Na vylepšování systémů komunikace České vědecké antarktické stanice J.G. Mendela se kontinuálně podílí tým odborníků z Katedry telekomunikační techniky Českého vysokého učení technického (ČVUT) v Praze. ČVUT si klade za cíl zajistit komplexní komunikační služby pro stanici (přístup do Internetu, hlasové služby) v celoročním bezobslužném provozu pomocí autonomního, energeticky nenáročného a bezúdržbového systému, včetně vzdáleného přístupu prostřednictvím satelitní sítě.

Vývoj komunikačních systémů na stanici

2006

Pro hlasové služby a přenos omezeného množství dat byl od roku 2006 využíván satelitní telefon sítě Iridium. Tato služba se však ukázala jako nedostačující. Prvotní impuls vedoucí k vylepšení stávajících služeb inicioval prof. Ing. Vladimír Mařík, DrSc., vedoucí katedry kybernetiky a významně ho podpořil i děkan fakulty elektrotechnické, prof. Ing. Boris Šimák, CSc., vedoucí Katedry telekomunikační techniky Českého vysokého učení technického (ČVUT) v Praze.

ČVUT si klade za cíl zajistit kompletní komunikační služby pro Českou antarktickou stanici Johanna Gregora Mendela v celoročním a bezobslužném provozu pomocí autonomního, energeticky nenáročného a bezúdržbového systému.

Základními požadavky na komunikační služby jsou:

  1. Připojení stávajících senzorů pro měření meteorologických dat
  2. Zajištění provozu kamerové sítě
  3. Vzdálený přístup z ČR prostřednictvím satelitní sítě
  4. Přístup do Internetu ze stanice v době trvání expedice (přístup na e-mail, posílání souborů, aktuální data o počasí, apod.)
  5. Zajištění provozu komunikačního systému v podmínkách:
  • Dostupné energetické zdroje (sluneční a větrná energie)
  • Rozsah okolních teplot
  • Bezobslužný a bezúdržbový provoz (stanice je 8 měsíců v roce bez obsluhy)

Prvním úkolem bylo zajistit vhodné páteřní komunikační spojení mezi stanicí a Českou republikou, které by umožňovalo obousměrný datový přenos se zajištěním požadované přenosové rychlosti a spolehlivosti při zohlednění výše nákladů. Řešení úkolu zahrnovalo rozsáhlou analýzu telekomunikačního trhu z pohledu dostupných technologií a cen. Klasický mobilní operátor se v této lokalitě nevyskytuje, propojení kabelem je také nereálné (podmořský kabel do této lokality nebyl položen), takže byly zkoumány možnosti dostupných satelitních technologií.

2007

Za vhodnou variantu byla v roce 2007 zvolena satelitní síť společnosti Inmarsat. Oproti jiným společnostem pokrývá lokalitu stanice signálem a poskytuje i vhodnou nabídku datových tarifů. Další výhodou byl přijímač s označením Explorer 110, který představuje malé, teplotně odolné, kompaktní zařízení, které je výrobcem navrženo pro provoz v nehostinných podmínkách.

2008 - 2010

Po úspěšném ověření funkčnosti satelitního systému na stanici byl pro rok 2008 vytyčen významný cíl. Navrhnout, vyrobit, otestovat a uvést do reálného provozu autonomní komunikační systém, který bude periodicky provádět sběr dat z přilehlé senzorové sítě a data následně odesílat do České republiky k analýze a dalšímu zpracování. Toto komplexní komunikační zařízení (označeno Bender I) bylo nutné propojit se stávající senzorovou a energetickou sítí stanice. Zařízení bylo navrženo s ohledem na omezené a nestabilní energetické zdroje (tvorba energie z obnovitelných zdrojů – sluneční záření, vítr). Zařízení Bender I bylo na stanici dopraveno koncem roku 2008 a počátkem roku 2009 uvedeno do provozu. V letech 2009-2010 byla činnost systému Bender I analyzována a byla navržena a sestavena jeho další verze.

2011

Systém Bender II byl do provozu zapojen začátkem roku 2011. Kromě jiného umožňuje připojení kamery snímající přilehlý úsek pobřeží ostrova Jamese Rosse.

Budoucnost

Vizí pro následující léta je systém Bender kompletně propojit se stávající senzorovou sítí terénních stanic, které jsou rozptýleny v okolí centrální stanice. Nadcházející výzkumné a vývojové aktivity budou směřovány k možnosti nasazení plně konfigurovatelných senzorových systémů. Tyto systémy umožní sledování senzorů v reálném čase a to včetně jejich vzdálené konfigurace.

Realizace systému vyžaduje rozsáhlé znalosti z oblastí elektrotechniky, datových komunikací, programování, ale i konstrukce zařízení. Jedná se tedy o komplexní činnost tvořenou souborem úzce specializovaných dovedností, zajišťovaných týmem odborníků z ČVUT v Praze.

Tým řešitelů z Katedry telekomunikační techniky ČVUT v Praze: Ing. Marek Neruda, Ing. Zbyněk Kocur, Ing. Miloš Kozák, Ing. Jan Zavrtálek, Ing. Miroslav Šafránek, Ing. Vladimír Machula.


nahoru