Врахування напівпрозорих перепон моделі робочої зони RTLS-системи району надзвичайної ситуації

Закора Олександр Вікторович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-9042-6838

Фещенко Андрій Борисович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4869-6428

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-36-10

Ключові слова: RTLS-система, локальне позиціонування, точність позиціонування, розповсюдження радіохвиль

Анотація

Розроблено математичну модель різницедалекомірної системи локального позиціонування, яка у режимі реального часу дозволяє здійснювати прогнозування робочої зони системи з урахуванням будівельних перепон зони надзвичайної ситуації. Враховано умови розповсюдження високочастотних сигналів, що визначають якість позиціонування та точностні характеристики системи. Для спрощення моделювання прийнято ряд припущень стосовно параметрів перепон і умов розповсюдження радіохвиль, які дозволяють спростити процес прогнозування. На основі геометричного критерію та критерію максимального віддалення отримано модифікований коефіцієнт геометрії (коефіцієнт зони), що пропонується використовувати як основу математичної моделі прогнозування. З використанням даного критерію розроблено розрахунковий алгоритм та програму оперативного прогнозування робочої зони локального позиціонування, що дозволяє врахувати вплив кількості маяків, геометрії їх позиціонування та розташування будівельних перепон на шляху розповсюдження радіосигналів на форму робочої зони. У процесі моделювання враховано як геометричні, так і загально-фізичні закономірності формування поля радіонавігаційного забезпечення. Проведено дослідження роботи системи моделювання в умовах наявності кількох радіомаяків, за відсутності та при наявності у межах робочої зони кількох будівельних перепон. Розроблена математична модель дозволяє проводити розрахунок розмірів зон позиціонування з визначенням граничних умов надійності та точності навігаційного забезпечення рятівників. Врахування процесу прогнозування впливу перепон зони надзвичайної ситуації на вид та розмір робочої зони системи позиціонування дозволяє керівнику роботами прийняти правильне управлінське рішення, забезпечити безпечні умови роботі рятувальників та оптимізувати організацію робіт щодо ліквідації надзвичайної ситуації.

Посилання

1. GPS monitoring system. System "SMOK" in the fire service. 2018. URL: https://www.eltegps.com/pdf/Systems-implementations-for-Polish-State-Fire-Service.pdf
2. Professional digital two-way radio MotoTRBO™DP4401 EX non-display portable user guide. 2015. 62 p. URL: https://krikam.net/upload/iblock/81f/MotoTRBO_DP4401_Ex_instr_rus.pdf
3. Закора О. В., Фещенко А. Б., Борисова Л. В. Дальність мобільного радіозв’язку системи IP Site Connect в умовах міста. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2020. № 2(32). С. 89–99. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/bitstream/123456789/14523/1/ПНС%2c%202%2832%29.pdf
4. Закора О. В., Борисова Л. В., Фещенко А. Б., Михайлик В. О. Моделювання робочої зони локальної RTLS-системи району надзвичайної ситуації. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2021. № 2(34). С. 144–153. URL: http://pes.nuczu.edu.ua/images/arhiv/34/11.pdf
5. Кустов М. В., Басманов О. Є., Мельниченко А. С. Моделювання зони хімічного ураження в умовах локалізації надзвичайної ситуації. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2020. № 2(32). С. 145–157. URL: http://pes.nuczu.edu.ua/images/arhiv/32/1/kustov.pdf
6. Inclusive Radio Communications for 5G and Beyond. Edited by Claude Oestges, Electrical Engineering School of Engineering – Ecole Polytechnique de Louvain, Université catholique de Louvain. Louvain, Belgium. 2021. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128205815000080
7. Linjun Yu, Yalan Liu, Tianhe Chi, Lin Peng. An iBeacon-based indoor and outdoor positioning system for the fire emergency command. Forum on Cooperative Positioning and Service (CPGPS). IEEE. 2017. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8075148
8. Vamsi Karthik Vadlamani, Manish Bhattarai, Meenu Ajith, Manel Martınez-Ramon. A Novel Indoor Positioning System for unprepared firefighting scenarios. Electrical and Computer Engineering. University of New Mexico. Albuquerque. 2020. URL: https://arxiv.org/abs/2008.01344
9. Lei Niu. A Survey of Wireless Indoor Positioning Technology for Fire Emergency Routing. Lanzhou Jiaotong University. 2014. URL: https://www.researchgate.net/publication/263019395_A_Survey_of_Wireless_Indoor_Positioning_Technology_for_Fire_Emergency_Routing
10. Costa F., Monorchio A., Manara G. Theory, design and perspectives of electromagnetic wave absorbers. IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine. 2016. № 2. Vol. 5. P. 67–74.
11. Scotts Valley.Borland C++Builder Developer’s Guide. Borland Software Corporation 100 Enterprise Way. 2013. URL: http://it.onat.edu.ua/docs/1_[ENGLISH]_C++_Borland_Builder_VCL_Book.pdf