Средства индивидуальной бронезащиты. Глобальные системы позиционирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

22

Министерство внутренних дел РФ

Московский университет

факультет заочного и вечернего обучения

109028 Малый Ивановский пер. дом 2

Кафедра деятельности органов внутренних дел в особых условиях

Контрольная работа по дисциплине

«Специальная техника подразделений МВД»

Средства индивидуальной бронезащиты. Глобальные системы позиционирования

2011 год

План

Вопрос 28. Средства индивидуальной бронезащиты личного состава.

Вопрос 48. Глобальные системы позиционирования.

Литература

Средства индивидуальной бронезащиты личного состава.

В настоящее время органам внутренних дел все чаще приходится сталкиваться с организованной преступностью, в избытке оснащенной кроме различных видов холодного и огнестрельного оружия широким набором средств защиты. Наибольшую опасность представляет применяемое преступниками огнестрельное оружие отечественного и зарубежного производства: ружья, автоматы, пистолеты, револьверы. 3адача органов внутренних дел сводится к пресечению преступных действий путем подавления их сопротивления, в крайних случаях, уничтожения. Поэтому охрана правопорядка постоянно сопряжена с риском для жизни сотрудников МВД.

Согласно имеющейся статистике, основная масса огнестрельных ранений локализована в области груди и живота. Одним из способов повышения боеготовности личного состава правоохранительных органов является применение средств индивидуальной защиты (СИЗ), например, бронежилетов (БЖ), касок, масок, щитков, шлемов и других наряду со специальной подготовкой личного состава и его оснащением специальным
современным оружием.

Под средством индивидуальной защиты, в соответствии с ГОСТ Р - 52080 - 2003 «Средства индивидуальной бронезащиты. Термины и определения» понимается средство бронезащиты периодического ношения, предназначенное для защиты тела человека от средств поражения в заданных условиях эксплуатации. Под защитой тела понимают защиту головы, шей, туловища и конечностей. Средства индивидуальной защиты производят в виде одежды, обуви, головного убора, бармицы, очков, щита, папки, одеяла и другой продукции ГОСТ Р - 52080- 2003 «Средства индивидуальной бронезащиты. Термины и определения». ИПК Издательство стандартов. - 2003 г. ст. 2. .

Учитывая общие тенденции развития огнестрельного вооружения, а также возрастание плотности огня, проникающего, убойного и останавливающего действия пуль, наличие высокоэффективных СИЗ способствует повышению морально-психологической устойчивости личного состава. В конечном итоге это позволяет более эффективно и с меньшими потерями решать боевые оперативные задачи. 

При создании и выборе СИЗ возникают проблемы, связанные с предъявляемыми требованиями, которые весьма противоречивы: 

- пулестойкость, т.е. высокая устойчивость к пробитию средствами поражения; 

- живучесть;

- отсутствие вторичных осколков и удара (т.е. запреградного действия, опасного для объекта защиты); 

- ограниченные массогабаритные характеристики;

- эффективная площадь защиты; 

- структура;

- эргономичность и внешний вид.

Достаточно широкий ассортимент изделий СИЗ определяется различным функциональным назначением, определяемым тактикой деятельности служб.

Сотрудники, оснащенные СИЗ, должны иметь возможность вести рукопашный бой, что предъявляет к ним требования по обеспечению необходимой подвижности и маневренности. Поэтому СИЗ должны также обладать необходимой гибкостью, т.е. допускать быстрое варьирование уровня защиты и экипировки в зависимости от изменения оперативной обстановки. При выборе бронежилетов (БЖ) различных классов защиты, определяющим критерием является пулестойкость. Большой
разброс оружия по мощности, видам боеприпасов и пуль требует внимательного подхода к определению самого понятия пулестойкости и ее количественной оценке. Следует отметить, что в известных работах (как отечественных, так и зарубежных) рассматриваются главным образом вопросы пробития - непробития СИЗ и их конструктивные характеристики. Показатели стойкости защитных элементов также оценивают по этому
критерию. Однако, непробития СИЗ еще не позволяет сделать однозначного вывода о пригодности изделия: опыт использования БЖ в различных условиях, включая боевые действия, показал, что даже в случае
непробития могут возникать значительные морфологические и функциональные изменения в организме вследствие удара, которые могут даже приводить к летальному исходу. Запреградное воздействие на субъект защиты зависит от структуры СИЗ, а также от кинетической энергии и пробивной способности пуль, и его следует рассматривать как основной критерий, по которому можно судить об эффективности СИЗ при обстреле тем или иным видом оружия.

