груженного танкера с кормовой настройкой. Радиолокационная отметка такой цели соответствует корме. Движение кормы при маневре курсом отличается от движения центра массы судна, что способствует еще большей задержке в выявлении маневра.

При использовании АИС на дистанцию обнаружения и

точность определения элементов движения целей не влияют помехи от моря, осадков, наличие теневых секторов и работа других РЛС, как это имеет место при использовании РЛС и САРП. В результате обеспечивается возможность своевременного обнаружения малых судов и наблюдения за ними в условиях сильного волнения моря и интенсивных осадков.

АИС позволяет сопровождать цели, когда они идут вблизи берега и в узком канале. Она исключает возможность «обмена объектов» при малом расстоянии между целями. На сопровождение САРП влияет разрешающая способность радиолокатора и величина стробов для селекции отметок целей, что может вызвать невозможность получения координат судна, находящегося около берега, и «переброс» маркеров целей («обмен объектов»), когда расстояние между ними мало.

Предупреждению столкновений судов способствует также взаимный обмен по линии АИС информацией о названии и типе судна, о его позывном, MMSI-номере, размерах, осадке, о наличии опасного груза, о навигационном статусе. На экране ECDIS для получения такой информации АИС-цель «выбирается» с помощью манипулятора. Зная название судна, его позывной, MMSI-номер, судоводитель с помощью УКВ радиотелефона или GMDSS-аппаратуры может связаться с любым судном для координации действий. С помощью радиолокационной системы указанных сведений о судне получить невозможно.

Кроме вышеперечисленного, следует также отметить способность транспондера АИС передавать маршрут судна. Наличие, кроме оперативных данных об элементах движения встречного судна, плана, которого оно придерживается, дает ясную картину о его намерениях.

4.9. Радиолокационные средства.

Необходимые штурманам сведения о радиолокационном оборудовании и о методах его использования в целях судовождения приведены во многих учебниках и учебных пособиях. Поэтому ниже обращено внимание лишь на ряд моментом, касающихся этих средств.

Радиолокационная аппаратура и НИС выгодно дополняют друг друга. Подключение РЛС к НИС это не просто добавление еще одного датчика. Информация РЛС позволила НИС служить не только

172

средством для предотвращения посадок на мель, но и стать системой предупреждения столкновений. Представление данных РЛС на экране НИС повышает уверенность судоводителя в надежности отображаемого на электронной карте места судна и позволяет контролировать качество информации позиционной системы. Сопоставление информации РЛС с картой дает возможность обнаружить смещение со штатных мест средств плавучего навигационного ограждения. НИС позволяет РЛС показать не только элементы движения целей, но и их географические координаты, и как они движутся по отношению к подводным препятствиям. Для выработки маневров расхождения в стесненных водах, где необходимо учитывать как взаимное расположение и движение судов, так и информацию о надводных и подводных опасностях, представление данных РЛС/САРП и карты на одном мониторе имеет преимущество перед их раздельным отображением.

В настоящее время ИМО подготовило проект требований к радиолокационному оборудованию, которые определяют, каким должно быть новое поколение РЛС. Прежде чем рассматривать этот проект, приведем список действующих стандартов радиолокационных средств.

Перечень требований к радиолокационному оборудованию.

Действующие минимальные эксплуатационные требования к радиолокационному оборудованию судов изложены в следующих документах ИMO:

•Эксплуатационные требования к РЛС - Резолюция MSC.64(67), 1996, Приложение;

•Эксплуатационные требования к САРП - Резолюция А.823(19), 1995;

•Эксплуатационные требования к РЛС для скоростных судов - Резолюция А.820(19), 1995.

Вопросов отображения информации в радиолокационных системах касаются также:

–Руководство по оперативному использованию АИС на борту судна - ИМО Резолюция А.917(22);

–Временное руководство для представления и отображения информации о АИС-целях - ИМО циркуляр SN/Circ.217 от 11.07.01 .

Проект новых требований. В марте 2003 г. на 49 сессии

субкомитета ИМО по безопасности навигации был предложен проект новых общих стандартов радиолокационного оборудования, которые в недалеком будущем заменят перечисленные выше требования.

Основанием для переработки существующих требований к

РЛС и САРП и к их объединению с учетом ряда дополнительных вопросов послужили следующие причины.

