1.4. Глобальная система позиционирования, gps
Устройства GPS настолько просты и надёжны, что почти все суда, от маленьких яхт до самых больших судов в мире, снабжены одним или несколькими ресиверами (приёмниками) GPS.
GPS – это независимая автоматическая система позиционирования с ненаправленной (круговой) антенной. Входящие данные генерируются спутниками. Изначально систем была разработана для нужд Департамента обороны США, но потом была сделана доступной для гражданских нужд. Европа создаёт свою альтернативную систему, GALILEO. Создана и работает российская система GLONASS, китайская BEIDOU, ведутся работы над другими национальными системами позиционирования (прим. перев.).
DGPS (Differential Global Positioning System), дифференциальная GPS – более точная система за счет использования дополнительного сигнала от опорного передатчика. Его позиция известна с высокой точностью, поэтому улучшает результат вычисления спутниковой позиции. Из-за ограниченного радиуса действия это локальное улучшение.
Существуют и используются различные технологии глобального DGPS, с использованием различных поправочных данных (прим. перев.).
Глобальные системы позиционирования работают с сигналами малой мощности, передаваемыми большим количеством спутников, облетающих Землю на высоте 20000 километров. Обычно в каждый момент времени приемник получает сигнал в среднем от 8 разных спутников.
Такие (D)GPS приемники дают не только позицию в данный момент времени (в координатах). Когда приемник (судно) движется, вычисляются также скорость и направление относительно грунта.
1.5. Автопилот
1.5.1. Автоматическая функция курса
Автоматические пилоты – устройства, которые сравнивают текущий курс по гирокомпасу с заданным курсом, и принимает корректирующие меры, если курс отличается от заданного. Большинство таких приборов в наши дни адаптивные, это значит, что они приспосабливаются к характеристикам судна, применяя минимальный угол поворота руля, чтобы вернуться на установленный курс. Автопилот также может быть настроен на определенный коэффициент усиления, максимальный угол поворота руля, максимальную скорость поворота судна.
Современные автопилоты настолько чувствительны, что начинают подруливать с минимального отклонения от заданного курса, ещё до того как рулевой это заметит. Таким образом, получается более прямой курс, чем сделал бы человек. Прямой курс экономит время и топливо.
Оборудование мостика
Дисплей GPS
1.5.2. Функция автоматической проводки судна по заданной траектории движения
Система GPS, которая даёт курс и скорость через электронную карту ECDIS (Electronic Chart Display and Informarion System), или сам приемник GPS, делает возможным провести судно по запланированной траектории. Можно ввести путевые точки, в которых судно будет медленно поворачивать на следующий отрезок, после выдачи предупреждения и получения подтверждения.
Оборудование мостика
1. Репитер гирокомпаса
2. Переключатель способа управления
3. Автопилот
4. Рулевое колесо (штурвал) с контролем угла поворота руля
5. Рулевой рычаг без контроля
6. Управление рулевым оборудованием
7. Индикаторы угла поворота руля (двойной руль)
8. Колесо выбора курса.
1.6. Скорость и расстояние (лаг)
На судах водоизмещением более 500 GT должны измеряться скорость и дистанция по воде. Должен быть установлен один лаг с индикацией скорости и пройденного расстояния по воде. Это может быть, например, электромагнитный лаг. На мелкой воде так называемый Допплер-лаг может измерять скорость по воде и по грунту, путь по воде и по грунту. Это можно выбирать на дисплее.
Двухосевые лаги измеряют скорость вперед и назад, а также поперечное движение. Такой лаг используется на очень больших судах (танкерах, балкерах), чтобы контролировать силу удара о пристань при швартовке.
1.7. Индикатор угла поворота руля
На дисплее должно отображаться реальное положение руля. Обычно это показывается на установленном на палубе индикаторе, видимом отовсюду на мостике.
1.8. Индикатор скорости поворота (ROT, Rate of Turn)
Такие индикаторы должны устанавливаться на судах водоизмещением 50000 GT и выше. Скорость поворота важна для больших судов, чтобы определить время, необходимое для того, чтобы судно легло на желаемый курс.
Перед поворотом руль должен быть переведен в нужное положение, чтобы корабль начал поворачивать. Особенно долго реагируют на перекладывание руля большие суда.
На консоли в мостике есть дисплеи (с ROT). Наряду с RPM, направлением вращения винта, упором (pitch) для ВРШ – все эти параметры очень важны при маневрировании и швартовке. Такие дисплеи ставят также на крыльях мостика.
1.9. Ветер и звук
Суда с закрытыми рулевыми рубками, которые чувствительны к ветру при маневрировании, должны быть оборудованы указателем направления и силы ветра и системой приема звука. Она состоит из микрофонов снаружи и системой громкоговорителей внутри, способной передать направление приходящего снаружи звука.
1.10. Эхолот
Глубина воды под судном измеряется эхолотом. Трансдьюсер (антенна, датчик-излучатель эхолота) на днище судна посылает вниз акустические импульсы и получает отраженные сигналы. Расстояние между днищем судна и морским дном может быть рассчитано по времени между посылкой и получением.
Скорость импульса (звука) в воде более-менее постоянна. В настройках можно ввести осадку судна (для точной глубины от поверхности). Для любой глубины под трансдьюсером можно настроить предупредительный сигнал. Посылаемый звуковой сигнал имеет вид конуса, с вершиной на трансдьюсере.
1.11. Лампа дневной сигнализации
Все суда водоизмещением свыше 150 GT должны иметь лампу дневной сигнализации (судовой сигнальный прожектор, лампа Ратьера). Источник электроэнергии для нее должен быть независим от основного энергоснабжения оборудования мостика. Обычно используются простые аккумуляторные батареи.
1.12. Панель навигационных огней
В рулевой рубке должны быть сигнализация и индикаторная панель для контроля и управления навигационными огнями. В большинстве случаев рядом находится контрольная панель для сигнальных огней типа «судно, лишенное возможности управляться» (NUC, Not Under Command).
Оборудование мостика
Дисплей допплеровского лага, показывающий скорость в режиме «по дну» и боковые скорости носа и кормы
Оборудование мостика
Дисплей эхолота, показывающий глубину под килем
1.13. Регистратор данных рейса
Пассажирские суда и суда тоннажем более 3000 GT, построенные после 1 июля 2002 г, должны иметь регистратор данных рейса (Voyage Data Recorder, VDR, Black Box) для помощи в расследовании инцидентов. Детали можно найти в SOLAS.
Этот прибор состоит из блока сбора данных, получающего всю необходимую информацию от разных инструментов, и капсулы, где эти данные хранятся. Прибор записывает данные о курсе, скорости, коммуникации, срабатывания сигнализации, внесении каких-либо изменений, детальные сведения о работе двигателя, а также всё, что было сказано в рулевой рубке. Данные по запросу могут быть переданы на береговую базу судна.
Наподобие «черных ящиков» с самолётов, VDR даёт возможность при расследовании инцидентов восстановить порядок действий и отдаваемые команды в каждый момент времени перед происшествием и помочь установить причину инцидента.
Ящик сбора информации обычно устанавливается в рулевой рубке или рядом, капсула с данными – на крыше рулевой рубки. Она должна быть установлена так, чтобы всплыть, если судно будет тонуть. Устройство должно ежегодно проверяться специально утвержденной компанией.