Гагарский Д. Краткийкурс лекций. Спб. Гмаим адм. Со. Макарова, 2004. 92
 Скачать 1.05 Mb.
|
|
Рис 7 Вид официальной карты до конвертирования в формат ТХ97 На рис 8 отсутствует «Int number» маяка, т к он не указан в атрибутах описания официальной карты и автоматически при конвертировании появиться не может В качестве примера достоинств некоторых неофициальных электронных карт отметим возможность производить подсветку точек береговых маяков определенным цветом при нахождении судна в секторе соответствующего огня Это выполняется только при условии, если дальность от судна до маяка меньше дальности видимости огня При наличии подобной подсветки судоводитель имеет возможность ориентироваться в условиях пониженной видимости при следовании по ведущим узконаправленным створам, отслеживать моменты "открытия" и "закрытия" маяков, использовать эту информацию при выходе судна в опасные сектора и т д Рис 8 Вид карты формата ТХ97 после конвертирования официальной карты Фирмы, занимающиеся картографическим производством профессионально, обычно выпускают неофициальные электронные карты, полностью копируя информацию бумажных Для соответствующего масштаба там представлена абсолютно вся информация и эта карта не может являться "приближенной", т к она полностью отвечает требованиям точности и достоверности информации На рис 9 приведен фрагмент отображения не только карты, но и подводного рельефа ее участка (что не требуется по стандарту IHO, но может быть востребовано судоводителями), а также проверка отобра- жения по стандарту IEC Представленная на рис 9 информация для участка карты может быть очень полезна при решении специализированных задач (поднятие затонувших судов, ведение гидрографических и дноуглубительных работ, работа с тралами и т д ) Рис 9 Вид отображения подводного рельефа на электронной карте Важным для судоводителя является возможность отображения информации подводного рельефа (3D) при «проигрывании» его движения по рекомендованному и фактическому маршрутам следования в разрезе шпангоута наибольшей осадки Факт имеющегося положения судна на фарватере (в канале) в данном случае представляет меньший интерес как уже свершившееся событие. Очень важно упредить ситуацию и просмотреть, что может быть впереди Необходима видимость корпусной части судна под водой и значения глубины в соответствующем масштабе под корпусом судна во всех интересующих плоскостях на любое планируемое и реальное время движения "Проигрывание" движения судна по фактическому маршруту позволяет анализировать возможность безопасного отклонения от рекомендованного маршрута при вынужденном выходе из планируемого безопасного коридора. Судоводителя в этом случае более интересует не красивая картинка, а реальная глубина под килем судна в случае движения судна по фактической траектории на имеющееся и планируемое время К сожалению, многие фирмы реализуют 3D только в рекламных целях демонстрации продукции, что не решает проблемы действительной безопасности судовождения Поскольку требований к отображению 3D не существует, возможные ошибки, некорректное отображение подводного рельефа дна могут быть даже опасны Рисунок 3D производится на основании информации о глубинах с бумажной карты и фиксировании точек "пиков" глубин с нее. Однако имеющейся информации может быть недостаточно для описания и воспроизводства подводного рельефа между этими точками. Судоводитель вынужден воспринимать представляемую картинку как реальную ситуацию, что может существенно отличаться от действительности. Для этого необходима более детальная база данных, которая, к примеру, может быть на гидрографических планшетах или на картах более крупного масштаба Подобные ограничения должны учитываться и анализироваться при принятии судоводителем решения. Многие картографические системы позволяют наблюдать на экране движение судна при ориентации карты на север и по курсу Эта ориентация может выводиться на экран отдельно (один экран) и одновременно (две составляющих на экране), что тоже важно, особенно при плавании на внутренних водных путях (рис. 10) Судовладелец вправе сам определять выбор электронных карт и их статус для решения вопросов безопасного плавания Степень доверия этим электронным картам, т.