Конспект РНП и системы с 1 по 25  занятие. В конспекте ответы на 214 вопросов к ККР и Зачету.

Занятие 1

 

Тема.  Вступ. Цілі та завдання дисципліни. Загальне ознайомлення з розділами програми. Призначення радіонавігаційних приладів на морському транспорті.

 

План

  1. Вступ. Цілі та завдання дисципліни. Загальне ознайомлення з розділами програми
  2. 2. Призначення радіонавігаційних приладів на морському транспорті.

 

  1. Безаварийное и экономически эффективное судовождение в современных условиях требует достаточно частого получения информации о местонахождении собственного судна и всех других судов с которыми возможно опасное сближение при плавании.

Необходимая навигационная информация обеспечивается различными техническими средствами судовождения, основными из которых являются радионавигационные приборы и системы.

Изучив физические основы различных РНП судоводитель сможет  грамотно использовать их в судовождении, обеспечивая безопасность мореплавания.

 

  1. Применение РНП обеспечивает значительный экономический эффект в результате уменьшения навигационной безаварийности судов и сокращения потерь ходового времени вследствие плохой видимости. Несмотря на их высокую стоимость, их использование окупает затраченные средства. Пренебрежение информацией РНП или неумелое их использование приводило в ряде случаев к аварии с большим ущербом как для судовладельцев, так и для окружающей среды. Применение РНП на морских судах увеличивает безопасность плавания и возможность облегчить труд судоводителя при их использовании в самых сложных условиях, но и экономическую эффективность приборов в процессе эксплуатации.

 

Занятие 2

 

 

Тема.  Автоматизировані радіолокаційні і навігаційні комплекси.

План

  1. Общие сведения о автоматизированных радиолокационных и радионавигационных комплексах.
  2. 2. Назначение радиолокационных комплексов.

 

  1. Несмотря на оснащенность современных судов различными электрорадионавигационными приборами, увеличение водоизмещения, скоростей и интенсивности движения судов ведет к возрастанию числа навигационных аварий, наиболее тяжелыми из которых являются столкновение и посадка на мель.

Использование РЛС способствует предупреждению столкновений судов, однако требует определенных затрат времени на обработку информации.

Предотвращение посадки на мель и плавание по наиболее коротким и выгодным путям требует повышения точности и надежности определения места судна в любом районе плавания при сокращении затрат времени на определения.  Применение на судах РЛС, приемоиндикаторов РНС, систем автоматизированной радиолокационной прокладки (САРП), автоматической идентификационной системы (АИС) способствует в значительной степени решению этой задачи.

Существенное повышение точности определений места судна, решения вопроса безопасного расхождения судов возможно при комплексном использовании РНП и систем, которое позволяет полнее использовать преимущества и уменьшить недостатки каждой из них.

Поэтому целесообразно, особенно на крупнотоннажных судах, все навигационные средства объединить в автоматизированный навигационный комплекс.

 

  1. Назначение радиолокационных комплексов является автоматизация обработки полученной от судовой РЛС информации, выдачи ее в легко воспринимаемой форме для оценки опасности столкновения и выбора маневра безопасного расхождения.

ИМО были сформулированы требования к РЛС, автоматизирующих обработку и выдачу информации для решения задачи безопасного расхождения судов.

Информация Радар САРП:

САРП- системы автоматизированной радиолокационной прокладки.

САРП должен обеспечивает выполнение следующих функций:

–  обеспечивать уменьшение психологической нагрузки на судоводителя и получение непрерывной точной и быстрой оценки обстановки при многочисленных целях;

– обнаруживать цели не хуже, чем это делается судоводителем при наблюдении за экраном;

– захватывать (выбирать) цели вручную или автоматически;

– сопровождать не менее 20 целей в автоматическом режиме и 10 целей при использовании ручного режима захвата;

– по запросу показывать на экране не менее четырех предыдущих равномерно распределенных по времени позиций любой цели

– выдавать информацию о курсе и скорости цели в векторной форме (через 1 минуту должно выдаваться направление движения цели, через 3 минуты- движение с определенной точностью.

– иметь предупредительную сигнализацию об опасных и теряемых целях.

– выдавать расстояние до цели, пеленг, расстояние до точки кратчайшего сближения.

– позволять выполнять проигрывание  (имитацию) маневра собственного судна для выявления его влияния на все сопровождаемые цели.

 

Занятие 3

 

Тема.  АІС.  Загальне ознайомлення

План

  1. Общие сведения о АИС.
  2. Достоинства АИС.
  3. Недостатки АИС.

 

  1. Автоматическая идентификационная система (АИС) обеспечивает автоматический обмен навигационной и иной информацией, связанной с безопасностью мореплавания, между судовыми и другими станциями АИС по специальному каналу радиосвязи. Для передачи и приема информации в АИС используется транспондер УКВ диапазона, обеспечивающий дальность действия 25-30 миль в зависимости от высоты антенн. Одной из причин появления АИС явились имеющиеся ограничения РЛС и САРП для решения задачи предупреждения столкновения судов. АИС как и радар является датчиком информации о местоположении судов.

 

  1. Достоинства АИС, устраняющие некоторые из таких ограничений при решении задач по предупреждению столкновений судов, сводятся к следующему:
  2. Взаимный обмен координатами, определенными с высокой точностью с помощью GPS.
  3. На работу АИС не влияют осадки и волнения моря, как это имеет место при использовании РЛС, что обеспечивает возможность наблюдения за малыми судами в условиях сильного волнения моря.
  4. Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах. Практически исключается возможность потери сопровождения целей в то время как САРП и Радар допускают такую возможность при определенных условиях. Передача позывных или названия судна представляет возможность адресного вызова судна по УКВ в непонятных или опасных ситуациях.
  5. Возможность обнаружения целей в теневых секторах радаров (за островом, за поворотами реки, и т.п.)
  6. Взаимный обмен информацией между судами о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах, обеспечивает предупреждение столкновения судов;

 

  1. 3. Наряду с очевидными достоинствами, АИС обладает и существенными недостатками. К таким недостаткам относятся следующие.
  2. Эффективное использование АИС возможно только при оснащении всех судов, включая малотоннажные, конвенционной аппаратурой АИС и конвенционной аппаратурой отображения информации от АИС и РЛС, позволяющей решать задачи предупреждения столкновения судов.
  3. АИС никогда не заменит РЛС, поскольку ее информация относится только к объектам, на которых установлены транспондеры, в то время как радиолокатор позволяет наблюдать любые объекты, отражающие радиоволны (знаки навигационного ограждения, суда, береговую черту и др.)
  4. Внедрению на судах подлежит только то оборудование АИС, параметры которого жестко регламентированы на международной основе. В этом случае будет обеспечена совместимость оборудования, установленного на разных судах, и высокая эффективность его использования.
  5. Судоводители должны принимать во внимание тот фактор, что на встречных судах АИС может выйти со строя или быть выключенной.

 

В настоящее время на судах устанавливается аппаратура, где на экране одновременно «четыре в одном» РЛС, САРП, Электронная карта, АИС.

Благодаря вышеперечисленным преимуществам АИС в 1999 году ИМО подготовила и приняла предложения по включению в главу V СОЛАС положение по порядку установки АИС на суда. Согласно этому решению, начиная с 1 июля 2002 года и заканчивая 1 июля 2008 года, все суда должны иметь на борту АИС.

 

Занятие № 4

 

Практическая работа №1

Тема.  Автоматическая идентификационная система. (АИС) и ее использование в

судовождении.

 

            План

  1. Назначение, применение, состав, требование ИМО к АИС.

 

  1. АИС – Aвтоматическая идентификационная система, (англ. AIS Automatic Identification System) — в судоходстве система служащая для идентификации судов, их габаритов, курса и других данных с помощью радиоволн УКВ— диапазона.

В последнее время появилась тенденция трактовать АИС как Автоматическая информационная система, (англ. AIS Automatic Information System), что связано с расширением функциональности системы по сравнению с ординарной задачей идентификации судов.

В соответствии с Конвенцией SOLAS 74/88 является обязательным для судов водоизмещением свыше 300 регистровых тонн, совершающих международные рейсы, судов водоизмещением более 500 регистровых тонн, не совершающих международные рейсы, и всех пассажирских судов. Суда и яхты, с меньшим водоизмещением, могут быть оборудованы прибором класса Б. Передача данных осуществляется на международных каналах связи AIS 1 и AIS 2 в протоколе SOTDMA (англ. Self Organising Time Division Multiple Accsess). Применяется частотная модуляция с манипуляцией GMSK.

В целях обеспечения унификации и стандартизации АИС в Международном Регламенте Радиосвязи закреплено для использования в целях АИС два канала: AIS-1 (87В — 161,975 МГц) и AIS-2 (88В — 162,025 МГц), которые должны использоваться повсеместно, за исключением регионов с особым частотным регулированием.

 

АИС предназначена для повышения уровня безопасности мореплавания, эффективности судовождения и эксплуатации центра управления движением судов (ЦУДС), защиты окружающей среды, обеспечивая выполнение следующих функций:

– как средство мониторинга и слежения за судами, а также в операциях по поиску и спасанию (SAR).

АИС система включает в себя следующие компоненты:

– оборудование ввода-вывода информации на элементы управления.

Действие АИС основано на приёме и передачи сообщений по УКВ волнам. Передатчик АИС работает на более длинных волнах, чем радары, что позволяет производить обмен информацией не только на прямых расстояниях, но и местности, имеющей препятствия в виде не очень больших объектов, а также при плохих погодных условиях. Хотя достаточно одного радиоканала, некоторые АИС системы передают и получают по двум радиоканалам для того, чтобы избежать проблем интерференции и не нарушать коммуникацию других объектов.

Сообщения АИС могут содержать:

           

Занятие № 5

 

Практическая работа №2

Тема.  Автоматическая идентификационная система. (АИС) и ее использование для

навигации.

 

            План

  1. Функциональные особенности АИС.
  2. Панель управления.

 

  1. Судовая станция АИС (автоматическая идентификационная система). Она осуществляет автоматическую передачу информации АИС. В состав станции АИС входит пульт управления и отображения, обеспечивающий доступ со стороны оператора для реализации всех функций АИС. АИС может передавать информацию в направлениях судно-судно, судно-берег. Работать в автоматическом непрерывном режиме, включается оператором. АИС выполняет следующие функции: автоматическую идентификацию судов; самоорганизацию системы и управление доступом к радиоканалам; прием данных по радиоканалу от других судов и береговых центров; передачу собственных данных в радиоканал для использования другими судами и береговыми центрами; сохранение статических данных предназначенных для автоматической передачи в радиоканал; выдачу данных принятых из радиоканала от других объектов АИС, для отображения в устройстве представления данных АИС; определения координат и параметров GPS приемника.

Согласно Резолюции ИМО МSC -74  АИС должен передавать следующую информацию, разбитую на три основные группы: 1. статические данные судна; 2. Динамические данные; 3. Рейсовые данные.

 

 

 

 

В состав судовой информации,

предоставляемой системой AIS, должна входить:

 

Статическая информация:

Каждые 6 минут и по запросу:

– Номер IMO (если имеется);

– Позывной и название судна;

– Длина и ширина судна;

– Тип судна;

– Положение приёмной антенны системы определения местоположения на

судне (в корме или в носу, по левому или правому борту от диаметраль-

ной линии).

 

Динамическая информация:

– Координаты судна с указанием точности и достоверности данных;

– Время по всемирному скоординированному времени;

– Курс относительно дна моря;

– Скорость относительно дна моря;

– Направление;

– Режим эксплуатации (судно, лишённое возможности управляться, на яко-

ре, и т.д. – ручной ввод информации);

– Скорость поворота (в случае маневра);

– Дополнительная информация – угол крена (при наличии датчика);

– Дополнительная информация – килевая и бортовая качка (при наличии

датчика).

 

Информация, связанная с выполняемым рейсом:

Каждые 6 минут, при изменении данных или по запросу:

– Осадка судна;

– Опасный груз (тип);

– Порт назначения и расчётное время прибытия (по усмотрению капитана);

 

Раннее и надёжное обнаружение маломерных судов в условиях помех от

морской поверхности и в условиях ограниченной видимости теперь тоже стало

реальностью при условии, что эти маломерные суда применяют технические

средства АИС. Когда все большие суда (и можно надеяться многие маломерные

суда) будут оборудованы системами АИС, эти технические средства внесут су-

щественный вклад в безопасность судоходства и защиту окружающей морской

среды.

           

  1. (AIS Controler) Контролер автоматической системы идентификации:

1.Передняя панель(From Panel). 2.Жидкокристалический экран(LCD). 3.Положение своего судна (Own ship s position). 4. Идентифицированное судно(Identified ship). 5.Меню/выбор программ/ (Menu). 6. Кнопка направления курсора(Cursor buttons). 7.Функциональные кнопки (Functional buttons). 8.Ввод данных(Enter). 9. Выключение электропитания(OFF). 10.Включение электропитания/Подсветка экрана(Power Din). 11.Сигнализация/Сброс данных (Alarm/Clear). 12. Масштаб экрана(Scale). 13.Суда со станциями АИС (Ships identified /AIS. 14.Данные идентифицированного судна(Identified ships information). 15.Установочный кронштейн(Mout bracket).

