Особенности работы современного средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП)

· Все графические символы судов, сопровождаемых по данным АИС, должны иметь идентификаторы, в качестве которых используются название судна, а также его позывной, номер IMO, MMSI по выбору оператора.

В качестве названия судна могут использоваться:

название судна, полученное из сообщения АИС;

краткое или полное название судна из базы данных СУДС;

произвольное название судна, вручную введенное оператором.

· При выборе оператором крупного масштаба изображения (1:10000 и крупнее) графический символ судна, сопровождаемого по данным АИС, должен заменяться изображением контура судна, соответствующим длине, ширине судна и масштабу изображения. Если судно одновременно сопровождается посредством РЛС, то должен сохраняться используемый графический символ радиолокационного сопровождения, например, окружность, центр которой совпадает с центром контура судна.

· Для судов, стоящих на якоре, должны использоваться специальные символы, отличающиеся от символов, используемых для движущихся судов. При этом должен быть указан вид отображаемых данных (данные АИС или данные радиолокационного сопровождения или интегрированные данные).

· При отображении информации АИС в СУДС рекомендуется использовать графические символы, приведенные в приложении к настоящим Требованиям.

3.3 Эксплуатационно-технические параметры АИС

Суда, оборудованные аппаратурой АИС, находясь в открытом море или в прибрежных районах, регулярно передают в диапазоне ОВЧ (УКВ) морской подвижной радиослужбы стандартные сообщения, содержащие информацию о судне, его координатах, курсе, векторе скорости, опасном грузе на борту, порте назначения, времени прибытия и другую.

Одновременно каждым судном, оборудованным АИС, принимается аналогичная информация от других судов, находящихся в радиусе действия, ограниченном распространением радиоволн ОВЧ-диапазона (20 - 30 миль). Принятая информация автоматически обрабатывается и отображается на одном из судовых навигационных дисплеев. Синхронизация работы всех станций АИС (судовых и береговых) обеспечивается глобальной навигационной спутниковой системой (ГНСС), которая также является источником передаваемой информации о координатах и векторе скорости.

В прибрежных районах, где установлены базовые станции АИС, информация, передаваемая судами, принимается базовыми станциями и поступает в распоряжение береговых служб (СУДС и системы судовых сообщений, службы поиска и спасения, службы экологического контроля и ликвидации последствий загрязнения, пограничные и таможенные власти, различные портовые службы). Обычно, для получения целостной картины судоходства в контролируемом районе, базовые станции АИС объединяются в сети, позволяющие интегрировать информацию от отдельных базовых станций между собой, а также с информацией, получаемой в СУДС и в обязательных системах судовых сообщений. В прибрежных районах точность определения координат судов с помощью ГНСС и, следовательно, эффективность АИС могут быть повышены посредством береговых опорных станций и радиомаяков, передающих для судов дифференциальные поправки.

Базовые (береговые) станции АИС могут действовать в активном режиме, управляя режимом работы судовых станций и передавая им информацию, связанную с безопасностью мореплавания (местные навигационные предупреждения, дифференциальные поправки для ГНСС, данные о судах, сопровождаемых СУДС, и другую). При нахождении судов вне районов действия береговых базовых станций и в открытом море АИС может действовать в режиме дальней связи через Инмарсат-С. В этом режиме обеспечивается автоматическая передача информации от судов в адрес береговых служб в целях мониторинга судоходства в территориальных водах, исключительных экономических зонах и районах ответственности морских спасательно-координационных центров (МСКЦ).

Аппаратура АИС может устанавливаться на летательных аппаратах, участвующих в поисково-спасательных операциях на море, и на средствах навигационного оборудования (СНО) морских путей (плавучих и стационарных). Лоцманские службы могут использовать портативную аппаратуру АИС, доставляемую на борт судна и работающую автономно или с подключением к судовому оборудованию АИС.

Принцип взаимного получения и использования информации АИС двумя судами, находящимися в «радиовидимости» друг друга, поясняется рисунком 7 приложение 6. Судовая аппаратура каждого судна упрощенно представлена тремя блоками: приемник ГНСС, контроллер (управляющее устройство на основе микропроцессора) и приемопередатчик диапазона ОВЧ. Обмен информацией между аппаратурой двух судов осуществляется через специальный канал связи АИС, выделенный в диапазоне ОВЧ морской подвижной службы.

Отображение принятой и обработанной информации производится на экране судового навигационного графического дисплея (РЛС/САРП, электронная картографическая система, интегрированная навигационная система). В результате получается наглядное изображение ситуации, во многом похожее на изображение на экране САРП. Символ встречного судна (треугольник) и метка истинного курса ориентированы по данным гирокомпаса. Вектор скорости, получаемый по данным ГНСС, может не совпадать с курсом судна (острым углом треугольника) при наличии дрейфа (сноса).

При наведении на символ встречного судна маркера в дополнительном окне дисплея выдаются данные по судну, включающие название или позывной, координаты или пеленг/дальность, курс и скорость, Дкр и Ткр, тип судна, его навигационный статус (например, ограничено осадкой), данные о наличие опасного груза, порт назначения, ETA и т.д.

Для обеспечения одновременной работы многих судовых и береговых станций АИС на одном частотном канале используется метод множественного доступа с временным разделением (TDMA - Time Division Multiplied Access), поясняемый рисунком 8 приложение 6.

Благодаря общей синхронизации всех станций АИС по сигналам ГНСС, минутный кадр передачи - приема информации делится на 2250 временных интервалов (слотов). Каждая станция АИС выбирает для передачи своей информации один слот или несколько последовательных слотов, не занятых другими станциями. Кроме того, в передаваемые сообщения включается служебная информация о слотах, которые каждая станция АИС резервирует для передачи следующего сообщения. Таким образом, все станции АИС, находящиеся в радиусе «радиовидимости» друг друга, автоматически взаимно синхронизируются, не создавая помех общей работе.

