- •Введение
- •ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ.
- •ЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ.
- •1. Общие сведения о судовых навигационно-информационных системах.
- •1.1. Назначение и основные функции навигационно-информационных систем.
- •1.2. Состав системы.
- •1.3. Типы НИС.
- •1.4. Назначение НИС с учетом перспективы их развития.
- •2. Понятия об электронных картах.
- •2.1. Основные определения.
- •2.2. Геодезическая основа ЭК.
- •2.2.1. Понятие о геодезической системе отсчета горизонтальных координат карты.
- •2.2.2. Виды горизонтальных геодезических систем.
- •2.2.3. Перевод данных карты из одного горизонтального датума в другой.
- •2.2.4. Пути улучшения отсчета горизонтальных координат картографических объектов.
- •2.2.5. Вертикальные геодезические датумы.
- •2.2.6. Совершенствование отсчета вертикальных координат.
- •2.3. Проекции морских навигационных электронных карт.
- •2.3.1. Нормальная проекция Меркатора.
- •2.3.2. Поперечная меркаторская проекция.
- •2.4. Форматы данных электронных карт.
- •2.5. Разграфка ЭК.
- •2.6. Классификация электронных карт.
- •2.7. Характеристика векторных карт.
- •2.7.1. Состав данных векторных ЭК.
- •2.7.2. Синтез векторных карт и технологии их производства.
- •2.7.3. Официальные векторные карты.
- •2.7.4. Другие виды векторных карт.
- •2.7.5. Корректура карт ЭКДИС.
- •2.8. Особенности растровых электронных карт.
- •2.8.1. Основные сведения о растровых картах.
- •2.8.2. Официальные растровые карты для ЭКДИС.
- •2.8.3. Принцип корректуры растровых карт.
- •2.8.4. Достоинства и ограничения растровых карт.
- •2.9. Электронные каталоги карт и книг.
- •2.10. Распространение ЭК и корректур к ним.
- •3.1. Состав данных НИС и методы их хранения.
- •3.2. Основные виды информации НИС.
- •3.3. Статические базы данных.
- •3.4. Динамические базы данных.
- •3.5. Базы знаний.
- •3.6. Защита информации.
- •4. Датчики навигационной информации.
- •4.1. Характеристики навигационных измерительных устройств.
- •4.2. Позиционные датчики.
- •4.2.1. Требования к позиционным системам.
- •4.2.2. Среднеорбитальные спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС.
- •4.3.Электронные магнитные компасы.
- •4.3.1. Общие сведения о магнитных компасах.
- •4.3.2. Магнетометры.
- •4.3.3. Состав электронного магнитного компаса.
- •4.3.4. Характеристики электронных МК.
- •4.4. Фиброоптические гирокомпасы.
- •4.4.1. Виды ГК и предъявляемые к ним требования.
- •4.4.2. Общие сведения о фиброоптических ГК.
- •4.4.3. Принцип работы фиброгирометров.
- •4.4.4. Характеристики фиброоптических гирокомпасов.
- •4.5. Спутниковые компасы.
- •4.6. Измерители скорости и проходимого расстояния.
- •4.7. Указатели скорости поворота судна, акселерометры, датчики параметров качки.
- •4.7.1. Датчики скорости поворота судна.
- •4.7.2. Акселерометры.
- •4.7.3. Датчики параметров качки.
- •4.8. Автоматические идентификационные системы.
- •4.8.2. Бортовая аппаратура АИС.
- •4.8.3. Информация, предоставляемая АИС.
- •4.8.4. Преимущества АИС перед РЛС и САРП.
- •4.9. Радиолокационные средства.
- •5. Средства общения НИС с оператором.
- •5.1. Пользовательский интерфейс.
- •5.2. Требования к отображению картографических данных.
- •5.3. Виды и методы представления картографической информации.
- •5.3.1. Виды отображения данных карт.
- •5.3.2. Обеспечение наглядности карт.
- •5.4. Отображение навигационных элементов.
- •5.5. Пути улучшения отображения информации.
- •5.6. Предложения по гармонизации отображения навигационных данных.
- •6. Требования ИМО к ЭКДИС
- •6.1. Назначение ЭКДИС.
