Применение геоинформационных технологий для решения задач электромагнитной безопасности телекоммуникационных систем

• Автор: Сивков, Вадим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ИЗЛУЧАЮЩИХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
1.1 Общая характеристика пространственного распределения излучающих технических средств

1.2 Параметры и критерии электромагнитной безопасности

систем телекоммуникаций

1.3 Пространственновременной анализ электромагнитной обстановки систем излучателей.

1.4 Особенности размещения излучающих технических

средств
1.5 Выводы.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ГЕОИНФОРМАЦИ

ОННЫХ СИСТЕМ
2.1 Геоинформационные системы и телекоммуникации.
2.1.1 Геоинформатика и телекоммуникации.
2.1.2 Обзор программного обеспечения
2.2 Геоинформационные методики решения задач электромагнитной безопасности
2.2.1 Модели пространственных данных
2.2.2 Алгоритмы обработки пространственных данных.
2.3. Принципы разработки геоинформационных приложений
2.4. Общая структура геоинформационной системы электромагнитной безопасности
2.5. Выводы
3. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИК РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБСТАНОВКИ НА БОЛЬШИХ ТЕРРИТОРИЯХ.
3Л Моделирование электромагнитной обстановки на больших территориях
3.1.1 Электродинамические модели НЧ и СЧ диапазонов
3.1.2 Электродинамические модели ВЧ диапазона.
3.1.3 Электродинамические модели УВЧ и ОВЧ диапазонов
3.1.4 Электродинамические модели СВЧ и КВЧ диапазонов
3.2. Разработка методов формирования пространственных
данных для систем электродинамического моделирования
3.3. Формирование методической базы электродинамических
моделей для решения задач электромагнитной безопасности.
3.4. Выводы
4. РАЗРАБОТКА ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.
4.1. Разработка программного комплекса ГИС ЭМБ.
4.1.1 Графический интерфейс пользователя
4.1.2 Библиотеки модулей.
4.1.3 Интерфейс программирования приложений
4.2. Разработка методик решения задач электромагнитной безопасности с применением ГИС ЭМБ
4.2.1 Интерфейс ГИС ЭМБ
4.2.2 Алгоритм работы с ГИС ЭМБ
4.3. Практическое применение ГИС ЭМБ для решения задач электромагнитной безопасности телекоммуникационных систем
4.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Объектом исследований является территориально распределенная система излучающих технических средств телекоммуникаций. Разрабатываются методы и алгоритмы инвентаризации излучающих технических средств телекоммуникаций с использованием цифровых моделей местности. Разрабатывается структура хранения информации об излучающих технических средствах телекоммуникаций на базе цифрового картографирования. Разрабатываются методы и алгоритмы анализа электромагнитной обстановки на больших территориях. Разрабатываются алгоритмы интеграции электродинамических моделей и геоииформационных технологий. Разрабатываются методики графического отображения и интерпретации суперпозиции электромагнитных полей излучающих объектов. Разрабатывается геоинформационная компьютерная среда для анализа и визуализации электромагнитной обстановки на больших территориях. Осуществляется апробация разработанных методов и средств путем решения практических задач. В первом разделе диссертации приводится систематизация источников электромагнитных полей на территории мегаполиса. Производится классификация телекоммуникационных систем но степени влияния на качество экологической обстановки по электромагнитному фактору. Для каждой системы излучающих технических средств выделяются основные характеристики, необходимые для последующего анализа электромагнитной обстановки, а также определяется характер пространственно-временной картины электромагнитного поля системы. Во втором разделе диссертации рассматриваются принципы разработки геоинформационных приложений. Производится анализ и сравнение программных продуктов, ориентированных на использование в области телекоммуникаций и связанных с цифровым картографированием и моделированием местности. Рассматривается геоинформационный подход к решению задач электромагнитной безопасности телекоммуникационных систем. Разрабатываются методики и алгоритмы инвентаризации излучающих технических средств с использованием цифровых карт местности, интеграции электродинамических моделей в геоинформационную среду и формируется общая структура геоинформационной системы электромагнитной безопасности. Третий раздел диссертации посвящен анализу и визуализации электромагнитной обстановки на больших территориях в рамках проблем электромагнитной безопасности. Методами геометрической оптики разрабатываются алгоритмы определения положения точки пространства, относительно системы излучающих технических средств (прямая видимость, затенение рельефом, затенение постройками . Разрабатываются интегральные методы оценки электромагнитной обстановки на больших территориях с применением геоинформационных технологий. Разрабатываются концепции анализа электромагнитного поля систем подвижной радиосвязи, на основе комбинации статистических и детерминистических методик расчета. Производится разработка методик и алгоритмов графического отображения и интерпретации электромагнитных полей излучающих объектов на больших территориях в рамках проблем электромагнитной безопасности. Содержание четвертого раздела посвящено результатам разработки геоинформационной системы электромагнитной безопасности. Рассматривается обобщенная структура программного комплекса и его модулей. Приводятся примеры использования разработанных методик и средств для конкретных решений проблем электромагнитной безопасности телекоммуникационных систем. Производится анализ внедрения результатов исследований. Геоинформационная организация структуры хранения и обработки данных об излучающих технических средствах телекоммуникационных систем. Методики и алгоритмы визуализации и геоэкологического картографирования электромагнитных полей на больших территориях. Геоинформационные технологии решения задач электромагнитной безопасности для комплексов телекоммуникационных систем. Значимость работы определяется большим практическим востребованием результатов исследований. Материалы исследований воплотились в уникальный программный комплекс ГИС ЭМБ, с помощью которого была проведена оценка электромагнитной обстановки различных телекоммуникационных систем на территории г. Самары и Самарской области.