В настоящее время в России существует около 30 ситуационных центров органов государственной власти. Среди них ситуационный центр Президента РФ, несколько центров при руководителях регионов (Санкт-Петербург, Белгородская, Тюменская, Орловская, Ростовская, Мурманская области и т.п.) и ведомствах (МЧС, Совет безопасности, Минпромэнерго, Росатом и т.п.). Такие центры создаются и при крупных компаниях, таких как Газпром, ЛУКОЙЛ, Вымпелком, завод «Кристалл» и т.д. Для сравнения, президента США обслуживают четыре СЦ, несколько десятков центров существует в Европе, например в Норвегии их 10. Один из самых технически оснащенных ситуационных центров находится в распоряжении правительства Германии и служит для углубленного анализа социальных, экономических и политических проблем.

Специалисты выделяют три основных режима работы ситуационных центров. Первый – это режим мониторинга. В этом режиме центр отслеживает управленческие процессы, фиксирует показатели, акцентирует внимание на неожиданных всплесках или провалах тех или иных показателей. Второй режим работы – плановый. В этот период в ситуационном центре собираются эксперты, которые изучают имеющуюся информацию и разрабатывают программу решения той или иной задачи. В кризисной ситуации в полной мере задействованы все технологические возможности центра – оперативно собираются и обрабатываются огромные массивы разнородной информации, происходит моделирование ситуации и на этой основе экспертами предлагаются варианты решения проблемы.

Особенностью ситуационного центра является то, что он позволяет не  только принять решение, но и оценить его вероятные последствия. Возможности центра таковы, что на основании заданных параметров он способен смоделировать и спрогнозировать пути дальнейшего развития ситуации. В процессе ситуационного моделирования применяются инструментальные пакеты iThink  и Powersim, а также используется более 200 методов прогнозирования, например, нейронные сети, фрактальные методы, MESA (Maximum Entropy Spectral Analysis), стохастики и интегрированные методы. Среди программных пакетов, реализующих эти методы, на российском рынке наиболее известны Brain Maker Pro, The AI Trilogy (компонент NeuroShell), MESA-96, Meta Stock, Super Charts.

В качестве методов оптимизации применяются генетические алгоритмы, основанные на эволюционном вычислении. Лидером продаж стал американский пакет GeneHunter (кстати, разработанный силами специалистов из МГУ). Для оценки рисков используется специализированное программное обеспечение, например, «Альфа-Риск». Для обработки неполных или неточных данных применяют аппарат нечеткой логики и нечеткой алгебры CubiCalc и FuziCalc.

Инструменты визуализации

Системы отображения информации играют важнейшую роль в работе ситуационных центров. Современная вычислительная техника позволяет практически мгновенно обрабатывать поступающие данные и автоматизировать процесс управления. В настоящее время можно организовать множество каналов поступления информации на систему отображения по различным средам и с требуемым качеством – по оптическим, беспроводным, спутниковым и другим каналам. Современное программное обеспечение визуализации технологических процессов, достаточный ассортимент датчиков и регистраторов, видеокамер высокого разрешения позволяют отобразить ситуацию на объекте или на местности с высокой точностью и достоверностью. Практически весь объем поступающей информации можно визуализировать, что позволяет вывести на экран коллективного пользования информационный поток в удобном для восприятия виде.

Передача информации на экран коллективного пользования

Источник: Polymedia, 2009

Экран коллективного пользования представляет собой видеостену или проекционную установку. Видеостены, то есть системы мультиэкранного отображения данных различного вида (электронные карты, видеоизображения, графики и диаграммы, текстовая документация в электронном виде), благодаря модульной конструкции могут быть сконфигурированы индивидуально под конкретные помещения и задачи. Ключевым свойством видеостен являются разрешение и информационная емкость, позволяющая представлять на одном экранном поле множество «окон», содержащих полноценные изображения от множества источников. Для представления дополнительной информации используются мониторы и плазменные панели.