Период передачи информации станциями АИС определяется типом станции (судовая, базовая, установленная на СНО) и состоянием судна (неподвижное, на ходу, маневрирующее). Для большинства движущихся судов период передачи изменяется от 10 до 2 секунд, то есть соизмерим с периодом обновления радиолокационной информации (2 - 4 секунды), определяемым частотой вращения антенны РЛС. Это позволяет осуществить постоянное отслеживание движения судов, аналогичное автоматическому сопровождению с помощью РЛС/САРП.

3.4 Использование АИС на судах

Отображение информации АИС - одна из ключевых проблем, определяющих эффективность практического использования АИС как на судах, так и в береговых службах. Особенное значение эта проблема имеет для судовых условий, где необходима строгая унификация и стандартизация всех аспектов отображения информации АИС, включая интеграцию с другими видами судовой навигационной информации (радиолокационной, электронной картографической и т.д.).

Тем не менее, пока эта проблема окончательно не разрешена и не нашла соответствующего отражения в нормативных документах и стандартах по АИС, за исключением требований самого общего характера. Так, практически не содержится никаких требований по отображению информации АИС в Резолюции IMO MSC.74(69), Рекомендациях МСЭ/ITU-R М.1371 и Главе 5 Конвенции SOLAS (см. раздел 2). В Стандарте МЭК/IEC 61993-2 установлены требования только к минимальному дисплею для судовых мобильных станций класса. А В частности, такой дисплей должен содержать, как минимум, три строки, на каждой из которых должно отображаться название судна, пеленг и дальность. Другие данные по судам могут быть вызваны на экран горизонтальным «скроллингом». Для получения данных по остальным судам может быть использован вертикальный «скроллинг».

Наглядное графическое отображение информации, которое необходимо для эффективного использования АИС, в действующих нормативно-технических документах не регламентируется. Для устранения столь значительного пробела в документах по АИС накануне начала периода внедрения, на 47 сессии Подкомитета IMO по безопасности мореплавания (NAV 47) в июле 2001 г. принято «Временное руководство по отображению информации AИС». «Руководство…» распространено Секретариатом IMO циркуляционным письмом SN/Circ.217 от 11 июля 2001 г. и содержит рекомендации по отображению информации АИС на судах и в береговых службах с применением специализированных или комбинированных графических дисплеев, таких как новые типы индикаторов РЛС/САРП, интегрированные навигационные системы или рабочие консоли операторов СУДС. Основные положения данного документа были использованы в тексте Резолюции IMO A.917(22) от 29 ноября 2001 г. «Руководство по использованию АИС на судах».

Упомянутыми документами рекомендуется применять при графическом отображении информации АИС символы, форма и описание которых приведены в приложении 4.

При графическом отображении информации АИС рекомендуется соблюдать следующие принципы:

· Насколько это практически возможно, пользовательский интерфейс АИС должен быть аналогичен соответствующим интерфейсам других навигационных средств, в частности, САРП.

· Отображаемый символ АИС может идентифицироваться на экране с использованием условного кода (номера) цели, названия судна или его позывного по выбору оператора.

· Дополнительная информация АИС по каждой цели может быть вызвана оператором в отдельном окне вне активного рабочего поля, с использованием курсора или маркера. Если принятая информация АИС по данной цели является неполной, это должно быть индицировано.

· На дисплей могут быть вызваны данные АИС одновременно по нескольким целям в различных окнах. При этом соответствующие символ и данные должны быть идентифицированы.

· Переход от «спящих» целей к «активным» (и наоборот) может осуществляться посредством выбора цели оператором или в установленных зонах.

· Если рассчитанные по данным АИС значения CPA/TCPA для судна-цели (включая «спящие» цели) становятся меньше установленных пределов, должен появиться символ «опасной» цели и включиться предупредительная сигнализация.

· Если данные АИС от «опасной» цели не принимается в течение установленного времени, то должен появится символ «потерянной» цели в последней позиции и включиться предупредительная сигнализация. Символ «потерянной» цели должен исчезнуть после подтверждения оператором.

· Должны быть предусмотрены индикация нерабочего и выключенного состояния собственного АИС, а также индикация предупредительных сообщений от системы технической диагностики собственного АИС.

При крупном масштабе изображения основной символ АИС (треугольник) может автоматически заменяться контуром судна, выраженным в масштабе экрана.

Информация АИС в графическом виде может отображаться на следующих типах дисплейных устройств:

· на индикаторе судовой РЛС или дисплеях с функциями радиолокационной прокладки (САРП);

· на дисплее электронной картографической системы (ЭКС);

· на дисплеях интегрированных навигационных систем (INS - Integrated Navigation System) или интегрированных систем мостика (IBS - Integrated Bridge System);

· на специализированных дисплеях операторов СУДС, систем судовых сообщений и других береговых служб.

· на экране портативной (переносной) лоцманской аппаратуры.

Поскольку основным назначением АИС при использовании на борту судна является предупреждение столкновений, то не вызывает сомнений целесообразность отображения информации АИС, в первую очередь, на судовых дисплеях, традиционно применяемых в целях предупреждения столкновений - РЛС и САРП. Необходимость совместного отображения и использования радиолокационной информации и информации АИС обоснована также тем, что значительная часть судов не будет оборудована АИС, особенно в период внедрения.

