Информационные технологии на судах

  Находящиеся в эксплуатации спутниковые  навигационные системы Глонасс и GPS в 1996 г. были одобрены ИМО в качестве компонентов Всемирной радионавигационной системы. При одобрении систем Глонасс и GPS ИМО отметила недостатки:

• неспособность каждой из них обеспечить в штатном режиме точность, необходимую для безопасной навигации судов на подходах к портам и в других водах, в которых свобода маневрирования ограничена.
• другой отмеченный недостаток этих систем связан с их неспособностью в данное время обеспечивать оперативное оповещение потребителей о нарушениях в работе систем или их элементов, которые происходят пока довольно  часто.

 
   

Наиболее  рациональным путем устранения указанных  недостатков и улучшения основных характеристик систем Глонасс и GPS, необходимых для расширения их функциональных возможностей, является применение дифференциального режима работы этих систем, что позволяет добиться повышения точности, надежности и эффективности радионавигационного обеспечения в рабочих зонах дифференциальных подсистем СНС. 
  

Морские дифференциальные подсистемы СНС должны работать непрерывно и возможность получения надежных навигационных определений в реальном масштабе времени с интервалами не более 5-10 с. Погрешности определения места увеличиваются с увеличением расстояния от опорной станции и старением дифференциальных поправок, но они не должны превышать 10м в рабочей зоне с вероятностью 0,95. 

Предлагаемое  оснащение опорными дифференциальными  станциями позволит удовлетворить  не только потребности 
общего мореплавания, но и нужды речников, рыбаков, гидрографов и промысловиков, для которых особо важными являются районы Баренцева и Карского морей, прибрежные воды Сахалина и северная часть Каспийского моря, а также районы внутренних водных путей.

 
   В феврале 1998 г. на мысе Шепелевский в Финском заливе была введена в опытную эксплуатацию первая российская контрольно - корректирующая станция дифференциальной подсистемы СНС. 

 

 

 

 

   На основе  использования высокоточных средств спутниковой навигации ИМО предполагает осуществить широкое внедрение на морском флоте следующих перспективных систем судовождения: 
    - авторулевых, обеспечивающих управление по траектории; 
   - электронных картографических систем (ЭКС); 
   - автоматических информационных систем (АИС). 
   Оснащение ими морских судов предусмотрено проектом новой Главы 5 Международной Конвенции по охране человеческой жизни на море (Конвенции СОЛАС), которая действует с 2000 года. 
  

 

 

 

2.2 Автоматическая информационная (идентификационная) система

 

Особый  интерес для меня среди этих средств  имеет автоматическая информационная (идентификационная) система (АИС), которая  предназначена:

 
           - для обмена  навигационными данными между  судами при их  

расхождении в море;

           - для передачи данных о судне и его грузе в береговые службы (БС) 

              при его плавании в районах  с обязательным оповещением; 
           - для передачи с судна навигационных данных в береговую СУДС для

             обеспечения более точной и  надежной его проводки в зоне  действия 

             системы. 
  

Согласно  Главе 5 Конвенции СОЛАС судовое оборудование АИС (транспондеры) внедряется как обязательное на судах вместимостью свыше 5000т, перевозящих опасные грузы, с 2000г. Одновременно идет оснащение наземным оборудованием АИС районов с обязательным оповещением - (Датские проливы, Английский канал, район Австралийского Барьерного рифа, подходы к некоторым портам США и другие районы). Национальные власти отдельных государств могут установить такое оборудование в любых районах своего побережья для контроля за судоходством в прибрежных водах страны и вводить в них зоны обязательного оповещения. 
  

