Виды ЭК и типы навигационно-информационных систем
Основные виды ЭК. В навигационных информационных системах используются различные виды электронных карт. Эти карты классифицируются по разным признакам. Довольно часто применяется классификация ЭК в зависимости от данных, представляющих изображение карты на электронных носителях. Согласно этого признака выделяют растровые и векторные ЭК.
В растровых картах используется метод цифрового представления изображения карты в виде матрицы точек (пикселей). При таком представлении сведений об отдельных картографических объектах в памяти нет, что представляет основной недостаток этого вида карт. Растровые карты получаются путем сканирования бумажных карт и являются их электронными копиями. Растровые карты могут быть в разных графических форматах. Британское адмиралтейство поставляет растровые карты в формате ARCS. Гидрографическая служба США выпускает растровые карты в формате NDI/BSB. Свой формат имеют и растровые карты других гидрографических служб и частных организаций, изготавливающих растровые карты.
Информация векторной карты хранится в памяти в виде последовательности записей, характеризующих каждый имеемый на карте объект. По этим записям НИС с помощью специальной программы сама строит изображение карты на экране дисплея. Как и растровые ЭК, векторные карты могут быть в разных форматах. Векторные карты выпускаются государственными гидрографическими службами в формате S57, v. 3. Крупнейший из частных производителей векторных карт фирма «Транзас» изготавливает их в формате ТХ-97. Другая известная фирма «С-МАР» представляет ЭК в формате СМ-93/3. Можно привести примеры и других форматов, в которых информация векторных карт хранится на электронных носителях.
|
|
|
В зависимости от юридического статуса различают официальные и неофициальные карты. Официальными считаются ЭК, выпускаемые государственными гидрографическими организациями. Все другие ЭК относят к неофициальным картам.
Типы НИС. В зависимости от уровня автоматизации операций, информационных ресурсов и функциональных возможностей НИС разделяют на три группы:
•ECDIS (Electronic Chart Display and Information System); •ECS (Electronic Chart System); •ECDIS/ECS.
ECDIS–это навигационно–информационная система, удовлетворяющая специальным требованиям ИМО, МГО, МЭК. Соответствие системы названным требованиям позволяет судоводителям официально использовать ее прокладку на электронной карте вместо прокладки на бумажных картах. Такой статус ECDIS определен правилом 20 главы V Международной конвенции ИМО по безопасности жизни на море (SOLAS–74). Согласно этому правилу, все суда должны быть снабжены приведенными на уровень современности картами, наставлениями для плавания, пособиями по огням, знакам, радиотехническим средствам, извещениями мореплавателям, таблицами приливов и другими специальными публикациями, необходимыми на предстоящий рейс. Требуемые карты могут быть обеспечены также путем их представления на экране ECDIS. Это касается и других необходимых на рейс навигационных пособий, информация которых также может быть отображена на экране ECDIS.
|
|
|
Таким образом, ECDIS может быть использована как эквивалент бумажных навигационных карт и пособий для плавания. Это означает не физическую эквивалентность прокладок на электронной и бумажной картах, а юридическое признание использования ECDIS без применения бумажных карт на район плавания.
В ECDIS должны использоваться только векторные электронные карты (ecdis–карты), данные которых подготовлены государственными гидрографическими организациями, стандартизованы по содержанию (Публикация МГО S52), структуре, действующему формату обмена картографической информацией (Публикация МГО S57, v.3) и полностью удовлетворяющие специальным требованиям ИMO. В официальной литературе для этих карт используется сокращенная запись ENC - Electronic navigation chart. Таким образом, используемое сокращение ENC и термин ecdis–карта представляют одно и то же.
|
|
|
ECS – это навигационно-информационные компьютерные системы, не полностью удовлетворяющие требованиям к ECDIS. Применение ECS не освобождает судоводителя от ведения прокладки на бумажных картах. Используемые в таких системах карты, называемые ниже ecs–картами, не полностью отвечают специальным требованиям ИМО и МГО. К ЕСS относятся:
-RCDS (Raster Chart Display System) – компьютерные системы с растровыми ЭК. -НИС с векторными ЭК, не полностью удовлетворяющими требованиям к ecdis–картам; -НИС с упрощенными ЭК.