Рассмотрим более подробно основные средства индивидуальной бронезащиты личного состава правоохранительных органов. Сегодня основными видами СИБЗ являются бронежилеты, каски (шлемы), а также щиты.

Бронежилеты служат для защиты тела бойца и по типу ношения бывают скрытого и открытого ношения. Первые эффективнее там, где противник может не знать о наличии бронежилета, и по этому атаковать в корпус, а не в голову.

Это имеет значения на дистанциях "в упор" и при обстреле снайпером, что важно в милиции. Во-первых, преступники вооружены не автоматами, а в основном пистолетами, для которых и легкий бронежилет - уже серьезная преграда. А во-вторых, дистанция стрельбы в основном 3-15м. С этого расстояния можно уже выбирать, куда стрелять, в корпус, в голову или по конечностям. Опять же, пистолет - оружие скрытого ношения, и огонь могут открыть с любой стороны, в том числе и в спину. В этих условиях среагировать сразу не всегда возможно и весьма желательно, чтобы первый выстрел пришелся в бронежилет, а не в тело. Поэтому бронежилеты скрытого ношения в основном гражданские или ведомственные, а открытого - армейские.

По типу применения бронежилеты различают армейские, штурмовые специальные, милицейские, гражданские и специальные скрытого ношения. Также бывают плавающие (для ВМФ) и кинологические (для собак) бронежилеты.

Особенности условий эксплуатации милицейского бронежилета: необходимость длительного ношения, перемещение в большинстве случаев стоя, возможность обстрела из малогабаритного оружия с любого направления, максимальный необходимый уровень защиты - 3-й. Самое опасное, что может встретится милиционеру на пути - это АКСУ или обрез охотничьего ружья. Основную же угрозу (согласно статистике до 70%) составляет пистолет ТТ, имеющий пулю со стальным сердечником. Поэтому, милицейский (да и вообще любой гражданский) бронежилет обязательно должен обеспечивать круговую защиту от ТТ, и желательно от АК в упор спереди-с боков. При этом он должен быть скрытого ношения, чтобы снизить вероятность прицельной стрельбы в голову, а также чтобы не привлекать к оперативнику (или инкассатору) внимание. Посему западные легкие бронежилеты, рассчитанные на обстрел из пистолетов мягкими пулями, в российских условиях не подходят, ибо у нас у криминалитета на вооружении в основном военные образцы оружия под патроны со стальным сердечником (ТТ, ПМ, АКСУ), либо обрезы охотничьих ружей, от которых мягкий кевларовый броник слабая защита.

По сравнению с милицейским армейский бронежилет используется в других условиях и поэтому имеет другую компоновку. Особенности условий эксплуатации армейского бронежилета: желательно длительное ношение в течении всего светового дня, ведение БД как в положении стоя, так и сидя и лежа, возможность поражения осколками с любого направления и четкая дифференциация направления вероятного обстрела из стрелкового оружия (максимальна вероятность спереди стоя +-40градусов, меньше с боков и сверху, минимальна сзади), применение в основном оружия под винтовочный и промежуточный патрон, что требует как минимум 3-го класса защиты жизненно важных органов с наиболее вероятных направлений обстрела, желательный уровень защиты - 6-й.

Штурмовые бронежилеты представляют собой тяжелые бронники с защитой плеч, паха, а иногда еще рук и ног, что составляет уже не бронежилет, а бронекомплект. Используются они физически хорошо подготовленными бойцами ограниченное время, необходимое для проведения штурма, весят много (до 30 кг) и в принципе выполняют свою функцию (защиту военнослужащего в краткосрочном, но очень интенсивной огневом контакте). Но есть одно но. Если рассматривать не отдельно бронежилет, но всю систему бронирования бойца целиком, то в ней выявляется серьезная брешь. Это защита головы и шеи. Если в штурмовых бронежилетах при тяжелом шлеме (массой 3,5 - 4кг) и воротнике защита головы и лица соответствует 2 классу защиты, а шеи - 1к.з., то в армейских голова защищена только по 1му классу (иногда со лба по 2му), а шея и лицо не защищены никак. Тоесть, даже спецназ, идущий на штурм, не защищен даже спереди от попадания автоматных пуль в область головы и шеи. А в условиях боя в здании (т.е. обстрела из автоматического оружия с предельно близких дистанций) вероятность поражения головы возрастает с общевойсковых 12% где-то до 30%. Поэтому проблема защиты головы и шеи остается открытой и над ее решением бьются во многих странах мира, на сегодняшний день с весьма ограниченным успехом.