 

Окно экрана с информацией об идентифицированных судах(Screen window with information about identified vessels): 

1.Список идентифицированных судов и информация(List of ships identified and information). 2.Пеленг на идентифицированное судно(Bearing). 3.Расстояние до идентифицированного судна(Range). 4.Название идентифицированного судна(Name). 5. Координаты судна(Ship s position). 6.Скорость и курс судна(SOG/COG speed over ground/ Course over ground)

 

Антенна со встроенным автоматическим приемопередатчиком(Transponder): 1.Автоматический приемопередатчик(Transponder). 2.Антенна УКВ диапазона(VHF Antenna).

 

 

Занятие 6

 

Тема.  Класифікація сучасних супутникових навігаційних систем та їх використання в навігації.

 

План

  1. Приемоиндикатор GPS «Фуруно»

 

 

 

  1. Приемоиндикатор GPS «Фуруно».

GP-32 представляет собой усовершенствованный приемоиндикатор навигационной спутниковой системы GPS с приемиком WAAS, разработанный для каботажных, рыболовных и прогулочных судов.  Мощный процессор обрабатывает с высокой скоростью данные определения и уточнения местоположения, используя поправку WAAS. Удобный для работ прокладчик сохраняет в памяти прибора до 1000 точек траектории судна. Этот компактный и экономически выгодный прибор обеспечивает высочайшую точность определения местоположения. В обычном режиме работы погрешность не превышает 10 м, а при включении режима WAAS точность возрастает до 3 м. Возможны следующие режимы отображения: Plotter (Прокладчик), Nav Data (Навигационные данные), Steering (Управление судном), Highway (Магистраль), Speedometer (Спидометр) и два настраиваемых пользователем режима. В режиме «Управление судном» дается интуитивно-понятная индикация курса судна и бокового уклонения от курса (XTE). Режим «Магистраль» применяется при следовании в место рыбалки или по серии путевых точек запланированного маршрута. Удобная для пользователя конструкция прибора обеспечивает непосредственное управление с минимальным использованием клавиш. В системе предусмотрен ряд предупредительных сигналов для оповещения о прибытии в заданную зону или уходе из нее (сигнал о прибытии/дрейфе на якоре), выходе величины XTE за установленные пороговые значения, сигнал о наступлении заданного времени (будильник) и др. WAAS, Глобальная система дифференциальных поправок является навигационной системой GPS, которая вносит корректирующие поправки через геостационарные спутники. Федеральное управление гражданской авиации США (USA FAA) испытывает эту систему и аналогичные с использованием Спутниковых систем увеличения точности (SBAS). Т.к. система WAAS работает на той же частоте, что и GPS, то для приема соответствующих сигналов можно использовать одну антенну. В настоящее время работают два геостационарных спутника Инмарсат: Западноатлантический (AOR-W) и Тихоокеанский (POR). Аналогичные системы разрабатываются в Японии (MSAS: Многофункциональная спутниковая система увеличения точности) и Европе (EGNOS: Европейская геостационарная система навигационного покрытия). Предполагается, что они будут полностью взаимодействующими и совместимыми. Основными составляющими ошибки в одночастотной системе GPS является уход часов приемника и отклонение сигнала вследствие рефракции. Наземные базовые станции WAAS ведут мониторинг созвездия спутников GPS и передают данные об ошибках GPS на спутник WAAS через наземную центральную станцию. Спутники связи или Инмарсат передают дифференциальную поправку пользователям

 

Особенности :

GPS- GLOBAL POSITION SISTEM. Спутниковые навигационне системы обеспечивают круглосуточное высокоточное определение места и скорости судна для неограниченного числа пользователей, при любых  погодных условиях, постоянно как на Земле так и вблизи ее поверхности. Объективные условия привели к тому, что большинство судов оборудованы приемоиндикаторами GPS фирмы FURUNO. Эти приемоиндикаторы дают возможность судоводителю не только определить место и скорость судна, но и решать ряд навигационных задач.

 

 

Занятие № 7

 

Практическая работа №3

 

Тема.  Теоретическое обоснование и практическое приминение спутниковых

навигационных систем. (GPS NAVSTAR)

 

            План

  1. РНС NAVSTAR- назначение, применение.

 

  1. Система NAVSTAR – GPS, включает 24 спутника, расположенных на всоте 20 146 км. Таким образом, в любой точке земного шара в пределах прямой видимости имеется не менее четырех спутников в конфигурации, благоприятной для местоопределения. Эти спутники размещаются на шести орбитах, на каждой орбите находится 4 спутника. Для управления спутниками на Земле расположены 5 контрольных баз, вместе с центром управления. Центр управления непрерывно получают данные о состоянии космических аппаратов, синхронизирует работу системы, посылает управляющие действия спутников для коррекции их орбит и коррекции бортовых часов. Контрольные станции на Земле следят за положением спутников на орбите, уточняют их положение, проводя изменения по командным радиолиниям. Система «Навстар» основана на вычислении расстояния от пользователя до спутника по измеренному времени от передачи сигнала спутником до приема этого сигнала пользователем. Пользователю не требуется иметь точные часы, поскольку измеряется расстояние до четырех спутников и по данным этих измерений вычисляются не только три координаты, но и уход часов пользователя. Точные координаты могут быть вычислены для места на поверхности Земли по измерениям расстояний от группы спутников. Спутники являются пунктами с известными координатами. Таким образом, зная расстояние до трех спутников, можно вычислить координаты определяемой точки. Расстояние до спутников определяется по измерениям времени прохождения радиосигнала от космического аппарата до приемника умноженная на скорость света

 

           

Занятие № 7

 

Практическая работа №3

 

Тема.  Теоретическое обоснование и практическое приминение спутниковых

навигационных систем. (GPS NAVSTAR)

 

            План

  1. РНС NAVSTAR- назначение, применение.

 

  1. Система NAVSTAR – GPS, включает 24 спутника, расположенных на всоте 20 146 км. Таким образом, в любой точке земного шара в пределах прямой видимости имеется не менее четырех спутников в конфигурации, благоприятной для местоопределения. Эти спутники размещаются на шести орбитах, на каждой орбите находится 4 спутника. Для управления спутниками на Земле расположены 5 контрольных баз, вместе с центром управления. Центр управления непрерывно получают данные о состоянии космических аппаратов, синхронизирует работу системы, посылает управляющие действия спутников для коррекции их орбит и коррекции бортовых часов. Контрольные станции на Земле следят за положением спутников на орбите, уточняют их положение, проводя изменения по командным радиолиниям. Система «Навстар» основана на вычислении расстояния от пользователя до спутника по измеренному времени от передачи сигнала спутником до приема этого сигнала пользователем. Пользователю не требуется иметь точные часы, поскольку измеряется расстояние до четырех спутников и по данным этих измерений вычисляются не только три координаты, но и уход часов пользователя. Точные координаты могут быть вычислены для места на поверхности Земли по измерениям расстояний от группы спутников. Спутники являются пунктами с известными координатами. Таким образом, зная расстояние до трех спутников, можно вычислить координаты определяемой точки. Расстояние до спутников определяется по измерениям времени прохождения радиосигнала от космического аппарата до приемника умноженная на скорость света

 

Занятие № 8

 

Практическая работа №4

План.

  1. GPS Navigator (на примере Furuno GPS Navigator, модель GP 30/35-состав

системы, назначение и практическое использование.

  1. Порядок ввода путевых точек

 

1.Для грамотного пользования радионавигационными приборами необходимо  ознакомиться с их техническими характеристиками и тактическими возможностями.

Состав системы: приемоиндикатор Furuno GPS Navigator состоит из антенны, антенного кабеля и дисплея, а также сетевого кабеля.

Органы управления: Рис.1 . Подача питания на прибор осуществляется нажатием клавиши DIM/PWR

Выключение напряжения питания осуществляется той же клавишей, что и при включении. Необходимо нажать клавишу DIM/PWR и удерживать ее в нажатом положении пока экран дисплея не очистится полностью.

Яркость или контрастность регулируется клавишами вверх; вниз; влево; вправо; после нажатия на клавишу DIM/PWR .

Навигатор имеет четыре режима работы дисплея: режим плоттера, режим отображения навигационных данных, режим хайвей и режим управления. Для выбора нужного режима используется клавиша DISP. С каждым нажатием клавиши по очереди на дисплее появляются вышеперечисленные режимы.

Первый режим- режим плоттера дает информацию о траектории движения судна, координатах, скорости и установленном горизонтальном масштабе рис.2

Наиболее часто используемый режим хайвей дает возможность судоводителю видеть на экране дисплея трехмерный вид движения судна к путевой точке и навигационные данные Рис.3.

Информация необходимая для управления судном может быть получена в режиме управления. В этом режиме индицируется расстояние, пеленг, ETA, курс, скорость рис.4.

В режиме навигационных данных на дисплее отображаются координаты судна, курс, скорость, дата и время рис.5.

 

  1. Ввод путевых точек является одной из главных задач при навигационном планировании перехода. В памяти навигатора GPS 30/35 может храниться 350 путевых точек. Общим для всех этих способов является то, что все они выполняются в режиме Плоттера.

Использование клавиши «MENU» для ввода путевой точки.

  1. Особенности ввода путевой точки этим способом является то, что клавиша «MENU» нажимается дважды и при этом на дисплее появляется главное меню MAIN MENU.
  2. Выбирают пункт меню WAYPOINTS.
  3. Нажимают клавишу «ENT», при этом на дисплее появляется окно ввода новой путевой точки:

ENTER  A NEW WYPT NAME?

001_______?

(001: DEFAULT NAME)

  1. Вводится имя и нажимается ENT.

 

NAME:001

34°91’836 N

135°12’059 E

12 – DEC 2011

EXIT?

Такой вид имеет окно при вводе широты и долготы точки пути.

  1. С помощью клавиш управления курсором помещают курсор на вторую строку (широта) и нажимается «ENT». После этого вводится широта и нажимается «ENT».
  2. Переведя курсор на третью строку, нажимают клавишу «ENT» и вводится долгота.
  3. Курсор находится на EXIT ? Нажмите «ENT» для завершения работы.
  4. Для завершения работы нажимается клавиша «MENU» панели управления дисплеем два раза.

 

 

Занятие № 9

 

Тема.  GPS и их использование.

 

           

План.

  1. Создание маршрута.
  2. Функция «Человек за бортом»

 

  1. 1. Последовательность путевых точек ведущих к месту назначения, называется маршрутом.

Создание маршрута.

GPS – NAVIGATOR может хранить до 30 маршрутов каждый из которых может содержать до 30 путевых точек.

Самый простой путь создания маршрута – это введение соответствующих путевых точек предварительно с последующей выборкой их из путевых точек. Но можно вводить также путевые точки в процессе создания маршрута.

  1. Нажимается клавиша «MENU» два раза
  2. Выбирается ROUTES.
  3. После нажатия «ENT» на экране появляется следующее окно:

ROUTES

NO   NEW?

 

  1. ROUTE – 01 EXIT ?

 

CMMT: EMPTU ROUTE.

01____

02____

03____

 

  1. Нажимается клавиша «ENT».
  2. Нажимая клавиши >; < набирают начальную путевую точку.
  3. Для перевода курсора на следующую строку дважды нажимается клавиша «ENT».
  4. Повторяя шаги 3 и 4 вводят последовательно все промежуточные точки, которые определяют движение по данному маршруту.
  5. После этого вводится конечная путевая точка пункта назначения.
  6. Выбирается EXIT?
  7. Нажатием клавиши «ENT» записывается маршрут.

В окончательном варианте на дисплее появляется название начальной и конечной точек маршрута рядом с номером маршрута.

  1. Нажимается дважды клавиша « MENU»

 

  1. Функция «Человек за бортом». MAN OVER BOARD (MOB).

Функция МОВ используется для фиксирования координат падения человека за борт и выработки полярных координат на эту точку. Введен может быть только один курсор МОВ. Последующее нажатие клавиши «MARK MOB»

  1. Нажимается клавиша «MARK MOB». Появляется окно МОВ.

 

NAME:001

34°91’836 N

135°12’059 E

12 – DEC 2011

EXIT       МОВ?

  1. Нажимается > для выбора МОВ?
  2. Нажимается «ENT». Появляется следующее окно:

SAVED TO MOB

GO TO MOB?

ARE YOU SURE

YES    NO

 

 

 

Занятие № 10

 

Тема.  GPS и их использование в судовождении.

 

План.

  1. Генеральный курс.

 

  1. Генеральный курс и генеральное плавание по маршруту получают как пеленг и расстояние между первой и последней точкой маршрута. Кроме того на дисплее выводится время до подхода к заданной точке и ETA. Порядок решения данной задачи следующий:
  2. Нажимается дважды клавиша «MENU».
  3. Выбирается CALCULATE и нажимается «ENT».
  4. Выбирается ROUTE и нажимается «ENT».
  5. Нажимается «ENT».
  6. Выбирается номер маршрута и нажимается «ENT». Появляется экран дисплея в следующем виде:
  7. AUTO.
  8. MANU.