Видеостена необходимого размера собирается из видеокубов, которые имеют диагональ от 100 до 178 м. Всю переднюю панель куба занимает экран, благодаря чему зазоры между кубами при сборке видеостены составляют от долей до 3 мм, что делает их практически незаметными. Разрешение видеокуба зависит от используемого проектора и может быть SVGA (800x600), XGA (1024x789), SXGA (1200x1024), UXGA (1600x1200) и даже FullHD (1920x1080). Управление изображением на экране осуществляется с помощью внешних или внутренних контроллеров кубов. Толщина стандартных видеокубов составляет около 70 см, а для их обслуживания позади видеостены требуется пространство около 80 см. Однако в последние годы появились проекционные кубы с фронтальным обслуживанием толщиной около 30 см, которые могут крепиться прямо на стену.

Технологическая история

Если обратиться к истории создания систем отображения, то стоит упомянуть о том, что первыми появились видеостены на основе CRT-технологии. Они были укомплектованы как телевизионными трубками, так и проекторами, использующими три электронно-лучевые трубки, излучающие RGB-составляющие исходного изображения. Видеостены на основе телевизионных трубок имели ограничение на размер диагонали экрана и его разрешение (не выше 600x800). Проекторы после точного сведения были способны формировать на экране изображение с разрешением 2500x2000. Видеостены, созданные по CRT-технологии, были сложны в эксплуатации, требовали периодической настройки,  и на сегодняшний день уступили место проекторам на основе LCD (liquid crystal display)- и DLP (digital light processing)-технологий.

Видеокубы, созданные по этим технологиям, имеют сходные технические характеристики. Однако, DLP-технология дает более сочные цвета и такие экраны гораздо компактнее. Основными недостатками этой технологии являются низкая частота развертки (не больше 30 Гц) и невосполнимая потеря качества изображения со временем. Кроме того, DLP-экраны чувствительны к сильным вибрациям и ударам, а также имеют более высокую стоимость.

Конкурирующая LCD-технология объединяет два решения - полисиликоновые проекторы, в которых происходит раздельная обработка светового потока по трем цветовым каналам, и более дешевые обычные устройства TFT-LCD, где просвечивается одна матрица. LCD-экраны обладают высокой частотой обновления (до 150 Гц) и очень низкой конвергенцией пикселей. Они не могут воспроизводить насыщенные цвета.  Однако неизбежная для любых систем потеря качества изображения вследствие длительной эксплуатации в LCD-устройствах может быть компенсирована путем программной подстройки. Дополнительным преимуществом является то, что LCD-экраны предельно просты в обслуживании.

Сравнительные характеристики некоторых моделей видеокубов

Перейти к полной версии

Источник: Polymedia, 2009

Выбирая LCD или DLP-экран, необходимо руководствоваться не только размером имеющихся средств, но и условиями конкретной задачи, которую должна решать система отображения. Например, для работы в диспетчерском центре, предполагающей постоянное наблюдение за экраном, лучше подойдут LCD-экраны, обеспечивающие максимальный комфорт для диспетчера и различимость отдельных объектов. В ситуационных центрах, комнатах управления, где на первое место выходит качество изображения, более оправданным будет использование DLP-технологии.

В настоящее время производством видеокубов занимаются такие крупные компании как Barco, Clarity, Synelec, Toshiba, Mitsubishi Electric, Lanetco, Orion, Vtron и др. Кубы отличаются по типу используемого проектора (DLP или LCD), размерам, разрешению, количеству сигнальных входов, наличию или отсутствию масштабатора или контроллера. Единственной российской компанией, представленной на этом рынке, является «АР Технологические Исследования». Компания предлагает составные экраны на базе видеомодулей и видеокубов собственной разработки. Отличительной чертой этих видеокубов является то, что при сборке стены минимальный зазор между ними составляет всего 0,1-0,5 мм, что существенно меньше, чем у зарубежных аналогов.