МОРСКАЯ НАВИГАЦИОННАЯ КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

МОРСКАЯ НАВИГАЦИОННАЯ
КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ СУДОВОДИТЕЛЕЙ
ПО ПОДГОТОВКЕ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
Перечень минимальных требований, предъявляемых
СУДОВОДИТЕЛЮ по вопросам корректуры судовой электронной
картографической системы
Независимо от того, какая электронная картографическая система находится на борту судна, судоводители
должны знать основы ее работы, своевременной профилактики и поддержания в рабочем состоянии.
Перечень вопросов и минимальных требований, предъявляемых к судоводителю, отвечающему за работу и
обслуживание ECDIS. Основное внимание уделяется минимальным знаниям по вопросам обеспечения
корректурной информацией электронных навигационных карт и дополнительных баз данных.
1. Тип электронной картографической системы, находящейся на борту судна (RCDS, ECS,
ECDIS).
2. Статус картографической системы – конвенционное или дополнительное оборудование.
3. Наличие документации на картографическую систему.
4. Судовая документация по учету технического обслуживания, наличие на борту руководств
пользователя.
5. Договора с официальными дистрибьюторами на обновление и добавление коллекции
электронных карт.
6. Договора с фирмой, обеспечивающей сервисное обслуживание.
7. Наличие резервного комплекта оборудования, решение технических вопросов сопряжения
основного и резервного комплекта оборудования на судне (только для оборудования ECDIS)
8. Наличие сертификатов у членов у членов экипажа по работе с картографической системой.
9. Вид электронных карт, имеющихся в базе данных картографической системы, и их статус –
официальные или нет.
10. Вид дополнительных электронных баз данных, имеющихся в картографической системе, и их
статус – официальные или нет.
11. Способ доставки электронных карт и дополнительных электронных баз данных на судно.
12. Способ доставки корректуры для электронных карт и дополнительных электронных баз
данных на судно.
13. Определение даты последней корректуры электронных карт на запрашиваемый район.
14. Наличие знаний и навыков корректуры электронных карт судовой коллекции в
полуавтоматическом режиме.
15. Общие представления о структуре WEND и RENC.
16. Адреса официальных представителей RENC в районе плавания.
17. Система кодирования электронных ячеек, принятая в мире и в России.
18. Просмотр и анализ паспортных данных ячеек ENC (только для оборудования ECDIS).
19. Наличие на судне дополнительных сервисных программ по вопросам обеспечения
корректурной информацией и работа с ними.
20. Основные положения «Руководства по корректуре ENC» стандарта S52 и резолюции IMO
A.817(19) для оборудования ECDIS.
Аббревиатура, относящаяся к информации по ECDIS
ECDIS – Electronic Chart Display and Information System – навигационная электронная картографическая
информационная система, отображающая ОФИЦИАЛЬНЫЕ ВЕКТОРНЫЕ карты
ECS –Electronic Chart System – электронная картографическая система, отображающая
НЕОФИЦИАЛЬНЫЕ ВЕКТОРНЫЕ карты
RCDS – Raster Chart Display System – электронная картографическая система, отображающая
растровые карты
WEND – World Wide Electronic Navigational Chart Database – Мировая база данных ENC
ENC – Electronic Navigational Chart – электронная карта, изготовленная официальной ГО и выполненная
со стандартом S 57
RENC – Regional Electronic Navigational Chart Coordinating Center – региональный координационный
центр по распространению ENC
VNC – Vector Navigational chart – электронная карта, изготовленная любой гидрографической службой
RNC – Raster Navigational Chart – растровая навигационная карта
SENC – System Electronic Navigational Chart – системная электронная навигационная карта,
отображающаяся в ECS или в ECDIS
SRNC – System raster navigational chart – системная электронная навигационная карта, отображающаяся
в RCDS
Резолюция А.817(19) – эксплуатационные требования к ECDIS
(КРАТКАЯ ИНФОРМАЦИЯ)
Современные судовые навигационные электронные картографические системы.
Характеристика электронных картографических систем.
В настоящее время судовые электронные картографические системы подразделяются на следующие типы:
1. ЭКНИС (ECDIS) – морская навигационно-картографическая система, удовлетворяющая требованиям
национального морского регистра («Правила по оборудованию морских судов») и международным
требованиям (IEC-61174 Ed.3.0 -2008).
2. СОЭНКИ – речная навигационно-картографическая система, удовлетворяющая
требованиям национального речного регистра («Правила классификации и постройки судов внутреннего
плавания ч.4 п. 25.10» и РД 52-013-01 «Системы отображения электронных навигационных карт и
информации для внутренних водных путей»). СОЭНКИ, имеющая сертификаты речного и морского
регистров (удовлетворяющая требованиям, предъявляемым к ЭКНИС) предназначена для судов
смешанного плавания.
3. ЭКС (ECS) – электронно-картографическая система, удовлетворяющая требованиям стандарта IEC62376(2010) ), предназначенная для использования на судах каботажного и внутреннего плавания. Стандарт
рассматривает 3 типа ЭКС (классы «А», «B» и «C») и определяет требования к ним. Выполнение системой
требований указанных стандартов подтверждается «Свидетельством о типовом одобрении»
(сертификатом), выдаваемым соответствующим Регистром.
Есть один важный и принципиальный момент. Система может считаться ЭКНИС или СОЭНКИ,
если она удовлетворяет требованиям Регистра и на ней установлены откорректированные
официальные электронные карты. Тогда по ней разрешается осуществлять официальное
судовождение (т.е. можно не вести текущую исполнительную прокладку по бумажной карте, а
использовать электронную карту).
Для ЭКС классов «А» и «B», стандарт IEC-62376(2010) допускает использование их в качестве основного
навигационного средства с использованием неофициальных карт. ЭКС класса «С» может использоваться
только как вспомогательная информационная система.
При судовождении по электронной карте, на судне обязательно должна быть резервная система, на
которую судоводитель «перейдет» в случае ее отказа.
В качестве резервной системы может использоваться:
1. Другой ЭКНИС или СОЭНКИ (переход должен быть осуществлен автоматически)
2. Откорректированная бумажная карта. Переход – вручную, путем нанесения текущего места судна и
дальнейшего ведения исполнительной прокладки.
Первый вариант позволяет совсем отказаться от бумажных карт, а значит и не иметь проблем с их покупкой
и корректурой.
Во втором варианте есть существенный недостаток, заключающийся в необходимости «параллельной»
поддержки и корректуры как электронной, так и бумажной коллекции карт.
Если указанные требования (требования регистра и карты) не выполнены, то картографическая система
рассматривается как вспомогательная информационно-картографическая система.
Судоводитель, в этом случае, обязан осуществлять судовождение по бумажной карте.
Исходя из этих требований, реализуются функциональные возможности, изложенные в вышеуказанных
стандартах. Они очень похожи.
Принципиальные отличия состоят в следующем:
1. Все ЭКНИС и СОЭНКИ должны иметь минимальный размер картографического изображения 270х270
мм.
2. Для СОЭНКИ судов валовой вместимостью менее 1000 рег. тонн минимальный размер снижен до
180х180 мм.
3. Для ЭКС минимальный размер изображения определен как 250х250 мм для класса «А», 180х180 мм для
класса «В» и 101х101 мм для класса «С», а также сокращены функциональные требования.
Основные виды электронных карт.
Существуют два основных вида электронных навигационных карт (ENC):
Растровые карты (RNC) – это, по сути, сканированные копии бумажных карт, «привязанные» к
координатной сетке.
Недостатки растровых карт:
• невозможно значительно изменить масштаб изображения карты;
• невозможно разгрузить карту, убрав с отображения некоторые слои;
• невозможно просмотреть информацию об объектах;
• невозможно обеспечить сигнализацию о пересечении или приближении к различным зонам и районам,
включая зоны опасностей, опасных глубин, районов, закрытых для плавания.
Векторные карты.
В их основе – электронная база данных о картографических объектах. Такое представление позволяет
хранить карту как совокупность отдельных элементов, лишено недостатков растровых карт и дает много
дополнительных возможностей:
• производить автоматическую корректуру карт.
• судоводитель может включать или выключать на экране отображение различных классов
картографических объектов, подбирая удобную для данных условий плавания конфигурацию отображения
карты;
• можно установить слежение за любым ориентиром, установив на нем специальный маркер, включить
тревожную сигнализацию при подходе к опасностям и т. п.;
• формат позволят объединять картографическую информацию с информацией, которой нет на самой карте,
вводить новые информационные слои. При этом содержимое самой карты не изменяется;
• накладывать на карту данные о целях, получаемые от САРП, и т. п.;
Сравнивая их можно сказать, что использование векторных карт более безопасно и удобно. В
настоящее время покрытие мирового океана примерно на 90% обеспечено векторными картами.
Краткая характеристика основных стандартов электронных карт.
Как и вся электронная информация, структура и формат электронных карт (баз данных) должны
соответствовать форматам, определяемым «Международной гидрографической организацией» (IHO).
Форматы описаны в соответствующих стандартах IHO. В настоящее время используются следующие
основные форматы:
S-57 – основной формат электронных карт, предназначенный для обмена данными между
гидрографическими службами, агентствами, производителями картографической продукции и систем.
Недостатки формата S-57:
• затруднителен для отображения ЭКС в силу описательного характера представления данных;
• является «открытым» форматом, не защищенным от копирования и незаконного распространения.
S-63. Предусматривает шифрование данных формата S-57 и тем самым позволяет:
• упорядочить процесс распространения и передачи данных и тем самым защитить от «пиратства».
• обеспечить «избирательный доступ», т.е. ограничить доступ к информации ENC к только тем картам,
которые клиент приобрел.
• обеспечить «установление подлинности» - гарантировать, что данные ENC получены из одобренного
источника.
Но, к сожалению, формат S-63 не лишен главного недостатка S-57 – карты этого формата
затруднительны для отображения. Для его устранения необходимо конвертировать данные в т.н.
SENC формат – системный формат ENC. Он более компактен и специально предназначен для
представления картографической информации.
Международный стандарт S-52 допускает поставку официальных карт как в международном формате
обмена данными S-57 с защитой от несанкционированного использования по стандарту S-63, так и в
системном формате сертифицированных навигационных систем (SENC). К таким SENC форматам
относится CM-93/3 компании Jeppesen (C-Map). Поставка электронных навигационных карт в
системном формате является более надежной и удобной, все операции по конвертированию карт и
проверке в системный формат производятся квалифицированными специалистами на берегу, что
практически гарантирует отсутствие сбоев.
Конвертирование электронных карт возможно на борту судна средствами ЭКНИС/ СОЭНКИ, но следует
учитывать, что эта операция занимает длительное время (до суток), и при выявлении ошибок возникнет
необходимость заказа новой копии базы данных.
Электронные карты формата SENC
SENC (System Electronic Navigation Charts) – формат электронной навигационной карты ENC для
использования в системах ЭКНИС и ЭКС. Формат карт ENC/S-57 является форматом обмена данными
между гидрографическими обществами. Таким образом, для установки карт в электроннокартографическую навигационную систему в любом случае необходима конвертация из официального
формата данных ENC/S-57 в формат электронной карты (SENC), который воспринимает навигационная
система. Это может производиться как навигационным офицером на борту судна, так и в офисе
специализированной организации, официально сертифицированной для предоставления данного сервиса.
Карты формата SENC имеют официальный статус, как и карты формата ENC/S-57, однако сервис
поставки карт и обновлений официальных карт ENC/S-57 слишком сложен и непрактичен с технической
точки зрения.
Транзас осуществляет дистрибуцию официальных карт S-57 в формате SENC в соответствии с поправкой
Международного гидрографического общества (МГО) к параграфу 3.3 и новой Технической резолюции
A3.11, принятой на 16 Международной гидрографической конференции МГО. Компания Транзас
получила сертификат норвежского сертификационного общества DNV на право конвертации и
распространения карт формата S-57 в формате SENC в июне 2004 года.
Перспективы внедрения электронно-картографических систем.
В последние годы установка ЭКС на суда носила не обязательный характер. Поэтому ЭКС использовали, в
большинстве своем, только судоводители, понимающие их важность для повышения безопасности
плавания. Те, кто не имел достаточных средств на покупку полноценных сертифицированных систем,
довольствовались «пиратскими» версиями, установленными на обыкновенные компьютеры. Правильная
работоспособность таких систем никем не гарантировалась, а используемые при этом карты не
корректировались и не обновлялись. Такие «дешевые» решения, по сути, являлись преступными, т.к.
зачастую повышали риски судовождения.
В настоящее время процесс внедрения сертифицированных электронно-картографических систем приобрел
системный характер. Причем, как для морских, так и для речных систем. Международная морская
организация (IMO) ввела требования по использованию ECDIS систем на морских судах. Процесс
обязательного внедрения будет проходить поэтапно, начиная с 2012 года. К 2018 году морские суда
должны быть оснащены такими системами в соответствии с таблицей.
Тип судна
Валовая Вместимость Новые суда Существующие суда
Пассажирское ≥ 500 рег Тонн 01 июля 2012 г Не позже 1-й инсп после 1 июля 2014 г
Танкер
≥ 3 000 рег Тонн 01 июля 2012 г Не позже 1-й инсп после 1 июля 2015 г
Сухогруз
≥ 50 000 рег Тонн 01 июля 2013 г Не позже 1-й инсп после 1 июля 2016 г
≥ 20 000 рег Тонн 01 июля 2013 г Не позже 1-й инсп после 1 июля 2017 г
≥ 10 000 рег Тонн 01 июля 2013 г Не позже 1-й инсп после 1 июля 2018 г
≥ 3 000 рег тонн 01 июля 2014 г Не требуется
Для Российских речных судов и судов смешанного плавания также введены обязательные требования не позднее даты первого освидетельствования органом классификации после 1 января 2011 года
пассажирские суда и суда, перевозящие опасные грузы должны оснащаться СОЭНКИ. Остальные суда
– ЭКС классов «А» или «B», в зависимости от размеров и вместимости судна. Примечание: Действие
данной информации для Российских судов пока приостановлено)
При выборе систем и картографических баз для обеспечения обязательного оснащения судов, следует
также учитывать, что в настоящее время существующее официальное покрытие основных районов
судоходства официальными картами не достаточно для «безбумажной» навигации (только к 2014 можно
ожидать адекватного покрытия), поэтому рекомендуется пользоваться смешанными коллекциями,
предлагаемыми крупными провайдерами электронных карт. Такие коллекции включают все доступные
официальные карты с заполнением пробелов коммерческими данными. При этом судовая коллекция
бумажных карт должна включать откорректированные карты только на те районы, где официальные
электронные карты необходимых для безопасного плавания отсутствуют.
(БОЛЕЕ ПОЛНАЯ ИНФОРМАЦИЯ)
2. Электронные картографические системы
2.1. Классификация Электронно-картографических систем
Классификация электронных картографических систем производится по нескольким признакам.
1) По функциональным характеристикам картографические системы подразделяются:
·
Полнофункциональные – системы, которые позволяют решать все навигационные задачи,
предписанные международными стандартами.
·
Системы с ограниченной функциональностью – системы, которые позволяют решать ограниченный
круг навигационных задач.
2) По степени интеграции с другими техническими средствами навигации:
·
Сопрягаемые только с основными навигационными средствами (приемник СНС, гирокомпас, лаг);
·
Сопрягаемые с основными и дополнительными средствами (радиолокационная станция – РЛС,
средство автоматической радиолокационной прокладки – САРП, эхолот);
·
Сопрягаемые с основными, дополнительными и вспомогательными средствами (приемник NAVTEX,
Автоматическая идентификационная система – АИС).