ECDIS/ECS представляет собой НИС с «двумя лицами», в англоязычной литературе, так называемые, “dual-fuel ECDIS”. Это системы, которые работают как с ecdis– так и с ecs–картами. Такая ситуация вызвана тем, что в настоящее время нет полного набора ecdis–карт на все районы Мирового океана. Когда в ECDIS/ECS используются ecdis–карты, эта система имеет статус ECDIS. В режимах работы с растровыми и векторными ecs–картами такие НИС приравниваются к ECS. Это требует наряду с выполняемой системой электронной прокладкой обязательного ведения графического учета движения судна на откорректированных бумажных картах. Следует отметить, что ecs–карты по формату и принципам их отображения на экране могут значительно отличаться от ecdis–карт. Поэтому обеспечение в ECDIS/ECS возможности работы с разными ЭК существенно усложняет программное обеспечение системы. Требуется, чтобы в ECDIS/ECS системе ecs–карты не смешивались с ecdis–картами. С этой целью ecdis–карты и карты других видов должны храниться в разных частях памяти. При отображении ecdis–карты также должны иметь четкие отличия от ecs–карт. Файлы ecdis–карт помещаются в так называемую ENC-базу данных. Эта база должна включать только ENC, выпущенные государственными гидрографическими организациями. Данные ecs–карт разных видов также рекомендуется хранить в разных местах памяти. Например, файлы карт фирмы «Транзас» - в ТХ-97 базе данных, карты фирмы «С-МАР» – в базе СМ-93, и т.д.
|
|
|
На 44 сессии ИМО в июле 1998 г. субкомитет по безопасности навигации дал согласие на внесение в Требования к ECDIS добавочного приложения 7 по растровым картам. Это приложение разрешает работу ECDIS в двух режимах: ECDIS и RCDS. Поскольку режим RCDS не имеет полных функциональных возможностей ECDIS, ИМО выпустило специальный циркуляр SN/Circ.207. – Differences between RCDS and ECDIS. – 7, Jun, 1999, объясняющий различия между ECDIS и RCDS режимами. Режим растровых карт разрешается использовать только в районах, на которые нет ecdis–карт, и только при дублировании электронной прокладки ведением графического учета движения судна на откорректированной бумажной карте.
Распространение ЭК. Электронные карты могут распространяться их изготовителями напрямую, либо через уполномоченные организации. Официальные ЭК могут быть как векторными, так и растровыми. Из крупных поставщиков официальных растровых электронных навигационных карт можно назвать:
•Британское адмиралтейство; •Гидрографическую службу США (National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA); •Гидрографическую службу Канады; •И гидрографические службы ряда других государств.
Гидрографические службы Англии и США выпускают и поставляют также ecdis–карты (официальные векторные карты в формате S57, v.3) своих побережий. Ecdis–карты для своих прибрежных вод создаются и распространяются Главным управлением навигации и океанографии (ГУНиО) России.
Кроме поставок напрямую от государственных гидрографических организаций, ecdis–карты могут распространяться через Региональные координационные центры (RENC – Regional ENC Coordinating Center), а также через других дистрибьюторов и сервисных провайдеров. Так, например, ecdis–карты можно приобрести в Европейском международном координационном центре PRIMAR. Этот центр имеет официальную базу данных карт ENC, изготавливаемых в Бельгии, Дании, Франции, Германии и в других странах Европы. Эта база содержит и более 400 файлов карт, выпускаемых в России для Балтийского, Баренцева, Черного и Азовского морей. В качестве второго примера можно привести фирму «Softchart International», которая продает ecdis–карты побережий Греции, Корсики, Туниса, Алжира, Марокко, Средиземноморского побережья Франции. Электронные векторные карты в формате NIMA выпускает американское военное картографическое агентство.
