Politechnika Częstochowska Częstochowa, 2004r.

Wydział Zarządzania

Technologia i organizacja usług telekomunikacyjnych

Temat nr 33: Zastosowanie systemu GPS w biznesie

Opracowali:

Studia wieczorowe - grupa II

Specjalność: Marketingowe Zarządzanie Przedsiębiorstwem

Spis treści:

1. WPROWADZENIE

2. STRUKTURA GPS

2.1. Segment kosmiczny

2.2. Segment nadzoru

2.3. Segment użytkowników

3. CO TO JEST GPS ?

4. ZASADA DZIAŁANIA

5. ZASADA DZIAŁANIA SYSTEMU LOKALIZACJI POJAZDÓW GPS

5.1. Źródło sygnału satelitarnego GPS

5.2. Odbiór i przetworzenie sygnału satelitarnego
5.3. Zapis sygnału satelitarnego do pamięci urządzenie pojazdowego

5.4. Przekaz zapisu danych z „czarnej skrzynki” do bazy w firmie

5.5. Możliwości systemu

5.5.1. Zarządzanie

5.5.2. Nadzór

5.5.3. Wydajność i koszty

5.5.4. Bezpieczeństwo

5.5.5. Zniżki ubezpieczeniowe

5.6. Użytkownicy

6. OFERTA DLA FIRM Z DUŻYM PARKIEM SAMOCHODOWYM

6.1. Wyposażenie bazy monitorującej

6.2. Stosowane mapy

7. OFERTA DLA FIRM Z MAŁYM PARKIEM SAMOCHODOWYM

8. NAWIGACJA - WAAS / EGNOS

9. ZARZĄDZANIA FLOTĄ SAMOCHODOWĄ

9.1. Raporty Logistyczne

9.2. Jednorazowe Lokalizacje

9.3. Program Ochrony Pojazdu

10. WSPOMAGANIE PROCESÓW LOGISTYCZNYCH W OPARCIU O ZINTEGROWANY SYSTEM INFORMATYCZNY LIBERTY GPS

10.1. Zastosowania komercyjne GPS w komunikacji

10.2. Satelitarny system monitorowania pojazdów Liberty GPS

10.3. Satelitarna technologia GPS w ujęciu sprofilowanej aplikacji internetowej WEB@GPS

11. SATELITARNY „WIELKI BRAT” ZA KÓŁKIEM

12. PODSTAWOWE POJĘCIA Z ZAKRESU NAWIGACJI GPS

13. BIBLIOGRAFIA

1. WPROWADZENIE

Od najdawniejszych czasów jednym z fundamentalnych problemów, przed którymi stawał człowiek, był problem lokalizacji. Powstawało wiele metod, służących do wyznaczania pozycji. Nawigacja, kartografia, geodezja opierają się na udzielaniu odpowiedzi na pytania - gdzie jestem? Jak daleko jestem od celu? Jaka jest odległość pomiędzy pewnymi punktami? Globalny System Pozycjonowania (Global Positioning System) jest najpełniejszym - jak dotąd - rozwiązaniem tych problemów.

          GPS jest systemem nawigacji satelitarnej, składającym się z 24 satelitów Ministerstwa Obrony Stanów Zjednoczonych, rozmieszczonych w sześciu planach orbitalnych. Pierwotnie opracowany dla potrzeb nawigacji amerykańskich łodzi podwodnych, system GPS dostarcza użytkownikom dokładnych informacji o czasie, położeniu i prędkości.

          Od kilku lat mamy do czynienia ze wzrostem zastosowań cywilnych dla GPS. Globalność tego systemu wyraża się w powszechnej dostępności sygnału satelitarnego GPS 24 godziny na dobę we wszystkich zakątkach świata. Wszystkie satelity transmitują sygnał na identycznej częstotliwości (dla tzw. Usługi Standardowej jest to 1575,42MHz), używając niezależnych kodów dla wyróżnienia sygnałów z poszczególnych satelitów. Sygnał satelitarny zawiera dane o statusie systemu (dane orbitalne oraz charakterystyki zegarów). Sygnał ten jest dostępny na całym globie, korzystanie z niego jest bezpłatne. Dokładność pomiaru waha się od centymetra (odbiorniki geodezyjne, pomiar różnicowy - - Differential GPS) do stu metrów (proste odbiorniki nawigacyjne, bez korekcji różnicowej) [od 2 maja 2000 dokładność ok. 10m. przyp. psc].

          Zasada działania systemu opiera się na pomiarze odległości pomiędzy satelitą poruszającym się po ściśle wyznaczonej orbicie a odbiornikiem. Znana odległość od satelity lokuje odbiornik na sferze o promieniu równym zmierzonej odległości. Znana odległość od dwóch satelitów lokuje odbiornik na okręgu będącym przecięciem dwu sfer. Kiedy odbiornik zmierzy odległości od trzech satelitów, istnieją tylko dwa punkty,
w których może się on znajdować.

          Jeden z tych punktów można wykluczyć jako znajdujący się zbyt wysoko lub poruszający się zbyt szybko i w ten sposób wyznaczyć swoją pozycję. Należ tylko poznać odległość od satelitów emitujących bardzo słabe sygnał (o mocy zbliżonej do szumu tła),
i to z centymetrową dokładnością. Dokonuje się tego poprzez pomiar czasu. Każdy
z satelitów posiada cztery zegary atomowe, którymi synchronizuje wysyłany sygnał. Jedyne, co pozostaje zmierzyć odbiornikowi, to opóźnienie sygnału odebranego
z poszczególnych satelitów. Niestety, odbiornik GPS nie dysponuje własnym zegarem atomowym, a tylko dokładnym zegarem kwarcowym, więc staje przed na pozór nierozwiązywalnym zadaniem: ma stwierdzić, która jest godzina (z dokładnością do nanosekundy), dysponując tylko sygnałem otrzymanym z satelitów, z których każdy podaje inny czas.

          Dokonuje się tego odbierając sygnał nie od trzech, a od czterech satelitów. Można wówczas wyliczyć zarówno rzeczywisty czas, jak i położenie (klasyczny układ czterech równań z czterema niewiadomymi). Opisana metoda pomiaru daje błąd poniżej
10 metrów.

          Do niedawna dokładność taką mogły uzyskać tylko amerykańskie odbiorniki wojskowe. Odbiorniki cywilne musiały się natomiast zadowolić kodem C/A, w którym sygnał czasu był umyślnie zakłócany poprzez Departament Obrony USA. Stąd też spadek dokładności do ok. 50-l00 metrów. Zakłócenia wprowadzone sztucznie do systemu nazywają się SA (Selective Availability) i sprawiały, że każdy samodzielny odbiornik GPS, pozostawiony w bezruchu, stopniowo wykazywał zmiany pozycji w promieniu do stu metrów.
          Widać wyraźnie, że pomiary bez użycia technologii różnicowej były obarczone sporym błędem. Co gorsza, wielkość błędu była trudno przewidywalna; również technologie uśredniania stawały się w miarę skuteczne (5-7 metrów) dopiero przy bardzo długich czasach obserwacji. Dokładność standardowa była wystarczająca tylko do nawigacji; dlatego wymyślono metodę obejścia problemu zakłócania sygnału. Metodą tą był pomiar względny (DGPS - Differential GPS). Zasada jest prosta: jeżeli ustawi się GPS w ustalonym punkcie, to na skutek zakłócenia sygnał pozycja przez niego wyznaczona będzie się ciągle zmieniać. Jeżeli obliczymy różnicę pomiędzy zmierzoną przez odbiornik pozycją a pozycją rzeczywistą odbiornika, to otrzymamy tzw. wektor błędu.
          Otrzymane w ten sposób informacje, tzw. dane korekcyjne odejmuje się od danych odbieranych przez GPS-y dokonujące pomiarów w terenie. Uzyskana w ten sposób pozycja jest tym dokładniejsza, im bliżej znajdują się baza korekcyjna i odbiornik dokonujący pomiarów. W odległości kilkunastu kilometrów od bazy można dokonywać pomiarów geodezyjnych (dokładności centymetrowe); do pozostałych zastosowań wystarczała baza umieszczona w promieniu paruset kilometrów (dokładność kilku metrów).
          Pierwotną i nadal najważniejszą funkcją systemu GPS jest zapewnienie bezpieczeństwa narodowego Stanów Zjednoczonych poprzez przewagę strategiczną
US Army. Dlatego właściciel systemu - Departament Obrony USA - zastrzegł sobie prawo ograniczenia dokładności systemu dla ogółu użytkowników cywilnych. I z prawa tego skorzystał wprowadzają błąd selektywny, tzw. SA (Selective Availability).
          Z dniem 1 maja 2000 roku Administracja USA podjęła decyzję o zaprzestaniu wprowadzania błędu do sygnału GPS i obecnie dokładność pozycji wynosi do 10m. Zmiany te dotyczą całego świata, z wyjątkiem niektórych regionów, na których toczy się wojna lub jest niestabilna sytuacja polityczna. Największą zaletą wykorzystania Globalnego Systemu Pozycjonowania jest światowy zasięg sygnał satelitów oraz, co za tym idzie, globalna jednorodność uzyskiwanych wyników. Umożliwia to tworzenie rozwiązań dla wielu dziedzin życia z szansą na ich zastosowanie na szeroko pojętym rynku światowym. Ta sytuacja prawdopodobnie spowoduje powstanie "masy krytycznej" zastosowań GPS oraz zwiększenie liczby użytkowników systemu. Być może powtórzy się nawet - w odpowiednio mniejszej skali - fragment historii globalnej sieci komputerowej Internet, czyniąc z Globalnego Systemu Pozycjonowania zjawisko nazywane w języku angielskim "utility" - czyli coś równie niezbędnego jak telefon, samochód czy kalkulator. Będzie to tym bardziej możliwe, że technologia ta, jako całkowicie bazująca na osiągnięciach nowoczesnej elektroniki, jest zdolna do oferowania coraz mniejszych i coraz tańszych odbiorników satelitarnych GPS. A kiedy cena odbiornika będzie wystarczająco niska, prawie każdy będzie mógł z niego korzystać. Potrzeba człowieka: poznania swojego położenia w przestrzeni - zostanie całkowicie zaspokojona.

          Zastosowania odbiorników GPS są właściwie nieograniczone. Samochody nawigowane po elektronicznych mapach pokładowych komputerów, samochody dostawcze sterowane precyzyjnie od miejsca załadunku do miejsca dostawy wg zasad "just in time", wreszcie przenośne komputery wyposażone w komputerowe książki telefoniczne z zaszytymi lokacjami GPS ludzi i instytucji, odpowiadające na pytanie właściciela: "Gdzie jest najbliższy serwis Forda ?" Oszczędność czasu, oszczędność energii.
          Nawigacja była oczywiście pierwotnym zastosowaniem systemu. Fakt podawania przez odbiornik GPS dokładnych danych o położeniu był tylko początkiem rozwoju nowych generacji odbiorników nawigacyjnych, które z czasem stawały się coraz lżejsze, bardziej ergonomiczne w obsłudze oraz korzystające coraz pełniej z możliwości technologii komputerowej. Uwidoczniło się to w wyposażeniu tych urządzeń w coraz to nowe, przyjazne w obsłudze funkcje: ruchome mapy, bazy danych (np. baza danych lotnisk cywilnych wraz z częstotliwościami radiowymi). Coraz szersze są także możliwości ich współpracy z zewnętrzną elektroniką: autopilotem, komputerem pokładowym. Globalny charakter technologii GPS powoduje, że jest ona traktowana jako obiecująca dla najpoważniejszych zastosowań nawigacyjnych, takich jak konstrukcja lotniczych systemów lądowania z zerową widocznością czy systemów nawigacji okrętów na terenie portów.