3) По используемым базам данных:
·
Использующие растровые электронные карты;
·
Использующие векторные электронные карты;
·
Использующие растровые и векторные электронные карты.
4) По методу представления картографического изображения:
·
Изображаемые на индикаторе кругового обзора (ИКО) РЛС;
·
Изображаемые на экране монитора персонального компьютера (ПК);
·
Автономные электронные картографические системы с собственным экраном.
5) По используемым носителям базы данных:
·
Работающие непосредственно с компакт-диском ПК;
·
Работающие с базой данных, записанной во внутреннюю память системы;
·
Использующие мини-картриджи (картплоттеры).
6) По эквивалентности электронных картографических систем бумажным картам:
·
Эквивалентные;
·
Превышающие информативность бумажных карт;
·
С недостаточной информативностью.
Все многообразие существующих электронных картографических систем, предлагаемых фирмамиизготовителями, принято делить на три группы:
·
ECDIS - электронные картографические навигационные информационные системы;
·
ECS - электронные картографические системы;
·
RCDS - растровые картографические дисплейные системы.
Международной морской организацией официально признаются только ECDIS, которые в
отношении оборудования и базы данных самой электронной карты должны в обязательном порядке
соответствовать строгим спецификациям и стандартам, выработанным IMO и IHO. Имеется в виду,
что с юридической точки зрения ECDIS является эквивалентом современных бумажных
навигационных карт в рамках требований Правила V/20 Конвенции SOLAS.
В группу ECS включаются все остальные системы, т. е., которые не соответствуют стандартам IMO.
Они не приняты в качестве эквивалента бумажным картам. Поэтому, несмотря на наличие ECS на борту
судна, бумажные карты по-прежнему должны использоваться судоводителями для ведения навигационной
прокладки. Электронная картографическая система такого типа рассматривается лишь как средство,
дублирующее прокладку на бумажных морских навигационных картах.
Группа ECS весьма многочисленна и отличается большим разнообразием типов и версий входящих в
нее систем.
В растровых электронных картографических системах в качестве основного элемента используются
электронные карты растровых форматов. Эти карты получаются путем сканирования бумажных
навигационных карт. В 1998 г. RCDS выделены в отдельную группу. IMO признала возможным их
использование в практике судовождения до появления в достаточном количестве конвенционных
векторных карт.
Картплоттеры используются на маломерных судах для плавания в прибрежных водах.
2.2. Электронные картографические навигационные информационные системы
Электронная картографическая навигационная информационная система ЭКНИС (ECDIS – Electronic
Chart Display and Information System) – это векторная система, эффективно использующая сведения,
имеющиеся в базе картографических данных. Однако, формирование баз для этой системы оказалось
значительно труднее, чем предполагалось ранее.
По своей сути электронные картографические навигационные информационные системы основаны на
использовании и отображении цифровой картографической и навигационно-гидрографической информации
в виде электронной карты. Они предназначены для решения комплекса прикладных штурманских
судоводительских задач на основе широкого использования электронной карты.
Электронная картографическая навигационная информационная система отображает на экране дисплея
точные картографические данные морской карты в реальном времени, т. е. в сочетании с текущим местом
судна, полученным от DGPS, GPS, LORAN-C. Система обрабатывает и представляет информацию и от
других навигационных датчиков, например гирокомпаса, лага, эхолота, РЛС, САРП. На рисунке 2 показаны
основные элементы ECDIS.
Рис. 2. Основные элементы ECDIS
Интегрированность ECDIS подразумевает, что они объединяют информацию о положении судна на
основании данных спутниковых или радионавигационных систем с картографической и радиолокационной
информацией о навигационной обстановке.
Информационный характер ECDIS означает её способность предоставлять судоводителю по его
запросу характеристики и параметры картографических объектов, таких, как ориентиры, опасности,
опасные изобаты, запретные и ограниченные для плавания районы, а также данные об условиях плавания
по всему маршруту следования судна и т, п.
Навигационный характер определяется как традиционными задачами ECDIS (предварительная и
исполнительная прокладка, коррекция текущего места), так и новыми задачами по оценке навигационной
безопасности плавания, корректуре электронных карт, организации подачи заблаговременной сигнализации
и т. п.
Электронные картографические навигационные информационные системы предназначены для решения
следующих навигационных задач:
·
вывод данных от приемоиндикаторов местоположения судна, а также лага и гирокомпаса на
электронную карту и непрерывное ведение исполнительной прокладки;
·
запись траектории пройденного пути;
·
ведение электронного судового журнала и вывод его данных на печать;
·
восстановление отображения траектории пути судна и записей судового журнала любого рейса;
·
составление предварительной электронной прокладки предстоящего рейса с проведением расчетов
скорости, расстояний, времени плавания;
·
избирательное управление составом отображаемой картографической информации;
·
слежение за исполнительной электронной прокладкой и параметрами движения судна по маршруту;
·
измерение географических координат, дистанций и пеленгов любых объектов карты;
·
сигнализация о приближении к путевой поворотной точке, отклонениях от установленных параметров
движения судна и неисправностях самой системы;
·
отображение карты в удобном масштабе (масштабирование) и врезка электронной карты;
·
отображение электронной карты в режимах ориентации «Север вверху» и «Курс вверху»;
·
получение дополнительной справочной информации о картографических объектах, средствах
навигационного оборудования, а также гидрографических и других сведений из базы данных электронной
карты;
·
возможность слежения за изменением местоположения захваченных неподвижных объектов
относительно движения собственного судна;
·
вывод на экран изображения карт в различных форматах, в том числе стандарте ECDIS, утвержденном
IMO;
·
автоматическая, полуавтоматическая и ручная корректура электронных карт;
·
подбор цвета экрана в зависимости от освещенности помещения рубки;
·
мгновенная запись местоположения судна (человек за бортом);
·
отображение на электронной карте целей, захваченных на САРП/РЛС;
·
запись (архивация) траекторий целей на диск и возможность их отображения вместе с
соответствующей траекторией собственного судна и записями судового журнала.
Функционально ECDIS можно разделить на три части:
·
·
·
систему отображения электронной карты (СОЭК);
систему решения навигационных задач (СРНЗ);
навигационно-информационную систему (НИС).
СОЭК является основной частью ECDIS, обеспечивающей формирование (построение), отображение и
корректуру электронных карт.
СРНЗ обеспечивает использование электронной карты в практике судовождения, т. е. решает
традиционные навигационные задачи, обычно выполняемые судоводителем на бумажных картах, дает
оценку навигационной безопасности плавания и рекомендации по безопасному маневрированию своим
судном.
НИС является справочной навигационной системой, основанной на доступе к базе данных, которая, в
свою очередь, состоит из навигационных справочников, руководств и пособий для плавания и других
источников ин формации.
В общем плане электронные карты могут использоваться, как основа высоко интегрированной
навигационной системы. Такая система способна обеспечивать судоводителя не только изображением
самой карты на экране дисплея, но также показывать запланированный маршрут судна и его
местоположение, равно как и отображать текущую радиолокационную и любую другую информацию,
необходимую для безопасного плавания.
Некоторые ЭКНИС могут сопрягаться с приемником NAVTEX.
В требованиях к обязательному сетевому соединению навигационного оборудования сопряжение
картографической системы и приемника NAVTEX не предусмотрено, однако информация NAVTEX может
быть единственным источником для оперативной ручной корректуры. Картографические системы
некоторых фирм предусматривают это, позволяя отображать на электронной карте точки принимаемой
информации. Текст сообщений можно прочитать на этом же экране. Сервисные возможности
картографической системы позволяют выделять районы принимаемых сообщений, сохранять их на диске
или удалять в случае ненадобности.
Судоводитель имеет возможность визуально следить за поступающей информацией и оперативно
реагировать на нее в районе плавания. Имеющиеся в сообщениях координаты отмечаются на электронной
карте соответствующим символом, что позволяет своевременно анализировать их, принимать решения по
корректировке курса или выполнению других мероприятий, обеспечивающих безопасность плавания в
данном районе.
С этой точки зрения ECDIS не просто эквивалент бумажных морских карт. Это новый мощный
инструмент навигации, обладающий огромным потенциалом. Развитие ECDIS, совершенствование их
функциональных возможностей с каждым годом повышает значение систем в судовождении.
2.3. Электронная картографическая система
В настоящее время многие фирмы продолжают выпуск упрощенных электронных картографических
систем, не полностью соответствующих по своим характеристикам стандартам ECDIS. Такие системы
называются электронные картографические системы (ECS – Electronic Chart System). Их использование
основано также на определении текущих координат с помощью спутниковых навигационных систем и карт
векторного формата. Такими системами оборудовано несколько сотен Российских судов. Для подобных
систем в России был принят национальный стандарт, и несколько их типов одобрены Морской
Администрацией. Мореплавателям направлены циркуляры, предупреждающие об особенностях
использования упрощенных систем и соответствующих электронных карт. С целью упорядочения
производства упрощенных систем электронной картографии IMO после долгих дискуссий приняла решение
о разработке Руководства для ECS. За основу разработки были приняты проекты руководств,
представленные Россией и Канадой.
2.4. Система отображения растровых карт
Широкое распространение на мировом флоте получили относительно дешевые и доступные RCDS
(Raster Chart Dysplay System) – растровые картографические дисплейные системы, использующие в
качестве баз данных электронные карты растрового формата. RCDS обладают рядом недостатков и
ограничений и не отвечают требованиям ECDIS. Производители RCDS, сделавшие большие инвестиции в
производство растровых данных для печати и корректуры бумажных коллекций карт, внесли проект
симметричного ECDIS стандарта на рассмотрение подкомитета по безопасности мореплавания IMO.
Первый проект стандарта для RCDS был отклонен большинством делегаций на 42-й сессии подкомитета,
частично переработанный – стал предметом горячей дискуссии на 43-й, где решением пленарного
заседания был перенесен на следующую сессию подкомитета. На 44-й сессии подкомитета, состоявшейся
20 – 24 июля 1998 г., проект эксплуатационного стандарта для RCDS был все-таки рекомендован для
одобрения IMO в виде Дополнения 7 к Резолюции А.817(19) со следующими оговорками:
·
использование ECDIS с растровыми картами может быть опасно для навигации из-за широкого круга
ограничений, свойственных им;
·
использование модуля растровых карт в ECDIS – временное решение до появления достаточного
количества официальных векторных электронных карт;
·
модуль растровых карт не должен использоваться, если доступны официальные векторные
электронные карты;
·
при работе ECDIS с модулем растровых карт одновременно должны использоваться
откорректированные бумажные карты;
·
если используется модуль растровых карт, ECDIS не является в соответствии с правилом V/20 SOLAS
эквивалентом бумажной коллекции карт.
Стандарт для RCDS имеет точно такую же структуру, как и эксплуатационный стандарт для ECDIS.
Практически полностью совпадают главы, касающиеся масштаба, отображения другой навигационной
информации, режима работы дисплея и воспроизведения соседних районов, документирования рейса,
точности, сопряжения с другими устройствами, индикации и сигналов тревоги о неисправностях системы,
дублирующих средств, источников питания.
Различаются главы связанные со спецификой изготовления векторной и растровой карт: получение и
поддержание картографической информации на уровне современности, цвета и символы, требования к
дисплею, предварительная и исполнительная прокладки.
Существенные различия в тексте стандартов наблюдаются во введении. В стандарте для RCDS
говорится, что когда ECDIS используется в режиме работы с растровыми картами, то для того, чтобы были
соблюдены требования Конвенции SOLAS, необходимо иметь комплект должным образом
откорректированных бумажных карт. При этом RCDS должна обеспечивать соответствующую
сигнализацию или индикацию в отношении отображаемой информации или сбоя в работе системы
Совершенно другая информация представлена в главе «Определения», В частности, здесь RCDS
определяется как «навигационная информационная система, отображающая растровые навигационные
карты вместе с получаемой от навигационных датчиков информацией о положении судна с целью помощи
судоводителю в планировании и осуществлении перехода и в случае необходимости индицирующая
дополнительные данные, касающиеся судовождения». Во этой главе стандарта для RCDS приведены также
определения растровой навигационной карты и базы данных системной карты.
2.5. Картплоттеры
Электронно-картографическая система состоит из трех основных
элементов – цифровых карт, записанных на каких-либо носителях (в
основном на компакт-дисках), приемника GPS и компьютера с
соответствующим программным обеспечением. Такая система применяется
на больших судах профессионального флота, но на малых судах – катерах,
моторных и парусных яхтах, небольших рыболовных ботах – ее
использование связано с большими трудностями, как правило из-за
недостатка места и необходимости защиты компьютера от воды, влаги,
морской соли. Поэтому для малого флота были созданы специальные
приборы – картплоттеры, содержащие в своем герметичном корпусе
приемник GPS, компьютер с установленной на заводе программой,
монохромный или цветной дисплей, клавиатуру для управления и слот для
ввода миниатюрного носителя картографической информации (картриджа).
В некоторых моделях приемник GPS отсутствует, и информация о
собственных координатах поступает от внешнего источника.
3. Электронные карты
3.1. Классификация электронных карт
Самым главным элементом электронных картографических систем является электронная
навигационная карта. Без нее система не будет полной, и не будет обеспечена необходимая точность
пространственных и информационных данных, что намного снижает эффективность системы.
Описательная картографическая информация для электронных карт может храниться в растровом или
векторном формате.
В настоящее время, по меньшей мере, пять национальных гидрографических служб производят
официально признанные в своих странах растровые электронные навигационные карты (RENC).
В основе технологии производства RENC лежит сканирование обычных бумажных морских карт. В
процессе сканирования создаются компьютерные цифровые файлы, содержащие визуальное изображение
бумажной карты в виде матрицы точек (пикселей) различного цвета и плотности, называемое побитовым
изображением. Разрешение выбирается таким, чтобы обеспечить качественное и достоверное изображение
карты на мониторе компьютера. При этом возникают проблемы с объемом файлов, поскольку увеличение
разрешения ведет к увеличению объема файла (и соответственно требуемой памяти) в степенной
зависимости. Так, увеличение низкого разрешения в 75 ррi (пикселей на дюйм) до сравнительно высокого
разрешения 300 ррi приводит к увеличению объема файла в 16 раз.
Далее производится тщательная привязка цифровых файлов к соответствующему референцэллипсоиду, с тем, чтобы навигационное программное обеспечение могло определять географические
координаты объектов на изображении карты. Наконец, эти файлы дополняются метаданными, которые
описывают карту, систему ее геодезических координат (нуль карты), проекцию и другую информацию о
карте и цифровом файле, После этого специалисты – картографы обычно корректируют цифровые файлы,
чтобы получить совершенную картографическую проекцию. При этом устраняются остаточные искажения,
которые могли иметь место на цветовых оттисках или были внесены в изображение при сканировании. На
завершающем этапе результирующий массив цифровых данных транслируется в конкретный растровый
формат, готовый для последующего распространения. Конечный продукт поступает к потребителю на
дискетах или лазерных дисках.
В новых растровых картографических системах реализованы даже такие функции, которые несколько
лет назад казались невозможными. Например, на индицируемую на мониторе карту накладывается
радиолокационное изображение от радара или САРП с захваченными эхосигналами других судов. Также
реализована возможность разворота растрового изображения карты на 90°, что позволяет системе работать
в режиме ориентации, как по норду, так и по курсу.
