книга "НИС". Вагущенко Л. Л. Судовые навигационно информационные системы одесса 2004
 Скачать 5.96 Mb.
|
|
6.7. Регистрация данных. Сигнализация и индикация. Регистрация. ЭКДИС должна иметь возможность отложения в памяти и, при необходимости, запоминания на длительное время информации о протекании процесса судовождения за последние 12 часов с интервалом в 1 мин, и позволять повторно воспроизвести эту хранимую информацию на экране в любое время. Записываться в память должны данные: о времени, месте, курсе и скорости своего судна и взятых на сопровождение судов-целей, об электронных картах, на которых ведется прокладка, и о корректурах к ним. Для восстановления всего плавания необходимо, чтобы начиная с момента отхода, ЭКДИС записывала координаты места судна с интервалом времени, не превышающем 4 часа. Не должно быть возможности изменения зарегистрированной информации и манипуляции с ней. Требуется в ЭКДИС иметь защиту зарегистрированных данных от стирания и изменений. 221 Предупреждения и сигнализация. В ЭКДИС необходимо иметь следующую сигнализацию и предупредительную индикацию, где под сигнализацией понимается сообщение акустическими или акустическими и визуальными средствами об условиях и ситуациях, требующих внимания оператора; а под индикацией – визуальное представление оператору определенной информации о событиях, о функционировании системы или оборудования. Согласно требованиям ИМО в ЭКДИС должна быть: • Сигнализация: о выходе за границы фарватера, пересечении безопасной изобаты, превышении заданного отклонения от маршрута, приближении к критической точке (например, к точке поворота), несовпадении геодезических датумов позиционного датчика и карты; • Сигнализация или индикация: о перемасштабировании, прохождении пути через районы со специальными условиями, неправильном функционировании ЭКДИС; • Индикация: что есть карта более крупного масштаба, что информация СЭНК и добавочная (например, от РЛС) в разных координатных системах, о планировании маршрута через безопасную изобату, о планировании маршрута через специальный район, о выходе из строя системы определения места, об ошибках при тестировании системы. В приложении к Эксплуатационным требованиям ИМО к ЭКДИС отмечено, что к районам со специальными условиями относятся: - Зона разделения движения (Traffic separation zone); - Пересечение зон маршрутизации (Traffic routing scheme crossing Traffic routing scheme); - Зона кругового движения (Traffic routing scheme roundabout Traffic routing scheme); - Двухсторонний маршрут (Two way traffic route); - Глубоководный маршрут (Deepwater route); - Рекомендованный путь (Recommended traffic lane); - Зона прибрежного плавания (Inshore traffic zone); - Фарватер (Fairway); - Зона ограниченного плавания(Restricted area); - Зона повышенного внимания (Caution area); - Шельфовая нефтегазовая зона (Offshore production area); - Район, который следует избегать (Areas to be avoided); - Район учений (Military practice area); - Район посадки гидросамолетов (Seaplane landing area); - Транзитный путь подводных лодок (Submarine transit lane); - Ледовый район (Ice area); - Канал (Channel); - Рыбный грунт (Fishing ground); - Район, запретный для лова рыбы (Fishing prohibited); 222 - Водо (нефте) провод (Pipeline area); - Район подводного кабеля (Cable area); - Якорная стоянка (Anchorage area); - Район, запретный для постановки на якорь (Anchorage prohibited); - Район свалки (Dumping ground); - Нечистый грунт (Spoil ground); - Район дноуглубительных работ (Dredged area); - Район перегрузки судов (Cargo transshipment area); - Район сжигания мусора (Incineration area); - Специальная защищенная зона (Specially protected areas). Следующие объекты обычно оцениваются ЭКДИС как опасности: – Взрывчатые вещества (Explosives); – Рыбная банка (Fish haven); – Нечистый грунт (Foul); – Подводное препятствие (Obstruction); – Осыхающая опасность (Obstruction, which covers and uncovers); – Буровая платформа (Oil/Gas production platform); – Скала (Rock); – Отмель (Shoal); – Буровая скважина (Well); – Затонувшее судно (Wreck); – Затонувшее судно с частями над водой (Wreck showing any portion of hull at the level of chart datum). 