2. STRUKTURA GPS

 

W skład GPS wchodzą trzy główne segmenty: 

• kosmiczny,

• nadzoru,

• użytkowników.

System ma charakter pasywny, transmisja sygnału odbywa się jednokierunkowo,
z pokładu satelitów do użytkownika.

 

Rycina 1: Poglądowy schemat struktury GPS (źródło: 18.)

 

1. Segment kosmiczny

    Segment kosmiczny GPS obejmuje konstelację satelitarną składającą się
z 24 satelitów, w tym 3 aktywnych satelitów zapasowych. W praktyce, ilość dostępnych satelitów przekracza zazwyczaj tą liczbę. Satelity rozmieszczone są na sześciu orbitach kołowych, po cztery na każdej, na wysokości około 20200 km. Płaszczyzny orbit nachylone są pod kątem 55 stopni do równika. Czas obiegu orbity jest równy połowie doby gwiazdowej. Obserwator na Ziemi zaobserwuje tą samą konstelację satelitów codziennie, o prawie tej samej porze. Każdego dnia powtarza się ona o cztery minuty wcześniej z powodu różnicy pomiędzy długościami doby słonecznej i gwiazdowej. Satelity rozmieszczone są tak, iż co najmniej 5 z nich powinno być widocznych z każdego punktu Ziemi z prawdopodobieństwem 0.9996. Taka konfiguracja umożliwia, z małymi wyjątkami, wyznaczenie współrzędnych dowolnego miejsca na powierzchni Ziemi
w dowolnym momencie doby. Na nielicznych i niewielkich obszarach wyznaczenie pozycji trójwymiarowej jest niemożliwe w okresie nie dłuższym niż około 20 minut w ciągu doby.

 

Rycina 2: Satelita GPS (źródło: 18.)

2. Segment nadzoru

Segment nadzoru składa się z Głównej Stacji Nadzoru (MCS - Master Control Station) w Bazie Sił Powietrznych Falcon w Colorado Springs i stacji monitorujących na Hawajach, w Kwajalein, Diego Garcia i Ascesion. Wszystkie stacje monitorujące wyposażone są w anteny do łączności dwustronnej z satelitami. Stacje monitorujące biernie śledzą wszystkie widoczne satelity. Dane ze stacji monitorujących przesyłane są do MCS gdzie wyznaczane są efemerydy satelitów i parametry ich zegarów. MCS okresowo przesyła satelitom efemerydy i poprawki zegara w celu ich retransmisji
w depeszy nawigacyjnej. 

Rycina 3: Anteny do łączności z satelitami GPS (źródło: 18.)

3. Segment użytkowników

Segment użytkowników składa się z różnorodnych wojskowych i cywilnych odbiorników GPS zaprojektowanych tak, by odbierać, dekodować i przetwarzać sygnały GPS. Są to odbiorniki samodzielnie funkcjonujące lub wbudowane w inne systemy. Zastosowania obejmują nawigację (powietrzną, morską, lądową), wyznaczanie pozycji, transfer czasu, pomiary geodezyjne i wiele innych. Ze względu na wielorakie zastosowania odbiorniki różnią się funkcjami i konstrukcją. Burzliwy rozwój techniki GPS stał się możliwy dzięki rozwojowi mikroelektroniki i elektronicznej techniki obliczeniowej. Na początku lat osiemdziesiątych, urządzenia odbiorcze Globalnego Systemu Pozycyjnego ważyły kilkanaście kilogramów, zajmowały objętość rzędu kilkuset litrów. Przełom nastąpił
w momencie, gdy postęp w wytwarzaniu układów scalonych umożliwił wykorzystanie cyfrowych technik przetwarzania sygnału. We współczesnych odbiornikach układy analogowe wykorzystywane są jedynie w celu wzmocnienia sygnału. Dla potrzeb cyfrowego przetwarzania sygnału wykorzystuje się specjalizowane mikroukłady próbkujące sygnał z częstotliwością do kilkudziesięciu MHz. Pracę tych mikroukładów nadzorują procesory o bardzo dużej szybkości przetwarzania danych. Regułą jest implementowanie w odbiornikach GPS oprogramowania wielozadaniowego pracującego
w czasie rzeczywistym. Przełączanie zadań odbywa się z częstotliwością rzędu 1 kHz. Współczesne najmniejsze i najprostsze odbiorniki, przeznaczone dla potrzeb nawigacyjnych ważą nie więcej niż kilkaset gram i mogą być trzymane w dłoni.

Rycina 4: Odbiornik GPS (źródło: 18.)

Rynek produktów Global Positioning System (GPS) rośnie z szybkością kilkuset procent rocznie. Na świecie każdego roku sprzedaje się kilkanaście milionów urządzeń tego typu. Już teraz obroty na rynku GPS przekraczają 10 mld dolarów, a w 2010 r. mają być pięciokrotnie wyższe. Zakres zastosowań tych ultranowoczesnych rozwiązań nawigacyjnych stale wzrasta. Z GPS korzystają nie tylko żołnierze US Army
w Afganistanie, ale także rybacy, turyści i firmy spedycyjne.

W latach 80-tych w ramach Organizacji Przestrzeni Kosmicznej i Systemów Rakietowych Sił Powietrznych USA (US Air Forces Space and Missile Systems Organization) wystrzelono w kosmos 10 pierwszych satelitów eksperymentalnych. Kluczową decyzją dla rozwoju rynku było usunięcie 1 maja 2000 r. zagłuszania sygnału satelitów, zwanego przez urzędników "ograniczonym dostępem". Dzięki temu polepszyła się dokładność wyznaczania pozycji ze 100 do 10-20 metrów, a także zwiększyła się dokładność odmierzania prędkości. W ten sposób administracja Clintona zrealizowała prezydencką dyrektywę, która zobowiązywała rząd do rozszerzenia cywilnych, handlowych i naukowych zastosowań systemu GPS na świecie. Ponadto, dodano dwa nowe sygnały cywilne oraz nowe funkcje w 18 satelitach, które zostały wystrzelone
w kosmos.

3. CO TO JEST GPS ?

Najkrócej mówiąc jest to sieć satelitów nadających zakodowane informacje, dzięki którym możliwe jest dokładne określenie położenia na ziemi, przy użyciu specjalnego odbiornika. System, początkowo przeznaczony do celów militarnych, jest dziś ogólnie dostępny i stale udoskonalany. Można odczytać już nie tylko długość i szerokość geograficzną miejsca pobytu, ale także zobaczyć to miejsce na ekranie, na tle elektronicznej mapy o wybranej dokładności. Odbiornik może być używany na lądzie, wodzie i w powietrzu. Nie działa tylko tam, gdzie nie docierają sygnały z satelitów, to znaczy w budynkach lub pod ziemią.

Rycina 5: Okręgi zatoczone przez satelity A i B (źródło: 12.)

W przestrzeni trójwymiarowej postępujemy analogicznie, musimy jednak znać położenie trzech punktów, A, B i C, oraz trzy odległości, AO, BO i CO. Okręgom na płaszczyźnie odpowiadają tu powierzchnie sferyczne. Sfera o środku w punkcie A i promieniu AO przenika się ze sferą o środku w punkcie B i promieniu BO dając okrąg. Sfera o środku
w punkcie C i promieniu CO przecina ten okrąg w dwóch punktach, z których jeden możemy wyeliminować (będzie gdzieś w kosmosie) wiedząc, po której stronie płaszczyzny ABC znajduje się O. W GPS punktami A, B i C są satelity, a punktem
O odbiornik.

System posiada 24 satelity (21 aktywnych i 3 zapasowe), krążące po orbitach około
20 000km nad powierzchnią ziemi. Aby odbiornik mógł wykonać swe zadanie, musi wiedzieć, gdzie są satelity i jak daleko. Satelity wysyłają depeszę radiową o swym położeniu dzięki stałemu ich monitoringowi przez stacje naziemne (główna i cztery podporządkowane). Odległość odbiornika od satelity jest iloczynem prędkości rozchodzenia się fal radiowych i czasu pokonania tej odległości przez fale. Prędkość jest znana (stała c równa prędkości światła). Jak wyznaczyć czas?

Satelity są wyposażone w zegary atomowe - najdokładniejsze z istniejących. To pozwala im wysyłać dokładnie w tym samym czasie pewien określony sygnał radiowy. Dociera on do odbiornika z różnym opóźnieniem, zależnie od odległości danego satelity. Odbiornik wytwarza taki sam sygnał i w tej samej chwili. Porównując opóźnienie sygnałów satelitarnych względem własnego oblicza czasy. Mnożąc je przez prędkość otrzymuje odległości.

Szczególnie dokładne modele używane są w geodezji, skracając znacznie czas pomiarów. Podstawowa wersja kartograficzna zapewnia dokładność lepszą niż 1 metr, droższa geodezyjna nawet do 0,5 cm. Turystyczne modele zapewniają dokładność rzędu 15m. Niektóre urządzenia (zintegrowane z GPS) pozwalają nadać sygnał o niebezpieczeństwie, wypadku czy awarii do centrum wysyłania pomocy.

Podstawową ideę działania GPS można wyjaśnić posługując się prostą konstrukcją geometryczną. Jeśli znamy położenie punktów A i B na płaszczyźnie oraz odległości AO
i BO, to punkt O możemy nanieść na tę płaszczyznę kreśląc z punktu A okrąg o promieniu AO, a z punktu B okrąg o promieniu BO. Okręgi przetną się w dwóch punktach, z których jeden możemy wyeliminować wiedząc, po której stronie prostej łączącej A i B jest O.

Rycina 6: Schemat wyznaczania pozycji punktu O przez satelity A, B i C (źródło: 12.)

Znając odległości, wyznacza swoje współrzędne geograficzne według podanego wyżej modelu geometrycznego. Jest tu pewien problem. Odbiornik nie posiada zegara atomowego, którego cena jest rzędu 100 000 dolarów, dolarów każdy inny jest za mało dokładny dla uzyskania pożądanej precyzji obliczeń. Z pomocą przychodzi następujące rozważanie geometryczne. Sfery o środkach w punktach A, B i C (położenia satelitów) oraz promieniach AO, BO i CO (odległości satelitów od odbiornika) zawsze przetną się
w punkcie O. Jeśli jednak wskazania zegara odbiornika nie są dokładne i obliczenia odległości obarczone są błędem, to sfera o środku w punkcie D (czwarty satelita)
oraz promieniu równym obliczonej odległości od czwartego satelity nie przejdzie przez pkt O. Odbiornik wie wtedy, że ma przestawić swój zegar i wykonać obliczenia od nowa. Posiada jednak zdolność powtarzania tej czynności wielokrotnie - do momentu aż osiągnie przecięcie się czterech sfer w jednym punkcie. To jest miejsce naszego pobytu.

Sam system satelitów GPS nie przesyła do odbiornika mapy. Odbiornik wyznacza jedynie swoją pozycję. Niektóre modele odbiorników posiadają wbudowaną cyfrową mapę (lub możliwość jej wgrania).