Однако, по ряду причин технического характера отображение информации АИС возможно только на современных индикаторах РЛС/САРП, полностью отвечающих требованиям Резолюций IMO MSC.64(67) и А.823(19), а также ряда Стандартов IEC. Кроме того, пользовательский интерфейс таких индикаторов должен включать специфические функции, относящиеся к управлению информацией АИС и/или к интегрированному (комбинированному) отображению информации АИС и радиолокационной информации. Подобные индикаторы (например, «RadarPilot 1000» компании STN Atlas) начали появляться на рынке морской радиоэлектроники к 2002 г. и пока не получили на судах широкого распространения.

Поэтому, одним из доступных средств для отображения информации АИС на борту судна может быть электронная картографическая система (ЭКС). Однако безопасным такое отображение информации АИС можно признать только при условии, что одновременно на экран ЭКС выводится информация от РЛС/САРП. Данный принцип отображения информации практически реализован в ЭКС Tranzas «Navi-Sailor» с дополнительным модулем «радаринтегратора», обеспечивающим ввод информации от РЛС/САРП практически любых типов. На современных судах информация АИС совместно с радиолокационной информацией может отображаться на дисплеях интегрированных навигационных систем (INS) или интегрированных систем мостика (IBS), которые получают все более широкое распространение. Следует заметить, что отображение на экране ЭКС Tranzas «NaviSailor» радиолокационной информации и информации АИС, по существу, превращает данный прибор в интегрированную навигационную систему.

Аналогичная ситуация с графическим отображением информации АИС складывается в СУДС, где АИС должна служить средством, дополняющим радиолокационный контроль судоходной обстановки, а раздельное отображение радиолокационной информации и информации АИС может привести к негативным последствиям ввиду раздвоения внимания операторов СУДС между двумя видами дисплеев.

При совместном отображении информации АИС и информации от РЛС/САРП рекомендуется соблюдать следующие основные принципы, приведенные в указанных выше руководствах IMO и IALA:

· Символы АИС не должны ухудшать наблюдение эхосигналов РЛС и символов радиолокационного сопровождения. Символы АИС и радиолокационного сопровождения должны четко различаться друг от друга (цветом, формой или размерами).

· Данные по цели, получаемые от АИС и в результате радиолокационного сопровождения, должны четко различаться между собой. Источник данных (АИС или РЛС) должен быть индицирован.

· Свойства векторов целей (время экстраполяции, относительное или истинное движение), отображаемых по данным АИС и РЛС, должны быть идентичны.

· Установленный режим индикации (ориентация изображения по курсу или по меридиану, неподвижный или движущийся символ собственного судна) должен распространяться как на цели, сопровождаемые РЛС/САРП, так на цели АИС.

· Если установлены зоны ограничения автоматического захвата для РЛС/САРП, то эти зоны должны действовать для активации целей АИС. При вхождении в зону автоматического захвата «спящая» цель АИС должна становиться «активной».

· Установленные оператором предельные значения CPA/TCPA должны распространяться как на цели, сопровождаемые РЛС/САРП, так на цели АИС. Сигнализация об опасной цели должна действовать по каждому источнику информации независимо от того, выполняются ли условия опасного сближения по другому источнику информации.

· Для целей, сопровождаемых РЛС/САРП, и по которым обеспечивается информация АИС, может быть предусмотрен автоматический выбор вида информации, чтобы избежать отображения двух символов одной и той же цели. Оператор должен иметь возможность изменения предустановленных критериев автоматического выбора.

· Если выполняются критерии автоматического выбора вида информации по целям, должны индицироваться символы и данные АИС. При этом наличие радиолокационного сопровождения и соответствующих данных должно быть индицировано и эти данные должны быть доступны.

Одно из предложений по интеграции информации от АИС и радиолокационного сопровождения на экранах судовых дисплеев было выдвинуто по результатам испытаний АИС, проведенных в Канаде в августе-сентябре 2000 г. Критерии автоматического выбора источника информации (АИС или РЛС/САРП) и индикации единого символа цели сформулированы следующим образом. В течение трех последних обновлений информации АИС разность в данных АИС и радиолокационного сопровождения не должна превышать: по дистанции - 2,5%; в пеленгах - 3 градусов, в относительной скорости - 0,2 узла; в относительном курсе - 10 градусов.

При выполнении данных критериев взамен двух различных символов должен появиться один общий символ - «ромб» с вектором (приложение 7 рисунок 10).

«Ромб» должен располагаться на линии между символами АИС и САРП на расстоянии от символа АИС, равному ожидаемой погрешности определения местоположения цели по данным АИС (ГНСС). Если погрешность определения местоположения больше расстояния между символами АИС и САРП (например, при отсутствии дифференциальных поправок ГНСС), «ромб» устанавливается на место символа САРП. Вектор при «ромбе» в обоих случаях соответствует данным АИС (SOG/COG).

Предложены также символьные формуляры, которые должны отображаться на экране при выборе цели оператором: Collision Avoidance Form (название, пеленг, дальность, СРА, ТСРА, курс, SOG, COG и некоторые другие данные), а также Target Information Form (в основном, статические и рейсовые данные). Аналогичные два формуляра предложены для собственного судна в целях облегчения контроля за передаваемыми данными АИС.

В целях дальнейшей унификации графического отображения информации АИС 48 сессия Подкомитета IMO по безопасности мореплавания (NAV 48) в июле 2002 г. приняла решение о разработке в качестве международного стандарта «Требований по отображению и использованию информации АИС на судовых навигационных дисплеях» (Requirements for the display and use of AIS information on ship borne navigational displays).

