
- •Введение
- •ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ.
- •ЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ.
- •1. Общие сведения о судовых навигационно-информационных системах.
- •1.1. Назначение и основные функции навигационно-информационных систем.
- •1.2. Состав системы.
- •1.3. Типы НИС.
- •1.4. Назначение НИС с учетом перспективы их развития.
- •2. Понятия об электронных картах.
- •2.1. Основные определения.
- •2.2. Геодезическая основа ЭК.
- •2.2.1. Понятие о геодезической системе отсчета горизонтальных координат карты.
- •2.2.2. Виды горизонтальных геодезических систем.
- •2.2.3. Перевод данных карты из одного горизонтального датума в другой.
- •2.2.4. Пути улучшения отсчета горизонтальных координат картографических объектов.
- •2.2.5. Вертикальные геодезические датумы.
- •2.2.6. Совершенствование отсчета вертикальных координат.
- •2.3. Проекции морских навигационных электронных карт.
- •2.3.1. Нормальная проекция Меркатора.
- •2.3.2. Поперечная меркаторская проекция.
- •2.4. Форматы данных электронных карт.
- •2.5. Разграфка ЭК.
- •2.6. Классификация электронных карт.
- •2.7. Характеристика векторных карт.
- •2.7.1. Состав данных векторных ЭК.
- •2.7.2. Синтез векторных карт и технологии их производства.
- •2.7.3. Официальные векторные карты.
- •2.7.4. Другие виды векторных карт.
- •2.7.5. Корректура карт ЭКДИС.
- •2.8. Особенности растровых электронных карт.
- •2.8.1. Основные сведения о растровых картах.
- •2.8.2. Официальные растровые карты для ЭКДИС.
- •2.8.3. Принцип корректуры растровых карт.
- •2.8.4. Достоинства и ограничения растровых карт.
- •2.9. Электронные каталоги карт и книг.
- •2.10. Распространение ЭК и корректур к ним.
- •3.1. Состав данных НИС и методы их хранения.
- •3.2. Основные виды информации НИС.
- •3.3. Статические базы данных.
- •3.4. Динамические базы данных.
- •3.5. Базы знаний.
- •3.6. Защита информации.
- •4. Датчики навигационной информации.
- •4.1. Характеристики навигационных измерительных устройств.
- •4.2. Позиционные датчики.
- •4.2.1. Требования к позиционным системам.
- •4.2.2. Среднеорбитальные спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС.
- •4.3.Электронные магнитные компасы.
- •4.3.1. Общие сведения о магнитных компасах.
- •4.3.2. Магнетометры.
- •4.3.3. Состав электронного магнитного компаса.
- •4.3.4. Характеристики электронных МК.
- •4.4. Фиброоптические гирокомпасы.
- •4.4.1. Виды ГК и предъявляемые к ним требования.
- •4.4.2. Общие сведения о фиброоптических ГК.
- •4.4.3. Принцип работы фиброгирометров.
- •4.4.4. Характеристики фиброоптических гирокомпасов.
- •4.5. Спутниковые компасы.
- •4.6. Измерители скорости и проходимого расстояния.
- •4.7. Указатели скорости поворота судна, акселерометры, датчики параметров качки.
- •4.7.1. Датчики скорости поворота судна.
- •4.7.2. Акселерометры.
- •4.7.3. Датчики параметров качки.
- •4.8. Автоматические идентификационные системы.
- •4.8.2. Бортовая аппаратура АИС.
- •4.8.3. Информация, предоставляемая АИС.
- •4.8.4. Преимущества АИС перед РЛС и САРП.
- •4.9. Радиолокационные средства.
- •5. Средства общения НИС с оператором.
- •5.1. Пользовательский интерфейс.
- •5.2. Требования к отображению картографических данных.
- •5.3. Виды и методы представления картографической информации.
- •5.3.1. Виды отображения данных карт.
- •5.3.2. Обеспечение наглядности карт.
- •5.4. Отображение навигационных элементов.
