Задачи решаемые Автоматизированной информационной системой и ЭКНИС

Приемники GPS, используемые для ОМС должны быть подключены к ЭКНИС. Подключение внешних устройств производится на панели Система – Внешние устройства. Аналитическое счисление. К ЭКНИС можно подключить два и более устройства позиционирования. При этом ЭКНИС будет использовать одно из них как основной, и одно – как дополнительный источник позиции судна. Два местоположения могут при этом одновременно отображаться на. Это позволяет контролировать надежность различных систем и приемников. Название основного источника позиции судна отображается на индикаторе источника позиции. Для того чтобы назначить устройство позиционирования основным источником позиции: Убедитесь, что устройство подключено к ЭКНИС через интерфейс NMEA. Откройте панель Навигация – Навигационные данные. Настройка источников позиции производится в секции Источник позиции. Рис. 2.15 – Панель «Навигация – Навигационные данные», секция «Источник позиции»В списке доступных источников позиции присутствуют все подключенные к ЭКНИС устройства позиционирования, а также DR (DeadReckoning – аналитическое счисление). Если нужное устройство уже установлено как основное, то изменения вносить не надо. Если нужное устройство установлено как дополнительный источник, выделите его в списке доступных устройств и нажмите кнопкуПоменять источники. Выделенное устройство позиционирования станет основным источником позиции. Заметьте, что аналитическое счисление не может быть задано в качестве основного источника позиции таким способом. Для того чтобы задать дополнительный источник позиции, выделите его в списке доступных устройств. Для отображения местоположения согласно дополнительному источнику позиции, установите флажок Показ.отметку доп. источника. Задать основной и дополнительный источники позиции судна можно также на панели Источник позиции/курса/данных. Чтобы открыть панель, нажмите на индикатор источника позиции в навигационной панели. Установка источников позиции производится на вкладке Источник позиции таким же образом, что и в секции Источник позиции на панели Навигация – Навигационные данные. Рис. 2.16 – Панель «Источник позиции/курса/данных»В случае если основной источник позиции судна дает сбой, срабатывает тревожная сигнализация, а ЭКНИС переходит на использование дополнительного источника позиции. Аналитическое счислениеАналитическое счисление устанавливается в качестве основной системы ОМС, когда все остальные системы дают сбой. Для использования режима аналитического счисления: Откройте панель Навигация – Аналитическое счисление (DR). Снимите флажок Авто/Ручной с параметра, который будет изменен (координаты, курс и скорость) и введите новое значение. Если необходимо, аналогичным образом измените другие параметры. Введите направление и скорость суммарного сноса (Направление дрейфа и Скорость дрейфа). После установки всех параметров нажмите кнопкуПрименить установки. Рис. 2.17 – Панель «Навигация – Аналитическое счисление(DR)»Определение места судна по пеленгам и дистанциямФункция предназначена для определения места судна с использованием линий положения пеленгов и дистанций от визуальных или радиолокационных ориентиров. Для работы с функцией откройте панель Навигация – Обсервация по П и Д. Рис. 2.18 – Панель «Навигация – Обсервация по П и Д», начальный видПоследовательность определения места судна включает следующие действия: создание ориентиров на карте; ввод результатов измерений пеленгов и дистанций до ориентиров; расчет обсервованного места и принятие его к счислению. Для создания ориентира на карте, выполните следующие действия: Нажмите кнопкуВыбрать ориентир, чтобы переключиться в режим задания ориентира. Щелкните ПРАВОЙ кнопкой мыши в месте ориентира на карте, откроется список картографических объектов в этой точке. Двойным щелчком ЛЕВОЙ кнопки мыши выберите из списка объект, соответствующий ориентиру, откроется окно ввода названия ориентира. Введите название ориентира и нажмите кнопку ОК. Созданный ориентир появится в списке Ориентиры, а его значок – на карте При необходимости откорректируйте значения координат ориентира в полях Коорд. ориентира, расположенных под таблицей Измерения, и нажмите кнопкуИзменить. Для удаления ориентира выделите его в списке Ориентиры и нажмите кнопкуУдалить. Для удаления всех ориентиров нажмите кнопкуУдалить все. Рис. 2.19 – Обсервация по пеленгам и дистанциям, выбор ориентира на картеРис. 