е фирмам-производителям данной продукции, является основой при заключении контрактов для последующе- Рис 10 Вид ориентации электронной карты по курс}- (ИК) и северу (N) 2.5. Имя ячейки официальной электронной навигационной карты Эффективность внедрения новой информационной технологии судовождения в настоящее время зависит от наличия картографических данных на тот или иной район Мирового океана. Координация работ по созданию ЕТМС осуществляется IHO В имеющиеся RENC поступают данные от ГО. Список и коды некоторых ГО приведены в табл. 1. Распространение данных, произведенных в указанных ГО, осуществляется через уполномоченные компании, которые организуют службу передачи картографических данных и данных по корректуре. Эти данные защищены от несанкционированного использования, и доступ к ним обеспечивается по лицензии. го использования таких карт на судах при решении вопросов безопасности судовождения. Как отмечалось ранее, основной единицей распространения ENC официальных гидрографических служб является ячейка. Объем информации в файле ячейки не должен превышать 5 Мб. Имя ячейки состоит из восьми символов: PPSCCCCC. Первые два символа: РР обозначают (см. табл. 1) код страны-производителя ENC (например, RU - Россия). Третий символ: S обозначает код масштабного ряда. Он представлен цифрами от 1 до 6. ГО разных стран могут использовать различные диапазоны масштабов, соблюдая общие требования по назначению данных. Диапазон S от 1 до 6 (1 -самый мелкий масштаб, 6 — самый крупный масштаб). В электронных ячейках, изготовленных в России, используются диапазоны масштабов, указанные в табл. 2. Остальные пять символов ССССС имени ячейки должны определять уникальный идентификатор ячейки данного масштабного диапазона. Технические условия производства ENC не определяют правила кодирования идентификатора ячейки. Каждый производитель картографических данных вправе использовать любую схему кодирования, которая обеспечивает уникальность идентификатора ячейки. Представляется, что способ кодирования идентификатора ячейки должен каким-то образом обеспечивать возможность определения географического положения ячейки. В России разработан и принят ГУНиО МО способ кодирования ячеек при производстве ENC для территориальных вод России. Судоводитель может определить координаты SW угла ячейки, изготовленной в России. Для распознавания большого набора ячеек желательно иметь программу идентификатора, встроенную в ECDIS. Страна Код Страна Код Страна Код Страна Код Россия RU Дания DK Германия DE Нидерланд ы NL Швеция SE Англия GB Эстония ЕЕ Португали я РТ Польша PL Франци я FR Норвегия NO Финляндия FI Таблица 1 Рассмотрим систему кодирования четырех, пяти, шести, семи и восьми символов ячейки, изготовленную ГУНиО МО в России. Старший разряд кода широтного пояса (четвертый символ имени ячейки) определяется согласно табл. 3. Старший разряд кода долготного столбца (шестой символ имени ячейки) определяется согласно табл. 4. Младшие разряды кода широтного пояса (пятый символ имени ячейки) и кода долготного столбца (седьмой символ имени ячейки) определяются по табл. 5, из которой видно, что каждая зона, образованная пересечением широтного пояса и долготного столбца, имеет размеры 20' х 20' При создании соседних ячеек с данными крупного масштаба может оказаться, что их юго-западные углы попадают в пределы одной Назначение данных Диапазон масштабов S Обзорные (общее изучение условий плавания в ботылом водном районе) Мельче 1 '2 250 000 1 Генеральные (обеспечение перехода в открытом море) 1 2 250 000-1 300 001 2 Прибрежные (обеспечение перехода в зоне видимости берегов или в стесненных навигационных условиях) 1 300 000-1 80 001 3 Подходы к берегам (обеспечение подхода к берегу ) 1 80 000-1 40 001 4 Гавани (обеспечение передвижения в пределах акваторий портов, бухт, гаваней и т п ) 1 40 000-1 10 001 5 Планы (обеспечение маневрирования при швартовке) 1 10 000-Г2 500 6 Широта N 0° 10 20 30 40 50 60 70 80 90° Код I J К L М N о Р Q Широта S 0° 10 20 30 40 50 60 70 80 90° Код И G F Ь D С в А 9 Таблица 2 Таблица 3 и той же зоны. В таком случае их порядковые номера кодируются восьмым символом имени ячейки. Таблица 4 Таблица 5 В практической деятельности судоводителю обычно приходится решать задачу определения страны-производителя ячейки, диапазона масштаба, в котором может быть изготовлена ячейка, и приблизительных географических координат SW угла этой ячейки. В качестве примера приведем последовательность действий судоводителя при анализе имени ячейки RU6MDLA0: RU (см. табл. 1) - ячейка произведена в России; Долгота Е 0 10 2 0 30 40 50 60 70 8 0 90 100 Код I J К L М N О Р Q R Долгота Е 100 1 1 0 120 130 14 0 150 160 170 180° Код S Т и V W X Y Z Долгота W 0 10 2 0 30 40 50 60 70 8 0 90 