1.Выбирается AUTO или MАNU. При выборе  AUTO используется средняя скорость судна, при выборе MАNU скорость вводится вручную.

  1. Нажимается «ENT». При выборе AUTO задача решается без каких – либо дополнительных действий. Если выбирается MАNU, нажимается « ENT», вводится скорость с помощью управления курсором и нажимается «ENT» еще раз.

 

Занятие № 11

 

Тема.  GPS и их использование для навигации.

 

Порядок изложения материала урока.

            План.

  1. Сигнал тревоги.

 

Приемоиндикатор дает возможность контролировать отдельные события путем подачи сигналов зуммером и сообщением выдаваемом на экран дисплея. Это сигнал о прибытии в точку назначения (ARRIVAL ALARM), сигнал тревоги при выходе с якорного места (ANCOR WATCH ALARM), сигнал ухода заданного курса (XTE ALARM), сигнал тревоги по скорости (SPEED ALARM). Сигналы тревоги возникают, когда нарушаются установленные величин для данных сигналов. Установки для каждого из вышеперечисленных сигналов задаются примерно по одной и той же схеме. Покажем это на примере установки сигнала о выходе с якорного места. Учитывая, что этот сигнал тревоги возникает если судно начинает двигаться, в то время, когда оно должно находиться в покое, прежде чем задавать установки для этого сигнала тревоги, устанавливается текущее местоположение судна в качестве точки назначения.

После этого все выполняется по общепринятой схеме установки сигналов.

  1. Дважды нажимается клавиша «MENU».
  2. Выбирается ALARMS.
  3. Нажимается «ENT»
  4. Курсор находится на первой строке MENU.
  5. Если: ANC уже выбран, то нажимается > и «ENT» и устанавливается диапазон срабатывания сигнала тревоги с помощью клавиш управления курсором и нажимается клавиша «MENU» два раза.
  6. Если ANC еще не выбран, нажимается ENT и на экране дисплея появляется слова:

OFF,    ARV,   ANC

  1. Выбирается ANC и нажимается «ENT».
  2. Нажимается «ENT». Вводится диапазон срабатывания сигнала тревоги (морских милях) с помощью клавиш управления курсором.
  3. Нажимается «ENT»
  4. Нажимается клавиша «MENU» два раза.
  5. Для отключения этого сигнала, выберите OFF.

 

Занятие 12

 

Тема.  Использование РЛС в судовождении.

 

План

  1. Принцип действия РЛС
  2. 2. Задачи, которые позволяет решать РЛС.

 

 

  1. 1. Радиолокационной станцией или радиолокатором, называется устройство, предназначенное для обнаружения объектом и определения их координат с помощью радиоволн, отражающихся от этих объектов.

Для обнаружения объектов достаточно осуществить излучение радиоволн и на прием после отражения от этого объекта. Но для определения координат (направление) и расстояния происходит излучение и прием радиоволн и в течение какого времени или распространяется от объекта и обратно.

Следовательно РЛС должна иметь приемно-передающее устройство, обеспечивающее направленное излучение и прием, а также индикаторное устройство, определяющее координаты объекта. Чтобы во время приема слабо отраженных сигналов не было помех от собственного излучения, его обычно осуществляют в виде кратковременных посылок импульсов в промежутках между которыми принимают отраженные сигналы (эхосигналы). В связи с этим в РЛС должно быть синхронизирующее устройство, обеспечивающее согласование и периодичность работы.

Технические характеристики РЛС. Длина волны. .Частота повторения импульсов. Период повторения импульсов. Импульсная мощность излучения. Средняя мощность излучения. Усиление антенны. Ширина луча антенны. Частота вращения антенны. Чувствительность приемника. Полоса про пускания приемника.

Характеристики индикаторного устройства РЛС. Тип индикации. Вид ориентировки изображения. Диаметр экрана индикатора. Масштаб изображения (к-во шкал дальности). Качество экрана.

 

  1. 2. РЛС позволяет решать следующие задачи:
  2. Определять место судна по ориентирам, путем измерения пеленга и расстояния.
  3. Опознавать береговую черту и глазомерно ориентироваться в стесненных условиях;
  4. Обнаруживать надводные навигационные опасности и ориентиры, лед, районы

ливневых и снежных зарядов.

  1. Обнаруживать встречные суда, наблюдать за их перемещением, определять

элементы их движения и безопасно расходиться с ними.

 

 

 

Занятие 13

 

Тема.  Использование РЛС для навигации.

План

  1. Структурна схема РЛС.
  2. 2. Навигационные характеристики РЛС.

 

 

 

  1. Структурная схема судовой РЛС

 

Синхронизатор периодически запускает передатчик и одновременно с ним- индикатор. Мощный кратковременный импульс высокочастотных колебаний, вырабатываемый передатчиком, поступает в антенну и излучается ею в заданном направлении в виде узкого луча. После отражения  от объекта слабый высокочастотный импульс возвращается к антенне и подается на вход приемника (при излучении импульса приемник находится в запертом состоянии). Для упрощения конструкции РЛС одну и ту же антенну используют как для излучения, так и для приема. Подключение антенны к передатчику или приемнику производят с помощью антенного переключателя. После усиления в приемнике импульс детектируется и поступает на индикатор.  Так как начало работы индикатора совпадает с моментом излучения импульса по направлению к объекту, то, зафиксировав по индикатору момент прихода отраженного импульса можно определить расстояние до объекта.  В момент излучения импульса РЛС электронный луч, вызывающий засветку экрана  индикатора, начинает отклоняться с постоянной скоростью по радиусу. Направление отклонения луча задается угловым положением антенны в горизонтальной плоскости. Приходящий отраженный импульс, поступая в индикатор, вызывает увеличение яркости луча развертки, и на экране индикатора в этот момент появляется ярко светящаяся точка. Расстояние от центра экрана до этой точки определяет в масштабе расстояние R от РЛС до объекта.

 

2.  Навигационные параметры РЛС.

2.1. Максимальная дальность действия

2.2. Минимальная дальность дей­ствия

2.3. Разрешающая способность по направленню

2.4. Разрешающая способность по расстоянию

2.5. Точность определения направления.

2.6. Точность определения расстояния.

2.7. Частота поступления информации

2.8. Помехозащищенность РЛС

 

максимальная дальность РЛС определяется наибольшим расстоянием, на котором возможно обнаружение объектов и измерение их координат.

 

минимальная дальность в РЛС определяется наименьшим расстоянием, ближе которого невозможно обнаружить объекты и определить их координаты.

 

разрешающая способность по направлению в РЛС определяется минимальным углом между двумя объектами, расположенными на одном расстоянии от РЛС.

 

разрешающая способность по расстоянию РЛС определяется  минимальным расстоянием между  объектами, расположенными в одном направлении, при котором они различаются порознь  на экране индикатора.

 

точность определения направления в РЛС характеризуется величиной погрешности с которой производится отсчет курсового угла или пеленга на экране индикатора, погрешности измеряются в градусах.

 

точность определения расстояния в РЛС характеризуется величиной погрешности, с которой производится отсчет дистанции на экране индикатора, измеряется в метрах или процентах от расстояния и указывается при какой вероятности получены эти данные.

 

частота поступления информации в РЛС характеризуется числом повторений или обновлений изображения на экране в единицу времени.

 

помехозащищенность РЛС определяет возможность сохранения работоспособности РЛС, при воздействии различных помех.

 

 

 

Занятие 14

 

Тема.  Плавание в условиях  ограниченной видимости.

 

  1. При плавании в условиях ограниченной видимости вахтенный помощник капитана:

-ведет счисление и определяет место судна;

-обеспечивает зрительное и слуховое наблюдение;

-контролирует работу технических средств навигации;

-обеспечивает подачу туманных сигналов;

-организует и ведет радиолокационное наблюдение с целью оценки ситуации и получения заблаговременного предупреждения об опасности столкновения;

-немедленно докладывает капитану об обнаружении отметок опасных объектов на экране РЛС, услышанном туманном сигнале другого судна.

 

  1. Радиоволны отражаются от объектов. Так как все объекты имеют электрические свойства, отличающиеся от электрических свойств воздуха, то они в меньшей или большей степени обнаруживаются радиолокатором.

Металлические объекты отражают радиоволны лучше, чем деревянные.

Существенное влияние на эффективность отражения оказывает конфигурация отражающей поверхности. Чем больше участок, представляющий собой плоскости, перпендикулярные направлению распространению волны, имеет отражающая поверхность тем эффективнее отражение. Тем больше дальность обнаружения.

Величины отражающей площади зависит не только от их размеров, но и от ракурса. Так судно, обращенное бортом к РЛС, имеет большую отражающую площадь, чем судно, обращенное к ней носом или кормой.

Морская поверхность при отсутствии волнения дает зеркальное отражение в противоположную сторону, и не обнаруживается на экране РЛС. Волнение

Волнение создает рассеянное отражение, в результате чего отдельные волны обнаруживаются на расстоянии нескольких миль.

Плавающий лед дает слабое отражение. Дальность обнаружения его заметно возрастает при волнении, границы которого и определяет ледяную кромку. Пористый лед обнаруживается лучше, чем гладкие ледяные поля. Айсберги. Особенно с размытыми формами, обнаруживается слабо.

Осадки в виде дождя т снега дают отражение, эффективность которого тем больше, чем больше плотность частиц.

Достаточно эффективное отражение создают облака. Грозовые облака могут давать более сильное отражение. Чем берег на значительных расстояниях.

 

 

Занятие № 15

Тема.  Устройство и принцип действия РЛС.

 

            План

  1. Принцип действия. РЛС.
  2. Органы контроля и индикации радара, назначение кнопок,

ручек регулировки, настройки и управления радаром.

  1. Подготовка РЛС к использованию.

 

  1. Особенности аппаратуры судовой РЛС определяется применением сверх высоких частот (СВЧ) и специальных индикаторных устройств, а также работой блоков в импульсном режиме.

Передатчик РЛС вырабатывает мощные кратковременные импульсы сверхвысокой частоты, поступающие для излучения в антенну. Вырабатываются такие импульсы с помощью специального генератора СВЧ.

Антенный переключатель обеспечивает подключение антенны к передатчику для излучения импульса, а после прекращения излучения – к приемнику. Переключение происходит со столь малой задержкой по времени и таким образом, что при излучении импульса в приемник не проходит энергия, способная вызвать его повреждение. Кроме того, антенный переключатель предохраняет приемник и в случае прихода на антенну импульсов принятых от соседних РЛС.

Слабые отраженные импульсы СВЧ из антенны пройдя через антенный переключатель поступают в приемник, где они преобразуются по частоте, усиливаются и детектируются.

Индикаторное устройство судовой РЛС фиксирует на своем экране местоположение всех

обнаруженных объектов и позволяет измерить их полярные координаты (пеленг и дистанцию). Для этого оно содержит ряд функциональных связанных друг с другом блоков и все органы. Необходимые для управления индикатором и РЛС в целом.

Судовая радиолокационная станция содержит основные устройства: антенное устройство, приемопередатчик, индикаторное устройство.

Комплектация.  Смотри рисунок-плакат

  1. Главный прибор. 2. Приемопередатчик. 3. Сканирующее устройство. 4. Экран радиолокатора. 5. Панель управления. 6. Металлический кожух. 7. Соединительный кабель.
  2. Органы контроля и индикации.

 

Экран радиолокатора-Radar display (screen):

  1. Шкала дальности-Range (0,125 / 0,25 / 0,50 / 0,75 / 1,5 / 3 / 6 /12 /24 /48 /96.
  2. Режим излучения-TX
  3. Градусная круговая шкала-Degree dial (0° – 360° , деление 1°, на шкале 010°, 20..
  4. Цель (объект)А-Target A
  5. Центр развертки(положение)-Scanning centre (ship’s position)
  6. Электронный визир направления (пеленг)-Electronic bearing line
  7. Визир дальности VRM (Variable range mark)
  8. Отметка курса-HL heading line

 

Панель управления-Control panel:

  1. Кнопка включение питания – Power-ON/OFF

2 .  Кнопка излучение/ Режим ожидания- Transmit/ Stand by

  1. Ручка включения, выключения и вращения электронного визира направления.- EBL 1,

EBL2 (Electronic bearing line notating) –пеленг.

  1. Ручка включение, отключения и вращения  подвижного визира дальности-VRM1,

VRM2, (Variable range mark)-дистанция.

