Автоматическая идентификационная система.
Автоматическая идентификационная система - АИС (AutomaticIdentificationSystem- AIS) является техническим средством судовождения, использующим взаимный обмен информацией между судами, между судном и берегом, а также между средством навигации и судном (или береговой станцией), с целью:
опознавания судов,
решения задач по предупреждению столкновений,
контроля соблюдения режима плавания и мониторинга судов в море,
улучшения характеристик навигационного ограждения.
АИС расценивается как величайшее достижение в навигационной безопасности со времени изобретения РЛС. АИС также называют автоматическими идентификациоино-информациояными системами, подчеркивая этим, что они используется не только для целей идентификации.
Автоматические идентификационные системы позволяют: обмениваться информацией между судами при их расхождении в море; передавать сведения о судне и его грузе в береговые службы;
направлять с судна навигационные данные в береговые системы управления движением (СУДС) с целью обеспечения более точной и надежной проводки в зоне СУДС;
СУДС оказывать навигационную помощь судам в прохождении района, подконтрольного СУДС;
передавать на судно или береговую станцию информацию с навигационных средств ограждения для их идентификации, своевременного обнаружения, получения точных координат.
По линии АИС с берега могут передаваться навигационные и метеорологические предупреждения на суда, плавающие в прибрежных водах.
|
|
|
АИС работает на двух УКВ частотах: 161,975 МГц (AIS-1, канал 87) и 162,025 МГц (AIS-2, канал 88), выделенных Международным телекоммуникационным союзом. Обмен данными между станциями АИС производится с использованием самоорганизующейся с разделением времени и свободным доступом технологии SOTDMA (Self-OrganizedTimeDivisionMultipleAccess). Эта технология позволяет с большой скоростью передавать блоки составного сообщения с гарантией надежного одновременного обмена данными со многими другими АИС.
Дальность действия АИС зависит от высоты антенны и составляет порядка 20-30 миль.
На судах АИС должна быть в рабочем состоянии все время, за исключением ситуаций и районов, где требуется обеспечивать защиту информации. В этих ситуациях и районах капитан имеет право отключить АИС для предупреждения возможности использования ёе данных в неблаговидных целях.
Бортовая аппаратура АИС.
Типы бортовой аппаратуры АИС. Судовое оборудование АИС называется «универсальным транспоидером». Различают бортовую аппаратуру класса А и В.
Оборудование класса А должно полностью удовлетворять требованиям ИМО к АИС и устанавливаться на судах, указанных в правиле 19 главы 5 COJIAC.
|
|
|
Требования к АИС класса В ниже. Аппаратура этого класса может не в полной мере соответствовать стандартам ИМО. Она проще, дешевле универсального транспондера класса А и предназначена для малых судов, не попадающих под действие конвенции в отношении установки АИС.
Рисунок 6. Комплект бортовой аппаратуры АИС.
Состав аппаратуры. Судовое оборудование АИС используется для обмена данными, синхронизации, формирования и коммутации потоков информации.
Универсальный транспондер АИС (Рис. 3.1) состоит из основного блока (Transponderunit), модуля управления и отображения (MultiplexedKeyboardandDisplayunit), УКВ и GPSантенн.
Основной блок включает приемопередатчик, связной процессор, внутренний GPSприемник, средство контроля достоверности передаваемых и принимаемых данных, встроенную система автоматического контроля работоспособности.
В приемопередатчик входят три независимых приемника (два SOTDMA, один цифрового избирательного вызова:DSC- DiditalSelectiveCalling), один передатчик, который излучает данные, выбирая один из двух SOTDMA-каналов. Он также может использоваться для ответа на запрос по каналу цифрового избирательного вызова.
Внутренний GPSприемник обеспечивает главным образом точную временную синхронизацию приема/передачи информации АИС. Он может применяться и как резервный датчик координат места, путевого угла и скорости судна при выходе из строя основного внешнего приемника GPS.
|
|
|
Связной процессор создает и распределяет по времени пакеты данных для передачи статической, динамической информации о судне и сведений о рейсе. Он контролирует процесс приема данных по линии связи АИС, производит их расшифровку и упорядочивание, управляет выводом информации на устройства отображения, регулирует процесс считывания информации с навигационных приборов, управляет набором морских частот и переключением каналов.
