Январь 2024

Что такое CAN?

CAN или Controller Area Network – это стандарт протокола связи, который применяется для обмена данными между разными устройствами. Он очень востребован в промышленности, в том числе автомобильной.

Что такое CAN-шина?

В легковых и грузовых транспортных средствах для реализации этого протокола применяется специальное устройство – CAN-шина. Оно представлено двухпроводной системой, данные в которой передаются в форме битов (двоичных кодов), что обеспечивает обмен информацией между устройствами в реальном времени. Главные преимущества стандарта CAN и CAN-шины в частности – высочайшая надёжность и устойчивость к помехам.

Где в автомобиле применяется CAN-шина?

Почти в любой сложной системе автомобиля, где требуется передача данных между устройствами. Рассмотрим самые распространённые примеры:

• Подушки безопасности;
• ABS (антиблокировочная система тормозов);
• Система управления двигателем;
• Системы диагностики автомобиля;

И многие другие узлы транспортного средства.

История и причины разработки CAN для автомобильной промышленности

До появления CAN-шины в автомобилях её функции выполняла обычная проводка. Поначалу этого было достаточно, но автомобильная промышленность развивалась, благодаря чему в машинах появлялось всё больше продвинутых систем и элементов. В результате производители столкнулись со следующими проблемами:

• В разы выросла длина и вес проводки.
• Диагностика сложнейших электронных схем с огромным количеством компонентов становилась очень сложной, а порой и вовсе невозможной.
• Производителями приходилось по нескольку раз дублировать датчики одного и того же типа, так как они были нужны для работы целого ряда систем.

Поэтому в 1986 году был разработан протокол CAN. В его создании участвовали Bosch, Mercedes-Benz, Intel и другие гиганты мирового рынка. Новая технология произвела революцию не только в автомобильной, но и других отраслях промышленности. Принцип точка-точка в многокомпонентных электронных системах больше практически не используется.

CAN-шина и спутниковый мониторинг транспорта

С помощью CAN-шины можно получать очень важные сведения для контроля автопарка. Рассмотрим самые распространённые виды данных в отчётах:
 
 Состояние двигателя автомобиля. Включает информацию о нагрузке на мотор (в т.ч. оборотах), температуре охлаждающей жидкости и прочих параметрах. Очень полезно при диагностике поломок и планировании технического обслуживания транспорта.

Мониторинг расхода топлива. Идеально для определения эффективности расхода горючего, а также для фиксации случаев его хищения водителями или обслуживающим персоналом.

Контроль состояния узлов/систем. С помощью этой функции можно собирать данные, такие как нагрузка на ось, температура воздуха в кузове-салоне-кабине, статус работы вспомогательного оборудования и т.д.

Как это работает? CAN-шина функционирует по принципу «мастер-слейв»: узел, управляющий данными (мастер), передает команды и запросы другим узлам (слейв). Именно так оборудование собирает информацию от различных систем, а потом транслирует её в систему спутникового мониторинга. Оператор же получает отчёт в нужной форме.

ГЛОНАСС – это российская навигационная система, аналог зарубежных GPS (США), BeiDou (КНР) и Galileo (ЕС). Обладает высочайшей точностью и способна выдавать координаты нужного объекта с погрешностью всего до 2,5 м без коррекции сигнала дополнительными методами. Система является глобальной, то есть, покрывает всю площадь Земли.

Основу системы составляют 24 действующих спутника (на орбите 26). Они перемещаются на высоте 19400 км. Используемые при разработке ГЛОНАСС технологии позволяют не вносить никаких корректировок в работу космических аппаратов на протяжении всего срока их активной работы (около 10 лет).

Аналогично американской GPS, изначально рассматривалось прежде всего военное применение системы, но спустя некоторое время ГЛОНАСС стали широко использовать в гражданском сегменте.

