- •СОДЕРЖАНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
- •1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОННЫХ КАРТАХ И СУДОВЫХ НАВИГАЦИОННО-ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
- •1.1. Виды морских электронных навигационных карт
- •1.1.1. Растровые и векторные карты
- •1.1.2. Официальные и неофициальные карты
- •1.1.3. Базовые и системные ЭК
- •1.1.4. Упрощенные ЭК
- •1.2. Элементы и характеристики морских электронных карт
- •1.2.1. Основные виды данных и составные части карт
- •1.2.2. Геодезические датумы карт
- •1.2.3. Форматы данных электронных карт
- •1.2.4. Разграфка ЭК
- •1.3. Общие сведения о судовых НИС
- •1.3.1. Назначение, решаемые задачи и основные функции
- •1.3.2. Основные типы НИС
- •1.3.3. Различие между RCDS и ECDIS
- •1.4. Состав судовой НИС
- •1.4.1. Аппаратное обеспечение
- •1.4.2. Информационное обеспечение
- •1.4.3. Программное обеспечение
- •1.4.4. Лингвистическое и правовое обеспечение
- •1.5. Вопросы приобретения ECDIS
- •1.6. Вопросы для самопроверки к главе 1
- •2. ПРАВОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ECDIS
- •2.1. Международные требования к оснащению судов ECDIS
- •2.2. Перечень требований к ECDIS
- •2.2.1. Требования IMO
- •2.2.2. Требования IHO
- •2.2.3.Требования IEC
- •2.3. Сертификация ECDIS и ее юридический статус
- •2.3.1. Сертификация ECDIS
- •2.3.2. Юридический статус ECDIS
- •2.4. Пересмотренные эксплуатационные требования IMO к ECDIS
- •2.5. Дополнения эксплуатационных требований IMO к ECDIS
- •2.5.1. Общая характеристика дополнений
- •2.6. Требования к обучению работе с ECDIS
- •2.7. Требования PSC и государства флага
- •2.8. Вопросы для самопроверки к главе 2
- •3. ЦИФРОВАЯ ПРОДУКЦИЯ ДЛЯ ECDIS ОТ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ, ЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ОБНОВЛЕНИЕ
- •3.1. Информация, используемая при решении задач навигации
- •3.2. Виды цифровой продукции, ее защита
- •3.3. Морские информационные наложения, программные приложения и другая продукция
- •3.3.1. Общая характеристика
- •3.3.2. Адмиралтейское информационное наложение
- •3.3.3. Ледовое покрытие
- •3.3.4. Приливные уровни и течения
- •3.3.5. Гидрометеорологическая информация
- •3.3.6. Средства оптимизации плана движения судна
- •3.3.7. Батиметрическое наложение
- •3.3.8. Наложение информации о пиратах
- •3.3.9. Портовая информация
- •3.3.10. Другая цифровая продукция
- •3.4. Общая характеристика систем распространения цифровой продукции для ECDIS
- •3.4.1. Обобщенная схема поставки на суда ЦП
- •3.4.2. Инструменты пользователя для получения ЦП
- •3.5. Особенности получения картографической информации
- •3.5.1. Требования к распространению данных ENC
- •3.5.2. Схемы распространения данных ENC
- •3.5.3. Корректура электронных карт
- •3.5.4. Виды услуг лицензирования
- •3.6. Службы электронных карт Британского адмиралтейства
- •3.6.1. Адмиралтейская служба растровых карт
- •3.6.2. Адмиралтейская служба векторных карт
- •3.7. Автоматизированная система «Admiralty e-Navigator» поставки цифровой продукции для ECDIS
- •3.7.1. Общие сведения
- •3.7.2. Менеджер флота
- •3.7.3. Адмиралтейская станция планирования
- •3.7. Вопросы для самопроверки к главе 3
- •4. ОТОБРАЖЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ECDIS
- •4.1. Основные принципы отображения информации в системе управления движением судна
- •4.2. Аспекты отображения информации в ECDIS
- •4.2.1. Отображаемая информация и особенности ее презентации
- •4.2.2. Некоторые правила отображения картографической информации