По конструкции отечественные бронежилеты выполнены по типу пончо, надеваемого через голову и завязываемого по бокам. Это облегчает доступ к телу бойца при ранении и уменьшает необходимое количество типоразмеров, хотя и снижает удобство ношения, а также защиту с боков. Западные бронежилеты выполнены по преимуществу по типу жилета с накладными бронепластинами. Такая компоновка удобнее, чем отечественная, однако при ранении затрудняет быстрый доступ к телу бойца, а также вынуждает иметь более кол-во размеров, что ухудшает взаимозаменяемость бронежилетов. По степени защиты бронежилеты бывают 6-ти классов с 1-го (самого легкого с толщиной плиты стали в 1 мм, защищающего от выстрелов из ПМ в упор, картечь, и мелких осколков) по 6-ой (самый тяжелый с толщиной плиты стали 15 мм, бронебойный твердосплавный). По массе бронежилеты делятся на легкие (до 5 кг), средние (5-8,5кг) и тяжелые (свыше 11кг).

Каски служат для защиты головы и делятся на легкие (до 1,3 кг, а теперь уже и до 1,1 кг), средние (от 1,3 до 2 кг) и тяжелые (свыше 2 кг). Легкие каски среднестатистический боец может носить постоянно и без снижения боеспособности, средние через несколько часов носки уже достаточно сильно утомляют его и снижают боеспособность, срок носки тяжелых же касок ограничен иногда минутами. Поэтому общевойсковые каски относятся к легким, армейские штурмовые - к средним, а тяжелые применяют спецгруппы при операциях по освобождению заложников и прочих кратковременных акциях, когда вероятность огневого контакта приближается к единице.

В качестве материалов для СИБЗ применяется сталь, титан, алюминий, керамика, стеклопластик, сверхвысокомодульный полиэтилен (СВМПЭ), нейлон и арамидные волокна (Кевлар, СВМ, Терлон и т.д.), а также "Жидкая броня" и "наноматериалы". Сталь используется броневая, т.е. предназначенная для противостояния к высокоскоростному пробитию. Принципы создания броневой стали: максимальная твердость (сопротивление проникновению инородного тела) для возможной деформации и разрушения этого самого инородного тела; при пробитии на внутренней стороне бронеплиты не должно образовываться отколов - вторичных осколков, которые, разлетаясь, действуют как картечь; работа разрушения должна быть максимальной. Титан применяется (у нас) двух марок: ВТ23 (твердый) и ВТ14 (вязкий). Первый твердый, прочный, но может хрупко разрушаться. Второй хорошо держит пули, но мягкий. Алюминиевые сплавы бывают свариваемые и несвариваемые (деформируемые). Алюминий беспечивает выигрыш в массе по сравнению со сталью в 20-30%. Обладает отличной противоминной стойкостью по сравнению с другими бронематериалами. Применяется в основном для легкой бронетехники (ПТ-76, БМД, БМП-3). В бронежилетах применяется в основном в качестве подложки для керамических пластин, т.к. хорошо держит осколки. В качестве основной бронепластины, т.к. при малой толщине по отношению к калибру пули часто дает отколы, а также вследствие мягкости не применяется, хотя есть идеи использовать алюминиевые сплавы для легких бронежилетов, но для этого их толщина должна быть не менее калибра пули с обязательным вязким подслоем. Керамика обладает очень высокой твердостью, прочностью, малой плотностью, но также и высокой хрупкостью. Применяется оксид алюминия (электрокорунд), карбид бора, карбид кремния, нитрид кремния и нитрид алюминия. Для бронежилетов идет в основном электрокорунд, т.к. он наиболее дешев и технологичен, хотя последнее время все чаще применяется нитрид кремния. Карбид бора идет в основном на танки. О керамику расплющивается любая пуля, хоть ТУС, хоть ВК8. По удельной (т.е. на единицу массы) защищающей способности керамика превосходит и стали, и титан. Однако она хрупкая и при попадании пули всегда разрушается с образованием отколов. Поэтому керамика используется в основном в качестве лицевого слоя, лежащего на жесткой металлической (сталь, титан, алюминий), или неметаллической (СВМПЭ) подложке, задерживающей осколки и не дающей керамике разваливаться под пулей, заставляя ту пробивать даже отломанные слои керамики. Стеклопластик обладает лучшей удельной защищающей способностью, нежели обычные броневые стали. Использовался в первых американских бронежилетах. Однако выяснилось, что при пробитии стеклопластик образовывал большое кол-во вторичных осколков, разлетающихся как картечь и не видимых на рентгене. Поэтому стеклопластик для СИБЗ сегодня не применяется, а применяется в защите танков и бронетехники. СВМПЭ представляет собой волокна особопрочного полиэтилена. Применяется в виде композита - лент, залитых эпоксидной смолой в отличие от кевлара, который применяется в виде ткани, т.е. переплетенных нитей. Благодаря малой плотности ПЭ (0,9г/см3) полученный композит очень легкий и по удельной защищающей способности превосходит металлы. При этом он, в отличие от стеклопластика, не дает при пробитии вторичных отколов, что позволяет применять его вместо металлической брони. Применяется во всех современных СИБЗ, особенно в армейских противоосколочных шлемах. Нейлон применялся в первых бронежилетах 50х годов. Пришедший ему на замену кевлар (арамидные волокна) за счет более высокой прочности (больше чем в 2 раза) произвел своеобразную революцию в бронежилетах. Применение кевлара позволило создать достаточно легкие противоосколочные бронежилеты с большой площадью защиты. Главный недостаток подобных тканей - их защищающая способность резко падает с ростом скорости пробивающего элемента. От пуль и осколков, летящих со скоростью свыше 500м/с они практически не защищают, хотя крайне эффективны от вторичных осколков и медленно летящих элементов. Посему как основной слой применяются в легких противоосколочных и противопистолетных бронежилетах. В более тяжелых системах применяются либо как тыльный слой (держащий все то, что пробилось сквозь предыдущие слои), либо как облицовочный слой, держащий рикошетирующие от брони осколки. Еще одним минусом арамидных тканей (в просторечии называемых общим слоем "Кевлар") является то, что они не держат острые тонкие элементы - они не рвут, а просто раздвигают волокна. Посему легкие бронники не держат шило (20-40Дж) и арбалетный болт (150-300Дж), хотя держат более мощные тупоносые пистолетные пули (до 500-1000Дж). Также ткани не имеют практически никакой жесткости, поэтому не держат ударную волну и не защищают владельца бронежилета от запреградной травмы даже при условии его непробитии. Выстрел в корпус из ружья 12 кал по мягкому бронежилету вызывает тяжелые травмы внутренних органов, что зачастую приводит к летальному исходу.