2.20 – Обсервация по пеленгам и дистанциям, ввод названия ориентираРис. 2.21 – Панель «Навигация – Обсервация по П и Д», выбранные на карте ориентирыДля ввода результатов измерений, выполните следующие действия: Выделите нужный ориентир в таблице Ориентиры. Измеренные значения пеленгов и дистанций заносятся в таблицу Измерения. Введите значения дистанции или пеленга ориентира (или дистанции и пеленга вместе, если измерялись оба эти параметра) в поля Дистанция и Пеленг. Дважды щелкните ЛЕВОЙ кнопкой мыши в поле Время, в нем отобразится текущее время. При необходимости откорректируйте его, чтобы оно соответствовало моменту измерения. Дважды щелкните ЛЕВОЙ кнопкой мыши в поле Инструмент и из раскрывающегося списка выберите используемое измерительное средство: радар или пеленгатор правого или левого борта. При необходимости ввода дополнительных измерений по тому же ориентиру (например, если для измерений использовались различные инструменты, или решается задача крюйс-пеленга/ крюйс-дистанции) нажмите кнопкуДобавить, расположенную справа от таблицы Измерения, в таблице появится пустая строка, введите в нее новые измерения. Для исключения из расчета определенного измерения выберите соответствующий ориентир в таблице Ориентиры, в таблице Измерения выделите нужную строку и нажмите кнопкуУдалить, расположенную справа от таблицы Измерения. Измерение будет удалено. Для ввода измерений по другому ориентиру выберите его в списке и выполните действия, описанные выше. После ввода измерений соответствующие им линии положения отображаются на карте с отметками времени. При этом линии положения, имеющие различное время наблюдения, приводятся ко времени самой последней линии положения. [13]Рис. 2.22 – Отображение линий положения на картеПеренос линии положения соответствует перемещению судна за время между измерениями последней и перенесенной линии положения, зарегистрированному в судовом журнале. Перенесенные линии положения на карте имеют обозначение TPL. Для расчета обсервованного места, выполните следующие действия: Для расчета обсервованного места нажмите кнопку Расчет. Полученное обсервованное место отобразится на карте символом вида. На карте также показывается среднеквадратический эллипс погрешностей обсервации. [11]Рис. 2.21 –Обсервованное место и среднеквадратический эллипс погрешностей обсервацииРезультаты обсервации (обсервованные координаты, направление и величина невязки, а также радиальная средняя квадратическая погрешность (РСКП) обсервованного места) отобразятся в полях Результат. При необходимости значения обсервованных координат могут быть откорректированы. В расчет принимаются все линии положения, параметры которых в момент нажатия кнопки Расчет находятся в таблице Измерения (по всем ориентирам). Вы можете удалить отдельные измерения, добавить новые или внести изменения в измеренные значения и повторить расчет. Для применения обсервации, выполните следующие действия: Чтобы принять обсервованное место нажмите кнопкуПрименить позицию. В режиме плавания по счислению счислимое место судна на момент нажатия кнопки будет перенесено в новую исходную точку в соответствии с полученной невязкой. В режиме прокладки по непрерывным обсервациям переноса не происходит. Обсервованное место остается на карте с обозначением времени и способа обсервации. Рис. 2.22 – Отображение обсервованного места на