какие данные вводятся в оборудование аис автоматически
ГМССБ. Автоматическая идентификационная система (АИС)
В соответствии с требованиями новой главы V «Навигационная безопасность» Конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 года (Конвенция СОЛАС-74) установка автоматической идентификационной системы (АИС) на судах должна проходить поэтапно, начиная с 1 июля 2002 года.
Требования Конвенции СОЛАС-74 с поправками по оснащению судов аппаратурой АИС сведены в табл. 29.1.
АИС прежде всего предназначена для использования на судах при решении задач предупреждения столкновений, а также для автоматического обмена с другими судами и компетентными береговыми службами навигационной, рейсовой и другой информацией, связанной с безопасностью.
В соответствии с правилом 19 СОЛАС-74 АИС должна:
АИС должна способствовать повышению безопасности (safety) мореплавания, эффективности судовождения и эксплуатации систем регулирования движением судов (СРДС), а также защите окружающей среды. Указанные общие задачи решаются путем использования АИС в качестве:
АИС выполняет следующие функции:
Следует отметить, что АИС как средство радиосвязи является также объектом в общей системе обеспечения безопасности (security) в соответствии с Международным кодексом по охране судов и портовых средств. Информация, передаваемая по каналам АИС, может использоваться пиратскими судами и террористами, так как она передается в широковещательном режиме без каких-либо средств защиты информации от несанкционированного доступа.
Преимущества и ограничения АИС
Совместное использование АИС на судах и в береговой инфраструктуре позволяет реализовать следующие преимущества в сравнении с существующими средствами навигации:
Применение АИС в системах регулирования движением судов позволяет дополнительно получить такие преимущества:
Аппаратура АИС не заменяет другое судовое навигационное оборудование. АИС следует применять только как средство, дополняющее радиолокационную станцию и другие средства наблюдения за навигационной обстановкой, а также как средство обмена информацией с береговыми службами.
Ограничения, которые необходимо учитывать при использовании АИС, связаны со следующими факторами:
Таким образом, установка на судне АИС не подменяет и не снимает требований к радиолокационной станции и другим навигационным средствам, а также не изменяет требований в отношении несения вахты на ходовом мостике.
Принцип функционирования АИС
Принцип действия АИС поясняется рис. 29.1. Суда, оборудованные аппаратурой АИС, находясь в открытом море или в прибрежных районах, автоматически и регулярно передают в диапазоне УКВ морской подвижной радиослужбы стандартные сообщения, содержащие информацию о судне, его координатах, курсе, опасном грузе па борту, порте назначения, времени прибытия и другие данные.
В прибрежных районах, где установлены базовые станции АИС, информация, передаваемая судами, принимается базовыми станциями и поступает в распоряжение береговых служб (СРДС, системы судовых сообщений, службы поиска и спасания, службы экологического контроля и ликвидации последствий загрязнения, пограничные и таможенные власти, различные портовые службы). Обычно, для получения целостной картины судоходства в контролируемом районе, базовые станции АИС обьединяюгся в сети, позволяющие интегрировать информацию от отдельных базовых станций. Для расширения зоны действия базовой станции АИС могут устанавливаться так называемые репитерные станции АИС для расширения зоны действия береговой станции, например, при затеняющем береговом рельефе.
В прибрежных районах точность определения координат судов может быть повышена посредством передачи дифференциальных поправок в СВ диапазоне береговыми опорными станциями и радиомаяками. Дифференциальные поправки могут также передаваться береговой станцией АИС по УКВ каналам АИС в специальном сообщении.
Для существенного расширения зоны действия базовой станции АИС может использоваться режим дальней связи, когда судовые данные передаются по каналам ИНМАРСАТ-С. В этом режиме обеспечивается автоматическая передача информации от судов в адрес береговых служб в целях мониторинга судоходства в территориальных водах, исключительных экономических зонах и районах ответственности морских спасательно-координационных центров (МСКЦ).
