ГОСТ Р 58082-2018
(ИСО/МЭК 24730-62:2013)

Группа П85

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ (RTLS)

Часть 62

Сверхширокополосный радиоинтерфейс с высокой частотой повторения импульсов

Information technology. Real time locating systems (RTLS). Part 62. High rate pulse repetition frequency Ultra Wide Band (UWB) air interface

ОКС 35.040

Дата введения 2019-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "РТЛС исследования и разработки" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 355 "Технологии автоматической идентификации и сбора данных"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 февраля 2018 г. N 104-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО/МЭК 24730-62:2013 "Информационные технологии. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 62. Сверхширокополосный радиоинтерфейс с высокой частотой повторения импульсов" (ISO/IEC 24730-62:2013 "Information technology - Real-time locating systems (RTLS) - Part 62: High rate pulse repetition frequency Ultra Wide Band (UWB) air interface", MOD) путем изменения ссылок, которые выделены в тексте курсивом и подчеркиванием сплошной горизонтальной линией. Подробная информация об изменении ссылок и объяснения причин изменений приведены в приложении ДБ. Дополнительные пояснения причин изменения ссылок выделены путем заключения их в рамки из тонких линий.

________________

      Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей;   
      В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах 2 "Нормативные ссылки", 3 "Термины, определения и сокращения" и 7 "Однонаправленная связь - блинк-посылка" выделены курсивом и подчеркиванием сплошной горизонтальной линией,  отмеченные в разделе "Предисловие" знаком "" выделены курсивом, остальные по тексту документа приводятся обычным шрифтом. - Примечания изготовителя базы данных.

В приложении ДА приведены терминологические статьи из международного документа [15].

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДВ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Организации ИСО и МЭК не несут ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Эта серия стандартов определяет единый протокол радиоинтерфейса для систем позиционирования, используемых в управлении активами, и имеет целью обеспечить совместимость и способствовать интероперабельности продуктов на растущем рынке RTLS.

Настоящий документ устанавливает сверхширокополосный радиоинтерфейс с высокой частотой повторения импульсов как технический стандарт для систем позиционирования в реальном времени, которые работают в международно доступных сверхширокополосных частотных диапазонах и которые предназначены для обеспечения точного позиционирования (например, в пределах нескольких десятков сантиметров) с частыми обновлениями (например, один раз в секунду).

Системы позиционирования в реальном времени являются беспроводными системами, способными определять местонахождение предмета в любом месте определенного пространства (локальные, региональные, глобальные) в текущий момент времени или близко к реальному времени. Положение определяется путем измерений физических свойств радиоканала связи.

Концептуально существуют четыре классификации RTLS:

- позиционирование актива через спутник - требует прямой видимости, точность - до 10 метров;

- позиционирование актива в контролируемой зоне, например на складе, территории предприятия, в аэропорте - интересующая территория оборудуется приборами, точность - до 3 метров;

- позиционирование активов в более ограниченной зоне - интересующая территория оборудуется приборами, точность - до десятков сантиметров;

- позиционирование актива на земной поверхности - с помощью наземных приемников, охватывающих большое пространство (например, вышек сотовой связи), точность - 200 метров.

Следует упомянуть еще два метода позиционирования объекта, которые, скорее, в действительности относятся к технологии радиочастотной идентификации (RFID), а не RTLS:

- позиционирование активов, основанное на том, что актив в определенное время прошел точку А и не прошел точку В;

- позиционирование актива благодаря подаче сигнала самонаведения, посредством которого человек с ручным устройством может найти актив.

Метод обнаружения заключается в идентификации и определении местонахождения, как правило, через мультилатерацию.

Типы:

- системы определения расстояния по времени распространения сигнала;

- амплитудная триангуляция;

- разница времени прибытия (TDOA);

- сотовая триангуляция;

- спутниковая мультилатерация;

- угол прибытия.

Настоящий стандарт определяет протокол радиоинтерфейса, необходимый для создания систем RTLS, использующих сверхширокополосный радиосигнал с высокой частотой повторения импульсов, который является механизмом сигнализации физического уровня сверхширокополосного радиоинтерфейса (на основе [13]) и использует высокую частоту повторения импульсов (ВЧПИ) 16 или 64 МГц и комбинацию пакетно-позиционной модуляции (ВРМ) с двоичной фазовой манипуляцией (BPSK).

Дополнительные пояснения текста стандарта приведены в сносках и выделены курсивом.