картеV – по визуальным пеленгам; R – по радиолокационным дистанциям; VR - по визуальным пеленгам и радиолокационным дистанциям В момент применения обсервации информация о ней записывается в судовой журнал, рис. 2.23: Рис. 2.23 – Запись об обсервации в судовом журналеИнформация содержит (снизу вверх): дату и время измерения, координаты ориентира, название и значение измеренного параметра, название ориентира и название инструмента; то же по другим измерениям; дистанцию и направление переноса (невязки) и РСКП; время обсервации, обсервованные координаты и признак надежности обсервации; время применения обсервации (в режиме счисления), откорректированные счислимые координаты и признак надежности обсервации. В случаях неудовлетворительной сходимости в процессе решения задачи или если невязка, хотя бы по одной из координат места, превышает 10 000 м, после нажатия кнопки Расчет выводится предупреждение о ненадежности обсервации: Перед выполнением новой обсервации, в которой не будут учитываться ранее полученные линии положения, необходимо удалить все выполненные измерения. Для этого нажмите кнопкуУдалить все, расположенную справа от таблицы Измерения. Поправки координатЕсли СК устройства позиционирования отличается от СК карты, для корректного отображения местоположения судна необходимо ввести поправку к СК устройства позиционирования. СК карты показывается на навигационной панели. СК внешнего устройства устанавливается в настройках самого прибора, а сведения о нем поступают в программу в виде NMEA-сообщений типа DTM. Если в настройках программы включена опция обработки DTM-сообщений, то программа автоматически вычисляет и применяет необходимые поправки. Если прием сообщений DTM по каким-либо причинам невозможен, поправки необходимо ввести вручную. [13]Для ручного ввода поправок координат, выполните следующие действия: Откройте панель Навигация – Навигационные данные. Введите значения поправок (с учетом знака) в поля Широта и Долгота в секции Поправка. Нажмите кнопкуПрименить. В открывающемся диалоговом окне введите пароль администратора и нажмите ОК. Расхождение позицииПри определении позиции судна одновременно несколькими методами значения координат, полученных разными способами, могут расходиться. Расхождения позиций отображаются на панели Навигация – Навигационные данные, в секции Расхождение позиции: Основная/Дополнит.– расхождение значений между позициями, полученными от основного и дополнительного источников позиции; Основная/Ручная – расхождение значений между позициями, полученными от основного источника позиции и при помощи определения местоположения судна по пеленгам и дистанциям. 2.5. Интеграция ЭКНИС с АИСЭКНИС включает полную поддержку системы АИС. Прием данных от АИС настраивается подключением внешнего устройства передачи данных к системе на панели Настройки – Внешние устройства. Функции АИС используются для отслеживания и связи с целями АИС.Панель Инфо – АИСИнформация обо всех целях AIS, с которыми установлен контакт, отображается на панели Инфо – АИС. Панель состоит из двух окон: в одном находится таблица целей АИС, с которыми установлена связь, а в другом выводится подробная информация о каждой цели. Рис. 2.24 – Панель «Инфо – АИС»Для того чтобы получить подробную информацию о какой-либо цели АИС, выделите её в таблице целей АИС. Информация отображается на трех закладках (Отчёт по позиции и Статические данные и Информация о встрече) в окне справа. На вкладке Отчёт по позиции отображается следующая информация: MMSI – Уникальный 9-значный номер, присваиваемый каждой станции ГМССБ (GMDSS). Имя судна – название цели АИС (доступно, если от объекта получены статические данные). CPA – (ClosestPointofApproach) Дистанция до точки кратчайшего сближения. TCPA – (TimetoClosestPointofApproach) Время следования до точки кратчайшего сближения. Широта/Долгота – Координаты судна. Точность позиции – степень точности определения