- •6.2. Данные ЭК и их структура.
- •6.3. Ориентация изображения, режим движения, дополнительная информация.
- •6.4. Цвета и символы. Требования к дисплею.
- •6.5. Предварительная прокладка.
- •6.6. Исполнительная прокладка.
- •6.7. Регистрация данных. Сигнализация и индикация.
- •6.8. Точность. Сопряжение с другой аппаратурой.
- •6.9. Режим РКДС.
- •7.1. Управление изображением карт.
- •7.2. Планирование пути.
- •7.3. Счисление, обсервации, прокладка пути.
- •7.4. Мониторинг прохождения маршрута.
- •7.5. Контроль навигационной безопасности
- •7.6. Использование радиолокационной информации
- •7.7. Работа с АИС.
- •7.8. Регистрация информации
- •7.9. Предоставление справок.
- •7.10. Решение дополнительных задач.
- •7.11. Обновление данных и обмен ими.
- •7.12. Управление движением судна.
- •7.13. Другие функции.
- •7.14. Учет погодных условий.
- •8. Достоинства и недостатки НИС.
- •8.2. Понятие об источниках погрешностей НИС.
- •8.3. Недостатки цифрования карт и средств отображения
- •8.4. Качество картографических данных.
- •8.5. Погрешности, обусловленные ошибками датчиков информации.
- •8.6. Влияние отличия координатных систем.
- •8.7. Погрешности интерпретации данных. Риск передоверия.
- •9. НИС речных судов.
- •9.1 Общие сведения.
- •9.2. Характеристика речных ЭКДИС.
- •9.3. Требования, предъявляемые к ИЭКДИС.
- •9.4. Принцип совмещения радиолокационного изображения с картой.
- •Список литературы.
5. Средства общения НИС с оператором.
Средства общения НИС с оператором включают в себя пользовательский интерфейс, методы и формы отображения информации, звуковую сигнализацию, визуальные и голосовые предупреждения.
5.1. Пользовательский интерфейс.
Пользовательский интерфейс системы – это совокупность средств, определяющих процедуры взаимодействия оператора с информационной системой.
В НИС реализован визуальный графический пользовательский интерфейс. В современных системах он дополнен речевыми пояснениями.
Визуальный графический пользовательский интерфейс
системы организуется с помощью стандартных интерфейсных компонентов, отображаемых на экране. Управление этими элементами производится с помощью манипулятора (джойстика, трекбола, мышки), а также клавиатуры. Для выделения интерфейсного компонента на него с помощью манипулятора наводится курсор. Активизация выделенного элемента осуществляется щелчком или двойным щелчком манипулятора.
Стандартные компоненты интерфейса разделяются на несколько видов:
•управляющие элементы – различного вида меню, кнопки команд и настройки, переключатели, флажки, списки выбора, наборы закладок, линейки прокрутки и т.д.
•компоненты для представления данных – поля отображения, метки, списки, текстовые зоны, 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, планки и линейки инструментов
ит.д.
•другие компоненты.
Спомощью интерфейсных элементов создается иерархический по структуре «язык» для общения судоводителя с системой. Этот «язык» стараются сделать простым, ясным, понятным, обеспечивающим удобное управление НИС и позволяющим избежать ошибок интерпретации данных, задержек на их расшифровку.
180
НИС обычно работает в нескольких режимах (исполнительная прокладка, предварительная прокладка, работа с каталогом, работа с электронным судовым журналом, информация о судне и др.). Для их переключения используется специальное меню или зависимая группа управляющих кнопок.
Информационная панель судна
Информационная панель маршрута
Информационная панель карты
Управляющая панель
Панель
сообщений
Рис. 5.1. Информационно-управляющая панель режима исполнительной прокладки.
Для управления НИС в конкретном режиме работы на ее экране создается специальная панель, группирующая необходимые для этой цели компоненты интерфейса. Например, в ЭКДИС «dKart Navigator», версия 5.10, фирмы «Моринтех» такая панель для режима исполнительной прокладки имеет вид, представленный на рис. 5.1. Она включает в себя пять локальных панелей: одну управляющую и четыре информационных (судна, маршрута, карты, сообщений). Кроме этого,
181
на панели режима исполнительной прокладки есть два поля для информации курсора и маркера (на рисунке не приведены).