3.5 Современное оборудование АИС

Береговая аппаратура Транзас УАИС Т200/Т200-01

- автоматическая идентификация судов;

- самоорганизация системы и управление доступом к радиоканалам;

- прием и передача по радиоканалам УАИС навигационной, маршрутной и другой информации;

- сохранение статических данных, предназначенных для автоматической передачи в радиоканал;

- выдача данных, принятых из радиоканала от других объектов УАИС, для отображения на дисплее УАИС и в устройстве представления данных в УАИС (ECDIS, Radar, INS/ENC/AIS/PILOT);

- прием статических, дополнительных динамических данных и бинарных сообщений для передачи в радиоканал от устройства представления (хранения) данных АИС;

- обмен данными с другими объектами УАИС в соответствии с установленными стандартами;

- выдача информации о работоспособности и режиме работы УАИС;

- представление относительного расположения судов на пульте управления и отображения;

- передача дифференциальных поправок ГНСС от контрольнокорректирующей станции ГНСС или от приемника дифпоправок радиомаячного канала по каналу VDL АИС;

- задание береговыми АИС по каналу Цифрового Избирательного Вызова (ЦИВ) соответствующих режимов работы судовым и береговым станциям, в том числе задание районов, частот, мощности излучения, слотов, периодов докладов и количества их повторений;

- контроль качества функционирования радиоканала любого судна в зоне действия СУДС.

Транзас АИС Т200 имеет внутренний приемник ГЛОНАСС/GPS, АИС Т200-01 имеет внутренний приемник GPS.

Комплектацию и спецификацию смотри приложение 10.

Приемник АИС TDMA Транзас T300

Приемник автоматической идентификационной системы (АИС) TRANSAS T300 предназначен для повышения безопасности плавания судов в открытом море и прибрежных водах путем автоматического приема от судов и береговых станций СУДС навигационной, статической и рейсовой информации, приема сообщений, касающихся безопасности плавания, а также выдачи навигационных данных, получаемых от внутреннего приемника GPS. Выдача информации осуществляется на дисплей электронно-картографической системы или на дисплей персонального компьютера.

ПАИС выполняет следующие функции:

- принимает номер судна IMO, MMSI, его позывной и название;

- принимает сообщения о координатах, курсе, скорости относительно грунта, компасном курсе, расположении антенны GNSS на судне, длине, ширине и осадке судна по радиоканалу АИС от других судов и координаты от базовых станций СУДС;

- принимает данные о скорости поворота, типе судна, порте назначения и времени прибытия в него;

- определяет координаты и параметры движения судна при помощи встроенного GPS приемника(опция);

- принимает дифференциальные поправки GPS по каналу VDL АИС и выдает их приемнику GPS (опция);

- принимает статические, дополнительные динамические данные;

- принимает команды управления частотами приемника по каналу TDMA;

- принимает короткие сообщения, касающиеся безопасности плавания;

- индицирует состояние ПАИС;

- принимает команды управления частотами приемника по каналу TDMA.

Комплектацию и спецификацию смотри приложение 11.

Судовая аппаратура Транзас УАИС Т101/T111

- типовое одобрение Департамента Морского Транспорта и Российского Морского Регистра Судоходства;

- автоматическая идентификация судов;

- самоорганизация системы и управление доступом к радиоканалам;

- использование сигналов системы Глонасс для синхронизации приема/передачи информации УАИС;

- прием данных по радиоканалу от других судов и береговых центров;

- передача собственных данных в радиоканал для использования другими судами и береговыми центрами;

- сохранение статических данных, предназначенных для автоматической передачи в радиоканал;

- в случае неисправности внешнего приемника определение координат и параметров движения судна при помощи встроенного приемника ГНСС, способного повышать точность определения координат при использовании дифференциальных поправок;

- прием дифференциальных поправок ГНСС по каналу УАИС и выдача их приемнику ГНСС;

- выдача данных, принятых из радиоканала от других объектов АИС, для отображения в устройстве представления данных в УАИС (ECDIS, Radar, INS);

- обмен данными с другими объектами УАИС и судовым оборудованием в соответствии со стандартами УАИС;

- прием статических, дополнительных динамических данных и бинарных сообщений для передачи в радиоканал от устройства представления (хранения) данных УАИС;

- выдача информации о работоспособности и режиме работы УАИС;

- выдача на дисплеи ПУО пеленгов и дистанций до судов, расчитанных по их координатам, полученным по каналу VDL (VHF Data Link), и собственным координатам;

- использование внутренней ГНСС в качестве резервного датчика координат для передачи координат на канале VDL;

- отображение относительного расположения судов на пульте управления и отображения.

Комплектацию и спецификацию смотри приложение 12.

3.6 Современное оборудование САРП

Furuno FAR-2117/2127/2137S

· Усовершенствованная обработка сигнала для более качественного обнаружения цели в штормовую погоду

· LCD-дисплей, обеспечивающий четкое изображение радарной картинки

· Соответствует требованиям SOLAS для судов менее 10,000 рт

· До четырех радаров может быть подключено в сеть без дополнительных устройств

· Автоматическое отображение/слежение за 100 целями, выбранными автоматически или вручную

· Удобное управление с помощью настраиваемых функциональных клавиш, трэкбола и поворотных рукояток

· Низкий уровень побочного излучения магнетрона соответствует стандартам ITU-R

· Отображение до 1000 целей с АИС

LCD-дисплей с диагональю 20" обеспечивает эффективный диаметр изображения более 250 мм. Пользователь может выбирать цвет фона картинки радара, показанной на SXGA-мониторе, что гарантирует отличную видимость при любой освещенности. Отметки, символы и текст могут быть представлены на экране различными цветами.

