натуру
• Разбивкаосей зданий и сооружений
• Создание отчетной документации
• Замена, восстановление и исправление рельсового пути
• Усиление земляного полотна и балластные работы
• Периодическая инвентаризация инфраструктуры элементов дороги
• Мониторинг геометрии пути и состояния объектов инфраструктуры
• Позиционирова-ние подвижного состава и маневровые работы
• Пространствен-ная поддержка автоматизированн
ых систем ОАО «РЖД»
• Инвентаризация земли и кадастр недвижимости
• Реестр имущества и управление активами
• Создание и ведение ГИС
• Охрана окружающей среды
• Контроль местоположения и скорости по электронной карте
• Навигационное сопровождение в центрах управления перевозками
• Использование данных в бортовых системах управления
СтроительствоМодернизация и
ремонт
Путевое хозяйство и эксплуатация
Управление
имуществом, охрана окр.ср.
Управление движением,безопасность
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Комплексное использование спутниковых технологийна железнодорожном транспорте
Комплексное использование спутниковых технологийКомплексное использование спутниковых технологийна железнодорожном транспортена железнодорожном транспорте
Система
высокоточного
координатно-временного
обеспечения
Геоинформационная система интеграции и представления данных мониторинговых измерений
Наземные
референцные
станции
Сенсоры и системыдиагностики на
мобильных платформах
Стационарные
сенсоры
в полосе отвода
ГНСС ГЛОНАСС/GPS Системы
ДЗЗ
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Принцип действия глобальных спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS
Принцип действия глобальных спутниковых Принцип действия глобальных спутниковых навигационных систем ГЛОНАССнавигационных систем ГЛОНАСС/GPS/GPS
спутник
ГНСС
навигационная аппаратурапотребителей (НАП)
� Принцип действия спутниковой навигации основан на определении расстоянияот текущего положения спутникового приемника до группы спутников.
� Точное местоположение спутников ГНСС известно из данных эфемерид и альманаха, передаваемых в навигационных сообщениях.
� Зная расстояние до трех спутников, можно определить текущее местоположение,как точку пересечение трех сфер.
Глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС) –основные средства координатно-временного обеспечения в любой точке Земли.
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Основные характеристикиглобальных навигационных спутниковых систем
Основные характеристикиОсновные характеристикиглобальных навигационных спутниковых системглобальных навигационных спутниковых систем
30
30
24
2011 г.
< 8WGS-84--ГАЛЛИЛЕО
< 15WGS-843030GPS
< 15ПЗ-902410 (18)ГЛОНАСС
2009 г.2007 г.
Абсолютная
точность позиционирования,
м
Система координат
Число спутников
Наименование системы
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Требования точности позиционирования ж.д. объектовТребования точности позиционирования ж.д. объектовТребования точности позиционирования ж.д. объектов
Функциональные приложения
Применение данных ГНССдля создания единойунифицированной базыгеопространственных данныхоб объектах железной дорогив целях обеспечения безопасности движения(ГБД «Безопасность»)
Требования по точности:±5 см
Создание единой системы цифровых планов, карт и атласов железных дорог
Применение данных ГНССв комплексных бортовыхлокомотивных системахобеспечения безопасноститипа КЛУБ-У, САУТ и др.
Требования по точности:позиционирование локомотивов в режиме реального времени ±1,0 м;
Использование ГБД«Безопасность» в устройствеформирования электронной карты (УФК) системы КЛУБ-У
Применение данных ГНССдля обеспечения безопасности
маневровых игорочных работ (МАЛС, ГАЛС)
Требования по точности:±1,0 м в режимереального времени
Использование данныхГБД «Безопасность»в целях обеспечения маневровых и горочныхработ
Применение данных ГНССдля обеспечения диспетчерского
управления движениеми управленияперевозками
Требования по точности:� позиционирование лок.на ж/д станциях и другихответственных участках±1,0 м; на перегонах ±10-15 м
� отображение в режимереального времениместоположения поезда на цифровой картесоответствующего
масштаба ±10-15 м
Применение данных ГНССдля проектирования, строительства, ремонтаи оперативного мониторинга состояния путиТребования по точности:� Создание специальнойреперной сети контроляпути в профиле и плане± 5 мм относительно ближайшей спутниковойреференцной станции;
� Позиционирование путеизмерительных вагонови тележек ±3 мм по взаимному положениюв плане;
� Для формирования и кадастровогоучета объектовинфраструктуры ж/д ±5 см
Создание единой системы координатно-временного обеспеченияжелезных дорог на основе данных ГНСС
Метод автономного спутникового позиционированияТочность: ±10-15 м. в режиме реального времени
Метод широкозонного дифференциальногоспутникового позиционированияТочность: EGNOS ±1-1,5 м.