позиции цели АИС. COG – (CourseOverGround) Курс относительно грунта или линия пути. SOG – (SpeedOverGround) Скорость относительно грунта. HDG – (Heading) Курс судна (направление его диаметральной плоскости). ROT – (RateOfTurn) Скорость поворота, выражена в градусах в минуту. Нав. статус – Навигационный статус судна (например, «на ходу с двигателем»). Расстояние/Пеленг – расстояние и пеленг от собственного судна до цели АИС. На вкладке Статические данные отображается следующая информация: ИМО номер – номер, присвоенный судну ИМО (англ. InternationalMaritimeOrganization). Позывные – позывной сигнал передающей станции. Размеры судна – габариты судна, L (length) – длина, B (beam) – наибольшая ширина судна в метрах. Точка отсчета позиции – определяет точное местоположение устройства определения местоположения судна на корпусе судна. Определяется четырьмя параметрами: A, B, C, и D (). Тип устройства определения позиции – тип устройства, определяющего позицию объекта. ETA (Estimated Time of Arrival) – расчетноевремяприбытия. Осадка – осадка судна. Пункт назначения – пункт назначения судна. Сообщения – последнее полученное текстовое сообщение (если сообщений не было, поле не отображается). На закладке Информация о встрече, рис. 2.25, отображается координаты точки встречи, время до встречи и т.п. с целью (в предположении, что собственное судно продолжит движение по текущему маршруту). [13]Рис. 2.25 – Закладка Информация о встрече При невозможности вычислить точку встречи собственного судна с целью АИС будет указана причина этого. Ею могут быть: «Расчет невозможен» - Данная причина может означать, что не выбран текущий маршрут. «Судно вне маршрута» - Собственное судно находится вне предопределенного коридора вдоль текущего от маршрута. «Цель вне маршрута»- Аналогично для цели. «Точка встречи вне маршрута»- Точка встречи существует, но лежит вне предопределенного коридора вдоль текущего от маршрута. «Точка встречи отсутствует»- Эта причина может означать, собственное судно или уже разошлось с целью, или не может его догнать. Расчет может оказаться невозможен по причине движения собственного судна «назад», недостаточности данных для расчета и проч. Возможно отобразить ту же самую информацию о цели АИС на тех же закладках в окне АИС …, рис. 2.26, непосредственно на карте. Для этого щелкните правой кнопкой на символе цели на карте как показано на рис. 2.25 или же дважды левой кнопкой в списке как показано на рис. 2.24.Рис. 2.25 – Окно информации о цели АИСПодобным образом можно открыть произвольное количество окон. Последнее из открытых окон/ целей будет отмечено оранжевой рамкой в заголовке окна и на карте, рис. 2.25. Чтобы закрыть все открытые окна одновременно, нажмите кнопку Закрыть все окна на панели АИС – Инфо. При сближении собственного судна с целью АИС на дистанцию меньше дистанции до опасного сближения, заданной на панели Настройки – АИС, цели присваивается статус опасной цели, и ее символ меняется соответственно: цель становится красной и начинает мигать. Чтобы прекратить мигание, выберите цель в таблице целей на панели Инфо – АИС и нажмите кнопкуПодтвердить. Символ цели перестает мигать, но сохраняет стиль опасной цели. Чтобы подтвердить получение сигнала обо всех опасных целях, нажмите кнопкуПодтвердить все. Сортировка целей АИС в спискеВ программе реализована функция сортировки целей АИС в списке на закладке Инфо-АИС.[13]Для этого выберите одну из опций в списке: По поступлению - Сортировка целей по времени прихода первого АИС сообщения. Дистанции до цели.Дистанции до опасной цели - Опасные цели располагаются в списке выше остальных. CPA и TCPA - Сортировка в порядке убывания параметра: CPAcurrent/CPAmin + TCPAcurrent/TCPAminПоимени.MMSI.