9. НИС речных судов.

9.1 Общие сведения.

Навигационно-информационные системы для судов внутреннего плавания, как и морские НИС, делят на ЭКДИС и ЭКС. ЭКДИС для внутренних водных путей также считается основным направлением развития судовых навигационных систем.

ЭКДИС для речных судов в английской литературе называются Inland ECDIS и сокращенно обозначаются IECDIS. Соответственно, на русском языке этот вид систем ниже будет называться “Речные ЭКДИС”, и для них будет использоваться аббревиатура – ИЭКДИС.

Целью создания речных ЭКДИС явилась необходимость повышения безопасности навигации, чистоты окружающей среды и эффективности перевозок грузов на внутренних водных путях. Для речных ЭКДИС не требуется иметь полных функциональных возможностей морских одноименных систем, но они должны быть совместимы. Необходимо, чтобы ИЭКДИС соответствовали особенностям навигации на реках. Кроме того, планируется, что ИЭКДИС станут звеньями интегрированной информационной системы для управления транспортными потоками на внутренних водных путях.

Используемые в ИЭКДИС электронные карты – речные ЭНК (ИЭНК) должны удовлетворять стандарту представления (S52) и формату для обмена цифровыми гидрографическими данными

(S57/3.1) МГО.

Необходимость соответствия формату S57/3.1 объясняется несколькими причинами. Приведем из них только две основные:

–Часть речных судов выходит в морские прибрежные воды и, естественно, с целью унификации желательно для речных электронных карт иметь такой же формат, как и для морских;

–Формат S57/3.1 отработан, имеет много достоинств, обеспечивает возможность эффективной корректуры, достаточно широко распространен, поэтому пока нет особых оснований создавать новый формат специально для речных карт.

Вто же время необходимо отметить, что для речных ЭКДИС формат S57/3.1 нуждается в доработке, так как в нем не учтен ряд характерных для внутренних водных путей объектов. Это мосты, дамбы, километровые указатели, речные информационные знаки и знаки регулирования движения, шлюзовые камеры и ворота, линии электропередач и трубопроводы над рекой, облицованные участки

265

берегового склона и дна, плавучие казино, рестораны и другие находящиеся на плаву объекты для отдыха и т.д. Названные элементы планируется внести в состав программных объектов ЭКДИС в новом четвертом издании стандарта МГО – S57/4.

ВЗападной 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.

ВСША разработка ИЭКДИС проводится под координацией организации USACE (U.S Army Corps of Engineers), снабжающей пользователей навигационными картами внутренних вод. Еще в 1993 году USACE заявила о своем намерении создать электронные карты для 8200 миль внутренних водных путей США. В 2001 г. эта организация основала национальную программу с целью:

-Определения требований и стандартов к речным ЭНК;

-Поддержки производства и распределения электронных карт для внутренних водных путей;

-Начала пилотного проекта по использованию данных электронных карт на практике.

К2003 году USACE было выпущено 30 ИЭНК для ячеек, покрывающих 1000 миль рек Миссисипи, Охио, Атчафалья. Эти карты доступны бесплатно через Интернет.

Имеется программа развития ИЭКДИС и в России.

Проблема создания бортовых навигационно-информационных систем для речных судов решается на основе анализа и внесения рациональных изменений в проекты морских систем. Необходимость этих доработок определяется отличиями навигации по внутренним водным путям от морского судовождения.

Основные особенности речной навигации. Внутренние водные пути (реки, каналы, озера) представляют собой сложные в навигационном отношении районы с интенсивным движением. Это накладывает повышенные требования на точность и надежность речного судовождения.

Для определения позиции судов на внутренних водных путях должны использоваться высокоточные средства, отвечающие требованиям ИМО к навигации в этих районах и позволяющие получать место с погрешностью, не превышающей 10 м (95%).

Среди таких средств, прежде всего, следует назвать DGPS, обеспечивающую точность от 1 до 5 метров. Однако необходимо иметь

ввиду, что на реках на работу DGPS может влиять рад факторов. В одних местах сигналы спутниковой системы могут экранироваться зданиями, мостами и другими сооружениями. В других районах эти

266

сигналы искажаются рельефом местности, что вносит дополнительные погрешности в обсервации. Кроме того, здесь при определениях позиции в WGS84 могут быть существенными даже небольшие ошибки геодезической съемки.

С целью повышения надежности и безопасности обсервации в

стесненных водах желательно выполнять с помощью двух независимых позиционных средств.

Учитывая это обстоятельство и большую интенсивность движения на внутренних водных путях, следует отметить важную роль РЛС в навигации по ним. В речной ЭКДИС для обеспечения в реальном времени надежных, 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 по РЛС.

Электронная карта, РЛС, транспондер АИС являются важными источниками информации об обстоятельствах плавания. Однако, если устройства отображения их данных будут отдельными, то шкиперу придется распределять свое внимание между несколькими экранами и терять время, дефицит которого и так наблюдается при плавании в стесненных водах. Отсюда следует, что представление данных в речных ЭКДИС должно интегрироваться на одном экране.