  С 1 июля 2002 года введено обязательное  оснащение транспондерами АИС  всех морских судов вместимостью 300 рег.т. и более. В соответствие с положениями новой Главы 5 национальные Администрации смогут обязать устанавливать такие транспондеры и на судах меньшего размера для контроля за ними при их плавании вблизи берегов. 
   Учитывая, что одной из функций АИС является обеспечение безопасного расхождения, то следовательно транспондерами необходимо будет оснащать не только транспортные суда, но и все другие плавающие в море рыболовные суда, военно-морские и пограничные корабли. 
     В мае 1998 г. ИМО принята Рекомендация (MSC.74/69), cодержащая технико - эксплуатационные требования к универсальным транспондерам.

  Указанная судовая аппаратура  должна быть способна по запросу  другого транспондера, размещенного  на другом судне или на берегу, передать по выделенному каналу  УКВ-связи данные о своем судне (его позывные, тип судна и его размеры), навигационные параметры (местоположение судна, время, курс, путь и скорость относительно грунта, состояние судна, его осадку и другие характеристики), данные о рейсе судна (характер груза, порт назначения и время прибытия), а также другие необходимые сообщения, касающиеся безопасности плавания. Частота передачи данных транспондером дифференцируется в зависимости от их важности. Навигационные параметры, знание которых необходимо для расхождения судов, передаются с дискретностью в несколько секунд, а данные о судне и его грузе транслируются с периодичностью 6 мин или по запросу. Для выработки передаваемых данных судовой транспондер будет сопряжен с уже имеющимися на судне гирокомпасом, лагом и аппаратурой спутниковой навигации, включающей в себя также приемник дифференциальных поправок, что позволяет выдавать данные о местоположении c  метровой точностью.   

На  другом судне, автоматически принимающем  указанные данные, его транспондер  будет выдавать получаемую информацию на экран САРП, или радиолокатора  или на индикатор системы электронной  картографии. В береговых службах, оснащенных подобным транспондером, поступающие  данные вводятся в компьютер и  выдаются на дисплей ЭВМ или экран  СУДС. Обобщенная информация о навигационной  обстановке вблизи СУДС может также  через транспондер передаваться с берега на суда плавающие в этом районе. Это позволит судну, получающему  эту информацию, иметь у себя на САРП или электронной карте высокоточную картину окружающей обстановки, наблюдая при этом даже суда и объекты, невидимые  для судовой РЛС. 
       В результате использования АИС получены следующие положительные результаты: 
         - благодаря организации с помощью транспондеров межсудового обмена навигационными данными будет повышена надежность и эффективность расхождения судов в море и следовательно безопасность их плавания; 
         - благодаря передачи на СУДС с судов с помощью транспондеров навигационных данных, включая высокоточные полученные от дифференциальных станций ГНСС координаты их текущего местоположения, будет расширена зона контроля за судоходством со стороны СУДС и повышены качество и надежность проводки судов в узкостях и стесненных водах и следовательно безопасность мореплавания; 
         - благодаря неограниченной возможности запроса и автоматического получения через транспондер необходимых данных о судне будет обеспечен эффективный контроль за ним со стороны портовых властей, морских Администраций и других береговых служб, а также со стороны кораблей ФПС и ВМФ при следовании судна в территориальных водах страны; 
       - благодаря получению на судне через транспондер с СУДС более детальной навигационной информации об окружающей обстановке судоводители будут иметь возможность наблюдать на экране индикатора суда и другие объекты, невидимые для судовой РЛС (т.е. находящиеся за поворотом реки или за островами в узостях, шхерах и т.д.);  

     - при использовании  АИС может быть расширена зона  наблюдения СУДС и введен контроль  за судоходством на реках без  установки дополнительных береговых  РЛС, что даст значительный  экономический эффект; 
          - организация на основе использования АИС контроля за судоходством позволит повысить эффективность поисково-спасательных операций благодаря более точному знанию координат аварийного судна и положения судов ближайших к месту бедствия;  

       - с помощью  АИС может быть обеспечена  передача на суда, плавающие в  прибрежных водах, навигационной  и метеоинформации; 
     - применение АИС на рыболовных судах позволить осуществлять контроль за ними в районах промысла;

      - благодаря передачи с судна на судно с помощью транспондеров высокоточных навигационных данных судоводители смогут наблюдать на экране САРП более точную и оперативную информацию о параметрах движения и маневрирования приближающегося судна.

