Система управления информационными базами (СУБД) представляет собой комплекс программ, обеспечивающих управление работой баз программ и данных, выполнения по заказам оператора задач обработки информации. Система управления базами реализует следующие основные функции: введение в базы новых файлов, обновление содержимого баз, удаление оказавшихся ненужными данных, поиск информации, выдачу информации оператору, доступ к информации в КБД синтез электронной карты, отображение ЭК, обработку курсора, корректуру электронных карт, объединение и разделение файлов, копирование и восстановление файлов, защиту информации от несанкционированного доступа, устранение ошибок в работе, учет работы и составление отчетов, помощь в выполнении специальных работ и др.

Предусматривается три способа ввода информации в память НИКС:

* массовый ввод графической и текстовой информации с носителей информации при подготовке к плаванию;

* ручной ввод текстовой и графической информации в режиме диалога, как при подготовке, так и во время плавания, включающий ввод информации о планируемом маршруте, оперативной информации судоводителя и корректур, передаваемых в виде текстовых документов;

* автоматический ввод текстовой и графической информации о корректурах и оперативной информации об обстановке в портах и гаванях, передаваемой по радиоканалам и по каналам связи с НИКС.

СУБД обеспечивает следующие виды доступа к информации в базах данных:

* только для чтения (Read only);

* для чтения и модификации с сохранением старой информации (Read and Modify);

* для чтения, модификации и стирания устаревшей информации (Read, Modify and Delete).

Выполняются следующие операции обработки курсора: определение его географических координат, нахождение пеленга и дистанции "судно-курсор" и "объект-курсор", идентификация объекта накрытого курсором, с представлением его характеристик и др.

Синтез ЭК - это переход от цифровых данных карты к ее изображению на экране дисплея с помощью средств машинной графики. Синтез электронной карты включает в себя: вычисление размеров экранной области, формирование запросов к КБД и вывод из нее данных основной карты, определение номеров корректурньх документов к основной карте и вывод их из памяти системы, селекцию картографических объектов, преобразование географических координат в экранные, генерализацию, отсечение картографических объектов, формирование дисплейного файла.

При определении необходимых массивов данных для построения ЭК по ее номеру находятся номера корректурных документов. На этой основе формируется запрос, обеспечивающий вывод из памяти НИКС данных основной карты и информации корректур.

Выбор вида нагрузки карты в режиме селекции осуществляет судоводитель. В зависимости от выбранного режима селекции системой выделяются данные для отображения.

При выполнении операции отсечения удаляются КО или их части, не попавшие в окно высвечивания карты на дисплее.

Преобразование географических координат в прямоугольные экранные координаты производится для построения объектов в нужном месте на экране с помощью средств машинной графики.

На основании выполненных операций формируется дисплейный файл. Он представляет собой совокупность команд и параметров для выполнения операций машинной графики при отображении ЭК.

Отображение синтезированной карты включает: генерацию условных знаков, поворот и отображение элементов изображений, заливку площадей, ограниченных замкнутыми контурами.

2.3.5 Справочная система НИКС

Информационные базы и система управления ими являются основой справочной системы НИКС. Электронная справочная система предназначена для хранения больших объемов данных, требуемых при судовождении, и обеспечения судоводителю быстрого доступа к нужным сведениям при решении конкретных задач.

Кроме обеспечения быстрого поиска данных, электронный справочник имеет и другие преимущества перед бумажными справочными пособиями. Требуемая судоводителю информация часто получается на основе хранимых сведений, например, путем интерполяции или более сложных операций. В отличие от бумажного, электронный справочник позволяет представлять судоводителю не только хранимые сведения, но и результаты их математической и логической обработки, значительно ускоряя процесс получения необходимой информации.

Когда НИКС снабжена анализаторами навигационной обстановки и ситуации, электронный справочник может представлять касающиеся конкретной обстановки и конкретной ситуации справочные сведения в автоматическом режиме.

Справочная система НИКС находится в стадии развития. От простых структур данных таких как списки, таблицы, файлы в этой системе переходят к более сложным информационным структурам. Современные СУБД позволяют реализовывать модели данных разных типов (* реляционные, сетевые, иерархические, файловые; *текстовые, графические, картинные, звуковые; *статические, динамические) и предоставляют пользователю удобные средства работы с ними. Наибольшие достижения в управлении базами данных связаны с, успехами реляционной технологии.