Значительное преимущество систем, использующих растровую технологию, состоит в том, что
растровая карта, выводимая на экран дисплея, хорошо знакома судоводителю, и ему не надо осваивать
новые или измененные картографические символы.
При использовании RCDS также имеются некоторые ограничения. Растровые карты являются, как бы
фотокопиями бумажных карт и в отдельных случаях при воспроизведении на экране могут быть
перегружены. Так, при зуммировании (изменении масштаба) растрового изображения условные знаки и
символы увеличиваются соответственно масштабу и могут быть увеличены так, что один знак займет весь
экран. Элементы нагрузки растровой карты нельзя упростить или убрать с экрана, что может исказить или
затенить радиолокационную информацию при использовании радара или САРП. При развороте
изображения символы и текстовая информация также разворачиваются, что затрудняет восприятие
картинки. Возникают проблемы также с тем, что на экране монитора отображается лишь ограниченная
часть карты, что может затруднить идентификацию объектов и определение пеленгов и расстояний до них.
Серьезной проблемой является то, что бумажные карты изготавливаются с различными исходными
геодезическими данными в различных проекциях. На это следует обращать особое внимание при работе с
координатами судна в RCDS, поскольку данные о текущем месте судна поступают с приемоиндикаторов
GPS в системе координат WGS-84. Кроме того, при плавании в стесненных водах судоводители должны
помнить, что иногда точность картографических объектов даже на крупномасштабных картах бывает
меньше, чем точность определения координат с помощью судовых приемоиндикаторов DGPS. Наконец, на
бумажных картах объекты могут иметь различные цвета, что приведет к цветовым различиям при выборе
дневного или ночного освещения экрана RCDS.
Функциональные возможности растровой карты значительно ниже, чем векторной. Векторная
информация хранится в виде системы инструкций для определения и вывода на экран какого-либо
фрагмента карты. Так, например, изобата может содержаться в памяти в виде определенного образа. Другая
информация по прорисовке может включать, например, цвет и толщину линий контура. Эта информация
трансформируется в изображение на экране с помощью процессора. Поскольку картографическая
информация здесь хранится в табличной форме, векторная система по сравнению с растровой обеспечивает
более высокий уровень информации.
Системы векторного формата представляют также возможность получения «слоеной» информации,
когда пользователь имеет выбор относительно того, какой навигационной информации следует появиться
на экране дисплея. В то же время, составление и проверка данных для векторной карты требует больших
усилий, тогда как растровую карту сделать сравнительно легко.
ENC (Electronic Navigation Chart) – это база данных, стандартизированная по структуре, содержанию и
формату, которая содержит картографическую информацию, необходимую для безопасного плавания, и
может включать другие данные, например сведения из лоций, пособия «Огни и знаки» и т. п. В
соответствии с требованиями IMO ENC для работы в ECDIS должны изготавливаться государственными
гидрографическими предприятиями и иметь официально установленную систему корректуры.
Электронные навигационные карты являются удобным, поддающимся контролю и проверке средством
обмена картографическими данными между гидрографическими предприятиями – производителями карт и
фирмами – производителями оборудования ECDIS.
ENC передается на техническом носителе, содержащем некоторое множество файлов. Файл – это набор
идентифицируемых записей, предназначенных для передачи определенной информации. Каждая запись
содержит идентифицируемые поля и подполя информации. В одном файле передается картографическая
информация, охватывающая одну ячейку – основную единицу для распространения данных ENC. Ячейка,
как и бумажная карта, покрывает определенный географический район, ограниченный двумя параллелями и
двумя меридианами. На один и тот же географический район создаются несколько ячеек в разных
масштабах, предназначенных для реализации определенных навигационных целей. Географические
координаты границ ячейки передаются в файле каталога, который обязательно сопровождает все файлы
набора обмена.
Основными понятиями электронной картографии являются предмет и объект. Под предметом
понимают представление явления реального мира, например, отдельный кардинальный буй,
представленный условным значком на карте. Объект – это идентифицируемый с предметом набор
информации.
Объект может иметь атрибуты и связи с другими объектами. Создание объекта завершается тогда,
когда закодированы все наиболее важные свойства предмета. Например, конкретный объект класса «буй
кардинальный» имеет код и уникальный идентификатор объекта предмета.
Идентификатор объекта не изменяется при создании ENC разных масштабов. Этот объект содержит
определенный набор постоянных значений – атрибутов и описывает определенный класс предметов
«корпус плавучего средства навигационного оборудования», который охватывает другие предметы со
схожими свойствами и одновременно является платформой, на которую наращиваются другие объекты,
Поэтому предмет – «буй» будет связан с объектами классов «огонь», «топовая фигура»,
«радиолокационный отражатель», «звукосигнальная установка», «радиолокационный маяк – ответчик»,
являющимися компонентами того же составного объекта, Каждый из этих компонентов также описан
определенным набором значений атрибутов.
Примером атрибутов отображения могут являться атрибуты SCAMIN и SCAMAX. SCAMIN – атрибут
для объектов, определяющий масштаб, ниже которого предмет не будет отображен на системной карте
(чтобы избавиться от большого количества данных). Устанавливая определенный уровень масштаба для
объекта, изготовитель ENC должен тщательно проверить масштаб и загруженность экрана, при которых
объект больше не будет полезен для навигации. Если SCAMIN отсутствует в описании объекта, то он будет
отображаться при любых масштабах.
Чтобы разделить семантическую и пространственную информацию о предмете, введены понятия
«объект предмета» и «объект пространства», относящиеся к предмету. Если изменилось местоположение
буя, то достаточно заменить только объект пространства, в котором содержатся координаты буя.
В третьем издании стандарта S-57 уже введены некоторые классы объектов, атрибуты которых могут
изменяться во времени. К числу подобных объектов относятся объекты, которые позволяют передать
изменение магнитного поля Земли, высоту прилива по гармоническим и негармоническим постоянным,
направление и скорость течений. Такая информация, зависящая от времени, передается с помощью классов
объектов, относящихся к категории так называемых морских информационных объектов. Основная идея
морских информационных объектов состоит в том, чтобы получить возможность показать на фоне
отображения системной электронной карты (SENC) такие подвижные и изменяющиеся объекты, как
область низкого давления, нефтяное пятно, спасательное средство, метеорологическая информация. Такая
информация очень полезна при переходе морем, и ее использование позволит существенно расширить
возможности ECDIS. Эта проблема решается с помощью различных подходов: составлением специальных
баз данных или подключением ECDIS к различным источникам информации (станции, транслирующие
информацию по метеорологии, NAVTEX и др.). Такая информация с определенной дискретностью может
автоматически вводиться в ECDIS из других систем и отображаться на экране монитора отдельным слоем
карты ENC. Возможности описания в цифровой форме обстановки расширяются очень быстро. С каждым
новым изданием стандарта S-57 совершенствовался и каталог объектов IHO.
Информационная насыщенность любой ENC определяется каталогом объектов IHO. Каталог объектов
содержит также такие классы метаобъектов, как «точность данных», «масштаб составления данных»,
«охват», «геодезическая система координат», «качество данных», «надежность съемки», «единицы
измерения», «нуль глубин» и др. При использовании имеющихся средств каталога представляется
возможным включить в ENC не только информацию, которую содержат навигационные морские карты, но
и данные навигационных пособий «Огни и знаки», «Радиотехнические средства навигационного
оборудования» и др.
Таким образом, можно получить следующую информацию о буе: название буя, его форма
(цилиндрический, конический и т. д.), категория (латеральный, кардинальный и т. д.), цвет корпуса и др.
Несложно получить все характеристики и другого предмета – огня, установленного на буе: цвет огня,
характер огня, период, число проблесков и затмений и пр. Подробная информация предоставляется и об
остальных компонентах буя, если они на нем установлены: топовой фигуре, радиолокационном отражателе,
туманном сигнале, радиолокационном маяке – ответчике. Следует отметить, что в навигационном описании
лоции такая подробная информация не предусмотрена. ENC содержит не только информацию,
представленную на бумажных картах, но и все данные из руководств для плавания «Огни и знаки» и
«Радиотехнические средства навигационного оборудования».
Ряд классов объектов, содержащихся в Каталоге объектов IHO, могут включать атрибут «текстовое
описание».
Из всего изложенного следует, что ENC несет в себе большую долю информации, полезной для
судоводителя, которую он может получить, не затрачивая много времени на поиски. Наличие такой
информационной системы, как ECDIS, позволяет более подробно и детально изучить район плавания,
следовательно, более оперативно реагировать на имеющуюся ситуацию.
Однако, ENC недостаточно эффективное средство для непосредственной индикации картографических
данных на экране дисплея. Поэтому для вывода карты на экран производители ECDIS выбирают
собственные, так называемые пользовательские форматы - конверторы, которые позволяют увеличить
скорость обработки данных ENC, улучшить параметры системы, придать ей желаемые функции.
Программное обеспечение ECDIS трансформирует ENC в системную электронную навигационную
карту SENC (System Electronic Navigational Chart) с целью ее надлежащего использования и корректуры,
нанесения дополнительных сведений, прокладки пути судна и т. п. SENC выводится на экран дисплея и
обладает всеми функциями откорректированной бумажной навигационной карты.
Таким образом, ECDIS теоретически содержит две базы данных электронной картографии:
¨
ENC, состоящую из цифровой информации, одобренной и представленной гидрографическим
предприятием;
¨
SENC, являющуюся результатом перевода ENC в формат, более легкий для чтения системой.
По своей сути электронные карты представляют собой закодированные в цифровом виде изображения
обычных бумажных морских карт и являются, как уже отмечалось выше, неотъемлемой частью любых
типов электронных картографических систем.
Крупнейшими производителями подробных цветных векторных электронных карт являются фирмы
«Transas Marine», «С-MAP», «LiveChart». Их продукция используется известными разработчиками
навигационных систем.
Для сравнения ниже перечислены качественные характеристики электронных карт растрового
сканирования и векторных.
Преимущества растровых карт:
¨
являются прямыми копиями с существующих бумажных карт;
¨
используют привычные для пользователей цвета и символы;
¨
обладают такой же точностью и достоверностью, как и бумажные карты; дешевле, проще и легче в
производстве, чем векторные карты;
¨
официально изданные растровые карты широко доступны;
¨
могут быть использованы для решения большинства навигационных задач, обычно выполняемых с
помощью бумажных карт.
Недостатки:
¨
не представляется возможность избирательно вводить информацию на экран дисплея;
¨
при наложении другой навигационной информации возможны искажения изображения;
¨
затруднена организация тревожных автоматических предупреждений о предельных глубинах и других
опасностях;
¨
карту нельзя запросить без применения сформированной определенным образом дополнительной базы
данных в рамках общей справочной системы;
¨
невозможность изменить ориентировку карты относительно экрана; нуждаются в большей по объёму
компьютерной памяти, чем векторные карты.
Преимущества векторных карт:
¨
карты выполнены слоями, которые можно выборочно выводить на экран; имеется возможность
избирательного показа карт;
¨
легко осуществляется вывод данных без стыков карт;
¨
судоводитель имеет возможность укрупнять или уменьшать масштаб изображения (эффект «наезд
/откат»);
¨
возможность отмечать безопасные для собственного судна глубины или контур таких глубин и
автоматически предупреждать о подходе к опасным;
¨
возможность получения по запросу дополнительной информации об объектах карты;
¨
в целом более быстрый вывод на экран по сравнению с растровыми картами;
¨
такая карта может быть повернута относительно экрана на любой угол; данные карты могут быть легко
совмещены с информацией другого навигационного оборудования (например, САРП, РЛС, GPS и т. п.).
Недостатки:
¨
повышенная сложность изготовления карт, более долгий процесс и дороговизна их производства;
¨
неустойчивость официальных форматов векторных карт, их частая смена; отсутствие данных по
обширным морским районам, что, вероятно, продлится еще несколько лет;
¨
необходимость подготовки и сертификации штурманского состава безопасной эксплуатации систем
ECDIS;
¨
большие трудности в обеспечении качества и целостности выводимых на экран данных.
3.2 Формат электронных карт СМ-93
Являясь самым крупным поставщиком навигационных карт в цифровом формате, компания «C-МАР»
отреагировала на требования профессионального рынка, предлагая полную коллекцию карт мирового
океана, записанную на компакт-диске. Данные закодированы в собственном формате SENC,
оптимизированном для прямого использования на бортовом компьютере ECDIS. Этот формат, называемый
CM-93/3, был принят большинством изготовителей систем ECDIS и, сегодня, становится де-факто
стандартом SENC.
CM93/3 может использоваться для распространения данных, произведенных C-МАРом и
официальными данными ENC, произведенными Гидрографическими организациями разных государств. В
соответствии с требованиями IMO, база данных CM-93/3 включает в себя доступные, официально
выпущенные, цифровые карты, а также информацию относительно процедур в портовых водах, для
помощи судну при приближении к незнакомым портам.
Данные СМ-93 предназначены для использования в полнофункциональных, электронных
картографических и навигационных системах, таких как ECDIS, с обработкой и демонстрацией,
необходимого для эксплуатации судна полного набора данных. CM-93 – также подходящая база для
использования в судовых системах слежения, портовых системах управления движением судов СУДС (VTS
– Vessel Traffic Services), военных системах «3C» (command, control and communication – командование,
контроль и связь) и боевых системах.
SENC должна облегчить работу с программным обеспечением ECDIS и минимизировать требования к
его аппаратным средствам. Практически, это означает, что она должна быть компактна, легка в обработке,
и должна быстро изображаться на экране. CM-93/3 кодируется в высоко сжатом двоичном формате,
который уплотняет мировой охват 7500 карт в 500 Мегабайт стандартного компакт-диска. Двоичная
внутренняя структура данных очень упрощает и ускоряет внутренние вычисления, увеличивает скорость
доступа и показа данных в ECDIS.
В среднем, карта в формате CM-93/3 в пять раз меньше чем соответствующая карта в формате S-57, и
также на 20 % более компактна, чем та же самая карта в предыдущем формате CM93/2. Это сжатие
позволяет большее число карт записать на носителях информации и также уменьшает стоимость услуг
связи при передаче электронных Извещений Мореплавателям в формате CM-93/3 через GSM, INMARSAT
или другие каналы.
В СМ-93 объекты закодированы с указанными атрибутами и исходной геометрией и организованы по
системе географических решеток. СМ-93 использует каталог объектов стандарта S-57. По сути, формат
СМ-93 – это подвид формата S-57, который содержит всю существенную информацию из него.
Данные в CM-93/3 записаны таким образом, что позволяет их использование в любой широте с
применением различных типов проекций. Предыдущая версия CM-93/2 закодирована в Меркаторской
проекции, которая не подходит для изображения районов в высоких широтах, поэтому, охват CM-93/2 был
ограничен 80º широты N или S.
CM-93/3 использует лексические уровни переменной сложности для кодирования текста, и
поддерживает универсальный стандарт для нелатинских знаков. Все географические названия и текстовая
информация могут кодироваться на любом языке и алфавите, включая арабский язык, китайский,
еврейский, Хинди, и т.д.
Карты формата CM-93/3 основываются на картах, выпущенных 32-мя различными Гидрографическими
Организациями. Опыт показал, что карты, выпускаемые национальными гидрографическими
организациями, являются наиболее точными, и они используются для производства цифровой базы данных.