Omnistar ±0,2-0,3 мв режиме реального времени
Метод локального дифференциальногоспутникового позиционирования на базесети референцных станцийТочность: ±1-2 см. в режиме реального времени
ЦТех
ЦКИ
ЦШ
ЦРБ
ЦБТ
ЦТ
ЦШ
ЦД ЦП
ЦУКС
ЦРИПотребители
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Требования к точности позиционированияс использованием ГНСС
Требования к точности позиционированияТребования к точности позиционированияс использованием ГНССс использованием ГНСС
Относительно ближайшей РС
Относительно ближайшей РС
Относительно ближайшей РС
Относительно ближайшей РС
Относительно ближайшей РС
Относительно ближайшей РС
По взаимному положению
Способ
контроля
Межевание земель и формирование объектов недвижимости железнодорожного транспорта
Создание унифицированной базы пространственных данных –цифрового атласа пути
на маневровых (горочных) работах
на станционном развитии
на перегонах
Определение местоположения подвижного состава в целях обеспечения безопасности и управления движением:
в режиме постобработки
в режиме реального времени
Определение местоположения путеизмерительной или дефектоскопнойтележки в целях контроля качества пути:
в режиме постобработки
в режиме реального времени
Главные пункты реперной сети типа «ДГНСС - СРС»
Постоянно действующие спутниковые референцные станции (РС)
Объекты
±5 см±5 см
±5 см±5 см
АвтономныеОпределение местоположения подвижного состава и грузов (в режиме RT) 5-15 м
-±1 м
-±1 м
-±4 м
±5 мм±3 мм
±3 см±2 см
±5 мм±5 мм
±5 см±5 см
Определение местоположения вагона – путеизмерителя для мониторинга пути:
±6 мм±5 мм
±4 мм±2 мм
по высотев плане
СКО
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Применение спутниковых приемников в комплексном локомотивном устройстве безопасности КЛУБ-У
Применение спутниковых приемников в комплексном Применение спутниковых приемников в комплексном локомотивном устройстве безопасности КЛУБлокомотивном устройстве безопасности КЛУБ--УУ
Задачи КЛУБКЛУБ--УУ:� обеспечение безопасности движения локомотивов имотор-вагонногоподвижного состава,
� предотвращение аварийных и предаварийных ситуаций
при движении поездов путем принудительного торможения и остановки поезда. :
Для автоматического определениякоординаты локомотива в КЛУБ-Уиспользуется спутниковыйнавигационный приемник ГЛОНАСС/GPS:
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Упрощенная схема определения местоположения подвижных объектов ГНСС
Упрощенная схема определения местоположения Упрощенная схема определения местоположения подвижных объектов ГНССподвижных объектов ГНСС
M T C, Билайн, Мегафон, …
Сеть сотовой связи GSM
системы
глобального
позиционирования
АРМ
диспетчера
СПД РЖДСерверы связии приложений
ОбТС
Линия СПД
Телефония (GSM)
СПД (GPRS)
Телефонная связь
БСБС
Сигналы
ГЛОНАСС/GPS
АРМ
диагностики
� Определение местоположения и пробега� Отслеживание маршрутов движения и т.д.� Удаленная диагностика� Передача предупреждений на локомотивы� Сбор информации с вагонов-лабораторий
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Оборудование для подвижных объектовОборудование для подвижных объектовОборудование для подвижных объектов
Бортовой
контроллер
Приемник
GPSМодем
GPRSМодем
GPRS
МТС Билайн
WiFi
МЖД
W V toИзмерение:� расхода топлива и электроэнергии;
� мощности;� напряжения;� уровня топлива;� температуры масла;� давления масла;� оборотов двигателя; и др.
