НИС 12

Лекция 12.

НИС речных судов.

1. Общие сведения. Особенности речной навигации.

ЭКДИС для речных судов в английской литературе называются Inland ECDIS и сокращённо обозначаются IECDIS (Inland Electronic Chart Display and Information System). Соответственно на русском языке этот вид систем будет называться « Речные ЭКДИС», и для них будет использоваться аббревиатура ИЭКДИС.

Целью создания ИЭКДИС явилась необходимость повышения безопасности навигации, чистоты окружающей среды и эффективности перевозок грузов на внутренних водных путях.

Используемые в ЭКДИС электронные карты – речные ЭНК (ИЭНК) должны удовлетворять стандарту представления (S52) и формату для обмена цифровыми гидрографическими данными ( S57/3/1) МГО.

В Западной Европе развитие ИЭКДИС было инициировано рядом стран (Австрия, Бельгия, Германия, Голландия, Франция, Швейцария) в рамках создания «Речных информационных служб» для гармонизации информационного обслуживания транспортных потоков на внутренних водных путях.

В США разработка ИЭКДИС проводится под координацией организации USACE (U.S. Army Corps of Engineers), снабжающей пользователей навигационными картами внутренних вод.

Имеется программа развития ИЭКДИС и в России.

Основные особенности речной навигации.

- Для определения позиции судна на внутренних водных путях должны использоваться высокоточные средства.

- Обсервации в стеснённых водах желательно выполнять с помощью двух независимых позиционных средств.

- В речных ЭКДИС для обеспечения в реальном времени надёжных, непрерывных обсерваций не лишней является возможность автоматического определения места судна по данным РЛС.

- Кроме РЛС, в условиях внутренних водных путей особое значение приобретает бортовая аппаратура АИС, которая позволяет получать сведения о судах, включая цели, находящиеся за изгибами реки и ненаблюдаемые РЛС.

- Представление данных от РЛС, АИС, позиционных средств в речных ЭКДИС должно интегрироваться на одном экране.

- Чтобы на экране системы видеть объекты по тем же направлениям, что при визуальном наблюдении с мостика, предпочтительно ориентировать карту по курсу.

- Представление данных в режиме относительного движения обеспечивает неизменную дистанцию обзора, которая при необходимости, может быть увеличена смещением центра экрана вместе с символом судна назад по курсу.

В процессе плавания по рекам предпочтительно ориентировать ЭК по курсу и использовать режим относительного движения.

- На отображаемых в речных ЭКДИС картах желательно значения глубин показывать от действительного, наблюдаемого в данный момент уровня.

- Для возможности непрерывного слежения за глубинами вдоль внутренних водных путей и передачи данных о текущем уровне потребителям создаются специальные службы. Информация с центральной базы по каналам связи доступна владельцам судов, мореплавателям и другим лицам, которые могут её использовать для решения своих задач.

2. Характеристика речных ЭКДИС.

Охарактеризуем ИЭКДИС, основываясь на европейских образцах этих систем.

Как и морская система, ИЭКДИС включает в себя аппаратное, информационное, программное обеспечение, средства общения с оператором и периферийные устройства. Эта система отображает картографическую информацию, данные навигационных приборов и результаты мониторинга процесса судовождения.

В ИЭКДИС применяются речные ЭНК и неофициальные электронные карты: растровые и векторные. В случае использования неофициальных карт ИЭКДИС переходит в разряд ЭКС.

ЭНК могут производиться и издаваться частными компаниями и администрациями внутренних водных путей. Карты ЭНК, созданные частными организациями для использования в навигационном режиме, и их корректуры должны тестироваться и утверждаться компетентными властями.

Для названий файлов данных ячеек ЭНК используется 8 символов и расширение из трёх знаков. В качестве примера приведём названия двух файлов немецких карт для рек Дуная DE5D2270.000 и Рейна DE5RH370.001.

Первые два символа в названии файла идентифицируют производителя карты.

Третий знак характеризует назначение карты. Чаще всего это цифра 5, т.к. речные карты по масштабу соответствуют картам гаваней.

Четвёртый (или четвёртый и пятый) символ указывает название водного пути. Например, D –Danube (Дунай), RH –Rhine (Рейн).

Пятая-восьмая (или шестая-восьмая) позиции предназначены для показа в километрах отстояния ячейки карты от устья реки.

Расширение файла отведено для указания номера корректуры данных ЭНК.

В Европе ячейка ИЭНК обычно охватывает 10 км водного пути.

