Применение на судовых станциях автоматических идентификационных систем

- 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.

- 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 оказанных недостатков и отличается более высокой надежностью и стабильностью.

- Информация AIS позволяет не иметь задержек при оценке степени опасности сближения с обнаруженной целью.

После визуального обнаружения цели должно пройти определенное время (зависящее от расстояния до цели), прежде чем будет выявлена тенденция изменения пеленга и сделаны хоть какие-то обоснованные предположения о наличии опасности столкновения или чрезмерного сближения. В большинстве случаев столкновения судов на виду друг у друга одной из причин столкновения был маневр, который противоречил существовавшей фактически, но не выявленной вследствие дефицита времени, тенденции изменения пеленга.

После радиолокационного обнаружения цели требуется время (для ARPA - от 1 до 3 мин) для накопления информации об относительном движении цели. При запоздалом обнаружении цели и малом ТСРА ARPA не успевает выработать достоверные данные о CPA и решение на маневр приходится принимать на основании глазомерной оценки на крупномасштабной шкале радиолокатора тенденции изменения радиолокационного пеленга. Время, затрачиваемое на такую оценку, зависит от дистанции до цели и опыта радиолокационного наблюдателя.

Данные AIS позволяют внешнему устройству (ARPA, ECDIS) практически мгновенно после обнаружения цели вычислить CPA и ТСРА с высокой точностью.

- Информация AIS позволяет существенно повысить точность определения CPA.

Тенденция изменения визуального пеленга позволяет оценить предполагаемую дистанцию расхождения только качественно, а не количественно, так как CPA зависит не только от скорости изменения пеленга, но и от расстояния до цели.

Вследствие погрешностей в измерении радиолокационного пеленга (± 1°) и радиолокационной дистанции (1 % от шкалы) ARPA даже после 3 мин устойчивого сопровождения и неизменности элементов движения своего судна и цели вычисляет CPA с погрешностью ± 7- 8 кб ( 1300 - 1500 м). При этом определяется не дистанция расхождения между судами, а дистанция расхождения антенны PJIC своего судна с центром радиолокационного отражения цели, что при кормовых надстройках судов дополнительно вносит погрешность, превышающую длину своего судна.

Информация AIS дает возможность внешнему устройству (ARPA, ECDIS) за 18 - 24 мин до кратчайшего сближения определять CPA с точностью ± 100 - 150 м в автономном режиме и±50-60мв дифференциальном режиме работы GNSS. При этом дистанция расхождения определяется между антеннами GNSS судов, позиции которых на обоих судах известны и CPA может быть исправлена для определения дистанции расхождения ближайших оконечностей судов.

- AIS позволяет сделать обоснованные предположения о дальнейшем маршруте цели.

Как визуальное, так и при радиолокационное наблюдение не позволяют делать предположения о дальнейшем маршруте цели, что может быть важным при подходе цели к развилке или пересечению рекомендованных курсов или фарватеров. Как правило, оценка опасности сближения делается из предположении о неизменности курса цели, которое не является обоснованным.

Полученная судовой станцией AIS информация о порте назначения цели дает возможность предсказать дальнейшее развитие ситуации после вероятного изменения курса цели.

- AIS позволяет с высокой точностью знать курс и скорость цели.

Визуальное наблюдение позволяет очень приблизительно оценить ракурс цели (особенно днем) и фактически не дает возможности определить ее курс и скорость. Это зачастую приводит к неоднозначной оценке ситуации на судах, сближающихся на курсовых углах, близких к границе между действиями Правила 15 МППСС-72 (пересекающиеся курсы) и Правила 13 (обгон).

Радиолокационное наблюдение позволяет существенно более точно, чем визуальное наблюдение, определить курс и скорость цели. Однако погрешности в определении курса и скорости даже неманеврирующей цели остаются значительными и достигают 0,5 - 1 уз по скорости и 10° по курсу для цели, идущей со скоростью 15- 18 уз. С уменьшением скорости цели погрешность определения ее курса увеличивается, достигая 40° - 50° для целей, идущих со скоростью 5 уз и менее. Погрешности курса и скорости маневрирующей цели или цели, совершившей маневр в последние 3 мин, значительно больше.

AIS позволяет знать курс и скорость цели практически с той же точностью, с какой ее знают на мостике цели.

- AIS позволяет знать не только направление движения цели, но и ее ракурс.

При визуальном наблюдении достаточно легко отличается ракурс встречного судна от пересекающего судна, что позволяет отличать ситуацию Правила 14 МППСС-72 (встречные или почти встречные курсы) от ситуации Правила 15 (пересекающиеся курсы).

При радиолокационном наблюдении, если на ARPA или АТА подается абсолютная скорость своего судна (например от GNSS), определяется направление движения цели, но не ее ракурс. При больших углах дрейфа цели вследствие ветра и течения возникает опасность неверной оценки ракурса цели, при которой встречная цель будет изображаться на индикаторе ARPA (АТА) как цель, идущая пересекающим курсом. А это, в свою очередь, может привести к ошибке в выборе маневра для расхождения с этой целью.

AIS позволяет знать не только направление движения цели COG, но и ориентацию ее диаметральной плоскости HDG. Поэтому даже для цели, дрейфующей лагом, ее ракурс определяется безошибочно.

- AIS позволяет без задержек обнаруживать маневр цели как курсом, так и скоростью.

При визуальном наблюдении изменение курса цели замечается за время от 0,1 мин для встречных целей до 1 мин для целей, идущих пересекающим курсом. Для обнаружения изменения скорости цели, которая до этого шла при неизменном пеленге (существовала опасность столкновения), требуется от 2 до 5 мин в зависимости от дистанции до цели.