Стоит отметить, что в СССР принимали попытки создания глобальной спутниковой системы ещё до начала работ по ГЛОНАСС (1976), программа носила название «Циклон» и по факту являлась предшественником ныне существующей ГНСС.

Рассмотрим историю становление системы ГЛОНАСС подробнее.

Хронология разработки и внедрения системы ГЛОНАСС

Официально работы по созданию навигационной системы 2-го поколения стартовали в декабре 1976 года. На это был ряд причин, включая низкую точность определения координат «Циклона» – погрешность составляла 80-100 метров. Для военных это было неприемлемо.

12 октября 1982 года на орбиту выводится 1 спутник системы – «Ураган». Со временем в космос запускаются и остальные спутники. Сроки пусков постоянно срывались, так как в стране были большие проблемы с производством электронных компонентов для космических аппаратов. А 6 «Ураганов» были безвозвратно утеряны из-за отказа разгонного блока.

К 4 апреля 1991 года успешно запущены и полноценно функционируют 12 спутников. В этот же день система ГЛОНАСС официально вводится в эксплуатацию (в этом же году США выводит последние спутники GPS).

14 декабря 1995 года состав спутниковой группировки доходит до планируемого значения в 24 спутника. На это потребовалось 27 пусков ракет-носителей.

Однако из-за острой нехватки финансирования (в период после распада СССР), а также малого срока службы спутников, уже к 2001 году число космических аппаратов на орбите сократилось до 6. Понятное дело, что в таком составе об эффективной работе ГЛОНАСС не могло быть и речи.

Тем не менее, все прекрасно понимали важность наличия и стабильного функционирования отечественной системы спутниковой навигации. В том же году разрабатывают и утверждают федеральную целевую программу «Глобальная навигационная система».

Федеральная программа по восстановлению и развитию ГЛОНАСС

Согласно утверждённой в 2001 году программе, к 2008 году зона покрытия системы должна охватывать всю территорию России, а к началу 2010 – всю планету (глобальное покрытие). Для этого уже с 2003 года в космос запускаются обновлённые аппараты ГЛОНАСС-М.

В 2007 году происходит модернизация наземного сегмента системы, что значительно повышает точность определения координат.

С опозданием почти на год, в декабре 2008, зона покрытия ГЛОНАСС охватывает всю Россию. Срыв сроков произошёл из-за того, что 2 спутника исчерпали свой ресурс и вышли из строя – из необходимых 18 работали только 16.

А 2 сентября 2010 года покрытие системы распространяется на всю планету. Для этого орбитальная группировка была расширена до 26 аппаратов.

Начиная с 2011 года было проведено много важных работ. Очередная модернизация наземного сегмента позволила увеличить точность определения координат до 2,8 м. Запускаются спутники нового поколения ГЛОНАСС-К. Обеспечивается совместимость отечественной ГНСС с китайской «БэйДоу».

Лишь 7 декабря 2015 года разработка отечественной глобальной системы спутниковой навигации ГЛОНАСС была завершена и отправлена в ведение министерства обороны.

Важность ГЛОНАСС для спутникового мониторинга транспорта

Из-за высокой точности и доступности количество пользователей ГЛОНАСС растёт с каждым днём, причём не только в России, но и за рубежом. В первую очередь это касается сферы спутникового мониторинга транспорта.

Точное знание местоположения позволяет водителям быстро ориентироваться даже в незнакомой местности. Предприятиям и автопаркам это помогает оптимизировать логистику, а также контролировать соблюдение маршрутов и пресекать «левые рейсы».

Также оборудование для спутникового мониторинга транспорта позволяет отслеживать состояние транспортного средства, в том числе уровень горючего, нагрузку на двигатель, узлы и многое другое.

Это лишь малая часть возможностей, которые даёт спутниковый мониторинг транспорта с ГЛОНАСС. Тем не менее, даже этого достаточно, чтобы значительно облегчить жизнь водителям и упростить работу предприятиям.