"Жидкая броня" представляет собой жидкость, твердеющую при быстром сдвиге и обычно служащую для пропитки кевлара. Такой пропитанный слой применяется как подслой основной брони для защиты от холодного оружия, т.к. жидкость держит удары шилом, но не мешает медленной деформации ткани. Против высокоскоростных элементов преимуществ перед другими материалами не имеет. 

"Наноматериалы". На данном уровне развития техники применяется легирование материалов микродобавками нанотрубок углерода - микроскопическими трубочками углерода с какой-то измененной структурой. Вызывают резкие и аномальные изменения свойств обычных материалов, в частности прочности, жаропрочности, вязкости и т.д. В настоящий момент применение наноматериалов - это только экспериментальные работы.

 Теперь рассмотрим структуру бронезащиты. При проникновении поражающего бронеэлемента лицевому слою его надо разрушить, или хотя бы задержать оболочку пули, частично поглотить ее энергию, расплющить или разломать сердечник и распределить его действие на возможно большую площадь. Для этого он должен быть максимально твердым и прочным, а также не допускать своего проламывания всей пулей целиком. Второй слой должен задержать раздолбанный сердечник и вторичные осколки - отколы первого слоя, а при пробитии сердечником максимально поглотить его энергию и не давать самому вторичных осколков. Отдельным моментом является рикошет пуль о броню: вследствие высокой скорости пули она обычно частично разбивается о броню и рикошетит осколками, которые разлетаются под углом. При этом рикошетирующий осколок автоматной пули сохраняет способность убить человека. Посему рикошет пули или осколка о пластину бронника часто приводит к поражению лица и конечностей бойца, а также поражению близкорасположенных бойцов. Из-за этого, для задержания осколков, бронник снаружи обычно облицовывают слоем кевлара толщиной 8-15 слоев. Единственным безопасным направлением рикошета является вверх и в стороны от каски. Поэтому каски и шлемы обычно не облицовывают кевларом. Очень опасным является внутренний рикошет пули от пластины бронежилета, когда пуля, влетая сбоку-сзади в зазор между телом и плитой, или через тело, разбивается и отражается от плиты внутрь тела. При этом поражения бывают аналогичными выстрелу картечью и часто приводят к летальному исходу. Поэтому изнутри пластина должна быть закрыта толстым слоем кевлара, который задержит все осколки, возникшие при рикошете пули. Для этого его толщина должна быть не менее 15 слоев (обычно 30). Итак, если смотреть снаружи-внутрь, схема защиты бронежилета идет так: антирикошетный слой (8-15 слоев кевлара) - лицевой слой высокой твердости (керамика с подложкой, сталь, титан ВТ23) - второй слой высокой вязкости (СВМПЭ, титан ВТ14) - внутренний антирикошетный-противоосколочный слой (15-30 слоев кевлара).