Аппаратура АИС может также устанавливаться на летательных аппаратах, участвующих в поисково-спасательных операциях на море, и на средствах навигационного оборудования (СНО) морских путей (плавучих и стационарных). Лоцманские службы могут использовать портативную аппаратуру АИС, доставляемую на борт судна и работающую автономно или с подключением к судовому оборудованию АИС.
Передаваемая и принимаемая информация АИС
АИС передает и принимает статическую, динамическую и рейсовую (или маршрутную) информацию, а также сообщения, касающиеся безопасности плавания.
Все статические данные вводятся при установке оборудования.
Сообщения по безопасности и двоичные сообщения.
Сообщения по безопасности представляют собой короткие текстовые сообщения в свободном формате с использованием кодировки ASCII, подобно SMS в персональных мобильных радиотелефонах. Они могут быть адресованы как конкретному судну (или береговой станции), так и всем станциям. Передача этих сообщений осуществляется оператором путем набора текста на пульте управления и отображения информации.
Кроме сообщений безопасности в АИС предусмотрена передача так называемых двоичных (или бинарных) сообщений. Двоичные сообщения могут использоваться для специальных приложений, одобренных ИМО. Например, в циркуляре 236 Комитета по безопасности мореплавания даны форматы ряда двоичных сообщений, которые содержат следующую информацию:
Планируется испытательная передача двоичных сообщений в течение 4-хгодичного периода времени. После испытательного периода будет принято решение о их дальнейшем использовании.
Следует подчеркнуть, что использование АИС в режимах передач сообщений по безопасности и двоичных сообщений ни в коей мере не подменяет функции ГМССБ по безопасности мореплавания и поиску и спасанию.
Система АИС в настоящее время продолжает развиваться и является открытой для внедрения новых информационных приложений в границах пропускной способности каналов передачи данных УКВ АИС.
В зависимости от вида передаваемой информации и режима плавания АИС обеспечивает интервалы передач в соответствии с табл. 29.2 и 29.3.
Статическая и рейсовая информация передается в так называемом сообщении №5 «Статические данные о судне и информация о рейсе». Все типы сообщений АИС приведены в приложении. Динамическая информация передается в зависимости от скорости судна и изменения курса судна. Интервал передач задается в соответствии с табл. 29.3. Динамическая информация передается в сообщении №1 «Сообщение о местоположении». Если судно находится на якоре или движется с малой скоростью (менее 3-х узлов), то интервал между сообщениями динамической информации составляет 3 минуты. При повышении скорости судна интенсивность передач увеличивается. При скорости судна 23 узла и более интервал времени между соседними передачами динамической информации составляет всего 2 секунды.
Такая адаптация интервала передач к динамике судна позволяет в максимальной степени отследить перемещение и все маневры судна и в то же время не перегружать эфир излишними передачами при медленном перемещении судна.
Станции АИС обмениваются данными между собой по умолчанию на двух УКВ каналах с временным разделением сигналов (TDMA): 87В (161,975 МГц) и 88В (162,025 МГц). Станции АИС используют TDMA каналы на одинаковых частотах с разделением передач по времени. В качестве источника единого времени станции АИС используют внешний и внутренний GPS или ГЛОНАСС/GPS приемники.
9600 бит/сек х 26,7 мкс = 256 бит
Для точного задания начала слота используются сигналы времени ГНСС, которая обеспечивает точность синхронизации по времени не хуже 10 мкс. Таким образом, каждая станция как бы вклинивается для передачи в определенный слот.
Естественно возникает вопрос о назначении слотов для передач каждой станции. Для предотвращения конфликтов, когда в пределах УКВ радиосвязи (т. е. примерно 30 мор. миль) два судна будут использовать для своих передач один и тот же слот, используется специальный алюритм самоорганизации выбора занимаемых слотов. Этот алгоритм предусматривает передачу каждым судном своего расписания передач на ближайший период времени. Кроме параметров по судну в типовое сообщение включаются номера забронированных слотов, которые судно планирует использовать для последующих передач. Все другие суда анализируют панораму занятых слотов и соответственно планируют свои передачи только в свободных слотах.
