• Home
  • /Статьи
  • /Способы определения пробега автотранспорта

Способы определения пробега автотранспорта

Одометр — прибор для измерения количества оборотов колеса. При помощи его может быть измерен пройденный транспортным средством путь. Одометр преобразует пройденый путь в показания на индикаторе. Обычно одометр состоит из счётчика с индикатором и датчика, связанного с вращением колеса. Счётчик может быть механическим, электромеханическим или электронным, в том числе основанным на бортовой ЭВМ. В современных автомобилях обычно используется датчик Холла.
Одним из самых частых вопросов у пользователей систем спутникового мониторинга в начале эксплуатации является вопрос "о разнице показаний штатного одометра и данных навигационного оборудования". Наличие расхождений между показаниями штатного одометра и данных GPS – одометра нередко может служить поводом для возникновения конфликтных ситуаций. В этой статье мы попытаемся разобраться с Вами в этом вопросе.

Различие в показаниях одометра автомобиля и системы спутникового мониторинга

Существует разница между данными о пробеге автомобиля по показаниям одометра и данными с систем ГЛОНАСС/GPS. Это естественно так как эти данные получаются различными способами. Данные одометра через различные электро-механические преобразователи зависят от оборотов колес, а данные системы контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS получаются путем математического расчета местоположения транспорта относительно навигационных спутников. Остается определить какая система точнее и какие имеются погрешности. Откуда берутся погрешности:
  • наличием допустимых погрешностей одометра
  • использование изношенной или нештатной резины
  • наличием погрешности измерений ГЛОНАСС/GPS систем
Одометры всех видов установленные на транспортные средства не относятся к классу точных приборов. Для каждого вида данных приборов установлены допустимые погрешности. Надо учитывать, что данные погрешности установлены только для самих приборов, все конструктивные изменения, а так же физический износ некоторых узлов автомобиля в эту погрешность не включены. Также, по техническим требованиям ЕЭК ООН N39 спидометры не могут занижать показания, поэтому и одометр конструктивно связанный со спидометром так же, как правило, дает завышенные показания.
Средняя погрешность спидометра по правилам ЕЭК ООН N39 (ГОСТ Р 41.39-99) может быть только положительной и не превышать истинную скорость движения более чем на 10%+6 км/ч.
Механический одометр имеет собственную погрешность до 5%. В зависимости от условий эксплуатации транспортного средства, износа узлов и агрегатов, использования нештатных запчастей суммарная погрешность прибора может достигать 12%-15%. Данные от электромеханического одометра основаны на показаниях электронного измерителя числа импульсов от датчика скорости, т.е. показания прибора пропорциональны числу импульсов за единицу времени. Эти приборы точней механических, и погрешность у них составляет порядка 5–7% .