Блок управления и отображения содержит клавиатуру с небольшим текстовым дисплеем для отображения набираемой и минимально необходимой принимаемой информации. С помощью клавиатуры вводится часть из предназначенных к передаче сведений. Вводимые данные отображается на дисплее, что позволяет контролировать их правильность. Клавиатура и дисплей АИС должны быть независимыми от других навигационных устройств.
Сопрягаемая с АИС аппаратура. Блок управления и отображения имеет средства для стыковки с аппаратурой, выполняющей протокол МЭК 61162. К нему могут подсоединяться: приемник СНС, гирокомпас, лаг, гироскопический указатель угловой скорости, датчики крена и параметров качки, станция дальней связи Инмарсаг-С, а также внешние системы отображения, дисплеи: РЛС, САРП, ECD1S, ECS, RCDS, PC. Прием данных от внешнего приемника СНС производится с разрешением, не хуже одной десятитысячной минуты дуги, в геодезической системы координат WGS84 .
|
|
|
Электропитание. АИС и связанные с ней датчики информации питаются от основного источника электроэнергии на судне. Дополнительно они должны иметь альтернативные блоки энергоснабжения.
Функции бортовой аппаратуры. Универсальный транспондер АИС обеспечивает:
автоматическую идентификацию судов;
самоорганизацию системы и управление доступом к радиоканалам; прием данных по радиоканалу orАИС других судов, береговых центров и средств ограждения;
передачу собственных данных в радиоканал для использования другими судами и береговыми центрами;
прием и обработку информации подключенных к АИС систем и устройств на собственном судне;
ввод статических, дополнительных динамических данных и бинарных сообщений для посылки в радиоканал;
сохранение статических данных, предназначенных для автоматической передачи;
вывод принятых по радиоканалу сведений на устройства отображения; выдачу информации о своей работоспособности, обнаружении неполадок и выхода из строя;
предотвращение несанкционированного изменения введенных или передаваемых данных;
возможность отключения АИС капитаном судна в тех районах, где информация АИС может быть использована для неблаговидных целей. Режимы работы АИС. Аппаратура АИС может работать в режимах ближней и дальней связи.
Режимы ближней связи. Основным для транспондера АИС является «автономный, непрерывный» режим работы (Autonomousandcontinuousmode). Судовая аппаратура АИС в этом случае передает на двух УКВ частотах блоки информации с короткими временными интервалами.
Следует заметить, что при необходимости представители компетентной власти в районе действия СУДС могут переключить бортовую аппаратуру АИС с «автономного режима» на один из следующих:
«назначенный» режим(Assignedmode) - при котором интервал передачи данных различных блоков информации судовой АИС устанавливается дистанционно с берега;
режим «по запросу»(Polledmode) - когда данные передаются судовой АИС только в ответ на запрос с берега или от другого судна.
Режим дальней связи. Предусмотрена передача данных АИС на большие расстояния. Для этого обеспечивается возможность сопряжения судовой АИС со станцией спутниковой связи ИНМАРСАТ-С. При подключении АИС к этой станции должны выполняться требования протокола МЭК 61162-2.
Режим дальней связи предназначен для обмена информацией между судном и берегом. Он может быть использован только компетентными властями.
Ответственность национальных администраций за организацию движения судов, поиск и спасение, эксплуатацию шельфовых ресурсов, защиту окружающей среды распространяется на широкие прибрежные районы. Они включают континентальный шельф, рыболовные районы, экономические и танкерные эксклюзивные зоны, акватории, где суда должны поставлять информацию о своем движении. Режим дальней связи АИС обеспечивает эффективное средство для мониторинга, контроля соблюдения правил плавания и эффективного управления движением судов в этих зонах. Частота передач здесь реже, максимум 2-4 раза в час. В среднем данные передаются через 3 или 4 часа. В режиме дальней и ближней связи бортовая аппаратура АИС работает параллельно.
Информация, предоставляемая АИС.
Информация о судне делится на статическую и динамическую.
Статическая информация включает в себя:
MMSI номер - Maritime Mobil Service Identity number.