100 Код н G F Е D С В А 9 8 Долгота W 100 1 1 0 120 130 14 0 150 160 170 180 Код 7 6 5 4 3 2 1 0 Дф (ДА.) Символ Дф (ДА.) Символ Дф (АХ) Символ 0'-20' 0 3°20'-3°40' А 6°40'-7°00' К 20'-40' 1 3°40'-4°00 В 7°00'-7°20' L 4О'-6О' 2 4°00'-4°20' С 7°20'-7°40' М 1°-1°20' 3 4°20'-4°40' D 7°40'-8°00' N 1°20'-Г40' 4 4°40'-5°00' Е 8°00'-8°20' О Г40'-2°00' 5 5°00'-5°20' F 8°20'-8°40' Р 2°00'-2°20' 6 5°20'-5°40' G 8°40'-9°00' Q 2°20'-2°40' 7 5°40'-6°00' Н 9°00'-9°20' R 2°40'-3°00' 8 6°00'-6°20' I 9°20'-9°40' S Зо00'-Зо20' 9 6°20'-6°40' J 9°40'-10°00' т 6 (см. табл. 2) - ячейка предназначена для обеспечения плавания внутри порта и проведения швартовных операций (диапазон масштаба 1:10000-1:2500); MD - широта SW угла зоны от 44°20'N до 44°40' N, где М (см. табл. 3) - старший разряд кода широтного пояса 40° N -50° N; D (см. табл. 5) - младший разряд кода широтного пояса Л<р= = (4°20' - 4°40'); LA - долгота SW угла зоны от 33°20'Е до 33°40'Е, где L (см. табл. 4) - старший разряд кода долготного столбца 30°Е -40° Е; А (см. табл. 5) - младший разряд кода долготного столбца Д^=(3°20' - 3°40'); 0 - символ индивидуального кода ячейки в зоне MDLA (других ячеек нет). 2.6. Применение дополнительных баз данных для решения навигационных задач Многие картографические системы способны решать навигационные задачи с использованием не только базы данных по навигационной гидрографической обстановке, но и дополнительных баз данных, которые могут храниться отдельно. Такие базы данных могут включать информацию по лоциям, портам, приливо-отливным течениям, поверхностным течениям, морским астрономическим ежегодникам, каталогам карт и книг, таблицам приливов. Перечень может быть расширен с учетом специализации судов или места установки картографических систем (береговой или судовой вариант). Конвенция SOLAS-1974 предусматривает официальное использование этих баз данных, при условии предоставления их официальными гидрографическими службами. Корректура их должна быть приведена к уровню современности. Подобная информация, представляемая в картографических системах, позволяет аккумулировать информацию и решать навигационные задачи применительно к конкретным условиям плавания с учетом всех имеющихся данных. Некоторые картографические системы имеют возможность обрабатывать также оперативную информацию для решения навигационных задач. Примером является возможность обработки прогнозов погоды при планировании движения судна по созданному маршруту в сложных гидрометеорологических условиях. Наличие подобной программы позволяет своевременно внести изменения в график движения, изменить маршрут или предусмотреть дополнительные мероприятия по креплению и размещению груза. 2.7. Работа с растровыми картами. Ограничения картографических систем RCDS Растровые карты в RCDS предстаачяют графическую копию бумажных карт, отображаемую на экране монитора. Она удобна в восприятии, т.к. полностью соответствует бумажной, но менее информативна и не позволяет решать многие навигационные задачи, связанные с безопасностью судовождения. Наличие мировой коллекции растровых карт позволяет использовать их в картографических системах любого типа. Требования по отображению растровых карт в ECDIS (RCDS mode) изложены в стандарте [ЕС 61174. Как отмечалось, векторные карты более информативны по сравнению с растровыми и могут наиболее активно использоваться в картографических системах. Это обусловлено тем, что каждая точка имеет определенный код, который идентифицируется и распознается картографической системой. Таким образом, векторная карта позволяет производить опознавание любых объектов и своевременно реагировать на них, предупреждая судоводителя о приближении к подобным объектам. Это не относится к растровой карте, т.к. она является растровым образом бумажной карты - ее фотографией, представляющей цветовую гамму, которая не может быть использована в системе своевременных предупреждений о приближении к опасности. Черным цветом, к примеру, могут отображаться контуры буев, координатная сетка, текст, гра- ница опасности, любая изобата и т.