  1. Регулировка усиление-Gain
  2. Настройка приемника -Tune

7 . Устранение помех от моря-Sea

  1. Устранение помех от дождя, снега.-Rain , Snow
  2. 9. Шкала дальности Range UP/ Range Down «+», « – »
  3. Шариковый манипулятор для управления движения радарным курсором и для выбора

строк  меню – Track ball

  1. Регулировка цветности изображения- Brilliance

 

  1. 3. Подготовка РЛС к использованию.
  2. Включить радар в соответствии с инструкцией к изделию.
  3. Радарное изображение, появляющееся при этом на радаре, зависит от положения в этот момент ручке настройки на панели управления.
  4. Ручками настройки устанавливаем подходящие значения

 

 

Занятие № 16

 

Тема.  Общая характеристика РЛС.

            План

  1. Передатчик.
  2. Приемник.
  3. Основные регулировки и управление радаром.

 

  1. Передатчик РЛС вырабатывает мощные кратковременные импульсы СВЧ, момент излучения которых должен быть строго согласован с началом развертки на индикаторе. Вырабатывание (генерирование-генератор) колебаний СВЧ осуществляет магнетронный генератор. Импульсную работу магнетрона задает модулятор, управляемый синхроимпульсами от синхронизатора. Длительность генерируемых импульсов задается модулятором (0,05.. 1.0 мкс) и обычно изменяется при переключении шкал дальности (меньшая длительность на ближних шкалах). Мощность колебаний        магнетрона регулируется в передатчике РЛС изменением амплитуды импульсов модулятора. Модулятор передатчика обеспечивает подачу на магнетронный генератор мощных высоковольтных импульсов прямоугольной формы заданной длительности.

 

  1. В приемнике РЛС производится преобразование поступающих из антенны, отраженных от объектов импульсов СВЧ в импульсы промежуточной частоты, усиление импульсов промежуточной частоты их детектирование В качестве маломощных непрерывно работающего генератора СВЧ в приемнике используют отражательный клистрон на диоде Ганна. Изменение напряжения на отражателе позволяет регулировать частоту колебаний клистрона в пределах нескольких десятков мегагерц. Регулировка напряжения на отражателе клистрона осуществляется вручную РПЧ, или автоматически от блока АПЧ. (TUNE). Усиление импульсов промежуточной частоты, производится (УПЧ) – GAIN, Этот усилитель имеет линейную зависимость выходного напряжения от входного. Регулировкой УПЧ (GAIN) можно устанавливать наилучшие условия для приема слабых и сильных сигналов. При малом усилении ближние объекты будут обнаруживается хорошо, а дальние затеряются в шуме. При большом усилении, достаточным для приема дальних объектов, то будут потеряны сигналы от ближних объектов находящихся в зоне помех от моря.  Устранить частично этот недостаток можно с помощью схемы ВРУ (SEA) временная регулировка усиления, уменьшающей усиление УПЧ для ближних объектов в большей степени, чем для дальних. Эффективность ВРУ(SEA) лишь для ослабления помех от моря, уровень которых зависит от дистанции. Детектор радиолокационного приемника преобразует импульсы промежуточной частоты в видеоимпульсы.

 

  1. 3. Основные регулировки настройки и управления радаром.

 

Органы управления обработки видеосигналов на примере радара «Bridge master-

Органы управления обработкой видеосигнала расположены в нижнем левом углу дисплея усиления видеосигнала и подавления помех. При установке в режим ручного управления (MAN) регулировки усиления  (GAIN) видеосигнала и подавление обусловленных влиянием дождя и поверхностей моря помех (раин SEA) могут выполнятся независимо. Каждая регулировка осуществляется с использованием затемненной линейки, расположенной позади соответствующей надписи, которая отображает уровень настройки в процентах (0% – слева, 100% – справа).

 

Использование «GAIN»

Всегда следует регулировать настройку параметров «GAIN», когда работа осуществляется при больших диапазонах в 12 или 24 морских миль. При работе с большими дальностями необходимо иметь на отображении легкий точечный фон, что позволит обеспечить наилучшее обнаружение целей.

 

Использование ручной регулировки  борьбы с помехами  «SEA»

При наличии снега или дождя временное усиление коэффициента усиления может оказаться полезным в процессе поиска целей. Усиление видеосигнала может подстраиваться независимо в режиме AUTO (автоматический) и МАN (ручной) борьбы с помехами от моря.

           

            Используйте регулировку борьбы с помехами «SEA» для уменьшения уровня обусловленных морем помех до такого состояния, когда на экране будут присутствовать лишь отдельные остаточные отметки. Настройка должна позволять различать малоразмерные цели, сила отраженного сигнала от которых зачастую соразмерна с отметками, обусловленными морем. Этой регулировкой всегда следует пользоваться с большой осторожностью. Избегайте установки регулировки на такой уровень, когда с экрана исчезают все помехи, обусловленные влиянием моря, поскольку это ухудшит обнаружение малоразмерных целей. Эту настройку следует периодически проверять, по мере измерения превалирующих условий на море.

Использование ручной регулировки борьбы с помехами «RAIN.»

Используйте регулировку борьбы с помехами «RAIN» для оптимизации подавления помех, обусловленных дождем, т.е постарайтесь сбалансировать обнаружение целей в регионе при  наличии помех от дождя с обнаружением этих же целей вне района, охваченного дождем.

Этой регулировкой всегда следует пользоваться с большой осторожностью. Чрезмерное подавление может привести к пропуску маломерных целей. Зачастую наилучшим способом применения этой регулировки является ее использование в регионе с помехами с последующим возвратом ее в нулевое положение после окончания поиска.

 

 

Занятие № 17

 

Тема.  Правила эксплуатации РЛС.

            План

  1. Техническая эксплуатация РЛС
  2. Основные регулировки и управление радаром.

 

  1. Управление исправной РЛС и регулировки в ней, обеспечивающие наиболее качественную работу, производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации, имеющейся в комплекте РЛС. Правильное использование РЛС установленной на данном судне, предполагает умение судоводителя выбирать такие режимы работы при которых наилучшим образом раскрываются возможности аппаратуры.

Диапазон волн. Выбор 3,2 или 10-сантиметровый длин волн возможен только в двухдиаппазонной РЛС.

На 3.2 сантиметровой длине волны получают хорошую разрешающую способность по направлению, но более заметно влияние осадков.

При 10-сантиметровой длине волны осадки влияют незначительно, однако разрешающая способность по направлению в 3 раза хуже. При плавании в узкостях и лоцманской проводке следует выбирать 3,2 см длину волны, для дальнего обнаружения и при сильных осадках- 10 см длину волны.

Шкала дальности. Она должна выбираться исходя из условий плавания и скорости собственного судна. В любом случае чем выше скорость тем большая шкала должна быть включена. В открытом море применяют шкалы 6-12 миль, а периодически- шкала большей дальности. При плавании вблизи берега и  в узкостях 3-6 миль и более крупномаштабные

Яркость изображения. Яркость луча развертки устанавливают такой, чтобы луч был почти незаметен, а эхосигналы изображения четко выделялись.

Усиление. Необходимо помнить, что чрезмерное усиление вызывает потерю контрастности изображения, а уменьшение усиления для выделения сильных эхо сигналов, может быть использовано только кратковременно, так как это может привести к потере обнаружения небольших объектов. Уровень усиления следует устанавливать так, чтобы  шумы приемника вызывали очень слабое свечение луча развертки и создавали небольшой общий фон экрана.

 

  1. Выбор шкалы дальности.

Выбор текущей шкалы дальности отображается в верхнем левом углу дисплея. Дальность отображается в морских  милях. Чтобы обеспечить наилучшее обнаружение небольших целей в условиях имеющихся на море помех, всегда следует выбирать самую короткую шкалу дальностей из тех, что совместимы с требованиями эксплуатации судна.

Дальность можно выбрать либо с помощью программируемых клавиш  «+»или«-», либо с помощью раскрывающегося меню.

  1. Установите курсор экрана над символом «+» или «-».
  2. Для выбора следующей шкалы дальности щелкните левой клавишей. Можно выбирать дальности от 0,125 до 96 морских миль.

В качеств альтернативы можно воспользоваться раскрывающимся меню. Для чего следует щелкнуть левой клавишей на поле дальностей. В меню перечислены все допустимые дальности и подсвечен текущий диапазон

 

 

Занятие № 18

Тема.  Определение места судна с помощью РЛС.

 

            План

  1. Навигационное использование РЛС.
  2. Основные регулировки и управление радаром.

 

  1. Радиолокационные станции используются для решения различных задач судовождения, основными из которых являются определение места судна обеспечение лоцманской проводки, предотвращение столкновения судов. Использование РЛС для определения места судна возможно несколькими способами. Наиболее точным из них является способ определения по расстоянию до объекта. Широко используется определение по пеленгу и дальности до одиночного ориентира.
  2. Изменение расстояния  VRM (дистанция),  EBL(пеленг)
  3. Установите курсор экрана на значение расстояния.
  4. Щелкните левой клавишей для получения доступа.
  5. Для изменения значения расстояния переместите манипулятор курсора влево или вправо.
  6. Для записи установленного значения щелкните левой клавишей.

В качестве альтернативы можно щелкнуть правой клавишей, что приведет к отображению на экране клавишной панели, с которой можно ввести требуемое значение расстояния.

Совместное управление VRM  и EBL .

Для управления маркером VRM и связанной с ним EBL из круга видеоотображения выполните следующие действия.

  1. Установите курсор экрана (+) и удерживайте в нажатом положении левую клавишу.
  2. Нажмите и удерживайте в нажатом положении левую клавишу.
  3. Переместите манипулятор курсора в любом нужном направлении, чтобы изменить расстояние и пеленг.
  4. Для записи выбранного значения отпустите клавишу.

 

 

Занятие № 19

 

 

Тема.   Использование РЛС для предупреждения столкновения судов.

            План

  1. Способы оценки ситуации столкновения.
  2. Основные характеристики и требования ИМО к радарам.

 

 

  1. Существует два принципиально разных способа оценки ситуации столкновения.

 

  1. По характеру изменения наблюдаемых полярных координат эхо сигналов на экране РЛС.
  2. По величине вычисляемых значений расстояния и времени кратчайшего сближения.

Дкр и Ткр.

 

Опасное судно- это такое судно, пеленг которого не изменяется и расстояние до него уменьшается, а параметры кратчайшего сближения Дкр и Ткр меньше допустимых значений Дзад и Тзад.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.    Радиолокационные станции (радары)

Радиолокационная станция (РЛС) должна обеспечивать обнаружение судов, буев, других надводных объектов и препятствий, а также береговой черты и навигационных знаков относительно своего судна путем непрерывного кругового обзора по всему горизонту в режимах относительного и истинного движения.

 

Длина волны излучаемого радиоимпульса выбрана в отведенных для целей морской радиолокации диапазонах:

10 см = 3 ГГц – S-band-диапазон

3,2 см = 9,3-9,7 ГГц – X=band-диапазон

 

На индикаторе РЛС, установленной на судне при высоте антенн 15 метров над уровнем моря должно быть обеспечено получение четкого изображения различных объектов:

береговой черты при высоте берега 60 м – на расстоянии 20 морских миль, при высоте берега 6 м – на расстоянии 7 морских миль

надводных объектов – судов валовой вместимостью 5000 т – на расстоянии 7 морских миль, судов длиной 20 м – на расстоянии 2 морских миль.

Минимальная дальность обнаружения береговых объектов 50 м.

 

Эффективный диаметр экрана индикатора должен быть для судов валовой вместимостью:

от 300 до 1000 т – не менее 180 мм;

от 1000 до 10000 т – не менее 250 мм;

10000 т и более – не менее 340 мм.

 

РЛС должна быть снабжена одним из следующих средств ведения радиолокационной прокладки:

  • Для судов валовой вместимостью свыше 300 т – средством электронной прокладки (СЭП) для ведения ручной прокладки на судах, оборудованных гирокомпасами (не менее 10 целей с относительными скоростями движения до 75 узлов с использованием шкал дальности 3, 6 и 12 миль), или
  • Для судов валовой вместимостью свыше 500 т – средством автоматического сопровождения (СЭС), обеспечивающим возможность непрерывного получения оператором информации об автоматически сопровождаемых целях для оценки навигационной обстановки (автоматическое сопровождение и обработка, одновременное отображение и непрерывное обновление информации не менее чем по 10 целям, возможность ручного захвата и сброса целей с относительными скоростями движения до 100 узлов с использованием шкал дальности 3, 6 и 12 миль).
  • Для судов валовой вместимостью свыше 10000 т – средством автоматической радиолокационной прокладки (САРП), для автоматического сопровождения и обработки, одновременного отображения и непрерывного обновления информации не менее чем по 20 целям при относительной скорости до 100 узлов при автоматическом и ручном захвате с использованием шкал дальности 3, 6 и 12 миль.

Основной индикатор РЛС должен быть установлен в рулевой рубке вблизи носовой переборки. Если имеется дополнительной индикатор, его рекомендуется устанавливать вблизи места, где ведется навигационная прокладка. На судах, где установлена вторая РЛС, ее индикатор должен быть также размещен в рулевой рубке. При этом индикатор основной РЛС рекомендуется устанавливать ближе к правому борту, а второй – к левому.