Однако, где местные карты не доступны, используются карты от Английской гидрографической службы
(UKHO – United Kingdom Hydrographic Office), Военно-топографической службы США (NIMA – National
Imagery and Mapping Agency) или Российской Гидрографической службы. Важные критерии выбора в
дополнение к качеству – служба обновления.
При производстве электронных карт в формате СМ-93 используется современная передовая
технология. Реальные бумажные карты, издаваемые гидрографическими предприятиями и обновляемые по
последним Извещениям мореплавателям, сканируются в полном цвете с высокой разрешающей
способностью. Конечные растровые изображения корректируются по соответствующим картографическим
проекциям, а затем переводятся в векторные с помощью специального редактора. Репродуктивная точность
этой цифровой процедуры зависит от полной геометрической точности всего процесса и равна ± 0,1 мм. В
заключительной стадии процесса одиночные электронные карты сводятся вместе и закрепляются в систему
географических ячеек, образуя в результате непрерывную базу данных.
При первоначальном создании базы данных CM-93/3, C-МАР и навигационные эксперты предприняли
глубокий анализ бумажных карт, изданных различными мировыми Гидрографическими службами.
Результатом этого изучения была проведена классификация существующих бумажных карт на семь
диапазонов масштаба:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Мировой масштаб
От 1: 3 500 000 до 1: 1 500 000
Общий навигационный масштаб
От 1: 1 500 000 до 1: 500 000
Прибрежный масштаб
От 1: 500 000 до 1: 150 000
Промежуточное звено прибрежный / приближается к масштабу От 1: 150 000 до 1: 50 000
Масштаб подхода
От 1: 50 000 до 1: 15 000
Масштаб гавани
От 1: 15 000 до 1: 5 000
Масштаб плана
Крупнее 1: 5 000
Каждый диапазон охватывает определенную навигационную потребность и включает бумажные карты
с различными характеристиками относительно точности обзора, деталей и законченности представления и
т.д. Классификация бумажных карт была воспроизведена в базе данных CM-93/3, которая логически
подразделена в семь уровней масштабов, соответствующие вышеупомянутым диапазонам, каждый уровень
базы данных состоит из отдельного картографического слоя с системой географических ячеек. При
компилировании базы данных, каждая электронная карта соответствует определенному уровню масштабов
в зависимости от масштаба первоначальной бумажной карты и затем подсоединена к географическим
ячейкам определенного уровня. Карты, принадлежащие к одному и тому же уровню, объединены для
создания непрерывного охвата для каждого уровня. Заметим, что уровни масштабов достаточно узкие,
чтобы гарантировать, что карты той же самой точности и назначения принадлежат тому же самому уровню,
который гарантирует полную геометрическую точность. Все карты, кроме того, преобразованы к WGS-84,
которая соответствует данным, полученным от GPS приемников. Если происходит наложение двух или
более карт одного и того же уровня, происходит выбор данных от лучшей карты, то есть карты с лучшим
абсолютным масштабом, или самым современным обновлением. Таким образом, все проблемы, связанные с
перекрыванием карт решаются при компиляции SENC и перед использованием данных в ECDIS.
После всех фаз производства имеет место наиболее строгая процедура проверки качества. Последний
контроль качества влечет процедуру, где цифровые карты накладываются на продукт растрового
сканирования оригиналов, с тем, чтобы проверить, что все данные с бумажной карты переведены в
цифровую версию.
Фактически все районы, интересующие торговое морское судовождение, рыболовство и любительское
судоходство в настоящее время охвачены базой данных CM-93/3.
Коллекция электронных карт СМ-93 фирмы «С-МАР» включает все регионы мира и составляет
приблизительно 18300 файлов карт, который передает грубо 10800 бумажных карт.
Поверхность мирового океана разбита на 9 непересекающихся зон:
·
Побережье Западной Европы.
·
Средиземное море.
·
Побережье Западной и Южной Африки.
·
Арктические побережья Европы и Азии, Охотское море и Камчатка.
·
Западный Индийский Океан, Суэцкий Канал, Красное море, Персидский залив, Аравийское Море,
Индия и Шри-Ланка.
·
Побережье Китая, Кореи и Японии.
·
Индонезия, Австралия, Новая Гвинея, Новая Зеландия и Океания.
·
Побережье Северной и Центральной Америки, Мексиканского залива и Карибского Моря.
·
Южноамериканское побережье.
Некоторые из зон разбиты на районы. Районы в составе одной зоны могут перекрываться.
Данные CM-93/3 доступны владельцам ECDIS, ECS и других систем в форме всемирной базы данных,
записанной на одном компакт диске (650 Мегабайт).
База данных, однако, непрерывно увеличивается, и в части охвата районов и деталей карты.
Обновленная версия базы данных CM-93/3 выпускается каждую неделю.
База данных CM-93/3, записанная на CD-ROM продается владельцам ECDIS систем на ежегодном
подписном основании, которое начинается 1-ого января, 1-ого мая или 1-ого сентября и действует в течение
одного года. Ежегодная подписка включает начальный CD-ROM, две модернизации в четырехмесячных
интервалах. Кроме того, пользователи могут соединяться с сервером C-МАР через INTERNET,
INMARSAT, GSM и т.д. чтобы загрузить самые последние обновления карты. Подписка имеет силу для
использования только на одном ECIDS. Пользователь может подписаться на полный мировой охват, или
любую комбинацию вышеперечисленных девяти зон. В любое время в течение подписного периода, доступ
к подрайонам может быть расширен или изменен, для этого требуется ввести новые коды доступа,
полученные от «C-МАР» по телефону.
CM-93/3 карты могут быть обновлены в соответствии с автоматической процедурой, основанной на
электронных Извещениях Мореплавателям, посланных пользователю через электронную почту,
INTERNET, INMARSAT, GSM и т.д. Этот процесс будет легко отслежен пользователем, но не будет
требовать ручного вмешательства. CM-93/3 поддерживает механизм обновления, определенный S-57/3.
Официальные электронные карты, выпущенные в формате S-57 и включенные в базу данных CM-93/3,
могут также быть обновлены, непосредственно используя электронные Извещения Мореплавателям,
выпущенные Гидрографической службой.
Для специального использования, или в случае охвата района, в настоящее время не включенного в
CM-93/3, компания «С-МАР» может выполнить оцифровку любых прибрежных карт или карт для
специального использования.
На сегодняшний день «C-МАР» имеет 83 операционных станции, 46 из которых находится в
круглосуточном режиме производства обновлений. Они используются для производства новых карт и
обновлений для карт, основанных на Извещениях Мореплавателям.
Непрерывный процесс оцифровки новых карт возможен вследствие того, что новые издания карт
регулярно выпускаются Гидрографическими организациями во всем мире. Как только новое издание карты
было выпущено, последующее Извещение Мореплавателям относится к новой карте, и старая карта станет
устаревшей.
Для примера можно привести следующие цифры: в течение 2001 года, база данных карт фирмы «CМАР» была обновлена 42000 исправлениями. Отдельный файл может содержать множество исправлений; в
некоторых случаях это число превышает 60.
Грубо – 5 обновлений в файл карты в год соответствует – 210 000 Извещениям Мореплавателям в 12месячном периоде. Процедуры обновления соответствует стандарту IHO S57 и стандартам IMO к ECDIS.
В дополнение к 83 операторским станциям имеются, по крайней мере, 25 людей, косвенно вовлеченных
в процесс изготовления карт. Кроме того, имеется большой штат программистов и разработчиков, которые
непрерывно работают, чтобы улучшить качество изделий компании.
3.3. Формат электронных карт TX-97
Российская фирма Transas Marine основана в 1991 г. За сравнительно небольшой срок она вышла на
одну из лидирующих в мире позиций по производству электронно-картографических информационных
навигационных систем, морских тренажеров, систем расчета остойчивости, непотопляемости и прочности
корабля, систем борьбы с разливом нефти, основанных на электронной картографии, систем управления
движением судов и т. д. В апреле 1998 г. фирмой Transas Marine получен первый в мире сертификат на
ECDIS.
Карты фирмы Transas Marine формата ТХ-97 полностью отвечают концепции ECS и по праву
считаются лучшими по качеству цветовой палитре. Кроме того, эти карты соответствуют большинству
требований ECDIS в области отображения картографической информации на дисплее (прежде всего это
касается объектной ориентации данных по элементам карты, условных обозначений на картах, цветовой
гаммы, береговых линий и изобат). В настоящее время фирма имеет одну из самых крупных коллекций
карт в мире. В основу производства Transas-карт положен ряд концептуальных решений:
·
для создания электронных карт используются обыкновенные бумажный карты. Поэтому
Transas-карты имеют ту же нарезку, что и бумажные. Такое решение оправдано не только привычками
судоводителей, но и всем огромным опытом создания бумажных карт;
·
для создания карт с масштабами категории World – Coastal используются английские адмиралтейские
карты, а для создания карт с масштабами категории Approach – Plan – национальные карты стран, к
территориальным водам которых относится район, охватываемый картой. Такое решение позволяет давать
максимально правдоподобную информацию о районе плавания;
·
электронные карты создаются в меркаторской проекции и преобразовываются к системе
координат WGS-84. Это решение связано с тем, что WGS-84 используется всеми средствами спутниковой
навигации. При создании Transas-карт информация, снятая с карты, приводится к системе координат WGS84 с помощью специальных поправок. Эти поправки указываются в информации о каждой карте. Средства
создания электронных карт позволяют использовать для цифрования бумажные карты не только
меркаторской, но и любой другой проекции;
·
картографическая информация, снятая с бумажной карты, дополняется информацией, взятой из
других навигационных изданий («Лоция», «Огни и знаки»). Эта информация хранится вместе с картой.
Такое решение позволяет предоставить судоводителю более полную информацию по сравнению с той,
которая содержится на бумажных картах. Например, маяки изображаются на электронной карте тем
цветом, который судоводитель должен наблюдать в реальных условиях. Секторный огонь будет изменять
цвет при выходе судна в сектор другого огня, а когда огонь выйдет за пределы видимости, он «погаснет» и
на карте;
·
вся информация о картографических объектах хранится в векторной форме, т. е. электронная
карта – это не «фотография» бумажной карты, а как бы ее «живая копия».
4. Стандартизация
Для разработки эксплуатационного стандарта (Performance Standards) на систему отображения
электронных карт и информации ECDIS международными организациями IMO и IHO была учреждена
специальная Гармонизационная группа. Итогом ее работы, по рекомендации Комитета по безопасности
мореплавания, стало принятие в ноябре 1995 г. 19-й Ассамблей IМО Резолюции А.817(19) – «Performance
Standards for ECDIS».
Во вводной части стандарта четко определены ключевые функции и требования, которым должна
отвечать ECDIS:
¨
главной функцией ECDIS является обеспечение навигационной безопасности плавания;
¨
ECDIS с соответствующими дублирующими устройствами может рассматриваться как эквивалент
откорректированных бумажных навигационных карт, требуемых правилом V/20 Конвенции SOLAS;
¨
ECDIS должна осуществлять отображение всей картографической информации, необходимой для
обеспечения навигационной безопасности и эффективности плавания. Указанные данные должны
подготавливаться и распространяться от имени гидрографических служб, уполномоченных на то
правительством;
¨
ECDIS должна обеспечивать возможность выполнения простой и надежной корректуры электронных
карт,
¨
ECDIS должна уменьшать объём работы судоводителя по сравнению с использованием бумажных карт.
Она должна позволять выполнять все действия, необходимых для производства предварительной и
исполнительной прокладок. Указанные действия должны быть простыми и не требующими значительных
затрат времени. Место судна на экране ECDIS должно отображаться непрерывно;
¨
ECDIS должна обеспечивать по крайней мере такую же надежность и доступность предоставления
информации, которая обеспечивается при использовании бумажных карт, издаваемых полномочными
государственными гидрографическими службами.
Приложение к Резолюции А.817(19) имеет ряд дополнений, принятых в разное время и содержащих
следующие сведения:
¨
Дополнение 1: перечень документов, требования которых должны учитываться при применении
стандарта для ECDIS;
¨
Дополнение 2: перечень навигационной информации SENC, которая должна отображаться на дисплее
при выполнении предварительной и исполнительной прокладок в режимах базовой и стандартной нагрузок
дисплея;
¨
Дополнение 3: перечень не картографических элементов и параметров, которые надо выводить на
экран дисплея;
¨
Дополнение 4: перечень районов с особыми условиями плавания, при подходе к которым должен
подаваться сигнал тревоги или индикации;
¨
Дополнение 5: перечень сигналов тревоги и индикации, которые должны обеспечиваться в ECDIS;
¨
Дополнение 6: требования к дублированию;
¨
Дополнение 7: эксплуатационные стандарты для растровых электронных картографических систем.
В рамках стандартизации ECDIS были разработаны другие документы, определяющие
эксплуатационные требования к системе. Эта работа проделана рабочими группами комитета CHRIS
(Committee on Hydrographic Requirements for Information Systems), в результате появились две публикации
IHO:
¨
¨
¨
¨
IHO S-52 – спецификация содержимого карты и дисплея ECDIS;
IHO S-57 – стандарт обмена цифровыми картографическими данными.
В структуру стандарта IHO S-52 включены три Дополнения и одно Приложение:
Appendix 1 – руководство по корректуре электронной навигационной карты;
Appendix 2 – спецификации цвета и символов (приложение: библиотека презентаций ECDIS);
¨
Appendix 3 – словарь терминов ECDIS.
Стандарт S-52 гарантирует, что картографические данные надлежащим образом используются для
повышения безопасности и надежности навигации. Это относится ко всем аспектам ECDIS, включая
процедуру корректуры электронных карт, отображения данных, их содержания. Одно из главных
требований S-52 – соответствующее отображение электронной карты на экране дисплея. Оно должно быть
знакомо судоводителю, имеющему опыт работы с бумажными картами. Разработка стандартов
отображения электронной карты была одной из главных задач IHO.
Публикация IHO S-57(e3) состоит из трех частей, ряда Дополнений и Приложений. Она описывает
стандарт, который надо использовать для хранения цифровых картографических данных и обмена ими
между гидрографическими предприятиями, фирмами – изготовителями ECDIS, мореплавателями и другими
потребителями баз данных электронной картографии. Он был принят в мае 1992 г. на XIV Международной
гидрографической конференции и в последствии вошел в стандарт IMO для ECDIS.
Принятие стандартов явилось мощным импульсом к развитию производства ECDIS и мировой
коллекции электронных карт. Практически одновременно с разработкой стандартов в результате
четырехлетнего обсуждения была сформирована и ратифицирована основными гидрографическими
службами концепция WEND (World Electronic Navigational Data) – всемирной базы данных элек­тронных
карт, закрепляющая международные договоренности о создании национальных коллекций баз данных,
разграничению полномочий государств и справедливому возмещению их затрат.
Одной из причин, сдерживающих в настоящее время широкое внедрение ECDIS в практику
судовождения, является отсутствие достаточного количества векторных электронных навигационных карт,
отвечающих стандарту IHO S-57(e3). Многочисленные частные фирмы, производящие ECS различных
видов, в качестве основного элемента этих систем используют неофициальные электронные карты
собственных форматов, не отвечающие критериям эквивалентности бумажным картам.