Обеспечиваются удобные способы запроса данных. Справочная информация, требуемая при судовождении, часто связана с районом плавания или с тем или иным картографическим объектом. Поэтому распространенный в НИКС способ запроса информации включает наведение курсора на отображаемый на электронной карте объект, справочную информацию о котором хотят получить. Таким образом в ECDIS, например, получаются сведения об огнях, знаках, радиотехнических средствах. Кроме названного, в НИКС реализуются и стандартные для справочных систем способы запроса необходимых сведений.

Проводятся работы по дополнению справочных систем НИКС новыми базами данных и базами знаний. Разрабатываемые базы знаний в большинстве случаев касаются действий судоводителя в особых и экстремальных ситуациях. При формировании этих баз используется экспертный опыт. В первую очередь образуются базы знаний, закрепленных в официальных правилах, инструкциях, наставлениях и рекомендациях. Это правила плавания в районах со специальными условиями, на подходах к конкретным портам, при прохождении определенных узкостей и каналов, при пониженной видимости; рекомендации по расхождению с тропическими циклонами, по штормованию, по плаванию во льдах и т.д. Это также базы, включающие сведения о действиях, которые требуется предпринимать в аварийных ситуациях, при обеспечении непотопляемости и в других случаях. Кроме того, базы знаний могут содержать информацию, необходимую для выполнения диагностики судовых систем и механизмов, навигационной аппаратуры и решения ряда других задач.

Используя возможности системы по работе с базами знаний, судоводитель в зависимости от вида ситуации и характеризующих ее параметров, может получать от системы четкие рекомендации и советы по действиям в сложившейся обстановке, уменьшающие вероятность принятия им неправильных решений. В ряде случаев эти рекомендации могут подкрепляться представлением прогнозируемого результата рекомендуемых мероприятий.

Советы и рекомендации в отношении поведения в особых и экстремальных ситуациях могут выдаваться системой по запросу судоводителя, при появлении признаков, указывающих на развитие такой ситуации, при получении по каналам связи предупреждений о возможности ее возникновения.

Более поздняя перспектива, это создание на основе экспертного опыта баз знаний о таких особых и экстремальных ситуациях, для действий в которых не существует готового алгоритма. Для таких случаев база знаний представляется в виде замкнутой системы логических уравнений, описывающих все причинно-следственные связи между элементами ситуации. Для нахождения рекомендуемого алгоритма действий, когда встречается такая ситуация, используются специальные программные средства решения систем логических уравнений при тех или иных начальных условиях. С помощью этих программных средств с учетом оперативной информации о сложившейся обстановке навигационно-информационная компьютерная система находит алгоритм, определяющий последовательность действий судоводителя в особой ситуации с конкретной обстановкой, и выдает его в качестве рекомендации.

2.4 Лингвистическое обеспечение НИКС

Лингвистическое обеспечение представляет собой совокупность методов и средств для диалога судоводителя с системой. В настоящее время используется регламентированный язык общения оператора с НИКС, при котором все элементы диалога жестко запрограммированы и заложены в памяти системы. Лингвистическое обеспечение определяет пользовательский интерфейс системы. В НИКС в основном реализован визуальный графический пользовательский интерфейс, в последних системах он дополнен элементами речевого интерфейса.

В современных НИКС применяются развитые средства для общения судоводителя и системы: пассивный диалог, активный диалог, а также их сочетания. При ведении диалога используются возможности интерактивных видеоустройств. Реализуются системы общения, сочетающие печатный текст, графику, речь, звуковые и видео эффекты. Все шире внедряются программы динамического отображения графики, в том числе трехмерной. Используется полиэкранный режим Работы дисплея.

Визуальный графический пользовательский интерфейс системы организуется с помощью стандартных интерфейсных элементов, отображаемых на экране. Управление этими элементами производится с помощью манипулятора (джойстика, трекбола, мышки), а также клавиатуры. Для выделения интерфейсного элемента на него с помощью манипулятора наводится курсор. Активизация выделенного элемента осуществляется щелчком или двойным щелчком специальной клавиши.

Стандартные интерфейсные элементы разделяются на несколько видов:

* управляющие элементы - различного вида меню, командные кнопки, переключатели, флажки, списки выбора, наборы закладок и т.д.

* элементы для представления данных - поля отображения, метки, списки, текст, ярлыки, таблицы, диаграммы и т.д.

* элементы для ввода и изменения данных - поля ввода, цифровые и аналоговые регуляторы, различного вида редакторы и т.д.

* группирующие элементы: рамки, панели и т.д.

* другие элементы.

