7. Использование срнс при обеспечении навигации морских и речных судов

Как следует из главы 1 и из [29], для обеспечения плавания морских судов в открытом море (океане) и прибрежных водах требуемая точность (2 СКО) определения места находит­ся к зависимости от класса судна в диапазоне от нескольких километров до сотен метров. В портах, гаванях, на подходах к ним, в проливных зонах и узкостях требуемая точность (2 СКО) определения места составляет от 8 до 20 м. При проведении картографических, океа­нографических, изыскательских и других работ требуемая точность будет еще более высокой (доли и единицы метров). Требуемые уровни доступности и целостности находятся в диапа­зоне от 0,99 до 0,9997 при задержке оповещения о неисправности от единиц до десятка се­кунд. Требуемые точности определения координат при навигационном обеспечении речных судов аналогичны принятым для морских потребителей.

В соответствии с изложенным для обеспечения плавания в открытом море и прибреж­ных водах используется бортовая аппаратура GPS в номинальном (автономном) режиме с точностью 35...50 м (СКО) совместно с другими навигационными средствами.

Для обеспечения плавания в портах, гаванях, на подходах к ним, в проливных зонах и узкостях, а также при движении по внутренним водным путям могут использоваться и ис­пользуются локальные дифференциальные подсистемы (ЛДПС) СРНС, созданные на базе всенаправленных радиомаяков (см. главу 8). При этом точность (с вероятностью более 0,95) определения координат при совместном использовании ГЛОНАСС и GPS составляет от 2 до 10 м. Надежность обслуживания и доступность составят соответственно более 0,9997 (ГЛОНАСС) и 0,998 (GPS) при времени предупреждения об отказе лучше 10 с [29].

Проведение картографических, океанографических, гидрографических, изыскатель­ских и некоторых других работ (по расстановке знаков судоходной обстановки, замеру глу­бин и т.д.) требует использования систем геодезической точности.

Особенности использования СРНС для морских судов достаточно подробно и квали­фицированно рассмотрены в [29]. Здесь только подчеркнем, что морские ЛДПС оказываются одними из самых распространенных наземных средств обеспечения спутниковой навигации. Действительно, морские ЛДПС размещены в США (практически по всему побережью), по периметру о. Исландия, по побережью Италии и в других странах Европы. 12 радиомаяков размещены вдоль побережья Австралии. Отмечается также их размещение в Китае, Индии, Южной Африке, Великобритании, Канаде и в ряде других мест. К середине 1998 г. насчиты­валось 187 таких радиомаяков в 28 странах мира. В настоящее время проводятся работы по размещению оборудования ЛДПС и в России на маяке "Шепелевский" вблизи Санкт- Петербурга и на маяке при входе в Цемесскую бухту вблизи Новороссийска.

Для судов морского и речного флота в РНИИ КП разработана морская отечественная БА СРНС "Шкипер-КН" массой 2,5 кг (точность определения координат 15 ..20 м). Кроме того, фирмой "Навис" создана н прошла с положительными результатами испытания 14- канальная Б А ГЛОНАСС/GPS "Бриз-К" (СН-3101) и ее модификация СН-3102 массой 2,6 кг, позволяющая определять координаты с точностью (СКО) 15...20 м в автономном режиме и

1. .3 м - в дифференциальном. Последняя позволяет также обеспечивать движение по задан­ному маршруту и имеет расширенный набор сервисных и штурманских задач, включая ото­бражение данных на электронной карте, реализованной на графическом жидкокристалличе­ском дисплее с разрешением 640x480 точек.

Примером использования СРНС для обеспечения прецизионных морских работ слу­жит исследование [44], в котором оценивались возможности использования фазовых измере­ний и сети морских дифференциальных станций, позволяющих рассчитывать комплексные поправки для определения координат и высоты на сантиметровом уровне точности.

В последнее время появилась тенденция к усилению требований к точности определе­ния координат в открытом море (океане) (до единиц - десятка метров), что предопределяет возросший интерес морского сообщества к широкозонным подсистемам WAAS, EGNOS и MSAS. Поэтому отметим также 16-канальную судовую приемную БА МТ-102 и МТ-201, предназначенную для морских и речных судов, скорость которых не превышает 50 узлов (90 км/ч). Эта БА служит для приема сигналов ГЛОНАСС/GPS, широкозонных дополнений (ШДПС) WAAS и EGNOS, а также сигналов стандартных морских ЛДПС. БА МТ-102 имеет расширенный набор навигационных функций. Эти устройства могут сопрягаться с навигаци­онными комплексами или электронно-картографическими системами по интерфейсу RS-232 и протоколом обмена NMEA 0183 [45].