В. М. Кошевой, А. В. Шишкин, В. И. Купровский Система и устройства
 Скачать 0.95 Mb.
|
|
4.7. Особенности установки аппаратуры АИС на морских судах 4.7.1. Установка УКВ антенны аппаратуры АИС При установке аппаратуры АИС на судне следует учитывать ее воз- можное взаимодействие с другими судовыми радиотехническими устройст- вами. Судовая аппаратура АИС, как и любой другой судовой приемопере- датчик, работающий в полосе частот морской подвижной службы, может вы- зывать помехи для судовой УКВ радиотелефонной станции. Передатчик АИС включается на короткие промежутки времени и может вызывать лег- кие щелчки в радиотелефонной трубке. Этот эффект может становиться бо- лее заметным, если антенна УКВ радиотелефонной станции расположена вблизи УКВ антенны аппаратуры АИС и если УКВ радиотелефонная станция работает на каналах, близко расположенных к рабочим кана- лам АИС (например, каналы 27, 28 и 86). Для того чтобы добиться максимально возможной эффективности в работе аппаратуры АИС, следует обращать внимание на взаимное располо- жение и установку других судовых антенн, при этом особое внимание необходимо обратить на установку УКВ антенн аппаратуры АИС. 59 Таблица 4.9 – Коды изменений функционирования АИС Текст сообщения Номер сообщ. Реакция оборудования Потеря временной шкалы UTC 007 Продолжить работу с использованием непря- мого доступа к UTC или синхронизацией по станции-семафору Используется внешний приемник ДГНСС (приемник ГНСС в дифферен- циальном режиме работы) 021 Продолжать работу Используется внешний приемник ГНСС (в стандартном режиме работы) 022 Продолжать работу Используется внутренний приемник ДГНСС (приемник ГНСС в дифферен- циальном режиме работы с использова- нием поправок, передаваемых радио- маяком) 023 Продолжать работу Используются внутренний приемник ДГНСС (приемник ГНСС в дифферен- циальном режиме работы с использова- нием поправок, передаваемых в сооб- щении 17) 024 Продолжать работу Используется внутренний приемник ГНСС (в стандартном режиме работы) 025 Продолжать работу Используется внешний источник SOG/COG 027 Продолжать работу Используется внутренний источник SOG/COG 028 Продолжать работу Фактическое значение курса 031 Продолжать работу Используется индикатор угловой ско- рости поворота 033 Продолжать работу Используется другой датчик угловой скорости поворота 034 Продолжать работу Изменены параметры сообщения управления каналом 036 Продолжать работу Для сведения к минимуму влияния помех необходимо принимать во внимание следующие указания: − УКВ антенна аппаратуры АИС должна располагаться на возвышении на максимально свободном месте с удалением на расстояние не менее, чем 2 метра по горизонтали от конструкций, изготовленных из проводящих ма- 60 териалов. Антенна не должна устанавливаться в непосредственной близо- сти от крупногабаритных вертикальных препятствий. Расположение УКВ антенны аппаратуры АИС должно обеспечивать круговой обзор горизон- та; − УКВ антенна АИС должна быть установлена на безопасном расстоянии от мощных источников радиоизлучения, к которым относятся антенны ра- диолокационных станций и другие радиопередающие антенны. Предпоч- тительно, чтобы обеспечивалось расстояние не менее 3-х метров от пе- редающего луча; − в идеале на одном и том же уровне не должно находиться больше од- ной антенны. УКВ антенна аппаратуры АИС должна монтироваться непосредственно выше или ниже антенны УКВ радиотелефонной стан- ции с разносом по вертикали не менее 2-х метров. Если УКВ антенна аппаратуры АИС располагается на том же уровне, что и другие антенны, желательно обеспечить ее удаление на расстояние не менее чем 10 мет- ров от них. 4.7.2. Установка антенны ГНСС Аппаратура АИС имеет встроенный навигационный приемник и пото- му подключается к антенне глобальной навигационной спутниковой систе- мы. Антенна ГНСС должна устанавливаться в таком месте, где обеспе- чивается ее свободный обзор и исключено затенение судовыми конструк- циями. Ее расположение должно обеспечивать свободный круговой обзор по дуге горизонта, а в вертикальной плоскости обзор от 5° до 90° над горизонтом. Препятствия, имеющие небольшой диаметр, такие, как мач- ты и грузовые стрелы, не приводят к значительному ухудшению качества приема сигналов, но такие объекты не должны перекрывать более чем на несколько градусов любой заданный пеленг. Антенну следует устанавливать на расстоянии не менее, чем 3 м от пе- редающего луча мощных передатчиков (судовых РЛС, судовых станций ИНМАРСА'Г). 