С помощью интерфейсных элементов создается иерархический по структуре «язык» для общения судоводителя с системой. Этот «язык» стараются сделать простым, ясным, понятным, обеспечивающим удобное управление НИКС и позволяющим избежать ошибок интерпретации данных и задержек на их расшифровку.

Так как НИКС обычно работает в нескольких режимах (исполнительная прокладка, предварительная прокладка, работа с каталогом, работа с электронным судовым журналом, информация о судне и др.), то для переключения режимов работы используется специальное меню или зависимая группа управляющих кнопок.

Для управления НИКС в конкретном режиме работы создается информационно-управляющая панель, группирующая необходимые при решении задач этого режима интерфейсные элементы. Например, в ECDIS «dKart Navigator», версия 5.10, фирмы «Моринтех» такая панель для режима исполнительной прокладки имеет вид, представленный на рис. 2.3. Она включает в себя: информационные панели текущего места судна, маршрута, карты; управляющую панель, панель индикации сообщений, а также поле информации курсора и поле информации маркера, которые на рисунке не приведены.

Информационная панель текущего места судна

Информационная панель маршрута.

Информационная панель карты.

Управляющая панель.

Панель индикации сообщений.

Рис. 2.3 Информационно-управляющая панель режима исполнительной прокладки.

На информационной панели текущего места судна в процессе перехода непрерывно отображаются следующие данные:

* судовое время и дата (SHT);

* широта и долгота текущего места судна;

* путевая скорость (SOG) и путевой угол (COG);

* скорость по лагу (LOG) и курс по компасу (НDG);

* суммарный снос.

На этой панели также выводится на индикацию способ получения координат судна.

На панели маршрута индицируются:

* название маршрута;

* номер путевой точки, к которой следует судно (WP#);

* время до прихода в путевую точку (TTG);

* расчетное время и дата прибытия в путевую точку (ЕТА);

* направление на путевую точку (WTG) и разница между WTG и COG;

* курс, проложенный на карте (CUR.), и следующий курс (NXT) после прохождения путевой точки;

* расстояние до путевой точки (DTG);

* уклонение от линии пути (ХТЕ).

На информационную панель карты выводятся:

* номер карты;

* оригинальный масштаб карты и масштаб ее отображения;

* ориентация отображения карты;

* геодезический датум.

На панели сообщений в соответствующих полях выводится в виде условных сокращений предупредительная информация о случаях:

* приближения судна к опасности;

* нахождения судна в области опасных глубин;

* нахождения судна в районе со специальными условиями;

* уклонения от маршрута на величину, большую заданной;

* при отказах внешних устройств.

Для расшифровки сообщения достаточно навести на его поле курсор.

В поле информации курсора выводятся его географические координаты, дистанция, пеленг и курсовой угол курсора относительно текущего места судна.

В поле маркера отображаются данные о положении судна относительно специальных точек, устанавливаемых оператором.

На панели управления сосредоточены управляющие интерфейсные элементы: кнопки функций. Управляющие кнопки содержат обычно пиктограмму или сокращенную надпись, характеризующую выполняемую ими функцию. Для подробного пояснения назначения управляющих кнопок они снабжаются всплывающими при наведении на кнопку ярлыками. Когда выполнение функции требует ввода ее аргументов, при активизации кнопки этой функции появляется панель для занесения необходимых данных.

Управляющая панель содержит кнопки, которые условно можно отнести к разделам, приведенным ниже.

А) Оперативные функции работы с картой;

Выбор карты (выбор из появляющегося списка);

Установка масштаба отображения карты;

(выбор из появляющегося перечня значений);

Установки нагрузки карты (базовая, стандартная, полная);

Установка режима отображения карты

(привязано к судну/отвязано от судна);

Установка оригинального масштаба карты;

Увеличение масштаба отображения карты по шагам;

Уменьшение масштаба отображения карты по шагам;

Установка стандартной нагрузки ЭК.

Возврат к предыдущему масштабу;

Показ и удаление информационно-управляющей панели.

Б) Плавание по маршруту.

Выбор маршрута;

Выбор путевой точки;

Расчет времени прибытия.

В) Навигационные задачи.

Измерения на карте;

Обсервация по пеленгу и дистанции;

Расчет текущего траверзного расстояния;

Дублирующая навигационная система;

Человек за бортом (место падения отмечается маркером, появляется список с необходимой информацией);

Установка маркера.

Г) Управление РЛ-информацией.