При слуховом наблюдении и расхождении на виду друг у друга, когда маневрирующее судно подает предписанные Правилом 34 (а) МППСС-72 сигналы, маневр изменением курса обнаруживается немедленно. Маневр скоростью обнаруживается только в случае начала работы цели на задний ход.

При радиолокационном наблюдении требуется от 2 до 3 мин (векторы) или от 1 до 2 мин (следы целей) для обнаружения изменения курса и/или скорости цели. Запаздывание информации о маневре цели усугубляется тем, что на основе устаревших данных о параметрах движения цели делается прогноз на развитие ситуации сближения в следующие 10-30 мин. Неучет запаздывания информации был одной из причин целого ряда столкновений судов. При быстром маневре цели (значительное быстрое изменение курса и/или скорости) возможна «потеря цели» ARPA (АТА).

AIS позволяет обнаруживать маневр цели как изменением курса, так и скорости примерно за 20 - 30 с.

- AIS не дает ложной информации о маневре цели.

При радиолокационном наблюдении (ARPA, АТА) иногда отмечается ложная информация о маневре цели, обусловленная двумя причинами:

- при расхождении на встречных курсах и при обгоне на расстояниях менее 1 морской мили вследствие изменения ракурса цели и перехода центра радиолокационного отражения цели с лобовой (или кормовой) части надстройки на ее боковую часть, регулярно отмечается поворот вектора цели в сторону своего судна, хотя фактически цель сохраняет курс и скорость;

- при повороте встречной низкосидящей цели с кормовой надстройкой, например, вправо, в начале ее поворота отмечается информация ARPA (АТА) о начале поворота цели влево вследствие того, что центр вращения судна (pivot point) находится в его носовой оконечности и центр ее радиолокационного отражения при изменении курса вправо первоначально смещается влево от линии курса. Информация AIS отражает фактические параметры движения цели.

- AIS позволят учитывать «особенности судов».

Правило 2 МППСС-72 требует при толковании и применении Правил обращать должное внимание на «все особые обстоятельства, включая особенности самих судов».

При визуальном наблюдении особенности судов учитываются на основании выставляемых ими огней и знаков. Согласно Правила 22 минимальная дальность видимости белого, красного, зеленого или желтого круговых огней в зависимости от длины судна составляет 2 или 3 мили Реально в хорошую видимость с использованием бинокля примерно с расстояния 4-5 миль можно оценить особенности цели и учесть их при расхождении в соответствии с Правилами 8 (f), 9, 10, 16 - 18.

При слуховом наблюдении в условиях ограниченной видимости особенности судов могут быть в какой-то мере оценены на основании звуковых сигналов, подаваемых в соответствии с Правилом 35. Однако дальность их слышимости даже в направлении максимума силы звука составляет 0,5 - 2 мили, что существенно снижает возможность использования слухового наблюдения для учета особенностей судов.

При радиолокационном наблюдении невозможно установить и учитывать особенности судов. Именно поэтому Правило 19 предписывает в условиях ограниченной видимости одинаковые обязанности для всех судов - от судна с механическим двигателем до судна, лишенного возможности управляться.

Наличие информации AIS о типе судна и его навигационном статусе, получаемое немедленно при обнаружении цели, или возможность запроса этой информации позволяют как на виду друг у друга, так и при ограниченной видимости заблаговременно получить информацию об особенностях целей и учесть их при оценке ситуации и выборе маневра.

- AIS дает возможность согласовать оценку ситуации.

Одной из причин большинства столкновений является неодинаковая оценка ситуации на расходящихся судах. МППСС-72 в настоящее время предполагает согласование оценки ситуации только на виду друг у друга:

при обгоне в узком проходе или фарватере (Правило 34 (с), для указания на то, что судно «не может понять намерений или действий другого судна или сомневается в том, предпринимает ли это судно достаточное действие для предупреждения столкновений» (Правило 34 (d).

Попытки использовать VHF радиотелефонную связь для согласования оценки ситуации до сих пор осложнялись сложностью процедуры идентификации цели. Зафиксировано много случаев, когда разговаривали с одной целью, а фактически расходились совсем с другой.

Наличие информации AIS о названии судна и его позывных, а также возможность адресной посылки сообщений дают возможность заблаговременно согласовать оценку ситуации и действия судов по предотвращению столкновения на основании МППСС-72 с учетом обычной морской практики и обстоятельств данного случая.

Существенным достоинством использования АИС в целях предупреждения столкновений является возможность получения дополнительной информации о суд- не-цели, его типе и навигационном статусе (например, ограничено в возможности маневрирования), порте назначения и маршруте движения. Такая информация помогает правильной и полной оценке обстановки, а также 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.

Как видно из приведенного выше, для предотвращения столкновений с целями, использующими судовые станции AIS, использование информации AISпри её надлежащем использовании и индикации может обладать всеми достоинствами визуального, слухового и радиолокационного наблюдения без ограничений, свойственных этим видам наблюдения. Кроме того, информация AIS обладает рядом дополнительных достоинств, которых не было ранее ни у одного из существовавших традиционно видов наблюдения.

Внедрение AIS означает качественный скачек в предотвращении столкновений судов, по меньшей мере, сопоставимый с качественным скачком при появлении ARPA. Накопление опыта использования AISдля предотвращения столкновений судов вероятно приведет к изменению технологии и процедур расхождения судов.

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, и сообщения, связанные с безопасностью. 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, но 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.

Автоматическая идентификационная система (АИС) обеспечивает автоматический обмен навигационной и иной информацией, связанной с безопасностью мореплавания, между судовыми и другими станциями АИС по специальному каналу радиосвязи. Для передачи и приема информации в АИС используется транспондер УКВ диапазона, обеспечивающий дальность действия 25--30 миль в зависимости от высоты антенн.