ИМО номер судна (если он имеется);
Позывной сигнал и название судна;
Значения длины и ширины судна;
Тип судна;
Данные, характеризующие место антенны судовой позиционной системы (расстояния от носа и кромки правого борта судна).
Динамическая информация - это сведения о положении, элементах движения, навигационном статусе судна. Навигационный статус характеризует состояние судна как объекта маневрирования. В перечень видов навигационного состояния входят следующие значения: «судно не управляется», «судно ограничено в возможности маневрирования» и т.д. Информация о навигационном статусе вводится в память системы вручную. Данные об элементах движения судна поступает в АИС автоматически от соответствующих датчиков. Имеется также возможность ручного ввода этих сведений.
Динамическая информация состоит из таких элементов: Координаты судна с указанием их точности;
Время UTC, которому соответствуют значения передаваемых данных; Курс относительно грунта (путевой угол);
Скорость относительно грун та (путевая скорость); Курс (направление диаметральной плоскости судна); Навигационное состояние судна;
Скорость поворота (где возможно);
Угол крена (если возможно);
Угол килевой и бортовой качки (если возможно).
Информация, связанная с рейсом, содержит значение осадки судна, сведения о наличии опасного груза и его тип. По усмотрению капитана в эту информацию может включаться порт назначения судна, ожидаемое время прибытия в него и план перехода (последовательность координат путевых точек).
Короткие сообщения о безопасности. Кроме основной информации, АИС имеет возможность передавать различные короткие «бинарные» сообщения» (Binary Messages). Максимальная длина таких посланий - 121 символ.
Короткие сообщения могут использоваться с целью: извещения других судов и береговых станций об определенных событиях; - передачи береговыми станциями на суда информации об опасностях и рекомендаций при оказании навигационной помощи;
посылки сообщений судами н режиме дальней связи; усовершенствования лоцманского обеспечения и портового управления, уменьшения объема связи по УКВ.
Следует отметить, что бинарные сообщения не предназначены для дублирования информации таких служб как GMDSS, SAR, прогнозов погоды, и не должны влиять на необходимость соблюдения МППСС.
Аппаратура АИС класса В выполняет аналогичные транспондеру класса А функции, но имеет такие отличия:
меньшую скорость передачи данных;
не передает ИМО номер судна и его позывной;
не сообщает ожидаемое время прибытия (ЕТА) и порт назначения; только принимает, но не посылает короткие сообщения о безопасности;
« не передает информацию о скорости поворота; • не сообщает осадку судна.
Достоинства АИС при решении задач по предупреждению столкновений судов.
1 Благодаря взаимному обмену координатами судов, определенными с высокой точностью (с помощью ДГНСС - 5-10 метров), а также информацией о текущем курсе повышается точность определения параметров расхождения и, следовательно, эффективность расхождения судов в море.
2 Принцип обмена информацией между судами по радиолинии передачи данных через транспондеры исключает возможность переброса маркеров сопровождаемых судов-целей (swopping) при их сближении, что имеет место при работе САРП. В результате обеспечивается устойчивое и надежное автосопровождение судов, расходящиеся на узких фарватерах или проходящих вблизи плавающих навигационных знаков.
3 Благодаря взаимному обмену данными о гирокомпасном курсе практически в реальном времени, обеспечивается информация о направлении диаметральной плоскости судов-целей и их ракурсе, что способствует принятию правильного решения при расхождении. Маневр судна-цели легко обнаруживается как по изменению значения гирокомпасного курса, так и путем передачи значения скорости поворота, что позволяет устранить большие трудности, ранее возникавшие при использовании САРП.
4 На работу АИС не влияют осадки и волнение моря, как это имеет место сейчас при использовании РЛС. Это обеспечивает возможность наблюдения за малым судном-целью в условиях сильного волнения моря.
5 Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах.
Достоинства АИС при использовании в Системах управления движением судов.
1 Непрерывное автоматическое опознавание контролируемого судна, что исключает необходимость применения малоэффективных дорогостоящих УКВ-радиопеленгаторов.
2 Высокая точность определения положения контролируемого судна при его движении по узкому каналу, которая достигается сопровождением сигналов АИС данными о местоположениях судна, полученным и от дифференциальной подсистемы ГНСС.