173

В обозримом будущем РЛС будет оставаться главным средством обеспечения безопасности судовождения, так как ее информация полностью независима от внешнего по отношению к судну оборудования. Несмотря на то, что ставшая в недавнем времени конвенционной бортовая аппаратура АИС имеет значительный потенциал, она не заменит РЛС, так как ее информация полностью зависит от данных внешних по отношению к судну источников.

Все подпадающие под действие СОЛАС радиолокационные станции должны иметь средства для прокладки целей. Поэтому логично включить требования к средствам радиолокационной прокладки в стандарты к РЛС. Это также учитывает, что оценка опасности столкновений по РЛС может быть выполнена лучше при автоматическом сопровождении целей, чем при ручной их прокладке.

Увеличение скоростей многих типов судов является одним из весомых факторов для повышения способности обнаружения и сопровождения целей по данным РЛС. Использование для эффективного решения этих задач современных информационных технологий не потребует значительных дополнительных средств.

Бортовая аппаратура АИС стала обязательной для большинства судов. Графического дисплея для отображения и прокладки целей в ней не предусмотрено. Однако при расхождении наибольшую помощь вахтенному помощнику оказывает именно графическое представление информации. Поэтому логично в целях улучшения решения задач предупреждения столкновений данные АИС отображать на экране РЛС. В этом случае информация для расхождения судов качественно и количественно увеличится. Использование такой возможности в РЛС является крайне желательным.

Отображение выбранной информации системной электронной навигационной карты на экране РЛС оказывает существенную помощь вахтенному помощнику. Оно позволяет ускорить и улучшить оценку навигационных ситуаций, упрощает сравнение получаемых от РЛС и от позиционной системы данных о месте судна. Возможность отображения картографической информации на экране РЛС также признана весьма желаемой дополнительной чертой для радиолокационных систем.

Имеются радиолокационные средства, которые обнаруживаются с помощью РЛС - транспондры для поиска и спасения (SART), радиолокационные буи-ответчики (RACON). Взаимодействие с этими средствами представляет одну из сторон судового радиолокационного оборудования и должно быть отражено в требованиях к нему.

174

Основные достоинства новых требований к радиолокационному оборудованию. Переработанные стандарты охватывают все аспекты эксплуатации радиолокационных систем и включают такие моменты:

–учитывают пожелания пользователей, включая необходимость уменьшения их нагрузки на вахте;

–предусматривают применение новых технологий на пользу судоводителей и для повышения безопасности на море;

–отвечают необходимости улучшения способности обнаружения, особенно в сложных условиях и для быстроходных целей;

–гармонически сочетают требования к РЛС, САРП, к отображению и использованию АИС-информации;

–охватывают предложенные ИМО стандарты для представления и отображения относящейся к навигации информации;

–учитывают эргономические критерии;

–повышают совместимость оборудования в целях системной интеграции (для применения в интегрированных навигационных системах или в интегрированных системах ходового мостика);

–учитывают требования к частотам и к излучению Международного телекоммуникационного союза (ITU - International Telecommunication Union).

Черты нового поколения РЛС. Анализируя процесс

совершенствования радиолокационного оборудования и его тенденцию, можно заметить, что само понятие «РЛС» наполняется новым содержанием. Оно начинает означать многофункциональную систему, объединяющую функции радара, САРП, прокладчика АИСсудов, отображения электронных карт для целей навигации и расхождения судов. Главную задачу этой системы можно сформулировать как информационное обслуживание процесса предупреждения столкновений судов.

Основными частями РЛС нового поколения являются: передатчик, антенна, главный модуль и дисплей. Главный модуль состоит из приемника и процессора, причем первый выполняет только прием эхосигналов, а все другие операции производит процессор, включая управление работой передатчика и приемника. Такое построение способствует широкому использованию современных цифровых технологий с целью повышения качества обнаружения объектов, сопровождения целей, улучшения навигационных способностей.

В новых РЛС усовершенствовано аналого-цифровое преобразование сигналов, применены интеллектуальные методы подавления помех, используются высокоэффективные способы обработки данных целей. Информация отображается высококачественными LC-мониторами (рис. 4.28) с применением современных видео аудио технологий (одно- и многооконные режимы,

175

трехмерная графика, «zooming» и т.д.). Обеспечивается полная совместимость РЛС с ЭКДИС, возможность включения в компьютерные сети, передача изображения через сеть на другие мониторы и для записи в «черный ящик», управление РЛС с других компьютеров в сети и др.