Одной из причин появления АИС явились имеющиеся ограничения РЛС и САРП для решения задачи предупреждения столкновений судов. Достоинства АИС, устраняющие некоторые из таких ограничений при решении задач по предупреждению столкновений судов, сводятся к следующему:

1. Взаимный обмен координатами, определенными с высокой точностью (с помощью GPS или ГЛОНАСС) - 10м.

2. На работу АИС не влияют осадки и волнение моря, как это имеет место при использовании РЛС, что обеспечивает возможность наблюдения за малыми судами в условиях сильного волнения моря.

3. Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах. Передача позывных или названия судна предоставляет возможность адресного вызова судна по УКВ в непонятных или опасных ситуациях. При передаче поворотных точек в маршруте плавания судов имеется уникальная возможность учета планируемых маневров и поворотов как собственного судна, так и всех целей.

3.3 Экономические и организационные достоинства AIS в сравнении с другими информационными средствами, используемыми для предотвращения столкновений судов

AIS позволяет уменьшить теоретическую безопасную дистанцию расхождения судов.

Безопасная дистанция расхождения судов CPA limit (дистанция опасной зоны) устанавливается с запасами на:

вероятную погрешность CPA,

обнаружение неблагоприятного маневра цели, предпринятого в самый неблагоприятный момент расхождения,

осуществление дополнительного маневра (контрманевра).

Достоинства информации AIS позволяют существенно сократить величины

первого и второго запаса. Расчеты показывают, что использование информации AIS позволяет вдвое уменьшить величину CPA limit по сравнению с ARPA (ATА),

AIS позволяет сокращать ходовое время и экономить топливо.

Уменьшение вдвое дистанции расхождения судов соответствует уменьшению

в четыре раза количества маневров, предпринимаемых для предотвращения столкновений или чрезмерного сближения. Результатом уменьшения количества маневров будет как экономия времени на переходе, так и экономия топлива.

AIS позволяет повысить устойчивость потоков судов.

При большой плотности движения судов маневрирование любого судна сказывается не только на расхождении с конкретной целью, но и на движении других судов. Уменьшение маневров судов как по их количеству, так и по величине положительно сказывается на устойчивости потоков

Наличие полной информации о всех судах в зоне действия СУДС позволит операторам СУДС предпринять эффективные меры к упорядочиванию движения всех судов, заблаговременному предотвращению чрезмерного сближения и сведению до минимума значительных маневров судов как курсом так и скоростью.

3.4 Недостатки АИС

Наряду с очевидными достоинствами, АИС обладает и существенными недостатками. К таким недостаткам относятся следующие:

1. Эффективное использование АИС возможно только при оснащении всех судов, включая малотоннажные, конвенционной аппаратурой АИС и конвенционной аппаратурой отображения информации от АИС и PJIC, позволяющей решать задачи предупреждения столкновений судов.

2. АИС никогда не заменит РЛС, поскольку ее информация относится только к объектам, на которых установлены транспондеры, в то время как радиолокатор позволяет наблюдать любые объекты, отражающие радиоволны (знаки навигационного ограждения, суда, береговую черту и др.).

3. Внедрению на судах подлежит только то оборудование АИС, параметры которого жестко регламентированы на международной основе. В этом случае будет обеспечена совместимость оборудования, установленного на разных судах, и высокая эффективность его использования.

4. Судоводители должны принимать во внимание тот фактор, что на встречных судах АИС может выйти из строя или быть выключенной.

В настоящее время на судах устанавливается аппаратура, где на экране одновременно «четыре в одном»:

*РЛС;

*САРП;

* электронная карта;

*АИС.

3.5 Ограничения AIS как информационного средства для предотвращения столкновений судов

Ограничения по обнаружению целей

AIS позволяет обнаруживать только суда, передающие судовую информацию AIS;

малые суда, в частности прогулочные и рыболовные, а также военные корабли, не оборудованные станциями AIS, не будут обнаруживаться;

передача информации судовой станции AIS любого судна может быть в определенных обстоятельствах отключена по решению капитана этого судна;

высокий рельеф местности может создавать препятствия распространению радиоволн; суда, находящиеся за гористым мысом, могут быть не обнаружены, даже если их станции AIS регулярно передают сообщения;

сильные радиопомехи, например, во время грозы, возможно, могут вызывать кратковременные нарушения в работе AIS;

малые цели (льдины, покинутые суда, утерянные контейнеры, плавучие СНО и т.д.), на которых нет AIS, не будут обнаружены;

достоверность и качество принятой информации полностью зависит от правильности ввода информации на судах-целях; в частности, если какая-либо судовая станция AIS передает неверные координаты, это судно не будет обнаружено, а в неверно указанной позиции будет обнаружена ложная цель;

любые сбои в работе GNSS влияют на достоверность и качество информации AIS;

надежность обнаружения целей судов зависит от используемого устройства отображения информации AIS; если на судне информация AIS не совмещена с радиолокационной в одном индикаторе ARPA (АТА) и обстановка не позволяет отвлекаться от индикатора ARPA (АТА) для просмотра (scrolling) индикатора (дисплея) AIS, то даже цели, информация о которых есть в судовой станции AIS, не будут обнаружены OOW-N.

Ограничения по оценке степени опасности сближения с обнаруженной целью.

- если на судне информация AIS не совмещена с радиолокационной в одном индикаторе ARPA (АТА) и не обрабатывается ARPA (АТА), или иным образом не вычисляются СРА/ТСРА всех целей, то степень опасности сближения (CPA) с обнаруженной AIS целью может быть только оценена качественно по тенденции изменения пеленга (аналогично визуальной информации) или определена количественно ручной прокладкой на маневренном планшете;

Предупреждения.

Ручная прокладка на маневренном планшете отвлекает от наблюдения и может выполняться только при усилении ходовой навигационной вахты.

Точность параметров целей на минимальных дисплеях не регламентируется нормативными документами.