Главными отличительными особенностями ENC, соответствующей стандарту S-57(e3), являются:
¨
база данных ENC кодируется с помощью математических методов цепной узловой технологии;
¨
в качестве уровенной поверхности используется только эллипсоид WGS-84, другие координатные
системы не применяются;
¨
для производства карты используется только двоичная форма представления данных. Использование
алгоритмов сжатия запрещено, но база данных может защищаться от несанкционированного доступа
соответствующими средствами;
¨
информация в базе данных для каждого картографического объекта хранится отдельно.
В соответствии с требованиями стандарта S-57(e3) гидрографическая информация структурируется в
наборы данных, которые, в свою очередь, могут объединяться в наборы обмена. Набор данных S-57(e3)
может рассматриваться как объектно-ориентированная база данных, подчиняющаяся перечисленным в
стандарте семантическим правилам (объекты, атрибуты, связи между ними и т. д.) и записанная
(закодированная) в соответствии с описанным в стандарте синтаксисом.
Семантика стандарта опирается на то, что любой картографический объект обладает как
пространственно-геометрическими, так и функционально-описательными свойствами. В соответствии с
этим стандарт S-57(e3), вводит два типа объектов: пространственные и описательные. Между объектами
могут существовать связи различного типа, позволяющие смоделировать сколь угодно сложную сущность
реального мира.
После нескольких лет работы с электронными картами и появления стандарта IHO S-57(e)
производители хорошо понимают процесс изготовления базы данных ENC. В упрощенном виде он состоит
из трех компонентов: источников, базы данных и конечного продукта – электронной карты (рис.3).
Рис. 3. Изготовление ENC
В настоящее время все электронные карты, которые производятся и предлагаются пользователям,
можно разделить на ряд категорий по типу, формату, соответствию спецификации на их изготовление и
легитимности издания (табл. 1).
Таблица 1.
Категории электронных карт
Категория
Тип
Формат
Спецификация
Изготовитель
A
Векторные
IHO S-57(e3)
S-57 enc prod spec
Государств. ГС
B
Векторные
IHO S-57(e3)
S-57 enc prod spec
Частные ГС
C
Векторные
IHO S-57 v2-e3
Не соотв. S-57 enc prod spec
Государств. ГС
D
Векторные
IHO S-57 v2-e3
Не соотв. S-57 enc prod spec
Частные ГС
E
Векторные
Другие
Не соотв. S-57 enc prod spec
Государств. ГС
F
Векторные
Другие
Не соотв. S-57 enc prod spec
Частные ГС
G
Растровые
Нескольких ГС
Не соотв. Междунар. Стандарту
Государств. ГС
H
Растровые
Различные
Не соотв. Междунар. Стандарту
Частные ГС
Из табл.1 следует, что только карты категории А полностью отвечают стандартам ECDIS. Требования
стандарта в отношении структуры базы данных, спецификации на сам продукт, системы производства ENC
очень высоки.
Формат S-57(e3) содержит правила передачи данных, но не регламентирует форму их отображения на
дисплее. Являясь стандартом обмена гидрографическими данными, S-57(e3) не оптимален при прямом
использовании судовых навигационных систем. Навигационные электронные картографические системы
используют внутренний пользовательский формат представления данных SENC. Он более компактен и
специально предназначен для представления картографической информации на экране монитора. Поэтому
формирование базы данных электронной карты производится путем её преобразования из формата S-57(е3)
в пользовательский формат. Необходимость применения пользовательского формата обусловлена
нецелесообразностью прямого употребления формата S-57(e3) в ECDIS по следующим причинам:
¨
в формате S-57(e3) все числа (координаты, значения глубин и т. п.) представлены в виде строк кода
ASCII, имеющих различные длины. Поэтому при преобразовании строк в числа необходима проверка
разрядности, неизбежно уменьшающая скорость формирования электронной карты на дисплее;
¨
формат S-57(е3) не является оперативной структурой для прямого доступа к элементам базы данных;
¨
в файле электронной карты формата S-57(е3) не производится сортировка данных, поэтому при их
визуализации требуется существенная затрата машинного времени, связанная с отбором и поиском
картографической информации, что замедляет скорость формирования самой карты;
¨
формат S-57(е3) не позволяет производить произвольный поиск конкретного картографического
объекта или группы объектов.
Таким образом, требуется наличие специального средства – «конвертора», позволяющего переводить
ENC из формата S-57(е3) в формат, удобный для отображения. Поэтому многие фирмы – производители
ECS разработали свои собственные форматы. Например, «С-МАР GROUP» – формат СМ-93, являющийся
фирменным производственным стандартом для SENC.
1 сентября 1994 г. был принят Российский национальный стандарт в виде «Технико-эксплуатационных
требований к электронно-картографическим системам» (ТЭТ), производимым в нашей стране. В них
подчеркивается, что ECS должна отвечать общим требованиям к электронному навигационному
оборудованию, содержащимся в Резолюции ИМО А. 694 (17).
При включении ECS должна выполнять диагностику памяти аппаратных средств и программы на
наличие ошибок, чтобы гарантировать, что база данных ECS, а также корректура и добавления, вносимые
оператором, надлежащим образом хранятся в электронной картографической системе. Оборудование ECS
должно позволять выполнять ручной или автоматический контроль главных функций.
Если основное питание оборудования ECS прерывается не больше чем на 45 секунд, то система
автоматически должна восстановить работу без вмешательства оператора. Когда система вновь начинает
работать, все установленные параметры работы системы, маршруты, пункты назначения, уровни масштаба
и изображение на экране должны быть точно такими же, как до потери электропитания, за исключением тех
элементов, информация о которых поступает от внешних источников, а также тех, которые могли за это
время измениться.
ТЭТ не налагает ограничений по тоннажу и типу судов, использующих ECS. Фирмам-производителям
разрешается расширять возможности ECS сверх минимума требований ТЭТ. Для судов конкретных классов
и назначений могут разрабатываться различные модели ECS, характеристики которых могут быть выше.
RCS до начала производства и установки на судах торгового флота, совершающих плавание под флагом
Российской Федерации, должны получить свидетельство о типовом одобрении Службы морского флота.
Кроме общих требований ТЭТ предъявляют к ECS требования в отношении:
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
отображения информации на экране дисплея;
обеспечения корректуры картографической информации;
оповещений и предупреждений, выдаваемых системой в процессе работы;
отображения дополнительной информации;
методов представления информации;
символики и цветности картографических данных;
технических требований к дисплею относительно разрешающей способности;
рабочих режимов системы;
точности вычисления навигационных параметров, нанесения и снятия координат и т. п.
Российские национальные требования на производство ECS во многом повторяют положения
стандартов ИМО и МГО для ECDIS. В Приложениях к ТЭТ оговариваются методы испытания ECS и
содержание тестовой карты.
5. Работа с электронными картографическими системами
5.1. Корректура электронных карт
Активное внедрение в практику судовождения электронных картографических систем требует
автоматизации решения вопросов корректуры и разработки требований к ручной корректуре электронных
навигационных карт.
Корректура векторных электронных навигационных карт в ECDIS или ECS и растровых электронных
навигационных карт в RCDS может выполняться на основании различных источников информации,
включая Извещения мореплавателям (ИМ), выпущенные для корректуры бумажных карт.
Основные документы, регламентирующие корректуру электронных навигационных карт в ECDIS:
¨
Резолюция ИМО А.817(19) «Эксплуатационные требования к электронным картографическим
навигационным информационным системам (ECDIS)»;
¨
¨
Стандарт МГО S-57 «Стандарт для обмена цифровыми гидрографическими данными»;
Стандарт МГО S-52 «Стандарт содержания карт и отображения в ECDIS»
В соответствии с требованиями 4-й главы Резолюции А.817(19) «Поддержание и получение
картографической информации на уровне современности» должны выполняться следующие условия:
¨
используемая в ECDIS картографическая информация должна быть последнего издания,
подготовленная уполномоченной государственной гидрографической службой и удовлетворяющая
стандартам МГО;
¨
содержание SENC должно быть адекватно откорректированным навигационным картам на район
предстоящего плавания, требуемым правилом V/20 Конвенции СОЛАС-74.
¨
должна быть гарантирована невозможность изменения содержания ENC;
¨
корректурные материалы должны размещаться отдельно от данных ENC;
¨
ECDIS должна обеспечивать прием официальных корректурных материалов к данным ENC в форме,
соответствующей стандартам МГО. Указанные материалы должны автоматически вводиться в SENC.
Независимо от способа получения, процедура ввода корректуры не должна оказывать влияния на
выведенное на экран изображение используемой карты;
¨
ECDIS также должна обеспечивать возможность ручной корректуры ENC с простейшей процедурой
проверки материалов перед их окончательным вводом. Знаки ручной корректуры должны отличаться от
информации ENC и официально выполненной корректуры и не должны влиять на изображение на дисплее.
¨
В ECDIS должна обеспечиваться запись корректурной информации, а также времени ввода этих
данных в SENC.
¨
ECDIS должна позволять мореплавателю вызов на дисплей текста корректурного материала с тем,
чтобы он мог удостовериться в правильности внесения исправлений и убедиться в том, что корректура
введена в SENC.
Согласно стандарту S-57 вся информация о навигационной обстановке хранится в векторной форме,
так, как векторное представление дает существенную экономию объема памяти для хранения карты и при
этом требуется минимальное время для перестроения карты на экране.
Наибольшее внимание практическим вопросам корректуры уделено в стандарте S-52, в приложении 1
«руководство по корректуре ENC». Основные положения руководства определяют требования к корректуре
и сервису распространения корректурной информации.
Руководство определяет следующие категории сервиса:
Сервис по расписанию – сервис корректуры в определенные интервалы времени, заранее известные
отправителю и получателю.
Сервис по требованию – любой сервис корректуры, выраженный требованием индивидуального
пользователя, то есть передача корректуры по запросу пользователя.
Чрезвычайный сервис – любая передача корректуры, не использующая регулярное расписание и
содержащая срочную информацию, касающуюся ENC.
Корректура векторных электронных карт подразделяется на различные категории:
¨
¨
¨
1. По методу применения:
автоматическая;
полуавтоматическая;
ручная.
Автоматическая корректура – метод корректуры, при котором данные корректуры достигают ECDIS
напрямую от дистрибьютора, без какого-либо вмешательства оператора. Это может быть достигнуто через
передачу по радио в автоматическом режиме. Следуя процедурам подтверждения или приема, ECDIS
автоматически производит корректуру SENC. Судоводитель при этом не принимает никаких действий, а
только отслеживает дату последней корректуры карт судовой коллекции, убеждаясь в том, что корректура
прошла и карты откорректированы.
Полуавтоматическая корректура – метод корректуры, требующий вмешательства человека для
установления связи между техническими средствами, используемыми для передачи информации по
корректуре, и ECDIS. Следуя процедурам подтверждения и приема, ECDIS автоматически производит
корректуру в SENC. В таких случаях судоводитель вынужден предпринимать определенные действия для
корректуры судовой коллекции карт.
Откорректировать карты можно связавшись с сервером дистрибьютора по каналам системы связи
INMARSAT либо через INTERNET. Можно также заказать через агента и ли представителя компании у
фирмы-производителя электронных карт компакт-диск с обновленной коллекцией электронных карт. Карты
с диска полностью заменяют коллекцию карт на откорректированную.
Некоторые фирмы-производители предлагают сервис корректуры используя каналы телефонной связи.
Для этого судоводитель должен дозвониться до фирмы и получить по каналу телефонной связи
кодированную информацию по корректуре для своей судовой коллекции.
Ручная корректура – основана на неформатированной информации корректуры (ИМ, голосовая
передача по радио и т. д.).
Производство ручной корректуры осуществляется с помощью графического редактора, имеющегося в
электронной картографической системе. Процесс выполнения ручной корректуры напоминает работу по
выполнению корректуры обычной навигационной карты. Создаваемые судоводителем корректурные файлы
нумеруются и хранятся в определенной последовательности. Обычно информация последующих файлов
включает информацию предыдущих. Это позволяет периодически уничтожать предыдущие файлы. При
наложении корректурной информации на основную карту можно на экране монитора наблюдать
откорректированную карту. Требованиями к электронным картографическим системам оговаривается
возможность ручной электронной корректуры даже при регулярной поставке автоматической или
полуавтоматической корректуры.
Следует иметь в виду, что при выполнении ручной корректуры могут возникнуть ошибки за счет:
¨
несоответствия систем координат бумажной и электронной карты, что может дать значительную
разницу в координатах j и l;
¨
пересчета чисел в градусах, минутах и секундах с десятыми долями, приводимых в некоторых
извещениях мореплавателям, в числа в градусах и минутах с десятыми и сотыми долями, как того требуют
правила ввода в ECS;
¨
несоответствия проекций бумажной и электронной карт;
¨
использования отечественных извещений мореплавателям, имеющихся на судне, для срочной
корректуры электронных карт, изготовленных по бумажным аналогам иностранных карт.
В последнем случае судоводитель должен иметь представление об особенностях корректуры бумажных
навигационных карт этого государства.
¨
¨
2. По отношению к базе данных:
присоединяемая корректура;
неприсоединяемая корректуры.
Присоединяемая корректура изменяет информацию, содержащуюся в SENC, неприсоединяемая –
добавляет информацию в SENC.
¨
¨
¨
3. По совокупности информации:
последовательную;
накопленную;
составную.
Последовательная корректура – новая информация, появившаяся с момента выхода предыдущей.
Накопленная – совокупность всей последовательной за определенный промежуток времени. Составная –
последняя корректура, представляющая переиздание электронной карты.
¨
¨
4. По формату:
неотформатированная;
отформатированная.
У неотформатированной корректуры формат отличается от стандарта IHO S-57 и не читается машиной.
Электронные навигационные карты растрового формата, использующиеся для целей судовождения, так
же, как и векторные карты, должны поддерживаться на уровне современности путем регулярной
корректуры.
В настоящее время разработаны два метода автоматической корректуры растровых карт, один из
которых реализован на уровне коммерческого использования, В обоих случаях специалисты
гидрографической службы еженедельно вносят корректурные данные непосредственно в файлы растрового
формата. Если RENC выполнена в виде файла, содержащего разделенные между собой фрагменты
изображения, то формируются корректурные (заменяющие) фрагменты. Если же RENC представляет собой
файл, формирующий сразу все поле карты, то «старая» нагрузка карты электронным образом вычитается из
откорректированного изображения, в результате чего получается корректурный файл. Входящее в
структуру имеющейся на судне RCDS навигационное программное обеспечение добавляет корректурный
файл в «старую» RENC, выполняя функцию обычной корректуры.
Корректура карт NS 4000 TX-97 and SENC
1.Открываем страницу http://www.transas.com/support/chart_corrections/.
2. Качаем файл update.exe.
3. Распаковываем файл.
4. Записываем на CD Диск или USB-Flesh содержимое папок.
5. Запускаем ECDIS.
6. Запускаем менеджер карт (chart assistant) на рабочем столе.
7. Выбрать в всплывающем окне «Start chart assistant for advanced users» , затем кликаем ОК .
8. Заходим update (для корректуры карт) или install (для установки карт) соответственно,указываем
источник,устанавливаем (CD Диск или USB-Flesh) и сохраняем изменения.
9. Выбираем формат карт SENC or TX-97. На данном примере показана корректура карт формата SENC.
10. Добавляем в всплывающее окно галочку на synchronize charts collection . Кликаем ОК.