Из частных организаций крупнейшими производителями и поставщиками ЭК являются фирмы «Транзас» и «С-МАР». Коллекция фирмы «Транзас» насчитывает более 7500 карт формата ТХ-97. По своему качеству эти ЭК не уступают официальным электронным картам для ECDIS. Фирма «С-МАР» поставляет пакет карт SDK-PRO на весь Мировой океан в формате СМ-93/3. Карты фирм «Транзас» и «С-МАР» могут быть конвертированы в формат S57.
Краткие сведения об ECDIS
Как отмечалось выше, ECDIS представляет собой навигационно-информационную систему с ЭК, соответствующую специальным международным стандартам и требованиям. Эта система работает в реальном масштабе времени и отображает интегрированную картографическую и другую, относящуюся к процессу судовождения, информацию.
Требования к ECDIS. Среди предъявляемых к ECDIS требований ниже названы основные. Минимальные эксплуатационные требования к ECDIS установлены резолюцией ИМО A.817(19), 1995 - Performance standards for electronic chart display and information systems (ECDIS). Требования к содержанию ENC, к условным обозначениям, к применяемым цветам, к дисплеям определены в специальной публикации Международной гидрографической организации: S52 - Specification for Chart Content and Display of ECDIS, Edition 5, Dec 1996.
Описание формата представления данных ENC на электронных носителях содержится в специальной публикации МГО: S57 - Transfer Standard for Digital Hydrographic Data, edition 3, Nov 1996. Название этого формата соответствует номеру публикации.
Технические требования к ECDIS установлены документами Международной электротехнической комиссии:
–International Standard 61174, – «Maritime navigation and Radiocommunication Equipment systems – Electronic Chart Display and Information Systems (ECDIS) – Operational and performance requirements, methods of testing and required results», 1998. –Publication 60945, – General Requirements for Shipborn Radio Equipment Forming Part of GMDSS and Marine Navigation Equipment. Международные требования к взаимодействию морской навигационной аппаратуры изложены в протоколе МЭК 61162 – “Digital Interfaces – Navigation and Radiocommunication Equipment On Board Ship”.
Сертификация ECDIS. На классификационные общества возложена ответственность тестирования НИС на предмет соответствия стандартам и принадлежность к ECDIS. Руководство для тестирования содержится в публикации МЭК 61174. Навигационно-информационные системы, отвечающие всем предъявляемым требованиям, получают от классификационного общества соответствующий сертификат (Type Approval Certificate) и могут после этого законно называться ECDIS.
Эквивалентность ECDIS бумажным картам. На законном основании на судне можно не иметь бумажных карт и использовать электронную прокладку без дублирования ее графической прокладкой на бумажной карте, когда:
1.ECDIS сертифицирована классификационным обществом; 2.ECDIS снабжена одобренной резервной системой, которая имеет достаточные средства для обеспечения безопасного судовождения на оставшейся части рейса в случае выхода ECDIS из строя. Резервная система может иметь ограниченные функции ECDIS, либо полностью дублировать ее. Между основной и резервной системами должна быть возможность обмена информацией. По крайней мере, в резервную систему от основной следует передавать результаты предварительной прокладки и данные всех корректур; 3.При прокладке используются только ecdis–карты; 4.Ecdis–карты откорректированы по дату использования (приведены на уровень современности).
В случае невыполнения любого из этих требований на судне должен быть комплект откорректированных бумажных карт. При нарушении только второго требования разрешается использовать электронную прокладку без дублирования ее графической прокладкой на бумажной карте.
Ключевые положения эффективного использования ECDIS. Выделяют три основные аспекта, обеспечивающие эффективность ECDIS:
–Использование точных откорректированных данных, включающих картографическую и всю другую относящуюся к навигации информацию; –Четкое знание возможностей и ограничений всей системы (аппаратных средств, программного обеспечения, данных, датчиков информации, дисплея); –Знание, какую информацию и когда необходимо использовать при решении задач.