- точность рассчитанного CPA по данным AIS зависит от точности исходной информации (высокая, низкая) и от ТСРА - чем больше ТСРА, тем, при прочих равных условиях, больше погрешность в CPA; погрешность в CPA многократно превышает погрешность в координатах цели.

- ARPA (АТА) рассчитывают по данным AIS дистанцию расхождения антенн GNSS судов, реальная дистанция расхождения между ближайшими оконечностями судов будет существенно меньше (примерно на длину корпуса большего из судов на пересекающихся курсах и на сумму длин обоих судов на сходящихся курсах);

- предположения о дальнейшем маршруте цели могут быть обоснованными только если на судовой станции AIS цели правильно введен порт назначения и путевые точки и нет альтернативных путей в указанный порт назначения.

Ограничения по определению курсов и скоростей целей

Достоверность информации о курсе и скорости цели зависит от достоверности ввода этих данных в судовую станцию AIS цели. Так, если на судне-цели не выполнено согласование станции AIS с гирокомпасом или гирокомпас вышел из меридиана - данные о курсе (HDG) цели будут ошибочными. Точность COG и SOG цели зависит от точности работы GNSS.

Ограничения по оценке ситуации и выбору маневра

информация об «особенностях» цели достоверна настолько, насколько правильно на судне-цели введены в станцию AIS тип судна и навигационный статус;

если послано сообщение на другое судно, то оно не обязательно будет просмотрено OOW-N этого судна;

Правило 8 МППСС-72 (с поправками 2003 г.) устанавливает, что любое действие для предупреждения столкновения должно предприниматься в соответствии с Частью В МППСС-72 ; нельзя договариваться о расхождении в нарушение МППСС-72 (кроме необходимости отступить от Правил для избежания непосредственной опасности - Правило 2 (b).

Ограничения, связанные с новизной AIS

производство судовой аппаратуры АИС началось на основании проектов стандартов, стандарты и требования к AIS продолжают дорабатываться и изменяться;

судовая аппаратура AIS различных фирм-производителей существенно отличается по своим характеристикам и возможностям;

не накоплен опыт использования AIS;

использование AIS для предупреждения столкновений судов не отражено в МППСС-72.

Существует мнение, что соотношение AIS и радиолокатора в чем-то аналогичны соотношению гирокомпаса и магнитного компаса. Информация АИС, несомненно, будет использоваться для предотвращения столкновений существенно чаще, чем радиолокационная - так же, как гирокомпасные курсы и пеленги используются существенно чаще, чем магнитные. Приоритет информации АИС уже закреплен в рекомендациях IMO по ассоциации целей (объединению информации AIS и радиолокационной). В то же время, главным источником информации для предотвращения столкновений остается радиолокатор и информация AIS должна регулярно сравниваться с радиолокационной так же, как гирокомпас регулярно должен сверяться с главным магнитным компасом.

Но на сегодняшний день такая аналогия справедлива только если сравнивать с магнитным компасом не сегодняшний гирокомпас, а гирокомпас начала XX века - периодически по разным причинам выходящий из меридиана, а то и из строя, накапливающий ошибки при маневрах и т.д.

Чрезмерное доверие информации АИС без сопоставления ее с радиолокационной информацией может быть опасным.

4. Отображение информации АИС на электронной карте

Электроннокартографические навигационные информационные системы (ЭКНИС) - одно из наиболее эффективных навигационных средств, автоматизирующих процесс судовождения, обеспечивая штурмана полной информацией от всех подключенных навигационных датчиков на электронной карте. Совмещение всей информации на одном дисплее позволяет оценить обстановку и принять решение в кратчайшее время. Большое количество функциональных возможностей ЭКНИС позволяет существенно экономить ходовое время и эксплуатационные расходы.

Интеграция и сопряжение ЭКНИС с АИС - транспондером обеспечивает:

1. отображение целей АИС на экране;

2. полную информацию о целях;

3. отправление и прием сообщений, а также информации о целях;

4. быструю идентификацию целей по названию, MMSI и позывному;

5. выделение выбранных целей на карте.

Устройством отображения информации АИС, кроме минимального дисплея с клавиатурой (МКД), могут быть:

индикаторное устройство САРП;

индикаторное устройство ЭКС;

собственное устройство отображения информации (впоследствии, возможно, интегровованный дисплей).

Одним из примеров отображения информации является электронная картографическая система NAVI-SAILOR 3000 фирмы «Транзас».

В данной системе информация от судовой станции АИС, как с одного из датчиков, отображается на дисплее электронной карты в виде стандартных символов. ЭКС является устройством сбора и отображения информации АИС, а также выполняет некоторые функции МКД.

Выбор режима работы ЭКС с информацией АИС производится после того как сделаны все необходимые установки и подключения. Выбор строки АИС из панели Tasks List (Список задач) приведет к появлению в нижней части экрана электронной части панели управления функциями АИС и отображению целей АИС на карте в виде символов.

Эта панель позволяет производить управление режимами работы АИС с ЭКС:

вводить статические и рейсовые данные (Voyage and Static Data);

производить обмен сообщениями (Messaging);

производить запросы на определенные типы данных (Interrogation);

управлять обменом сообщениями в режиме дальней связи (Long Range);

управлять каналами ОВЧ радиосвязи (Channel Management) и др.

В окне ввода статических и динамических данных возможно:

ввести навигационный статус (Navigational status);

ввести тип судна (Type of ship);

ввести тип груза (Cargo);

ввести порт назначения (Destination);

ввести ожидаемое время прибытия в порт назначения (ETA) в едином скоординированном времени;

проконтролировать правильность введенных статических данных собственного судна (Static Data):

название судна (Name);

позывной судна (Call Sign);

опознаватель морской подвижной службы (MMSI);

номер ИМО (IMO Number);

проконтролировать среднюю осадку (Mean draught);

проконтролировать количество людей на борту (Persons on board);

изменить уровень мощности на излучение ( 1W Mode).