Глобальные системы позиционирования

За последние несколько лет большую популярность в мире завоевали системы глобального позиционирования (определения точного местоположения).

Первые системы глобального позиционирования GPS (Global Positioning System) разрабатывались исключительно для военных целей. Глобальная навигационная система GPS предназначена для передачи навигационных сигналов, которые могут одновременно приниматься во всех регионах мира. Инициатором создания GPS-системы стало Министерство Обороны США. Ее разработка началась в 1973 г., когда Министерство Обороны США перестала устраивать радионавигационная система, состоящая из наземных навигационных систем Loran-C и Omega, и спутниковой системы Transit. Проект создания спутниковой сети для определения координат в режиме реального времени в любой точке земного шара был назван NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System -- навигационная система определения времени и дальности). Используемая сейчас аббревиатура GPS появилась позднее, когда система стала использоваться не только для военных, но и для мирных целей. Первая штатная орбитальная группировка системы разворачивалась с июня 1989 г. по март 1994 г. На орбиту были выведены 24 навигационных спутника Block II. Окончательно GPS-система была введена в эксплуатацию в 1995 г. В настоящее время она эксплуатируется и обслуживается Министерством Обороны США.

В состав GPS-системы входят 3 основных сегмента: космический, наземный и пользовательский. Космический сегмент состоит из 28 автономных спутников, равномерно распределенных по орбитам с высотой 20350 км (для полнофункциональной работы системы достаточно 24 спутников). Каждый спутник излучает на 2 частотах специальный навигационный сигнал, в котором зашифровано 2 вида кода. Один из них доступен лишь немногим пользователям, среди которых, конечно же, военные и федеральные службы США. Кроме этих 2 сигналов, спутник излучает и третий, информирующий пользователя о дополнительных параметрах (состоянии спутника, его работоспособности и др.). Параметры орбит спутников периодически контролируются сетью наземных станций слежения (всего 5 станций, находящихся в тропических широтах), с помощью которых (не реже 1-2 раз в сутки): вычисляются баллистические характеристики, регистрируются отклонения спутников от расчетных траекторий движения, определяется собственное время бортовых часов спутников, осуществляется мониторинг исправности навигационной аппаратуры и др. При этом для обнаружения отказов оборудования спутников с помощью наземных станций обычно требуется несколько часов. Третий сегмент GPS-системы -- это GPS-приемники, выпускаемые и как самостоятельные приборы (носимые или стационарные), и как платы для подключения к ПК, бортовым компьютерам и другим аппаратам.

Основными возможностями GPS-системы (при наличии приемника GPS-сигнала) являются:

- определение местонахождения мобильного абонента;

- определение наиболее короткого и удобного пути до пункта назначения;

- определение обратного маршрута;

- определение скорости движения (максимальной, минимальной, средней);

- определение времени в пути (прошедшего и сколько потребуется еще) и др.

Все модели GPS приемников, начиная с самых дешевых, имеют следующий набор базовых возможностей:

· определение прямоугольных (x,y) и геодезических координат (широта, долгота) координат точки стояния и высоты над уровнем моря.

· определение сторон света, дирекционного угла на точку и эмуляция "компаса"

· поддержку нескольких систем координат (datum) и возможности задания пользовательской, что является необходимым условием использования приемников с отечественными картами;

· определение текущей, средней, максимальной скорости;

· занесение в память приемника координат выбранных точек (т.н. waypoints);

· определение направление движения;

· определение расстояния до выбранной точки и ориентировочное время пути, исходя из текущей (или средней за период) скорости;

· запись в память устройства пройденного маршрута с возможностью обратной его прокрутки;

· индикация точного местного времени, времени заката и рассвета;

· определение пройденного пути;

· интерфейс к PC для загрузки waypoint'ов, маршрутов. Возможен мониторинг местоположения прямо на экране компьютера, но для этого может понадобиться или карманный компьютер, или ноутбук.

Почти все устройства имеют влаго- и пылезащищенное исполнение, что неоценимо в полевых условиях. Обычно, устройства питаются от батареек или аккумуляторов, с возможностью питания от бортовой сети автомобиля.