Рис. 4.28. Устройство управления и отображения данных РЛС.

К новым РЛС могут подключаться все необходимые датчики информации, включая дифференциальный GPS приемник и абсолютный лаг. Это расширяет возможности применения стабилизации изображения РЛС относительно грунта, которая в стесненных водах имеет больше преимуществ для решения задач навигации и предупреждения столкновений, чем стабилизация относительно воды.

Некоторые выдержки из проекта новых требований. При характеристике проекта сокращение «РЛС» означает многофункциональную радиолокационную систему.

Таблица 4.4. Общие требования к радиолокационным системам для судов

различной вместимости.

Валовая вместимость судна		300-499 рт		500-9999 рт	10000 рт и
				и ВСС	выше
Минимальный эффективный размер экрана		180 мм		250 мм	320 мм
Автосопровождение целей		Да		Да	Да
Автозахват целей		-		-	Да
Минимальное число сопровождаемых целей		[20]		[20] [30]	[30] [40]
Минимальное число активированных АИС-целей		[20]		[20] [30]	[30] [40]
Проигрывание маневра		-		-	Да
Примечание: ВСС – высокоскоростные суда.
В зависимости от вместимости судов РЛС делится на три
категории, которые неодинаковы	по своим			функциональным

176

возможностям. Отличия в требованиях к радиолокационному оборудованию разных категорий представлены в табл. 4.4.

Дальность обнаружения объектов в радиолокационной системе зависит от нескольких факторов: размеров и отражающей способности самих объектов, характеристик РЛС, высоты антенны, наличия помех.

При нормальных условиях распространения радиоволн, когда высота антенны над уровнем моря равна 15 м. и нет помех, РЛС должна давать четкое изображение объектов на расстояниях, указанных в табл. 4.5.

Таблица 4.5.

Расстояния обнаружения объектов.

	Высота над морем и эффективная			Дистанция обнаружения при
Объекты	отражающая площадь объекта			относительной скорости
	Высота над	Х-диапазон,	S- диапазон,	Х- диапазон,	S- диапазон,
	уровнем моря, м	Площадь, м2	Площадь, м2	морских миль	морских миль
Береговая черта	До 6	10000	10000	[8,0 при 70 уз]	Будет выработано
Береговая черта	До 60	10000	10000	[16 при 70 уз]	Будет выработано
Суда >500 брт	[5,0]	[100]	[10]	[5,5 при 140 уз]	Будет выработано
Малые суда, длиной	[3,0]	[10]	[1,0]	[4,5 при 140 уз]	Будет выработано
10 м.минимум
Навигационные буи	[2,0]	[5,0]	[0,5]	[3,5 при 70 уз]	Будет выработано

Операции с аппаратурой SART и RACON. Требуется, чтобы РЛС Х-диапазона были способны обнаруживать радиолокационные буи ответчики и транспондеры для поиска и спасения.

Минимальная дистанция. Когда собственное судно не имеет хода и антенна РЛС расположена на высоте 15 м. над уровнем моря, то навигационный буй, имеющий характеристики, представленные в табл. 4.5, должен четко отображаться на экране РЛС, начиная с минимальной горизонтальной дистанции 40 м от позиции антенны.

Разрешающая способность. Требования к разрешающей способности сформулированы для расстояний между 50 и 100% номинала шкалы 1.5 мили или меньшей.

Разрешающая способность РЛС по дистанции должна быть не хуже 40 м, а разрешение по пеленгу – 2.50 (для Х- и S-диапазона).

Напомним, что разрешающей способностью РЛС по расстоянию

называется минимальная дистанция, на которой отметки двух точечных целей, лежащих на одном пеленге, не сливаются. Разрешающей способностью РЛС по пеленгу называется минимальный угол, при котором отметки двух точечных целей, находящихся на одном расстоянии от нашего судна, видны в отдельности.

Килевая, бортовая качка и рыскание. На способность РЛС обнаруживать объекты на дистанциях вплоть до 10 миль не должны существенно влиять бортовая, килевая качка и рыскание с амплитудой до ±100.