P
Тепловоз, электровоз, пригородный поезд, путевая машина, вагон-лаборатория …
Радио-каналы передачи данных
Бортовые
системы
ГЛОНАСС/GPS/GALILEO
Удаленная диагностика
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Пригородные пассажирские перевозкиПригородные пассажирские перевозкиПригородные пассажирские перевозки
Сигналы
GPSСигналы
GPS
GSM / GPRS / WiFi
АРМы диспетчеровпригородных перевозок
Серверы связи инавигационных приложений
Местоположение поездовв реальном времени, скорость,отклонение от расписания,база данных о составе,прямая тел. связь …
Информационные табло, инфоматына вокзалах и платформах
Местоположение поездовв реальном времени,
отклонение от расписания,информация о поездеиз базы данных …
Расписание
Предупреждения
VoIP
Станция 1
ГГО
VoIP
Станция N
ГГО
Мультисервиснаясеть
Сервер ГГОупр. МЖД
Централизованная ГГО
Автоматическое оповещениео прибывающих иопаздывающих электропоездах
Ограничение
40км/ч 3км
GSM телефонтехнологической
связиВывод предупреждений на экранбортового компьютера, видео с платформи переездов, сообщения от диспетчера …
Бортовые устройства
…………..
от АСУ
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
АРМ диспетчера перевозокАРМ диспетчера перевозокАРМ диспетчера перевозок
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Окно вывода информации с КЛУБ-УОкно вывода информации с КЛУБОкно вывода информации с КЛУБ--УУ
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Организация управлениядвижением поездов
Организация управленияОрганизация управлениядвижением поездовдвижением поездов
КОНТРОЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ НА СТАНЦИИ
Рельсовые цепи ЭЦ
Координата локомотиваи обмен по Р/К
ЭЦ
ЛП-ДЦ
Р/К
Счетчик осейСчетчик осейСчетчик осей
Зона радиосвязиЗона радиосвязиЗона радиосвязи
УСЛОВИЯ ПРОДОЛЖЕНИЯДВИЖЕНИЯ
Сигнал АЛСН
КОНТРОЛЬ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ
Осевой датчик
По рельсовой цепи
ЭЦ
ЛП-ДЦ
Р/К
Счетчик осейСчетчик осейСчетчик осей
КОНТРОЛЬ СВОБОДНОСТИ ПЕРЕГОНА
Рельсовые цепиЗона радиосвязиЗона радиосвязиЗона радиосвязи
УСЛОВИЯ ТРОГАНИЯ
Путевой сигнал
Сигнал АЛСН
Сигнал по Р/К
Сигнал по Р/К
По спутниковой навигации
Счетчики осей
Контроль полносоставностипоездов
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Дислокация восстановительных поездовДислокация восстановительных поездовДислокация восстановительных поездов
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Применение спутниковых технологий дляконтроля выполнения работ в «окнах»
Применение спутниковых технологий дляПрименение спутниковых технологий дляконтроля выполнения работ в «окнах»контроля выполнения работ в «окнах»
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Высокоточные спутниковые измерения местоположения на основе применения широкозонной диф. коррекции
Высокоточные спутниковые измерения местоположения Высокоточные спутниковые измерения местоположения на основе применения на основе применения широкозоннойширокозонной дифдиф. коррекции. коррекции
Источники возникновенияошибок навигационных измерений
Формирование поля дифференциальных поправок
Шумы
приемника
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Дифференциальная системаспутникового позиционирования (DGPS)
Дифференциальная системаДифференциальная системаспутникового позиционирования (спутникового позиционирования (DGPS)DGPS)
GPSGLONASSGALILEO
референцная станция
Точность позиционирования:в реальном времени - 1 см,в режиме постобработки - 1 мм
мобильный приемник ГЛОНАСС/GPS
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Геодезическая опорная(реперная) сеть
Геодезическая опорнаяГеодезическая опорная((репернаяреперная) сеть) сеть
RS1 RS3 RS5 RS7RS9
RS2 RS4 RS6RS8
RS10
� � � �
�� � �
50-70км
RS - референцные станции
� � � �
� � � �
Полоса отвода ж/д
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Апробация использования референцных станций ДГНСС в пилотном проекте Москва-Клин
Апробация использованияАпробация использования референцныхреференцных станций ДГНСС станций ДГНСС в в пилотномпилотном проекте Москвапроекте Москва--КлинКлин
Подсолнечная
Дмитров Точности
определения местоположения, экспериментально
полученные
в результате пилотного проекта:
� для стационарных объектов ±2 см в режиме реального времени;
� на пунктах реперной сети
±5-6 мм в режиме постобработки;
� на подвижных объектах ±5 смна скоростяхдо 140 км/час.