В регионах, где осуществляется мониторинг береговыми станциями, могут использоваться другие частотные каналы АИС, если каналы 87В и 88В заняты иными службами.
Кроме двух TDMA каналов станция АИС одновременно работает па канале DSC. (канал 70). По этому каналу производится назначение рабочих каналов АИС со стороны береговой станции.
Минутный интервал представляет собой кадр (или фрейм), включающий 2250 слотов.
26,7 мкс х 2250 = 60 сек
Для повышения надежности системы и повышения пропускной способности используются два канала АИС, обеспечивая передачу/прием по 2250 слот/мин па каждом канале.
Таким образом, пропускная способность АИС на двух УКВ каналах составляет 4500 слот/мин.
2250 слот/мин х 2 = 4500 слот/мин.
Принцип временного разделения передач отдельных судов поясняется рис.29.2.
Функционирование АИС основываются на модели взаимодействия открытых информационных систем (Open System Interconnection, OSI), разработанной международной организацией но стандартизации (International Standard Organisation, ISO). Данному стандарту отвечают большинство компьютерных и информационных систем.
В модели ISO/OSI предусмотрено семь уровней и определен порядок информационного обмена на каждом уровне. В АИС определены требования к четырем уровням: физическом), канальному, сетевому и транспортному.
Литература
Передаваемая и принимаемая информация АИС
АИС передает и принимает статическую, динамическую и рейсовую (или маршрутную) информацию, а также сообщения, касающиеся безопасности плавания.
− идентификационный номер судна IMO (если он имеется);
− идентификационный номер морской подвижной службы MMSI;
− позывной сигнал и название судна;
− длина и ширина судна;
− расположение антенн GNSS (внешнего и встроенного приемника) на судне.
Все статические данные вводятся при установке оборудования.
− координаты судна с признаком точности и состоянием целостности (автоматически обновляются, признак точности – менее или более 10 метров);
− время в UTC, час., мин., с. (автоматически обновляются);
− курс относительно грунта (COG) (автоматически обновляется);
− скорость относительно грунта (SOG) (автоматически обновляется);
− курс судна по гирокомпасу (автоматически обновляется);
− навигационное состояние судна (на якоре, неуправляемое и другие) – выбираются вручную;
− скорость поворота (ROT) (автоматически обновляется, может быть недоступна); − углы качки и дифферента (если они доступны).
− осадка судна (вводится в начале рейса, исправляется по мере необходимости);
− наличие (тип) опасного груза (вводится в начале рейса);
− порт назначения и время прибытия (вводится в начале рейса, исправляется по мере необходимости).
Сообщения по безопасности и двоичные сообщения.
Сообщения по безопасности представляют собой короткие текстовые сообщения в свободном формате с использованием кодировки ASCII, подобно SMS в персональных мобильных радиотелефонах. Они могут быть адресованы как конкретному судну (или береговой станции), так и всем станциям. Передача этих сообщений осуществляется оператором путем набора текста на пульте управления и отображения информации.
Кроме сообщений безопасности в АИС предусмотрена передача так называемых двоичных (или бинарных) сообщений. Двоичные сообщения могут использоваться для специальных приложений, одобренных ИМО. Например, в циркуляре 236 Комитета по безопасности мореплавания даны форматы ряда двоичных сообщений, которые содержат следующую информацию:
− метеорологические и гидрологические данные по какой-либо географической точке;
− подробные сведения об опасных грузах;
− сведения о прохождении фарватера;
− сведения о приливах;
− расширенная статическая и рейсовая информация и количество человек на борту;
− данные по псевдо-АИС целям.
Планируется испытательная передача двоичных сообщений в течение 4-хгодичного периода времени. После испытательного периода будет принято решение об их дальнейшем использовании.
Следует подчеркнуть, что использование АИС в режимах передач сообщений по безопасности и двоичных сообщений ни в коей мере не подменяет функции ГМССБ по безопасности мореплавания и поиску и спасанию.