- •4.2.3. Символы для идентификации опасных глубин
- •4.2.4. Презентация других видов данных
- •4.2.5. Характеристики дисплея
- •4.3. Отображение относящейся к навигации информации на бортовых навигационных дисплеях
- •4.3.1. Общие требования к представлению информации
- •4.3.2. Презентация оперативной информации
- •4.3.3. Устройство отображения
- •4.4. Отображение относящихся к навигации символов, терминов и сокращений
- •4.5. Трехмерное отображение навигационной обстановки в НИС
- •4.6. Вопросы для самопроверки к главе 4
- •5. РЕШАЕМЫЕ ECDIS ЗАДАЧИ
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Управление изображением карт
- •5.2.1. Основные операции
- •5.2.2. Подъем электронной карты
- •5.3. Планирование пути
- •5.3.1. Руководящие документы
- •5.3.3. Тестирование маршрута и отображение результатов планирования
- •5.4. Исполнительная прокладка
- •5.4.1. Счисление, обсервации, прокладка пути
- •5.4.2. Мониторинг прохождения маршрута и контроль навигационных опасностей
- •5.4.3. Ведение электронного судового журнала
- •5.5. Использование в ECDIS информации РЛС и AIS
- •5.5.1. Применение РЛ информации в ECDIS для определений места
- •5.5.2. Использование РЛ и AIS информации в ECDIS для предупреждения столкновений
- •5.6. Управление движением судна
- •5.6.1. Требования к TCS
- •5.6.2. Структура системы
- •5.7. Информационная поддержка при маневрировании
- •5.7.1. Получение траекторий маневра
- •5.7.2. Предиктор движения корпуса судна при проводке
- •5.7.3. Режим швартовки
- •5.8. Другие решаемые ECDIS задачи
- •5.8.1. Обнаружение дрейфа судна на якоре
- •5.8.2. Предоставление справок
- •5.8.3. Управление сигнализацией
- •5.8.4. Функции поиска и спасания
- •5.8.5. Функции обучения работе с ECDIS и тренажа
- •5.9. Вопросы для самопроверки к главе 5
- •6. ДОСТОИНСТВА И ОГРАНИЧЕНИЯ ECDIS
- •6.2. Ограничения ECDIS
- •6.3. Вопросы для самопроверки к главе 6
- •Литература
- •ПРИЛОЖЕНИЕ А
- •ПРИЛОЖЕНИЕ Б
- •ПРИЛОЖЕНИЕ В
- •ПРИЛОЖЕНИЕ Г
- •ПРИЛОЖЕНИЕ Д
- •ПРИЛОЖЕНИЕ Е
- •ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
- •ПРИЛОЖЕНИЕ З
- •ПРИЛОЖЕНИЕ И
- •Навчальне видання
74
3. ЦИФРОВАЯ ПРОДУКЦИЯ ДЛЯ ECDIS ОТ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ, ЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ОБНОВЛЕНИЕ
3.1. Информация, используемая при решении задач навигации
ECDIS обеспечивает информационную поддержку принятия решений по управлению движением судна. Для такого управления нужны сведения, характеризующие:
•цель управления, включая требования к ее достижению;
•судно как систему управления;
•внешнюю среду.
Информация о судне и его внешней среде включает:
–сведения о навигационных и гидрометеорологических условиях;
–существующие рекомендации и наставления для плавания;
–данные о радиотехнических и других навигационных средствах;
–информацию об установленных путях движения, о видах районов плавания, о системах судовых сообщений и службах движения судов, о мерах по защите морской среды;
–сведения о портах;
–данные о текущей погоде и ее прогнозы;
–корректурные документы, навигационные предупреждения радиослужб;
–данные о состоянии судна и его механизмов, об оборудовании, об эксплуатационных и других ограничениях;
–сведения о маневренных и мореходных качествах судна;
–данные о позиции собственного судна и его кинематических параметрах;
–информацию о положении судов, находящихся в районе плавания и их кинематических параметрах;
–рекомендации и указания, получаемые от VTS;
–сведения о других факторах, влияющих на безопасность плавания, эффективность рейса, чистоту окружающей среды.
