7. Прикладное программное обеспечение

НИС.

Прикладное программное обеспечение НИС состоит из отдельных программ и пакетов программ, предназначенных для решения задач и выполнения функций, связанных с проводкой судна из порта отхода в порт назначения.

Современные НИС предоставляют судоводителю широкий набор функций, которые можно разделить на следующие группы:

•Навигационные (планирование перехода, исполнительная прокладка, обеспечение навигационной безопасности и т.д.);

•Коммуникационно-информационные (связь с внутренними и внешними по отношению к судну источниками и потребителями информации, прием, хранение, передача данных, выдача справок и т.д.);

•Для управления изображением карт (масштабирование, изменение нагрузки, приспособление к условиям освещенности и т.д.);

•Для предупреждения столкновений судов (обработка данных РЛС, транспондера АИС, оценка опасности столкновения, проигрывание маневров и др.);

•Для обеспечения безопасности конструкции судна в условиях волнения (расчет напряжений на корпусе для текущих и прогнозируемых погодных условий, выбор режима штормования и т.д.);

•Для управления движением (проводка судна по заданному маршруту или к заданной путевой точке);

•Для работы с береговыми системами управления движением;

•Для поиска и спасения;

•И ряд других.

Функциональные возможности конкретной НИС зависят от ее особенностей и назначения судна, на котором она установлена. Ряд из выполняемых НИС функций освещен ниже.

В этой главе при характеристике решаемых НИС задач, если не оговорено иное, приводятся примеры отображения данных, полученные при использовании прикладного программного обеспечения dKart Navigator DN 5.10 фирмы «Моринтех», СанктПетербург, Россия.

7.1. Управление изображением карт.

Навигационно-информационная система может быть снабжена программой электронного каталога карт и книг. С ее помощью

226

обеспечивается просмотр записей об электронных картах и пособиях, имеемых в каталоге, поиск нужных карт, подбор карт и

пособий на переход, загрузка в каталог и регистрация новых ЭК и пособий, составление пользовательской коллекции карт и

выполнение других операций.

При работе с данными нескольких коллекций карт разных форматов НИС позволяет представлять на экране карты этих коллекций, как в отдельности, так и в комбинированном виде.

С целью отображения на экране в НИС реализуются различные виды загрузки карт: по номеру, из списка, по позиции судна, с помощью электронного каталога карт, путем формирования конкретного запроса и т.д. Имеется возможность автоматического подбора и загрузки карт. Во время движения судна НИС 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 оператором на переход. В системах, работающих с данными нескольких коллекций, выполняется автозагрузка карт разных форматов.

На стыках карт одного и разных форматов современные НИС обеспечивают бесшовное отображение картографической информации.

Рис. 7.1. Ориентация изображения карты «по норду» и «по курсу».

В зависимости от текущей навигационной задачи НИС позволяет

выбрать подходящий масштаб отображения карты и ее ориентацию («по норду», «по курсу» и по любому заданному направлению). При смене масштаба векторных карт размер надписей и символов не изменяется, обеспечивая их хорошую разборчивость. На

227

рис. 7.1 показан пример изображения прокладки на карте, ориентированной «по норду» и «по курсу».

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

Для разных условий освещенности НИС позволяет выбрать подходящую цветовую палитру изображения карты, не требующую времени на изменение адаптации зрения при наблюдении за окружающей обстановкой и при работе с ЭК (рис. 7.2). Например, для работы с картой ночью можно воспользоваться специальными «ночными» палитрами, обеспечивающими отчетливое восприятие навигационной ситуации в условиях пониженного освещения. В

некоторых НИС используется автоматическая подстройка к изменению освещенности по данным фотометра, либо более грубо, в зависимости от времени суток.

Рис. 7.2. Представление карты «дневной» и «ночной» палитрами цветов.

Режим просмотра карт в НИС позволяет отображать на экране районы любой карты.