При следовании по внутренним водным путям на экране ЭКДИС желательно иметь обзор обстановки впереди судна на достаточно большой дистанции. Ориентация ЭК должна совпадать с наблюдаемой визуально картиной. Чтобы на экране системы видеть объекты по тем же направлениям, что и при визуальном наблюдении с мостика,

предпочтительно ориентировать карту «по курсу».

При отображении обстановки в истинном движении дистанция обзора по носу судна непрерывно уменьшается. Для обеспечения просмотра участка требуемой протяженности в этом случае необходимо сдвигать изображения карты на достаточно большом расстоянии подхода символа судна к краю экрана. Это приводит к определенным неудобствам в наблюдении. 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.

Поэтому в процессе плавания по рекам предпочтительно ориентировать ЭК «по курсу» и использовать режим относительного движения.

267

Для внутренних водных путей характерны существенные колебания уровня, вызванные различными причинами, засухой, паводком, дождями и т.д. Просматривая судоходные участки внутренних водных путей на земной поверхности, можно найти места, где величина изменения уровня в течение года может достигать 10 и более метров. Колебания уровней рек, каналов, озер изменяют глубины водного пути. Поэтому 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. Например, в Канаде на реке Святого Лаврентия создана специальная измерительная сеть для получения значений глубин вдоль фарватера, которая в реальном времени передает информацию о текущем уровне реки в центральную базу данных. Информация с центральной базы по каналам связи доступна владельцам судов, мореплавателям и другим лицам, которые могут ее использовать для решения своих задач.

Этапы создания речных ЭКДИС. В Западной Европе при определении требований к ИЭКДИС и их разработке вначале, в рамках пилотного проекта «АРГО» (1998-1999г.), основанного речными властями Германии, испытывался прототип ИЭКДИС на речном катере “MS MAINZ”. В процессе испытаний образец речной ЭКДИС дорабатывался по результатам его применения в пробных рейсах.

После того, как в пилотном проекте «АРГО» были согласованы все технические детали, фирма “Fa.Innovative GmbH” создала серийную систему «Radarpilot 7200», которая в 2000-2001 г. прошла пробные испытания на 12 грузовых судах.

Результаты выполненной работы показали эффективность предложенных решений и позволили создать обоснованный единый Стандарт для европейских речных ЭКДИС (Inland ECDIS Standard – 2001-I-16). Этот документ был принят Центральной комиссией Рейнского судоходства 31 мая 2001 года. Cтандарт ИЭКДИС одобрила и рекомендовала для применения Дунайская комиссия - DC (Recommendation of the Danube Commission of 2/10 April 2001 – DK/YII2001) и Объединенных Наций экономическая комиссия для Европы –

UN/ECE (Resolution No 48 of UN/ECE «Recommendation on ECDIS for Inland navigation», Oct., 2001 г – TRANS/SC.3/2001/1).

Система «Radarpilot 7200». Программно-аппаратный комплекс речной ЭКДИС - «Radarpilot 7200», в настоящее время эксплуатируется на нескольких речных судах в Западной Европе.

«Radarpilot 7200» является первой сертифицированной интегрированной навигационной системой для судов внутреннего

268

плавания. В ней используется информация таких навигационных приборов как радиолокатор, приемник GPS, указатель скорости поворота, транспондер АИС и др. Благодаря объединению информации этих средств с данными карт и наличию достаточно мощных информационных ресурсов, «Radarpilot 7200» позволяет получить всю необходимую для проводки судна информацию. В результате обеспечивается максимум безопасности в любое время суток, даже в сложных условиях, таких как туман и ночь.

На экране системы «Radarpilot 7200» отображаются берега реки, фарватер, радиолокационные буи, линии электропередач, километровые указатели и другие речные информационные знаки. К этой системе могут быть подключены все современные речные РЛС.

Радиолокационное изображение накладывается на карту в виде прозрачного образа, имеющего зеленый цвет. Оно не ухудшает видимость карты. Благодаря применению современной технологии, карта и радиолокационное изображение всегда одинаково ориентированы, имеют единый масштаб и совмещены. «Radarpilot 7200» автоматически выделяет другие суда, берет их на сопровождение и показывает их вектора. Стационарные точечные объекты, такие как радиолокационные буи, отмечаются крестиками и выделяются подсвечиванием.

Рис. 9.1. Отображение обстановки плавания на экране ИЭКДИС.

Пример отображения данных РЛС и карты, совмещенной с радиолокационным изображением на экране системы «Radarpilot 7200», представлен на рис. 9.1.

Значения глубин от официального вертикального датума включены в данные электронных карт. Действительные уровни и их прогнозы могут быть загружены в память «Radarpilot 7200». Система

269