4.7.3. Прокладка кабельной сети Длина кабелей должна быть по возможности минимальной для того, чтобы минимизировать ослабление сигнала. Рекомендуется использовать эк- ранированные коаксиальные кабели с двойным экранированием, равно- ценные или лучшие, чем RG-214. Все наружные соединительные устройства на коаксиальных кабелях должны иметь водонепроницаемую конструкцию для предотвращения попа- дания воды внутрь антенного кабеля. Коаксиальные кабели должны быть проложены в отдельных кана- лах/трубах, расположенных на расстоянии не менее 10 см от силовых кабе- лей. Кабель антенны ГНСС должен прокладываться на удалении не менее 1 61 метра от высокочастотных кабелей и волноводов других передающих уст- ройств таких как РЛС, радиопередатчики или кабель УКВ АИС. Пересечения кабелей должны выполняться под прямым углом (90°). Коаксиальные кабели не должны подвергаться резким изгибам, что может при- вести к изменению волнового сопротивления. Минимальный радиус изгиба коаксиального кабеля должен быть равен 5-кратному наружному диаметру кабеля. 4.7.4. Заземление На одном конце коаксиальный экран кабеля должен быть под- ключен к заземлению. Заземлять экран кабеля на обоих концах не сле- дует из-за возникновения контурных токов и создания помех. 4.7.5. Источник питания Аппаратура АИС должна получать питание от основного и резервного источников электроэнергии. В качестве резервного источника могут исполь- зоваться аккумуляторные батареи для питания аппаратуры ГМССБ или ава- рийного освещения, если их емкость достаточна для дополнительного под- ключения АИС. 4.7.6. Расположение аппаратуры на ходовом мостике Минимальный дисплей устанавливается в месте управления судном. Аппаратура АИС обязательно должна иметь лоцманский разъем для подключения персонального компьютера лоцмана. Разъем должен иметь следующую конфигурацию: АМР/гнездо типа 9-pin Std.Sex 206486-1/2), внутренний размер корпуса 11, либо аналогичный со следующей распайкой штырьков: Тx А подсоединяется к штырьку 1; Тx В подсоединяется к штырьку 4; Rx А подсоединяется к штырьку 5; Rx B подсоединяется к штырьку 6; Экран подсоединяется к штырьку 9. 4.7.7. Функция встроенной самопроверки Аппаратура АИС должна иметь встроенное звуковое сигнальное уст- ройство или подключаться к судовой системе звуковой аварийной сигнали- зации. 4.7.8. Внешние датчики Аппаратура АИС имеет интерфейсы в соответствии с междуна- родным стандартам сопряжения для морского радио и навигационного обо- рудования (МЭК 61162-1 или 61162-2) для датчиков координат, курса и скорости поворота. Датчики информации, устанавливаемые в соответствии с другими требованиями Главы V СОЛАС, могут также подключаться к ап- паратуре АИС. 62 При подключении к аппаратуре АИС ранее установленного навигаци- онного оборудования, выходные сигналы которого не соответствуют действующим международным стандартам сопряжения, требуется уста- новка дополнительных преобразователей сигнала. Приемник ГНСС выдает значения координат в системе WGS84. Аппаратура АИС автоматически обрабатывает две опорные точки рас- положения антенны ГНСС – одну для внешнего и другую для встроенного приемника. Компас (гиро- или магнитный), обеспечивающий информацию об истинном курсе, - это обязательный датчик для ввода информации о курсе в аппаратуру АИС. Если судовой компас не обеспечивает выход в соответ- ствии с международными стандартами сопряжения (МЭК 61162), то для подключения аппаратуры АИС требуется соответствующий преобразователь, например, преобразователь аналог-цифра. Аппаратура АИС обеспечивает для других судов передачу информации о скорости поворота собственного судна с целью своевременного обнаруже- ния начала маневра судна и скорости его совершения. В соответствии с но- вой главой V МК СОЛАС и Резолюцией ИМО А.526(13) измеритель скоро- сти поворота может не устанавливаться на судах валовой вместимостью ме- нее 50000. Однако, если измеритель скорости поворота установлен и он имеет выход в соответствии с международными стандартами сопряжения (МЭК 61162), то он должен быть подключен к аппаратуре АИС. Если информация о скорости поворота недоступна, то аппаратура АИС должна передавать, что эти данные отсутствуют («not available)». Данные о скорости поворота не должны формироваться из информации о курсе относительно грунта. Контрольные вопросы 1. Назовите возможные типы мобильных станций АИС. 2. Чем отличаются станции класса А от станций класса В? 3. Какую роль выполняют репитерные станции? 4. Из каких блоков (конструктивных частей) состоит судовая станция АИС? 5. Зарисуйте структурную схему основного блока АИС. 6. Какие порты предусмотрены для подключений к АИС внешних уст- ройств? 