4. ZASADA DZIAŁANIA

To jeden z 24 satelitów okrążających ziemię na wysokości 20200 km. System jest dodatkowo wyposażony w 4 satelity rezerwowe, które są uaktywniane w przypadku awarii.

Satelity umieszczone są wokół ziemi na sześciu orbitach, każdy z nich okrąża ziemię 2 razy na dobę. Takie rozwiązanie gwarantuje, że
w każdym miejscu ziemi o dowolnej porze nad horyzontem znajdują się, co najmniej trzy satelity.

Rycina 7: Obraz satelity na orbicie (źródło: 10.)

Widoczność satelitów nad horyzontem jest istotna, bowiem do określenia pozycji odbiornik GPS potrzebuje sygnałów z trzech satelitów. GPS odbiera z satelitów dokładne informacje o ich położeniu. Następnie określa odległość dzielącą go od każdego z satelitów, czyni to na podstawie pomiaru czasu przebiegu sygnału radiowego nadawanego na częstotliwości 1575,42MHz. Dokładność tak obliczonej pozycji wynosi ok. 10m.

Rycina 8: Obraz 3-ech satelitów namierzających punkt na powierzchni Ziemi (źródło: 10.)

Czwarty satelita umożliwia określenie wysokości n.p.m., na której znajduje się odbiornik.
Dane o aktualnej pozycji, prędkości, kierunku, poruszana się i wiele innych można odczytywać z wyświetlacza odbiornika GPS. Wskazania będą się na bieżąco zmieniać
w miarę naszego przemieszczania.

Rycina 9: Dodatkowy 4-ty satelita określający wysokość położenia punktu (źródło: 10.)

Przykładem prostej, podstawowej funkcji każdego odbiornika GPS jest wprowadzenie jego lokalizacji do podręcznej pamięci.

Umożliwia to powrót w dokładnie w to samo miejsce. W większości odbiorników GPS takich punktów z opisem słownym i ikoną można wpisać 500.

Rycina 10: Zapis w odbiorniku aktualnej lokalizacji (źródło: 10.)

Inną możliwością wszystkich odbiorników GPS GARMIN jest automatyczny zapis trasy -
- TrackLog. Wynikiem zapisu jest ślad, po którym możemy wrócić lub po latach przemierzyć dokładnie tą samą trasę.

Niezależnie od automatycznego zapisu możemy zaznaczyć i opisać ważne miejsca w terenie.

Rycina 11: Zapis pokonanej trasy w odbiorniku (źródło: 10.)

5. ZASADA DZIAŁANIA SYSTEMU LOKALIZACJI POJAZDÓW GPS

5.1. Źródło sygnału satelitarnego GPS

Sercem systemu GPS są satelity wojskowe NAVSTAR, które na bieżąco i dla całej powierzchni kuli ziemskiej transmitują sygnały radiowe. Pozwalają one na określenie precyzyjnej lokalizacji pozycji użytkownika z dokładnością do ok. 10 metrów, jego prędkości oraz bieżącego czasu. Sygnał satelitarny jest odporny na zakłócenia pogodowe, radiowe i elektroniczne. Decyzją rządu USA został on bezpłatnie udostępniony dla ogółu użytkowników. Na bazie Systemu GPS tworzone i rozwijane są Satelitarne Systemy Monitorowania i Kontroli Pracy Pojazdów.

Satelity wysyłają jednostronne komunikaty, które przeznaczone są jedynie do odczytu przez posiadacza odpowiednich urządzeń odbiorczych. Są to urządzenia pasywne skierowane tylko na odbiór przesyłanych satelitarnie komunikatów. W systemie GPS niemożliwe jest komunikowanie się urządzeń pomiarowych z satelitami, lub jakikolwiek wpływ satelitów na urządzenia odbiorcze.

5.2. Odbiór i przetworzenie sygnału satelitarnego

Moduł odbiornika sygnału GPS składa się z anteny satelitarnej, podzespołu elektronicznego przetwarzającego sygnał, oraz procesora. Ich funkcją jest odbiór sygnału, jego przetworzenie i dekodowanie informacji satelitarnej. Wynikiem tych operacji jest obliczenie dokładnej pozycji, prędkości i bieżącego czasu.

5.3. Zapis sygnału satelitarnego do pamięci urządzenie pojazdowego

Informacja odczytana przez odbiornik sygnału GPS jest ulotna, i wymaga natychmiastowego zapisu. Zapis ten dokonywany jest do pamięci nazywanej "czarną skrzynką", która jest urządzeniem elektronicznym
o parametrach technicznych dobieranych pod kątem potrzeb klienta w zakresie:

a) pojemności zapisu

Pojemność zapisu określa ilość jednostkowych zapisów - rekordów, które przechowują jednorazowo całość zadanych przez użytkownika informacji zarówno
z urządzeń GPS (przebyta przez pojazd trasa, czasy
i długość postojów oraz jazdy a także prędkości osiągane podczas przejazdu), jak i pracujących w systemie czujników (zapis poziomu paliwa w zbiorniku, rejestracja włączenia/wyłączenia poszczególnych urządzeń na pojeździe itp.). Standardowa ilość rekordów w "czarnej skrzynce" przyjmowana jest na 65 500 (1 MB).

Rycina 12: Graficzny schemat działania GPS (źródło: 13.)

b) częstotliwości zapisu

Częstotliwość zapisu jest programowana na bieżąco przez klienta w zależności od jego potrzeb. Może być ona ustawiana w zakresie od 1-255 sekund. Standardowo przyjmuje się zapis z częstotliwością pomiędzy 5 a 30 sekund, co gwarantuje rejestrację pokonywanych przez pojazd tras przez okres do kilku miesięcy. Podczas postoju pojazdu "czarna skrzynka" nie jest zapełniana.

c) tryby zapisu

Możliwe są dwa podstawowe tryby zapisu: pierwszy wiąże się z zamknięciem jednego cyklu pracy "czarnej skrzynki", odczytem przez użytkownika a następnie całkowitym wymazaniem jej pamięci oraz rozpoczęciem cyklu kolejnego. Drugi przyjmuje, w celu poszerzenia czasu jej pracy nadpisywanie starszych informacji, informacjami nowymi (tzw. zapętlenie). W takim wypadku "czarna skrzynka" pracuje w sposób ciągły, zachowując pełną informację z kompletu wszystkich ostatnio zrealizowanych zapisów.

5.4. Przekaz zapisu danych z „czarnej skrzynki” do bazy w firmie

Dane zapisane w "czarnej skrzynce" mogą być odczytywane w okresach zadanych przez użytkownika (na żądanie lub co ustalony interwał czasowy - bieżąca lokalizacja pojazdu)
i przekazane poprzez medium teletransmisyjne np. GSM, łączność radiową, łączność trunkingową itp. do bazy. Użytkownik może również dokonać odczytu całej zawartości pamięci "czarnej skrzynki" celem analizy i rozliczenia kierowcy z przebytych tras i czasu pracy. Przekaz może następować poprzez:

a) w przypadku systemów on-line wyposażonych w medium teletransmisyjne (wykorzystywany jest tutaj telefon przemysłowy GSM z funkcją transmisji danych
w trybie GPRS) bezprzewodowo:

Przekaz poprzez medium teletransmisyjne (GSM/GPRS) może zostać dokonany w trakcie pracy systemu w dowolnie zadanym przez użytkownika miejscu i czasie, na które pozwala medium. Jest to tryb on-line pracy systemu umożliwiający bieżący monitoring pojazdów i urządzeń użytkownika będących poza bazą.

b) w przypadku systemów off-line nie wyposażonych w medium teletransmisyjne
(tzw. Satelitarne Rejestratory GPS) przekaz w bazie:

Przekaz zapisu może być również dokonywany bezpośrednio w bazie użytkownika poprzez połączenie kablowe RS 232 z komputerem PC lub bezprzewodową transmisję drogą podczerwieni IRDA.

Użytkownik systemu on-line może równolegle korzystać z obu systemów przekazu (odczytu danych z pamięci „czarnej skrzynki” poprzez transmisję GORS w sieci komórkowej GSM lub za pomocą przewodowego połączenia z komputerem PC).

5.5. Możliwości systemu

Satelitarny System Lokalizacji i Kontroli Pracy Pojazdów w oparciu o GPS pozwala Użytkownikowi na pełne odtworzenie przebytych przez pojazdy tras i czasu pracy kierowców (tryb off-line) oraz na bieżącą obserwację floty pojazdów (tryb on-line). Pozyskanie rzetelnych informacji na temat długości pokonanych tras, miejsc i długości postojów, rzeczywistego czasu pracy kierowców, ilości zatankowanego paliwa itp. gwarantuje poważne oszczędności eliminując liczne nadużycia (tj. nieuzasadnione nadgodziny, prywatne kursy, kradzieże paliwa itp.) oraz stanowi podstawę do bardzo skrupulatnych rozliczeń. Dzięki zastosowaniu interfejsów do czujników paliwa możliwa jest także kontrola poziomu paliwa w zbiornikach pojazdów oraz wszelkich tankowań
i ubytków paliwa z podaniem odpowiadających tym zdarzeniom miejsc. System umożliwia sporządzenie wielu szczegółowych analiz w oparciu o kryteria definiowane przez użytkownika z czasem pracy pojazdów i osprzętu zainstalowanym na nich oraz rozliczenie w formie elektronicznej karty drogowej. Poniżej podajemy najważniejsze korzyści wynikające z zastosowania systemu.

5.5.1. Zarządzanie

System pozwala w trybie off-line na zebranie pełnej i dokładnej informacji
o rzeczywistym obrazie prowadzonej działalności. Daje podstawę do weryfikacji
i usprawnienia mechanizmów pracy urządzeń i pojazdów, oraz zatrudnionego personelu. W trybie pracy on - line możliwe jest dodatkowo bieżące zarządzanie pracą całego parku pojazdów i maszyn, w tym aktualizowanie zleceń, i elastyczne reagowanie na zmieniające się zewnętrzne uwarunkowania pracy.

5.5.2. Nadzór

System pozwala na pełny nadzór nad wszelkimi zadanymi przez użytkownika parametrami pracy urządzeń, pojazdów i personelu. Ujawnia on szczegółowe dane dotyczące żądanych przez użytkownika informacji, które można wykorzystać tak do bezpośrednich interwencji, jak modelowania strategicznych rozwiązań organizacyjnych.

5.5.3. Wydajność i koszty

Włączenie systemu GPS w mechanizmy zarządzania i nadzoru jest z doświadczeń dotychczasowych użytkowników natychmiast przekładalne na skokowe podniesienie jakości pracy personelu, oraz znaczące obniżenie bieżących kosztów pracy pojazdów
i urządzeń, a także ich dekapitalizacji i awaryjności. Świadomość pełnego nadzoru natychmiast eliminuje podstawowe nadużycia części personelu. Natomiast możliwość bieżących interwencji i strategicznego modelowania działalności daje kompleksowe zwiększenie wydajności pracy użytkownika. Dotychczas wdrożone systemy przyniosły zwrot kosztów swej instalacji w czasie znacząco krótszym niż jeden rok.