Просмотр формуляров целей САРП;

Просмотр формуляров целей АИС;

Установка критериев опасной цели;

Радиолокационная прокладка.

Д) Выбор режима работы.

Устанавливает меню выбора режима работы (по умолчанию эта закладка активизирована);

Возврат в режим исполнительной прокладки;

Вход в режим планирования маршрута;

Вход в режим работы с картами;

Вход в режим работы с судовым журналом;

Вход в режим установки главной конфигурации;

Расчет приливов;

Вход в режим редактирования слоя пользователя;

Выход из dKart Navigator.

Е) Установки.

Устанавливает меню настроек работы программы;

Выбор режима счисления;

Установка вида и перечня дополнительной информации на карте (выбор из появляющегося списка);

Прогнозирование положения судна для заданных условий плавания;

Дополнительные записи в судовой журнал;

Установка палитры карты (ясный день, пасмурный день, сумерки, ночь);

Установка условий подачи звуковых сигналов;

Установка времени;

Установка области отрисовки судна.

Вызов наиболее важных и часто употребляемых функций может также производиться с помощью комбинации клавиш клавиатуры («горячих» клавиш).

Так как требуемый в разных условиях набор данных о процессе судовождения и набор управляющих функций может несколько отличаться, в ряде систем предусматривается возможность изменения состава интерфейсных элементов на информационно-управляющей панели. В частности, в ECDIS «dKart Navigator» для этой цели имеется функция OPTIONS - «Опции изменения индицируемых данных», с помощью которой можно менять состав индицируемых данных на информационных панелях текущего места судна и маршрута.

Для других режимов работы системы «dKart Navigator» выбраны соответствующие их особенностям виды общения с оператором.

Жестких стандартных требований к пользовательскому интерфейсу нет. Поэтому разные типы НИКС имеют неодинаковые средства общения, хотя, естественно, в них много общего, так как все НИКС применяются для решения одной задачи - задачи судовождения. В результате одни функции являются общими для разного вида НИКС, другие различаются, третьи имеются у одних НИКС, а у других отсутствуют.

2.5 О НИКС как о центре судовой информационной сети

Современное автоматизированное судно представляет собой сложную систему, в которой автоматизированы различные технические и информационные производственные процессы: судовождение, выработка энергии, связь, грузовые операции, балластировка, управление параметрами «микроклимата» грузовых и жилых помещений и т.д. Для автоматизации этих процессов применяется микропроцессорная техника. Наряду с комплексом судовождения, на судне функционируют автоматизированные на базе микропроцессорной техники многочисленные устройства, установки и системы. В качестве примеров можно привести энергетическую установку, системы: грузовую, балластную, электроснабжения, кондиционирования воздуха, пожарной сигнализации и т.д.

При высоком уровне комплексной автоматизации судовых производственных процессов требуется на мостике судна организация централизованного контроля средств автоматизации и централизованного управления ими, так как нарушения в работе автоматизированных систем могут существенно влиять на навигационную, эксплуатационную и техническую безопасность, а также сохранность перевозимого груза. С этой целью были созданы различные судовые автоматизированные системы дистанционного контроля автоматизированных средств и управления ими. Например, система дистанционного управления двигателем, дистанционные средства контроля работы автоматизированных рефрижераторных установок, систем кондиционирования и т.д.

Кроме централизованного контроля, необходима организация согласованной работы всех средств автоматизации. Между судовыми установками, агрегатами, устройствами и системами имеют место разнообразные функциональные связи, В этих условиях можно удовлетворить высокие требования, предъявляемые к судам в техническом и экономическом отношении, только путем всестороннего согласования всех судовых установок, включая средства автоматизации. В частности, это приводит и к необходимости обмена информацией между судовыми автоматизированными системами. Такая задача решается путем объединения автоматизированных судовых систем и установок в рамках судовой локальной информационной микропроцессорной сети.

На современном автоматизированном судне единым местом, где человек в море несет непрерывную вахту, является навигационный мостик. Поэтому центр информационной судовой сети должен находиться на мостике. Таким центром становится высшая по иерархии из автоматизированных систем на судне - НИКС. В результате для НИКС обеспечивается возможность контролировать работу всех входящих в сеть систем, обеспечивать согласованную их работу, запрашивать с пульта НИКС сведения, характеризующие состояние различных систем и параметры регулируемых ими процессов, а также управлять работой этих систем напрямую или через штатные средства дистанционного управления.