- •5.5. Пути улучшения отображения информации.
- •5.6. Предложения по гармонизации отображения навигационных данных.
- •6. Требования ИМО к ЭКДИС
- •6.1. Назначение ЭКДИС.
- •6.2. Данные ЭК и их структура.
- •6.3. Ориентация изображения, режим движения, дополнительная информация.
- •6.4. Цвета и символы. Требования к дисплею.
- •6.5. Предварительная прокладка.
- •6.6. Исполнительная прокладка.
- •6.7. Регистрация данных. Сигнализация и индикация.
- •6.8. Точность. Сопряжение с другой аппаратурой.
- •6.9. Режим РКДС.
- •7.1. Управление изображением карт.
- •7.2. Планирование пути.
- •7.3. Счисление, обсервации, прокладка пути.
- •7.4. Мониторинг прохождения маршрута.
- •7.5. Контроль навигационной безопасности
- •7.6. Использование радиолокационной информации
- •7.7. Работа с АИС.
- •7.8. Регистрация информации
- •7.9. Предоставление справок.
- •7.10. Решение дополнительных задач.
- •7.11. Обновление данных и обмен ими.
- •7.12. Управление движением судна.
- •7.13. Другие функции.
- •7.14. Учет погодных условий.
- •8. Достоинства и недостатки НИС.
- •8.2. Понятие об источниках погрешностей НИС.
- •8.3. Недостатки цифрования карт и средств отображения
- •8.4. Качество картографических данных.
- •8.5. Погрешности, обусловленные ошибками датчиков информации.
- •8.6. Влияние отличия координатных систем.
- •8.7. Погрешности интерпретации данных. Риск передоверия.
- •9. НИС речных судов.
- •9.1 Общие сведения.
- •9.2. Характеристика речных ЭКДИС.
- •9.3. Требования, предъявляемые к ИЭКДИС.
- •9.4. Принцип совмещения радиолокационного изображения с картой.
- •Список литературы.
•Неполное представление;
•Сплошное покрытие.
При неполном представлении из имеемого множества важных для судовождения картографических данных в файл(ы) ячейки помещаются только те, которые нужны для отображения карты в масштабе, выбранном для ячейки. Такой способ используется для ЭНК. В результате земная поверхность отражается данными, соответствующими неодинаковым оригинальным масштабам.
При сплошном покрытии в файл(ы) ячейки записываются все имеемые для нее важные в навигационном отношении картографические данные. Обычно при записи и хранении они распределяются по «масштабным» уровням. Это позволяет системе показывать на карте любой район с нагрузкой элементами, соответствующей заданному оператором масштабу отображения. Понятие «оригинальный масштаб данных карты» здесь теряет свой смысл.
Другие нарезки карт. Кроме названных, существуют разграфки, использованные частными фирмами при производстве векторных карт.
В качестве примера можно указать равномерную разграфку со сплошным покрытием норвежской фирмы «С–Мар». Картографические данные этой фирмы разделены на девять районов. Районы состоят из ячеек, которые имеют размер 40х40, стыкуются друг с другом без перекрытия и обеспечивают покрытие акваторий всего Мирового океана. Организация КБД этой фирмы обеспечивает бесшовное отображение карт.
Аналогичной чертой обладает и база данных карт фирмы «Navionics» (США). Данные в ней сгруппированы по ячейкам 50х50.
2.6. Классификация электронных карт.
При рассмотрении вопросов использования электронных карт применяется их классификация по различным признакам.
В зависимости от полноты информации, представляемой на карте, ЭК разделяют на полномерные и упрощенные (стилизованные).
Полномерные навигационные ЭК по нагрузке равноценны официальным бумажным навигационным картам и содержат всю картографическую информацию, необходимую для безопасного и эффективного судовождения.
Для использования полномерных карт требуются обладающие широкими возможностями средства хранения и отображения информации, которыми ряд автоматизированных навигационных систем не обладает. В таких системах могут использоваться ЭК в
66
упрощенном виде, который позволяет реализовывать имеемая аппаратура.