д. То же можно сказать и о любом другом цвете, который система распознает, но идентифицировать не имеет возможности. Таким образом, основным недостатком растровых карт является невозможность их использования в системе сигнализации при приближении к опасному району. Наличие стандартов системы отображения растровых карт не позволяет одновременно наблюдать на экране карты, изготовленные в различных проекциях. Это представляет определенные трудности для судоводителя и может привести к аварийной ситуации. Подобные случаи не исключены в практике судовождения. В качестве примера рассмотрим ситуацию при выходе из Котки (рис. 11 и 12) <р = 60°28,0' N, X = 26°57,0' Е Переход с карты 1090а (масштаб бумажной карты 1.20000, проекция Transverse Mercator) на карту 1089 (масштаб бумажной карты 1:55000, проекция Mercator) при следовании по створам 266,5° - 86,5° и 296,5° - 116,5° и использование растровых карт вызывает крайне отрицательную реакцию судоводителя, т.к. в подобной ситуации отсутствует возможность просмотра акватории впереди судна при приближении к границе карты. Принудительная загрузка карты более мелкого масштаба (см. рис. 12) тоже недопустима, т.к. на ней отсутствуют буи латеральной и кардинальной систем ограждения. Незначительное отклонение судна с допустимой осадкой 6,1 м (створ 266,5° - 86,5°) вправо по причине расхождения со встречным судном или при изменении угла дрейфа после смены курса может привести к аварийной ситуации, т.к. опасная изобата 5 м с банкой 4,8 м расположена вплотную (40 - 50 м) к линии створа и не видна на карте 1090а. После автоматической загрузки карты 1089 до опасности, отражающейся только на этой карте, остается немного более 200 м. Учитывая размеры судна и возможность расположения антенны приемоинди-катора в корме, особенно в ночное время (ограждающие буи несветящиеся), аварийная ситуация неизбежна при отклонении вправо Принудительная загрузка карты 1089 после прохождения последней пары буев позволяет обнаружить опасность за 740 м (4 кб). Для судна, движущегося со скоростью 10 уз, аварийная ситуация может возник- нуть через 2 мин Маневр курсом или скоростью невозможен. Ситуация осложняется по причине расположения створных огней по корме судна и сложности отслеживания их видимости. Обнаруженный недостаток растровых карт явился причиной проведения анализа и выявления аналогичных ситуаций в других районах Балтийского моря: - район Oregrund-(p=60°2I,7'N 1= 18°23,5'Е карты 316% и 3169; - район Balson - <р = 6F44,0'N X = 17°30,5'Е карты 70а и 2296; - подход к Kemi - <р = 65°38,5'N Я = 24°20,0'Е карты 2303а и 2302. Значительным неудобством является и то обстоятельство, что стыкующаяся информация карт разного масштаба очень трудно читается, т.к. на экране судоводитель вынужден отображать их в одном масштабе. Восточное побережье США имеет много районов стыкующихся карт с масштабами 1:80 000 и 1:500 000. При загрузке карт в масштабе оригинала одной вторая карта может быть очень "сжата" или "растянута", что представляет трудность для чтения. Плавание в районах рек также затруднено, т.к. бумажные карты обычно имеют ориентацию не на север, а произвольную, т.е. при их печати используют "косую" сетку. При сканировании этих карт ориентация остается, а при отображении в ECDIS все карты ориентированы строго на север (или по курсу), что разворачивает текст, не позволяя его читать на экране. Здесь же может наблюдаться и стыковка карт различного масштаба. Как известно, растровые карты занимают большой объем памяти, что вызывает определенные трудности для их хранения и приводит к перезагрузке экрана в некоторых картографических системах. Отмеченные наиболее существенные недостатки подчеркивают ограничения картографических систем RCDS, являющиеся причиной продолжающихся дискуссий на международном уровне при рассмотрении вопросов альтернативности электронных карт их бумажным аналогам. 2.8. Национальные технико-эксплуатационные требования, предъявляемые к ECS '- Активное участие в разработке требований к оборудованию ECS принимает RTCM. К этим системам предъявляются национальные требования, выполнение которых должно быть подтверждено национальным сертификационным обществом. В Российской Федерации это Рос- сийский Морской Регистр Судоходства. Ниже приводятся основные технико-эксплуатационные требования (ТЭТ), предъявляемые к ECS, устанавливаемым на российских судах. /. Отключение питания. В системе должно быть предусмотрено восстановление работы с сохранением всей ранее содержащейся информации при отключении основного питания системы не более чем на 45 с. ■' *.* ■-. 'л 2. Отображение информации: а) возможность удаления информации с экрана; б) масштабы карт должны быть от 1:10000 до 1:50000000'с возможностью перехода от одного к другому; в) перечень выводимых на экран данных о плавании; г) возможность ориентации на север; д) ECS должна иметь минимум два набора цветов (дневной и ночной). |