Система АИС в настоящее время продолжает развиваться и является открытой для внедрения новых информационных приложений в границах пропускной способности каналов передачи данных
УКВ каналы АИС
Станции АИС обмениваются данными между собой по умолчанию на двух УКВ каналах с временным разделением сигналов (TDMA): 87В (161,975 МГц) и 88В (162,025 МГц). Станции АИС используют TDMA каналы на одинаковых частотах с разделением передач по времени. В качестве источника единого времени станции АИС используют внешний и внутренний GPS или ГЛОНАСС/GPS приемники.
Сущность временного разделения каналов заключается в том, что каждая станция АИС передает в строго определенном ей временном интервале слоте. Длительность одного слота составляет 27,6 мс. Так как один слот занимает по времени 26,7 мс, то при скорости передачи данных 9600 бит/сек в одном слоте может быть размещено 256 бит информации. 9600 бит/сек × 26,7 мкс = 256 бит
Для точного задания начала слота используются сигналы времени ГНСС, которая обеспечивает точность синхронизации по времени не хуже 10 мкс. Таким образом, каждая станция как бы вклинивается для передачи в определенный слот.
Естественно возникает вопрос о назначении слотов для передач каждой станции. Для предотвращения конфликтов, когда в пределах УКВ радиосвязи (т. е. примерно 30 мор. миль) два судна будут использовать для своих передач один и тот же слот, используется специальный алгоритм самоорганизации выбора занимаемых слотов. Этот алгоритм предусматривает передачу каждым судном своего расписания передач на ближайший период времени.
Кроме параметров по судну в типовое сообщение включаются номера забронированных слотов, которые судно планирует использовать для последующих передач. Все другие суда анализируют панораму занятых слотов и соответственно планируют свои передачи только в свободных слотах.
АИС являются равноправными. В зоне действия базовой (береговой) станции назначения слотов для передач каждого судна осуществляет сама базовая станция. Такой алгоритм называется FATDMA – fixed access TDMA, множественный фиксированный доступ с временным разделением каналов.
В регионах, где осуществляется мониторинг береговыми станциями, могут использоваться другие частотные каналы АИС, если каналы 87В и 88В заняты другими службами.
Кроме двух TDMA каналов станция АИС одновременно работает на канале DSC (канал 70). По этому каналу производится назначение рабочих каналов АИС со стороны береговой станции.
Минутный интервал представляет собой кадр (или фрейм), включающий 2250 слотов. 26,7 мкс × 2250 = 60 сек
Помехоустойчивое кодирование для прямого исправления ошибок не используется. Время нарастания и спада сигнала радиопередатчика не должно превышать 1 мс после включения сигнала на передачу.
Время переключения каналов должно быть меньше 25 мс. Время, отводимое для переключения с передачи на прием и наоборот не должно превышать времени нарастания или времени спада. Должна иметься возможность приема сообщения от слота следующего непосредственно или предшествующего собственной передаче.
Передатчик АИС имеет возможность для установки двух уровней номинальной мощности (высокая мощность, низкая мощность) как требуют некоторые приложения. Операции транспондера по умолчанию должны использовать высокий уровень мощности. Изменения уровня мощности должны осуществляться только средствами, принятыми для управления каналами.
Номинальные уровни для двух значений мощности составляют 2 Вт и 12,5 Вт. Отклонения должны быть в пределах ±20%.
Оборудование АИС не должно выходить из строя в результате отсоединения или закорачивания антенного разъема.
2.3. Канальный уровень
На канальном уровне определяется порядок преобразования данных в
пакеты передачи и сама процедура передачи пакетов данных в УКВ АИС канале связи. Канальный уровень делится на три подуровня:
− контроль доступом к каналу передачи;
Подуровень контроля доступом к каналу передачи обеспечивает предоставление доступа к УКВ каналу с использованием технологии МДВР (TDMA):
– множественного доступа с временным разделением с использованием общей шкалы времени.
Для передач станции АИС отводится временной интервал – слот длительностью 26,7 мс. 2250 слотов составляют фрейм или кадр продолжительностью 60 секунд. Состав фрейма и слота представлен на рис. 2.3.