7. Какие функции выполняет минимальный дисплей АИС? 8. От каких источников может получать координаты судовая станция АИС? 9. Каков приоритет выбора источника координат? 10. Каким образом могут вводиться в АИС дифференциальные поправки при вычислении координат? 63 11. Каким образом задается точка привязки антенны внешнего и встроен- ного приемников ГНСС? 12. Каковы особенности ввода статических и рейсовых данных? 13. Каким образом задаются тип судна и характер перевозимого груза? 14. Какой код следует установить для танкера, пассажирского судна? 15. Какими символами отображаются суда-цели АИС на электронных кар- тах? 16. Поясните функции и работу основных модулей аппаратуры АИС. 17. Какие средства диагностики предусмотрены в АИС? 18. Что произойдет, если отключить от основного блока антенну УКВ АИС? 19. Какие неисправности могут быть причиной срабатывания тревожной сигнализации АИС? 20. Какому сбою в работе аппаратуры АИС соответствует код 025? 21. Каковы требования к установке антенны УКВ АИС и антенн ГНСС на судне? 22. Каковы требования к размещению аппаратуры АИС на судне? Требова- ния к электропитанию? 23. Какие внешние датчики подключаются к АИС? Какие из них являются обязательными, а какие – нет? 24. Дайте расшифровку следующих английских аббревиатур: BIIT, RAIM, WGS84, ARPA, GNSS, DGNSS, IEC, PWR. 64 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АИС В БЕРЕГОВЫХ СЛУЖБАХ 5.1. Использование АИС в системах регулирования движением судов В соответствии с Резолюцией IMO MSC.74(69) основными береговыми службами, использующими АИС в режиме работы «судно-берег», являются системы регулирования движением судов (СРДС), а также системы судовых сообщений, обеспечивающие получение прибрежными государствами ин- формации о судне и его грузе. Использование АИС в качестве технического средства СРДС позволяет реализовать следующие преимущества: − возможность автоматической идентификации контролируемых судов, что исключает необходимость в радиопеленгаторах и/или голосовом радио- обмене в целях идентификации; − автоматизацию получения от судов информации, необходимой для работы СРДС (тип судна, длина, ширина, осадка, порт назначения, маршрут дви- жения и т.д.); − автоматизацию передачи судам информации о навигационной обстановке в районе действия СРДС, гидрометеорологической информации и преду- преждений об опасных явлениях; − возможность автоматизированной передачи по каналам АИС информации о судах, не оборудованных транспондерами, но сопровождаемыми РЛС СРДС; − значительное снижение погрешностей определения координат и элемен- тов движения контролируемых судов по сравнению с радиолокационным сопровождением; − исключение других специфических ограничений и недостатков, свойст- венных радиолокационному сопровождению (влияние затенения, ложных эхосигналов и помех, возможность потери и переключения сопровожде- ния, увеличение погрешностей при маневре цели и т. д.); − возможность существенного расширение района действия СРДС при зна- чительном сокращении строительных затрат и эксплуатационных расхо- дов. Обеспечение автоматической идентификации и автоматизация взаим- ного обмена информацией между центром СРДС и судами средствами АИС способствует снижению объема радиотелефонного обмена, а в некоторых случаях позволяет полностью его исключить (например, для паромов и дру- гих судов местного сообщения). Как следствие, снижается дополнительная нагрузка на судоводителей и операторов СРДС, что способствует повыше- нию уровня безопасности судоходства. 65 М об и л ьн ы е ст ан ц и и С уд ов ы е кл ас са А С Н О С уд ов ы е кл ас са В В оз д уш н. су д ов У К В к ан а л ы А И С И нф о рм ац и он на я се ть А И С Б ер е го вы е сл уж б ы Б е ре го ва я ох р а на С Р Д С М С К Ц С С С П о рт ов ы й ко нт ро л ь Ги д ро гр сл уж ба Б ер е го вы е ст ан ц и и А И С Р ис . 5 .1 . Ф ун кц ио ни ро ва ни е А И С с ов м ес т но с б ер ег ов ы м и сл уж ба м и 66 Использование АИС и СРДС как центра, обрабатывающего и распре- деляющего принятую от судов информацию АИС, позволяет исключить па- раллельную передачу радиотелефонной информации с судна в адрес других портовых служб (лоцманская служба, портовые власти, агентские, буксир- ные, стивидорные, бункеровочные и другие компании, занятые обслужива- нием судов в порту). Кроме того, внедрение АИС в крупнейших портах мира (Сингапур, Роттердам, Гонконг, Гамбург и других) позволяет разрешить серьезные проблемы с перегрузкой УКВ каналов морской подвижной служ- бы, способствуя тем самым повышению эффективности работы