Улучшение ECDIS. Совершенствование ECDIS представляет собой основное направление развития систем с ЭК. ECDIS появилась как система “отображения картографической и навигационно-гидрографической информации” с элементами подготовки решений по управлению движением судна в процессе перехода. Основной путь развития ECDIS состоит в превращении ее в полноценную систему поддержки принятия решений на мостике. С этой целью проводятся обширные работы по расширению числа отображаемых на экране ECDIS морских информационных объектов (МИО) и функций по подготовке решений.
Термин «морские информационные объекты» означает отображаемые на экране элементы, несущие картографическую и другую, относящуюся к навигации информацию. Это различные картографические и навигационно-гидрографические объекты, характеризующие движение собственного судна элементы (позиция, прошлый путь, планируемый маршрут и др.), данные САРП о целях и т.д. В разработку стандартов отображения МИО для ECDIS были привлечены многие международные организации. ИМО приняла «Эксплуатационные требования к ECDIS», где определила типы данных для этой системы и уровни отображения информации на экране (базовая, стандартная и полная информация).
МГО разработала спецификацию цветов и символов для картографической информации и требования к дисплеям (МГО, S52). Международная электротехническая комиссия определила элементы отображения:
•кинематики собственного судна (МЭК, 61174, приложение Е); •данных РЛС (МЭК, 60936, приложение Е); •информации РЛС/САРП (МЭК, 60872); •целей АИС (МЭК, 61993-2).
Международная ассоциация маячных служб (МАМС) разработала стандарты отображения на экране ECDIS информации СУДС – береговых систем управления движением судов.
В настоящее время ИМО, МГО и всемирная метеорологическая организация ведут большую работу по дополнению перечня программных объектов ECDIS, помещенного в публикации МГО S57, объектами и символами для отображения: –Ледового покрытия; –Приливных уровней; –Течений; – Океанографических явлений; – Погоды; – Данных поиска и спасения. Таким образом, наблюдается явно выраженная тенденция дальнейшего увеличения информации, предоставляемой ECDIS. Однако, следует четко осознавать, что проблема вовсе не заключается в отображении все большего числа объектов на экране ECDIS. Для принятия решений вреден как недостаток информации, так и лишние данные. Это четко определил один из капитанов, который заметил: «Мне не нужно много сведений. Я хочу иметь только то, что необходимо и достаточно для решаемой мною в данный момент задачи». Поэтому одной из основных сторон ECDIS должна быть возможность удобного целенаправленного отбора информации для решения задач в сложившейся ситуации. Определять, какая информация наиболее подходит к данной ситуации, должен судоводитель. Умение выбрать то, что необходимо при решении конкретной задачи, требуется закладывать при подготовке штурманского состава. Рост объема информации, которую может представить ECDIS, уже приводит к необходимости пересмотра уровней ее отображения в сторону увеличения. Здесь стоит задача не только в том, как представлять на экране новые объекты, но и какие из них и каким образом отобразить в совокупности с другой, относящейся к навигации информации. Расширение числа МИО, интегрированных в ECDIS, способствует совершенствованию ее как системы поддержки принятия решений. Представление новых типов МИО как программных объектов позволяет ECDIS оперировать с ними. В результате появляется возможность автоматически предупреждать не только об опасных глубинах и о районах со специальными условиями, но также об айсбергах, зонах интенсивного волнения и о других различного вида опасных явлениях. Вдобавок, это позволит системе вырабатывать определенные рекомендации, облегчая штурманскому персоналу выбор правильных решений.
Список использованной литературы:
1. А. И. Родионов, А. Е. Сазонов: “ Автоматизация судовождения ” Москва “, Транспорт ” 1992
2. Л. Л. Вагущенко: “ Судовые автоматизированные системы навигации ” Одесса “, Латстарт ” 2003
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 513; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!