 
     Необходимость организации единой  службы контроля и управления  судоходством определяется также  принятием 31 июля 1998г. Федерального  Закона РФ №155-ФЗ "О внутренних  морских водах, территориальном  море и прилежащей зоне Российской Федерации", предусматривающий принятие мер по обеспечению безопасности судоходства и регулированию движением судов, защите и сохранению окружающей водной среды, предотвращению нарушений пограничных, таможенных, налоговых, санитарных и других правил, установленных законами и нормативными правовыми актами страны.

 

2.3 Система Глобального  Позиционирования (GPS)

 

Global Positioning System (GPS) - спутниковая система определения местонахождения подвижных объектов.

Система GPS создана министерством обороны  США и позволяет с точностью  до 20м определять в любой точке  земного шара место нахождения неподвижного либо движущегося объекта на земле, в воздухе и на море в трех измерениях с очень высокой точностью. Более  того, GPS сообщает скорость передвижения объекта. Эта система позволяет  оснастить речные и морские суда, автомобили, самолеты электронными картами, на которых показывается место нахождения объекта и кратчайший (либо наиболее удобный) путь к пункту назначения. GPS используется также для составления  географических карт и в задачах  геодезии. Система широко используется и гражданскими абонентами.

Система создана в спутниковой сети, образованной спутниками связи, вращающимися вокруг земли по высоким орбитам. В 1995г. сеть имела 24 спутника. Для вхождения  в GPS каждый абонент должен иметь  небольшое устройство. Последнее  в бытовом варианте имеет размер, равный портсигару, что позволяет  носить его в кармане костюма. Устройство с высокой точностью  показывает три координаты объекта, находящегося в любой точке планеты. Одним из важнейших компонентов  устройства являются атомные часы, способные измерять время с точностью  до наносекунды. Сигналы устройства синхронизируются с приемо-передатчиками  спутников связи.

 

 

Заключение

Информационные  технологии прочно вошли в нашу жизнь. Применение ЭВМ стало обыденным  делом, хотя совсем ещё недавно рабочее  место, оборудованное компьютером, было большой редкостью. Информационные технологии открыли новые возможности для работы и отдыха, позволили во многом облегчить труд человека.

Современное общество вряд ли можно представить  без информационных технологий. Перспективы  развития вычислительной техники сегодня  сложно представить даже специалистам. Однако, ясно, что в будущем нас ждет нечто грандиозное. И если темпы развития информационных технологий не сократятся (а в этом нет никаких сомнений), то это произойдет очень скоро.

С развитием  информационных технологий растет прозрачность мира, скорость и объемы передачи информации между элементами мировой системы, появляется еще один интегрирующий  мировой фактор. Это означает, что  роль местных традиций, способствующих самодостаточному инерционному развитию отдельных элементов, слабеет. Одновременно усиливается реакция элементов на сигналы с положительной обратной связью. Интеграцию можно было бы только приветствовать, если бы ее следствием не становилось размывание региональных и культурно-исторических особенностей развития.

Информационные технологии вобрали  в себя лавинообразные достижения электроники, а также математики, философии, психологии и экономики. Образовавшийся в результате жизнеспособный гибрид ознаменовал  революционный скачок в истории  информационных технологий, которая  насчитывает сотни тысяч лет.

 

Список использованной литературы

 

1. Богданов В.А., Сорочинский В.А., Якшевич Е.В. "Спутниковые системы морской навигации." – М.: Транспорт, 2002.
2. Баранов Ю.К.  "Определение места судна с помощью навигационных спутников." -  М.: Транспорт, 2005.
3. Журнал «Информост. Радиоэлектроника и телекоммуникации», № 4, 2007г.
4. http://www.geokosmos.ru
5. http://www.mcc.rsa.ru