По времени встречи - Сортировка в порядке возрастания параметра Время встречи. Впереди по маршруту - Цели, расположенные впереди по маршруту, стоят выше в списке, чем расположенные сзади. Сзади по маршруту - Цели, расположенные сзади по маршруту, стоят выше в списке, чем расположенные впереди. Настройки отображения целей АИСДля того чтобы включить или отключить отображение целей АИС, с которыми установлена связь, на карте, необходимо щелкнуть ЛЕВОЙ кнопкой мыши на индикаторе АИС. Если отображение целей АИС включено, индикатор зеленый ; если отключено – индикатор желтый . Местоположение цели на карте соответствует координатам, полученным в сообщениях АИС от этого объекта. Активация отображения целей зависит от расстояния и времени следования цели до собственного судна. Параметры активации отображения цели настраиваются на панели Настройки – АИС. Для настройки параметров отображения целей АИС выполните следующие действия: [13]Откройте панель Настройки – АИС. Установите или снимите флажок Автоактивация: если флажок установлен, поле ввода Расстояние до активации становится активным, и пользователь может установить расстояние до активации отличное от расстояния до опасного сближения. В противном случае расстояние до активации устанавливается равным расстоянию до опасного сближения без возможности изменения. Чтобы потерянные цели удалялись сразу после подтверждения их потери, установите флажокУдалять после подтвержд. Для того чтобы подтвердить потерю связи с целью, откройте панель Инфо – АИС, выберите потерянную цель в таблице целей и нажмите кнопкуПодтвердить. Для подтверждения всех потерянных целей нажмите кнопкуПодтвердить все. Чтобы использовать устройство АИС собственного судна в качестве источника позиции, установите флажок Собствен.транспондер как источник позиции. Устройство АИС будет добавлено в список доступных устройств позиционирования в секцию Источник позиции на панели Навигация - Навигационные данные. Введите расстояние до опасного сближения в поле Расст. до опасного сближения. Этот параметр задает зону, внутри которой все цели рассматриваются как опасные. Нажмите кнопкуУстановить для применения параметра в системе. Введите расстояние до активации в поле Расст. до активации. Этот параметр задает зону, внутри которой все цели рассматриваются как активные. Это значение должно быть больше, чем расстояние до опасного сближения. Чтобы иметь возможность задать этот параметр, установите флажок Автоактивация, иначе будет использоваться значение по умолчанию равное расстоянию до опасного сближения. Нажмите кнопкуУстановить для применения параметра в системе. Введите значения кратчайшего расстояния и времени следования до точки опасного сближения в секции CPA/TCPA опасного сближения. Если реальное расстояние (CPA англ. closestpointofapproach) и112 время до кратчайшего сближения (TCPA англ. timetoclosestpointofapproach) собственного судна и цели АИС меньше, чем заданные параметры, цели АИС присваивается статус опасной цели. Нажмите кнопкуУстановить для применения параметров в системе. Установите радиус видимости целей АИС: расстояние от собственного судна, на котором цели АИС начинают отображаться на карте. Чтобы задать значение, установите флажок в секции Радиус видимости целей АИС, введите значение в поле ввода и нажмите кнопкуУстановить. При установке флажка в окне карты включается отображение зоны видимости целей – окружность, ограниченная прерывистой синей линией. Рис. 2.26 – Панель «Настройки – АИС», настройка параметров отображения целей АИС Чтобы отображались все цели АИС независимо от расстояния до собственного судна, снимите флажок в секции Радиус видимости целей АИС. Секция станет неактивной, и все цели АИС на связи с собственным судном отобразятся на карте. Включите или отключите отображение зон АИС. Для того чтобы включить отображение зон целей АИС, установите соответствующие флажки в секции Отображение зон АИС. Зоны целей АИС отображаются как окружности с центром в координатах собственного судна и с радиусом, заданным в настройках Расст. до опасного сближения, Расст. до активации и Радиус видимости целей АИС. Зона активации целей АИС отображается как окружность синего цвета, а зона опасных целей АИС как окружность красного цвета. Если отображение целей АИС выключено, то зоны целей АИС также не отображаются.