Информация о состоянии и параметрах работы судовых автоматизированных систем требуется при судовождении для принятия всесторонне обоснованных решений. Так при входе в зону штормовых условий от автоматизированной грузовой системы могут потребоваться сведения о запасах, данные для оценки остойчивости и нагрузки на корпусе, информация для анализа соответствия условиям погоды балластного состояния (при необходимости должна быть возможность оперативного изменения балластного состояния) и т.д. При подходе к узкостям и к районам со сложными условиями плавания необходимо убедиться в исправном состоянии энергетической установки, рулевого устройства и ряда других средств, а также должна быть возможность перехода на другие режимы их работы. Периодически требуется проверять параметры «микроклимата» грузовых помещений, чтобы избежать порчи груза. При создании судовой информационной сети, объединяющей различные судовые автоматизированные системы, все эти действия могут быть выполнены с пульта НИКС.

При работе НИКС в качестве центра судовой информационной сети число выполняемых ей функций значительно увеличивается, но вместе с тем еще больше возрастает ее роль как системы информационной поддержки решений судоводителя, и как системы, обеспечивающей согласованную работу низших по иерархии судовых автоматизированных систем.

3. Функциональные возможности НИКС.

3.1 Функциональные возможности ECDIS

Навигационно-информационные системы ECDIS предоставляют судоводителю широкий набор функций для работы с картами, для планирования пути, счисления и обсерваций, для контроля прохождения маршрута, навигационной безопасности и т.д. Набор функций ECDIS зависит от конфигурации АКС, созданной на основе ECDIS, и назначения судна, на котором АКС устанавливается. В обобщенном варианте возможные функции ECDIS описаны ниже.

3.1.1 Работа с каталогом карт и с картами

Навигационно-информационная компьютерная система может быть снабжена электронным каталогом карт и книг. В этом случае она обеспечивает просмотр записей о картах и пособиях, имеемых в каталоге, поиск нужных карт и пособий, подбор карт и пособий на переход, загрузку в каталог и регистрацию новых карт и пособий, составление пользовательской коллекции карт и выполнение других функций.

В ECDIS реализуются различные виды загрузки карт для отображения на экране: по номеру, из списка, по позиции судна, путем использования электронного каталога карт, путем формирования конкретного запроса и т.д. Имеется возможность автоматического подбора и загрузки карт. Во время движения судна ECDIS автоматически подбирает и отображает на экране наиболее подробную карту, покрывающую позицию судна. Смена ЭК также может производиться автоматически в соответствии со списком путевых карт, подобранных на переход. При выходе судна из зоны карты, происходит автоматическая загрузка следующей карты.

В зависимости от текущей навигационной задачи ECDIS позволяет обеспечивать выбор различной ориентации карты (по норду или по курсу) и масштаба ее отображения. При изменении масштаба карты размер надписей и символов карты не изменяется, обеспечивая их хорошую разборчивость при любом выбранном масштабе.

В ECDIS также имеется функция «электронной лупы», с помощью которой любой выделенный оператором фрагмент карты может быть вырезан и увеличен на весь экран.

Операция просмотра карты в ECDIS позволяет просматривать все районы текущей карты и любой другой карты.

Важным достоинством ECDIS является функция селекции картографической информации. Она дает возможность установки уровня нагрузки карты (обычно используется один из трех уровней информационной плотности: базовый - Basic, стандартный - Standard, и полный - Full); избирательного вывода или выделения отдельных видов данных: навигационного ограждения, маяков, затонувших судов, изобат и ряда других картографических объектов.

В ECDIS реализовано отображение карты в режиме истинного или относительного движения. В режиме истинного движения при исполнительной прокладке обеспечивается автоматический сдвиг карты при подходе судна к границе экрана, чтобы судно все время находилось в поле отображения дисплея. В режиме относительного движения судно находится в центре экрана, а карта "плывет" относительно него.

Имеется функция для перемещения карты внутри окна высвечивания по команде судоводителя. Она применяется, когда при прокладке требуется увеличить обзор района по ходу судна или с какой-то его стороны.

Для разных условий освещенности в ECDIS обеспечивается выбор подходящей цветовой палитры изображения карты, не требующей времени на изменение адаптации зрения при наблюдении за окружающей обстановкой и при работе с ЭК. Например, для работы с картой ночью можно воспользоваться специальными "ночными" палитрами, обеспечивающими отчетливое восприятие навигационной ситуации в условиях пониженного освещения.

