
- •Содержание
- •Немного об истории развития радионавигации
- •Выводы:
- •Раздел 1. Радиолокационные станции Глава 1. Основы радиолокации
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Принцип действия импульсной рлс.
- •Глава 2. Индикатор кругового обзора (ико) рлс.
- •2.1.Виды индикации движения на экране ико.
- •2.2 Виды ориентации изображения на экране ико.
- •2.3. Кольца дальности.
- •2.4. Линии направления.
- •2.5. Параллельные индексные линии (Рис.2.9).
- •2.6. Смещение изображения из центра.
- •2.7. Метки курса, курсовой линии и метка Севера.
- •2.7.2. Метка Севера
- •2.8. Требования к параметрам ико.
- •2.9. Технические характеристики ико.
- •2.10. Органы управления ико.
- •3.Информационная зона предназначена:
- •Глава 3. Основные технические характеристики рлс.
- •1.Длина волны λ или частота несущих колебаний f.
- •Глава 4. Навигационные характеристики рлс.
- •4. Разрешающая способность рлс по определяемым координатам.
- •5.Точность определения координат целей
- •Глава 5. Радиолокационное наблюдение.
- •5.1. Организация радиолокационного наблюдения
- •Использование рлс/сарп при радиолокационном наблюдении в режиме расхождения судов.
- •5.2.1 Факторы, влияющие на функционирование сарп
- •5.2.2. Использование сарп при расхождении судов
- •Обнаружение радиолокационного спасательного ответчика (рсо – sart) и радиолокационного буя racon.
- •5.4. Совместное использование рлс/ сарп с экдис.
- •5.6. Помехи радиолокационному наблюдению.
- •5.7.Влияние на радиолокационное наблюдение условий распространения радиоволн.
- •5.8. Влияние отражающих свойств объектов.
- •Глава 6. Особенности конструктивного и схемотехнического построения рлс
- •6.1. Состав аппаратуры.
- •6.2 Особенности радиолокационной аппаратуры.
- •6.3. Функциональные узлы рлс
- •6.3.1. Передатчик.
- •6.3.2. Антенны и элементы фидерного тракта рлс.
- •6.3.3. Приемник.
- •6.3.4. Оконечные устройства рлс.
- •Глава 7. Новое поколение рлс. Навигационная сеть NavNet .
- •Навигационная сеть NavNet.
- •Глава 9. Техническое обслуживание рлс.
- •9.1. Общие рекомендации по устранению неисправностей.
- •8.2.Методы поиска неисправностей в рлс нового поколения.
- •Раздел 2. Основы спутниковой навигации
- •Глава 1. Структура спутниковой навигационной системы
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Космический сегмент
- •1.3 Сегмент управления
- •1.4 Сегмент потребителей
- •Глава 2.Общие принципы решения навигационных задач
- •Глава 3. Шкалы времени
- •3.1.Единицы мер времени
- •Глава 4.Траекторное движение нка
- •4.1. Системы координат, применяемые в снс.
- •4.2 Навигационные характеристики нка, рис.2.11.
- •Глава 5. Методы определения навигационных параметров
- •Глава 6. Радиосигналы и навигационные сообщения
- •6.1. Требования, предъявляемые к радиосигналу.
- •6.2. Шумоподобные сигналы.
- •6.3. Фазоманипулированные сигналы.
- •6.4. Навигационные сообщения.
- •6.5. Физические параметры радиосигналов
- •Глава 7. Дифференциальная подсистема.
- •Глава 8. Навигационная аппаратура потребителя.
- •8.1. Конструктивные требования.
- •8.2. Функциональные требования.
- •8.3. Технические характеристики.
- •8.4. Принцип работы приемного модуля снс навигаторов.
- •8.5. Спутниковый компас
- •Глава 9. Перспектива развития спутниковой навигации.
- •9.1. Базовые созвездия спутников (космический сегмент).
- •9.2. Приемники Пользователя (Сегмент Потребителя).
- •9.3. Спутниковая система функционального дополнения sbas.
- •Раздел 3. Автоматические идентификационные системы
- •Глава 1. Назначение, принцип действия и сфера использования аис.
- •1.1. Назначение и основные функции
- •1.2. Принцип действия
- •1.3. Сферы и направления использования
- •1.4. Оснащение судов системой аис
- •Глава 2. Информационно - технические особенности аис
- •2.1. Основные компоненты, виды информации и режимы работы
- •23. Судовая аппаратура аис.
- •2.4. Береговой сегмент
- •Глава 3.Основы использования аис
- •3.1. Отображение информации аис
- •3.2. Использование аис на судах
- •3.3. Использование аис в береговых службах
- •98309 Г.Керчь, Орджоникидзе, 82
8.2. Функциональные требования.