[13]Рис. 2.27 – Отображение зон целей АИС на картеТипы целей АИСВ зависимости от наличия сигнала от цели АИС и расстояния между ней и собственным судном существуют следующие типы целей АИС:Пассивная цель – Символ цели, указывающий на присутствие объекта, оборудованного АИС, в некоторой точке и его ориентацию в пространстве.Активная цель – Символ обозначает автоматическую или ручную активизацию пассивной цели. При этом к отображению добавляется дополнительная графическая информация, включая вектор скорости и путевого угла, вектор курса, а также индикатор изменения курса цели.Опасная цель – Символ обозначает цель АИС (неважно активизированную или нет), которая приблизилась к собственному судну на расстояние ближе, чем установленное расстояние до опасного сближения.Потерянная цель – Символ обозначает позицию цели АИС, которая была получена последней до того, как связь с целью была потеряна.Выбранная цель – Символ обозначает цель АИС, которая была выбрана пользователем с целью отображения детальной информации о ней в отдельной информационной панели.ЗаключениеЦелью ВКР является рассмотрение вопросов использования Автоматизированной информационной системы и ЭКНИС в навигации судов.В ходе выполнения ВКР были выполнены следующие задачи:рассмотрена история появления АИС;рассмотрены цели и задачи АИС;рассмотрены принципы действия АИС;рассмотрена конвенция SOLARS;рассмотрено назначение картографической системы ЭКНИС;рассмотрен порядок работы с картами в ЭКНИС;рассмотрен порядок планирования маршрутов в ЭКНИС;рассмотрены возможности навигации с помощью ЭКНИС;рассмотрен порядок интеграции АИС с ЭКНИС.В первой части ВКР осуществлено рассмотрение автоматизированной системы идентификации.Разработки АИС начались еще с середины 50-х годов. В настоящее время применения данной системы обязательно для большинства морских судов.Во второй части ВКР рассмотрена работа картографической системы ЭКНИС. Данная система обладает широким функционалом и интегрируема с АИС:Работа с картами;Планирование маршрута;Навигация;Прогноз погоды.Список литературыДмитриев В., Современные навигационные системы и безопасность судовождения/ В. Дмитриев. – М.: Моркнига, 2015. – 160 с.Дмитриев В., Современные навигационные системы и безопасность судовождения/ В. Дмитриев. – М.: Моркнига, 2013. – 160 с.Игнатов Н., Навигационные приборы и системы/ Н. Игнатов. – М.: Воениздат, 2012. – 464 с. Игнатович О., Алгоритмы коррекции навигационных систем/ О. Игнатович. – М.: Инфра-М, 2015. – 215 с. Клячко Л., Проектирование высоконадежных систем автоматического управления движением корабля/ Л. Клячко. – М.: Физматлит, 2013. – 245 с.Марков Н., Интеллектуальные навигационно-телекоммуникационные системы управления подвижными объектами с применением технологии облачных вычислений/ Н. Марков. – М.: Горячая Линия – Телеком, 2014. – 158 с.Песков Ю.А., Морская навигация с ГЛОНАСС/GPS (+ CD-ROM)/ Ю.А. Песков. – М.: Моркнига, 2012. – 148 с.Серов И., Навигация подводного робота/ И. Серов. – М.: PalmariumAcademicPublishing, 2016. – 403 с.Скороходов Д., Системы управления движением кораблей с динамическими принципами поддержания/ Д. Скороходов. – М.: ЦНИИ «Электроприбор», 2013. – 282 с.Соненберг Г., Радиолокационные и навигационные системы/ Г. Соненберг. – М.: Судостроение, 2013. – 400 с.Тяпкин В., Методы определения навигационных параметров подвижных средств с использованием спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС/ В. Тяпкин. – М.: Инфра-М, 2018. – 260 с.Хусейн А., Сверхширокополосная беспроводная связь/ А. Хусейн. – М.: Техносфера, 2012. – 640 с.Электронно-картографическая навигационно-информационная система ЭКНИС. Полное руководство. 2015 г.