Многоуровневая система навигационно-информационного обеспечения органов исполнительной власти и способ её формирования и/или применения

Изобретение относится к системе навигационно-информационного обеспечения. Технический результат заключается в автоматизации навигационно-информационного обеспечения. Система содержит типовые центры мониторинга на трёх иерархических уровнях управления, каждый уровень включает типовой центр мониторинга, а аппаратно-программные средства каждого типового центра мониторинга построены с использованием сервис-ориентированной инфраструктуры (SOA), общей информационной модели (CIM), веб-технологий мониторинга и управления (WBEM) и включают взаимосвязанные между собой подсистему интеграции, подсистему мониторинга контролируемых объектов, систему управления пространственными данными, средства связи и информационного взаимодействия. 1 ил.

 

Предлагаемая группа изобретений относится к системам поддержки принятия решения и информационно-аналитического обеспечения.

В качестве ближайшего аналога группы изобретений выбрана система автоматизированного контроля состояния потенциально опасных объектов Российской Федерации в интересах обеспечения защиты от техногенных, природных и террористических угроз, предложенная в патенте на изобретение RU 2 296 421, НИИ КС – филиал ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, опубликован 2007. В RU 2 296 421 предложена информационная система, включающая координационно-аналитический центр, федеральные, региональные и территориальные информационно-аналитические центры. Координационно-аналитический центр, федеральные, региональные и территориальные информационно-аналитические центры выполнены на принципах многоуровневой иерархической системы управления с автоматическим и автоматизированными режимами обработки, архивации и предоставления органам государственной власти сведений о состоянии потенциально опасных объектов. То есть, предложена многоуровневая система навигационно-информационного обеспечения, включающая совокупность центров мониторинга на трёх иерархических уровнях управления. В свою очередь, предлагаемое изобретение направлено на дальнейшее совершенствование информационных систем подобного типа и позволит предложить многоуровневую систему навигационно-информационного обеспечения, которая может быть применена при решении практически любого перечня задач информационного обеспечения государственного управления.

В предложенной многоуровневой системе навигационно-информационного обеспечения, включающей совокупность центров мониторинга на трёх иерархических уровнях управления, используют типовые центры мониторинга на, по меньшей мере, трёх иерархических уровнях управления, зависящий от иерархии управления в той или иной стране. Каждый уровень включает, по меньшей мере, один типовой центр мониторинга, то есть унифицированный аппаратно-программный комплекс, являющийся основой каждого иерархического уровня управления. Аппаратно-программные средства каждого типового центра мониторинга построены с использованием сервис-ориентированной инфраструктуры (SOA), общей информационной модели (CIM), веб-технологий мониторинга и управления (WBEM) и включают подсистему интеграции, подсистему мониторинга контролируемых объектов, систему управления пространственными данными, средства связи и информационного взаимодействия. То есть, предложена информационно-логическая система на базе типовых центров мониторинга, находящихся в интеграции и подчинении друг с другом, с возможностью контакта с внешними объектами. Способ формирования и/или применения предложенной многоуровневой системы навигационно-информационного обеспечения, предусматривает развёртывание и/или подключение на, по меньшей мере, трёх иерархических уровнях управления описанных выше типовых центров мониторинга.

Предложенная система поясняется структурно-функциональной схемой типового центра мониторинга.

Для расширения технологических возможностей информационных систем при решении практически любого перечня задач информационного обеспечения государственного управления предложена система информационно-навигационного обеспечения, состоящая из типовых центров мониторинга, расположенных на иерархических уровнях управления, в каждом из которых выделены аппаратно-программные комплексы целевого назначения: подсистема интеграции 1 с внешними средствами, включая типовые центры мониторинга другого уровня; подсистема мониторинга контролируемых объектов 2; система управления пространственными данными 3 с отображением результатов мониторинга на электронных картах; средства связи и информационного взаимодействия 4 (GSM модем, УКВ, транкинговая, спутниковая связь, выход в Интернет и т.п.). Каждый из типовых центров мониторинга обеспечивает (с поправкой на имеющиеся компетенции в иерархии управления) сбор, анализ и отображение сведений о стационарных и подвижных контролируемых объектов с использованием средств спутниковой навигации (ГЛОНАСС/GPS/GALILEO/BEIDOU) и связи; взаимодействие с системой высокоточного определения эфемерид и временных поправок; формирование картографической справочной информации – геоинформационных систем; сбор, анализ и отображение сведений сигналов бедствия от контролируемых объектов с применением международной спутниковой системы поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ.