Функциональные возможности морского СНС навигатора должны соответствовать решаемым им задачам. Исходя из этого, сформулируем его основные функциональные особенности с учетом того факта, что большинство современных профессиональных морских СНС навигаторов с функциями картплоттера.
8.2.1. Сетевая архитектура. Поскольку на современных судах все навигационные средства, как правило, интегрированы в навигационные комплекс, то схема СНС навигатора должна предусматривать его возможность подключения к локальной сети на базе технологии Ethernet согласно стандарту NMEA 0183 или NMEA 2000, чтобы была возможность подключения эхолота, лага, РЛС./ САРП, автоматической идентификационной системы (АИС) и других навигационных средств.
8.2.2. Отображение на электронной карте режимов движения должно быть истинным и относительным. В режиме истинного движения изображение карты статично, а отметка судна перемещается. Режим удобен для просмотра навигационной ситуации и планирования маршрута. В режиме относительного движения отметка судна неподвижна, а на дисплее смещается карта. Этот режим применяется для анализа и оценки ситуации впереди судна, например для контроля его положения на фарватере и в случае расхождения со встречными судами.
8.2.3.Электронные карты. В настоящее время абсолютное большинство фирм – изготовителей, спутниковых средств навигации (а их в мире более двухсот) выпускают на рынок свою продукцию с встроенными электронными картами. Кстати, можно также утверждать, что абсолютное большинство встроенных карт не соответствует стандартам международной картографической ассоциации и требованиям международного гидрографического общества. Поэтому принципиально важно знать насколько соответствуют встроенные электронные карты основным задачам навигации и в какой мере они способны обеспечить выполнение этих задач. Кроме базовых электронных карт СНС навигатор должен располагать более детальными специализированными картами, предназначенными для целей судовождения.
Следует учитывать и то обстоятельство, что электронные базовые карты, выпускаемые фирмами – изготовителями, не взаимозаменяемы. Судоводитель должен также знать, карты каких фирм имеют достаточно точную и полноценную навигационную информацию, которой он сможет доверять при прохождении маршрута. Это, прежде всего, электронные навигационные карты Blue Chart, Blue Chart g2 Vision Garmin, dKart Navigator фирмы МОРИНТЕХ, TX-97 и S-57 компании ТРАНЗАС, CM-93/3 компании C-MAP Group.
Однако, пока международно-признанным юридическим статусом обладают только карты формата S-57 или карты конвертируемые в этот формат. Международный стандарт №1174 на формат S-57 разработан международной географической организацией (IHO) и предназначен для обмена официальными картографическими данными между гидрографическими организациями. Последнее издание этого стандарта имеет версию S-57 v.3.Карты в формате S-57 не предназначены для свободной коммерческой продажи. Являясь стандартом обмена гидрографическими данными, S-57 не оптимален при прямом использовании в судовых навигационных системах. Поэтому эти карты по договорам поступают из Гидрографий в компании-распространители данных S-57 и затем преобразуются в закрытый (защищенный) внутренний формат (SENC- System Electronic Navigation Charts) компаний – разработчиков электронных картографических систем и СНС навигаторов. Иными словами, формат S-57 конвертируется в формат SENC, который воспринимает навигационная система. Таким образом, карты формата SENC имеют официальный статус, как и карты формата S-57. Перевод карт из формата S-57 в формат SENC в соответствии с поправкой Международного гидрографического общества (МГО) к параграфу 3.3 и новой технической резолюции А3.11 МГО осуществляет фирма ТРАНЗАС, имеющая соответствующий сертификат на право конвертации и распространения карт формата S-57 в формат SENC.
Векторные электронные карты формата СМ-93/3 разработанные компанией С-МАР Group обеспечивают покрытие большей части мирового океана и являются de facto стандартом для коммерческого применения в навигации во всем мире. Эти карты по своей структуре полностью эквивалентны данным S-57 версии 3, однако, не имеют официального статуса. Формат СМ-93/3 применен также в системе dKart Navigator фирмы МОРИНТЕХ.
Карты формата ТХ-97 разработаны для навигационных систем и СНС навигаторов, выпускаемых компанией ТРАНЗАС. Коллекция насчитывает более 10000 карт масштабом от 1:100 до 1:200 000 000, покрывающих весь Мировой океан. Карты ТХ-97 одобрены Главным Управлением Навигации и Океанографии (ГУНиО) Министерства обороны России, но официального международного юридического статуса не имеют.