Оборудование для пользования услугами GPS системы:

GPS-приёмник-- радиоприёмное устройство для определения географических координат текущего местоположения антенны приёмника, на основе данных о временных задержках прихода радиосигналов, излучаемых спутниками группы NAVSTAR. Максимальная точность измерения составляет 3-5 метров, а при наличии корректирующего сигнала от наземной станции -- до 1 мм (обычно 5-10мм) на 1 км расстояния между станциями (дифференциальный метод). Точность коммерческих GPS-навигаторов составляет от 150 метров (у старых моделей при плохой видимости спутников) до 3 метров (у новых моделей на открытом месте). Кроме того, при использовании систем SBAS и местных систем передачи поправок точность может быть повышена до 1-2 метров по горизонтали. До 1 мая 2000 года точность искусственно занижалась путем внесения в передаваемые спутником данные помех.

Классификация:

На базе GPS-приёмников создаются как самостоятельные устройства -- GPS-навигаторы, GPS-трекеры, GPS-логгеры имеющие собственный процессор для необходимых расчётов и (в основном, у навигаторов) дисплей для отображения информации, и GPS-приставки к КПК и ноутбукам, которые бывают беспроводные (BlueTooth, Wi-Fi, IrDa) и проводные (USB, RS-232, PS/2). Последние также жаргонно называют GPS-мышками из-за внешнего сходства с компьютерными мышами. Помимо этих устройств, для GPS-навигации используются онбордеры (встроенные автомобильные компьютеры).

Оборудование условно делится на пользовательское и профессиональное. Профессиональное отличается качеством изготовления компонент (особенно антенн) и ПО, поддерживаемыми режимами работы (например RTK, binary data output), рабочими частотами (L1+L2), алгоритмами подавления многолучевости, солнечной активности (влияние ионосферы), поддерживаемыми системами навигации (например GPS -- ГЛОНАСС приёмники) и, разумеется, ценой.

Пользовательские приёмники. Помимо собственно широты, долготы и высоты такой GPS-приёмник способен сообщить:

- точное время (некоторые приёмники имеют выход PPS);

- ориентацию по сторонам света (в моделях без встроенного компаса -- только направление скорости при движении);

- высоту над уровнем моря (при условии приёма сигнала более четырёх спутников или при наличии встроенного баровысотомера);

- направление на точку с координатами, заданными пользователем;

- текущую скорость, пройденное расстояние, среднюю скорость;

- данные с информацией о состоянии дороги -- пробки, дорожные работы и т. д. (в моделях, оснащённых TMC-приёмником и при наличии службы Канал автодорожных сообщений);

- текущее положение на электронной карте местности (модели, оснащённые картами);

- текущее положение относительно трека.

Наличие карты в GPS-навигаторах существенно улучшает пользовательские характеристики навигатора. Навигаторы с картами показывают положение не только самого приёмника, но и объектов вокруг него.

Все электронные GPS-карты можно поделить на два основных типа -- векторные и растровые.

Растровые карты -- это самый простой и доступный тип карт. Фактически это изображение местности, к которому привязываются географические координаты. Масштаб растровой карты напрямую зависит от исходного варианта; или это фотография со спутника, или отсканированная бумажная карта. В России лучше всего представлены растровые карты крупных городов, для других районов карты найти проблематично. Также есть проблема привязки координат карты к координатам, выдаваемым приёмником (проблема датума). На платформах PC и Windows Mobile для использования растровых карт доступна популярная программа OziExplorer. Так же огромный массив растровых (фотографических, и растеризованных векторных) карт и средства работы с ними, включая поддержку работы с GPS-приёмниками, предоставляют такие интернет-сервисы, как Карты Google.

Векторные карты представляют собой базу данных, где хранится информация об объектах, их характеристиках и взаимном месторасположении, географических координатах и прочем. В картах могут храниться разнообразные характеристики местности: горы, реки, озера, впадины, дороги, мосты, уровни антропогенных загрязнений, типы растительности, расположение линий ЛЭП. Также многие подробные карты хранят множество таких объектов как заправки, гостиницы, кафе и рестораны, стоянки, посты дорожной полиции, запрещённые к проезду зоны, достопримечательности и памятники, культурные артефакты, больницы.

Поскольку в них не содержится объёмных графических изображений, места в памяти они занимают гораздо меньше, чем растровые и быстрее работают. Безусловным преимуществом векторных карт, является возможность искать на карте конкретные дома и улицы, достопримечательности, кафе, больницы, автозаправки и прочие необходимые путешественнику места. Кроме того, векторные карты позволяют показывать разную детализацию объектов при отображении карты в разных масштабах.

Существуют навигационные системы, позволяющие пользователю дополнять карты навигатора своими собственными объектами.

В специализированных автомобильных GPS-навигаторах существует возможность прокладывать маршруты по векторной навигационной карте -- с учётом дорожных знаков, разрешённых поворотов и даже дорожных пробок. Такие карты в России есть только для крупных городов:

Их количество и качество со временем увеличится, но не быстро, так как хорошо делать карты весьма трудоёмко.