11. После успешно произведённой корректуры всплывёт окно , где будет указана последняя произведённая
корректура.
12. Для проверки корректуры выбираем :
А) Ships collection ->sort by last correction-> карты будут отсортерованы сверху вниз по
хронологии(по
дате коректуры )
Б) Cataloge ->красным выделенно последнее обновление карт (Folio) .
Не забываем выбирать формат карт SENC or TX-97.
Корректура выходит еженедельно,а базовый пакет квартально,и выпускается ввиде диска.
Аналогично поступаем и с SENC форматом карт, http://www.transas.com/support/senc_data/
Корректура выходит еженедельно, а базовый пакет квартально , и выпускается в виде диска.
5.2. Выполнение предварительной прокладки
Требованиям к проработке перехода уделяется значительное внимание на национальном и
международном уровне. Основные положения изложены в Международной конвенции ПДМНВ-78, где
регламентируются действия судоводителя по подготовке и несению вахты. В резолюции IMO A.893(21)
предложены более подробные рекомендации для оформления проработки перехода (Passage Plan) с учетом
условий плавания и влияния на судно внешних факторов.
5.2.1. Создание маршрута
Электронные методы создания предварительной прокладки могут принципиально отличаться от
традиционные, имеющих значительно расширенные возможности.
Электронные методы позволяют создавать маршрут следующими способами:
Графически, с использованием встроенного редактора;
Табличным образом, с использованием стандартизованной процедуры заполнения Passage Plan;
Метод последовательного переноса поворотных точек с ранее созданного маршрута на бумажной карте с
помощью подключения дигитайзера;
Загрузкой полученного по каналам электронной связи (e-mail или др.) файла в соответствующую
директорию на диске компьютера;
Созданием маршрута с использованием программных способов работы с имеющимися базами данных по
системам разделения движения, рекомендованным маршрутам, запретным районам и т. д.
Создание маршрута графическим методом целесообразно производить поэтапно. Первоначальный
маршрут желательно создавать на мелкомасштабной карте с целью исключения грубых ошибок выбора
пути. Для этого необходимо загрузить электронную карту с видимой на экране точкой отхода и назначения.
Создав маршрут в режиме такой загрузки электронных карт, необходимо вернуться в начальную точку
(точку отхода) и отредактировать начальный участок маршрута, используя карты более крупного масштаба.
Далее следует переместиться к следующему участку перехода и отредактировать его и т. д. Этот метод
позволяет производить прокладку маршрута по аналогии работы с бумажными картами и осуществлять
визуальный анализ электронной прокладки с учетом глубин, опасностей, систем разделения движения,
рекомендованных путей на карте.
Табличный вариант позволяет создавать маршрут методом заполнения таблицы заранее созданного
маршрута. Эта таблица может заполняться копированием информации из какого-либо рекомендуемого
источника. Таблица может быть доставлена на судно по каналам электронной связи (e-mail). После
сохранения этой информации необходимо обязательное отражение ее в графическом виде для контроля
возможных ошибок.
Преобразование графического маршрута бумажной карты в электронный вид с помощью дигитайзера
обычно производится на линейных судах, где имеется отработанный маршрут на бумажной карте и есть
необходимость его копирования.
Рекомендуется весь маршрут плавания разделить на участки лоцманской проводки (причал – лоцман,
лоцман – причал) и участки открытого моря (лоцман – лоцман). Исходя из этого необходимо спланировать
скорость движения судна на этих участках.
Для каждого участка маршрута должен быть определен безопасный коридор, выход за пределы
которого возможен только в случаях возникновения нештатных ситуаций, требующих принятия решения
для такого маневра и выхода судна из рекомендованной зоны безопасного плавания.
Плавание судна в прибрежных районах, в узкостях, в районах морских портов, зонах дополнительной
ответственности и т. д. требует дополнительного изучения особенностей движения судов в этих районах,
что также должно учитываться при выполнении предварительной прокладки в части выбора планируемой
скорости судна на таких участках и выбора ширины безопасного коридора.
При плавании в районах, имеющих приливо-отливные явления необходимы расчеты времени прохода
опасных участков и расчеты минимального и реального запаса воды под килем судна с учетом возможных
его просадок на мелководье, при поворотах и т. д.
Некоторые картографические системы позволяют производить «связывание» маршрутов, что дает
возможность отдельно хранить маршруты между портами и производить их «соединение» в случаях
необходимости создания единого маршрута и при расчете общего пройденного расстояния.
Все данные в процессе выполнения предварительной прокладки автоматически заносятся в таблицу.
Стремление фирм-производителей оборудования приблизить табличную форму Passage Plan к
рекомендациям IMO позволяет значительно уменьшить трудозатраты для его оформления с целью
использования в рейсе в качестве справочной информации и предъявления проверяющим органам.
Национальные требования к проработке перехода для разных типов судов могут быть расширены, что
должно приниматься к сведению в документах судоходных компаний.
5.2.2. Проверка маршрута на безопасность
После создания и сохранения на диске отредактированного маршрута желательна его проверка на
возможность допуска ошибок средствами картографической системы. Подобная процедура допустима
только для векторных карт, представляющих электронную базу данных, которую может идентифицировать
встроенный редактор проверки.
Основная проверка осуществляется на предмет поиска опасностей в заранее зафиксированном
безопасном коридоре, поэтому определение ширины этого коридора на всех «плечах» маршрута является
важной процедурой. При проверке маршрута судоводитель должен убедиться, что зафиксированные
картографическим редактором возможные ошибки в действительности не представляют опасности.
Редактор может предупреждать о всех возможных опасностях, включая пересечение зон якорных стоянок,
линий пересечения границ порта и т. д., которые могут восприниматься в качестве представляющих угрозу
для плавания, а, соответственно, только анализироваться и приниматься к сведению. Основное внимание
при этом должно уделяться возможному пропуску опасных глубин, отдельно лежащих опасностей и
опасных изобат, значения которых выставляются заранее.
Некоторые картографические системы позволяют проверять маршрут на безопасность в процессе его
прокладки.
5.2.3. Подъем карты
Решение вопросов приведения электронной карты на уровень современности включает решение
вопросов корректуры и использование встроенного графического редактора, позволяющего производить
дополнительные построения на электронной карте.
Наибольшее внимание при решении вопросов «подъема» электронной карты уделяется при работе с
растровыми картами, так как RCDS не имеет возможности сигнализировать при подходе судна к опасным с
точки зрения навигации районам. Для этого необходимо вручную нанести дополнительные
ограничительные линии в районе плавания, позволяющие RCDS сигнализировать при подходе к ним.
«Подъем» электронной карты также включает нанесение дополнительной информации в текстовом
виде. Наиболее удобной и распространенной является нанесение линии опасной зоны (Guard Zone). В
пояснениях возможно нанесение текстовой информации по этой опасной зоне. Guard Zone может быть
представлена в линейном виде или в виде площади, при приближении к которой система сигнализирует.
Кроме опасных районов, этой линией могут выделяться опасные изобаты, приближающиеся к району
планируемого плавания, опасные сектора маяков, районы заповедников, пределы возможного отклонения
судна от места постановки на якорь и т. д.
В некоторых картографических системах (как правило, векторных) встроенный графический редактор
позволяет некоторые элементы, касающиеся «подъема» карты не наносить вручную. Для этого следует в
установках параметров карты указать опасные изобаты, опасные глубины, выделить сектора освещения
огней и т. д.
5.3. Решение навигационных задач во время плавания
Во время рейса судоводитель должен уделять внимание приоритетам информативности
картографической системы. Учитывая отличающиеся возможности систем, можно выделить данные,
необходимые для решения основных навигационных задач. Выделим последовательную приоритетность
загрузки информации и проверки работы основных датчиков.
·
Загрузка электронных карт;
·
Проверка данных корректуры электронных карт;
·
Проверка работы первичного датчика определения места судна;
·
Проверка отображения символа собственного судна на электронной карте;
·
Фиксирование вторичного датчика определения места судна;
·
Проверка ввода данных о размерах судна и местоположении антенн приемоиндикаторов определения
места судна;
·
Загрузка маршрута плавания на планируемый рейс.
·
Загрузка баз данных приливо-отливных и поверхностных течений;
·
Проверка установки систем сигнализации;
·
Вывод на дисплей информации от РЛС/САРП;
Помимо этого судоводитель должен настроить систему для получения наиболее полной информации
необходимой в данном районе. Для этого необходимо выбрать нужный масштаб изображения, нагрузку
дисплея, палитру и т. д.
В режиме реального мониторинга судоводитель решает текущие задачи, которые относятся к
загруженному реальному маршруту следования. Эти задачи можно разделить на две категории.
Задачи, решаемые картографической системой автоматически;
Задачи, решаемые по запросу.
Автоматически решаются задачи выдачи информации о приближении к поворотным точкам и
рекомендациям по дальнейшему планируемому пути следования. Эти данные доступны без ввода
дополнительной информации и могут быть востребованы судоводителем.
По запросу могут быть произведены расчеты времени прихода в заданные координаты по планируемой
скорости движения судна. По заданному времени прихода в указываемую точку на маршруте может быть
рассчитана скорость судна.
Одним из основных требований, предъявляемых к ECDIS, является возможность ведения
исполнительной прокладки. Судоводитель в течении рейса постоянно должен контролировать
информацию, получаемую от системы позиционирования.
Необходимо иметь ввиду, что не должно быть передоверия системе и местоположение судна
необходимо контролировать другими способами.
Одной из наиболее часто встречающихся причин несоответствия координат местоположения
собственного судна на экране электронной картографической системы от реальных, является неправильная
настройка приемоиндикатора GPS (если этот приемоиндикатор является первичным датчиком). Приемник
GPS может быть настроен на выдачу местоположения в системе координат отличной от системы WGS-84.
При этом необходимо либо настроить приемоиндикатор GPS на систему координат WGS-84, либо ввести в
электронную картографическую систему дифференциальные поправки к координатам. Для этого нужно
использовать правила перехода от одной системы координат к другой и в соответствующем редакторе
картографической системы ввести эти поправки.
При наличии датчика позиционирования другой системы это несоответствие может определяться
значением систематической ошибки в данном районе и тоже должно быть устранено методом ввода
поправок в обсервованные координаты.
5.4. Электронный судовой журнал
Требования стандарта IEC 61174 предусматривают запись всех основных параметров движения судна
с возможностью их последующего восстановления. В течение всего периода плавания должны
фиксироваться время, координаты, курс и скорость судна, а также данные по электронной карте и ее
корректуре.
Все данные в судовой журнал заносятся автоматически в соответствии с параметрами ведения журнала,
которые устанавливает судоводитель. Согласно требованиям компании для данного типа судна и условий
плавания, судоводитель должен правильно указать эти параметры (периодичность фиксирования точек на
маршруте следования, периодичность сохранения файлов архивируемых траекторий и т. д.). Впоследствии
данную информацию можно использовать на электронных картах для восстановления траекторий движения
судна. Это может быть востребовано при анализе прошедшего рейса или при повторном заходе в порт.
Помимо автоматических записей, судоводитель имеет возможность сам записать в электронный журнал
необходимые события.
Обязательной является возможность мгновенного фиксирования местоположения судна с указанием
отметки на электронной карте. Эта информация может быть использована для повторного выхода судна в
эту точку (команда «человек за бортом»).
5.5. Сигнализация
Основным преимуществом использования электронных картографических систем является
возможность своевременного предупреждения судоводителя о наступлении определенных событий.
Установка параметров сигнализации осуществляется перед рейсом и должна корректироваться во время
плавания.
Наиболее важным видом сигнализации является предупреждение о подходе к опасным глубинам и
изобатам, районам запретным для плавания, надводным и подводным опасностям и т. д. Для подачи такой
сигнализации система использует информацию о местоположении судна, курсе, скорости, размеров судна
(длинна, ширина, осадка).
Электронные картографические системы при плавании судна по заданному маршруту могут
вырабатывать следующие виды сигнализации:
Отклонение от маршрута;
Выход за пределы безопасного коридора;
Подход к очередной точке поворота при плавании по маршруту;
Подход к конечной точке маршрута.
Помимо этих видов сигнализации картографические системы предупреждают судоводителя о
подключении основных датчиков – лага, гирокомпаса, и системы определения места судна (приемник GPS,
ГЛОНАСС, LORAN-C и т. д.).
6. Основные виды ошибок, встречающиеся
на неофициальных ЭНК
В настоящее время много частных фирм производят электронно-картографические системы и
электронные навигационные карты. Эти фирмы обладают как полными мировыми, так и региональными
коллекциями электронных векторных навигационных карт, которые, несмотря на свой неофициальный
статус, составили реальную конкуренцию официальным ЭНК национальных гидрографических
организаций. Морская электронная картография разделилась на официальную и неофициальную. Хорошая
морская практика учит с осторожностью относиться ко всякому нововведению на море, и надо сказать, что
наиболее опытные и дальновидные специалисты прекрасно понимали опасность, которую таит в себе
новый продукт современных технологий – неофициальная морская электронная карта. Вместе с появлением
новой продукции возникли и новые проблемы.
Результаты анализа неофициальных морских электронных карт подтвердили опасения, которые
высказывались по поводу их возможного качества. Во многих случаях картина весьма удручающая –
огромное количество ЭНК выполнено непрофессионально и содержит грубые ошибки. Вне зависимости от
конкретных причин каждой отдельной ошибки в совокупности из них складывается весьма плачевная
картина.
Ошибки в плановом положении карты одни из самых опасных и грубых в картографии. Тем и хороша
ЭНК, что мореплаватель может видеть свое местоположение на ней в режиме реального времени и тем
самым повысить безопасность судовождения, но только при условии, что координаты карты верны. На
ЭНК такие ошибки, к сожалению, не редкость, возникают, как правило, при переносе координат с
бумажной карты на электронную и при перенарезке рамки ЭНК и определении координат врезок бумажной
карты.
Рис. 4. Пример ошибки в плановом положении карты
На рисунке 4. слева – фрагмент дисплея ЭКС, справа – растровое изображение бумажной картыоригинала. На экране ЭКС горизонтальная черта обозначает стык двух электронных карт, нижняя из
которых имеет неверные координаты. В результате изображение электронной карты искажено по
сравнению с оригиналом. На электронной карте мы видим остров, в то время как на самом деле это –
полуостров.
Еще одна ошибка – ошибка в кодировании средств СНО (средств навигационного обеспечения). На
рисунке 5. нанесен светящий знак не в тех координатах, в которых он должен быть.
Рис. 5. Пример ошибки в кодировании координат средств СНО
При проверке электронной карты возникло сомнение – зачем ставить маяк в море на безопасных
глубинах 20-25 метров, если рядом находится остров и отмели? Это дорогая и трудоемкая работа. После
проверки карта была исправлена – святящий знак действительно должен был находиться на острове.
В настоящее время среди производителей электронных карт существует два основных способа
кодирования информации по СНО: непосредственно из «List of Lights» каждым оператором при создании
ЭНК и второй - кодируется база данных на основе тех же «List of Lights» и впоследствии информация из
нее импортируется в ЭНК при ее создании. Первый способ исключает тиражирование ошибки, но более
затратный для производителя. Второй - более современный, оперативный и дешевый для создания ЭНК,
однако ошибка, допущенная при кодировании базы данных, впоследствии будет размножена на все карты,
что зачастую и происходит.
Встречались случаи неверного кодирования значения региона системы ограждения МАМС, и тогда на
ЭНК все буи левой стороны фарватера автоматически становились буями правой стороны фарватера и
наоборот.
