Зміст
Вступ
Вступ 5
ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ 8
1.1. Аналіз предметної області 8
1.2. Постановка задачі 11
1.3. Аналіз існуючих способів рішення задачі 11
2. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ 15
2.1. Вибір засобів розробки програмного продукту 15
2.1.1. Обґрунтування технології програмування 15
2.1.2. Інструментальні засоби розробки програмного продукту 17
2.1.3. Характеристика мови програмування 20
2.2. Опис програмного продукту 24
2.2.1. Функціональне призначення 24
2.2.2. Вхідні та вихідні дані 25
2.2.3. Логічна структура програми та її модулів 25
2.2.4. Організація інтерфейсу з користувачем 28
2.2.5. Характеристика технічних засобів 31
2.3. Тестування і аналіз результатів 31
2.4. Інструкція користувача 35
38
3. ОРГАНІЗАЦІЙНО-ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗДІЛ 42
3.1. Організація впровадження і супроводу програмного продукту 42
3.2. Організація робочого місця програміста 44
3.3. Характеристика економічного аспекту створення і впровадження програмного продукту 45
3.4. Розрахунок собівартості програмного продукту 47
3.5. Аналіз економічної доцільності використання програмного продукту 55
4. ОХОРОНА ПРАЦІ 56
4.1. Заходи з охорони праці і промсанітарії 56
4.2. Охорона праці в галузі 57
4.3. Охорона праці на робочому місці програміста 58
Додаток А. Код програми 66
Вступ
В ряду чудових відкриттів і геніальних винаходів географічна карта, безсумнівно, займає одне з перших місць по тому внеску, який вона внесла в розвиток цивілізації. Накреслена на аркуші пергаменту в далекому минулому першим картографом, вона, постійно вдосконалюючись, залишалася протягом багатьох століть основним навігаційним інструментом мореплавців.
Однак наприкінці минулого століття стався якісний стрибок в картографії. Нові високопродуктивні комп'ютери дали можливість переводити паперові карти в цифрову форму, зберігати їх, записувати на компактні носії і передавати по лініях зв'язку.
Вершиною розвитку сучасних навігаційних і комп'ютерних технологій стало створення електронної картографічної інформаційної системи ECDIS, що здійснює відображення карт і місця судна, прокладку траси руху і контроль відхилень від заданого маршруту, обчислення безпечних курсів, попередження судноводія про небезпеку, ведення суднового журналу, управління автопілотом і т. п.
Електронно-картографічні навігаційні інформаційні системи (ЕКНІС - анг.- Electronic Chart Display and Information System - ECDIS) - одне з найбільш ефективних навігаційних засобів, що автоматизують процес судноводіння, забезпечуючи судноводія повною інформацією від усіх навігаційних датчиків на електронній карті. Поєднання всієї інформації на одному дисплеї дозволяє судноводію оцінити обстановку і прийняти рішення в найкоротший час.
Впровадження ЕКНІС викликало необхідність розробки єдиного порядку відповідної підготовки судноводіїв.
У зв'язку з різними методиками підготовки, застосовуваними тренажерними центрами і схваленими адміністраціями в різних країнах, на сьогоднішній день відсутній єдиний підхід щодо навчання електронної картографії.
Крім того, підготовка проводиться на різних типах обладнання різних виробників, що призводить до необхідності додатково проводити ознайомлення з бортовою апаратурою, інтерфейсом і порядком використання. Це призводить до того, що при виході судна в рейс судноводій недостатньо впевнено володіє бортовою апаратурою ЕКНІС, що призводить до додаткового ризику виникнення аварійних ситуацій.
Усвідомлюючи відсутність єдиного підходу до методики такої підготовки і пов'язаний з цим ризик, Морським інститутом Великобританії була ініційована підготовка рекомендацій з питань уніфікації підготовки та компетентності при застосуванні ЕКНІС. Для цього була створена промислова група у складі провідних міжнародних організацій суднобудівної промисловості, діяльність якої координував Морський інститут, був проведений ряд нарад.
Всіма сторонами, що підписали Рекомендації з питань підготовки та компетентності при застосуванні ЕКНІС, зізнається, що системи ЕКНІС після їх повного впровадження в морську індустрію, будуть одними з найважливіших засобів навігації та підтримки прийняття рішень.
У той же час, визнається складність освоєння і використання апаратури ЕКНІС. При цьому здатність вахтового офіцера компетентно і впевнено використовувати ЕКНІС, як частина суднової навігаційної системи, має велике значення для безпеки і захисту морського середовища.
Виходячи з вищесказаного, було вирішено створити, в рамках дипломного проектування, програму, яка б імітувала узагальнені функції електронно-картографічних навігаційних інформаційних систем, готуючи майбутніх судноводіїв до освоєння, використання й розуміння ЕКНІС в контексті навігації і можливості продемонструвати всі свої компетенції при відсутності високотехнологічного обладнання .
Таким чином, об'єктом дипломного проектування є електронно-картографічні навігаційні інформаційні системи, а предметом - автоматизована система підготовки до навчання ЕКНІС майбутніх судноводіїв.
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:
• вивчити специфіку електронно-картографічних навігаційних інформаційних систем;
• проаналізувати існуючі аналоги ЕКНІС;
• розглянути питання підготовки судноводіїв для роботи на апаратурі ЕКНІС в сучасних умовах;
• вибрати і обґрунтувати технологію, середовище і мову програмування.