177

Подвижный круг дальности. В РЛС расстояния до находящихся на экране объектов должны измеряться с помощью ПКД с максимальной системной погрешностью, не превышающей 1% номинала используемой шкалы, или 30 м (в зависимости от того, что больше).

Электронный визир РЛС должен позволять измерять пеленг на любой объект, лежащий в пределах эффективной площади экрана. Когда цель расположена на периферии экрана, то системная погрешность получения пеленга не должна превышать ±10.

Ручной захват в РЛС должен обеспечивать взятие на сопровождение, по крайней мере, столько целей, сколько указано в табл. 4.4, при их относительных скоростях, вплоть до 140 узлов.

Данные о сопровождаемых радиолокационных (РЛ) целях. В

РЛС по каждой цели, сопровождаемой, по крайней мере, 1 минуту, необходимо иметь возможность представить в буквенно-цифровом виде:

источник данных;

дистанцию и пеленг - D, П;

истинные курс и скорость -K, V;

дистанцию кратчайшего сближения и время следования до точки кратчайшего сближения - Dкр, Ткр.

АИС. Настолько, насколько это возможно, установки РЛС для АИС-судов и радиолокационных целей должны быть общими. Это касается номинала шкалы дальности, охранной зоны, области автозахвата, пределов безопасности (Dкрз, Ткрз), вида и длины векторов, цифровых данных целей.

Минимальная информация, вводимая от транспондера АИС в РЛС, должна включать: координаты позиции, путевые угол и скорость, курс, угловую скорость поворота (если возможно), номер MMSI, и позывной сигнал цели. Ввод в память РЛС другой передаваемой по линии АИС информации допускается.

Для выбранного оператором на экране РЛС символа АИС-судна необходимо показывать такие же буквенно-цифровые данные, как и для сопровождаемой РЛ-цели. В дополнение следует отображать: MMSI номер, позывной сигнал и скорость поворота, если возможно. Представление других, передаваемых по линии АИС данных о цели, допускается.

Символы АИС-судов (РЛ-целей) должны отображаться на экране РЛС независимо от присутствия отметок РЛ-целей (АИС-судов).

РЛС должна позволять оператору выбирать для отображения цифровые данные РЛ-целей или АИС-объектов.

178

Необходимо иметь возможность одним действием отключить/включить показ символов АИС-целей на экране радиолокационной системы.

Предупредительная сигнализация. В радиолокационной системе для РЛ- и АИС-целей необходимо предусматривать предупредительную звуковую и световую сигнализацию. Она должна включаться в следующих ситуациях.

–Когда любой объект сблизится с нашим судном на заданное расстояние или пересечет охранную зону, установленную оператором. Цель, вызвавшая включение сигнализации, должна быть выделена на экране.

–Если вычисленные значения Dкр и Ткр любой цели, меньше безопасных пределов, установленных судоводителем.

–В случае «потери» цели по любой причине, кроме выхода за пределы шкалы дальности. РЛС должна выделить на экране «потерянный» объект.

Система должна позволять оператору включать/выключать

предупредительную сигнализацию по его усмотрению. Карты-схемы. РЛС должна обеспечивать оператору возможность

создания на экране простых карт-схем (относительных или истинных). Электронные карты. Выбранные элементы системной электронной навигационной карты (СЭК) могут показываться на дисплее РЛС, но таким образом, чтобы информация РЛС не

маскировалась, не затемнялась и не искажалась.

Элементы СЭК должны быть в той же системе координат, что и радиолокационная информация.

Необходимо, чтобы показываемые на экране РЛС данные СЭК, включали, по крайней мере, береговую черту, безопасную изобату собственного судна, навигационные препятствия, стационарные и плавучие средства навигации.

Требуется в РЛС иметь средства, позволяющие оператору отбирать для отображения только часть информации СЭК. Выбор должен базироваться на основе классов объектов или слоев, но не индивидуальных элементов.

По запросу оператора РЛС должна предоставлять сведения об источнике данных СЭК и их корректуре.

Разрешается в РЛС иметь средства для автоматического совмещения радиолокационного изображения с электронной картой. Когда такой режим применяется, его название должно показываться на экране РЛС.

Нарушения в отображении данных СЭК не должны влиять на работоспособность радиолокационной системы.

179