портов. Важное значение для обеспечения безопасности судоходства в аквато- риях портов и в прибрежных водах имеет передача центром СРДС через ба- зовые станции АИС двоичных (бинарных) сообщений, например, сообщение №8, содержащих информацию о судах, не оборудованных АИС, но сопрово- ждаемых береговыми РЛС в составе СРДС (см. табл. 2.3). В результате такой операции судно, которое не оборудовано станцией АИС, тем не менее, ото- бражается на индикаторах АИС всех других судов. Вся необходимая инфор- мация по такому судну передается в составе бинарного сообщения береговой базовой станцией. Для реализации этой функции аппаратура обработки радиолокацион- ной информации должна быть связана с общей базой данных АИС и радио- локационного сопровождения, а также с контроллером базовых станций АИС. Вторым видом бинарных сообщений АИС, связанным с деятельностью СРДС, является информация о плане перехода в районе действия СРДС (маршруте движения судна), который сообщается судном Центру СРДС или предлагается центром СРДС судну. Применение АИС в СРДС позволяет компенсировать ограничения и недостатки традиционного радиолокационного контроля и сопровождения и тем самым существенно повысить эффективность и качество получаемой информации о движении судов в районе действия СРДС. Достоинства и пре- имущества АИС в данном аспекте во многом аналогичны применению АИС на судах. Дополнительно применение АИС в СРДС позволяет существенно рас- ширить зону эффективного контроля движения судов, оборудованных АИС, без увеличения числа береговых РЛС. Особенно важно это достоинство АИС для изрезанного побережья и архипелагов, где одна базовая станция АИС может перекрыть акваторию, требующую нескольких РЛС для полного обес- печения радиолокационного контроля. Соответственно, значительно снижа- ются капиталовложения и затраты на эксплуатацию СРДС. Вместе с тем, применение АИС не исключает установки РЛС для контроля за наиболее сложными участками расширяемого района действия СРДС, особенно при наличии в структуре судоходства судов, не подлежащих оснащению АИС. На участках района действия СРДС, не контролируемых с помощью РЛС, полу- чение информации о судах, не оборудованных АИС, обеспечивается исполь- зованием элементов систем судовых сообщений - регулярные доклады по ра- 67 диотелефонным каналам в центр СРДС в определенных точках маршрута или на рубежах. Тем не менее, не все центры СРДС в обязательном порядке имеют в своем составе АИС. Общая позиция IALA в отношении внедрения АИС в СРДС достаточно ясно выражена в «Руководстве по СРДС» (VTS Manual 2002): «Чтобы избежать ситуации, при которой суда, оборудованные АИС, будут неоправданно предполагать, что центр СРДС способен принимать их сообщения, Администрация СРДС должна рассмотреть вопрос о публикации статуса СРДС в отношении АИС. Там, где это приемлемо, заранее должна быть опубликована дата, когда Администрация планирует внедрить АИС в СРДС». 5.2. Применение АИС в системах судовых сообщений С середины 90-х годов в прибрежных районах с наиболее интенсивным судоходством ускоренными темпами вводятся в действие системы судовых сообщений - ССС (Ship Reporting Systems - SRS), создаваемые в соответствии с Правилом V/11 Конвенции SOLAS и Резолюцией IMO MSC.43(64). ССС призваны содействовать безопасности и эффективности судоходства, охране жизни на море и защите окружающей среды посредством контроля за соблю- дением правил плавания и получения морскими администрациями прибреж- ных государств информации о движении судов, особенно с опасными груза- ми. Обычно, прибрежные ССС создаются там, где уже установлены и дейст- вуют системы маршрутов движения судов, включающие схемы разделения движения. Организационно-технической основой прибрежных ССС является сбор и обработка в установленном порядке сообщений от судов, передаваемых по УКВ каналам морской радиосвязи. Формат сообщений определен Резолюци- ей IMO А.851 (20) и предусматривает сведения о судне, его грузе, местопо- ложении, курсе, скорости, портах отправления и назначения, плане перехода и т.