Временная синхронизация для всех станций осуществляется от единого источника UTC с помощью приемника GPS/GLONASS. Точность синхронизации составляет 10 мкс.
Формат слота представлен Выход передатчика на требуемую мощность и стабильность частоты осуществляется в течение периода нарастания, который по длительности соответствует 8-ми битовым интервалам.
Тест оценки компетентности для ПДНВ-дипломирования (стр. 6 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 |
03.1.075 РЛС, работающая в 3 см диапазоне должна устанавливаться На судах водоизмещением 300 и более
03.1.076 Вторая РЛС должна устанавливаться На судах водоизмещением 3000 и более
03.1.077 САРП должен устанавливаться На судах водоизмещением 10000 и более
03.1.078 Укажите ошибки в настройках ЭКНИС полагая, что они относятся к судну, изображенному в нижней части иллюстрации Неправильный ввод координат для антенны радара
03.2.001 При использовании РЛС для опознания берега применяются следующие методы 1. Метод траверзных расстояний
2. Метод веера пеленгов и дистанций
3. Метод параллельных курсовых углов
03.2.002 Для каких целей в судовых РЛС используется X band (3 см) и S band (10 см)? 1. S band позволяет получить лучшую помехоустойчивость
2. X band позволяет получить большую точность измерений
03.2.003 Ошибка в показаниях гирокомпаса повлияет в судовой РЛС на режим 1. True Motion / Истинное движение
2. Course up / Ориентация по курсу стаб
03.2.004 При использовании в судовой РЛС режима истинного движения смещение береговой черты происходит из-за 1. Поправки лага
2. Неучтенного сноса
3. Неучтенного дрейфа
4. Поправки гирокомпаса
03.2.005 Согласование судовой РЛС с гирокомпасом и лагом обычно производится 1. Перед выходом в рейс
2. Лицом, назначенным капитаном судна
03.2.006 Для борьбы с помехами от моря (волн) на экране судовой РЛС необходимо 1. Перейти в другой диапазон излучения
2. Использовать регулировку Anti-Clutter Sea / Море
03.2.007 Для борьбы с помехами от соседней РЛС на экране судовой РЛС необходимо 1. Изменить длительность импульса
2. Перейти в другой диапазон излучения
03.2.008 После обнаружения и захвата цели прошло менее 3 минут. Информации САРП 1. Нельзя доверять
2. Можно доверять относительно
03.2.011 Какие данные вводятся в оборудование АИС автоматически? 1. Истинный (гирокомпасный) курс судна, путевой угол судна
3. Скорость судна относительно грунта, направление и скорость поворота судна
03.2.012 Какие данные вводятся в оборудование АИС при установке на судне? 1. Тип судна
5. Длина и ширина судна
6. Место расположения антенны ДГНСС
7. Опознаватель морской подвижной службы MMSI
03.2.013 Укажите оборудование, подключаемое к судовому АИС 1. Гирокомпас
2. Приемоиндикатор ГНСС
3. Датчик скорости поворота
03.2.015 Судовые РЛС. Точность определения ЛИД (линии истинного движения) зависит от 1. Выполняемого маневра
2. Точности согласования с лагом и гирокомпасом
03.2.016 К 2018 году наличие ЭКНИС будет обязательным для следующих категорий судов 1. Все высокоскоростные суда
2. Все танкера валовой вместимостью более 3000 регистровых тонн
3. Все сухогрузы валовой вместимостью более 10000 регистровых тонн
4. Все пассажирские суда валовой вместимостью более 500 регистровых тонн
03.2.017 Укажите ситуации, в которых ЭКНИС должна включить аварийно-предупредительную сигнализацию 1. Отклонение от заданного маршрута превышает допустимый предел
2. В пределах установленного вахтенным времени, судно может пересечь безопасную изобату
3. Система определения местоположения и системная электронная навигационная карта используют разные системы геодезических координат
03.2.018 ЭКНИС. Очевидные различия между координатами буя на карте и его координатами на наложении от радара могут быть вызваны 1. Неточностью GPS
2. Неточностью карты
3. Погрешностью гирокомпаса
4. Смещением буя приливо-отливным течением