Упрощенной (стилизованной) электронной картой обычно называется схематическое изображение на экране дисплея местности в определенной проекции, не эквивалентное бумажной навигационной карте и не удовлетворяющее требованиям к безопасности мореплавания.
Упрощенные ЭК получаются самыми разными способами. Для ввода с бумажных карт в память ЭВМ данных для стилизованных карт
вряде автоматизированных навигационных систем используются специальные кодирующие планшеты – дигитайзеры (chart digitizer).
Взависимости от юридического статуса ЭК подразделяются на официальные и неофициальные карты.
Официальными картами считаются ЭК, издаваемые государственными гидрографическими организациями.
Кнеофициальным картам относятся все другие электронные
карты.
Взависимости от метода цифрового представления изображения карты в памяти ЭК делят на растровые и векторные.
Растровые карты. Для записи и хранения изображения этих карт используются растровые форматы - метод цифрового представления изображения карты в виде матрицы точек (пикселей). При таком способе представления карты сведений об отдельных картографических объектах в памяти нет.
Векторные карты. Изображение этих карт хранится в памяти в векторных форматах. Структура данных векторных карт обычно представляет собой последовательность записей, характеризующих каждый имеемый на карте объект. По этим записям с помощью специальной программы НИС сама строит карту на экране дисплея.
Классификация ЭК в зависимости от масштаба
(назначения карты). Подробность навигационных карт зависит от их масштаба. Масштаб, которому соответствует нагрузка электронной карты, называется ее оригинальным масштабом. Масштаб, в котором карта показывается на экране дисплея, именуют масштабом ее отображения.
Навигационные карты изготавливаются в разных масштабах, примерно от 1:2500 до 1:15000000 и даже меньше. Как известно, классификации бумажных навигационных карт в зависимости от масштаба, принятые гидрографическими организациями разных стран,
вопределенной степени отличаются.
Например, бумажные отечественные навигационные морские карты в зависимости от масштаба подразделяются на следующие виды:
67
–генеральные – 1:1000000 ÷ 1:5000000;
–путевые – 1:100000 ÷ 1:500000;
–частные – 1:25000 ÷ 1:50000;
–планы – 1:25000 и крупнее.
Морские карты, выпускаемые Картографическим агентством (NIMA) Департамента обороны США, включают:
-генеральные карты 1:150000 и меньше;
-прибрежные карты 1:50000 ÷ 1:150000;
-гавани 1:50000 и больше.
Если электронные карты изготавливаются как копии бумажных карт, то они соответствуют классификации гидрографической службы, издавшей эту бумажную карту.
Международная гидрографическая организация для официальных векторных карт (ЭНК), используемых в ЭКДИС, установила следующую классификацию в зависимости от оригинального масштаба:
•карты мира (World) – 1:2500001 и меньше;
•генеральные карты (General) – 1:300001 ÷ 1:2500000;
• прибрежные карты (Coastal) – 1:80001 ÷ 1:300000;
•подходные карты (Approach)– 1:40001 ÷ 1:80000;
•гавани (Harbour) – 1:10001 ÷ 1:40000;
•планы (Plan) – 1:10000 и крупнее.
Классификация ЭК в зависимости от использования в навигационной системе. Различают исходные (основные, базовые) и системные электронные карты.
Исходной (основной, базовой) картой является ЭНК или цифровые данные других карт, которые размещены в одном файле (или в нескольких), поставляемом государственной или частной организацией.
Данные основной карты обычно не могут быть изменены на судне.
Системная электронная карта – это набор данных для отображения откорректированной навигационной карты, представленный во внутреннем формате системы и интегрированный с информацией пользователя. Он является результатом преобразования системой содержания основной ЭК, корректур, и данных, добавленных мореплавателем. Это информация, которая составляет дисплейный файл для отображения в системе откорректированной навигационной карты для целей выполнения с ее помощью навигационных задач.
68