Квнешней среде судна относят объекты, явления и процессы, оказывающие влияние на процесс судовождения. В характеризующей эти элементы информации принято выделять следующие категории [1]:
–географическая;
–навигационно-гидрографическая;
–о морских мобильных объектах и транспортной ситуации;
–метеорологическая;
–гидрологическая;
–климатическая;
–о районах действия пиратов и другая.
Довольно большая часть информации о внешней среде хранится в памяти ECDIS в виде баз данных. Образование этих баз, выработку к ним корректур, а иногда и полную замену обычно производят береговые
75
организации. С ними, или с дистрибьюторами их продукции, должна взаимодействовать ECDIS, чтобы эффективно выполнять свои задачи.
Объекты, от которых получают необходимые данные, называются источниками информации. По отношению к судну они могут быть внутренними и внешними. Внутренние источники находятся на судне. Например, это навигационные и метеорологические приборы, измеряющие координаты положения, параметры движения судна и состояния окружающей его среды. Внутренним источником является и память ECDIS, хранящая относящиеся к навигации базы данных. Внешние источники информации не находятся на судне. Обычно они расположены на берегу, сведения от них передаются по каналам связи или с помощью физичеких носителей информации. К внешним источникам относятся береговые службы, организации, учреждения, обеспечивающие мореплавание информацией. Среди них можно назвать Международную службу сети безопасности (Safety Net) в спутниковой системе ИНМАРСАТ; Всемирную службу навигационных предупреждений и других провайдеров и дистрибьюторов информационных продуктов [3]. Одним из важных аспектов использования информации внешних источников является организация эффективного взаимодействия с ними с помощью современных информационных технологий.
3.2. Виды цифровой продукции, ее защита
Виды цифровой продукции (ЦП). Деятельность ряда компаний посвящена созданию ЦП, которые имеют практическое значение для судовладельцев и команды мостика. Эти продукты могут быть:
-информационными (дополнительные слои данных);
-программными (программные приложения);
-программно-информационными (комбинацией первых и вторых).
Стечением времени все большее число таких продуктов предлагается на рынке. Многие из них могут использоваться в ECDIS. Поэтому эта система должна быть открытой, т.е. способной добавлять в свой состав новые ЦП и оперировать ими. ЦП для ECDIS классифицируются по различным признакам. В зависимости от вида информации их можно разделить на данные карт, погоды, для расчета приливо-отливных явлений, о пиратах и т.д. Могут также ЦП разделяться в зависимости от бумажных навигационных пособий, информацию которых они содержат в цифровом виде, например, цифровые огни и знаки, цифровые радиотехнические средства, цифровые лоции. Также могут различаться ЦП в зависимости от задачи, для решения которой они предназначены. Например, программные средства для оптимизации плана перехода. В зависимости от производителя различается цифровая продукция, издаваемая ГО, и выпускаемая другими учреждениями. Классифицируются также ЦП в зависимости от категории данных и программных средств, которые ЦП включают. Здесь различают ЦП обязательных и дополнительных для ECDIS элементов. Согласно
76
требованиям IMO, обязательной (минимальной) для ECDIS информацией о внешней среде являются картографические данные. К дополнительным цифровым продуктам относятся, например, морские информационные наложения (оверлеи) и дополнительные программные модули.
Из картографических данных в ECDIS применяются отдельные ENC и RNC, их комплекты, КБД, корректуры. Корректурная для карт продукция может быть нескольких видов. Так, например, в корректуре адмиралтейских карт можно выделить следующие виды:
Новая карта (New Chart – NC). Это изображение района, не показываемого ранее на картах, или карта с измененной нарезкой, или карта отличного от существующих карт этого же района масштаба, либо карта с глубинами в других единицах измерения.