Для обнаружения целей используются современные технологии обработки сигнала. Пользователь может задать две охранные зоны, расположенные на заданном расстоянии в любом секторе. Перемещения других судов оцениваются с помощью специализированного программного обеспечения и оповещений CPA/TCPA. При подключении АИС-транспондера на экране радара серии FAR-21x7 отображаются суда, оборудованные АИС.

РЛС может поставляться с антенной радара с излучателем размером 4, 6,5 или 8 футов. Скорость вращения радаров X-band составляет 24 об./мин. у стандартных радаров или 42 об./мин у РЛС для высокоскоростных судов. Также выпускаются радары S-band с излучателем антенны 10 или 12 футов. Радар S-band обеспечивает хорошие показатели обнаружения целей при неблагоприятных погодных условиях, в то время как работа радаров X-band сильно зависит от помех от моря или дождя.

Радары могут быть связаны в локальную сеть посредством Ethernet для воспроизведения различных вариантов отображения обстановки. В соответствии с требованиями Главы V SOLAS суда водоизмещением 3000 рт и выше должны оборудоваться радарами, излучающими импульсы в 3- и 10-сантиметровом диапазонах (X- и S-band). Каждый из радаров X- и S-band может быть задействован без использования дополнительного оборудования. Поэтому на любом из радаров в сети можно получить необходимую навигационную информацию, в том числе электронные карты, координаты, COG, SOG, STW и т.д.

Комплектацию и спецификацию смотри приложение 13.

Litton Bridge Master серии Е

РЛС BridgeMaster серии E продолжают традиции качества радаров фирмы Decca, хорошо зарекомендовавших себя за 50 лет существования фирмы. BridgeMaster-Е в процессе разработки подвергался длительному воздействию экстремальных условий, эквивалентных 23 годам непрерывной эксплуатации в море, чтобы гарантировать его высокую надежность и длительную работоспособность.

· Одобрение IEC и IMO для обычных и высокоскоростных судов

· Имеется широкий выбор конфигураций

· Уникальная автоматическая регулировка помехоподавления и усиления отраженного сигнала

· Простое и понятное управление

· Быстрая установка и пуско-наладка

· Режимы ARPA или ATA на 40 целей

· Многослойная структура изображения

· Возможна полная интеграция в IBS

Уникальная система помехоподавления

Даже самые простые модели радаров BridgeMaster-E имеют мощную систему подавления помех. Эта система позволяет установить автоматический режим подавления помех даже вблизи побережья, полностью исключая необходимость оперативной регулировки радарного изображения навигатором.

Выбор интерфейса пользователя

Радары BridgeMaster-E могут комплектоваться джойстиком или трекболом, а также специализированной дополнительной клавиатурой, обеспечивающей альтернативное управление основными функциями радара. В некоторых конфигурациях радара панель управления может устанавливаться отдельно, в наиболее удобном для навигатора месте. Различные варианты конфигураций позволяют встроить радар в интегрированный мостик.

Сопровождение целей

Радары BridgeMaster-E ARPA и ATA могут отслеживать одновременно до 40 целей с относительными скоростями до 150 узлов. Они полностью соответствуют всем требованиям, предъявляемым ИМО и организациями к этим модификациям радаров. Захват целей можно произвести как в ручном, так и в автоматическом режимах, выстраивая многоугольные и кольцевые охранные зоны и сектора. Навигатор может отобразить все данные о захваченной цели или параметры СРА/ТСРА шести выбранных целей. Базовая модификация ЕРА соответствует стандарту IEC 60872-3 и имеет возможность отображать до 10 вручную захваченных целей одновременно.

Плоттер

Изображение на экране радара состоит из нескольких слоев, позволяющих навигатору выбирать ту информацию, которая ему необходима. Используемые цвета и символы соответствуют требованиям IEC для радаров с плоттером и являются стандартными, в том числе и для ECDIS. Построение изображений может осуществляться собственными средствами управления радаром или можно получать изображения, созданные системой электронной картографии. ECDIS и радар могут быть частью интегрированного мостика или быть связанными друг с другом через NMEA-интерфейс.

Данные о навигации

Радары BridgeMaster-E принимают все данные о навигационной обстановке непосредственно от навигационных приборов или от электронной картографической системы. Кроме положения собственного судна, его широты и долготы, радар способен показывать пройденный путь, обеспечивая навигатора информацией об отклонении судна от курса. Количество точек отображаемого пути зависит от типа навигационного датчика. С датчиком производства Litton Marine Systems радар покажет 5 предыдущих путевых точек вместе с последней, шестой, точкой.

Простая установка и настройка

При проектировании этих радаров особое внимание уделялось концепции простой установки и настройки. Связь между передатчиком и дисплеем осуществлена через последовательный интерфейс, что позволяет значительно снизить количество используемого при монтаже кабеля. Благодаря встроенному в антенное устройство прибору контроля излучения, отпала необходимость в отдельном контрольном комплекте. Все это помогает снизить общие затраты. За счет ввода используемых в процессе установки полноэкранных меню, шаг за шагом направляющих оператора, настройка радара значительно упрощена.

Комплектацию и спецификацию смотри приложение 14.

Simrad Anritzu RA772UA

Трехмерный режим радара позволяет определять реальные параметры объектов. Поскольку интенсивность эхосигнала отображается в высоте, объекты можно легко отличить от шумов. (В обычных радарах интенсивность эхосигнала отображается в виде различной яркости, что усложняет разграничение объектов от шумов). В радаре используется высокоточный 8-дюймовый LCD-монитор с разрешением 640 х 480 точек. Кроме того, монохромный LCD-монитор имеет 4 режима для четкого изображения даже при ярком свете. Радар имеет три режима - нормальное изображение (PPI), полу-3D (3D) и одновременное отображение (PPI + 3D). RA772UA идеально подходит для яхт и небольших рыболовных судов.