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Применение высокоточных ДГНСС в задачах инженерно-геодезического обеспечения путевых работ
Применение высокоточных ДГНСС в задачах Применение высокоточных ДГНСС в задачах инженерноинженерно--геодезического обеспечения путевых работгеодезического обеспечения путевых работ
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Измерение геометрии пути и параметров инфраструктурыпутем комплексирования спутниковых и наземных измеренийИзмерение геометрии пути и параметров инфраструктурыИзмерение геометрии пути и параметров инфраструктуры
путем комплексирования спутниковых и наземных измеренийпутем комплексирования спутниковых и наземных измерений
ТоннелиГеометрия пути Инфраструктура
Измерения в абсолютных или линейных координатахи относительно дороги
ГНСС (ГЛОНАСС, GPS,
GALILEO)
наземные
референцные
станции
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Скоростная
путеобследовательская станция ЦНИИ-4МДСкоростнаяСкоростная
путеобследовательскаяпутеобследовательская станция ЦНИИстанция ЦНИИ--4МД4МД
Точность позиционирования:±3-5 см в режиме реального времени,
±3-5 мм в режиме постобработки.
ЦНИИ-4МД(Россия) оснащён бесплатформен-ной лазерной навигационной гиросистемой, позволяет выявлять недопустимые отклонения геометрических параметров пути при скоростях движения
до 160 км/час.
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Современные
путеизмерительные тележкиСовременныеСовременные
путеизмерительные тележкипутеизмерительные тележки
путеизмерительная
тележка МИИТ
путеизмерительная тележка АПК «Профиль»
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Управление маневровыми локомотивами на станции с использованием спутниковой навигации и цифрового радиоканала
Управление маневровыми локомотивами на станции Управление маневровыми локомотивами на станции с использованием спутниковой навигации и цифрового радиоканалас использованием спутниковой навигации и цифрового радиоканала
Цифровая модель путевого развития (ЦМПР)для средств спутниковой навигации (ССН):координаты точек путевого развития –стрелок, предельных столбиков, стыков, замедлителей
Спутниковая навигационная группировка (ГЛОНАСС, GPS)
АРМы ДСП
АРМ дежурногопо парку (ДСП)
Блок индикациилокомотива
Базоваястанция
базовая станция
Базовая станция
навигационные данные (НД)
Устройства ЭЦ станции
Контроллер сбора данных
Управляющий
вычислительный комплекс
Информационные системы верхнего уровня
Цифровой радиоканал (ЦРК) передачи данных пост-борт160 МГц
Приёмник радионавигационных Сигналов (ПРНС)
ПРНСПРНС
� позиционирование локомотива с привязкой к ЦМПР и ЭЦ в местной системе координат в дифференциальном режиме;
� вычисление допустимого расстояния для движения локомотива;
� расчёт тормозной кривой локомотива.