При изменении параметров используются клавиши подтверждения (Apply) введенных значений или отмены (Cancel).

при изменении навигационного статуса собственного судна

В данном случае имеется выбор из значений:

неопределенный (underfined);

на ходу с использованием двигателя (under way using engine);

на якоре (at anchor);

не управляется (not under command);

ограниченное маневрирование (restricted maneuverability);

стесненное осадкой (constrained by draught);

отшвартовано (moored);

на мели (aground);

занятое ловом рыбы (engaged in fishing);

на ходу под парусом (under way sailing);

высокоскоростное судно (high speed craft (HSC));

судно на подводных крыльях (wing in-ground (WIG)).

В данном окне представлена возможность:

создать новое текстовое сообщение (Create Message);

имеется список переданных сообщений;

имеется список принятых сообщений с указанием отправителя, получателя и типа сообщения, а также возможность ответа на принятое сообщение (Reply), возможность указания местоположения отправителя сообщения на карте (Show Sender).

В данном окне отображается информация о выбранных каналах связи, рабочих зонах, в которых используются региональные каналы.

Для отображения целей АИС в графической форме и в виде формуляров (таблицы) необходимо в панели задач открыть функцию Targets. В области Show Target открывшейся панели Targets необходимо нажать кнопку AIS. На экране (на картографической панели) появятся цели АИС, а параметры их движения отобразятся в таблице целей.

Экран, на котором цели могут располагаться по названию (By Name), по позывному (By Call Sign), по номеру (By MMSI number), по мере поступления (None).

В формуляре содержатся данные о цели АИС:

названии (Name);

другом опознавателе судна (Alias);

дистанции кратчайшего сближения (CPA);

времени до кратчайшего сближения (TCPA);

курсе (COG) и скорости (SOG) цели относительно грунта;

расстоянии (range) и пеленге (bearing) на цель;

расстоянии (Bow X) и времени (Tbow X) до точки пересечения курсов.

В указанном окне устанавливается режим траектории прошлого движения (Tracks), допустимая дистанция и время кратчайшего сближения (TCPA).

Приведено окно, в котором указываются сработавшие виды сигнализации. Сработавшие виды сигнализаций располагаются в виде таблицы, в которой указываются причина срабатывания (Alarm name), время срабатывания (Received UTC), наличие подтверждения (Acknowledge UTC), время, прошедшее с момента срабатывания (Age of alarm).

При отображении АИС информации на ЭКС цели выдаются в виде графических символов, при необходимости может быть выведен формуляр. Пример вывода формуляра АИС.

5. Практическая работа со станциями АИС

Станции АИС различных фирм-производителей имеют некоторые особенности в управлении и представлении информации. Для примера далее приводится АИС Т-100 фирмы «SeaTex».

5.1 Состав станции AИС-100 фирмы «SeaTex»

В состав судовой станции AИС-100 фирмы «SeaTex» входят следующие компоненты:

Комплект основной:

системный блок (блок приемопередатчика с контроллером);

технологический индикатор;

распределительная коробка;

антенна GPS/ГЛОНАСС;

антенна УКВ;

соединительные кабели.

Дополнительные устройства:

внешний блок сигнализации;

Наконверторы RS232/422;

конвертор (преобразователь) сигналов гирокомпаса.

На системном блоке располагаются светодиодные индикаторы, цветное свечение которых отображает текущее состояние аппаратуры. Состояние светодиодов приведено в табл. 5.1

Таблица 5.1

Свето-диод	Цвет	Описание
TX	Выключено	Дежурный прием
	Желтый	Передача на канале В (162,025 МГц)
	Зеленый	Передача на канале А (161,975 МГц)
	Красный	Передатчик выключен
MSG	Выключено	Нет приема
	Желтый	Прием на канале В (162,025 МГц)
	Зеленый	Прием на канале А (161,975 МГц)
GPS	Выключено	Нет данных GPS/ГЛОНАСС от встроенного приемника
	Желтый	Непрямая свободная синхронизация
	Зеленый	Встроенный приемник GPS/ГЛОНАСС в рабочем режиме
ALM	Выключено	Нет сигнализации
	Красный	Активизировано реле внешней сигнализации
PWR	Зеленый	Система включена

Питание станции осуществляется постоянным напряжением 18…35 В. Для работы от судовой сети 220 В переменного тока требуется преобразователь. Потребляемый ток при питании от постоянного тока 24 В при приеме составляет 1 А, при передаче (излучаемая мощность 2 Вт) ? 1,2 А, при передаче (излучаемая мощность 12,5 Вт) ? 1,6 А.

В случае отказа станции на дисплее технологического индикатора высвечивается код неисправности. Коды неисправностей приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Код	Вид неисправности	Причина неисправности
ID 001	Неисправность передатчика	Частота передачи не засинхронизирована или измеренная мощность передатчика выходит за допустимые пределы
ID 002	Чрезмерно высокий КСВ	Измереный КСВ превышает значение 3:1
ID 003	Нет приема на канале А (RX1)	Частота приема на канале А не засинхронизирована
ID 004	Нет приема на канале В (RX2)	Частота приема на канале В не засинхронизирована
ID 005	Нет приема на канале ЦИВ	Частота приема на 70 канале не засинхронизирована (для береговых станций СУДС)

Включение аппаратуры сопровождается прохождением внутреннего тестирования. При этом первые 2 мин производится инициализация, горят все светодиоды желтым цветом, мигает светодиод GPS с интервалом раз в секунду и после этого АИС готов к работе). На дисплее окно «VIEW».