5.5.4. Bezpieczeństwo

System wprowadza element aktywnego bezpieczeństwa wobec personelu i urządzeń użytkownika. Oprócz działań własnych użytkownika, jak możliwość zdalnego uruchamiania odpowiednich funkcji służących bezpieczeństwu, system znacząco usprawnia współpracę ze służbami (policja, straż pożarna, pogotowie) i firmami ochrony, którym daje pełną i natychmiastową informację o miejscu, czasie i specyfice zagrażającego bezpieczeństwu zdarzenia. Umożliwia tym samym natychmiastowe podjęcie interwencji i wspomaga w czasie rzeczywistym prowadzone działania.

5.5.5. Zniżki ubezpieczeniowe

Towarzystwa ubezpieczeniowe stosują zniżki dla pojazdów wyposażonych w GPS w części kradzieżowej autocasco.

5.6. Użytkownicy

Użytkownikami Satelitarnych Systemów Lokalizacji Pojazdów GPS są firmy i instytucje posiadające różnorodny park samochodowy - w tym samochody ciężarowe, specjalistyczne i osobowe. Poniżej podajemy firmy i instytucje najczęściej korzystające
z systemów GPS:

Firmy spedycyjne i transportowe:

System GPS pozwala osiągnąć nową jakość logistyki w firmie, w tym dostarcza stałą, aktualną informację o parku samochodowym użytkownika i pozwala na bieżące kierowanie samochodów do nowych zadań. Umożliwia również monitorowanie kosztów przejazdów w tym zużycie paliwa i wybór najkrótszych tras dojazdów do klienta. System wspomaga mechanizmy bezpieczeństwa w razie sytuacji awaryjnych podając dokładne położenie pojazdu i dane o zaistniałym zdarzeniu.

Satelitarny System GPS stwarza możliwości polepszenia organizacji pracy oraz poczynienie oszczędności w zużyciu paliwa i skróceniu czasu wykonywania danej usługi. Stwierdzenie jakichkolwiek nieprawidłowości w pracy kierowców może być alarmowane na bieżąco w bazie lub wynikać ze szczegółowego rozliczenia na podstawie zapisów w pamięci urządzeń pojazdowych.

Firmy produkcyjne i handlowe z własnym parkiem pojazdów:

Oprócz powyższych zalet wymienionych dla firm spedycyjnych system pozwala na bieżące monitorowanie i weryfikację pracy przedstawicieli handlowych użytkownika w terenie.

Służby miejskie - MPO, MPK, zakłady wodociągowe, energetyczne i gazowe:

System GPS pozwala na dokładne zarządzanie pracą podległych pracowników
w terenie. Natychmiastowo eliminuje niegospodarność i ewentualne nadużycia przyczyniając się do radykalnego obniżenia kosztów działalności. System pomaga usprawnić obsługę klienta, w tym skrócić czas i podnieść jakość oferowanej usługi. System dokumentuje wykonanie zleceń eliminując niesłusznie reklamacje.

Służby publiczne - policja, transport sanitarny, straż pożarna:

System GPS jest sprawnym narzędziem wspomagania dowodzenia służb publicznych. W znakomitym stopniu podnosi sprawność działania i eliminuje zbędne koszty pracy personelu i pojazdów. System GPS pozwala na zorganizowanie zintegrowanego systemu bezpieczeństwa koordynującego działania w/w służb.

Firmy ochrony mienia i konwojenckie:

Firmy ochrony mienia użytkować mogą system GPS zarówno do podniesienia jakości własnych działań, jak i do poszerzenia usług na rzecz klienta o usługę bieżącego monitorowania urządzeń i pojazdów w tym natychmiastowe podjęcie interwencji związanych z kradzieżą bądź wypadkiem.

Banki i instytucje finansowe:

System GPS rewolucjonizuje ochronę przewozu pieniędzy, włączając bazę
w aktywne zabezpieczenie samochodów będących w trasie. W bazie istnieje możliwość zdalnego włączania lub wyłączania urządzeń, w jakie wyposażony jest pojazd - z każdym homologowanym systemem alarmowym włącznie.

Użytkownicy indywidualni (ochrona pojazdów):

Z systemu mogą korzystać także użytkownicy indywidualni, których pojazdy mogą być objęte całodobowym monitoringiem prowadzonym przez firmy ochroniarskie.

Satelitarny System GPS wykorzystywany jest do monitoringu i ochrony kierowców, pojazdów oraz przewożonych ładunków. Minimalizuje możliwość kradzieży, ponieważ zapewnia natychmiastowe powiadomienie operatora stacji monitorującej o zaistniałym zagrożeniu. Przekazywane są także wiadomości
o dokładnej lokalizacji zagrożonego obiektu wraz z podaniem pełnych danych identyfikujących pojazd i kierowcę. Dane te są wyświetlane na planach miast, kraju lub mapach Europy.

Dzięki systemowi GPS możliwa jest także automatyczna kontrola zadanej trasy przejazdu, śledzenie ruchu pojazdów i kierowanie akcją pościgową. Omawiany system zapewnia również zdalne sterowanie urządzeniami zainstalowanymi
w pojeździe (np. sygnalizacją alarmową, centralnym zamkiem lub immobilizerem).

Ofertę tą można polecić nie tylko użytkownikom indywidualnym, ale również firmom spedycyjno-transportowym oraz tym, które wykonują przewozy specjalne.

6. OFERTA DLA FIRM Z DUŻYM PARKIEM SAMOCHODOWYM

Głównym elementem wchodzącym w skład zestawu pojazdowego jest Sterownik GPS-
-GSM. W sterowniku pojazdowym zastosowano przemysłowy odbiornik GPS firmy Motorola. Wraz z dostarczoną standardowo anteną odpowiada on za odbiór
i przetwarzanie sygnału satelitarnego. Na jego podstawie
obliczana jest dokładna pozycja monitorowanego obiektu, prędkość oraz bieżący czas. Dane te zapisywane są w wewnętrznej pamięci sterownika typu flash (tzw. "czarnej skrzynce") z zadaną przez użytkownika częstotliwością (w granicach od 1 - 255 sekund). Standardowo "czarna skrzynka" przechowuje zapis 65.500 różnych pozycji pojazdu (1 MB) wraz
z prędkościami i czasem.

Rycina 13: Odbiornik GPS firmy Motorola (źródło: 13.)

Dodatkowo sterownik GPS wyposażony jest w układy wejściowe umożliwiające opcjonalne podłączenie czujników alarmowych lub informacyjnych. Takie rozwiązanie pozwala użytkownikowi na kontrolę i zapis w pamięci urządzenia oprócz tras przebytych przez pojazd z prędkościami i czasem także stanu urządzeń pracujących na pojeździe (np. silnik włączony/wyłączony, drzwi otwarte/zamknięte itp.). Natomiast czujniki alarmowe stwierdzające zadziałanie systemu alarmowego w pojeździe lub wciśnięcie przez kierowcę przycisku napadowego mogą powodować wysłanie komunikatu alarmowego do bazy monitoringu z dokładną lokalizacją zdarzenia.

W przypadku specjalistycznych wozów służb miejskich objętych systemem (np. MPO, Przedsiębiorstwa Wodociągowe itp.) lub samochodów ciężarowych firm transportowych często stosowane są czujniki rejestrujące pracę takich urządzeń jak: pługi śnieżne, posypywarki, szczotki oczyszczające, urządzenia załadowczo/rozładowcze, pompy, "webasto" i wiele innych. Daje to możliwość szczegółowej analizy zebranych
z oczujnikowania danych i stwierdzenia w jakich miejscach oraz jak długo pracowały poszczególne elementy wyposażenia pojazdów.

Urządzenia pojazdowe posiadają funkcje alarmowania, które są uaktywniane
w przypadku zjechania z wyznaczonej trasy bądź nie utrzymania tempa pokonywania tej trasy albo poruszania się pojazdu poza określonym rejonem w niedozwolonych godzinach.

Sterownik wyposażono również w układy wyjściowe odpowiedzialne za sterowanie urządzeniami zainstalowanymi na pojeździe z bazy. Mogą to być np. immobilizer, centralny zamek, światła samochodowe lub syrena dźwiękowa.

W skład zestawu sterownika pojazdowego wchodzi także odpowiednie medium łączności radiowej przekazujące w czasie rzeczywistym dane o lokalizacji, prędkości i stanie pojazdu do bazy. Elastyczność proponowanych przez nas rozwiązań pozwala na zastosowanie wielu typów łączności radiowej. Wśród nich najpopularniejsze to: GSM/GPRS, radiotelefony łączności konwencjonalnej, radiotelefony trunkingowe, radiotelefony TETRA a także telefony satelitarne. Ze względu na zasięg działania oraz stosunkowo niskie koszty eksploatacji do łączności pomiędzy pojazdami a bazą najczęściej wykorzystywana jest sieć telefonii komórkowej GSM. W omawianym sterowniku pojazdowym GPS zastosowano profesjonalny, przemysłowy moduł telefonu GSM - Motorola pracujący w trybie transmisji danych GPRS lub SMS. Odpowiada on za bieżący przekaz informacji o położeniu pojazdu oraz bezprzewodowy transfer danych zapamiętanych w "czarnej skrzynce" sterownika bezpośrednio do bazy celem rozliczenia kierowcy z przebytych tras i czasu pracy.

Sterownik GPS może współpracować z szeregiem dodatkowych, opcjonalnych akcesoriów poszerzających zakres funkcjonalny zestawu pojazdowego. W szczególności mogą to być:

• interfejs do czujnika paliwa

Podłączany do istniejącego w pojeździe wskaźnika poziomu paliwa powoduje, że informacja o ilości paliwa w zbiorniku jest również zapisywana w pamięci sterownika pojazdowego. Rozwiązanie to pozwala na sprawdzenie wszystkich tankowań (ewentualnie ubytków) z podaniem ilości paliwa w litrach, miejsca
i czasu tych zdarzeń.

• terminal z wyświetlaczem i klawiaturą

Służy do komunikacji tekstowej pomiędzy bazą dyspozytorską a pojazdem.

• zestaw głośnomówiący

Służy do komunikacji głosowej z kierowcą w pojeździe.

• mikrofon podsłuchowy

Służy do weryfikacji fonicznej sytuacji w kabinie pojazdu.

• nadajnik podczerwieni IRDA

Służy do automatycznego odczytu danych z przebytych przez pojazd tras zapisanych w pamięci "czarnej skrzynki" drogą podczerwieni w momencie przybycia na bazę.

• identyfikator naczepy

Urządzenie elektroniczne zainstalowane po stronie naczepy pozwalające na identyfikację, z którą naczepą aktualnie porusza się pojazd. Informacja ta zapisywana jest zarówno do pamięci sterownika GPS jak też może być sygnalizowana podczas lokalizacji pojazdu w bazie.

• czujnik temperatury chłodni

Odpowiada za rejestrację w pamięci Sterownika pojazdowego GPS ("czarnej skrzynce") temperatury przedziału ładunkowego (chłodni). Istnieje również możliwość generowania alarmów z powiadomieniem do bazy w momencie przekroczenia zadanych parametrów krańcowych.

• kamera cyfrowa

Umożliwia przesyłanie zdjęć z monitorowanego obiektu celem weryfikacji sytuacji np. w kabinie pojazdu lub przedziale bagażowym. Na każdym obiekcie istnieje możliwość zainstalowania kilku kamer w różnych strategicznych z punktu widzenia bezpieczeństwa i kontroli miejscach.