160 МГц160 МГц
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Cоздание цифровой карт. основы для внедрения спутниковых технологий на подвижных объектахCCозданиеоздание цифровой карт. основы для внедрения цифровой карт. основы для внедрения спутниковых технологий на подвижных объектахспутниковых технологий на подвижных объектах
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Спутниковый мониторингдля железнодорожного транспорта
Спутниковый мониторингСпутниковый мониторингдля железнодорожного транспортадля железнодорожного транспорта
После взрываQuick-Bird, 0,6 м
До взрываQuick-Bird, 0,6 м
� Объективность данных� Оперативность съемки� Метричность измерений � Наглядность представления� Обзорность съемки� Информативность (наличие спектральных каналов)
� Высокая детальность� Относительно низкая цена� Цифровое представление� Возможность непосредствен-ной интеграции с ГИС
Преимущества данных ДЗЗПреимущества данных ДЗЗ::
Наблюдение последствий взрыва на железнодорожной станции в Корее оптической системой ДЗЗ
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Прогресс космическихрадиолокационных систем ДЗЗ
Прогресс космическихПрогресс космическихрадиолокационных систем ДЗЗрадиолокационных систем ДЗЗ
ENVISATС, 30-150м, HH,VV,HV,VH
RADARSAT-1C, 8-100м, HH
ALOSL, 7-100м, HH,VV,HV,VH
TerraSAR-XX, 1-16м, HH,VV,HV,VH
COSMO-SkyMedX, 1-100м, HH,VV,HV,VH
ERS-2C, 30м, VV
1995 20072002… 2006…
RADARSAT-2C, 3-100м, HH,VV,HV,VH
. . .
. . .
� Пространственное разрешение снимков сравнялось с оптическими системами ДЗЗ
� Современные РЛ системы имеют возможность выбора режимов съемки (поляризации, разрешения)
� Накоплены архивы РЛ снимкови опыт их обработки и применения
� Начато развертываниемногоспутниковых РЛ систем
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Особенности данных, получаемыхкосмическими радиолокационными системами ДЗЗ
Особенности данных, получаемыхОсобенности данных, получаемыхкосмическими радиолокационными системами ДЗЗкосмическими радиолокационными системами ДЗЗ
� Независимость от условий освещенности (день или ночь)
� Независимость качества изображений от метеоусловий
� Наличие амплитудной и фазовой информации - возможность построения ЦМР и непосредствен-ной оценки смещений поверхности с субсантиметровой точностью
� Возможность съемки в различных поляризациях и их комбинациях
� Возможность выбора пространственного разрешение
� Широкий охват территории
Схема осуществления активной съемки земной поверхности с использованием космического радиолокатора с синтезированной апертурой
Преимущества данных ДЗЗ,Преимущества данных ДЗЗ,получаемых космическими получаемых космическими радиолокационными радиолокационными съемочными системамисъемочными системами
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Возможность применения радиолокационных данныхв интересах железнодорожного транспорта
Возможность применения радиолокационных данныхВозможность применения радиолокационных данныхв интересах железнодорожного транспортав интересах железнодорожного транспорта
Quick-Bird, 0,6 мTerraSAR-X, 1 м
Пространственное разрешение снимков, получаемых современными РЛ системами TerraSAR-X и COSMO-SkyMed сравнимо с пространственным разрешением оптических съемочных систем ДЗЗ. Железнодорожные пути, подвижной состав и объекты инфраструктуры являются отражателями РЛ сигнала и устойчиво дешифрируются на РЛ снимках.
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Области применения радиолокационных данныхв интересах железнодорожного транспорта
Области применения радиолокационных данныхОбласти применения радиолокационных данныхв интересах железнодорожного транспортав интересах железнодорожного транспорта
� Оперативная съемка районов чрезвычайных чрезвычайных ситуацийситуаций для оценки ущерба и выработки объективных управленческих решений для минимизации последствий
� Непосредственное построение высокоточных цифровых моделей рельефацифровых моделей рельефа (ЦМР) и цифровых моделей местности (ЦММ)
� Прецизионная оценка величины смещений земной поверхности для выявления потенциально-опасных участков пути и мониторинга природно-техногенных воздействий на ж.д. инфраструктуру:- мониторинг карстовокарстово--опасныхопасных участковжелезнодорожного пути;
- мониторинг участков пути, подверженныхподверженныхоползнямоползням, обвалам, камнепадам;
- мониторинг участков пути в районахвечной мерзлотывечной мерзлоты.