· Определение пеленга и дистанции между точками

· Звуковое оповещение охранной зоны

· Автоматическая настройка

· Меню в нижней части дисплея

· 15 языков для меню и сообщений

· Шкала расстояний устанавливается с периодичностью до 0,1 мили

· Двукратное увеличение изображения

· Слежение за треками эхосигнала для определения движения других судов с периодичностью 15, 30 сек, 1, 3, 6 мин, продолжительное слежение

· Высококонтрастный LCD монитор

· Смещение центра сигнала

Комплектацию и спецификацию смотри приложение 15

Simrad RA-40/41/42

Усовершенствованная модель на основе нового поколения дисплеев, изготовленных по тонкопленочной технологии и обеспечивающих чистое и отчетливое изображение с возможностью работы в режиме двух дисплеев на одном экране.

- Двухдистанционный Режим - вывод радиолокационной картинки ближней и дальней дистанции. Обе части имеют плавную настройку шкалы диапазонов, что делает возможным точную установку требуемого расстояния без предварительно заданных значений шкалы диапазонов.

- Ночной режим - режим измененной цветовой гаммы.

- Высокая частота обновления - использование антенн с высокой скоростью вращения, возможность использования на высокоскоростных судах.

- Полу-трехмерный режим - возможность произвести разделение между слабыми и сильными эхосигналами.

- Перемещающиеся Электронные Линии Пеленга (EBL) / Регулируемый Маркер Дистанции (VRM), Полноэкранный режим - возможность отображения картинки радара в режиме разделенного экрана, т.е. различные режимы обычного радара, а также трехмерного изображения.

- Отражение следа - помогает определить направление движения цели относительно судна. Продолжительность отслеживания отражения следа может быть настроена от 15 секунд до 6 минут или включена в режим постоянного отслеживания.

- Устройство Автоматического Отслеживания Цели (ATA) - до 10 обозначенных оператором целей - ручной захват, автоматическое отслеживание. При захвате цели, радар автоматически предоставляет меню данных, которое включает в себя указание пеленга и дистанции, скорости и курса, точки наибольшего сближения и времени наибольшего сближения с отслеживаемой целью. Встроенная система сигнализации подает сигнал, если цель находится на курсе столкновения с судном, а также при потере цели, что упрощает навигацию и делает ее еще более безопасной.

Режимы работы:

- Режим "По Курсу" (Head Up)

- Режим "По Северу" (North Up)

- Режим "Истинное движение, Курс вверх" (Course Up)

- Режим "Истинное движение, Север вверх" (True Motion)

- Регулируемый Маркер Дистанции (VRM)

- Электронная линия пеленга (EBL)

Модельный ряд - РЛС для любых целей

Simrad RA40

RA40 - диапазон действия 24 мили, оснащен компактной антенной в обтекателе 1,5 фута с мощностью 2 кВт. Имея компактную антенну в сочетании с 10-дюймовым тонкопленочным дисплеем, радары модели RA40 идеально подходят для использования на маломерных судах. Малый вес и небольшие размеры антенны позволяют устанавливать ее на мачте.

Simrad RA41

RA41 - диапазон действия 36 миль, оснащен компактной 2-футовой антенной в обтекателе с мощностью на выходе 4 кВт. Сочетание 2-футовой антенны с большой мощностью и увеличенным радиусом действия (36 миль), делает RA41 удобным для использования на средних судах. Антенна имеет стандартную функцию выбора повышенной частоты вращения.

Simrad RA42

RA42 - диапазон действия 48 миль. В зависимости от дальности и качества определения целей, 10-дюймовый тонкопленочный радар RA42 может поставляться с 3-футовой или 4-футовой открытой антенной. Высококачественная антенна имеет мощность на выходе 4 кВт. Две скорости вращения антенны (требуется питание 24 VDC) позволяют увеличить скорость обновления изображения на радаре в 2 раза. Данная модель радаров может использоваться как на крупных судах, так и на высокоскоростных плавсредствах.

Комплектацию и спецификацию смотри приложение 15

3.7 Ошибки системы. Совместное получение информации

На борту судна оборудование АИС используется судоводительским составом в следующих целях:

· для предупреждения столкновений в качестве оборудования, дополняющего судовую РЛС и обеспечивающего получение информации о местоположении и параметрах движения других судов;

· для получения дополнительной информации о других судах (название или позывной, тип судна, его навигационный статус, порт назначения, маршрут движения), позволяющей правильно оценить обстановку и принять решение по управлению судном;

· для передачи другим судам и береговым службам сообщений, связанных с безопасностью мореплавания в соответствии с требованиями Правила V/31 Конвенции SOLAS);

· для передачи информации в береговые службы, включая СУДС и обязательные системы судовых сообщений, что позволяет исключить радиотелефонный обмен или снизить его объем;

· для получения от береговых служб местной навигационной информации и предупреждений (судоходная обстановка, обнаруженные опасности, состояние СНО, гидрометеорологическая информация);

· для эффективного обнаружения средств навигационного оборудования (СНО), оснащенных АИС, и получения от них дополнительной информации (местоположение, статус, гидрометеорологические данные);

· для повышения эффективности взаимодействия с ледоколами, буксирами и лоцманскими службами.