Способы измерения пробега системой спутникового мониторинга

Спутниковые терминалы и система мониторинга позволяют измерять пробег несколькими способами. В том числе и транслировать значения (импульсы) поступающие на панель приборов автомобиля с штатного датчика скорости, расположенного в коробке передач. Рассмотрим 3 способа измерения пробега. Каждый из способов имеет свои особенности и точность. Но точность не по отношению к показаниям спидометра, а по отношению к фактическому пробегу (расстоянию).
1 По точкам - данные о пробеге рассчитываются как расстояние по прямой между координатами точек (долгота и широта), которые "присылает" прибор (терминал, регистратор, трекер). Причем временной интервал между присланными точками может быть разный. Как правило это 10-30 сек. Также для повышения точности многие регистраторы присылают точки в случае изменения угла движения. Использование данного способа в современных системах мониторинга не рекомендуется из-за ограниченной точности. Данный способ очень напоминает работу с картой когда измеряют линейкой или циркулем расстояние между объектами в сантиметрах и умножают полученное число на величину масштаба карты.
2 С показаний машины – данные о пробеге рассчитываются на основе данных получаемых с магнитного датчика скорости/оборотов колеса, установленного на коробке передач. Использование одометрического способа подразумевает преобразование количества импульсов с датчика в количество километров на основе коэффициента, как правило 6000 импульсов на 1 км пробега. Данный способ позволяет добиться полного соответствия данных измерений с одометром или тахографом. Часто такой способ более предпочтительнее даже более высокоточного навигационного способа, когда необходимо бухгалтерское соответствие путевых листов, являющихся первичным документом, и программы мониторинга.
3 Рассчитывается трекером – данные о пробеге рассчитываются на основе дополнительной информации получаемой с GPS-приемника. Причем если в первом способе расчет строился по координатам каждые 10-30 сек, то в данном способе терминал сам определяет моментальное значение скорости каждую секунд и накапливает их с своей памяти, а передает уже значения пройденного километража за интервал времени (например 1 мин.). Этот способ еще называют "Относительный одометр". Данный способ является максимально точным по отношению к двум предыдущим и не требует подключения датчиков автомобиля, что делает его независимым.
Любая система контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS показывает пробег меньше чем показания одометра, если конечно в этой системе не предусмотрена возможность "коррекции" показаний пробега. Это достаточно простая функция, но, использовать ее не рекомендуется. Данная функция может привести к сговору диспетчера с водителями, да и насколько правильно подгонять более точные данные к менее точным?, тем более, что Вы не можете быть уверены, что показания одометра не "накручены". В отличае от одометра поверенный тахограф достаточно точный инструмент. По нашим тестам показания между данными трекера и тахографом отличаются максимум на 1-2%. Хотя тахограф берет данные также с оборота колес, благодаря периодической поверке, его данным можно верить, если Вы конечно не меняли колеса после поверки. Необходимо помнить - изменения радиуса колеса на 5мм приводит к изменению показания пробега на одометре и тахографе примерно на 2%. Спутниковые системы контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS лишены погрешностей, обусловленных конструктивными особенностями транспортного средства, и никак от них не зависят. На определение координат не влияют практически никакие внешние факторы. Теперь опишем факторы влияющие на показания системы контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS: Какой бы совершенной ни была система глобального позиционирования, существует ряд погрешностей, которые не позволяют определить местоположение абсолютно точно. Рассмотрим их каждую в отдельности.
  • Задержки сигналов - ионосферные и атмосферные. Использование системы ГЛОНАСС/GPS построено на предположении - скорость распространения сигнала от спутников постоянна и равна скорости света. На самом деле это условие выполняется только в вакууме. При прохождении радиосигналом ионосферы Земли - слоя заряженных частиц на высоте от 120 до 200 км. возникают задержки, которые искажают вычисления расстояний до спутников. После прохождения сигналами ионосферы, они входят в атмосферу, в нижней части которой (в тропосфере) также возникают искажения и задержки, обусловленные различным содержанием водяных паров.
  • Ошибки связанные с ходом атомных часов установленных на спутниках ГЛОНАСС/GPS. Как бы ни были точны атомные часы на спутниках, все равно они являются источниками небольших погрешностей. Для их коррекции, насколько нам известно, на спутниках GPS используется автоматический активный метод, что касается спутников ГЛОНАСС за ходом часов следят наземные станции и могут корректировать их ход, если в этом возникает необходимость.
  • Использование отраженных спутниковых сигналов. При использовании бортового терминала ГЛОНАСС/GPS в сложных для приёма условиях: высокие здания, горы или в глубокие ущелья влияют на точность позиционирования. Однако из-за большой скорости распространения радиоволн, которая равна скорости света, подобная ошибка невелика.
  • Эфемеридная погрешность. Расхождением между расчетным положением GPS-спутника, которое устанавливается по данным навигационного сигнала, передаваемого с борта спутника, и его фактическим положением также вносит ошибки. Ведется постоянное уточнение орбит станциями слежения за всеми спутниками ГЛОНАСС/GPS и передают их в центр управления, где вычисляются уточненные элементы траекторий и поправки спутниковых часов. Указанные параметры вносятся в "альманах" и передаются на спутники, а те, в свою очередь, отсылают эту информацию ГЛОНАСС/GPS-приемникам.
  • Геометрический фактор. Измерение расстояния до спутников всегда сопряжено с рядом погрешностей, воображаемые сферы и окружности на их пересечении получаются не геометрически точными, а размытыми. При сближении спутников область становится обширнее. В зависимости от угла между направлениями на спутники область пересечения таких размытых окружностей (область неопределенности местоположения) может иметь вид от небольшого квадрата до весьма вытянутого четырехугольника. Чем больше угол между направлениями на разные спутники, тем точнее измерения.
  • S/A режим - Selective Availability (Избирательный Доступ). Несколько лет назад Министерство Обороны США намеренно вносило искусственные ошибки в навигационные данные, передаваемые со спутников. При активированном S/A режиме величина среднеквадратического отклонения определения местоположения составляет, примерно, 30 м. Этот режим был отключен 1 мая 2000 года по распоряжению Билла Клинтона.
По официальным данным чистая погрешность модуля ГЛОНАСС/GPS находится в пределах 2-5 метров (это порядка 1.5% в определении пробегов). Также, для того, чтобы сократить расходы на мобильную связь, блок передает свои координаты не постоянно, а с заданной периодичностью. Данное обстоятельство приводит к незначительным потерям в анализе пройденного пути, который составляет не более 2%. Общая же погрешность систем мониторинга транспорта ГЛОНАСС/GPS менее 3,5%. В настоящее время точность определения координат системой ГЛОНАСС несколько отстаёт от аналогичных показателей для GPS. Согласно данным СДКМ на 22 июля 2011 года ошибки навигационных определений ГЛОНАСС (при p=0,95) по долготе и широте составляли 4,46—7,38 м при использовании в среднем 7—8 КА (в зависимости от точки приёма). В то же время ошибки GPS составляли 2,00—8,76 м при использовании в среднем 6—11 КА (в зависимости от точки приёма). При совместном использовании обеих навигационных систем ошибки составляют 2,37—4,65 м при использовании в среднем 14—19 КА (в зависимости от точки приёма).