� Независимость качества изображений от условий освещенности и от метеоусловий
� Наличие амплитудной и фазовой информации -возможность построения ЦМР и непосредственной оценки смещений поверхности с субсантиметровой точностью
ПреимуществаПреимуществаРЛ данных ДЗЗРЛ данных ДЗЗ
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Мониторинг чрезвычайных ситуацийна объектах железнодорожного транспорта
Мониторинг чрезвычайных ситуацийМониторинг чрезвычайных ситуацийна объектах железнодорожного транспортана объектах железнодорожного транспорта
Пример наблюдения паводкового затопления и оценки нанесенного ущерба по данным радиолокационной съемки
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Оценка величины смещений земной поверхности путем дифференциальной интерферометрической обработкиОценка величины смещений земной поверхности путем Оценка величины смещений земной поверхности путем дифференциальной интерферометрической обработкидифференциальной интерферометрической обработки
Снимок 1 Снимок 2
Интерферограмма 1
дифференциальная
интерферограмма
Снимок 3 Снимок 4
Интерферограмма 2
Снимок 1
Интерферограмма 1
дифференциальная
интерферограмма
Снимок 2 ЦМР
Интерферограмма 2
Четырехпроходная
дифференциальная интерферометрия
Двухпроходная
дифференциальная
интерферометрия
ENVISAT
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Дифференциальная интерферометрическая обработкаДифференциальная интерферометрическая обработкаДифференциальная интерферометрическая обработка
Фрагмент карты сдвигов земной поверхностивблизи ж.д. полотна в районе г.Саратовпо паре РЛ снимков TerraSAR-X24.12.2007/04.01.2008 методом двухпроходной дифференциальной интерферометрии
QuickBird, 0,6 м
ЦМР по даннымс TerraSAR-X
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Мониторинг карстовых явленийМониторинг карстовых явленийМониторинг карстовых явлений
Журнал “ГеоРиск“. 12’2007
Березняки, июль 2007 г.Карстовый провал в результате аварии на калийном соляном месторождении привел к разрушению объектов ж.д. инфраструктуры
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Мониторинг карстовых явленийМониторинг карстовых явленийМониторинг карстовых явлений
Динамика развитияДинамика развитияпровала в Березнякахпровала в БерезнякахАвгуст 2007 г.Размер воронки - 50х70х15 мпросадка ж.д. пути - 44 мм Январь 2008 г.Размер воронки - 337х202 мполное разрушение ж.д. путии объектов инфраструктурыв районе провала
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Мониторинг карстовых явленийв районе г. Дзержинск
Мониторинг карстовых явленийМониторинг карстовых явленийв районе г. Дзержинскв районе г. Дзержинск
� Февраль 1995 г. просадка полотна на перегонеСейма-Жолнино
� Февраль 2007 г.образование карстовой воронки диаметром 18 мна перегоне Джержинск-Игумново
� 2007 г.просадки земной поверхностив районепл. Калининскаяобразование озер, «пропадание» реки ЧернаяВоздействие карстовых явлений на железнодорожный путь и
объекты инфраструктуры Нижегородской ж.д. в районе г.Дзержинск
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Мониторинг карстовых явленийв районе г. Дзержинск
Мониторинг карстовых явленийМониторинг карстовых явленийв районе г. Дзержинскв районе г. Дзержинск
Фрагмент карты сдвиговземной поверхностив районе Нижегородской ж.д.по данным РЛ съемкиTerraSAR-X весной 2008 г.
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Мониторинг термокарстовых явлений,оползней, обвалов ж.д. полотна
Мониторинг термокарстовых явлений,Мониторинг термокарстовых явлений,оползней, обвалов ж.д. полотнаоползней, обвалов ж.д. полотна
Сход селя нажелезнодорожные
пути на участкеТуапсе-АдлерСеверо-Кавказской ж.д.