Эффективное и безопасное использование АИС на судах возможно при условии надлежащей подготовленности судоводителей к применению этого нового вида навигационного оборудования. Судоводительский состав должен быть достаточно хорошо знаком с принципами работы, информационно-техническими характеристиками, возможностями и ограничениями АИС. Особую важность имеют навыки интерпретации отображаемой информации, ее практического использования в целях предупреждения столкновений. В настоящее время не установлены официальные обязательные требования к подготовке судоводителей к использованию АИС. Однако целесообразность таких требований уже обсуждается в IMO и других международных и национальных организациях, связанных с безопасностью мореплавания. Не исключено, что в ближайшем будущем будет введена обязательная тренажерная подготовка судоводителей по использованию АИС, совмещенная с традиционной подготовкой по использованию РЛС и САРП.

Основным предназначением и главной функцией судового оборудования АИС является предупреждение столкновений судов. Правило 7 Международных Правил предупреждения столкновений судов (МППСС) требует от судоводителей использования всех приемлемых в данной обстановке средств оценки опасности столкновения. Одним из таких средств следует считать установленное на судне оборудование АИС.

Тем не менее, практическое использование АИС на судах в целях предупреждения столкновений можно рекомендовать только после накопления необходимого опыта, соответствующей подготовленности судоводительского состава и окончательного решения проблемы отображения информации АИС на экранах судовых дисплеев. В ближайшее время, то есть в период внедрения и освоения АИС, судовое оборудование АИС следует применять только как средство, дополняющее радиолокационную станцию и другие способы наблюдения за навигационной обстановкой, а также как средство обмена информацией с береговыми службами. К ограничениям АИС, которые необходимо учитывать при использовании в целях предупреждения столкновений, следует отнести:

· Значительная часть судов может быть не оборудована АИС даже по окончанию периода внедрения (рыболовные, местного плавания, маломерные, прогулочные и другие).

· Судовое оборудование АИС может быть выключено по распоряжению капитана судна, если использование АИС может отрицательно повлиять на безопасность судна (например, в районах, где возможна пиратская деятельность).

· В районах с очень высокой интенсивностью судоходства возможно уменьшение реальной дальности действия АИС до 10 - 12 миль.

· Сильные радиопомехи, например, во время грозы, могут вызвать кратковременные нарушения в работе АИС.

· Достоверность и качество принятой информации частично может зависеть от датчиков, формирующих сообщения АИС, и от правильности ввода информации судоводителями на судах-целях (например, навигационный статус или маршрут движения).

· Принципы использования АИС в целях предупреждения столкновений во многом аналогичны принципам использования РЛС и САРП. Общими для двух видов оборудования являются графическое отображение местоположения других судов, экстраполяция взаимного движения с помощью векторов скорости, оценка опасности сближения по дистанции до точки кратчайшего сближения (CPA) и по времени до точки кратчайшего сближения (TCPA).

К преимуществам АИС по сравнению с обычным радиолокационным наблюдением и использованием средств автоматической радиолокационной прокладки (САРП) следует отнести:

1. Увеличение расстояния, на котором возможны обнаружение встречных судов и оценка опасности столкновения. Радиусом действия АИС в открытом море можно считать дальность ОВЧ радиосвязи - 20 - 30 миль с учетом высоты установки антенн. В то же время дальность уверенного обнаружения и автоматического сопровождения встречного судна с помощью РЛС/САРП зависит от размеров судна-цели, погодных условий и других факторов и, обычно, составляет 6 - 15 миль. Как следствие малое судно-цель, оборудованное АИС, будет обнаруживаться примерно на тех же расстояниях, что и крупные суда с помощью РЛС.

2. В районах с изрезанной береговой линией, в архипелагах, в узких проливах, фиордах и на реках АИС позволяет получать информацию по судам, находящимся в «теневых» секторах РЛС, обусловленных береговым рельефом. Этот эффект объясняется тем, что радиоволны ОВЧ диапазона (метровые), излученные ненаправленной антенной АИС, за счет огибания береговых препятствий или за счет отражений от них могут распространяться не только в пределах прямой видимости, как радиоволны СВЧ диапазона (сантиметровые), применяемые в морской радиолокации.

3. На работу судовых РЛС и САРП могут оказывать отрицательное влияние отражения от морской поверхности, помехи от осадков и от соседних РЛС, ложные эхосигналы и другие внешние факторы. Существенно ухудшается работа радиолокационного оборудования на сильном волнении вследствие качки и попадания собственного судна и судна-цели между гребнями волн. В то же время, на работу АИС указанные факторы практически не оказывают никакого влияния.

4. Погрешности РЛС и радиолокационной прокладки, как правило, возрастают с увеличением расстояния до цели. Погрешности информации АИС остаются неизменными в пределах дальности действия и, как правило, существенно меньше соответствующих погрешностей радиолокационной прокладки, особенно в районах, где установлены дифференциальные станции ГНСС. В АИС отсутствуют понятие минимальная дальность действия («мертвая зона»), свойственное РЛС, благодаря чему возможно получение информации от рядом расположенных судов, например, ошвартованных лагом.

5. Эффективность АИС не снижается при использовании на акваториях портов и в стесненных водах, где очень трудно обеспечить своевременный захват и сопровождение целей с помощью РЛС/САРП. Ограниченная разрешающая способность РЛС и отражения от береговых объектов не позволяют, как правило, вести наблюдение за судами, стоящими у причала. Как следствие, затруднено своевременное обнаружение с помощью РЛС/САРП начала движения парома местного сообщения по акватории порта или пересекающего речной фарватер, что может быть обеспечено АИС.

6. При радиолокационной прокладке первичными данными о движении цели являются пеленг и дальность, а также определяемые на основе их изменения относительные курс и скорость. Истинные курс и скорость цели рассчитываются в САРП с учетом гирокомпасного курса и скорости по лагу собственного судна, что вносит в расчеты существенные погрешности, особенно при наличии течения и ветрового дрейфа. В АИС исходными данными являются вектор скорости цели относительно грунта (COG/SOG). Относительные курс и скорость цели рассчитываются с минимальными погрешностями с учетом известного вектора скорости собственного судна относительно грунта.