Функции ИЭКДИС. Чтобы соответствовать специальным условиям плавания по внутренним водным путям, в речных ЭКДИС, по сравнению с морскими, введены новые функции:

- представления средств навигации (вида буёв, знаков, указателей) и текстов в специальном окне на дисплее ЭКДИС;

- показ изобат для действительного уровня воды и отображения индивидуальной судоходной полосы для судна в зависимости от выбранной его осадки и действительного уровня воды;

- наложения на ЭНК радиолокационного изображения с автоматическим совмещением его с картой.

Вместо имеемых в морских ЭКДИС режимов «Исполнительная прокладка», «Планирование пути» для ИЭКДИС установлены режимы «Информационный» и «Навигационный».

Речные ЭКДИС предоставляют возможность использования избыточных методов для автоматического определения позиции судна: с помощью DGPS и по данным РЛС методом совмещения радиолокационного изображения с данными электронной карты.

Одной из наиболее важных особенностей речных ЭКДИС является возможность получения на экране в специальном окне выборочных описаний информационных речных знаков.

Речные ЭКДИС полностью совместимы с морскими образцами этой аппаратуры и способны отображать морские ЭНК.

3. Требования предъявляемые к речным ЭКДИС.

В мае 2001 года Центральной Комиссией Рейнского судоходства был утверждён Стандарт для Речных ЭКДИС, который является основой для всех электронных навигационных систем на внутренних водных путях Западной Европы.

Европейский Стандарт для речных ЭКДИС разделён на пять главных частей:

- Эксплуатационный стандарт, определяющий назначение, общие навигационные и технические аспекты применения бортовых ЭКДИС;

- Стандарт данных (формат обмена);

- Библиотека презентации;

- Операционные и эксплуатационные требования, методы тестирования и требуемые их результаты;

- Глоссарий терминов.

В ИЭКДИС следует использовать только официальные навигационные карты, «Речные ЭНК» (Inland ENC), а также только официальную корректуру к ним. ИЭНК издаются в Германии для Рейна, Дуная, Эльбы и других путей, в Австрии, Бельгии, Голландии, Франции, Швейцарии для своих судоходных артерий.

Горизонтальный датум ИЭНК должен быть WGS84. В случаях, когда координаты картографических объектов пересчитываются в WGS84 из локальной или региональной геодезической системы, погрешность трансформации не должна превышать 0,5 м.

Отчёт глубин ИЭНК может базироваться на официальных датумах (референцных уровнях), используемых на бумажных картах внутренних водных путей. В состав данных карты должны входить постоянные значения глубин, отсчитываемые от референцного уровня. Кроме того, ИЭНК может содержать зависящие от времени поправки к глубинам, равные отстоянию текущего уровня от вертикального датума карты.

Системная карта речной ЭКДИС, как и морская СЭНК, имела три категории нагрузки: базовую, стандартную и полную. Изменяемая со временем информация о глубинах должна отображаться независимо то названных трёх категорий данных.

4. Режимы работы речных ЭКДИС.

Речные ЭКДИС применяются в двух основных режимах: информационном и навигационном. Первый является обязательным для всех ЭКДИС.

Навигационный режим должен использоваться для получения необходимых сведений об обстановке как при движении судна, так и проработке перехода, но не для целей вождения судна.

В информационном режиме ориентация изображения может быть по норду, по курсу, по оси реки, по фарватеру и по любому другому направлению.

В этом режиме следует иметь возможность ручной прокрутки (скроллинга) изображения обстановки относительно точки в центре экрана, как будто это судно, которое движется по осевой линии реки, канала, или ограждённого буями маршрута.

Речная ЭКДИС может быть соединена с позиционным датчиком для выполнения в процессе плавания автоматического перемещения изображения карты в выбранном оператором масштабе относительно обсервованной точки в центре экрана. В этом случае изображение на экране соответствует действительной обстановке.

Навигационный режим следует применять для проводки судна по внутренним водным путям с выполнением мониторинга процесса судовождения. В навигационном режиме изображение карты должно интегрироваться с данными РЛС. Карта и изображение от РЛС должны автоматически совмещаться по положению, размеру (масштабу) и ориентации. Интегрированное отображение следует ориентировать по курсу и представлять в относительном движении. Другие виды ориентации не допускаются.

Оператору должна быть представлена возможность изменения вручную позиции судна на карте с целью совмещения изображения РЛС и карты. Речная ЭКДИС должна позволять выключать отображение карты и оставлять на экране только радиолокационную картинку.

Когда радиолокационный образ обстановки в навигационном режиме по положению не совпадает с данными карты и отклонение превышает допустимые пределы, данные СЭНК должны автоматически выключаться.