Istnieje również urządzenie pozbawione medium teletransmisyjnego, działające tylko
w trybie off-line. Jest to tzw. Satelitarny Rejestrator GPS spełniający funkcje opisywanego sterownika z wyłączeniem lokalizacji pojazdów w czasie rzeczywistym
i komunikacji on-line. Jego zadaniem jest zapis pokonywanych przez pojazdy tras
z wszystkimi jej parametrami opisanymi powyżej. Dane w ten sposób zebrane mogą być później odczytane przy pomocy zewnętrznego komputera PC lub bezprzewodowo drogą transmisji w podczerwieni IRDA w bazie i poddane stosownym analizom przy pomocy specjalistycznego oprogramowania.

6.1 Wyposażenie bazy monitorującej

Wyposażenie stacji monitorującej (tzw. bazy) składa się z komputera PC połączonego za pośrednictwem sterownika bazowego z odpowiednim medium teletransmisyjnym oraz specjalistycznego oprogramowania z mapami. Podobnie jak w przypadku sterowników pojazdowych jako medium teletransmisyjne zastosowane mogą być różne systemy łączności (GSM, radio konwencjonalne, radio trunkingowe itp.).

Obecnie wdrażane systemy monitoringu pracują głównie w oparciu o łączność GSM
z wykorzystaniem transmisji danych na platformie najnowszej technologii GPRS. W tej konfiguracji do przekazu danych z pojazdów do bazy stosuje się także internet.

Konfiguracja jak również liczne możliwości techniczne stacji monitorującej przeznaczone są do ciągłego nadzoru oraz zarządzania pojazdami znajdującymi się na terenie Europy. Użytkownik systemu ma dostęp do szeregu danych o monitorowanym obiekcie, otrzymuje komunikaty alarmowe od pojazdów lub wysyła dyspozycje. Aplikacja odpowiedzialna za archiwizowanie i przetwarzanie danych odczytanych z pamięci urządzeń pojazdowych (?czarnych skrzynek?) daje liczne możliwości sporządzania analiz.

Charakterystyczną cechą systemu jest sieciowa struktura oprogramowania bazowego umożliwiająca rozbudowę stacji monitorującej na wielu stanowiskach dowodzenia
i rozliczeń.

Oprogramowanie stacji monitorującej składa się z dwóch oddzielnych aplikacji mających odmienne przeznaczenie.

Pierwsza z nich to oprogramowanie GPS Monitor służące do lokalizacji i zarządzania pojazdami w czasie rzeczywistym (on-line). W zależności od aktualnych preferencji dyspozytora na monitorze wyświetlane są informacje o pojazdach na życzenie, w trybie ciągłym z zadanym interwałem czasowym lub w przypadku przekroczenia któregoś ze zdefiniowanych kryteriów.

Oprogramowanie Rejestr GPS jest aplikacją służącą do odtwarzania zdarzeń przeszłych (off-line) na podstawie danych pochodzących z odczytu `czarnych skrzynek' urządzeń pojazdowych. Przy jego pomocy użytkownik może dokonać szczegółowej analizy tras przebytych przez kierowców na odpowiednich podkładach mapowych (przebieg trasy, liczba przejechanych kilometrów, czas jazdy i postojów, miejsca postojów, tankowania
z podaniem ilości paliwa w litrach oraz czasu i miejsca, czas i miejsce pracy poszczególnych urządzeń, do których podłączono odpowiednie czujniki i wiele innych). Program ten z jego licznymi funkcjami pozwalającymi definiować najróżniejsze kryteria kontroli jest wyśmienitym narzędziem rozliczeniowym dla pracodawców.

6.2. Stosowane mapy

W powyższych rozwiązaniach możemy zastosować różnorodne typy map m.in.:

• Mapy skanowane - stosowane gdy mamy doczynienia z bardzo specyficzną okolicą. Są to mapy najtańsze lecz należy pamiętać, że klient musi dysponować odpowiednimi prawami ich użycia.

• Mapy bitowe - są wykonywane w ogólnodostępnych narzędziach (np. Corel, Photoshop) więc nie występuje problem z ewentualną ich aktualizacją czy naniesieniem korekt. Zastosowanie antyaliasingu przy powiększeniach mapy korzystnie wpływa na jej wygląd redukując problem pikselizacji. Ponadto mapy te mają dodatkową warstwę wektorową służącą np. do wyszukiwania ulic.

• Mapy wektorowe - obiekty na mapie zapisane są w postaci wektorów. Zaletą jest pełna skalowalność bez pogorszenia jakości widoku mapy.

• Mapy cyfrowe - wszystkie obecnie stosowane przez nas mapy wektorowe są mapami cyfrowymi, tzn. dane dotyczące mapy zapisane są w bazie danych. Umożliwia to operowanie danymi widocznymi na mapie nie tylko do wyświetlenia mapy, ale także do dodatkowych analiz.

7. OFERTA DLA FIRM Z MAŁYM PARKIEM SAMOCHODOWYM

Dla firm, które nie posiadają na tyle dużej liczby pojazdów w swoim taborze, byłoby mało opłacalne inwestowanie we własną bazę systemu. Nie inwestując we własną stację monitorującą mogą one zapewnić sobie możliwość lokalizowania swoich pojazdów
w czasie rzeczywistym. Jest to możliwe poprzez uzyskanie dostępu do bazy monitorującej operatora (serwera) za pośrednictwem internetu.

Dzięki takiemu rozwiązaniu Klient dzierżawi jedynie oprogramowanie GPS Monitor wraz
z odpowiednimi mapami i planami miast umożliwiającymi mu wizualizację pozycji swoich pojazdów.

Na komputerze wizualizacyjnym Użytkownika może być także opcjonalnie zainstalowane oprogramowanie rozliczeniowo-kontrolne Rejestr GPS. Pozwala ono na odczyt przebytych tras z pamięci urządzeń pojazdowych (tzw. "czarnych skrzynek") oraz poddanie uzyskanych w ten sposób danych stosownym analizom.

W ten sposób oprócz bieżącej kontroli pozycji pojazdów w terenie, możliwe staje się również rozliczenie pracy kierowców i taboru Klienta.

Za umożliwienie Użytkownikowi dostępu do bazy monitorującej operatora (serwera internetowego) pobierana jest opłata abonamentowa - abonament logistyczny.

W abonament logistyczny wliczone są z reguły następujące opłaty:

• Opłata za dostęp do bazy monitorującej operatora,

• Opłata za dzierżawę oprogramowania monitorującego GPS Monitor,

• Opłata za dzierżawę odpowiednich map i planów miast, po których poruszają się pojazdy Klienta,

• Opłata abonamentowa na rzecz operatora GSM za kartę SIM pracującą
  w urządzeniu pojazdowym,

• Opłata na rzecz operatora sieci GSM z tytułu przesyłanych danych (w ramach abonamentu logistycznego Klient ma możliwość dokonania do 200 odpytań pojazdu dziennie poruszającego się po terenie kraju).

Od długości okresu na jaki Klient zdecyduje się podpisać umowę na korzystanie z bazy monitorującej operatora (na czas nieokreślony lub na min. 24 miesiące) uzależnione są ceny oferowanych urządzeń pojazdowych.

Klient zobowiązany jest ponadto posiadać komputer, na którym instalowane jest oprogramowanie GPS Monitor wraz z mapami oraz dostęp do Internetu.

8. NAWIGACJA - WAAS / EGNOS

System z założenia nie działa samodzielnie, lecz jest uzupełnieniem systemu GPS. Pozwala na zmniejszenie błędu pomiaru pozycji z 10 m poniżej 3 metrów w odbiornikach przystosowanych do odbioru sygnału WAAS. Składa się z naziemnych stacji referencyjnych, które przesyłają poprawki do dwóch satelitów geostacjonarnych EGNOS (AOR-E, IOR). Za pośrednictwem tych satelitów, sygnał trafia do odbiorników GPS pozwalając na skorygowanie pomiaru dokonanego na podstawie danych z satelitów GPS. EGNOS jest obecnie w fazie wdrażania, przeprowadzane są testy, dlatego dostępność sygnału jest okresowa, mimo że satelity WAAS mogą być stale widoczne na ekranie odbiornika.

Rycina 14: Zakresy dokładności dla poszczególnych odbiorników (źródło: 10.)

• <3 m: dokładność odbiornika odbierającego sygnał WAAS/EGNOS.

• 5-3 m: taki przedział dokładności jest możliwy przy zastosowaniu odbiornika do odbioru sygnału korekcji różnicowej DGPS.

• 10 m: taką dokładność w praktyce osiągają odbiorniki korzystające z sygnału GPS bez SA.

• 100 m: to dokładność z jaką odbiorniki określały pozycję do 2 maja 2000 r. kiedy to wyłączono sygnał ograniczający dostęp (SA) do pełnej dokładności.

System występuje w trzech kompatybilnych ze sobą wersjach regionalnych: WAAS
w Ameryce, EGNOS w Europie oraz japoński MSAS w Azji. Mnogość nazw jest skutkiem zarządzania każdego z systemów przez odrębne instytucje. Jako że wersja w zasięgu, której się znajdziemy nosi nazwę EGNOS, natomiast producent odbiorników np. Garmin znajduje się w zasięgu WAAS - w Polsce często używa się zamiennie obu tych nazw. WAAS, EGNOS i MSAS są też niekiedy wspólnie określane jako SBAS (Satellite-Based Augmentation Systems).

Rycina 15: Podział na światowe wersje systemu (źródło: 10.)

Po lewej znajduje się przykładowy obraz ekranu satelitów wyświetlany przez odbiornik GPS. Satelity o numerach
z przedziału 1-31 to satelity systemu GPS. Czarnym kolorem odbiornik oznaczył te, z których odebrał już dane (03, 08, 10, 13, 27, 28, 29). Satelita znajdujący się we wschodniej części nieba (01) jest zlokalizowany na podstawie danych z innych satelitów, lecz zmierzenie odległości od niego nie jest możliwe, bowiem znajduje się na tyle nisko nad horyzontem, że może być przesłonięty np. przez budynek. Podobnie jest z satelitą (23). Natomiast satelity (24, 26) znajdujące się po zachodniej części nieba oznaczone są szarym kolorem, w ten sposób odbiornik sygnalizuje, że satelita jest zlokalizowany i dane z niego są
w trakcie ściągania. Słupki poniżej obrazu nieba oznaczają siłę sygnału poszczególnych satelitów.

Rycina 16: Obraz satelitów na ekranie odbiornika GPS (źródło: 10.)

Na ekranie znajdują się też szczegóły nowe dla osób, które nie używały dotąd WAAS. Jest nim satelita (33) znajdujący się na południu ekranu. To właśnie jeden z geostacjonarnych satelitów WAAS, których numery zaczynają się od 33. Zaczernienie symbolu satelity
i paska poziomu sygnału wskazuje, iż poprawki dla satelitów GPS zostały odebrane. Na paskach sygnałów satelitów GPS (03, 08, 10, 13, 27, 28, 29) pojawiła się mała litera "D" informująca, iż poprawka dla konkretnego satelity została uwzględniona, dzięki czemu błąd pomiaru spada poniżej 3 metrów.