Следует также заметить, что бумажная карта и SEN С являются различными способами представления навигационно-гидрографической информации. Бумажная карта - это собственно носитель информации, состав которой не может измениться. Электронная карта - результат визуализации определенной части данных ЭК, хранимых в памяти. Состав информации на отображаемой электронной карте пользователь может оптимизировать применительно к условиям плавания.

3.1.2 Планирование пути

В ECDIS возможно планирование двух маршрутов, основного и альтернативного.

При планировании пути ECDIS обеспечивает выбор требуемого маршрута из списка маршрутов, имеемых в базе данных, и возможность корректировки его.

Имеются функции для планирования и занесения в память новых маршрутов. При таком планировании обеспечивается возможность задания элементов и параметров нового маршрута, путевых точек, типа отрезков пути (локсодромия или ортодромия), скорости следования по отрезкам маршрута, времени прибытия в точки изменения курса, границ отклонения от маршрута, радиусов поворотов, номеров генеральных и путевых карт. которые будут использоваться на переходе. Плавание на отрезках пути в основном планируется по локсодромии. В этом случае на картах в проекции Меркатора маршрут представляется в виде прямолинейных отрезков,

Операции прокладки маршрута по ортодромии позволяют в ECDIS планировать переход между двумя точками на поверхности Земли по кратчайшему расстоянию. Этот метод является предпочтительным, когда протяженность отрезка пути велика (переход через океан). ECDIS дает возможность рассчитать выигрыш плавания по ортодромии по сравнению с локсодромией, осуществить прокладку маршрута по ортодромии, представляя ее отрезками локсодромий через заданный шаг разности долгот или расстояния; или заменяя ортодромию отрезками локсодромий, при переходе с которых на следующий отрезок курс меняется на одинаковую величину, например, на 5°.

Ряд ECDIS предоставляют судоводителю функцию построения маршрутов по данным прошлых рейсов, т.е. возможность автоматического преобразования записанной в электронный судовой журнал информации о движении судна в маршрут.

Новые маршруты могут быть записаны в базу данных маршрутов. Запись маршрута в базе данных обычно включает его номер, название, координаты путевых точек, значения допустимых отклонений от маршрута, перечень генеральных карт, перечень путевых карт.

Кроме того, при планировании пути ECDIS предоставляет функции:

* цифрового ввода и корректировки параметров маршрута

координат поворотных точек, скорости на отрезках маршрута, времени прибытия в поворотные точки, значения безопасной глубины, а также расчета по опорным значениям всех интересующих судоводителя элементов маршрута;

* отображения выбранного маршрута на ЭК для зрительной оценки с предоставлением возможности графического редактирования положения поворотных точек с помощью курсора. При этом могут использоваться операции добавления, вставки, смещения поворотных точек и изменения их последовательности;

* тестирования безопасности маршрута. Эта функция позволяет судоводителю протестировать запланированный маршрут на навигационные препятствия, опасные области глубин, районы с особыми условиями плавания;

* инверсирования маршрутов (т.е. рассмотрения маршрута в обратном направлении);

* подключения программ имитации маневров для включения в маршрут участков изменения режима хода и поворотов с одного отрезка маршрута на другой;

* печати опорных и расчетных данных выбранного маршрута, а также перечня карт на переход;

* свободного выбора любой точки на линии намеченного маршрута для расчета дистанции и времени следования до любой следующей точки на линии пути;

* пересчета координат поворотных точек на другой геодезический датум.

Большое значение для предварительной прокладки имеют и функции получения дополнительной информации о средствах навигации, правилах плавания, станциях обслуживания мореплавателей, районах маршрутизации движения, взаимодействующих с судовыми транспондерами береговых станциях контроля движения, системах управления движением на подходах к портам и т.д.

3.1.3 Счисление, обсервации, прокладка пути

Для возможности счисления пути и выполнения обсерваций к ECDIS подключаются датчики информации. ECDIS может работать со всеми существующими компасами, лапши, приемниками спутниковых систем GPS (DGPS) и ГЛОНАСС, позиционных систем наземного базирования LORAN-C или DECCA, предоставляющими информацию в соответствии с протоколом IEC 61162-1. Поступающая информация используется для расчета и отображения данных об истинной позиции, скорости и курсе судна, параметрах прохождения маршрута.

В ECDIS обеспечивается выбор позиционных систем для определения мести, одной системы (GPS, DGPS, ГЛОНАСС, DECCA, LORAN-C) или нескольких систем позиционирования одновременно (гибридный режим) с целью повышения надежности определений.

Имеется функция получения обсерваций по вводимым вручную значениям пеленгов и дистанций навигационных ориентиров.