Подождите, страница обновляется…

 

 

Занятие 20

 

Тема.  Средства автоматизированной радиолокационной прокладки и требование ИМО к ним.

 

План

  1. Общие технические и эксплуатационные параметры. САРП.
  2. 2. Данные цели в САРП.

 

  1. САРП системы автоматизированной и радиолокационной прокладки представляют собой РЛС совмещенную со специализированной вычислительной машиной, которая существенно повышает скорость обработки навигационной информации и получения данных для принятия решения по маневрированию при расхождении. САРП позволяют решать целый комплекс вопросов маневрирования и навигации.

Дополнительно,  по сравнению с РЛС, функциональные возможности САРП обеспечивают выполнение следующих процедур.

– автоматическое обнаружение эхо-сигналов надводных целей;

– ручной и автоматический захват целей на сопровождение;

– одновременное автоматическое сопровождение не менее чем 20-ти целей;

– непрерывное автоматическое определение элементов движения (курс и скорость) и элементов сближения (дистанции и времени кратчайшего сближения) для всех сопровождаемых целей;

– проигрывание маневра расхождения со всеми находящимися на автосопровождении целями, при условии, что элементы их движения останутся неизменными;

– обнаружение маневра цели;

– звуковая и световая предупредительная сигнализация о появлении новой и опасной цели; потеря цели, в том числе опасной; начало маневра цели; сближение с целью на установленное предельное расстояние; неисправное функционирование САРП, выявившееся при автоматической тестовой проверке.

Грамотное и полное использование возможностей  САРП предполагает не абсолютное его предпочтение другим методам наблюдения и оценки опасности ситуации сближения, а совместное их применение и обязательный визуальный контроль. Необходимо отметить, что САРП является только датчиком необходимой для расхождения информации, а главная задача судоводителя при использовании САРП  состоит в умении грамотно использовать эту информацию для принятия решения по безопасному расхождению.

 

  1. Кроме того, на экране, обычно вне поля развертки, предусматривается индикация следующих данных:
  2. пеленг на другое судно;
  3. расстояние до судна;
  4. расчетная дистанция кратчайшего сближения;
  5. расчетное время кратчайшего сближения;
  6. вычисленный курс опасного судна;
  7. вычисленная его истинная скорость

 

ARPA  (Automatic Radar Plotting Aids)  –  САРП.

TARGET  – название цели и ее идентификационный номер;

 

–  CPA –(closet point of approach limit)- дистанция кратчайшего сближения;

–  TCPA – (Time to CPA LIM)- время до кратчайшего сближения;

–  RANGE- дистанция  до цели;

–  BRG- гирокомпасный пеленг на цель;

–  TCO- истинный курс цели;

– SPEED- скорость цели.

 

Занятие 21

 

Лекція 9

 

Тема.  Использование технических средств в навигации.

 

План

  1. Точность выдачи данных САРП..

 

  1. 1. В соответствии с требованиями ИМО к САРП. САРП должен : обеспечивать уменьшение психологической нагрузки на судоводителя и получение непрерывной точной и быстрой оценки обстановки при многочисленных целях с такой же эффективностью как и при ручной прокладке единственной цели. Для выполнения всех этих требований в САРП должны быть предусмотрены устройства, выполняющие следующие задачи:

– выбор (селекцию) эхосигналов судов из всех эхосигналов наблюдаемых на экране индикатора.

– автоматическое сопровождение эхосигналов судов и получение их текущих координат;

– решение треугольника скоростей в результате которого возможно определениен параметров движения выбранных судов

– выдачу на экране индикатора информации, достаточной наглядно характеризующей ситуацию сближения судов, выражаемую в виде векторов относительного или истинного движения (с учетом расстояния, проходимого в заданное время);

– выделение наиболее опасных судов и сигнализацию о наличии опасности столкновения осуществляемые обычно по двум параметрам расстоянию кратчайшего сближения и времени сближения до этого расстояния;

– проигрыванию предпологаемого маневра собственногот судна. Обеспечивающего расхождение судов на заданном расстоянии, путем выдачи на экран индикатора ожидаемых векторов относительного движения.

– выдачу на экран данных судна цели.

 

 

Занятие 22

 

Тема.  Особенности использования САРП.

План

  1. Использование САРП для решения навигационных задач

 

  1. Кроме решения задач на расхождения САРП можно эффективно использовать при решении навигационных задач. К ним относятся объекты, обладающие высокой эффективностью отражающей поверхности, как и обычные суда, но имеющие гораздо меньшие геометрические размеры. К ним можно отнести морские буи с пассивными радиолокационными отражателями, вехи с пассивными радиолокационными отражателями; маяки с основанием на морском дне и расположенные на низменных небольших островках; одиночные, расположенные в море скалы; буровые вышки, плавучие маяки.

 

Для измерения полярных и географических координат любой точки на экране, необходимо ввести координатный курсор на интересующий нас объект. На табло появляется изображения диалогового окна с указанием  положения курсора внутри видеоотображения.  По умолчанию в этом отображается расстояние и пеленг до точки расположения курсора, а также широта и долгота точки расположения курсора, Диалоговое окно находится в нижнем правом углу экрана, на месте обычно отображаемых программируемых клавиш.

 

Для того чтобы зафиксировать положение судна в определенный момент в точке, куда будет необходимо возвращаться необходимо навести координатный маркер на отметку своего судна и зафиксировать. В дальнейшем маркер будет оставаться в этой точке, а центр развертки будет смещаться по заданной траектории движения собственного судна.

 

 

Занятие 23

 

Тема.  Настройка САРП.

План

  1. Настройка САРП.
  2. Измерение координат любой точки на экране.
  3. Данные цели в САРП.
  4. Доступ к функциям цели в САРП.

 

  1. 1. Настройку САРП рекомендуется начинать с настройки экрана индикатора. Для этого полностью выводят усиление и ручкой «Яркость» добиваются свечения экрана с таким расчетом чтобы линия развертки была едва заметной. После этого ручкой усиление (GAIN) добиваются четкой видимости эхо-сигнала, до появления слабого мерцающего фона шумов. Необходимо помнить, что чрезмерное усиление вызывает потерю контрастности изображения, а уменьшение усиления для выделения сильных эхо сигналов, может быть использовано только кратковременно, так как это может привести к потере обнаружения небольших объектов. Кроме того, необходимо учитывать время суток- ночью яркость экрана делают несколько меньше чем днем. В некоторых САРП предусмотрена возможность переключения яркости в режиме «День» – «Ночь», Интенсивность помех от волнения можно уменьшить путем использования импульсов меньшей длительности (путем перехода на шкалы более крупного масштаба)

 

  1. Для измерения полярных и географических координат любой точки на экране, необходимо ввести координатный курсор на интересующий нас объект. На табло появляется изображения диалогового окна с указанием положения курсора внутри видеоотображения. По умолчанию в этом отображается расстояние и пеленг до точки расположения курсора, а также широта и долгота точки расположения курсора, Диалоговое окно находится в нижнем правом углу экрана, на месте обычно отображаемых программируемых клавиш.
  2. Данные о цели. ARPA (Automatic Radar Plotting Aids) – САРП

По умолчанию в прямоугольнике целей отображаются данные об одной цели.

Отображаются следующие данные.

«TARGET» – Идентификационный номер/имя цели

«RANGE»  – Расстояние до цели от собственного судна

«T BRG»  – Пеленг на цель с собственного судна

«CPA» – точка максимального приближения к собственному судну.(closet point of approach limit)

«TCPA» – время достижения максимальной точки приближения. (time to CPA LIM)

«CSE» – курс цели

«STW» – скорость цели

            «BCR» – расстояние до пересечения курсов

 

  1. Радар конфигурирован как САРП (система автоматизированной радиолокационной прокладки), поэтому может быть предоставлен целый ряд дополнительных функций относительно к целям. Доступ к этим функциям осуществляется с помощью программируемой клавиши ARPA (Automatic Radar Plotting Aids) – САРП

Доступ к функциям САРП

  1. Установить курсор экрана на программируемой клавише ARPA.
  2. Щелчок правой клавишей приводит к включению ON или выключению OFF данных ARPA.

Примечание: при включении функции ARPA на экране видны только те варианты, которые в настоящее время включены ON  в меню ARPA . При выключении все связанные с ARPA элементы исчезают с экрана.

Щелчок левой клавишей приводит к отображению  меню ARPA, показанного. Щелчок левой клавишей на программируемой клавише EXIT ARPA закрывает меню.

 

 

Занятие 24  Практическая работа №14

 

Тема.  Определение места судна средствами радионавигации.

 

План

  1. Определение места судна с помощью РЛС, САРП.
  2. Определение места судна с помощью GPS.
  3. Определение места судна с помощью АИС.

 

  1. Место судна можно определить средствами радионавигации следующими способами:

по двум дистанциям от судна до известных ориентиров, по пеленгу и дистанции до известных ориентиров.

 

САРП системы автоматизированной и радиолокационной прокладки представляют собой РЛС совмещенную со специализированной вычислительной машиной, которая существенно повышает скорость обработки навигационной информации и получения данных для принятия решения по маневрированию при расхождении.

 

  1. Преимуществом GPS по определению места судна является высокая точность. В режиме навигационных данных на дисплее отображаются координаты судна, курс, скорость, дата и время.

 

  1. Автоматизированная идентификационная система (АИС) обеспечивает автоматический обмен навигационной и иной информацией, связанной с безопасностью мореплавания, между судовыми и другими станциями АИС по специальному каналу радиосвязи.

АИС обеспечивает взаимный обмен координатами, определенными с высокой точностью, с помощью GPS.

 

Занятие 25

Тема.  Использование САРП в ручном и автоматическом режиме.

План

  1. Захват целей и их сопровождения.
  2. Ручной режим работы САРП (5) стр.329-330
  3. Автоматический режим работы САРП.

 

  1. Основным режимом работы САРП по захвату и проигрыванию маневров для расхождения является ручной, так как выполняется судоводителем. Кроме того, в качестве дополнительного обычно предусматривается режим автоматического захвата отметок эхо-сигналов по всему полю наблюдения или на выбранной дистанции и предупредительная сигнализация о появлении встречных судов в заданных судоводителем зонах или секторах. Однако при этом необходимо помнить, что возможны случаи запоздалого обнаружения слабых эхо-сигналов от знаков навигационного ограждения, яхт, буксиров, рыболовных судов и др.небольших объектов. Кроме того, необходимо учитывать, что периодически видимая на экране отметка не будет захвачена или может быть сброшена с автосопровождения. С другой стороны могут быть автоматически захвачены ложные эхо- сигналы от волнения, низкой облачности, осадков или от РЛС других судов. Другой возможной ошибкой является переход сопровождения с одного эхо-сигнала на другой при близком их нахождении. Автоматический режим захвата целей на АС автосопровождение) рекомендуется в качестве основного при плавании в открытом море при благоприятных гидрометеорологических условиях. Ручной режим захвата на АС в этом случае используется в качестве дублирующего по отношению к целям, которые были пропущены при автоматическом захвате или потеряны в процессе АС. Ручной режим обычно применяется в качестве основного при плавании в районах интенсивного судоходства, стесненных водах, а также в открытом море при наличии интенсивных помех от гидрометеорологических факторов, особенно в районах вероятной встречи с малыми судами. При выборе режима захвата целей на АС необходимо помнить, что если цель не захватывается на АС в автоматическом режиме, то она не возьмется на АС и в ручном режиме и по таким целям необходимо вести радиолокационную прокладку на маневренном планшете.
  2. Основным режимом работы САРП по захвату эхо-сигналов является ручной. Кроме того, в качестве дополнительного режима предусматривается автоматический с сигнализацией о появлении встречных судов в заданных судоводителем зонах или секторах.

Для ручного захвата цели на автосопровождение судоводитель должен совместить электронный маркер с отметкой цели и нажать клавишу «ввод» После этого у наблюдаемой цели появляется символ того, что цель взята на автосопровождение, и координатный маркер может быть убран. Аналогично, чтобы прекратить сопровождение цели, не представляющей интереса, и освободить соответствующий канал сопровождения надо подвести к цели координатный маркер и нажать кнопку сброса. Если цель наблюдается неуверенно то она на сопровождение взята не будет. Это может происходить, например, если плохо отрегулировано радиолокационное изображение. Захват цели не будет произведен также при отсутствии свободного канала сопровождения. В этом случае необходимо сбросить одну из сопровождаемых целей и повторить захват интересующей судоводителя цели. Если несколько целей наблюдаются на одном пеленге, то захват очередной цели может быть произведен только после выработки данных по предыдущей захваченной цели, что приводит к существенной задержке в получении информации о движении всех целей. Достоинством ручного захвата является избирательность информации, так как сопровождаются и отображаются на экране индикатора только те цели, которые действительно необходимы. В этом режиме исключается захват ложных  эхо-сигналов, помех, поэтому в условиях большого количества помех он предпочтительнее. Недостатком ручного захвата является необходимость затрат времени оператора на захват  и сброс целей, и следовательно, неизбежное отвлечение оператора от анализа обстановки и принятия решений на выполнение чисто механических операций.