6.8. Точность. Сопряжение с другой аппаратурой. Требуется, чтобы точность всех вычислений , выполняемых ЭКДИС , соответствовала точности СЭНК и не зависела от характеристик выходных устройств. Точность отображения на экране пеленгов, дистанций и других элементов прокладки должна быть не хуже той, которая обеспечивается разрешающей способностью дисплея. Необходимо, чтобы ЭКДИС имела возможность сопряжения с датчиками и потребителями информации. ЭКДИС не должна отрицательно влиять на качество работы подключенных к ней устройств. Соответственно, при сопряжении с другой аппаратурой характеристики ЭКДИС не должны ухудшаться. 6.9. Режим РКДС. Требования к режиму работы ЭКДИС с растровыми картами (РКДС) представлены в приложении 7 к Эксплуатационным 223 стандартам ИМО к ЭКДИС. Это дополнение было введено в соответствии с решением Комитета по безопасности мореплавания ИМО: Резолюция MSC.86 (70). В ЭКДИС разрешается использовать официальные растровые карты только в районах, на которые нет ЭНК. Ниже освещены основные эксплуатационные требования к режиму РКДС. В этом режиме должна отображаться вся картографическая и навигационно-гидрографическая информация, необходимая для безопасного и эффективного судовождения. Требуется, чтобы при работе с растровыми картами ЭКДИС выполняла все действия, связанные с предварительной, исполнительной прокладкой, обсервациями, и непрерывно отображала текущее место судна. Информация системной растровой навигационной карты (СРНК), используемая при планировании пути и при исполнительной прокладке, должна быть разделена на две категории: – Стандартная нагрузка, состоящая из данных РНК и ее корректур, включая оригинальный масштаб, масштаб отображения, горизонтальный датум, единицы измерения глубин и высот; – Другая информация, такая как заметки судоводителя. Необходимо, чтобы ЭКДИС позволяла просто добавлять к изображению растровой карты и снимать с него любую дополнительную информацию. Не должно быть возможности убрать с экрана РНК. Если на район, где находится судно, имеется РНК более крупного оригинального масштаба, чем у отображаемой карты, то система должна сообщить об этом индикацией. Необходимо в ЭКДИС показывать на экране название режима РКДС, когда он активирован. РНК, используемые в ЭКДИС, должны быть последнего издания, исходить от государственных гидрографических организаций и соответствовать стандарту МГО (S61). Растровые карты, датум которых отличается от WGS84 или ПЗ90, предписано дополнять метаданными о геодезической основе карты с целью сигнализации в случаях ее расхождения с датумом позиционной системы. Содержание системной растровой карты должно быть эквивалентным нагрузке откорректированной бумажной карты на участок рейса, не покрытый ЭНК. Ориентироваться РНК должна «по норду». Допускаются другие виды ориентации. Для представления растровой навигационной карты в ЭКДИС следует использовать рекомендуемые МГО цвета и символы. 224 Необходимо, чтобы РКДС просто и быстро показывала относящиеся ко всей карте заметки, которые не находятся на отображаемом участке карты. В режиме РКДС оператору должна предоставляться возможность нанесения на карту точек, линий, площадных объектов, которые нужны для активации автоматической сигнализации. Требуется, чтобы эти элементы не ухудшали СРНК и четко отличались от ее условных знаков. В ЭКДИС в дополнение к режиму исполнительной прокладки на растровых картах следует иметь режим для просмотра районов этих карт, где нет нашего судна. При ознакомлении оператора с такими районами в системе должен продолжаться учет движения судна и должна работать автоматическая сигнализация. Кроме того, необходимо в ЭКДИС иметь возможность одним действием вернуться в режим исполнительной прокладки, в котором символ судна все время находится на экране. В режиме РКДС ЭКДИС должна принимать данные о позиции судна только в датумах WGS84 или ПЗ90. Если датум обсервованных координат судна отличается от WGS84 или ПЗ90, то ЭКДИС должна подать предупредительный сигнал. Требуется, чтобы режим РКДС позволял судоводителю вручную совмещать СРНК с данными о позиции судна. Это может быть необходимым, например, чтобы компенсировать