Средства типовых центров мониторинга, а также выделяемых в составе центров подсистем представляют собой совокупность компьютерных средств обработки данных и формирования команд: серверов, персональных компьютеров и т.п.; средств пользовательского и межсетевого интерфейса, управляемых специалистами, обладающими необходимыми знаниями и опытом со своих рабочих мест и взаимодействующими с информационными и вычислительными ресурсами данных средств, то есть представляют собой системы «человек – машина» – системы, сочетающие деятельность человека и функционирование объекта техники, основанные на взаимодействии в соответствии с получаемой информацией с объектом управления и машиной посредством органов управления, технические особенности которых будут определяться через их функциональное назначение. Средства данных аппаратно-программных комплексов построены на архитектуре компьютерных систем на базе сервис-ориентированной инфраструктуры (SOA), а также для мониторинга и управления подвижными объектами, общей информационной модели (CIM) и веб-технологий мониторинга и управления (WBEM). Использование сервис-ориентированной инфраструктуры (SOA) обеспечивает в типовом центре мониторинга процесс обработки базы данных на уровнях сервера базы данных, сервера приложений и пользователя.

Подсистема интеграции 1 обеспечивает интеграцию множества приложений друг с другом в режиме изоляции изменений в точке интеграции каждого приложения от точек интеграции остальных приложений (точки интеграции приложений представляются в виде веб-сервисов); обеспечивается передача сообщений на собственной шине, формирование и использование правил маршрутизации, в том числе изменение маршрутов и фильтрацию сообщений на основе их содержимого, хранение и использование конфигурационной информации. В составе подсистемы интеграции возможно выделить следующие подсистемы второго уровня: подсистема хранения конфигурации; подсистема управления бизнес-правилами, включая загрузку правил на исполнение шиной; шина передачи сообщений; набор драйверов интеграции, обеспечивающий взаимодействие шины передачи сообщений с внешними интегрируемыми системами, как с помощью стандартных интерфейсов взаимодействия, так и с помощью специальных интерфейсов, реализованных во внешних системах.

Подсистема мониторинга контролируемых объектов 2 включает, по меньшей мере, асинхронный телематический сервер, сервер координатно-временного обеспечения, сервер приложений, сервер системы управления пространственными данными, маршрутизатор, сервер базы данных. Обеспечивается сбор данных с навигационных приемников; сбор показаний датчиков, подключенных к навигационным приемникам; обработка, хранение, управление (создание, хранение, редактирование) и выдача (отображение) результатов запросов с массива навигационных данных; управление правами пользователей на доступ к информации и/или функциям системы. Телематические данные от контролируемого оборудования поступают параллельно на телематический сервер (взаимодействует с сервером базы данных на основе реляционной модели данных) и сервер приложений (взаимодействует с сервером базы данных на основе объектно-ориентированной модели данных) для одновременной обработки и отправки на автоматизированное рабочее место оператора и средства хранения данных.

Система управления пространственными данными 3 включает базу пространственных данных, растеризатор (растеризация векторных карт по запросам от пользовательских приложений, растровые изображения генерируются автоматически при обработке запросов пользователей и сохраняются для дальнейшего использования без новой генерации), сервер приложений, поисковую систему, подсистему взаимодействия с внешними компонентами (обеспечивает доступ к векторным данным функциям системы и растровым изображениям карт местности через интерфейсы SOAP и REST, к тайлам с растровыми изображениями карт через интерфейс WMS TS.), автоматизированное рабочее место администратора. Сервер приложений обеспечивает геометрические действия с пространственными объектами, то есть определение пересечений, объединений, вхождений объектов, вычисление геометрических характеристик (длин, углов, площадей, расстояний между объектами), поиск ближайших объектов, сортировку по удаленности и т.п., а также набор построение оптимальных маршрутов следования, адресный поиск, определение адресов объектов, операции пикетажной адресации и т.д. Кроме того, сервер приложений обеспечивает разграничение прав доступа к информации, право на подтверждение изменений и ограничений, связанных с пространственными данными. База пространственных данных формируется на основе реляционной СУБД, снабженной пространственными расширениями, которые обеспечивают выполнение геометрических расчетов в процессе доступа к данным, реализацию пространственных индексов и средств для сортировки по пространственным характеристикам объектов, преобразование систем координат описаний объектов в условиях множественности систем координат для данных.