Надо отметить также, что оператор не всегда может достоверно опознать, какие цели представляют интерес, а какие нет. Для избегания подобных ситуаций на судах, использующих САРП с ручным захватом, при подходе к проливу, узкости, порту. Отбор целей для захвата производят по хвостам послесвечения на экране индикатора РЛС. Так как в режиме ручного захвата обнаружение целей и взятие их на сопровождение осуществляются оператором, отвлечение его от индикатор ситуации на выполнение других штурманских обязанностей может привести к запоздалому обнаружению целей  и соответственно, к запоздалому получению информации о степени опасности и элементах движения. Для дублирования оператора, особенно в период его отвлечения, могут быть использованы охранные кольца или зоны. Например, оператор устанавливает охранное кольцо на расстоянии 10 миль. При пересечении целью охранного кольца раздается сигнал тревоги, извещающий оператора о появлении цели. Получив такое извещение, оператор производит захват цели.

 

  1. Автозахват. В этом режиме каждая вновь появляющаяся цель автоматически захватывается и берется на сопровождение. Достоинствами автоматического захвата являются освобождения оператора от часто повторяющихся механических операций по вводу и сбросу целей, а также более быстрое получение информации о цели после ее появления (так как захват производится сразу после появления цели). Недостатком работы в режиме автозахвата является избыток информации на экране индикатора ситуации, где наблюдается больше векторов, чем это необходимо в конкретной ситуации, где наблюдается больше векторов, чем это необходимо в конкретной ситуации. При интенсивном движении возможно переполнение каналов сопровождения, когда общее количество целей превышает количество сопровождаемых. В этом случае могут возникнуть сомнения в приоритете сопровождаемых целей- наряду с сопровождаемыми не представляющими интерес целями могут оказаться не захваченные цели, представляющие интерес. Но находящиеся, например, в большей дистанции от своего судна, при плавании вблизи берегов непротяженные детали берега классифицируются, как точечные цели  и «забивают» каналы сопровождения и экран индикатора ситуации. Применение автозахвата предъявляет повышенные требования к помехозащищенности САРП, поскольку помехи могут также «забивать» каналы сопровождения и вносить дезинформацию на экран индикатора ситуации в виде хаотично появляющихся и исчезающих целей с изменяющимися элементами движения и степенью опасности.

 

 

Интегрированный курс всего 21 занятие 

 

 

 

Занятие 1

 

Тема.  Вступ. Цілі та завдання дисципліни. Загальне ознайомлення з розділами програми. Призначення радіонавігаційних приладів на морському транспорті.

 

План

  1. Вступ. Цілі та завдання дисципліни. Загальне ознайомлення з розділами програми
  2. . Призначення радіонавігаційних приладів на морському транспорті.

 

  1. Безаварийное и экономически эффективное судовождение в современных условиях требует достаточно частого получения информации о местонахождении собственного судна и всех других судов с которыми возможно опасное сближение при плавании.

Необходимая навигационная информация обеспечивается различными техническими средствами судовождения, основными из которых являются радионавигационные приборы и системы.

Изучив физические основы различных РНП судоводитель сможет  грамотно использовать их в судовождении, обеспечивая безопасность мореплавания.

 

  1. Применение РНП обеспечивает значительный экономический эффект в результате уменьшения навигационной безаварийности судов и сокращения потерь ходового времени вследствие плохой видимости. Несмотря на их высокую стоимость, их использование окупает затраченные средства. Пренебрежение информацией РНП или неумелое их использование приводило в ряде случаев к аварии с большим ущербом как для судовладельцев, так и для окружающей среды. Применение РНП на морских судах увеличивает безопасность плавания и возможность облегчить труд судоводителя при их использовании в самых сложных условиях, но и экономическую эффективность приборов в процессе эксплуатации.

 

Занятие 2

 

 

Тема.  Автоматизировані радіолокаційні і навігаційні комплекси.

План

  1. Общие сведения о автоматизированных радиолокационных и радионавигационных комплексах.
  2. 2. Назначение радиолокационных комплексов.

 

  1. Несмотря на оснащенность современных судов различными электрорадионавигационными приборами, увеличение водоизмещения, скоростей и интенсивности движения судов ведет к возрастанию числа навигационных аварий, наиболее тяжелыми из которых являются столкновение и посадка на мель.

Использование РЛС способствует предупреждению столкновений судов, однако требует определенных затрат времени на обработку информации.

Предотвращение посадки на мель и плавание по наиболее коротким и выгодным путям требует повышения точности и надежности определения места судна в любом районе плавания при сокращении затрат времени на определения.  Применение на судах РЛС, приемоиндикаторов РНС, систем автоматизированной радиолокационной прокладки (САРП), автоматической идентификационной системы (АИС) способствует в значительной степени решению этой задачи.

Существенное повышение точности определений места судна, решения вопроса безопасного расхождения судов возможно при комплексном использовании РНП и систем, которое позволяет полнее использовать преимущества и уменьшить недостатки каждой из них.

Поэтому целесообразно, особенно на крупнотоннажных судах, все навигационные средства объединить в автоматизированный навигационный комплекс.

 

  1. Назначение радиолокационных комплексов является автоматизация обработки полученной от судовой РЛС информации, выдачи ее в легко воспринимаемой форме для оценки опасности столкновения и выбора маневра безопасного расхождения.

ИМО были сформулированы требования к РЛС, автоматизирующих обработку и выдачу информации для решения задачи безопасного расхождения судов.

Информация Радар САРП:

САРП- системы автоматизированной радиолокационной прокладки.

САРП должен обеспечивает выполнение следующих функций:

–  обеспечивать уменьшение психологической нагрузки на судоводителя и получение непрерывной точной и быстрой оценки обстановки при многочисленных целях;

– обнаруживать цели не хуже, чем это делается судоводителем при наблюдении за экраном;

– захватывать (выбирать) цели вручную или автоматически;

– сопровождать не менее 20 целей в автоматическом режиме и 10 целей при использовании ручного режима захвата;

– по запросу показывать на экране не менее четырех предыдущих равномерно распределенных по времени позиций любой цели

– выдавать информацию о курсе и скорости цели в векторной форме (через 1 минуту должно выдаваться направление движения цели, через 3 минуты- движение с определенной точностью.

– иметь предупредительную сигнализацию об опасных и теряемых целях.

– выдавать расстояние до цели, пеленг, расстояние до точки кратчайшего сближения.

– позволять выполнять проигрывание  (имитацию) маневра собственного судна для выявления его влияния на все сопровождаемые цели.

 

Занятие 3

 

Тема.  АІС.  Загальне ознайомлення

План

  1. Общие сведения о АИС.
  2. Достоинства АИС.
  3. Недостатки АИС.

 

  1. Автоматическая идентификационная система (АИС) обеспечивает автоматический обмен навигационной и иной информацией, связанной с безопасностью мореплавания, между судовыми и другими станциями АИС по специальному каналу радиосвязи. Для передачи и приема информации в АИС используется транспондер УКВ диапазона, обеспечивающий дальность действия 25-30 миль в зависимости от высоты антенн. Одной из причин появления АИС явились имеющиеся ограничения РЛС и САРП для решения задачи предупреждения столкновения судов. АИС как и радар является датчиком информации о местоположении судов.

 

  1. Достоинства АИС, устраняющие некоторые из таких ограничений при решении задач по предупреждению столкновений судов, сводятся к следующему:
  2. Взаимный обмен координатами, определенными с высокой точностью с помощью GPS.
  3. На работу АИС не влияют осадки и волнения моря, как это имеет место при использовании РЛС, что обеспечивает возможность наблюдения за малыми судами в условиях сильного волнения моря.
  4. Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах. Практически исключается возможность потери сопровождения целей в то время как САРП и Радар допускают такую возможность при определенных условиях. Передача позывных или названия судна представляет возможность адресного вызова судна по УКВ в непонятных или опасных ситуациях.
  5. Возможность обнаружения целей в теневых секторах радаров (за островом, за поворотами реки, и т.п.)
  6. Взаимный обмен информацией между судами о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах, обеспечивает предупреждение столкновения судов;

 

  1. 3. Наряду с очевидными достоинствами, АИС обладает и существенными недостатками. К таким недостаткам относятся следующие.
  2. Эффективное использование АИС возможно только при оснащении всех судов, включая малотоннажные, конвенционной аппаратурой АИС и конвенционной аппаратурой отображения информации от АИС и РЛС, позволяющей решать задачи предупреждения столкновения судов.
  3. АИС никогда не заменит РЛС, поскольку ее информация относится только к объектам, на которых установлены транспондеры, в то время как радиолокатор позволяет наблюдать любые объекты, отражающие радиоволны (знаки навигационного ограждения, суда, береговую черту и др.)
  4. Внедрению на судах подлежит только то оборудование АИС, параметры которого жестко регламентированы на международной основе. В этом случае будет обеспечена совместимость оборудования, установленного на разных судах, и высокая эффективность его использования.
  5. Судоводители должны принимать во внимание тот фактор, что на встречных судах АИС может выйти со строя или быть выключенной.

 

В настоящее время на судах устанавливается аппаратура, где на экране одновременно «четыре в одном» РЛС, САРП, Электронная карта, АИС.

Благодаря вышеперечисленным преимуществам АИС в 1999 году ИМО подготовила и приняла предложения по включению в главу V СОЛАС положение по порядку установки АИС на суда. Согласно этому решению, начиная с 1 июля 2002 года и заканчивая 1 июля 2008 года, все суда должны иметь на борту АИС.

 

Занятие № 4

 

Практическая работа №1

Тема.  Автоматическая идентификационная система. (АИС) и ее использование в

судовождении.

 

            План

  1. Назначение, применение, состав, требование ИМО к АИС.

 

  1. АИС – Aвтоматическая идентификационная система, (англ. AIS Automatic Identification System) — в судоходстве система служащая для идентификации судов, их габаритов, курса и других данных с помощью радиоволн УКВ— диапазона.

В последнее время появилась тенденция трактовать АИС как Автоматическая информационная система, (англ. AIS Automatic Information System), что связано с расширением функциональности системы по сравнению с ординарной задачей идентификации судов.

В соответствии с Конвенцией SOLAS 74/88 является обязательным для судов водоизмещением свыше 300 регистровых тонн, совершающих международные рейсы, судов водоизмещением более 500 регистровых тонн, не совершающих международные рейсы, и всех пассажирских судов. Суда и яхты, с меньшим водоизмещением, могут быть оборудованы прибором класса Б. Передача данных осуществляется на международных каналах связи AIS 1 и AIS 2 в протоколе SOTDMA (англ. Self Organising Time Division Multiple Accsess). Применяется частотная модуляция с манипуляцией GMSK.

В целях обеспечения унификации и стандартизации АИС в Международном Регламенте Радиосвязи закреплено для использования в целях АИС два канала: AIS-1 (87В — 161,975 МГц) и AIS-2 (88В — 162,025 МГц), которые должны использоваться повсеместно, за исключением регионов с особым частотным регулированием.

 

АИС предназначена для повышения уровня безопасности мореплавания, эффективности судовождения и эксплуатации центра управления движением судов (ЦУДС), защиты окружающей среды, обеспечивая выполнение следующих функций:

– как средство мониторинга и слежения за судами, а также в операциях по поиску и спасанию (SAR).

АИС система включает в себя следующие компоненты:

– оборудование ввода-вывода информации на элементы управления.

Действие АИС основано на приёме и передачи сообщений по УКВ волнам. Передатчик АИС работает на более длинных волнах, чем радары, что позволяет производить обмен информацией не только на прямых расстояниях, но и местности, имеющей препятствия в виде не очень больших объектов, а также при плохих погодных условиях. Хотя достаточно одного радиоканала, некоторые АИС системы передают и получают по двум радиоканалам для того, чтобы избежать проблем интерференции и не нарушать коммуникацию других объектов.

Сообщения АИС могут содержать:

           

Занятие № 5

 

Практическая работа №2

Тема.  Автоматическая идентификационная система. (АИС) и ее использование для

навигации.

 

            План

  1. Функциональные особенности АИС.
  2. Панель управления.

 

  1. Судовая станция АИС (автоматическая идентификационная система). Она осуществляет автоматическую передачу информации АИС. В состав станции АИС входит пульт управления и отображения, обеспечивающий доступ со стороны оператора для реализации всех функций АИС. АИС может передавать информацию в направлениях судно-судно, судно-берег. Работать в автоматическом непрерывном режиме, включается оператором. АИС выполняет следующие функции: автоматическую идентификацию судов; самоорганизацию системы и управление доступом к радиоканалам; прием данных по радиоканалу от других судов и береговых центров; передачу собственных данных в радиоканал для использования другими судами и береговыми центрами; сохранение статических данных предназначенных для автоматической передачи в радиоканал; выдачу данных принятых из радиоканала от других объектов АИС, для отображения в устройстве представления данных АИС; определения координат и параметров GPS приемника.