д. В дополнение к средствам радиосвязи с судами, в прибрежных ССС могут применяться радиолокационный контроль и автоматические радиопе- ленгаторы. ССС должны иметь возможность взаимодействия с судами и, при необходимости, предоставлять судам информацию. Как правило, роль цен- тра, обеспечивающего прием и обработку информации в прибрежных ССС, выполняет центр СРДС, действующей в данном регионе. Использование радиотелефонной связи в качестве источника информа- ции о судах и судоходной обстановке является главным недостатком при- брежных ССС, снижающим их эффективность. Как следствие, увеличивается нагрузка на судоводителей, возникают языковые трудности, снижается дос- товерность информации и оперативность ее обработки в береговых центрах. Применение АИС в прибрежных ССС позволяет устранить отмеченные не- достатки и повысить эффективность их использования. При этом появляется 68 возможность активного и автоматизированного контроля движения основных типов судов во всем районе действия ССС без строительства береговых РЛС, что дает существенную экономию средств. Суда, оборудованные АИС, могут быть полностью освобождены от передачи радиотелефонных сообщений, по- скольку информация, обычно требуемая в прибрежных ССС, содержится в сообщениях АИС. Суда, не оборудованные АИС, будут продолжать переда- вать радиотелефонные сообщения в установленном порядке. Таким образом, применение АИС в обязательных ССС является дополнительным стимулом для установки АИС на судах, не попадающих под требования Главы V Кон- венции SOLAS, но оперирующих в районе действия обязательных ССС (ры- боловные, местного плавания и другие). Прочие береговые службы, связанные с деятельностью морского транспорта (службы поиска и спасания, портовый контроль, лоцманские и буксирные службы, стивидорные компании и другие), могут получать ин- формацию от судовых станций АИС, дополненную информацией от берего- вых РЛС и других источников, через центры СРДС или систем судовых со- общений. Значительный интерес информация АИС представляет для ведомств, обеспечивающих интересы государства в прибрежных водах (военно- морские силы, пограничные и таможенные власти, органы, контролирующие добычу биоресурсов и экологическое состояние побережья). Тем не менее, создание ведомственных сетей АИС признается нецелесообразным по вполне понятным технико-экономическим причинам. Например, в странах Северной Европы (Швеция, Финляндия, Норвегия, Дания), национальные сети берего- вых станций АИС, перекрывающие все побережье, строятся при ведущей ро- ли национальных морских администраций с участием органов обороны и по- граничной охраны. В целях эффективного обеспечения, как государственных органов, так и всех заинтересованных участников морского транспортного процесса ин- формацией о состоянии судоходства в прибрежных водах, во второй полови- не 90-х годов в странах Европейского Союза разработана и начала реализо- вываться концепция VTMIS (Vessel Traffic Management and Information Sys- tem - Система управления и информационного обеспечения судоходства). Основными положениями концепции VTMIS являются: − использование АИС, как одного их основных средств получения инфор- мации о состоянии судоходства, дополняющего традиционные техниче- ские средства СРДС и систем судовых сообщений; − образование региональных систем безопасности мореплавания и инфор- мационного обеспечения судоходства посредством информационной ин- теграции локальных СРДС, систем судовых сообщений и соответствую- щих информационно-вычислительных сетей; − интерактивное информационное взаимодействие всех участников морско- го транспортного процесса, формирование единого информационного пространства по различным аспектам судоходства на локальном, регио- нальном, национальном и международном уровнях. 69 Доступ конечных пользователей к информации VTMIS (картина судо- ходной обстановки, данные о судах и грузах, маршруты движения и сроки прибытия в порт, расстановка судов у причалов, заявки на обслуживание су- дов и т.д.) обеспечивается через выделенные линии связи или через сеть Ин- тернет. АИС, действующая в режиме дальней связи через Инмарсат-С, обеспе- чивает широкие возможности мониторинга судоходства в исключительных экономических зонах (ИЭЗ) и в зонах ответственности региональных (нацио- нальных) МСКЦ. В открытых морях и океанах уже длительное время дейст- вуют системы судовых сообщений, созданные в соответствии с Междуна- родной Конвенцией о поиске и спасении на море (SAR 79), такие как AMV- ER, JASREP, AUSREP, CHILREP и другие. Использование АИС в работе та- ких систем позволит практически полностью автоматизировать передачу, прием и обработку сообщений, снизить нагрузку на судоводителей и берего- вой персонал, повысить эффективность деятельности МСКЦ. Страны Евро- пейского Союза и некоторые другие страны, обладающие богатыми рыбны- ми ресурсами, уже приступили к внедрению АИС в системах мониторинга рыбодобывающего флота. В перспективе планируется создание в ближайшем будущем глобаль- ной системы мониторинга судоходства на основе технических средств АИС. |