Окно навигационной информации о целях

Выдается информация о дальности RANGE до целей, пеленги BRG, названии целей NAME. Наличие символа * перед названием цели является признаком береговой станции АИС.

В левой нижней части экрана выводится информация о собственной широте LAT, долготе LON, скорости SOG и курсе COG судна.

В правом нижней части экрана может выдаваться информация о выключении передатчика TXOFF, сработавшей сигнализации ALARM, наличии поступивших в адрес судна коротких текстовых сообщений SMS.

При вращении манипулятора по строкам перемещается подсветка.

При нажатии клавиши на экран выводится подробная информация о выбранной цели.

Подробная информация о выбранной цели

На странице «Динамические данные» содержится информация:

* о широте LAT;

* о долготе LON;

* об уровне излучаемой мощности ACC;

* о включении алгоритма контроля качества определения координат RAIM;

* о едином скоординированном времени TIME;

* о курсе относительно грунта COG;

* о скорости относительно грунта SOG;

* о генеральном курсе HDG;

* о скорости поворота ROT;

* о навигационном статусе NAV цели.

На странице «Рейсовые данные» содержится информация:

* о пункте назначения DEST;

* о маршруте ROUTE;

* об ожидаемом времени прибытия в пункт назначения ETA;

* об осадке DRGHT;

* о количество людей на борту ONBRD.

Символы на дисплее позволят вернуться на предыдущую страницу или вызвать следующую страницу «Статические данные».

На странице «Статические данные» содержится информация:

¦ о позывном сигнале CALL;

¦ об идентификаторе морской подвижной службы MMSI;

¦ о номере Международной Морской организации IMO;

¦ о типе судна (См. таблицу № 1.5);

¦ о расстоянии от киля до клотика KEEL.

Символы на дисплее позволят вернуться на предыдущую страницу или вызвать следующую страницу «Расположение антенны навигационного приемоиндикатора»

На странице «Расположение антенны навигационного приемоиндикатора» содержится информация о расстояниях в метрах:

? от носа цели до места установки антенны LENGTH A;

? от места установки антенны до кормы LENGTH B;

? от левого борта до места установки антенны LENGTH C;

? от места установки антенны до правого борта LENGTH D.

Окно сигнализаций

Окно «ALARMS» вызывается нажатием клавиши и показывает сработавшие виды сигнализации собственного судна и время срабатывания. При вращении манипулятора по строкам перемещается подсветка.

Нажатие клавиши выбранной строки вызывает в нижней части окна меню подтверждения сигнализации.

Это окно позволяет выбрать процедуру подтверждения конкретной выбранной строки или всех сработавших видов сигнализации собственного судна.

«HEDING LOST 1132» - потеря данных о генеральном курсе в 11:32 UTC.

«NO VALID ROT 1132» - нет достоверных данных о скорости поворота собственного судна в 11:32 UTC.

«ACKNOWLEDGE» - подтверждение выбранной сигнализации «HEADING LOST 1132».

«ACKNOWLEDGE ALL» - подтверждение всех сработавших сигнализаций.

Подтверждение производится нажатием клавиши , при этом заглавные буквы заменяются прописными.

Меню сообщений

При вращении манипулятора по строкам перемещается подсветка , нажатие клавиши

позволяет выбрать одну из следующих функций:

INBOX ? вызов журнала входящих сообщений;

OUTBOX - вызов журнала исходящих сообщений;

PREDEFINED - вызов страницы заранее приготовленных сообщений SMS;

WRITE MSG ? вызов страницы установки параметров передачи сообщений;

WRITE SR MSG - вызов страницы редактора сообщений по безопасности;

WRITE BRCSR MSG - вызов страницы редактора сообщений "Всем станциям АИС";

WRITE PRED.MSG - вызов страницы редактора заранее подготовленных сообщений;

CLEAR MESSAGE BOX - вызов страницы удаления сообщений.

Окно «SMS MENU» вызывается нажатием клавиши и содержит набор функций для работы с короткими текстовыми сообщениями.

Окно входящих сообщений

В строке указываются название цели, дата и время приема сообщения. Символ «#» перед названием цели указывает на сообщение, переданное всем станциям АИС, символ «*» перед названием цели указывает на сообщение по безопасности. Заглавные буквы в названии цели означают непрочитанное сообщение. Для прочтения сообщения вращением манипулятора выбирается нужная строка и нажатием клавиши выводится текст сообщения.

Повторное нажатие клавиши выводит в нижней части окна подменю:

? DELETE ? удалить сообщение;

? REPLY - ответить на сообщение;

? REPLY SR - ответить с приоритетом «Сообщение по безопасности»;

? REPLY BRCST SR - ответить в режиме «Всем станциям АИС» с приоритетом «Сообщение по безопасности».

Окно входящих сообщений «INBOX» содержит список сообщений, принятых от других судов и береговых станций, в порядке поступления.

Окно исходящих сообщений

В строке указываются название цели, дата и время передачи сообщения. Символ «#» перед названием цели указывает на сообщение, переданное всем стациям, символ «*» перед названием цели указывает на сообщение по безопасности. Заглавные буквы в названии цели означают подготовленное, но не переданное сообщение. Для прочтения сообщения манипулятором выбирается нужная строка и нажатием клавиши выводится текст сообщения.

Повторное нажатие клавиши выводит в нижней части экрана подменю:

? DELETE - удалить сообщение;

? SEND - передать на сообщение;

? SEND SR - передать с приоритетом «Сообщение безопасности»;

? SEND BRCST SR - передать в режиме «Всем станциям АИС» с приоритетом «Сообщение по безопасности».

Окно исходящих сообщений «OUTBOX» содержит список переданных сообщений в порядке очереди.

Окно подготовки сообщений

Окно установочных параметров для передачи текстовых сообщений включает в себя выбор канала передачи информации:

? DEFAULT - по умолчанию;

? A ONLY - только по каналу А;

? B ONLY - только по каналу В;

? BOTH - по обоим каналам.