Согласно Резолюции ИМО МSC -74  АИС должен передавать следующую информацию, разбитую на три основные группы: 1. статические данные судна; 2. Динамические данные; 3. Рейсовые данные.

 

 

 

 

В состав судовой информации,

предоставляемой системой AIS, должна входить:

 

Статическая информация:

Каждые 6 минут и по запросу:

– Номер IMO (если имеется);

– Позывной и название судна;

– Длина и ширина судна;

– Тип судна;

– Положение приёмной антенны системы определения местоположения на

судне (в корме или в носу, по левому или правому борту от диаметраль-

ной линии).

 

Динамическая информация:

– Координаты судна с указанием точности и достоверности данных;

– Время по всемирному скоординированному времени;

– Курс относительно дна моря;

– Скорость относительно дна моря;

– Направление;

– Режим эксплуатации (судно, лишённое возможности управляться, на яко-

ре, и т.д. – ручной ввод информации);

– Скорость поворота (в случае маневра);

– Дополнительная информация – угол крена (при наличии датчика);

– Дополнительная информация – килевая и бортовая качка (при наличии

датчика).

 

Информация, связанная с выполняемым рейсом:

Каждые 6 минут, при изменении данных или по запросу:

– Осадка судна;

– Опасный груз (тип);

– Порт назначения и расчётное время прибытия (по усмотрению капитана);

 

Раннее и надёжное обнаружение маломерных судов в условиях помех от

морской поверхности и в условиях ограниченной видимости теперь тоже стало

реальностью при условии, что эти маломерные суда применяют технические

средства АИС. Когда все большие суда (и можно надеяться многие маломерные

суда) будут оборудованы системами АИС, эти технические средства внесут су-

щественный вклад в безопасность судоходства и защиту окружающей морской

среды.

           

  1. (AIS Controler) Контролер автоматической системы идентификации:

1.Передняя панель(From Panel). 2.Жидкокристалический экран(LCD). 3.Положение своего судна (Own ship s position). 4. Идентифицированное судно(Identified ship). 5.Меню/выбор программ/ (Menu). 6. Кнопка направления курсора(Cursor buttons). 7.Функциональные кнопки (Functional buttons). 8.Ввод данных(Enter). 9. Выключение электропитания(OFF). 10.Включение электропитания/Подсветка экрана(Power Din). 11.Сигнализация/Сброс данных (Alarm/Clear). 12. Масштаб экрана(Scale). 13.Суда со станциями АИС (Ships identified /AIS. 14.Данные идентифицированного судна(Identified ships information). 15.Установочный кронштейн(Mout bracket).

 

Окно экрана с информацией об идентифицированных судах(Screen window with information about identified vessels): 

1.Список идентифицированных судов и информация(List of ships identified and information). 2.Пеленг на идентифицированное судно(Bearing). 3.Расстояние до идентифицированного судна(Range). 4.Название идентифицированного судна(Name). 5. Координаты судна(Ship s position). 6.Скорость и курс судна(SOG/COG speed over ground/ Course over ground)

 

Антенна со встроенным автоматическим приемопередатчиком(Transponder): 1.Автоматический приемопередатчик(Transponder). 2.Антенна УКВ диапазона(VHF Antenna).

 

 

Занятие 6

 

Тема.  Класифікація сучасних супутникових навігаційних систем та їх використання в навігації.

 

План

  1. Приемоиндикатор GPS «Фуруно»

 

 

 

  1. Приемоиндикатор GPS «Фуруно».

GP-32 представляет собой усовершенствованный приемоиндикатор навигационной спутниковой системы GPS с приемиком WAAS, разработанный для каботажных, рыболовных и прогулочных судов.  Мощный процессор обрабатывает с высокой скоростью данные определения и уточнения местоположения, используя поправку WAAS. Удобный для работ прокладчик сохраняет в памяти прибора до 1000 точек траектории судна. Этот компактный и экономически выгодный прибор обеспечивает высочайшую точность определения местоположения. В обычном режиме работы погрешность не превышает 10 м, а при включении режима WAAS точность возрастает до 3 м. Возможны следующие режимы отображения: Plotter (Прокладчик), Nav Data (Навигационные данные), Steering (Управление судном), Highway (Магистраль), Speedometer (Спидометр) и два настраиваемых пользователем режима. В режиме «Управление судном» дается интуитивно-понятная индикация курса судна и бокового уклонения от курса (XTE). Режим «Магистраль» применяется при следовании в место рыбалки или по серии путевых точек запланированного маршрута. Удобная для пользователя конструкция прибора обеспечивает непосредственное управление с минимальным использованием клавиш. В системе предусмотрен ряд предупредительных сигналов для оповещения о прибытии в заданную зону или уходе из нее (сигнал о прибытии/дрейфе на якоре), выходе величины XTE за установленные пороговые значения, сигнал о наступлении заданного времени (будильник) и др. WAAS, Глобальная система дифференциальных поправок является навигационной системой GPS, которая вносит корректирующие поправки через геостационарные спутники. Федеральное управление гражданской авиации США (USA FAA) испытывает эту систему и аналогичные с использованием Спутниковых систем увеличения точности (SBAS). Т.к. система WAAS работает на той же частоте, что и GPS, то для приема соответствующих сигналов можно использовать одну антенну. В настоящее время работают два геостационарных спутника Инмарсат: Западноатлантический (AOR-W) и Тихоокеанский (POR). Аналогичные системы разрабатываются в Японии (MSAS: Многофункциональная спутниковая система увеличения точности) и Европе (EGNOS: Европейская геостационарная система навигационного покрытия). Предполагается, что они будут полностью взаимодействующими и совместимыми. Основными составляющими ошибки в одночастотной системе GPS является уход часов приемника и отклонение сигнала вследствие рефракции. Наземные базовые станции WAAS ведут мониторинг созвездия спутников GPS и передают данные об ошибках GPS на спутник WAAS через наземную центральную станцию. Спутники связи или Инмарсат передают дифференциальную поправку пользователям

 

Особенности :

GPS- GLOBAL POSITION SISTEM. Спутниковые навигационне системы обеспечивают круглосуточное высокоточное определение места и скорости судна для неограниченного числа пользователей, при любых  погодных условиях, постоянно как на Земле так и вблизи ее поверхности. Объективные условия привели к тому, что большинство судов оборудованы приемоиндикаторами GPS фирмы FURUNO. Эти приемоиндикаторы дают возможность судоводителю не только определить место и скорость судна, но и решать ряд навигационных задач.

 

 

Занятие № 7

 

Практическая работа №3

 

Тема.  Теоретическое обоснование и практическое приминение спутниковых

навигационных систем. (GPS NAVSTAR)

 

            План

  1. РНС NAVSTAR- назначение, применение.

 

  1. Система NAVSTAR – GPS, включает 24 спутника, расположенных на всоте 20 146 км. Таким образом, в любой точке земного шара в пределах прямой видимости имеется не менее четырех спутников в конфигурации, благоприятной для местоопределения. Эти спутники размещаются на шести орбитах, на каждой орбите находится 4 спутника. Для управления спутниками на Земле расположены 5 контрольных баз, вместе с центром управления. Центр управления непрерывно получают данные о состоянии космических аппаратов, синхронизирует работу системы, посылает управляющие действия спутников для коррекции их орбит и коррекции бортовых часов. Контрольные станции на Земле следят за положением спутников на орбите, уточняют их положение, проводя изменения по командным радиолиниям. Система «Навстар» основана на вычислении расстояния от пользователя до спутника по измеренному времени от передачи сигнала спутником до приема этого сигнала пользователем. Пользователю не требуется иметь точные часы, поскольку измеряется расстояние до четырех спутников и по данным этих измерений вычисляются не только три координаты, но и уход часов пользователя. Точные координаты могут быть вычислены для места на поверхности Земли по измерениям расстояний от группы спутников. Спутники являются пунктами с известными координатами. Таким образом, зная расстояние до трех спутников, можно вычислить координаты определяемой точки. Расстояние до спутников определяется по измерениям времени прохождения радиосигнала от космического аппарата до приемника умноженная на скорость света

 

           

Занятие № 7

 

Практическая работа №3

 

Тема.  Теоретическое обоснование и практическое приминение спутниковых

навигационных систем. (GPS NAVSTAR)

 

            План

  1. РНС NAVSTAR- назначение, применение.

 

  1. Система NAVSTAR – GPS, включает 24 спутника, расположенных на всоте 20 146 км. Таким образом, в любой точке земного шара в пределах прямой видимости имеется не менее четырех спутников в конфигурации, благоприятной для местоопределения. Эти спутники размещаются на шести орбитах, на каждой орбите находится 4 спутника. Для управления спутниками на Земле расположены 5 контрольных баз, вместе с центром управления. Центр управления непрерывно получают данные о состоянии космических аппаратов, синхронизирует работу системы, посылает управляющие действия спутников для коррекции их орбит и коррекции бортовых часов. Контрольные станции на Земле следят за положением спутников на орбите, уточняют их положение, проводя изменения по командным радиолиниям. Система «Навстар» основана на вычислении расстояния от пользователя до спутника по измеренному времени от передачи сигнала спутником до приема этого сигнала пользователем. Пользователю не требуется иметь точные часы, поскольку измеряется расстояние до четырех спутников и по данным этих измерений вычисляются не только три координаты, но и уход часов пользователя. Точные координаты могут быть вычислены для места на поверхности Земли по измерениям расстояний от группы спутников. Спутники являются пунктами с известными координатами. Таким образом, зная расстояние до трех спутников, можно вычислить координаты определяемой точки. Расстояние до спутников определяется по измерениям времени прохождения радиосигнала от космического аппарата до приемника умноженная на скорость света

 

Занятие № 8

 

Практическая работа №4

План.

  1. GPS Navigator (на примере Furuno GPS Navigator, модель GP 30/35-состав

системы, назначение и практическое использование.

  1. Порядок ввода путевых точек

 

1.Для грамотного пользования радионавигационными приборами необходимо  ознакомиться с их техническими характеристиками и тактическими возможностями.

Состав системы: приемоиндикатор Furuno GPS Navigator состоит из антенны, антенного кабеля и дисплея, а также сетевого кабеля.

Органы управления: Рис.1 . Подача питания на прибор осуществляется нажатием клавиши DIM/PWR

Выключение напряжения питания осуществляется той же клавишей, что и при включении. Необходимо нажать клавишу DIM/PWR и удерживать ее в нажатом положении пока экран дисплея не очистится полностью.

Яркость или контрастность регулируется клавишами вверх; вниз; влево; вправо; после нажатия на клавишу DIM/PWR .

Навигатор имеет четыре режима работы дисплея: режим плоттера, режим отображения навигационных данных, режим хайвей и режим управления. Для выбора нужного режима используется клавиша DISP. С каждым нажатием клавиши по очереди на дисплее появляются вышеперечисленные режимы.

Первый режим- режим плоттера дает информацию о траектории движения судна, координатах, скорости и установленном горизонтальном масштабе рис.2

Наиболее часто используемый режим хайвей дает возможность судоводителю видеть на экране дисплея трехмерный вид движения судна к путевой точке и навигационные данные Рис.3.

Информация необходимая для управления судном может быть получена в режиме управления. В этом режиме индицируется расстояние, пеленг, ETA, курс, скорость рис.4.

В режиме навигационных данных на дисплее отображаются координаты судна, курс, скорость, дата и время рис.5.

 

  1. Ввод путевых точек является одной из главных задач при навигационном планировании перехода. В памяти навигатора GPS 30/35 может храниться 350 путевых точек. Общим для всех этих способов является то, что все они выполняются в режиме Плоттера.

Использование клавиши «MENU» для ввода путевой точки.

  1. Особенности ввода путевой точки этим способом является то, что клавиша «MENU» нажимается дважды и при этом на дисплее появляется главное меню MAIN MENU.
  2. Выбирают пункт меню WAYPOINTS.
  3. Нажимают клавишу «ENT», при этом на дисплее появляется окно ввода новой путевой точки:

ENTER  A NEW WYPT NAME?

001_______?

(001: DEFAULT NAME)

  1. Вводится имя и нажимается ENT.

 

NAME:001

34°91’836 N

135°12’059 E

12 – DEC 2011

EXIT?

Такой вид имеет окно при вводе широты и долготы точки пути.

  1. С помощью клавиш управления курсором помещают курсор на вторую строку (широта) и нажимается «ENT». После этого вводится широта и нажимается «ENT».
  2. Переведя курсор на третью строку, нажимают клавишу «ENT» и вводится долгота.
  3. Курсор находится на EXIT ? Нажмите «ENT» для завершения работы.
  4. Для завершения работы нажимается клавиша «MENU» панели управления дисплеем два раза.

 

 

Занятие № 9

 

Тема.  GPS и их использование.

 

           

План.

  1. Создание маршрута.
  2. Функция «Человек за бортом»

 

  1. 1. Последовательность путевых точек ведущих к месту назначения, называется маршрутом.

Создание маршрута.

GPS – NAVIGATOR может хранить до 30 маршрутов каждый из которых может содержать до 30 путевых точек.