Таким образом, при подготовке туристических походов в ряде случаев осмысленным является рисование собственных карт района будущего путешествия. Такая карта рисуется с помощью специализированного векторного графического редактора -- и может быть сохранена в векторном формате, пригодном для загрузки в GPS-приемник. Таким образом, количество и качество туристических карт для GPS также со временем растет.

GPS-тремкер (также GPS-локатор, GSM-трекер или GPRS-трекер) -- устройство приёма-передачи данных для слежения и контроля за передвижениями объектов, к которому он прикрепляется, использующее Global Positioning System для точного определения местонахождения объекта.

GPS-трекер содержит GPS-приёмник, с помощью которого он определяет свои координаты, а также передатчик для отправки их удаленному пользователю.

По конструкции различают два класса GPS-трекеров:

Персональный портативный GPS-трекер -- обычно так называется GPS-трекер малых размеров. Предназначен для индивидуального использования.

Автомобильный GPS-трекер (часто называемый: Автомобильный контроллер) -- это станционное устройство, которое подключается к бортовой сети автомобиля или другого транспортного средства.

Трекер может применяться для определения местонахождения людей, животных, товаров или транспорта, а также других объектов. Устройство записывает полученную информацию с регулярными интервалами, а затем может эти данные записывать или передавать их посредством радиосвязи, GPRS- или GSM-соединения, спутникового модема на сервер поддержки или другой компьютер (например, в виде SMS или по сети Интернет). В случае использования сервера поддержки, он обрабатывает полученные данные и регистрирует их в своей базе данных; затем пользователь трекера может зайти на сервер системы в сети Интернет под своим именем и паролем, и система отображает местонахождение и географию перемещения на карте. Передвижения трекера можно анализировать либо в режиме реального времени, либо позже. Функция GPS трекинга существует у некоторых моделей сотовых телефонов.

Возможности применения трекеров включают:

- Контроль за передвижением транспорта. Например, транспортная компания или такси-сервис могут поставить такое устройство на свои средства передвижения и, таким образом, получать информацию о времени и маршруте, искать угнанный автотранспорт.

- Контроль за передвижением животных. Такие трекеры могут быть в виде ошейников или использоваться учёными или хозяевами домашних животных.

- Контроль за ходом спортивных соревнований. Трекер позволяет узнать о нарушении правил, если участник соревнований решит сократить путь (например, в планеризме) или для определения величины дистанции (например, в джоггинге).

- Наблюдение за людьми. Могут использоваться для контроля за передвижениями человека или его автомобиля для изучения его привычек, для поиска и защиты детей или пожилых людей. При этом родители на своём компьютере могут установить зону, в которой может находиться их ребёнок. Если владелец сотового телефона с функцией GPS трекинга покинет эту зону, то на компьютер или на сотовый телефон родителей будет выведен сигнал тревоги.

- Наблюдение за работниками. GPS-контроль помогает выявить маршрут выездных работников. Например торговых представителей, водителей, мерчандайзеров и др. С помощью программы для работы торговых агентов, в которой установлен GPS-контроль можно следить придерживаются ли маршрута персонал компании. Это помогает оптимизировать рабочий процесс, снизить не целевое использование рабочего времени.

- Полуавтоматическое снабжение цифровых фотографий геотегами в EXIF/IPTC, для привязки фотографий к глобальным координатам и дальнейшего просмотра на картах.

- Некоторые трекеры на сегодняшний день поддерживают кнопку «SOS», которая позволяет ребенку и любому другому пользователю отправить тревожный сигнал с точными координатами на несколько номеров в виде SMS сообщения.

Против GPS треккинга используются средства подавления сигнала от трекера, которые могут создавать помехи в работе также других устройств, использующих те же частоты, что и трекер. Поэтому во многих странах использование средств подавления сигнала признаётся незаконным. При этом GPS трекер продолжает записывать своё местоположение и эта информация может быть получена его собственником позже. Против GPS трекеров можно использовать также подавление GPS-сигнала, в результате чего трекер не может определить своего местоположения и теряется его основная функция.

Однако, некоторые производители трекеров, уже предусмотрели и совершенствуют информирование пользователя в случае обнаружения вероятности подавления GPS-сигнала противоугонных комплексов.

GPS-логгер (GPS-logger, другими словами: GPS recorder или GPS DATA-логгер) -- особый класс GPS-радиоприёмников, который может работать в режиме обычного GPS-приёмника (только принимая информацию от спутниковой группировки NAVSTAR) или -- в режиме рекордера/логгера записывая информацию о пройденном пути (треке) в свою встроенную память. Впоследствии накопленную информацию из приёмника можно выгрузить в компьютер для её анализа.