Разрушение полотнапри развитии склоновыхпроцессов в результате
нарушения дренажа
Деформация моста через р.Норильская
Деформация полотна “Харп-Лабытнанги”при развитии криогенных процессов
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Мониторинг воздействия криогенных процессов, термокарстовых явлений,
Мониторинг воздействия криогенных процессов, Мониторинг воздействия криогенных процессов, термокарстовых явлений,термокарстовых явлений,
Шимановская
Селеткан
12.06.2008 на перегонеШимановская-СелетканСвободненского отделения Забайкальской ж.д.сошёл с рельс поездХабаровск-Нерюнгри:- сошли с рельс 13 вагонов,- пострадало 60 человек- 5 человек госпитализировано
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Пилотный проект мониторингана участке Туапсе- Адлер
ПилотныйПилотный проект мониторингапроект мониторингана участке Туапсена участке Туапсе-- АдлерАдлер
WebGIS
Анализ архивныхPЛ данных ERS-1/2
за 10 лет
Анализ смещений� Displacement
Evolution� Mean
Velocity
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Спутниковые технологии для поездной радиосвязии каналов передачи данных систем управления
Спутниковые технологии для поездной радиосвязиСпутниковые технологии для поездной радиосвязии каналов передачи данных систем управленияи каналов передачи данных систем управления
Космическая группировка системы ПСС «Глобалстар»
(48 ИСЗ на 8 круговых орбитах высотой 1414 км)
Satellite dish
Центральная станция
спутниковойсвязи
ДСП
Дежурные по станциям
Абонентскийтерминал
спутниковой связи
ДСП ДСП
Сеть ОТС
GPS
GPS
ГЛОНАСС/GPS
Определение местоположения подвижного состава
Поездные диспетчеры
Диспетчерский центр управления, г. Свердловск
Сеть СПД ОТН
Малодеятельные участки железной
дороги
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Поездная спутниковая радиосвязьСахалинской ж.д.
Поездная спутниковая радиосвязьПоездная спутниковая радиосвязьСахалинской ж.д.Сахалинской ж.д.
станция сопряжения
г. Хабаровск
Космическая группировка системы ПСС "Глобалстар"(48 ИСЗ на 8 круговых орбитах высотой 1414 км)
ИльинскХолмск
поездные диспетчеры
станции спутниковой
связи
Корсаков Южно-СахалинскНоглики
РВ
Технологическая связь
АТ "Глобалстар"
АТ "Глобалстар" АТ "Глобалстар"
МТС(Междугородняя телефонная
снанция)
к ДСП
РВ
Южное направление
Северное направление
РВ
ДСП
ДСП
ДСП
ДСП
ДСП
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Эффект от внедрения спутниковых технологийна железных дорогах
Эффект от внедрения спутниковых технологийЭффект от внедрения спутниковых технологийна железных дорогахна железных дорогах
�Увеличение пропускной способности и безопасности движения за счет совершенствования систем управления движением и перевозками;
�Повышение скорости и плотности движения;
�Снижение брака пути и повышение его надежности;
�Снижение затрат на капитальный ремонт железнодорожного полотнаи его геодезическое обеспечение;
�Снижение затрат на ликвидацию последствий крушений и аварий;
�Снижение затрат на инвентаризации земельных участков и расположенных на них зданий, строений и сооружений;
�Повышение уровня информационного взаимодействия между службами железных дорог и внешними информационными системами.
“Современные проблемы ДЗЗ из космоса”,Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
Благодарю за внимание!Благодарю за внимание!
“Современные проблемы дистанционного зондирования Землииз космоса”, Москва, ИКИ РАН, 11 ноября 2008 г.
И.Н.Розенберг, Н.В.Сазонов, М.М.Железнов, А.С.ВасилейскийИ.Н.Розенберг, Н.В.Сазонов, М.М.Железнов, А.С.Василейский
107996 Москва, Орликов пер., д.5.тел.: (495) 967-77-02
E-mail: [email protected]