сдвиг системы карты. Предписано обеспечить возможность активации автоматической сигнализации в пределах времени или дистанции до нанесенных оператором на карту элементов (точек, линий или границ районов). При работе ЭКДИС с растровыми картами должна быть сигнализация в случаях: – Превышения заданного отклонения от линии пути; – Приближения к точке, линии, границам района, когда эти элементы введены оператором; – Неисправности системы; – Отличия геодезических датумов карты и позиционной системы; – Ошибок в работе растрового режима. С помощью индикации ЭКДИС должна информировать судоводителя: - О работе ЭКДИС в режиме РКДС; - Об использовании перемасштабирования; - Когда есть карта более крупного оригинального масштаба, чем у отображаемой РНК. 225 7. Прикладное программное обеспечение НИС. Прикладное программное обеспечение НИС состоит из отдельных программ и пакетов программ, предназначенных для решения задач и выполнения функций, связанных с проводкой судна из порта отхода в порт назначения. Современные НИС предоставляют судоводителю широкий набор функций, которые можно разделить на следующие группы: • Навигационные (планирование перехода, исполнительная прокладка, обеспечение навигационной безопасности и т.д.); • Коммуникационно-информационные (связь с внутренними и внешними по отношению к судну источниками и потребителями информации, прием, хранение, передача данных, выдача справок и т.д.); • Для управления изображением карт (масштабирование, изменение нагрузки, приспособление к условиям освещенности и т.д.); • Для предупреждения столкновений судов (обработка данных РЛС, транспондера АИС, оценка опасности столкновения, проигрывание маневров и др.); • Для обеспечения безопасности конструкции судна в условиях волнения (расчет напряжений на корпусе для текущих и прогнозируемых погодных условий, выбор режима штормования и т.д.); • Для управления движением (проводка судна по заданному маршруту или к заданной путевой точке); • Для работы с береговыми системами управления движением; • Для поиска и спасения; • И ряд других. Функциональные возможности конкретной НИС зависят от ее особенностей и назначения судна, на котором она установлена. Ряд из выполняемых НИС функций освещен ниже. В этой главе при характеристике решаемых НИС задач, если не оговорено иное, приводятся примеры отображения данных, полученные при использовании прикладного программного обеспечения dKart Navigator DN 5.10 фирмы «Моринтех», Санкт- Петербург, Россия. 7.1. Управление изображением карт. Навигационно-информационная система может быть снабжена программой электронного каталога карт и книг. С ее помощью 226 обеспечивается просмотр записей об электронных картах и пособиях, имеемых в каталоге, поиск нужных карт, подбор карт и пособий на переход, загрузка в каталог и регистрация новых ЭК и пособий, составление пользовательской коллекции карт и выполнение других операций. При работе с данными нескольких коллекций карт разных форматов НИС позволяет представлять на экране карты этих коллекций, как в отдельности, так и в комбинированном виде. С целью отображения на экране в НИС реализуются различные виды загрузки карт: по номеру, из списка, по позиции судна, с помощью электронного каталога карт, путем формирования конкретного запроса и т.д. Имеется возможность автоматического подбора и загрузки карт. Во время движения судна НИС автоматически подбирает и отображает на экране наиболее подробную карту, покрывающую позицию судна. Смена ЭК также может производиться автоматически в соответствии со списком путевых карт, подобранных оператором на переход. В системах, работающих с данными нескольких коллекций, выполняется автозагрузка карт разных форматов. На стыках карт одного и разных форматов современные НИС обеспечивают бесшовное отображение картографической информации. Рис. 7.1. Ориентация изображения карты «по норду» и «по курсу». В зависимости от текущей навигационной задачи НИС позволяет выбрать подходящий масштаб отображения карты и ее ориентацию («по норду», «по курсу» и по любому заданному направлению). При смене масштаба векторных карт размер надписей и символов не изменяется, обеспечивая их хорошую