03.2.019 Для того, чтобы не обязательно иметь на борту бумажные карты судно должно иметь 1. Одну ЭКНИС и, по крайней мере, один резервный комплект (компьютер)
2. Установленные и полностью откорректированные векторные карты, выполненные в соответствии со стандартом S-57 ЭНК предназначенные для района плавания судна
03.2.021 Следующие данные проверяются, когда маршрут из ЭКНИС передается на авторулевой в режимах следования по маршруту 1. Величина отстояния от плеча маршрута (XTE)
2. Пеленг и дистанция на очередную маршрутную точку
03.2.022 ЭКНИС. Проверка маршрута должна производиться 1. До включения маршрута в план перехода
2. До активизации маршрута и включения режима мониторинга
3. В случае повторного использования маршрута, если карты были откорректированы или обновлены
03.2.023 Две вещи, которые всегда должны появиться на дисплее ЭКНИС при выборе исполнительной прокладки это 1. Координаты судна
2. Выбранный (активированный) маршрут
03.2.024 ЭКНИС. Предел бокового смещения для определенного отрезка определяется по 1. Ширине фарватера
2. Наличию опасностей вдоль судоходной части фарватера
3. Маневренным характеристикам судна с учетом глубины под килем
4. Минимальному запасу воды под килем, который должно иметь судно при следовании в опасных районах с ограниченными глубинами
03.2.025 Два важных предупреждения, которые ЭКНИС должна показывать в отношении масштаба отображения, это 1. Координаты судна на карте ЭНК большего масштаба (e. g. look up better chart )
2. Информация с карты большего масштаба, чем масштаб карты ЭНК (e. g. Overscale)
03.2.026 Обязательные требования ИМО и МГО включают в себя показ следующих видов информации на экране ЭКНИС 1. Маршруты паромов
2. Магнитное склонение
3. Границы действия различных правил плавания
4. Гидрография (например, промеры, навигационные опасности)
03.2.027 Укажите методы, которые используются для обновления информации на ЭНК S-57 1. Установка дисков базовой коллекции карт и обновлений к ним
2. Автоматическое обновление всех карт с использованием интернета
3. Получение свежей информации для отдельных карт с использованием e-mail
4. Обновление коллекции карт на берегу (и обеспечение судна новейшей СЭНК)
03.2.028 Сертификат на рисунке означает, что 1. ЭКНИС одобренного типа
2. ЭКНИС соответствует требованиям ИМО и МЭК (IEC)
03.2.029 Документы по ЭКНИС, подлежащие проверке портовыми властями, это 1. Свидетельство об одобрении типа
2. Доказательство того что судоводители прошли подготовку по использованию ЭКНИС (generic training) и ознакомлены с оборудованием ЭКНИС определенного типа (type specific familiarization)
03.2.030 ЭКНИС. Укажите режимы цветовой гаммы экрана, которые являются обязательными 1. Ночь
03.2.031 ЭКНИС. Чтобы убедить инспектора государственного надзора (Flag State Control) или портового контроля, что с целью проверки работы спутниковых навигационных систем (GPS), позиция судна определялась иными способами 1. При любой возможности следует устанавливать и сохранять в ЭКНИС дальность действия РЛС, расчетные точки или координаты
2. Координаты, поученные визуально или линия визуальных пеленгов должны быть нанесены при помощи редактора пользователя (user overlay)
03.2.032 Дополнительные требования, позволяющие работать с электронной картографической системой, отображающей растровые карты, это 1. Возможность ручного совмещения СРНК с данными о местоположении
2. Способность преобразовывать местные координаты в координаты WGS 84
3. Функция, позволяющая вводить точки, линии и районы вызывающие срабатывание аварийно-предупредительного сигнала
4. Соответствующий комплект откорректированных бумажных карт (APC), составленный в соответствие с рекомендациями МГО
03.2.033 Две первостепенные индикации, которые должны появляться на дисплее ЭКНИС при исполнительной прокладке это 1. Выбранный маршрут