Важной в ЭКДИС является функция селекции картографической информации. Она позволяет установить категории нагрузки карты (базовую, стандартную, полную), вывести или выделить отдельные классы и группы данных.

В НИС реализовано отображение карт в истинном или в относительном движении. В режиме истинного движения при исполнительной прокладке обеспечивается автоматический сдвиг карты при подходе символа судна к границе экрана, чтобы он все время находился в поле отображения. В режиме относительного движения

228

условный знак судна находится в центре экрана, а карта "плывет" ему навстречу.

Имеется функция для перемещения карты внутри окна высвечивания по команде оператора. Она применяется, когда на экране требуется увеличить дистанцию обзора впереди судна, или с какой–то его стороны.

При планировании пути и при исполнительной прокладке на карту может накладываться сетка меридианов и параллелей, неподвижные круги дальности.

Возможен многооконный режим представления картографической информации, например: для детального ознакомления с обстановкой около судна - в крупном масштабе, для своевременного обнаружения объектов на пути следования – в более мелком.

Ряд НИС позволяют отображать как двух так и трехмерные модели окружающей обстановки.

7.2.Планирование пути.

ВНИС возможно планирование двух маршрутов, основного и альтернативного.

При разработке плана перехода может использоваться подходящий рекомендованный маршрут из базы данных, проходящий через все или часть районов будущего рейса. Если такой возможности нет, составляется новый маршрут. НИС обеспечивает выбор требуемого маршрута из имеемых в базе данных, и возможность его корректировки.

Для составления новых и корректировки выбранных из базы данных маршрутов НИС предоставляет функции для задания: путевых точек, кода отрезков (локсодромия или ортодромия), скорости хода, времени прибытия в точки изменения курса, границ отклонения от маршрута, радиусов поворотов, номеров путевых карт, которые будут использоваться на переходе. Отрезками пути в основном являются локсодромии. На картах в проекции Меркатора маршрут представляется в виде ломаной линии, состоящей из прямолинейных отрезков.

Операции прокладки маршрута по ортодромии позволяют в

НИС планировать переход между двумя точками на поверхности Земли по кратчайшему расстоянию. Этот метод является предпочтительным, когда протяженность отрезка пути велика (переход через океан). НИС дает возможность рассчитать выигрыш плавания по ортодромии по сравнению с локсодромией, осуществить прокладку маршрута по

229

ортодромии, представляя ее отрезками локсодромий через заданный шаг разности долгот или расстояния.

Ряд НИС имеют функции для построения маршрутов переходов по данным прошлых рейсов, т.е. реализуют возможность автоматического преобразования записанной в электронный судовой журнал информации о движении судна в маршрут.

НИС позволяет вводить любое стартовое время для запланированного перехода с последующим автоматическим расчетом моментов прихода в поворотные точки и в конечный пункт.

При наличии климатической базы данных, сведений для предвычисления приливных явлений и динамических баз данных прогнозов гидрометеоусловий, ряд НИС выполняют расчеты, на

основании которых можно выбрать путь и режим движения судна,

обеспечивающие минимальный расход топлива на переходе и оптимизацию его времени. При таких вычислениях учитываются постоянные, сезонные и приливоотливные течения, потери скорости на волнении и на мелководье, а также ряд других факторов.

Кроме того, при планировании пути НИС предоставляет функции:

•цифрового ввода и корректировки в специальной таблице параметров маршрута: координат поворотных точек, скорости хода на отрезках маршрута, времени прибытия в поворотные точки, значения безопасной глубины, а также расчета по опорным значениям всех интересующих судоводителя элементов предстоящего перехода;

•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 оператору просканировать запланированный маршрут с целью выявления навигационных препятствий, опасных областей глубин, районов с особыми условиями плавания;

•реверсирования маршрутов (т.е. рассмотрения маршрута в обратном направлении);

•подключения программ имитации маневров для вставки 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;

230