разборчивость. На 227 рис. 7.1 показан пример изображения прокладки на карте, ориентированной «по норду» и «по курсу». В НИС имеется функция «электронной лупы», с помощью которой любой выделенный оператором фрагмент карты может быть вырезан и увеличен на весь экран. Для разных условий освещенности НИС позволяет выбрать подходящую цветовую палитру изображения карты, не требующую времени на изменение адаптации зрения при наблюдении за окружающей обстановкой и при работе с ЭК (рис. 7.2). Например, для работы с картой ночью можно воспользоваться специальными «ночными» палитрами, обеспечивающими отчетливое восприятие навигационной ситуации в условиях пониженного освещения. В некоторых НИС используется автоматическая подстройка к изменению освещенности по данным фотометра, либо более грубо, в зависимости от времени суток. Рис. 7.2. Представление карты «дневной» и «ночной» палитрами цветов. Режим просмотра карт в НИС позволяет отображать на экране районы любой карты. Важной в ЭКДИС является функция селекции картографической информации. Она позволяет установить категории нагрузки карты (базовую, стандартную, полную), вывести или выделить отдельные классы и группы данных. В НИС реализовано отображение карт в истинном или в относительном движении. В режиме истинного движения при исполнительной прокладке обеспечивается автоматический сдвиг карты при подходе символа судна к границе экрана, чтобы он все время находился в поле отображения. В режиме относительного движения 228 условный знак судна находится в центре экрана, а карта "плывет" ему навстречу. Имеется функция для перемещения карты внутри окна высвечивания по команде оператора. Она применяется, когда на экране требуется увеличить дистанцию обзора впереди судна, или с какой–то его стороны. При планировании пути и при исполнительной прокладке на карту может накладываться сетка меридианов и параллелей, неподвижные круги дальности. Возможен многооконный режим представления картографической информации, например: для детального ознакомления с обстановкой около судна - в крупном масштабе, для своевременного обнаружения объектов на пути следования – в более мелком. Ряд НИС позволяют отображать как двух так и трехмерные модели окружающей обстановки. 7.2. Планирование пути. В НИС возможно планирование двух маршрутов, основного и альтернативного. При разработке плана перехода может использоваться подходящий рекомендованный маршрут из базы данных, проходящий через все или часть районов будущего рейса. Если такой возможности нет, составляется новый маршрут. НИС обеспечивает выбор требуемого маршрута из имеемых в базе данных, и возможность его корректировки. Для составления новых и корректировки выбранных из базы данных маршрутов НИС предоставляет функции для задания: путевых точек, кода отрезков (локсодромия или ортодромия), скорости хода, времени прибытия в точки изменения курса, границ отклонения от маршрута, радиусов поворотов, номеров путевых карт, которые будут использоваться на переходе. Отрезками пути в основном являются локсодромии. На картах в проекции Меркатора маршрут представляется в виде ломаной линии, состоящей из прямолинейных отрезков. Операции прокладки маршрута по ортодромии позволяют в НИС планировать переход между двумя точками на поверхности Земли по кратчайшему расстоянию. Этот метод является предпочтительным, когда протяженность отрезка пути велика (переход через океан). НИС дает возможность рассчитать выигрыш плавания по ортодромии по сравнению с локсодромией, осуществить прокладку маршрута по 229 ортодромии, представляя ее отрезками локсодромий через заданный шаг разности долгот или расстояния. Ряд НИС имеют функции для построения маршрутов переходов по данным прошлых рейсов, т.е. реализуют возможность автоматического преобразования записанной в электронный судовой журнал информации о движении судна в маршрут. НИС позволяет вводить любое стартовое время для запланированного перехода с последующим автоматическим расчетом моментов прихода в поворотные точки и в конечный пункт. При наличии климатической базы данных, сведений для предвычисления приливных явлений и динамических баз данных прогнозов гидрометеоусловий, ряд НИС |