Еще одно достоинство ЭНК состоит в том, что ее корректура в море происходит автоматически –
данные можно получить используя INTERNET, через систему INMARSAT в море или от дистрибьютора на
берегу. Моряку не нужно тратить время на корректуру карты, все просто и надежно, если только принятая
корректура верна. В противном случае корректурные элементы могут быть нанесены неверно.
Первая страница основных национальных официальных навигационных публикаций (лоция, огни и
знаки и др.) всегда посвящена описанию базовых навигационных значений, принятых в данном регионе.
Незнание этих значений приводит к ошибкам интерпретации данных, нанесенных на электронную карту.
Например: незнание того, что на американских Великих озерах применяются статутные мили, а не
навигационные, приводит к путанице в определении дистанций; незнание того, что направления на объекты
и створы на морской электронной карте всегда даются «с моря на объект» (требование S-57), приводит к
тому, что часть створов на карте оцифрована с объекта на море. Незнание того, что направление
рекомендованного маршрута должно задаваться по вполне определенным правилам, привело к тому, что
только на 90 проверенных картах более 270 курсов вели в берег.
Отсутствие же корректной технологии цифрования и незнание основ навигации приводит к тому, что
десятки прямых маршрутов, в том числе линий створов, проходящих в узкостях (под мостами и др.), на
электронных картах имели по нескольку значений. (То есть прямая линия створа на электронной карте на
разных ее участках имела разные значения направления створа).
На некоторых электронных картах наблюдаются ошибки в отображении электронной карты на экране
дисплея. В основном это ошибки, которые явились следствием некорректно поставленной задачи перед
исполнителем-программистом. Например, правильно закодированные атрибуты объектов S-57
(горизонтальные полосы светящего знака) на экране ECS могут выглядеть вертикальными, или как бы
правильно ни было задано цифровое значение направления створа или рекомендованного маршрута в
электронной карте, в презентации первым всегда будет меньшее его значение, что не соответствует ни
российским, ни английским правилам навигации, ни требованиям S-57.
Даже из приведенных примеров видно, что мы встречаемся с ситуацией, когда электронные карты,
прошедшие компьютерное тестирование на предмет качества, основанное, на формальных признаках
соответствия стандартам, все же непригодны для решения задач, для которых они предназначались, и
несмотря на это, находились в базах данных по многу лет и успешно продавались.
Не следует, однако, думать, что все коммерческие ЭНК плохие. Существуют фирмы, которые заботятся
о своей репутации, поручая делать морские карты специалистам, и тогда качество электронных карт
безукоризненное. Другие же вместо устранения причин появления картографического брака в лучшем
случае занимаются борьбой с их неизбежными последствиями, а в результате, несмотря на наличие
разнообразных стандартов качества на производство электронно-картографической продукции и
национальных нормативных документов, некачественной продукцией пользуются мореплаватели
различных стран. Очевидно, что подобное качество морских электронных карт, даже имеющих статус
неофициальных, когда карты имеют неверные координаты, маяки стоят в нескольких милях от штатных
мест, курсы ведут в берег, а одна линия створа имеет три разных значения, не может устраивать
мореплавателей и должно насторожить морскую общественность
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Основным форматом для обмена официальной картографической информацией между
Гидрографическими организациями, производителями ECDIS, мореплавателями в настоящее время
является формат S57 (версия 3), разработанный Комитетом по обмену цифровыми данными ШО (Comitee
of exchange of digital data - CEDD). Описание этого формата содержится в специальной публикацией МГО
S-57: ЩО Transfer Standard for Digital Hydrographic Data, edition \Nov 1996 («Стандарт МГО для обмена
цифровыми гидрографическими данными»).
Специальная публикация МГО S-57 состоит из двух частей: А и В. Часть А содержит каталог
картографических объектов (Object Cataloge) - исчерпывающий список находящихся в обращении
определенных классов картографических объектов, соответствующих им характеристик (атрибутов) и
полный перечень значений атрибутов. Здесь под классом объектов подразумевается определенная группа
объектов, которые считаются эквивалентными друг другу, например, плавучие маяки разных видов. В части
В приведен формат S-57. Он описывает структуру данных и формат, который должен быть использован для
обмена ENC-данными между Гидрографическими организациями, производителями ECDIS,
мореплавателями и другими пользователями.
Следует подчеркнуть, что формат S-57 создан специально для обмена цифровой
картографической информацией, а не для представления карт на экране дисплея компьютера. Ввиду
определенных неудобств работы с этим форматом внутри ECDIS при выполнении ее операций,
производители ECDIS свободны создавать свои внутрисистемные форматы, наиболее соответствующие
задачам, решаемым конкретной ECDIS. Однако в любом случае ECDIS должна иметь возможность приема
(импорта) данных от гидрографических служб в формате S-57 и преобразования (конвертации) их во
внутренний формат, который согласно специальной публикации ИМО должен сохранять логическую
структуру и состав информации S-57. Цифровые данные карты, представленные во внутреннем
формате ECDIS, называются системными данными электронной карты.
Формат S-57 обладает большими возможностями, он совместим с другими средствами обмена
данными и не ориентирован на определенную разграфку (нарезку) карт. Формат S-57 сочетает в себе
свойства гибкости и компактности! Он позволяет поддерживать несколько уровней обмена цифровыми
данными, представлять место объекта в географической или прямоугольной системах координат с
различными единицами и мерами точности, строить карты в различных проекциях, хранить описательную
информацию для наборов данных, добавлять новые записи.
Следует отметить, что вторая версия формата S57 называлась DX90. Для неофициальных ЭК
требования S-57 не являются обязательными. Электронные карты начали производиться частными
фирмами и гидрографическими организациями еще до введения требований к ECDIS. Каждая из этих
организаций использовала свой определенный формат. Фирма "С-Мар" представляет свои ЭК в
совместимом с S-57 формате СМ93, Южно-Африканская гидрография при создании своих первых
векторных ЭК использовала формат IFF, Финская гидрография создала свои первые карты в формате
FINGIS, Канадская гидрографическая служба - в формате ALL. Крупный производитель векторных ЭК
фирма «Транзас Марин» производит карты в своем, совместимом с S-57 цифровом формате.
Для обмена картографической информацией по каналам телесвязи разработан специальный
формат MACDIF (Map and chart data inter change format).
1.6 Отображение ЭК на экране дисплея
Для повышения безопасности мореплавания и обеспечения возможности быстрого принятия
правильных и обоснованных решений судоводителю в наглядном и легко интерпретируемом виде должна
представляться информация, характеризующая все стороны процесса судовождения. Основой такой
интегрированной информации является электронная карта.
Касаясь отображения самой ЭК, следует отметить следующее. При построении навигационных ЭК
на экране дисплея должно отдаваться предпочтение проекции Меркатора, нормальной (НПМ) для широт
От-850 или поперечной (ППМ) - 80-90°, наиболее отвечающим целям судовождения. За главную параллель
карты обычно принимается параллель, проходящая через центр экрана.
Содержание и вид представляемой на ecdis-карте информации определяется Специальной
публикацией МГО S-52: Specification for Chart Content and Display of ECDIS, Edition 5, Dec 1996
("Спецификация для данных карт и отображаемой информации для ECDIS."). Эта публикация содержит
спецификации и руководство относительно выпуска, корректуры и отображения ENC в ECDIS. В
приложении 2 к S-52: Provisional Colour & Symbol Specification for ECDIS ("Временная спецификация
цветов и символов для ECDIS") определены символы, цвета, цветовые планы, требования к дисплеям,
справочные таблицы и правила, по , которым каждый класс картографических объектов с учетом их
атрибутов представляется на экране дисплея.
Для удобства пользования ЭК должны отображаться как в оригинальном масштабе, которому
соответствуют ее данные, так и в других масштабах. Масштаб, в котором карта представляется на
экране дисплея, носит название масштаба ее отображения. Отображение на экране дисплея карты в
более крупном масштабе, чем оригинальный, называется перемасштабированием (overscale). Следует
иметь ввиду, что при перемасштабировании карта может оказаться недогруженной, т.е. недостаточно
подробной, поэтому система должна. сообщать оператору о случаях перемасштабирования.
Представление на экране дисплея карты в масштабе меньшем оригинального называется
недомасштабированием (underseale). Если не принимаются специальные меры, то при
недомасштабировании карта может оказаться перегруженной информацией.
С изменением масштаба ЭК связаны понятия наибольшего и наименьшего ее масштабов
отображения. Наибольший (наименьший) масштаб ЭК - это значение самого крупного (мелкого)
масштаба, в котором в системе может представляться определенная карта.
Для того, чтобы избежать перегруженности карты при недомасштабировании, применяются
операции генерализации. Генерализация картографической информации (Generalization) - это процедура, с
помощью которой при недомасшгабировании отдельные КО показываются упрощенно, либо не
отображаются в соответствии с используемым масштабом, чтобы избежать перегруженности карты. При
генерализации в соответствии с изменением масштаба из цифровых данных карты требуется произвести
отбор главного и закрепить в виде производной карты. Сложность учета ряда факторов, влияющих на
генерализацию, требует непосредственного участия картографа в выполнении этой процедуры, поэтому
автоматически в полном объеме генерализация пока не может быть реализована.
Для оптимизации содержания представляемой на карте информации в соответствии с условиями
плавания используется операция селекции КО, позволяющая путем включения/отключения определенных
видов КО изменять нагрузку отображаемой карты. Селекция картографических объектов (Selection) - это
рациональный избирательный выбор для отображения картографических объектов с
отличительными характеристиками принадлежности к одному типу.
При отображении ЭК в различных условиях освещенности должны использоваться различные
палитры цветов (ясный день, пасмурный день, сумерки, ночь), чтобы не ухудшать способность
судоводителя вести наблюдение за окружающей обстановкой.
Помимо представления картографической информации должна быть возможность
отображения на карте данных, характеризующих процесс судовождения: текущего места
собственного судна и траектории его движения; планируемого маршрута, оперативной информации,
вводимой с пульта оператором; безопасной изобаты собственного судна; условных знаков
сопровождаемых АРП судов и векторов их скорости либо данных об элементах движения судов,
получаемых от транспондера Автоматической идентификационной системы и ряда других данных.
Для удобства измерений и возможности выполнения различных функций на карте должен отображаться
курсор с географическими координатами
МЕЖДУНАРОДНАЯ СЛУЖБА ИНФОРМАЦИИ ПО
БЕЗОПАСНОСТИ НА МОРЕ
Для унификации системы передачи навигационной и метеорологической информации с целью обеспечения
безопасности мореплавания разработана мировая служба навигационных предупреждений NAVAREA,
обеспечивающая координацию передач навигационных предупреждений по радио всеми морскими
странами.
Всемирная служба навигационных предупреждений (ВСНП) была создана по Резолюции ИМО A . 419 (1 1
) и должна обеспечивать передачу :
• навигационных предупреждений;
• метеорологической информации;
• сигналов тревоги и необходимой информации при поиске и спасании
Этой службой предусмотрено деление Мирового океана на 16 географических районов. За каждым
районом закреплен координатор – страна, осуществляющая сбор, анализ и передачу радионавигационной
информации по данному району в виде предупреждений (Admiralty List of Radio Signals, Vol.3; ITU, List of
Radiodetermination and Special Service Stations, List VI, Section 10, 11) . Информация передается не менее 2-х
раз в сутки на английском и национальном языках. Радиопередачи ведутся в телеграфном режиме
излучением класса А1А. Россия является координатором района NAVAREA - XIII .
Радиоцентр Владивостока передает информацию навигационного и метеорологического характера NAV /
MET радиотелексом в режиме FEC ежедневно по следующему расписанию:
Частоты КВ-диапазона, кГц
Всемирное координированное время
2605
0800
8590; 12607,5; 17175,2; 23265,65
0300, 0800
С вводом в действие ГМССБ радиопередачи службы NAVAREA с кодом Морзе утратили свою
актуальность и в районе ГМССБ А3 осуществляются через INMARSAT – С.
Кроме этого, существуют еще два типа навигационных предупреждений: прибрежные (Coast warnings) и
местные предупреждения.
В прибрежных предупреждениях распространяется информация, которая необходима для безопасного
мореплавания в границах определенного региона. Обычно прибрежные предупреждения предоставляют
информацию, достаточную для безопасности мореплавания мористее подходного буя или лоцманской
станции и не ограничиваются информацией по основным судоходным путям.
Для передачи прибрежных предупреждений используется система NAVTEX, обеспечивающая передачу и
автоматический прием информации с помощью узкополосной буквопечатающей телеграфии без
привлечения судовых специалистов. В соответствии с Регламентом радиосвязи основной частотой , на
которой передается данный вид информации на английском языке, является частота 518 кГц (класс
излучения F1В ) . Для передач NAVTEX на национальных языках выделена частота 490 кГц и
дополнительно для тропических районов – 4209,5 кГц.
В соответствии с решением Конференции стран-участниц СОЛАС-74 ( Резолюция ИМО A. 617 (1 5 ) от 19
ноября 1991 года) с 01 августа 1993 года на всех судах с валовым регистровым водоизмещением более 300
тонн должны быть установлены автоматические навигационные приемники службы NAVTEX.
Местные предупреждения дополняют прибрежные предупреждения и передаются, как правило, в режиме
телефонии на частотах УКВ диапазона на национальном языке.
Навигационные предупреждения каждого вида имеют свою сквозную нумерацию в течение всего
календарного года, начиная с номера 0001 на 00.00 часов Всемирного координированного времени
(UTC) 01 января.
Кроме системы NAVTEX для передачи информации по безопасности используются следующие системы:
• международная служба сети безопасности в спутниковой системе INMARSAT. Прием осуществляется с
помощью оборудования расширенного группового вызова (РГВ);
• система КВ УБПЧ – система передачи информации с помощью узкополосной буквопечатающей
телеграфии с помехоустойчивым кодированием в диапазоне коротких волн на частотах 4210, 6314, 8416,5,
12579, 16806,5, 19680,5, 22376 и 26100,5 кГц. Данная система обеспечивает режим автоматического приема,
но допускает и ручную настройку приемника для приема передачи.
NAVAREA CO-ORDINATORS
NAVAREA III - Средиземное, Черное, Азовское моря
Instituto Hidrografico de la Marina, CADIZ , Spain
Ph: + 34 (56) 599409
Telex: 76147 MEDCO E, 76102 MARIH E
Teleg : Instituto Hidrografico , CADIZ , Spain
Fax: + 34 (56) 599396
Internet: ihmesp@redestb .es
NAVTEX
NAVTEX (навигационный телекс) – международная автоматизированная система передачи
навигационных и метеорологических предупреждений и срочной информации в режиме узкополосного
буквопечатания . Служба использует частоту 518 кГц в режиме излучения F1B (частотная телеграфия) ,
информация передается на английском языке. Прием информации обеспечивается в радиусе от 250 до 400
миль от береговой радиостанции.
В каждом районе NAVAREA создана цепочка радиостанций со своим буквенным идентификатором.
Распределение буквенных идентификаторов произведено так, чтобы максимально удалить друг от
друга радиостанции, имеющие одинаковые идентификаторы в соседних районах NAVAREA. В
настоящее время в эксплуатации находится более 130 радиостанций службы NAVTEX и более 10
должны войти в строй. (Посмотри рисунок МЕЖДУНАРОДНАЯ СЛУЖБА ИНФОРМАЦИИ ПО
БЕЗОПАСНОСТИ NAVAREA)
Передача сообщений NAVTEX береговыми станциями осуществляется по расписанию.