7. Эхосигнал цели, получаемый от РЛС, подвержен флуктуациям (случайным изменениям амплитуды, формы и временного положения). В результате положение точки автосопровождения в САРП нестабильно и обычно не совпадает с геометрическим центром судна - цели. Как следствие, появляются погрешности определения пеленга, дальности и других элементов движения цели. Для уменьшения случайной составляющей таких погрешностей в САРП применяют алгоритмы сглаживания (фильтрации), которые дают хорошие результаты при неизменных элементах движения цели. При изменении курса цели сглаживание серьезно затрудняет обнаружение маневра, а выдаваемые САРП значения относительного и истинного курса могут существенно запаздывать по отношению к фактическим значениям (в отдельных случаях разность может достигать 50 градусов). В АИС, благодаря прямому получению данных о курсе цели (от гирокомпаса) и угловой скорости (при наличии соответствующего датчика), маневр цели обнаруживается практически одновременно с его началом. Различие в получаемых данных о направлении движения (COG) и курсе цели позволяет оценить угол дрейфа (сноса) цели.

8. Воздействие помех от осадков или попадание цели в теневой сектор может вызвать сброс цели с автоматического сопровождения в САРП. В случае прохождения двух целей на малом расстоянии друг от друга может произойти взаимное переключение автоматического сопровождения (swapping) с появлением грубых ошибок в вырабатываемых данных. Сопровождение целей средствами АИС лишено указанных недостатков и отличается более высокой надежностью и стабильностью.

Существенным преимуществом использования АИС в целях предупреждения столкновений является возможность получения дополнительной информации о судне-цели, его типе и навигационном статусе (например, ограничено в возможности маневрирования), порте назначения и маршруте движения. Такая информация способствует правильной и полной оценке обстановки, а также адекватному выбору предполагаемого маневра расхождения.

Важным достоинством АИС является автоматизация обмена информацией с береговыми службами, включая передачу предписанных правилами плавания обязательных сообщений в адрес Центров СУДС, систем судовых сообщений и других береговых служб. Использование АИС в этих целях позволяет снизить объем радиотелефонной связи судна с берегом, уменьшить нагрузку на судоводителей и отвлечение от непосредственного управления судном, что вносит определенный вклад в повышение безопасности плавания.

Использование АИС не только обеспечивает для судоводителей определенные преимущества, но и накладывает на них дополнительные обязанности по контролю работы оборудования АИС и вводу в него необходимой информации. Резолюцией IMO A.917(22) от 22 ноября 2001 г. введено в действие «Руководство по использованию судовых автоматических идентификационных систем», являющееся первым официальным документом по применению АИС и основой для дальнейшей разработки практических руководств на национальном уровне. «Руководство» кратко описывает принцип действия АИС и виды передаваемой и принимаемой информации, освещает основные достоинства и ограничения АИС, включает краткие указания по обслуживанию судовой аппаратуры АИС, приведенные ниже.

Судовое оборудование АИС должно, как правило, всегда находиться в рабочем состоянии, при нахождении судна на ходу или на якоре, за исключением случаев, когда по соображениям безопасности (угроза пиратства или вооруженного грабежа) выключается по приказу капитана с записью в судовом журнале. По исчезновению опасности АИС должен быть включен как можно быстрее. Порядок использование АИС судами, находящимися у причалов порта, определяется местными правилами.

Подготовка оборудования АИС к работе после включения занимает не более 2 минут, в течение которых выполняется автоматический контроль работоспособности, периодически повторяющийся в процессе работы. Если оборудование неисправно, включается сигнализация и прекращается передача информации.

Вахтенный офицер на борту судна должен обеспечить ввод информации в оборудование АИС в начале рейса и, при необходимости, обновлять следующие данные: осадку, данные об опасном грузе, порт назначения и ЕТА, маршрут движения, навигационный статус. Вахтенный офицер должен периодически проверять информацию, передаваемую оборудованием АИС, в частности, позицию собственного судна в формате WGS-84, вектор путевой скорости (SOG/COG) и курс судна. Статическая информация о судне (идентификаторы, тип, размеры) должна проверяться, как минимум, один раз в течение рейса и не реже, чем раз в месяц.

При входе судна в район, где установлены частотные каналы АИС, отличающиеся от международных, следует убедиться что произошло автоматическое переключение каналов по сигналам береговых станций. В некоторых районах, где такие станции отсутствуют, требуется выполнить ручное переключение каналов.

В соответствии с Правилом 31 Главы 5 Конвенции SOLAS «капитан каждого судна, встретивший опасные льды, покинутое судно, представляющее опасность для плавания, любую другую прямую навигационную опасность ….. обязан всеми имеющимися в его распоряжении средствами передать информацию об этом находящимся поблизости судам, а также компетентным властям». Установленное на судне оборудование АИС следует считать одним из таких средств. Использование АИС не устраняет необходимость передачи информации другими средствами, в том числе, требуемыми процедурами ГМССБ.

4. Надёжность, доступность системы, резервирование

Основные положения теории надежности работы навигационных приборов и систем

Безопасность плавания, надежность получения и обработки необходимой информации достигаются комплексным использованием навигационных приборов, основанных на различных принципах действия, при этом каждая включенная в комплекс аппаратура в отдельности и весь комплекс в целом должны быть надежными в работе.

Под надежностью понимают свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Одной из характеристик надежности является безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.