На информационной панели 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(HDG);
–суммарный снос.
На этой панели также показывается название способа получения координат судна.
На панели маршрута представляются:
-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 (ETA);
-направление на путевую точку (WTG) и разница между WTG и COG;
-курс (CUR) активного и курс (NXT) следующего за ним отрезков маршрута;
-расстояние до путевой точки (DTG);
-уклонение от линии пути (XTE).
На информационную панель карты выводятся:
–номер карты;
–оригинальный масштаб карты и масштаб ее отображения;
–ориентация отображения карты;
–горизонтальный геодезический датум.
На панели сообщений в соответствующих полях отображаются в виде условных сокращений предупреждения о случаях, требующих внимания или действий судоводителя, например:
-приближение судна к опасности;
-пересечение опасной изобаты;
-нахождение судна в районе со специальными условиями плавания;
-уклонение от маршрута на величину, большую заданной;
-отказ внешних устройств.
Для расшифровки сообщения достаточно навести на его поле курсор.
Вполе информации курсора выводятся географические координаты его позиции на карте, дистанция, пеленг и курсовой угол места курсора относительно текущего положения судна.
Вполе маркера отображаются данные о положении судна относительно специальных точек, устанавливаемых оператором.
На панели управления сосредоточены управляющие компоненты интерфейса - кнопки функций. Управляющие элементы содержат обычно пиктограмму или сокращенную надпись, характеризующую активируемую ими функцию. При наведении курсора на управляющую
182
кнопку появляется всплывающий ярлык с пояснением ее назначения. Когда выполнение функции требует ввода ее аргументов, при активизации функции появляется панель для занесения необходимых данных.
Управляющая панель содержит компоненты интерфейса, которые условно можно отнести к разделам, приведенным ниже.
А) Управление изображением карт;
CHART
CHART SCALE
CHART LEVEL
1/1
+
STD
Выбор карты (из появляющегося списка);
Установка масштаба отображения карты (выбор из появляющегося перечня);
Установки нагрузки карты (базовая, стандартная, полная);
Установка режима отображения карт (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.
ROUTE
ROUTE POINT
ROUTE
ETA
Выбор маршрута;
Выбор путевой точки;
Расчет ожидаемого времени прибытия.
|
|
|
В) Навигационные задачи. |
|
|
|
Измерения на карте; |
|
|
|
|
|
|
|
Обсервация по пеленгу и дистанции; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет текущего траверзного расстояния; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NAV |
Дублирующая навигационная система; |
|
|
DUAL |
|
|
|
|
|
|
|
MAN |
Человек за бортом (место падения отмечается маркером, появляется |
|
|
OVER |
список с необходимой информацией); |
|
|
BOARD |
183
MARK |
Установка маркера. |
EVENT |
|
Г) Управление информацией РЛС и АИС.
ARPA
TARGET
AIS
TARGET
ARPA
WARN
ARPA
PLOT
Просмотр формуляров целей САРП;
Просмотр формуляров целей АИС;
Установка критериев опасной цели;
Радиолокационная прокладка.
Д) Выбор режима работы.
SELECT Устанавливает меню выбора режима работы
MONITOR |
Возврат в режим исполнительной прокладки; |
RM |
|
|
|
PLAN |
Вход в режим планирования маршрута; |
PR |
|
CHARTCrt |
Вход в режим работы с картами; |
BOOK |
Вход в режим работы с судовым журналом; |
Bk |
|
SISTEM |
Вход в режим установки главной конфигурации; |
SC |
|
|
|
TASK |
Расчет приливов; |
T&C |
|
|
|
LAYER |
Вход в режим редактирования слоя пользователя; |
UL |
|
|
|
EXIT |
Выход из dKart Navigator. |
EX |
|
SETTINGS
SET
DR
SET
SHOW
SET
PROGN
BOOK
SET
COLOR
SET
ALARM
SET
TIME
SET
SHIP
Е) Установки.
Вызов 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.
Важные и часто употребляемые функции могут активироваться и с помощью клавиатуры («горячих» клавиш).
184