9. ZARZĄDZANIA FLOTĄ SAMOCHODOWĄ

Jest to usługa skierowana do dużych i średnich firm, które posiadają flotę samochodową
i chcą efektywnie zarządzać procesami logistycznymi w swojej firmie. Usługa ta daje również wiele korzyści firmom, które zarządzają pracownikami w terenie (np. z działu sprzedaży). Zarządzanie flotą samochodową składa się z następujących grup usług:

• Raporty logistyczne

• Jednorazowe lokalizacje (aktualnych lub historycznych pozycji)

• Program Ochrony Pojazdu

9.1. Raporty Logistyczne:

Zadaniem usługi Raporty Logistyczne jest dostarczenie Klientowi maksymalnej ilości informacji o flocie i pojedynczych pojazdach. Raport logistyczny jest zestawieniem danych i analiz pojazdu lub grupy pojazdów, które umożliwiają:

• efektywne zarządzanie flotą samochodową

• kontrolę i analizę pracy kierowców i pracowników firmy

Raport Logistyczny zawiera następujące informacje:

a. daty lokalizacji
b. położenie pojazdu (współrzędne geograficzne, miasto, ulica)
c. prędkość pojazdu
d. azymut (kierunek poruszania się pojazdu)
e. wysokość nad poziomem morza
f. trasy przejazdów i postoje
g. informacje o stanie czujników (w zależności od potrzeb klienta):
    - temperatura przestrzeni ładunkowej
    - włączenie/wyłączenie zapłonu
    - otwarcie/zamknięcie przestrzeni ładunkowej
    - odłączenie naczepy
    - otwarcie/zamknięcie korka wlewu paliwa
    - włączenie alarmu

Wizualizacja danych

Dane prezentowane są w sposób tabelaryczny oraz wizualizowane są na mapie cyfrowej, co ułatwia pracę z raportem. Trasy przejazdów pojazdu lub grupy pojazdów wizualizowane są na mapie cyfrowej w postaci strzałek z kierunkiem poruszania się pojazdu. Raport daje możliwość zweryfikowania faktycznych tras przejazdu pojazdów wraz z informacją gdzie i w jakim czasie znajdował się pojazd. Prędkości poruszania się pojazdu przedstawiane są w postaci wykresów. Istnieje możliwość zdefiniowania prędkości maksymalnej, dzięki czemu wykres wyróżni jej przekroczenie.

Mapy cyfrowe

System wykorzystuje w swoim działaniu najnowszej generacji mapy cyfrowe, które pozwalają generować wiele funkcji w Raportach Logistycznych (pokazywanie trasy przejazdu, identyfikacja miejsca położenia pojazdu - miasto i ulica). W chwili obecnej posiadamy dokładne plany 100 miast. W kwietniu będzie ich 300 a do końca roku 1000.

Funkcje dodatkowe

Wysłanie wiadomości SMS po zadziałaniu danego czujnika: .
System ma możliwość wysłania wiadomości SMS na wskazany przez klienta nr telefonu komórkowego z informacja o zadziałaniu, któregoś z czujników. Jeżeli np. Klient wybierze opcję otwarcia korka wlewu paliwa otrzymuje on na podany numer telefonu komórkowego informację o zadziałaniu tego czujnika.

Wysłanie wiadomości SMS po dojechaniu na dane miejsce: .
System ma możliwość wysłania wiadomości, gdy pojazd dojedzie na wskazane miejsce. W kabinie kierowcy jest zainstalowany specjalny przycisk, po którego naciśnięciu wysyłana jest informacja na wskazany nr telefonu komórkowego i/lub do systemu. Dzięki temu dyspozytor ma pewność, że pojazd dojechał na wskazane miejsce. Daje to możliwość sprawniejszego zarządzania flotą samochodową oraz wykazania się wiarygodnością wobec kontrahentów.

Obsługa oprogramowania:

Obsługa Raportów Logistycznych odbywa się poprzez aplikację www. Technologie zastosowane przy tworzeniu oprogramowania gwarantują wysoką jakość wizualizacji danych oraz sprawność obsługi systemu: Poprzez aplikację www następuje transmisja danych z pamięci urządzenia na serwery SLO-001. Klient łącząc się drogą internetową generuje Raport Logistyczny poprzez zadanie odpowiedniej opcji.

Konfiguracja ustawień osobistych:

Usługa Zarządzanie Flotą Samochodową posiada opcje konfiguracji ustawień osobistych wg preferencji użytkownika:

1. Zmiana hasła dostępu do systemu

2. Konfiguracja ustawień zapisu zdarzeń w urządzeniu SLO-001
       - zapis co interwał drogi (częstotliwość)
       - zapis co interwał czasu (częstotliwość)

3. Konfiguracja ustawień transferu danych z urządzenia SLO-001 do serwerów baz danych
       - opcja "zapis co zadany okres czasu"
       - opcja "zapis tylko na polecenie użytkownika"

4. Definiowanie grup pojazdów
       - definiowanie nazw grup
       - przyporządkowanie pojazdów do danych grup

5. Profil Klienta
       - rozmiar wyświetlanej mapy (szerokość, wysokość, kompresja)
       - skok powiększenia mapy
       - skok przesunięcia mapy

Bezpieczeństwo:

System zabezpieczony jest zestawem loginów i haseł, które gwarantują dostęp tylko uprawnionemu użytkownikowi. Daje to gwarancje, że nie nastąpi ingerencja osób trzecich w system.

9.2. Jednorazowe Lokalizacje

Usługa ta daje możliwość uzyskania informacji o stanie pojazdu lub grupy pojazdów
w chwili obecnej lub lokalizacji historycznych. Oprócz wizualizacji na mapie ich położenia oraz kierunku poruszania się można otrzymać następujące informacje:

a. data lokalizacji
b. nazwa miasta i ulicy
c. wysokość nad poziomem morza
d. prędkości poruszania się pojazdu
e. informacje o stanie czujników (w zależności od potrzeb klienta):
    - temperatura przestrzeni ładunkowej
    - włączenie/wyłączenie zapłonu
    - otwarcie/zamknięcie przestrzeni ładunkowej
    - odłączenie naczepy
    - otwarcie/zamknięcie korka wlewu paliwa
    - włączenie alarmu

Jednorazowa Lokalizacja jest usługą, dzięki której można optymalnie planować procesy logistyczne w firmie. Dzięki informacji o ich położeniu można np. planować najbliższe
i najefektywniejsze trasy przejazdu pojazdów. Można również uzyskać informacje
o aktualnej pozycji pracowników w terenie (np. pracowników działu sprzedaży).

9.3. Program Ochrony Pojazdu

Celem usługi Program Ochrony Pojazdu jest zapewnienie bezpieczeństwa osobom znajdującym się w pojeździe oraz odzyskanie pojazdu w przypadku jego kradzieży.

W przypadku włączenia się alarmu samochodowego lub w przypadku naciśnięcia przycisku alarmowego przez kierowcę nasze Centrum Monitoringu otrzymuje natychmiast sygnał alarmowy. Zostaje wtedy podjęta akcja, której procedury są uzgodniona wcześniej z Klientem. Akcja ta ma na celu zlokalizowanie pojazdu oraz ewentualną interwencję
z Policją lub ze wskazaną przez Klienta Agencją Ochrony w celu odzyskania pojazdu.
Istnieje również możliwość zainstalowania opcji nasłuchu kabiny. Dzięki temu Centrum Monitoringu ma możliwość nasłuchu kabiny i identyfikacji zagrożenia osób znajdujących się w pojeździe.

Procedura interwencji Centrum Monitoringu odbywa się następująco:

    - wysłanie sygnału alarmowego z wnętrza pojazdu (włączenie alarmu samochodowego lub naciśnięcie przycisku alarmowego zainstalowanego w kabinie)
    - weryfikacja alarmu przez Centrum Monitoringu
    - powiadomienie na wskazany telefon komórkowy
    - interwencja z Policją i/lub ze wskazanym przez klienta Agencją Ochrony
    - możliwość nasłuchu wnętrza kabiny
    - możliwość unieruchomienia pojazdu przez Centrum Monitoringu (poprzez odcięcie dopływu paliwa)

10. WSPOMAGANIE PROCESÓW LOGISTYCZNYCH W OPARCIU O ZINTEGROWANY SYSTEM INFORMATYCZNY LIBERTY GPS

Informacja stała się w ostatnich latach towarem najbardziej wartościowym. Czynnikiem, który podnosi jeszcze wartość informacji jest szybkość i niezawodny sposób jej przekazywania. Technologia satelitarna, Internet, WAP, sieć GSM, GPRS a niedługo UMTS są narzędziami, na których nowoczesna firma musi oprzeć większość operacji logistycznych.

Liberty GPS to innowacyjne rozwiązanie w zakresie zastosowania technologii GPS
w służbie transportu. Jest to zintegrowany system informatyczny, który charakteryzuje mobilność w połączeniu z systemami wspomagającymi zarządzanie procesami logistycznymi.

10.1. Zastosowania komercyjne GPS w komunikacji

Obecnie istnieje wiele cywilnych zastosowań technologii GPS, która na całym świecie ma już kilkanaście milionów użytkowników. Zastosowania GPS w komunikacji, które są między innymi przedmiotem działalności firmy Liberty Poland S.A. sprowadzają się do stworzenia jednego z najnowocześniejszych rozwiązań wykorzystujących technologię GPS tj. Satelitarnego Systemu Monitorowania Pojazdów (SSMP) GPS.

SSMP stanowi odpowiedź na rosnące wymagania nabywców, umożliwiając określenie pozycji pojazdu w dowolnym miejscu na kuli ziemskiej w ciągu całej doby i w każdych warunkach atmosferycznych.

System jest przeznaczony przede wszystkim dla użytkowników, którzy chcą skutecznie usprawnić funkcjonowanie własnego transportu samochodowego i zastosować nowoczesną technologię w zakresie ochrony pojazdów.

Lawinowe zainteresowanie telefonią komórkową w systemie GSM w Polsce oraz zdobyte w ciągu 3,5 roku doświadczenia w tej dziedzinie spowodowały, że Liberty Poland na początku 2000 roku rozpoczęła prace wdrożeniowe nad systemem GPS. W ciągu kilku miesięcy udało się uruchomić własny Satelitarny System Monitorowania Pojazdów. 31.07.2000r. Ministerstwo Spraw Wewnętrznych i Administracji udzieliło spółce Liberty koncesję na przesyłanie, gromadzenie i przetwarzanie sygnałów w elektronicznych urządzeniach i systemach alarmowych. Pierwsze urządzenia zainstalowane zostały na własnym taborze samochodowym. Tu zbierano pierwsze doświadczenia, ucząc się metodą prób i błędów. Po roku działalności w dziale tym zatrudnionych jest już 35-osobowa grupa pracowników, a urządzenia GAP GPS, będące wyposażeniem systemu, są zainstalowane już w ponad 100 pojazdach.

10.2. Satelitarny system monitorowania pojazdów Liberty GPS

Stworzony i ciągle udoskonalany przez firmę LIBERTY Poland S.A. system charakteryzuje się obszernym wachlarzem funkcji udostępnianych użytkownikom w zależności od określonego abonamentu.