Работу типовых центров мониторинга на различных иерархических уровнях навигационно-информационной системы можно показать на примере типового центра мониторинга верхнего (федерального) уровня – ТЦМ-Ф, а также на примере типового центра мониторинга регионального или муниципального уровней – ТЦМ-Р.

ТЦМ-Ф либо совокупность равнозначных центров верхнего уровня представляет собой базовый элемент при развертывании многоуровневой навигационно-информационной системы; для взаимодействия ТЦМ-Ф с органами исполнительной власти может быть использована облачная среда, организованная с использованием сети Интернет. ТЦМ-Ф обеспечивает с сбор, анализ и отображение сведений о контролируемых объектах для решения задач управления органов исполнительной власти с использованием средств спутниковой навигации (ГЛОНАСС/GPS/GALILEO/BEIDOU); обеспечена интеграция центра с системой высокоточного определения эфемерид и временных поправок; обеспечен сбор информации о терпящих бедствие по данным международной спутниковой системы поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ с выдачей необходимых распоряжений. Также, ТЦМ-Ф управляет работой бортовых и индивидуальных навигационно-информационных комплексов, определяет пользовательские состояния контролируемых объектов (наличие на маршруте или на территории), формирует и контролирует маршрут движения контролируемого объекта, включая воздушные суда, включая параметры движения и техническое состояние. ТЦМ-Ф управляет разделением доступа к информации о контролируемых объектах на уровне пользователей. Навигационно-мониторинговая информация от типовых центром мониторинга нижних уровней – ТЦМ-Р поступает в ТЦМ-Ф через подсистему интеграции. Аналогично на ТЦМ-Р передаётся необходимая информация, получаемая из источников верхнего уровня государственного управления.

Множество ТЦМ-Р обеспечивают развёртывание многоуровневой навигационно-информационной системы на региональном и местном (муниципальном) уровнях и необходимую информационную поддержку соответствующих органов исполнительной власти. ТЦМ-Р получают через типовые центры мониторинга верхнего (федерального) уровня навигационную информацию; информацию о терпящих бедствие от международной спутниковой системы поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ; обеспечивает с сбор, анализ и отображение мониторинговой и управленческой информации с использованием средств спутниковой навигации (ГЛОНАСС/GPS/GALILEO/BEIDOU); формируют и передают аварийные сообщения; управляют работой бортовых и индивидуальных навигационно-информационных комплексов; определяют пользовательские состояния контролируемых объектов (наличие на маршруте или на территории), формирует и контролирует маршрут движения контролируемого объекта, включая воздушные суда, включая параметры движения и техническое состояние; обеспечивают разделение доступа к информации о контролируемых объектах на уровне пользователей. Как и было указано выше ТЦМ-Р передаёт необходимую информацию на ТЦМ-Ф, а также обменивается информацией с типовыми центрами мониторинга муниципального (регионального) и т.п. уровней.

Многоуровневая система навигационно-информационного обеспечения, включающая совокупность центров мониторинга на трёх иерархических уровнях управления, отличающаяся тем, что используют

типовые центры мониторинга на по меньшей мере трёх иерархических уровнях управления, причём каждый уровень включает по меньшей мере один типовой центр мониторинга, а

аппаратно-программные средства каждого типового центра мониторинга построены с использованием сервис-ориентированной инфраструктуры (SOA), общей информационной модели (CIM), веб-технологий мониторинга и управления (WBEM) и включают

взаимосвязанные между собой подсистему интеграции, подсистему мониторинга контролируемых объектов, систему управления пространственными данными, средства связи и информационного взаимодействия, при этом

подсистема интеграции включает в себя взаимосвязанные между собой подсистему хранения конфигурации, подсистему управления бизнес-правилами, включая загрузку правил на исполнение шиной, шину передачи сообщений, набор драйверов интеграции, обеспечивающий взаимодействие шины передачи сообщений с внешними интегрируемыми системами,

подсистема мониторинга контролируемых объектов обеспечивает сбор данных с навигационных приемников и включает в себя взаимосвязанные между собой асинхронный телематический сервер, сервер координатно-временного обеспечения, сервер приложений, сервер системы управления пространственными данными, маршрутизатор, сервер базы данных,

система управления пространственными данными включает в себя взаимосвязанные между собой базу пространственных данных, растеризатор, сервер приложений, поисковую систему, подсистему взаимодействия с внешними компонентами, автоматизированное рабочее место администратора.