После выбора канала передачи на дисплее появляется страница набора сообщения, который производится вращением манипулятора по приведенной внизу экрана виртуальной клавиатуре.

Подготовка сообщений по безопасности всем станциям АИС производится аналогично.

Окно очистки сообщений

При выборе функции CLEAR MESSAGE BOX из подменю коротких текстовых сообщений и нажатии клавиши в нижней части экрана высвечиваются строки:

CANCEL - отменить стирания;

CLEAR INBOX - очистить папку с входящими сообщениями;

CLEAR OUTBOX - очистить папку с исходящими сообщениями;

CLEAR PREDEF.BOX - очистить папку с заранее подготовленными сообщениями.

Окно главного меню

На странице «Главное меню» MAIN MENU содержится следующая информация:

1. О навигационном статусе судна (NAV.STATUS).

2. О режиме дальней связи (LONG RANGE).

3. О данных о рейсе (VOYAGE DATA).

4. О статических данных судна (STATIC DATA).

5. О динамических данных судна (DYNAMIC DATA).

6. Об управлении каналами связи (CHN.MANAGEMENT).

7. О состоянии приемопередатчика УКВ (VHF LINK).

8. О периодах работоспособности (DOWNPERIODS).

9. Об установках и управлении портов ввода/вывода (NETWORK&PORTS):

a) установок режима ответа при поллинге (ANSWER MODE);

b) самодиагностики системы (SYSTEM);

c) определении уровня доступа оператора к страницам меню (SECURITY).

При вращении манипулятора по строкам перемещается подстветка. При нажатии клавиши на экран выводится подробная информация о выбранной функции.

Страница «MAIN MENU» вызывается клавишей , вне зависимости от показываемой страницы на дисплее.

Окно установки навигационного статуса

Окно «NAV.STATUS» позволяет выбрать одно из навигационных состояний собственного судна:

? NOT DEFINED - не определено (выбранное значение);

? AGROUND - на мели;

? ENGAGED IN FISHING- занято промыслом рыбы;

? UNDER WAY SAILING - на ходу под парусом;

? AT ANCHOR - на якоре;

? UNDER WAY USING ENGINE ? на ходу;

? NOT UNDER COMMAND - не управляется;

? REST.MANOEUVRABILITY - ограниченная возможность маневрирования;

? CONSTRAINED BY DRAUGHT - стесненное осадкой;

? MOORED - у причала.

Окно «NAV.STATUS» вызывается из главного меню (MAIN MENU). Изменение навигационного статуса в АИС проводится каждый раз при изменении статуса судна.

Окно установка данных о рейсе

Окно «VOYAGE DATA» дает возможность ввести следующее:

DEST - порт назначения (NOT DEFINED - не введен);

ETA - ожидаемое время прибытия. В формате ? день, месяц, время в UTC.

(NOT DEFINED - не введен);

DRGHT - осадка судна (5,5 м);

ONBRD - количество людей на борту (30 человек).

Количество людей на борту передается только по запросу береговой станции, на судовых АИС эта информация не выводится.

Окно «VOYAGE DATA» вызывается из главного меню (MAIN MENU). Изменение данных о рейсе производится по мере изменения этих данных.

Установка статических данных

Окно "STATIC DATA" содержит информацию:

? NAME - о названии судна (AIS-1659);

? CALL - о позывных судна (1659);

? MMSI - о идентификаторе морской подвижной службы (000001659);

? IMO - о ИМО номере судна (NOT DEFINED - не введен);

? TYPE - о типе судна (70 - грузовое судно);

? KEEL - о высоте судна от киля до клотика (55,0 м).

Информация о высоте судна от киля до клотика передается только по запросу от береговой станции.

Вторая страница статических данных содержит информацию о местоположении антенны АИС (встроенного приемоиндикатора) относительно размеров судна.

Третья страница статических данных содержит информацию о местоположении навигационного приемоиндикатора относительно размеров судна.

Установка статических данных производится при монтаже АИС на судне сервисным специалистом и закрыта паролем.

Окно «STATIC DATA» вызывается из главного меню (MAIN MENU).

Окно динамических данных судна

Окно "DYNAMIC DATA" несет информацию:

? LAT - о текущей широте судна (59є 55' 37.17N);

? LON - о текущей долготе судна (030є 24' 18.02E);

? COG - о текущем курсе судна относительно грунта (327.00є);

? SOG - о текущей скорости судна относительно грунта (000.00 уз);

? HDG - о генеральном курсе судна (данные не поступают);

? ROT - о скорости поворота (данные не поступают);

? EPFD - об источнике получения координат судна (GPS/GLONASS);

? QUAL - о качестве источника координат судна (GPS SPS MODE);

? RAIM - о наличии автономного контроля качества поступающих координат (OFF).

Окно «DYNAMIC DATA» состоит из двух страниц и вызывается из главного меню (MAIN MENU).

В качестве источника координат судна могут использоваться:

GPS;

ГЛОНАСС;

Комбинированная GPS/ГЛОНАСС;

LORAN-C - Чайка;

Интегрированная навигационная система.

Вторая страница динамических данных несет информацию о состоянии навигационной датчиков:

- UTC LOST - время потеряно;

- INT.DGPS IN USE (msg 17) - внутренний приемник дифферинциальных поправок в работе DGPS (от базовой станции АИС);

- INTEGRAL SOG/COG IN USE - датчики курса и скорости в работе;

- HEADING VALID - датчик генерального курса в работе;

- OTHER ROT SOURCE IN USE - датчик скорости поворота судна в работе.