Некоторые производители для наименования производимых GPS-логгеров используют термин -- пассивный трекер (Passive Tracker).

GPS-логгеры бывают портативные (с питанием от малогабариного аккумулятора) или автомобильные (для закрепления его в транспортном средстве, с питанием от бортовой сети).

Наличие встроенной памяти для записи пути (трека, лога). В современных моделях GPS-логгеров объём памяти может достигать такой величины, что позволяет записать в него трек(и) размером до 200 000 точек.

Некоторые модели GPS-логгеров имеют кнопку, нажимая на которую можно на записываемом пути отметить ту или иную важную (интересную) точку своего пути. Отмеченная точка будет отображена на пройденном пути специальной меткой.

GPS-логгер может применяться в спорте, туризме, рыболовстве, слежении за подвижными объектами, городском ориентировании, геодезии, картографии и др.

Итак, проведя анализ системы глобального позиционирования в целом, можно сказать, что эта система уже охватила огромную сферу человеческих интересов, используется повсеместно, и у неё еще есть куда стремиться, и на чем развернуться. Огромная сфера потребления, новейшие технологии делают её одной из самых востребованных на рынке технологий. На её основе сделано множество устройств и приспособлений, которые очень помогают людям, начиная от простых житейских ситуаций, помощь в бизнесе, использование в военных целях. Перспектив для развития технологий достаточно, сделать её точнее, компактней, дешевле, встраивать во всевозможные устройства и расширять сферу применения.

Российское правительство прилагает большие усилия, чтобы восстановить работоспособность Глонасс. С большими сложностями, но все же, развивается европейская система Galilleo. В апреле был выведен на орбиту уже 5-й спутник китайской системы “Beidou”.

Правительством США был разработан долгосрочный план развития системы GPS. В ближайшие несколько лет планируется вывод на орбиту новых модификации GPS спутников (GPS-IIF, GPS-III) с новыми военными и гражданскими сигналами (L5, M, L1C). Существенному усовершенствованию подвергнется наземный сегмент системы.

Сегодня область применения системы глобального позиционирования GPS достаточно обширна. Всё чаще GPS-приемники встраивают в мобильные телефоны и коммуникаторы, в автомобили, часы и даже в собачьи ошейники. Люди привыкают к такому благу как GPS навигация, и пройдёт совсем немного времени как они уже не смогут обойтись без неё. Именно поэтому стоит сказать пару слов о недостатках GPS.

Недостатками GPS навигации является то, что при определённых условиях сигнал может не доходить до GPS-приёмника, поэтому практически невозможно определить своё точное местонахождение в глубине квартиры внутри железобетонного здания, в подвале или в тоннеле. Рабочая частота GPS находится в дециметровом диапазоне радиоволн, поэтому уровень приёма сигнала от спутников может ухудшиться под плотной листвой деревьев, в районах с плотной городской застройкой или из-за большой облачности, а это скажется на точности позиционирования. Магнитные бури и наземные радиоисточники тоже способны помешать нормальному приёму сигналов GPS. Карты, предназначенные для GPS навигации, быстро устаревают и могут быть не точными, поэтому нужно верить не только данным GPS-приёмника, но и своим собственным глазам. Особенно стоит отметить, что работа глобальной системы навигации GPS полностью зависима от министерства обороны США и нельзя быть уверенным, что в любой момент времени США не включит помеху (SA - selective availability) или вообще полностью отключит гражданский сектор GPS как в отдельно взятом регионе, так и вообще. Претенденты уже были. Благо, что у GPS есть альтернатива в виде навигационных систем ГЛОНАСС (Россия) и Galileo (ЕС), которые в перспективе должны получить широкое распространение. Так же ведётся работа по разработке чипов навигации поддерживающих сразу три системы позиционирования GPS, Galileo и ГЛОНАСС.

средство бронезащита личный состав позиционирование

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ Р - 52080- 2003 «Средства индивидуальной бронезащиты. Термины и определения». ИПК Издательство стандартов. - 2003 г.

2. Журнал Mobi №4 апрель 2006

3. Специальная техника и информационная безопасность. Учебник под ред. В.И. Кирина - М.: Изд-во Академии МВД России, 2000 г.

4. Химичев Виктор Андреевич. Современные аспекты развития средств индивидуальной бронезащиты. М.: Омега, 2008 г.

5. http://www.mobi.ru/ShowArticle.php?id=884&prn=1

Размещено на Allbest.ru