Автоматизированные системы мониторинга судоходства

В книге рассматриваются методы построения автоматизированных систем мониторинга судов с использованием различных видов систем навигации, связи. Данные методы позволяют обеспечивать сбор судовых данных в центрах мониторинга, необходимых для повышения эффективности и безопасности судоходства во всех морских районах ГМССБ

Введение
Автоматизированные системы мониторинга (АСМ) играют важную роль при решении задач управления, контроля, безопасности мореплавания и повышения эффективности судоходства.
До недавнего времени в локальных районах портовых вод и подходных путях к портам роль АСМ выполняли системы управления движением судов (СУДС), построенные на основе береговых радиолокационных станций (БРЛС), телефонной связи и ЦИВ в ОВЧ-диапазоне.
Значимость АСМ и размеры зон обслуживания этими системами непрерывно возрастают. В последние годы созданы региональные центры мониторинга и связи в Мурманске, Петропавловске-Камчатском, создается глобальный национальный центр мониторинга в Москве. Поставлена задача создания Единой системы контроля и управления судоходством (ЕСКУС) с локальными, региональными, бассейновыми и глобальными центрами.
Существующие региональные и бассейновые АСМ обеспечивают получение оперативных судовых данных центрами ЕСКУС, спасательно-координационными центрами (СКЦ), информационными центрами заинтересованных служб, а также частными лицами по телекоммуникационным линиям связи и сети Интернет.
Основными проблемами, возникающими при создании АСМ, являются:
повышение точности, надежности, оперативности поставляемых судовых данных в центры мониторинга;
повышение степени автоматизации сбора судовых данных;
автоматизированный обмен информацией, хранимой в базе данных центра, с другими информационными центрами, частными лицами;
обеспечение конфиденциальности (по требованию) хранимой;
и передаваемой информации;
уменьшение стоимости функционирования.
Комплекс вышеперечисленных проблем успешно решается путем использования высокоточных систем навигации, надежной радиосвязи с передачей информации по протоколам систем судовых сообщений, широкого использования компьютеров на стадии сбора, передачи, хранения и обмена информацией баз данных центров мониторинга.
В главе 1 рассматриваются принципы и структура построения систем мониторинга, обсуждаются основные термины в приложении к этим системам, приводится перечень судовых данных, " обосновывается необходимость построения новых систем мониторинга при создании ЕСКУС, которая будет включать в себя все существующие и перспективные системы управления и контроля, информационные центры служб. В этой же главе обсуждается комплекс параметров, определяющих эксплуатационно-технические характеристики АС М.
В главе 2 АСМ классифицируются по территориальному признаку. Показано, какие системы поддержки применяются при формировании базы данных центров АСМ, а также перспектива создания новых АСМ для обеспечения работы ЕСКУС.
В главе 3 приведено описание систем судовых сообщений, использующих формализованные сообщения при передаче судовых данных, применение которых облегчает задачу повышения уровня автоматизации АСМ.
Глава 4 посвящена описанию существующих систем связи морской подвижной службы (МПС) и морской подвижной спутниковой службы (МПСС), обеспечивающих передачу судовых данных в центры АСМ, а также запрос судовых данных центрами (поллинг). Основное внимание в этой главе уделено системам связи МПС с использованием ЦИВ, а для МПСС - системы связи ИНМАРСАТ-С.
В главе 5 на основе краткого описания двух глобальных систем спутниковой навигации ГЛОНАСС, GPS показана принципиальная возможность получения текущих значений динамических судовых данных: местоположения, путевого угла, скорости, времени и в дальнейшем - крена, дифферента и истинного курса судна. Приведена перспектива развития глобальных спутниковых систем с учетом создания новой системы ГАЛИЛЕО.
В главе 6 рассматриваются существующие и перспективные дифференциальные спутниковые подсистемы, позволяющие получить высокоточные и надежные судовые данные с помощью поправок, вводимых в судовые приемники глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС).
Глава 7 посвящена краткому описанию систем навигации с наземным базированием передающих станций. Развитая существующая инфраструктура наземных цепей станций систем ЧАЙКА, ЛОРАН-С обеспечивает в обозримом будущем использование этих систем как резерв более перспективных ГНСС.
В главе 8 рассматриваются особенности построения и работы низкоорбитальных спутниковых систем, позволяющих одновременно передавать в пункты приема и обработки как навигационные судовые данные, так и связную информацию. В этой главе рассматриваются системы ЕВТЕЛТРАКС, ОМНИТРАКС, ГОНЕЦ, КУРС, ARGOS.
В главе 9 показана перспектива использования для сбора судовых данных автоматической информационной (идентификационной) системы (АИС) в морских районах А1/А2/АЗ ГМССБ. Форматированные сообщения, передаваемые этой системой, обеспечивают автоматический запрос береговыми станциями АИС и получение в центрах СУДС статических, динамических и рейсовых судовых данных, а также данных с воздушных судов поиска и спасания.
Глава 10 посвящена описанию перспективных локальных и региональных СУДС, построенных на основе использования БРЛС, АИС, ОВЧ телефонной связи и ЦИВ.
В главе И приведены данные интерфейса МЭК 61162, который заменит все существующие версии интерфейса NMEA 0183 и будет обеспечивать обмен форматами предложений между судовой аппаратурой связи, навигации и др. Формализованная структура предложений интерфейса обеспечит поддержку автоматизации процесса сбора, передачи и хранения судовых данных.
Глава 12 посвящена краткому описанию действующих центров мониторинга и включает глобальный центр мониторинга и связи с судами ВИКТОРИЯ, отраслевой центр мониторинга рыболовства и водных биоресурсов в Мурманске, региональный центр связи и мониторинга в Петропавловске-Камчатском.
В заключении приводятся перспективы дальнейшего развития АСМ с учетом развития систем связи, навигации, хранения и отображения информации.
В целом материал книги будет полезен для курсантов и студентов заочников радиотехнической специальности морских, рыбопромысловых академий, университетов водного транспорта, а также для специалистов наземных и судовых служб, занимающихся вопросами мониторинга судов