Окно установки каналов связи и рабочих зон

Окно «CHN MANAGEMENT» позволяет редактировать (EDIT CUR.REG.), просматривать (VIEW REGION), устанавливать (ADD REGION) прямоугольные зоны, в которых оговаривается размеры зон, каналы связи.

Установка каналов связи, размеров зон, в которых работают региональные каналы, производится береговой станцией в запросном режиме.

Окно «CHN MANAGEMENT» вызывается из главного меню (MAIN MENU).

Окно текущего состояния приемопередатчика

Окно «VHF LINK» текущего состояния приемопередатчика позволяет изменить:

CHN A - текущий номер канала А (по умолчанию-2087);

CHN B - текущий номер канала В (по умолчанию-2088);

TX POWER - уровень мощности передатчика (LOW (низкая) ? 2,0 Вт, HIGH (высокая) ? 12,5 Вт);

BW A - ширина полосы пропускания приемника канала А (DEFAULT - 25 кГц, NARROW - 12,5 кГц);

BW B - ширина полосы пропускания приемника канала В (DEFAULT - 25 кГц, NARROW - 12,5 кГц);

TRANSMITTER - состояние приемопередатчика (TXOFF - выключен).

При эксплуатации судна станция АИС всегда включена и только при особых условиях передатчик может быть выключен с разрешения капитана (или станция АИС обесточена).

Окно «VHF LINK» вызывается из главного меню (MAIN MENU).

Окно периодов нерабочего состояния станции

Окно «DOWNPERIODS» информирует оператора о времени и дате нерабочего состояния станции АИС.

«*» - перед временем указывает на неисправность АИС, «#» - означает принудительное отключение передатчика.

Окно «DOWNPERIODS» вызывается из главного меню (MAIN MENU).

Окно установки режимов ответа

Окно «ANSWER MODE» позволяет выбрать автоматический (AUTOMATIC) или ручной (MANUAL) ответ для режима дальней связи и включить/ выключить режим поллинга.

Окно «ANSWER MODE» вызывается из главного меню (MAIN MENU).

Окно состояния станции АИС

Окно «SYSTEM» позволяет выбрать страницу:

CHN.ACTIVITY - обмена сообщениями по УКВ;

PORT ACTIVITY - обмена сообщениями по портам;

SWR LEVELS - коэффициент стоячей волны ;

SYSTEM CONTROL - перезапуска (RESTART) системы;

CALIBRATE GYRO - согласование с гирокомпасом.

Окно «SYSTEM» о состоянии станции АИС вызывается из главного меню (MAIN MENU).

Окно настройки яркости и контрастности

В окне предусмотрено регулировка яркости и контрастности экрана.

Для регулировки яркости необходимо нажать клавишу , для контрастности ? .

Регулировка осуществляется вращением манипулятора.

Возврат в обычный режим осуществляется клавишей

Окно вызывается одновременным нажатием клавиш

5.2 Техническое обслуживание станции АИС

На судне устанавливается конвенционное оборудование, имеющее сертификат одобрения типа, выданный национальной морской администрацией и сертификат одобрения, выданный классификационным обществом.

До начала выполнения монтажных и пусконаладочных работ, а также работ по подключению станции АИС к судовым датчикам и потребителям информации, исполнитель работ должен подготовить технический проект установки оборудования на конкретном судне.

Технический проект должен содержать:

чертежи размещения аппаратуры (отдельных ее блоков и антенн);

чертежи подключение аппаратуры к распределительному щиту электропитания навигационного оборудования;

чертежи прокладки кабельных трасс (кабелей электропитания и заземления, антенных фидеров, кабелей подключения внешних источников и потребителей информации);

чертежи блоков преобразования аналоговых сигналов в цифровые с указанием места их размещения (при наличии на судне аналоговых датчиков);

схемы подключения преобразователей и другую необходимую информацию.

До начала работ технический проект (в двух экземплярах) должен быть одобрен инспекцией Российского Морского Регистра судоходства, в которой состоит судно на учете.

Один экземпляр одобренного Регистром технического проекта установки оборудования должен постоянно храниться на судне.

При разработке проектной документации и установке станции АИС на судах необходимо принимать во внимание инструкции фирмы-изготовителя, а также соответствующие рекомендации ИМО и МАМС (IALA).

Крайне полезным при разработке технического проекта и последующей установке станции АИС будет циркулярное письмо ИМО SN/Circ.227 «Руководство по установке АИС», одобренное в декабре 2002 г. 76-й сессией Комитета ИМО по безопасности на море.

Установка оборудования в соответствии с одобренным техническим проектом должна осуществляться под техническим наблюдением Регистра и при положительных результатах испытаний. По окончании работ станция АИС допускается к использованию в составе судового навигационного оборудования и вносится в судовые документы (Перечень оборудования к Свидетельству о безопасности грузового судна по оборудованию и снабжению и (или) к Пассажирскому свидетельству (формы Е, Р)).

Станция АИС представляет собой сложное программируемое компьютерное устройство, имеющее возможность установки и переустановки программного обеспечения. В процессе использования станции АИС может возникнуть вопрос об обновлении программного обеспечения (самопроизвольная перезагрузка станции АИС, ограничение количества выводимых на экран судов и др.), которое производится только специалистами сервисных центров, имеющих соответствующие сертификаты от фирмы-изготовителя и национальной морской администрации.

Установка статических данных скрыта паролем. На вновь устанавливаемой станции АИС и при переустановке статические параметры вводятся специалистами сервисных центров.

Обмен информации в АИС производится цифровым способом в стандартных интерфейсах. Для подключения аналоговых приборов используются специальные конверторы. Сопряжение станции АИС и дополнительное подключение вновь устанавливаемого оборудования связи и навигации производится специалистами сервисных центров.

Станция АИС работает практически постоянно и требует постоянного ввода навигационных параметров, поэтому выключение сопрягаемой аппаратуры нежелательно.