Приемники NAVTEX осуществляют круглосуточный автоматический прием сообщений по заданной
программе без участия человека.
Передача сообщений NAVTEX происходит блоками информации, первый и последний из которых можно
условно представить следующим образом (ФС – фазирующий сигнал; ВК – возврат каретки; ПС – перевод
строки; КС – конец связи; ВА – выключение аппаратуры):
ФС ≥ 10 с ZCZC 1 пробел В1В2В3В4 ВК+ПС TEXT , NNNN ВК+2ПС }
}
} } ФС ≥ 5 с ZCZC 1 пробел В1В2В3В4 ВК+ПС TEXT , NNNN ВК + 2ПС КС ВА ≥
2с
где ZCZC – группа символов, обозначающая конец фазирования и начало сообщения;
В1В2В3В4 – определитель сообщения, причем
В1 – идентификатор передающей станции (буквы от А до Z);
В 2 – тип сообщения , включающий:
Буква
Тип сообщений
Цифра
*A
Навигационные предупреждения
1
*B
Метеорологические предупреждения
2
C
Ледовый обзор
3
*D
Информация по поиску и спасанию
4
Прогноз погоды
5
Сообщения лоцманской службы
6
Сообщения системы ДЕККА
7
Сообщения системы ЛОРАН
8
Сообщения системы ОМЕГА
9
Сообщения спутниковой навигационной системы
10
Сообщения других средств электронной навигации
11
Навигационные сообщения (дополнительно к букве А)
12
Символы зарезервированы , подлежат дальнейшему определению
13-25
Нет сообщений
26
E
F
G
H
I
J
K
*L
M-Y
Z
Кроме того, типы сообщений в разных приемниках обозначаются как буквенными индексами, так и
цифровыми; помеченные звездочкой в любом случае обязательны к приему судовым приемником NAVTEX и
не могут быть исключены;
В3В4 – порядковый номер сообщения . Каждому сообщению NAVTEX в группе информации одного вида
присваивается порядковый номер от 01 до 99, при достижении 99 нумерация возобновляется или по
истечении 60 ÷ 72 часов вновь пришедшее сообщение стирает самое старое , но порядковые номера еще
действующих сообщений не используются. Номер 00 присваивается только для жизненно важных
сообщений, таких как первоначальное сообщение о бедствии. Сообщения с таким номером будут всегда
распечатываться, и сработает звуковая и световая сигнализация .
NNNN – группа символов, обозначающие «конец телексного сообщения» (если число ошибочно принятых
символов-звездочек будет более 4% от всего количества символов в сообщении, то определитель
сообщения не запоминается приемником (печатается NNN ), и при повторной передаче сообщение с этим
же определителем будет снова принято) .
В текстах предупреждений применяются следующие сокращения:
NAVWARN – навигационное предупреждение;
JAN , FEB , MAR , APR , MAY , JUN , JUL , AUG , SEP , OCT , NOV , DEC – наименование месяцев;
151418 UTC JUL01 – 15 июля 2001 года 14:18 по всемирному координированному времени;
N , S , E , W – наименование координат и направлений;
IN PSN – в точке.
В случае отсутствия предупреждений на судне будет получено сообщение следующего вида:
241600 UTC MAY 01
QRU
NNNN
ПРОЦЕДУРЫ ГМССБ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИВ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Цифровой избирательный вызов (ЦИВ) представляет собой способ связи, использующий цифровые коды и
обеспечивающий автоматический вызов на вызывной частоте одной или группы станций и передачу/прием
команд и информации в ПВ, КВ и УКВ диапазонах. Система ЦИВ является основной составной частью
ГМССБ, чтобы исключить человека от непосредственного приема сигнала бедствия, и используется для:
оповещения о бедствии, подтверждения приема вызова бедствия, ретрансляции вызова бедствия;
извещение судов о предстоящей передаче сообщений о срочности, жизненно важных навигационных
сообщений;
опроса терминалов судов (поллинг), снятия координат судна;
установления служебной связи на рабочем канале;
соединения через береговую станцию в автоматическом и полуавтоматическом режиме с береговой
телефонной сетью.
ПЕРЕДАЧА ВЫЗОВА БЕДСТВИЯ
Для передачи и приема вызовов при помощи ЦИВ, относящихся к бедствию, срочности и безопасности,
ведению аварийного радиообмена в телефонии и телексе выделены следующие частоты особой важности
(Радиорегламент ст.38, разд.1 (NIX), ст.62, разд.III, 4681А; MERSAR, раздел 7):
ЧАСТОТЫ ОСОБОЙ ВАЖНОСТИ
ЦИВ
Радиотелефония
Радиотелекс
УКВ диапазон
70 канал
16 канал
—
ПВ-диапазон
2187.5 кГц
2182.0 кГц
2174.5 кГц
4207.5
КВ-диапазон
4125.0
4177.5
6312.0
6215.0
6268.0
8414.5
8291.0
8376.5
12577.0
16804.5
12290.0
16420.0
12520.0
16695.0
В морских районах А3 и А4 в КВ-диапазоне вызов бедствия при помощи ЦИВ применяется в основном для
оповещения в первую очередь береговых станций, а ПВ и УКВ диапазонах для оповещения рядом
находящихся судов. В тропической зоне КВ-диапазон может быть использован и в направлении «судно–
судно».
Передача вызова по бедствию при помощи ЦИВ (transmission of DSC distress alert) осуществляется
следующим образом:
1. Настроить контроллер ЦИВ на частоту или канал бедствия;
2. Если позволяет время, указать в формате вызова:
характер бедствия;
координаты судна;
время определения вводимых координат (UTC);
тип последующей связи (обычно радиотелефония, но возможен и радиотелекс). Если нет времени для
введения этих данных, то они автоматически будут вставлены в вызов бедствия за исключением «характера
бедствия» (в этом случае – «неопределенный»).
3. Передать вызов по бедствию.
При выборе частоты бедствия ЦИВ в КВ-диапазоне необходимо учитывать условия распространения
радиоволн. В качестве первичного вызова рекомендуется использовать частоту 8414.5 кГц. Передача
вызова по бедствию на нескольких частотах КВ-диапазона увеличивает вероятность успешного приема
этого вызова береговой станцией. Передача вызова о бедствии в КВ-диапазоне может быть осуществлена
двумя разными путями:
передать вызов на одной частоте КВ-диапазона и ждать подтверждения береговой станции несколько
минут; если подтверждение не получено в течение 3-х минут, повторить вызов в ЦИВ на другой частоте
бедствия КВ-диапазона;
передать вызов бедствия на нескольких частотах через очень короткий промежуток времени, не ожидая
подтверждения от береговой станции между вызовами.
После подачи вызова по бедствию в ЦИВ следует приготовиться к последующему обмену (distresstraffic),
для чего настроить радиостанцию на соответствующие частоты аварийного обмена по радиотелефону или
телексу (частоты приемника и передатчика при бедствии одинаковы) в том же диапазоне, в котором был
подан вызов в ЦИВ (см. таблицу выше).
Только после получения ЦИВ-подтверждения (acknowledgement) от береговой станции или другого
судна, оператор судна, терпящего бедствие, должен передать сообщение о бедствии в следующем формате:
по радиотелефону:
MAYDAY;
THIS IS;
девятизначный идентификатор (MID) и позывные судна или другой идентификатор (название) судна;
координаты судна, если они не включены в формат ЦИВ;
характер бедствия и тип необходимой помощи;
любую другую полезную для поиска и спасания информацию;
в радиотелексе (ПВ/КВ-диапазон) – если в формате ЦИВ был указан этот вид последующей связи (для
этой цели используется режим FEC Collective):
установить курсор на начало строки, отступить одну строку от верхнего края экрана, нажав <ENTER>
(возврат каретки и перевод строки – «< ≡»), ввести с клавиатуры следующий текст:
MAYDAY;
THIS IS;
девятизначный идентификатор, телексный номер и позывной судна;
координаты судна;
характер бедствия;
любую другую необходимую информацию;
завершить сообщение набором NNNN – знаком конца сообщения.
ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ВЫЗОВА ПО БЕДСТВИЮ
Циркуляр COMSAR/Circ.21 от 25.01.2000
«Процедура ответа судов на сигналы бедствия ЦИВ»
УКВ и ПВ-диапазоны.
1. Действия береговой станции.
Подтверждение (acknowledgement of a DSC distress alert) вызова по бедствию в ЦИВе обычно делается
только береговой станцией.
После получения вызова бедствия в ЦИВе береговая радиостанция должна в течение 1 минуты
подтвердить его прием при помощи ЦИВ. Максимально допустимая задержка в приеме подтверждения
береговой станции составляет 2.75 минуты. Передать информацию о полученном вызове бедствия на
ближайший СКЦ как можно быстрее. При необходимости дать ретрансляцию в ЦИВе судам, находящимся
в этом районе.
Судно, принявшее ретранслированный вызов по бедствию, должно подтвердить его прием по
радиотелефону береговой станциив следующем формате:
MAYDAY;
девятизначный идентификатор или название береговой станции, давшей ретрансляцию;
THIS IS;
девятизначный идентификатор, позывные или другой идентификатор судна, принявшего
ретранслированный вызов о бедствии;
RECEIVED MAYDAY.
Далее судно, давшее это подтверждение, действует по указанию непосредственно СКЦ или береговой
станции.
2. Действия судна, принявшего вызов бедствия в ЦИВе и находящегося в зоне действия береговой
станции (район А1 или А2).
Оператор судна, принявшего вызов бедствия в ЦИВе от другого судна, должен:
просмотреть формат принятого вызова и записать информацию в вахтенный радиожурнал;
настроить радиостанцию на соответствующую частоту бедствия (16 канал или 2182 кГц – радиотелефон;
2174.5 кГц – радиотелекс);
вызвать капитана и нанести на карту местоположение судна в бедствии. В случае, если береговая станция
дала подтверждение в ЦИВе, судно, принявшее вызов бедствия, должно прослушать сообщение о бедствии
и продолжать дежурить на частотах бедствия.
В случае если береговая станция в течение 5-ти минут не дала подтверждения в ЦИВе, и аварийный обмен
по радиотелефону между судном в бедствии и береговой радиостанцией не установлен, оператор судна,
принявшего этот вызов в ЦИВе, с разрешения капитана должен дать подтверждение бедствующему судну
по радиотелефону в следующем формате:
MAYDAY;
девятизначный идентификатор судна в бедствии, повторенный 3 раза;
THIS IS;
девятизначный идентификатор (MID), позывные судна, принявшего вызов о бедствии, или другой его
идентификатор, повторенный 3 раза;
RECEIVED MAYDAY;
и только после повторного приема вызова бедствия в ЦИВе после консультации с МСКЦ или береговой
станцией с разрешения капитана может быть передано подтверждение в режиме ЦИВ для того, чтобы
прервать вызов.
прослушать сообщение о бедствии по радиотелефону и установить аварийный радиообмен с судном в
бедствии;
немедленно ретранслировать сообщение о бедствии любыми средствами связи с тем, чтобы информировать
береговую станцию и рядом находящиеся суда;
приступить к поисково-спасательной операции.
3. Действия судна, находящегося в районе А3 или А4 и принявшего вызов бедствия в УКВ/ПВ
диапазоне.
Оператор судна, находящегося явно вне зоны действия одной или нескольких береговых станций,
принявший вызов бедствия, должен:
просмотреть формат принятого вызова и записать данную информацию в вахтенный радиожурнал;
настроить радиостанцию на соответствующую частоту бедствия (16 канал или 2182 кГц – радиотелефон;
2174.5 кГц – радиотелекс);
вызвать капитана и нанести на карту местоположение судна в бедствии;
с разрешения капитана дать подтверждение в ЦИВ;
принять сообщение о бедствии по радиотелефону или телексу;
дать подтверждение о принятом сообщении по радиотелефону или по радиотелексу:
MAYDAY;
девятизначный идентификатор судна в бедствии, повторенный 3 раза;
THIS IS;
девятизначный идентификатор (MID), позывные или другой идентификатор судна, принявшего вызов о
бедствии, повторенный 3 раза;
RECEIVED MAYDAY;
MY POSITION;
MY SPEED AND COURSE;
MY ETA AT DISTRESS POSITION …;
ретранслировать вызов бедствия любыми средствами связи с тем, чтобы информировать береговую
станцию и суда, находящиеся рядом.
Судно, давшее подтверждение в ЦИВе, автоматически является координатором поисково-спасательной
операции до тех пор, пока эти обязанности не отменит региональный СКЦ.
КВ-диапазон
Судно, получившее вызов бедствия от другого судна, не должно давать подтверждение ни при помощи
ЦИВ, ни по радиотелефону, но обязано выполнить следующее:
Проследить передачу береговой станцией ЦИВ-подтверждения на частоте принятия вызова по бедствию.
Одновременно приготовиться к последующему аварийному обмену по радиотелефону (телексу), настроив
радиостанцию на соответствующие частоты бедствия в КВ-диапазоне.
Если вызов бедствия был получен на нескольких частотах бедствия, то необходимо выбрать один канал
бедствия, который при данных обстоятельствах обеспечивает наилучшую связь. Если вызов в ЦИВе был
успешно принят в полосе 8 МГц, то частоту этой полосы предпочтительно использовать для
первоначальной связи; если в течение 1÷2 минут радиообмен не установлен – выбрать частоту из другой
КВ-полосы, более подходящей к данным условиям.
3. Если в течение 5 минут не получено подтверждение в ЦИВе от береговой станции и не установлен
радиообмен между береговой станцией и судном, терпящим бедствие, то судно, принявшее вызов бедствия,
должно:
ретранслировать вызов бедствия при помощи ЦИВ;
информировать спасательно-координационный центр всеми доступными средствами связи.
Корректура карт NS 4000 TX-97 and SENC
1.Открываем страницу http://www.transas.com/support/chart_corrections/.
2. Качаем файл update.exe.
3. Распаковываем файл.
4. Записываем на CD Диск или USB-Flesh содержимое папок.
5. Запускаем ECDIS.
6. Запускаем менеджер карт (chart assistant) на рабочем столе.
7. Выбрать в всплывающем окне «Start chart assistant for advanced users» , затем кликаем ОК .
8. Заходим update (для корректуры карт) или install (для установки карт) соответственно,указываем
источник,устанавливаем (CD Диск или USB-Flesh) и сохраняем изменения.
9. Выбираем формат карт SENC or TX-97. На данном примере показана корректура карт формата SENC.
10. Добавляем в всплывающее окно галочку на synchronize charts collection . Кликаем ОК.
11. После успешно произведённой корректуры всплывёт окно , где будет указана последняя произведённая
корректура.
12. Для проверки корректуры выбираем :
А) Ships collection ->sort by last correction-> карты будут отсортерованы сверху вниз по
хронологии(по дате коректуры )
Б) Cataloge ->красным выделенно последнее обновление карт (Folio) .
Не забываем выбирать формат карт SENC or TX-97.
Корректура выходит еженедельно,а базовый пакет квартально,и выпускается ввиде диска.
Аналогично поступаем и с SENC форматом карт, http://www.transas.com/support/senc_data/
Корректура выходит еженедельно, а базовый пакет квартально , и выпускается в виде диска.