3 Возможность обнаружения маневра судна в реальном времени за счет контроля изменениями текущего (гирокомпасного) курса судна-цели.
4 Расширение зоны обслуживания СУДС за счет большей дальности действия АИС в сравнении с радиолокационным обзором.
5 Контроль за судами (оборудованными транспондерами), находящимися в теневых зонах БРЛС (изгиб мыса, остров) за счет лучшего распространения радиоволн УКВ-диапазона, на котором работают транспондеры.
6 Автоматический ввод в базу данных СУДС основных сведений о судне (наименование, размеры, осадка, наличие опасного груза, порт назначения, ЕТА и др.), которые используются в локальной вычислительной сети МАП для направления другим пользователями.
7 Высокая надежность автосопровождения контролируемого судна, в том числе при близком расхождении судов на канале и подходе судна к причалу порта (исключение возможности переброса маркеров сопровождения, характерных для радарных систем).
8 Контроль за судоходством на речных участках плавания без установки дополнительных РЛС.
9 Удобство регистрации информации AИС на электронных носителях и дальнейшее воспроизведение информации на экране.
10 Возможность прогнозирования пути следования судна.
Достоинства АИС при использовании морским Спасательно-координационным центром.
1 Знание позиций судов и их отображение на экране в зоне ответственности МСКЦ, а также их наименования, характеристик, наличия опасного груза и навигационных данных (местоположение, курс, скорость и др.), что способствует более полной оценке ситуации при оказании помощи в случае бедствия.
2 В аварийной ситуации каждое судно будет иметь информацию о наименованиях, местоположениях и навигационных данных других судов в радиусе действия УКВ-радиосвязи, что способствует скорейшему оказанию помощи.
3 Благодаря непрерывной работе транспондера на судне создается возможность передачи ближайшем судам и береговым службам, включенным в АИС, сигналов бедствия или срочности, содержащих сведения о происшествии.
4 Возможность взаимодействия (обмена информацией) с вертолетами, участвующими в поиско-спасательных операциях, и другими судами в районе бедствия.
Достоинства АИС при использовании береговыми службами.
1 Благодаря введению в базу данных СУДС и в локальную вычислительную сеть информации о местоположениях, характеристиках и навигационных данных всех судов в обслуживаемом районе может быть обеспечен эффективный контроль за ними со стороны портовых властей, Морских Администраций и других береговых служб, а также со стороны служб ФПС и ВМФ (в территориальных водах).
2 При входе в зону действия АИС судно автоматически передает навигационные данные (местоположение, курс, скорость), что позволяет береговым службам уточнить ожидаемое время прихода (ЕТА) и установить время начала обработки судна в порту.
3 Использование АИС на рыбопромысловых судах позволяет осуществлять контроль за ними в районе промысла.
4 При дальнейшем сопряжении Судового транспондера АИС со станцией спутниковой связи ИНМАРСАТ-С станет возможным осуществлять мониторинг флота в глобальном масштабе, включая прибрежные воды, рыболовную и экономическую зоны.
5 С помощью АИС может передаваться навигационная и метеорологическая информация на суда, плавающие в прибрежных водах.
Ограничения АИС.
1.Эффективное использование АИС возможно только при полномасштабном оснащении всех судов транспондерами. До наступления такого состояния АИС должна оставаться дополнительным средством, используемым в САРП и ECDIS наряду с радиолокационной информацией.
2. Нельзя рассматривать вопрос о будущей замене радиолокационных средств на АИС поскольку ее информация относится только к объектам, на которых установлены транспондеры, в то время, как радиолокатор позволяет наблюдать любые объекты, отражающие радиоволны (знаки навигационного ограждения, суда, береговую черту и др.).
3. В соответствии с решением ИМО только глобально применяемая АИС может стать инструментом для предупреждения столкновений и мониторинга судов. Это означает, что внедрению на судах подлежит только то оборудование АИС, параметры которого жестко регламентированы на международной основе. В этом случае будет обеспечена совместимость оборудования, установленного на разных судах, и высокая эффективность его использования.
Вопросы для самопроверки
1. Режимы работы АИС
2. Бортовая аппаратура АИС.
3. Оборудование класса А
4. Статическая информация
5. Динамическая информация
[1.2]
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 638; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!