Основной задачей, решаемой на электронной карте, является исполнительная прокладка, которая обычно ведется с непрерывными определениями места судна по GPS. При решении этой задачи и производится индикация цифровых данных, характеризующих процесс движения судна. Отображаются: судовое время (SHT или ST), координаты судна, путевой угол (COG), курс (HDG), путевая скорость (SOG), скорость по лагу (LOG), величина предстоящего изменения скорости и курса, и т.д. Навигационная информация обновляется раз в секунду и отображается как в численном виде, так и непосредственно на карте. Имеется операция оптимизации отображаемых данных, позволяющая судоводителю устанавливать набор данных, отображение которого соответствует условиям плавания.

На экране дисплея ECDIS возможен показ намеченного пути: основного и/или альтернативного запланированного маршрута. Предоставляются операции для модификации основного намеченного пути в процессе плавания или изменения его на альтернативный.

Реализована в ECDIS функция для отображения на карте действительного пути судна за тот или иной промежуток времени с отметками положения судна на определенные моменты времени, интервал между которыми может выбираться судоводителем от 1 мин и больше. Имеется операция оперативной отметки положения судна на линии пути и возможно внесение особых отметок судоводителем.

При прокладке может производиться прогнозирование положения судна на будущие моменты времени и осуществляться просмотр районов на пути следования.

ECDIS предусматривает основной и запасной режимы прокладки пути. В основном режиме прокладки ECDIS может использовать данные:

* Относительного и абсолютного лагов, гирокомпаса, флюксгейт компаса;

* Автоматических приемоиндикаторов систем GPS, ГЛОНАСС, DECCA, LORAN-C, транспондера A1S, САРП;

* Значения курса и скорости, вручную введенные оператором. При отказе системы позиционирования, выбранной для прокладки пути, ECDIS автоматически переходит на запасной (аварийный) режим счисления.

В некоторых ECDIS реализована возможность параллельной одновременной прокладки пути по данным двух позиционных систем, что позволяет оператору наглядно оценить точность приборов.

3.1.4 Контроль прохождения маршрута

ECDIS ведет непрерывный контроль проводки судна по маршруту. Она представляет судоводителю наименование маршрута и данные, характеризующие его прохождение: маршрутные координаты: расстояние (DTG), пеленг и расчетное время (TTG) движения до ближайшей путевой точки; ожидаемое время прибытия в эту точку (ЕТА), направление на эту точку (WTG), и поправку к текущему курсу для выхода в эту точку (разница между HOG и WTG). Индицируются также текущее направление линии запланированного пути (CUR) и следующее за ним направление (NXT), а также боковое смещение от линии пути (ХТЕ).

Для визуального контроля движения судна по намеченному пути ECDIS позволяет показать на карте допустимые границы маршрута (Clearing lines). ECDIS предупреждает об отклонениях от маршрута, выходящих за заданный предел, а также о подходе к точке поворота, чтобы судоводитель мог заблаговременно подготовиться к маневрированию.

Предусмотрена функция для оперативного изменения маршрута без выхода в раздел «предварительная прокладка».

3.1.5 Контроль навигационной безопасности

ECDIS осуществляет контроль безопасности плавания. В некоторых ECDIS программой формируется "Фигура безопасности" (Safety online), которая может быть выведена на индикацию или нет. Реализована функция автоматической подачи сигнала предупреждения при попадании опасного объекта в пределы фигуры безопасности, независимо от того, показывается она на экране или нет. Вырабатывается несколько типов предупреждений. Каждый тип имеет свое поле на панели индикации и сопровождается специальным звуковым сигналом или голосом.

Имеется в ECDIS функция установки ширины полосы движения при плавании по заданному маршруту. В процессе перехода при выходе судна за пределы этой полосы срабатывает сигнализация.

Возможно в ECDIS выделение безопасной глубины и изобаты. Судоводитель может воспользоваться этой функцией для определения на карте областей опасных глубин (т.е. областей с глубиной меньшей или равной глубине безопасности судна). При входе согласно карте судна в область опасных глубин, ECDIS выдаст звуковое предупреждение, сопровождаемое визуальной индикацией. Для предупреждения судоводителя об опасных глубинах к ECDIS также подключается эхолот. Взаимодействие ECDIS с эхолотом осуществляется на основе протокола ГЕС 61162-1. Информация эхолота сохраняется системой и может быть выведена на экран в виде кривой рельефа дна.