     1 Область применения

Настоящий стандарт определяет радиоинтерфейс для систем позиционирования в реальном времени (RTLS), используя механизм сигнализации физического уровня сверхширокополосного радиоинтерфейса (основанный на [13]). Эта схема модуляции, используя высокую частоту повторения импульсов 16 или 64 МГц и комбинацию пакетной-позиционной модуляции (burst position modulation, ВРМ) с двоичной фазовой манипуляцией (binary phase-shift keying, BPSK), обеспечивает очень высокий уровень эффективности с полностью когерентным приемником.

В дополнение к определению протокола радиоинтерфейса на основе модуляции физического уровня настоящий стандарт определяет протокол радиоинтерфейса, исходя из передаваемых по радиоканалу сообщений. Этот протокол радиоинтерфейса поддерживает простую однонаправленную передачу базовой блинк-посылки, которая может быть использована для RTLS на основе однонаправленного позиционирования методом измерения разницы времени прибытия (TDOA), где мобильные метки периодически передают блинк-посылки, которые получает инфраструктура, состоящая из ряда фиксированных узлов считывания.

Этот протокол также опционально поддерживает двухстороннюю связь и двухстороннее измерение расстояния между устройствами считывания и метками RTLS. Поддержка двухстороннего измерения расстояния требует дополнительного включения сверхширокополосного приемника в метку и сверхширокополосных передатчиков в инфраструктуру считывания.

Обязательный по умолчанию рабочий режим обеспечивает взаимодействие между метками и инфраструктурой различных изготовителей, а наличие нескольких дополнительных возможностей (опций) предлагает разработчику инфраструктуры гибкость, чтобы адаптировать поведение системы в целом к конкретным потребностям применения.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р ИСО/МЭК 15963-2011 Информационные технологии. Радиочастотная идентификация для управления предметами. Уникальная идентификация радиочастотных меток

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-1-2011 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 1. Общие термины в области АИСД

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-2-2011 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 2. Оптические носители данных (ОНД)

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-3-2011 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 3. Радиочастотная идентификация

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-4-2011 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 4. Общие понятия в области радиосвязи

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения и сокращения

     3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-1, ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-2, ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-3, ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-4, [15], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 пачка импульсов (burst): Группа сверхширокополосных импульсов, имеющих место в последовательные периоды элемента сигнала.

3.1.2 комплексный канал (complex channel): Комбинация канала (на центральной радиочастоте) и троичной кодовой последовательности.

3.1.3 кадр (frame): Формат агрегированных битов, которые передаются вместе во времени.

3.1.4 гибридная модуляция (hybrid modulation): Модуляция, используемая на физическом уровне сверхширокополосного радиоинтерфейса, которая сочетает в себе двоично фазовую манипуляцию (BPSK) и пакетно-позиционную модуляцию (ВРМ), так что для демодуляции сигнала могут быть использованы как когерентные, так и некогерентные приемники.

3.1.5 период молчания (idle period): Период времени, в течение которого работа приемопередатчика не предусмотрена.

3.1.6 внутренний синхронизирующий сигнал (local clock): Внутренний синхронизирующий сигнал устройства.

3.1.7 средняя частота повторения импульса (частота PRF) [mean pulse repetition frequency (PRF)]: Полное число импульсов в символе, деленное на продолжительность символа.

3.1.8 подлежащие передаче данные (payload data): Информация, которая должна быть передана сообщением.

3.1.9 максимальная частота повторения импульса (частота PRF) [peak pulse repetition frequency (PRF)]: Максимальная частота, с которой физический уровень сверхширокополосного радиоинтерфейса передает импульсы.

3.1.10 кадр измерения расстояния (кадр RFRAME) [ranging frame (RFRAME)]: Сверхширокополосный кадр, содержащий в заголовке физического уровня набор битов измерения расстояния.

3.1.11 опорный маркер (маркер RMARKER) [ranging marker (RMARKER)]: Первый сверхширокополосный импульс первого бита заголовка физического уровня кадра измерения расстояния.

3.1.12 символ (symbol): Временной отрезок и порция переданного сигнала, которые логически рассматриваются как единичное событие передачи сообщения, передающее некоторое определенное число битов данных или повторяющуюся порцию синхронизирующего сигнала.

     3.2 Сокращения

АРУ - автоматическая регулировка усиления (AGC);

API - прикладной программный интерфейс;