Підготовка по ЕКНІС повинна забезпечити умови, щоб судноводій навчався використовувати апаратуру ЕКНІС і міг використовувати її у всіх аспектах навігації, включаючи знання, розуміння і вміння, щоб використовувати таку підготовку при практичному використанні ЕКНІС на борту судна, до початку виконання обов'язків, пов'язаних з навігацією.
Загальний розділ
Аналіз предметної області
В останні два десятиліття 20-го століття в технології навігації сталася чергова (після радіолокації) революція.
Стимулом для створення нової технології став швидкий розвиток електроніки, обчислювальної техніки і зв'язку, з одного боку, і нагальна необхідність у підвищенні рівня безпеки судноплавства, захисту життя людей, дорогих вантажів, охорони навколишнього середовища - з іншого.
Паперова морська навігаційна карта, штурманський циркуль, транспортир, паралельна лінійка переходять з розряду основних у другорядні, запасні. Потіснивши їх, електронна навігація впевнено прокладає собі дорогу.
Вершиною сучасних навігаційних і комп'ютерних технологій стало створення електронного довідника сучасного судна - електронної картографічної навігаційної інформаційної системи ЕКНІС (ECDIS - Electronic Chart Display and Information System). ЕКНІС здійснює відображення карт і місця судна, дозволяє вести прокладку траси руху і здійснювати контроль відхилень від заданого маршруту, здійснює обчислення безпечних курсів, попередження судноводія про небезпеку, ведення суднового журналу, управління авторульовим і т.п.
ЕКНІС є виключно ефективним засобом інформації в навігації, істотно скорочують навантаження на вахтового помічника і дозволяє приділяти максимум часу спостереження за навколишнім оточенням і виробленню обґрунтованих рішень з управління судном.
Все різноманіття існуючих електронних картографічних систем прийнято ділити на три групи:
• ECDIS - електронні картографічні навігаційні інформаційні системи;
• ECS - електронні картографічні системи;
• RCDS - растрові картографічні дисплейні системи.
Міжнародною морською організацією офіційно визнаються тільки ECDIS.
Мається на увазі, що з юридичної точки зору ECDIS є еквівалентом сучасних паперових навігаційних карт в рамках вимог Правила V / 20 Конвенції SOLAS. Інформаційний характер ECDIS означає її здатність надавати судноводію за його запитом характеристики і параметри картографічних об'єктів, таких, як орієнтири, небезпеки, небезпечні ізобати, заборонені та обмежені для плавання райони, а також дані про умови плавання по всьому маршруту слідування судна і т. д.
Навігаційний характер визначається як традиційними завданнями ECDIS (попередня і виконавча прокладка, корекція поточного місця), так і новими завданнями за оцінкою навігаційної безпеки плавання, коректури електронних карт, організації подачі завчасної сигналізації і т. д.
ECDIS відображає на екрані дисплея точні картографічні дані морської карти в реальному часі, т. д. У поєднанні з поточним місцем судна, отриманим від DGPS, GPS. Система обробляє і представляє інформацію і від інших навігаційних датчиків, наприклад гірокомпаса, лага, ехолота, РЛС, ЗАРП. На рисунку 1 показані основні елементи ECDIS.
Рис. 1. Основні елементи ECDIS
Електронні картографічні навігаційні інформаційні системи призначені для вирішення наступних навігаційних завдань:
• виведення даних від прийомоіндікаторов розташування судна, а також лага і гірокомпаса на електронну карту та безперервне ведення виконавчої прокладки;
• запис траєкторії пройденого шляху;
• ведення електронного суднового журналу і виведення його даних на друк;
• відновлення відображення траєкторії шляху судна і записів суднового журналу будь-якого рейсу;
• складання попередньої електронної прокладки майбутнього рейсу з проведенням розрахунків швидкості, відстаней, часу плавання;
• виборче управління складом відображається картографічної інформації;
• стеження за виконавчої електронної прокладкою і параметрами руху судна по маршруту;
• вимірювання географічних координат, дистанцій і пеленгів будь-яких об'єктів карти;
• сигналізація про наближення до колійної поворотній точці, відхилення від встановлених параметрів руху судна і несправності самої системи;
• відображення карти в зручному масштабі (масштабування) і врізка електронної карти;
• відображення електронної карти в режимах орієнтації «Північ вгорі» і «Курс вгорі»;
• отримання додаткової довідкової інформації про картографічних об'єктах, засобах навігаційного обладнання, а також гідрографічних та інших відомостей з бази даних електронної карти;
• можливість стеження за зміною місця розташування захоплених нерухомих об'єктів щодо руху власного судна;
• виведення на екран зображення карт в різних форматах, в тому числі стандарті ECDIS, затвердженому IMO;
• автоматична, напівавтоматична і ручна коректура електронних карт;
• підбір кольору екрану залежно від освітленості приміщення рубки;
• миттєва запис місця розташування судна (людина за бортом);
• відображення на електронній карті цілей, захоплених на САРП / РЛС;
• запис (архівація) траєкторій цілей на диск і можливість їх відображення разом з відповідною траєкторією власного судна і записами суднового журналу.