Карты Blue Chart фирмы Garmin водоемов мира по фактическому объему данных аналогичны ТРАНЗАС, но в отличие от последних, они не сертифицированы для профессионального судовождения. Одним из достоинств карт Blue Chart можно считать их совмещение с аэро- и спутниковыми фотоснимками. Особенно они удобны и наглядны в акваториях портов и плавании в узкостях. Версия Blue Chart g2 Vision позволяет отображать карты в трехмерной перспективе, приближая изображение к реальному виду. В дополнение к спутниковым изображениям вариант g2 Vision включает в себя карты 3D с перспективой над ватерлинией и подводные карты 3D с подводной перспективой линий изобат, т.е. карты g2 Vision имеют режим изображения «над водой» и «под водой». Кроме того, эти карты позволяют создавать автоматически рассчитываемые маршруты к выбранному пункту назначения.
В заключение целесообразно уточнить, что и в случае имеемого на борту судна СНС навигатора с встроенными сертифицированными картами S-57 v.3 (SENC) международные требования не освобождают судоводителя от необходимости иметь на борту судна полный комплект бумажных карт, обладающих юридическим статусом. Судоводитель освобождается от необходимости иметь бумажные карты, когда на судне установлены две (основная и резервная) системы ECDIS. В этом случае функции резервной системы может выполнять сертифицированный СНС навигатор (картплоттер). Но это очень дорогое удовольствие: карты формата S-57 v.3 намного дороже не сертифицированных карт с теми же возможностями, выпускаемых вышеуказанными и другими ведущими фирмами.
8.2.4. Поскольку судно может выполнять различные маршруты в различные районы Мирового океана то целесообразно иметь более детальные карты конкретного маршрута или какого либо района плавания. В этом случае не обязательно, чтобы детальные карты были загружены в основную память навигатора, достаточно использовать специальные картриджи или флэш-карты, например формата SD (Secure Digital) или Compact Flash, как наиболее распространенные в настоящее время
8.2.5. Должна предусматриваться возможность загрузки в СНС навигатор электронных карт, например от судового компьютера, подключенного к сети Интернет, или от других внешних носителей.
8.2.6.Количество информации на морских электронных картах столь велико, что для её хранения и отображения необходимы СНС навигаторы с достаточно большим объёмом памяти. При этом в целях гарантированного сохранения данных предпочтительнее навигаторы, имеющие энергонезависимую память. Рекомендуемый объём памяти – 512 Мбайт и более.
8.2.7. Разумеется, что морские навигаторы должны иметь морские единицы измерения: морские мили, узлы и т.д.
8.2.9. Все морские СНС навигаторы должны иметь возможность подключения к приемнику дифференциальных поправок, или иметь встроенный приемник, способный принимать сигналы от региональных подсистем WAAS, EGNOS, MSAS и др., а также иметь ввод дифференциальных поправок от локальных ККС через наземные средства связи.
8.2.10. Функция Человек за бортом (Man Over Board) обязательна для морских СНС навигаторов. Как правило, морские СНС навигаторы должны иметь для её быстрого вызова отдельную кнопку МОВ. При нажатии на нее прибор запоминает место происшествия как путевую точку под названием МОВ и мгновенно включает режим навигации на эту точку, показывая на карте новый курс. Зачем? Упавшего человека в волнах видно в лучшем случае за несколько десятков метров, а то и меньше. Если ему не будет оказана помощь, шансы спастись — даже для хорошего пловца - в открытом море ничтожны. Быстро наступает переохлаждение, потеря сознания и смерть. Жизнь упавшего зависит от того, как точно и быстро судно сможет вернуться к точке падения человека.
8.2.11. Сигнализация. В морских навигаторах увеличено число событий со звуковой сигнализацией и типовыми сообщениями:
смещение с якорной стоянки (снос с якоря);
прибытие в пункт назначения;
отклонение от курса;
приближение к путевой точке;
вход в опасную зону, определенную пользователем в виде точки Proximity;
будильник;
температура воды;
обнаружение рыбы;
мелководье;
большие глубины
Последние четыре типа сигнализации вырабатываются по данным эхолота.
8.2.12. Наличие индикации времени, отклонения от курса(CDI – Course Deviation Indicator), индикация величины горизонтального фактора точности( HDOP) с возможностью выбора требуемой точности.
8.2.13. Количество полей экрана в режиме страницы « путевой компьютер» должно быть достаточным, чтобы иметь возможность одновременного вывода информации и данных о тех навигационных параметрах, которые необходимы в реальном масштабе времени ( как правило,8…10 полей).
. 8.2.14.Наличие встроенной базы данных о путевых точках, описание портов, гаваней и т.д. обязательно.