Mogą to być m.in.: lokalizacja położenia pojazdu za pomocą telefonu komórkowego, protokołu WAP lub sieci Internet; program ochrony pojazdów (system antynapadowy, lokalizacja położenia wraz z połączeniem alarmowym); lokalizacja położenia pojazdu
w sytuacjach awaryjnych; możliwość odczytania historii położenia pojazdu wraz
z parametrami przebytej trasy; możliwość prowadzenia rozmów telefonicznych
np. pomiędzy kierowcą a dyspozytorem lub odwrotnie. Ważnym elementem systemu jest możliwość elektronicznych zabezpieczeń przed niepożądanym dostępem do przewożonych ładunków w dołączonej do pojazdu naczepie lub kontenerze, a także zdalne sterowanie istotnymi urządzeniami znajdującymi się w samochodzie takimi jak: klimatyzacja, klakson, światła awaryjne a w newralgicznych sytuacjach unieruchomienie pojazdu w sposób kontrolowany (wyłączenie zapłonu).

SCHEMAT SATELITARNEGO SYSTEMU MONITOROWANIA POJAZDÓW

Rycina 17: Poglądowy schemat obiegu informacji w SSMP Liberty GPS (źródło: 17.)

10.3. Satelitarna technologia GPS w ujęciu sprofilowanej aplikacji internetowej WEB@GPS

Na Satelitarny System Monitorowania Pojazdów składają się następujące elementy:

• Satelitarna Stacja Monitorowania Pojazdów, której zadaniem jest:

- lokalizacja monitorowanych obiektów ruchomych i ich wizualizacja na elektronicznej mapie monitora komputerowego,

- odbiór sygnałów alarmowych od nadzorowanych pojazdów,

- przekazywanie danych do policji i prywatnych agencji ochrony mienia w celu rozpoczęcia sprawnej akcji odzyskania pojazdu lub ładunku, gromadzenie i archiwizacja danych przechowywanych na specjalnie zabezpieczonym serwerze.

Posiada ona trzy stanowiska obsługiwane przez dyżurnych operatorów 24 godziny na dobę. W razie zaistnienia niebezpieczeństwa, np. próby kradzieży pojazdu z ładunkiem, ustalają oni jego aktualne położenie, przekazują je organom ścigania i informują je oraz właściciela na bieżąco o zmianie położenia samochodu. Oprogramowanie stacji monitorującej umożliwia obserwację pozycji obiektów, wraz z parametrami (czas, prędkość itp.) bezpośrednio na mapach cyfrowych. Śledzenie pojazdów może odbywać się równocześnie na jednym lub kilku monitorach komputerowych z różnymi mapami cyfrowymi.

Rycina 18: Satelitarna Stacja Monitorowania Pojazdów (źródło: 16.)

• Centrum Nadzoru Systemu sprawujące na kilku serwerach, stanowiących własność Liberty GPS, kontrolę nad prawidłowym funkcjonowaniem oprogramowania w zakresie obiegu informacji: użytkownik- system. W jego skład wchodzą następujące jednostki:

Serwer komunikacyjny - zapewniający bezkolizyjną i płynną łączność pomiędzy abonentem a systemem SSMP Liberty GPS. Jako autoryzowany przedstawiciel sieci telefonów komórkowych sieci Plus GSM posiadamy sztywne łącza umożliwiające bardzo szybkie przesyłanie danych do klienta. Zapewniamy, że SMS zawierający takie informacje jak: położenie pojazdu, jego aktualną prędkość, stan czujników zabezpieczających samochód i jego ładunek dotrze zawsze do adresata w ciągu 40 sekund.

Serwer MapInfo - odpowiedzialny za czytelną prezentację 220 planów miast w Polsce, mapy drogowej kraju w skali 1:200000 i Europy. Operator systemu po podpisaniu umowy zapewnia użytkownikowi bezpłatne korzystanie z nich, pozwalając zaoszczędzić
ok. 70 tys. PLN.

Serwer SQL - przechowujący wszystkie dane o pojazdach i użytkownikach, czasie
i pytaniach kierowanych przez abonenta do systemu. Serwer ten pełni funkcje obszernego archiwum, umożliwiając szybki dostęp do zawartych w nim danych.

Serwer Internetowy - znajdujący się w dyspozycji klientów Liberty to jedno z niewielu rozwiązań tego typu w kraju. W oparciu o specjalnie przygotowaną aplikację zapewnia sprawne korzystanie za pośrednictwem dowolnej przeglądarki internetowej bez względu na miejsce przebywania abonenta. Daje to komfort obsługi i w ramach podpisanej umowy zapewnia równocześnie dostęp oraz możliwość zarządzania grupom pojazdów
z każdego miejsca w Polsce i na Świecie.

Rycina 19: Formatka aplikacji SSMP Liberty GPS (źródło: 16.)

Mając na uwadze bezpieczeństwo informacji dotyczących działalności abonenta
w Satelitarnym Systemie Monitorowania Pojazdów Liberty GPS, każdorazowe wejście do Systemu wymaga uwierzytelnienia. Abonent podaje nazwę i hasło wybrane osobiście
w momencie podpisania umowy. System umożliwia także wielostopniowe delegowanie uprawnień w dostępie do informacji dla poszczególnych użytkowników abonenta.

• Pozycjoner GPS GAP stanowiący integralną część Satelitarnego Systemu Monitorowania Pojazdów montowany w pojazdach użytkowników jest odpowiedzialny za prawidłową ich lokalizację. Urządzenie to wykonane jest
  w najnowocześniejszej technologii opracowanej przez światowego lidera firmę Siemens. W urządzeniu tym wykorzystano dwa moduły: GPS i GSM terminal M20. Posiada ono certyfikat potwierdzający jego wysoką jakość i bezpieczeństwo użytkowania m.in. TUV, ISO 9001.

Rycina 20: Pozycjoner GPS GAP (źródło: 16.)

Dzięki tak mobilnym i otwartym aplikacją jak SSMP Libery GPS, firmy transportowe, spedycyjne i kurierskie zaczynają obserwować i analizować ruch swoich jednostek (pojazdów), a co za tym idzie przewożonych ładunków. Rozwiązania takie pozwalają
w sposób bardziej efektywny i w trybie on-line zarządzać przewozami, ograniczać "puste przebiegi" i niewykorzystaną przestrzeń, co powoduje wykorzystanie szeroko pojętej optymalizacji procesów logistycznych.

Rozwojowi systemu i usług GPS sprzyja równoległy rozwój w zakresie systemów łączności. Od nich bowiem zależy możliwość i jakość komunikacji pomiędzy centrum nadzoru a środkami transportu. Można powiedzieć, że w zakresie zarządzania przewozami są to usługi komplementarne.

11. SATELITARNY „WIELKI BRAT” ZA KÓŁKIEM

W ubiegłym roku z 2,5 tys. nowych ciężarówek, które kupili Polscy transportowcy,
20 proc. miało wmontowany system GPS. W przyszłym roku będzie go mieć już co trzecia sprzedana ciężarówka. Za kilka lat możemy dogonić Wielką Brytanię i Niemcy, gdzie
w satelitarną nawigację wyposażona jest połowa tirów. Nic dziwnego, bo GPS to dla firm transportowych czysta oszczędność. Eksploatacja jednej ciężarówki może być tańsza nawet o 2-2,5 tys. euro rocznie. Dlatego przede wszystkim na tirach rozkręcać będą swój biznes producenci GPS i samochodowi dilerzy. Wśród właścicieli aut osobowych popyt na GPS wyraźnie wzrośnie z chwilą, kiedy ruszy produkcja map cyfrowych nowego typu.
W Polsce bowiem z GPS-u służącego do wyboru najlepszej trasy mogą na razie korzystać tylko posiadacze aut używanych - dostępne na rynku mapy z przyczyn technicznych nie nadają się do systemów instalowanych przez producentów samochodów. Fabryczne instalacje wymagają bardziej precyzyjnych map cyfrowych niż te, które są dostępne na polskim rynku. Ale to się zmieni. Holenderska firma Tele Atlas uznała, że na opracowaniu i sprzedaży map cyfrowych, przeznaczonych dla nowych samochodów, zrobi u nas świetny interes. Dlatego już jesienią wypuściła takie do sprzedaży.

Dziś dla producentów GPS prawdziwym eldorado są firmy transportowe i właściciele używanych, drogich samochodów osobowych, którzy traktują system przede wszystkim jako zabezpieczenie przed kradzieżą - gdy za kierownicą siądzie złodziej, można via satelita wyłączyć silnik, zablokować drzwi i uruchomić autoalarm.

- Ten interes jest teraz tak dobry, jak jeszcze nigdy nie był - stwierdził Tomasz Ciski
z warszawskiej spółki AutoGuard. Firma produkuje i montuje dwa rodzaje systemów GPS: jedne służą do ochrony aut osobowych przed kradzieżą, drugie do zarządzania flotami tirów. W ubiegłym roku AutoGuard sprzedawał miesięcznie około 100 urządzeń satelitarnych, w tym sprzedaż dochodzi nawet do 500 sztuk. Cena jednego urządzenia GPS wraz z montażem wynosi około 2,6 tys. zł. Na rynku działa kilkanaście firm,
z których poza AutoGuardem silną pozycję mają jeszcze dwie: Mobitel z Warszawy
i Liberty z Bytomia.

Mirosław Kleniewski, dyrektor do spraw monitoringu w warszawskiej firmie Mobitel, na GPS zna się jak mało kto, bo działa na tym rynku od 1997 roku. Firma sprze-daje podobne systemy GPS jak AutoGuard. Pięć lat temu produkowała i montowała rocznie niespełna 100 instalacji GPS, w ubiegłym roku - 650, a w tym do lipca - już 600. Klientów przybywa, bo ceny spadają. Pięć lat temu Mobitel sprzedawał urządzenia satelitarne za prawie 5 tys. zł, teraz za 2,8 tys. zł.

Rok temu Mobitel wszedł w interes z firmami transportowymi. - Zobaczyliśmy, że wielcy przewoźnicy coraz bardziej potrzebują satelitarnej nawigacji - mówi Kleniewski. Interes okazał się strzałem w dziesiątkę: najpierw sprzedali system dla floty złożonej z pięciu ciężarówek, potem dla 25, a wreszcie dla 136 tirów. Z systemami GPS jeżdżą ciężarówki Kolportera i samochody TVN, cysterny British Petroleum i Shella. Na 270 tirów jeżdżących w Vos Logistics Polska 140 już ma GPS, w pozostałych ciężarówkach znajdzie się on w ciągu najbliższych dwóch miesięcy. W Breviterze z GPS jeździ 130 ciężarówek, 30 następnych będzie go miało od września. System pozwala nie tylko śledzić położenie samochodu, ale sprawdzać liczbę tankowań, czas postojów czy pracy silnika. - Zleceniodawcy wymagają, by towar po drodze nie zginął, a tolerowany przez nich czas spóźnień to nieraz tylko 2 proc. wyznaczonego terminu dostawy - mówi Piotr Wawrzynów, przewodniczący Fleet Management Institute Polska. GPS jest dziś dla dużych firm transportowych narzędziem pracy.