Для обращения внимания судоводителя и возможности принятия им своевременных мер предосторожности в ECDIS предусмотрены автоматические предупреждения о вхождении судна в районы с особыми условиями плавания.

Для контроля процесса движения судна по моментам достижения им определенного положения относительно той или иной характерной точки на местности (ориентира, опасности, элемента побережья и др.) возможна постановка маркеров событий. Выбранная на карте точка обозначается специальной отметкой (маркером). Судоводитель может выбрать следующие условия взаимного расположения судна и маркера: достижение заданного пеленга, сближение на заданную дистанцию, удаление на определенное расстояние, достижение судном траверза. После того, как произошло описанное событие, ECDIS подаст звуковое и визуальное предупреждение.

Предусматривается контроль точности навигации. Возможно предвычисление погрешности обсерваций по различным позиционным системам (ЕРЕ - expected position error) с показом на экране ее границ, сравнение данных нескольких позиционных средств, выявление грубых определений на основе сравнения обсервации с предвычисленным по счислению местом и с обсервациями по другой независимой позиционной системе. Выполняется контроль качества информации поступающей от различных датчиков.

Функции работы с пользовательскими слоями информации позволяют судоводителю нанести поверх любой карты дополнительные линии, символы, сектора, текст с целью подъема карты, что способствует повышению безопасности прохождения сложных участков пути.

В ECDIS обеспечивается прием и отображение на экране поступающих от NAVTEX-приемника сообщений (навигационных, метеорологических и ледовых предупреждений, информации об операциях поиска и спасания, метеорологических прогнозов и т.д.).

ECDIS контролирует работу подключенных к ней навигационных устройств и сообщает о неисправности любого из них судоводителю.

3.1.6 Функции для использования радиолокационной информации

ECDIS может работать с РЛС, обеспечивая отображение на ЭК первичной радиолокационной (РЛ) информации, которая может быть выведена поверх ЭК. Это облегчает сравнение РЛ-изображения с картой, позволяет установить неточность положения судна, а также обнаружить цели, о которых не было сигнализации при пересечении ими охранной дистанции.

При подключении САРП к ECDIS на ЭК представляются все взятые на сопровождение РЛ-цели как символы с идентификаторами и векторами истинной скорости. Имеются операции для изменения длины векторов экстраполированного перемещения целей, и обеспечивается выбор для отображения векторов истинного или относительного движения.

У отметок целей на ЭК могут выводиться следы их прошлого движения.

Для получения числовых данных движения целей имеется функция "Просмотр формуляров целей", при использовании которой отображаются пеленг, дистанция цели, ее курс и скорость, расстояние и время кратчайшего сближения. Опасные цели выделяются цветом.

В некоторых картографических системах (например NAVI-SAILOR 2400 ECDIS, разработанной фирмой ТРАНЗАС МАРИН) предусмотрен встроенный радар-интегратор с возможностями документировать и накладывать на электронную карту "сырое" РЛ-изображение, выделять, сопровождать и документировать большое количество целей.

В ECDIS реализуются функции для работы с АИС-траиспондером. Эта идентификационная система предназначена для обеспечения судоводителей максимально точной и подробной информацией об обнаруженных целях, имеющих AIS-транспондеры. Помимо сведений о курсе и скорости судна-цели (передаваемых им самим и поэтому точных), система АИС позволяет получить информацию о названии судна, его владельце, тоннаже и размерах, маршруте и типе перевозимого груза. Подобная информация может быть полезна, например, при планировании маневрирования и в ряде других случаев.

Для определения положения и элементов движения собственного судна и контроля безопасности его движения ECDIS предоставляет функции навигационного использования радиолокационной информации. Кинематические параметры собственного судна могут определяться при сопровождении неподвижных точечных объектов и характерных элементов протяженных РЛ-объектов.

Для возможности решения на основе РЛ-информации широкого спектра навигационных задач к ECDIS может подключаться специальный радиолокационно-навигационный модуль (РНМ). РНМ совместно с ECDIS предоставляют средства для отображения полного РЛ-образа акватории поверх электронной карты. Возможность синхронизации обоих изображений в реальном времени и наблюдения РЛ-образа, как совместно с картографическими данными, так и независимо, позволяет судоводителю легко ориентироваться в узкостях и незнакомых районах плавания. Одним из существенных преимуществ совместного использования РИМ и ECDIS является возможность взаимного контроля навигационных и радиолокационных средств в наглядной форме, что качественно повышает степень надежности всегокомплекса.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6