Новое издание карты (New Edition – NE). Оно публикуется при наличии большого количества исправлений на существующую карту. Новое издание содержит всю корректуру, вышедшую на карту с момента публикации предыдущего издания.
Срочное новое издание (Urgent New Edition – UNE). Публикуются в том случае, когда имеется множество новой информации, но по своему виду она не может быть передана для корректуры в NtMs.
Малая корректура (Small Correction) - это периодическая корректура по еженедельным выпускам NtMs, а также технические исправления. Извещения мореплавателям могут быть в двух формах:
–постоянные (NtMs);
–временные и предварительные (T&P NtMs).
Защита данных. К ECDIS имеет доступ достаточно широкий круг лиц: команда мостика, инспектора PSC, представители изготовителя систем и ряд других лиц. Кроме того, ECDIS уже стала системой, взаимодействующей со многими береговыми службами и организациями. Все это определяет актуальность обеспечения надежности данных ECDIS, особенно картографических, и защиты их от несанкционированного доступа при обработке, хранении и передаче. Поэтому в ECDIS применяют специальные аппаратные и программные средства для предотвращения нанесения ущерба путем искажения информации, несанкционированного ее использования, предоставления ложных сведений.
Информационные угрозы можно разделить на две большие группы:
–отказы и нарушения работоспособности программных и технических средств;
–преднамеренные угрозы, заранее планируемые для нанесения вреда.
Для обнаружения и своевременного устранения информационных угроз первого вида применяют следующие способы защиты информации:
-внесение структурной, временной, информационной и функциональной избыточности компьютерных ресурсов;
-предотвращение некорректного использования этих ресурсов;
-выявление и своевременное устранение ошибок на этапах разработки и эксплуатации программно-аппаратных средств.
77
Основной опасностью для целостности и конфиденциальности информации являются заранее планируемые злоумышленниками для нанесения вреда преднамеренные угрозы. Их можно разделить на:
•угрозы, реализуемые при постоянном участии человека;
•угрозы, реализация которых после разработки злоумышленником соответствующих компьютерных программ производится этими средствами без непосредственного участия человека.
Задачи по защите от угроз каждого вида одинаковы:
–запрещение несанкционированного доступа к ресурсам вычислительных систем;
–обеспечение невозможности несанкционированного использования компьютерных ресурсов при осуществлении доступа;
–своевременное обнаружение факта несанкционированных действий, устранение их причин и последствий.
Вобеспечении безопасности данных от преднамеренных угроз можно выделить три основные составляющие:
•конфиденциальность - защита от несанкционированного доступа;
•целостность - защита точности и полноты информации и ПО;
•доступность - обеспечение получения информации и основных услуг для легитимного пользователя в нужное для него время.
Особое значение в ECDIS имеет защита данных ENC. Ее целью
является:
-предотвращение неофициального копирования данных ENC (пиратского использования),
-ограничение доступа только к тем картам коллекции, на которые пользователем получено разрешение (селективный доступ);
-обеспечения гарантии, что данные ENC пришли от уполномоченного
источника (аутентификация).
Защита от пиратского использования и селективный доступ
достигаются кодированием поставщиками/дистрибьюторами информации ENC. ECDIS должна их декодировать перед образованием системной карты.
Подлинность получения данных ENC от уполномоченного источника
обеспечивается применением электронной подписи поставщика данных. Рекомендованные стандарты защиты информации ENC содержатся в
публикации IHO: S-63, издание 1.1.1, апрель 2012 г. – «IHO Data Protection Scheme». Каждая ENC шифруется с помощью разных ключей, а ключи дешифровки выдаются конкретным ECDIS, что обеспечивает доступ к этим картам только в этой ECDIS. Предложенная схема защиты позволяет производить массовое распространение ENC как по каналам связи, так и на компакт-дисках с идентификационными данными каждого пользователя. В настоящее время большинство всех ENC доступны лишь в защищенной форме. Большинство производителей ECDIS и ECS разработали поддержку стандарта IHO S-63, и их системы могут читать защищенные ENC. В отдельных странах ENC распространяются еше без защиты.