Grzegorz Bielowicki, prezes Vos Logistics Polska, wyliczył co do złotówki oszczędności, jakie dał mu GPS i zainwestowane w oprogramowanie satelitarnej nawigacji miliony złotych. - Ponieważ system umożliwia poprawianie stylu jazdy kierowcy, samo zużycie paliwa spadło o 1 litr na 100 kilometrów, a to oznacza oszczędności 3 tys. zł w skali roku na jeden samochód - mówi. Firma oblicza, że wszystkie oszczędności związane
z systemem satelitarnym wyniosły 10 tys. zł rocznie na jednego tira. Dzięki satelitarnej nawigacji Vos Logistics Polska zaoszczędzi 2,7 mln zł rocznie. Ale GPS to nie tylko wielki biznes. Zbigniew Grabarkiewicz, szef teleinformatycznej firmy Maxsoft, dzięki swojemu StreetPilot 3 bez problemu jeździ po centrum Londynu czy Wiednia. Kiedy rok temu pomylił zjazd z autostrady na południu Francji, system nawigacyjny naprowadził go
z powrotem w to samo miejsce. W zachodniej Europie GPS działa jak szwajcarski zegarek. Kiedy Grabarkiewicz zgubi trasę, na monitorze wyświetli się droga powrotna,
a miły kobiecy głos poinformuje, czy ma jechać prosto, czy też skręcić w prawo.
Na takich urządzeniach satelitarnych jak StreetPilot 3, które montuje się do już używanych samochodów, jeździ w Polsce tylko 4-5 tys. kierowców. Aut z fabrycznym GPS jest mniej, bo 2,5 tys., ponieważ mało kto chciał wydać 12 tys. zł na system nawigacji satelitarnej w fordzie mondeo czy 8 tys. zł w alfie romeo, skoro brakowało odpowiedniej mapy naszego kraju. - Ale Polska jest perspektywicznym rynkiem, warto już teraz go opanować - mówi Katarzyna Kosińska z Tele Atlasu, światowego potentata w produkcji map cyfrowych.

Zdaniem Kosińskiej, gdy w sprzedaży pojawi się nowa mapa Tele Atlasu, klienci
coraz chętniej będą kupować auta z fabrycznym GPS. Dlatego Holendrzy podpisali umowę z polskim producentem map cyfrowych, warszawską firmą Imagis, a w listopadzie wypuszczą na rynek plan Polski i Warszawy, który będzie można instalować w autach wyposażonych w motowane fabrycznie odbiorniki satelitarne Blaupunkta i VDO. Cena mapy będzie wynosić około 600 zł. Szefowie firmy nie chcieli zdradzić, jakich spodziewają się przychodów. Jednak można szacować, że w ciągu kilku lat polski rynek map produkowanych przez Tele Atlas będzie wart około 15-20 mln zł.

Dilerzy samochodów już teraz zacierają ręce. Do tej pory przewodnik GPS w ich nowoczesnych limuzynach w Polsce nie działał. Nic dziwnego, że w warszawskim salonie Autocars - dilerze Fiata - udało się sprzedać w tym roku zaledwie kilka samochodów
z nawigacją satelitarną, a Wąsowicz, diler Volkswagena pod Poznaniem, nie sprzedał ani jednego.

Jeżeli powtórzy się scenariusz z Niemiec, gdzie 12 proc. sprzedawanych w ubiegłym roku nowych samochodów (278 tys. aut) miało system nawigacji satelitarnej, za kilka lat także w Polsce znaczna część GPS będzie kupowana w salonach. Do aut z instalowanymi fabrycznie systemami GPS przesiądziemy się wraz z Europą: w Hiszpanii dwa lata temu tylko 2 proc. nowych aut miało nawigację satelitarną montowaną przez producenta samochodów, w tym roku już 4,8 proc. (77 tys. aut), w Austrii w 2001 r. takich samochodów było 5,1 proc., w 2003 r. - 9,2 proc.

12. PODSTAWOWE POJĘCIA Z ZAKRESU NAWIGACJI GPS

Pozycja (Position) - odbiornik GPS oblicza swoją pozycję w trzech wymiarach (długość i szerokość geograficzna oraz wysokość n.p.m.) za pomocą przynajmniej czterech pomiarów pseudoodległości, które określają odległość pomiędzy anteną odbiornika
a antenami satelitów GPS. Czwarty pomiar potrzebny jest do obliczenia błędu zegara odbiornika. Jeśli znana jest jedna ze współrzędnych odbiornika np. wysokość n.p.m. albo wiadomo jaki jest błąd zegara, wówczas do wyznaczenia pozycji wystarczają jedynie trzy pomiary. Najbardziej nowoczesne odbiorniki GPS są w stanie śledzić ponad osiem satelitów jednocześnie i dokonywać pomiaru pozycji na podstawie wszystkich otrzymywanych sygnałów GPS.

Odbiornik zazwyczaj wyświetla współrzędne w kilku możliwych formatach: stopniach, minutach i sekundach; stopniach i minutach; tylko w stopniach lub w wartościach dodatnich lub ujemnych siatki układu współrzędnych (wartości dodatnie to kierunki północne i wschodnie, natomiast ujemne to południowe i zachodnie). Pierwotnie odbiornik oblicza współrzędne w odniesieniu do Światowego Systemu Geodezyjnego 1984 (WGS84). Istnieje jednak możliwość przetransformowania tych współrzędnych przez odbiornik do innego układu odniesienia wybranego przez użytkownika spośród układów zawartych
w menu. Niektóre urządzenia mają zdefiniowane nawet 100 takich układów. Istnieje również możliwość zdefiniowania własnego układu odniesienia użytkownika poprzez wprowadzenie parametrów w odniesieniu do układu WGS84. W przypadku korzystania
z urządzenia GPS równolegle z mapą topograficzna, ważne jest aby siatki oraz układy odniesienia, w których odczytywane są współrzędne zarówno z mapy jak i z odbiornika były takie same. W przeciwnym razie pozycje odczytane z mapy i odbiornika GPS mogą się różnic o setki metrów. Najbardziej popularną siatką wykorzystywaną w nawigacji lądowej jest Siatka Merkatora (UTM).

Azymut (Bearing) - azymut jest kątem poziomym mierzonym pomiędzy linią przechodzącą przez dwa określone punkty a kierunkiem północnym zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara w wartościach od 0 do 360o poczynając od kierunku północnego.

Odległość (Distance) - odbiornik GPS oblicza odległość geodezyjną pomiędzy swoją obecną pozycją i następnym punktem drogi lub pomiędzy dwoma dowolnymi punktami drogi. Większość odbiorników posiada opcje wyboru jednostek, w których podawana jest odległość.

Kurs i tor (Course and Track) - kierunek poziomy, w którym poruszamy się
z odbiornikiem wyrażony jako odległość kątowa mierzona zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara, poczynając od kierunku północnego, nazywany jest kursem. Czyli jest to po prostu azymut linii, wzdłuż której się poruszamy. W zastosowaniach morskich termin odnosi się ściśle do kierunku na wodzie z pominięciem efektu prądów morskich i innych ruchów morza. Kierunek w odniesieniu do powierzchni ziemi nazywany jest torem. Niemniej jednak terminy kurs i tor są często używane zamiennie szczególnie w nawigacji lądowej i lotniczej.

Zadany tor (Desired Track) - jest to azymut pomiędzy punktem początkowym
i końcowym trasy.

Kurs właściwy (Course Made Good) - termin ten służy do opisywania kierunku od poprzedniego punktu drogi do obecnej pozycji.

Prędkość (Speed) - poza obliczaniem swojej pozycji, odbiornik GPS może również podawać informację o swojej aktualnej prędkości.

Prędkość właściwa (Speed Made Good) - określa przewidywaną wartość prędkości
z jaką odbiornik będzie się zbliżał do danego punktu.

Błąd zejścia z trasy (Cross-Track Error) - stopień zejścia z kursu jest określany mianem błędu zejścia z trasy. Jest to odległość mierzona prostopadle od zadanego toru do obecnej pozycji. Odbiornik GPS stale oblicza błąd zejścia z trasy i wyświetla go na wskaźniku odchylenia kursu.

Czas do zakończenia podróży (Estimated Time en Route) - w oparciu o prędkość właściwą, odbiornik oblicza, ile czasu potrzeba na osiągniecie następnego punktu. W ten sam sposób oblicza również czas, jaki jest potrzebny na pokonanie odległości pomiędzy każdym z następnych punktów. Suma tych czasów daje w wyniku czas potrzebny do zakończenia podróży.

Szacowany czas przybycia (Estimated Time of Arrival) - poprzez dodanie czasu, jaki pozostał do zakończenia podróży do obecnego czasu wskazywanego przez odbiornik GPS, obliczany jest czas przybycia do następnego lub dowolnego punktu. Odbiornik GSP może również podawać wartości innych parametrów, takich jak całkowita przebyta odległość, czas jaki upłynął od momentu rozpoczęcia podróży oraz inne przedziały czasowe, jak również średnią prędkość w czasie drogi.

Mapa elektroniczna - nawet najprostsze odbiorniki GPS posiadają możliwość graficznego przedstawiania obecnej pozycji odbiornika, najbliższe punkty drogi, planowaną trasę oraz aktualną historię drogi. Niektóre z nich mogą również określać odległość oraz azymut od obecnej pozycji odbiornika do dowolnego punktu na mapie. Natomiast lepsze odbiorniki posiadają wbudowane mapy przedstawiające sieć dróg oraz linie brzegowe oraz inne szczegóły topograficzne terenu.

Bardziej dokładna nawigacja - pomimo, że dokładność nawigacji przy wykorzystaniu samodzielnych odbiorników GPS jest zadawalająca dla wielu zastosowań, szczególnie teraz, gdy SA zostało usunięte, jeszcze lepsze dokładności można osiągnąć dzięki zastosowaniu korekcji różnicowej.

13. BIBLIOGRAFIA:

1. „Społeczeństwo informacyjne - problemy definicyjne i problemy pomiaru” M. Soliński, Katedra Informatyki Gospodarczej - Szkoły Głównej Handlowej, Warszawa 2001

2. „Informatyzacja w logistyce przedsiębiorstw” E. Gołembska, M. Szymczak, PWN, Warszawa - Poznań, 1997.

3. "E-biznes. Nowa gospodarka" (Inwazja GPS ) Tomasz Teluk, One Press - Lipiec 2002

4. Biuletyn dla małych i średnich firm „euroinfo” - Warszawa, Euro Info Centre
(m.in. nr 2(52) luty 2003, nr 4(54) kwiecień 2003).

5. „GPS World Magazine” (http://www.gpsworld.com/gpsworld/), październik 2000 -Tłumaczenie i opracowanie: Aneta Szablowska

6. „Świat RADIO” - magazyn użytkowników eteru - nr 3 / 2001

7. "Podstawy nawigacji i teledetekcji satelitarnej" - J. Buda, Wrocław 2000

•  

8. "Systemy nawigacyjne" - K. Oszewski, A. Olecki, Warszawa 2001

•  

Źródła Internetowe:

9. http://www.el-spark.com.pl/

10. http://www.nawigatornia.pl/o_gps/nawigatornia.html

11. http://slo.pl/zarzadzanie_fl.html

12. http://www.gps-y.pl/o_gps.html

13. http://www.teleartom.com.pl/index2.html

14. http://newsweek.redakcja.pl/archiwum/artykul.asp?Artykul=7350

15. http://www.softtronik.com.pl/

16. http://www.pti.org.pl/mra2001/liberty.htm

17. http://activa-sc.net.pl/liberty_gps.htm

18. http://sadzik.w.interia.pl/

Praca pochodzi z serwisu www.e-sciagi.pl

2

---