Актуальные задачи  электромагнитной безопасности

Любая телекоммуникационная система является пространственно-распределенным комплексом различных объектов. Каждый объект в определенный момент времени имеет свои географические координаты и находится в определенной точке местности. Таким образом, структура любой телекоммуникационной системы в каждый момент времени может быть представлена в виде карты объектов этой системы. Соответственно любой комплекс телекоммуникационного оборудования может рассматриваться как часть цифровой модели или цифровой карты местности. Такой подход к анализу пространственно-распределенных систем получил название геоинформационного. Геоинформационный подход предполагает использование специализированных программно-аппаратных комплексов, называющихся геоинформационными системами (ГИС).
Геоинформационная система (географическая информационная система) — система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах.
Геоинформационная система может включать в свой состав пространственные базы данных (в том числе, под управлением универсальных СУБД), редакторы растровой и векторной графики, различные средства пространственного анализа данных.
История геоинформатики связана с появлением цифровых моделей местности (ЦММ или Digital Terrain Model — DTM). Системы управления этими моделями были прообразом современных геоинформационных систем (ГИС) и предназначались для оптимизации строительных проектов и анализа рельефа местности с помощью цифровой модели. Дальнейшее развитие цифрового моделирования земной поверхности привело к созданию более сложных комплексных моделей, отображающих не только рельеф, но и другие особенности местности — гидрографию, растительность, населенные пункты и т. п. Впоследствии появились цифровые карты — как определенное представление ЦММ.
Главным инструментом мониторинга электромагнитной обстановки несомненно должен являться программно-аппаратный комплекс, позволяющий прогнозировать масштабы электромагнитного загрязнения и оценивающий состояние окружающей среды по электромагнитному фактору. Анализ программного обеспечения показал, что во всем мире существует около десятка программ, которые возможно адаптировать для решения задач электромагнитной безопасности. И практически нет программ, позволяющих оценивать электромагнитную обстановку на больших территориях. Такие системы, как Numeric Electromagnetic Code (NEC), ANSYS, High-Frequency Structure Simulation (НFSS) и некоторые другие позволяют прогнозировать электромагнитную обстановку отдельных излучающих систем и не решают в комплексе всех задач, связанных с санитарно-гигиенической экспертизой и электромагнитной безопасностью.
Программный комплекс оценки электромагнитной безопасности должен объединить в себе несколько подсистем, каждая из которых решает отдельно поставленную задачу в рамках электромагнитной безопасности. Все такие задачи разделяются по нескольким направлениям:

инвентаризация и паспортизация излучающих систем и технических средств;
расчет и прогнозирование электромагнитной обстановки на определенной территории;
визуализация электромагнитной обстановки и оценка состояния окружающей среды по электромагнитному фактору.

Инвентаризация технических средств является неотъемлемой частью программного комплекса электромагнитной безопасности. Паспортизация всех источников излучения — важная задача — от ее успешного выполнения зависит достоверность полученных прогнозов о масштабах электромагнитного загрязнения. Сбор сведений об источниках электромагнитных полей возможен различными способами. Актуальной задачей является создание алгоритмов автоматической и полуавтоматической инвентаризации технических средств. Большинство програм­мных продуктов, так или иначе связанных с инвентаризацией объектов, предполагают создание некоторой базы данных с определяющими эти объекты свойствами.
Расчет и прогнозирование электромагнитной обстановки на определенной территории важный этап в создании системы электромагнитной безопасности. Практически все програм­мные комплексы, так или иначе связанные с расчетом электромагнитных полей на территории, решают задачи оценки зон обслуживания (например, в системах подвижной радиосвязи). Часто для увеличения производительности таких программ методики расчета упрощают и не учитывают некоторых особенностей данной территории. Для комплексного учета особенностей местности и точного прогнозирования электромагнитного загрязнения необходимо создание синтезированной методики расчета электромагнитных полей, которая позволит наиболее точно оценить экологическую обстановку по электромагнитному фактору. Создание такой методики является актуальной задачей для решения проблем электромагнитной безопасности.

Визуализация электромагнитной обстановки на подконтрольной территории — заключительный этап в построении программного комплекса электромагнитной безопасности. Проектирование модуля визуализации необходимо проводить с учетом критериев оценки экологической обстановки по электромагнитному фактору. Система визуализации является связующим звеном между незримыми системами расчета и оператором программного комплекса. Большинство существующих программ, позволяющих создавать графическое отображение электромагнитной обстановки на территории, используют комбинированные векторно-растровые технологии компьютерной графики.
На сегодняшний день разработан ряд программных решений, вместе с тем существует проблема их узкой направленности. Расчет электромагнитной обстановки на больших территориях должен проводиться с учетом множества факторов, характеризующих данную местность (рельеф, растительность, застройка и т. п.), что, в свою очередь, возможно. Причин такой недоступности множество — как естественных, так и искусственных.
Автор: Малика Абдуллаева, магистрант, ТУИТ
Batafsil | Подробно | Read more... InfoCOM