Самый простой путь создания маршрута – это введение соответствующих путевых точек предварительно с последующей выборкой их из путевых точек. Но можно вводить также путевые точки в процессе создания маршрута.

  1. Нажимается клавиша «MENU» два раза
  2. Выбирается ROUTES.
  3. После нажатия «ENT» на экране появляется следующее окно:

ROUTES

NO   NEW?

 

  1. ROUTE – 01 EXIT ?

 

CMMT: EMPTU ROUTE.

01____

02____

03____

 

  1. Нажимается клавиша «ENT».
  2. Нажимая клавиши >; < набирают начальную путевую точку.
  3. Для перевода курсора на следующую строку дважды нажимается клавиша «ENT».
  4. Повторяя шаги 3 и 4 вводят последовательно все промежуточные точки, которые определяют движение по данному маршруту.
  5. После этого вводится конечная путевая точка пункта назначения.
  6. Выбирается EXIT?
  7. Нажатием клавиши «ENT» записывается маршрут.

В окончательном варианте на дисплее появляется название начальной и конечной точек маршрута рядом с номером маршрута.

  1. Нажимается дважды клавиша « MENU»

 

  1. Функция «Человек за бортом». MAN OVER BOARD (MOB).

Функция МОВ используется для фиксирования координат падения человека за борт и выработки полярных координат на эту точку. Введен может быть только один курсор МОВ. Последующее нажатие клавиши «MARK MOB»

  1. Нажимается клавиша «MARK MOB». Появляется окно МОВ.

 

NAME:001

34°91’836 N

135°12’059 E

12 – DEC 2011

EXIT       МОВ?

  1. Нажимается > для выбора МОВ?
  2. Нажимается «ENT». Появляется следующее окно:

SAVED TO MOB

GO TO MOB?

ARE YOU SURE

YES    NO

 

 

 

Занятие № 10

 

Тема.  GPS и их использование в судовождении.

 

План.

  1. Генеральный курс.

 

  1. Генеральный курс и генеральное плавание по маршруту получают как пеленг и расстояние между первой и последней точкой маршрута. Кроме того на дисплее выводится время до подхода к заданной точке и ETA. Порядок решения данной задачи следующий:
  2. Нажимается дважды клавиша «MENU».
  3. Выбирается CALCULATE и нажимается «ENT».
  4. Выбирается ROUTE и нажимается «ENT».
  5. Нажимается «ENT».
  6. Выбирается номер маршрута и нажимается «ENT». Появляется экран дисплея в следующем виде:
  7. AUTO.
  8. MANU.

1.Выбирается AUTO или MАNU. При выборе  AUTO используется средняя скорость судна, при выборе MАNU скорость вводится вручную.

  1. Нажимается «ENT». При выборе AUTO задача решается без каких – либо дополнительных действий. Если выбирается MАNU, нажимается « ENT», вводится скорость с помощью управления курсором и нажимается «ENT» еще раз.

 

Занятие № 11

 

Тема.  GPS и их использование для навигации.

 

Порядок изложения материала урока.

            План.

  1. Сигнал тревоги.

 

Приемоиндикатор дает возможность контролировать отдельные события путем подачи сигналов зуммером и сообщением выдаваемом на экран дисплея. Это сигнал о прибытии в точку назначения (ARRIVAL ALARM), сигнал тревоги при выходе с якорного места (ANCOR WATCH ALARM), сигнал ухода заданного курса (XTE ALARM), сигнал тревоги по скорости (SPEED ALARM). Сигналы тревоги возникают, когда нарушаются установленные величин для данных сигналов. Установки для каждого из вышеперечисленных сигналов задаются примерно по одной и той же схеме. Покажем это на примере установки сигнала о выходе с якорного места. Учитывая, что этот сигнал тревоги возникает если судно начинает двигаться, в то время, когда оно должно находиться в покое, прежде чем задавать установки для этого сигнала тревоги, устанавливается текущее местоположение судна в качестве точки назначения.

После этого все выполняется по общепринятой схеме установки сигналов.

  1. Дважды нажимается клавиша «MENU».
  2. Выбирается ALARMS.
  3. Нажимается «ENT»
  4. Курсор находится на первой строке MENU.
  5. Если: ANC уже выбран, то нажимается > и «ENT» и устанавливается диапазон срабатывания сигнала тревоги с помощью клавиш управления курсором и нажимается клавиша «MENU» два раза.
  6. Если ANC еще не выбран, нажимается ENT и на экране дисплея появляется слова:

OFF,    ARV,   ANC

  1. Выбирается ANC и нажимается «ENT».
  2. Нажимается «ENT». Вводится диапазон срабатывания сигнала тревоги (морских милях) с помощью клавиш управления курсором.
  3. Нажимается «ENT»
  4. Нажимается клавиша «MENU» два раза.
  5. Для отключения этого сигнала, выберите OFF.

 

Занятие 12

 

Тема.  Использование РЛС в судовождении.

 

План

  1. Принцип действия РЛС
  2. 2. Задачи, которые позволяет решать РЛС.

 

 

  1. 1. Радиолокационной станцией или радиолокатором, называется устройство, предназначенное для обнаружения объектом и определения их координат с помощью радиоволн, отражающихся от этих объектов.

Для обнаружения объектов достаточно осуществить излучение радиоволн и на прием после отражения от этого объекта. Но для определения координат (направление) и расстояния происходит излучение и прием радиоволн и в течение какого времени или распространяется от объекта и обратно.

Следовательно РЛС должна иметь приемно-передающее устройство, обеспечивающее направленное излучение и прием, а также индикаторное устройство, определяющее координаты объекта. Чтобы во время приема слабо отраженных сигналов не было помех от собственного излучения, его обычно осуществляют в виде кратковременных посылок импульсов в промежутках между которыми принимают отраженные сигналы (эхосигналы). В связи с этим в РЛС должно быть синхронизирующее устройство, обеспечивающее согласование и периодичность работы.

Технические характеристики РЛС. Длина волны. .Частота повторения импульсов. Период повторения импульсов. Импульсная мощность излучения. Средняя мощность излучения. Усиление антенны. Ширина луча антенны. Частота вращения антенны. Чувствительность приемника. Полоса про пускания приемника.

Характеристики индикаторного устройства РЛС. Тип индикации. Вид ориентировки изображения. Диаметр экрана индикатора. Масштаб изображения (к-во шкал дальности). Качество экрана.

 

  1. 2. РЛС позволяет решать следующие задачи:
  2. Определять место судна по ориентирам, путем измерения пеленга и расстояния.
  3. Опознавать береговую черту и глазомерно ориентироваться в стесненных условиях;
  4. Обнаруживать надводные навигационные опасности и ориентиры, лед, районы

ливневых и снежных зарядов.

  1. Обнаруживать встречные суда, наблюдать за их перемещением, определять

элементы их движения и безопасно расходиться с ними.

 

 

 

Занятие 13

 

Тема.  Использование РЛС для навигации.

План

  1. Структурна схема РЛС.
  2. 2. Навигационные характеристики РЛС.

 

 

 

  1. Структурная схема судовой РЛС

 

Синхронизатор периодически запускает передатчик и одновременно с ним- индикатор. Мощный кратковременный импульс высокочастотных колебаний, вырабатываемый передатчиком, поступает в антенну и излучается ею в заданном направлении в виде узкого луча. После отражения  от объекта слабый высокочастотный импульс возвращается к антенне и подается на вход приемника (при излучении импульса приемник находится в запертом состоянии). Для упрощения конструкции РЛС одну и ту же антенну используют как для излучения, так и для приема. Подключение антенны к передатчику или приемнику производят с помощью антенного переключателя. После усиления в приемнике импульс детектируется и поступает на индикатор.  Так как начало работы индикатора совпадает с моментом излучения импульса по направлению к объекту, то, зафиксировав по индикатору момент прихода отраженного импульса можно определить расстояние до объекта.  В момент излучения импульса РЛС электронный луч, вызывающий засветку экрана  индикатора, начинает отклоняться с постоянной скоростью по радиусу. Направление отклонения луча задается угловым положением антенны в горизонтальной плоскости. Приходящий отраженный импульс, поступая в индикатор, вызывает увеличение яркости луча развертки, и на экране индикатора в этот момент появляется ярко светящаяся точка. Расстояние от центра экрана до этой точки определяет в масштабе расстояние R от РЛС до объекта.

 

2.  Навигационные параметры РЛС.

2.1. Максимальная дальность действия

2.2. Минимальная дальность дей­ствия

2.3. Разрешающая способность по направленню

2.4. Разрешающая способность по расстоянию

2.5. Точность определения направления.

2.6. Точность определения расстояния.

2.7. Частота поступления информации

2.8. Помехозащищенность РЛС

 

максимальная дальность РЛС определяется наибольшим расстоянием, на котором возможно обнаружение объектов и измерение их координат.

 

минимальная дальность в РЛС определяется наименьшим расстоянием, ближе которого невозможно обнаружить объекты и определить их координаты.

 

разрешающая способность по направлению в РЛС определяется минимальным углом между двумя объектами, расположенными на одном расстоянии от РЛС.

 

разрешающая способность по расстоянию РЛС определяется  минимальным расстоянием между  объектами, расположенными в одном направлении, при котором они различаются порознь  на экране индикатора.

 

точность определения направления в РЛС характеризуется величиной погрешности с которой производится отсчет курсового угла или пеленга на экране индикатора, погрешности измеряются в градусах.

 

точность определения расстояния в РЛС характеризуется величиной погрешности, с которой производится отсчет дистанции на экране индикатора, измеряется в метрах или процентах от расстояния и указывается при какой вероятности получены эти данные.

 

частота поступления информации в РЛС характеризуется числом повторений или обновлений изображения на экране в единицу времени.

 

помехозащищенность РЛС определяет возможность сохранения работоспособности РЛС, при воздействии различных помех.

 

 

 

Занятие 14

 

Тема.  Плавание в условиях  ограниченной видимости.

 

  1. При плавании в условиях ограниченной видимости вахтенный помощник капитана:

-ведет счисление и определяет место судна;

-обеспечивает зрительное и слуховое наблюдение;

-контролирует работу технических средств навигации;

-обеспечивает подачу туманных сигналов;

-организует и ведет радиолокационное наблюдение с целью оценки ситуации и получения заблаговременного предупреждения об опасности столкновения;

-немедленно докладывает капитану об обнаружении отметок опасных объектов на экране РЛС, услышанном туманном сигнале другого судна.

 

  1. Радиоволны отражаются от объектов. Так как все объекты имеют электрические свойства, отличающиеся от электрических свойств воздуха, то они в меньшей или большей степени обнаруживаются радиолокатором.

Металлические объекты отражают радиоволны лучше, чем деревянные.

Существенное влияние на эффективность отражения оказывает конфигурация отражающей поверхности. Чем больше участок, представляющий собой плоскости, перпендикулярные направлению распространению волны, имеет отражающая поверхность тем эффективнее отражение. Тем больше дальность обнаружения.

Величины отражающей площади зависит не только от их размеров, но и от ракурса. Так судно, обращенное бортом к РЛС, имеет большую отражающую площадь, чем судно, обращенное к ней носом или кормой.

Морская поверхность при отсутствии волнения дает зеркальное отражение в противоположную сторону, и не обнаруживается на экране РЛС. Волнение

Волнение создает рассеянное отражение, в результате чего отдельные волны обнаруживаются на расстоянии нескольких миль.

Плавающий лед дает слабое отражение. Дальность обнаружения его заметно возрастает при волнении, границы которого и определяет ледяную кромку. Пористый лед обнаруживается лучше, чем гладкие ледяные поля. Айсберги. Особенно с размытыми формами, обнаруживается слабо.

Осадки в виде дождя т снега дают отражение, эффективность которого тем больше, чем больше плотность частиц.

Достаточно эффективное отражение создают облака. Грозовые облака могут давать более сильное отражение. Чем берег на значительных расстояниях.

 

 

Занятие № 15

Тема.  Устройство и принцип действия РЛС.

 

            План

  1. Принцип действия. РЛС.
  2. Органы контроля и индикации радара, назначение кнопок,

ручек регулировки, настройки и управления радаром.

  1. Подготовка РЛС к использованию.

 

  1. Особенности аппаратуры судовой РЛС определяется применением сверх высоких частот (СВЧ) и специальных индикаторных устройств, а также работой блоков в импульсном режиме.

Передатчик РЛС вырабатывает мощные кратковременные импульсы сверхвысокой частоты, поступающие для излучения в антенну. Вырабатываются такие импульсы с помощью специального генератора СВЧ.

Антенный переключатель обеспечивает подключение антенны к передатчику для излучения импульса, а после прекращения излучения – к приемнику. Переключение происходит со столь малой задержкой по времени и таким образом, что при излучении импульса в приемник не проходит энергия, способная вызвать его повреждение. Кроме того, антенный переключатель предохраняет приемник и в случае прихода на антенну импульсов принятых от соседних РЛС.

Слабые отраженные импульсы СВЧ из антенны пройдя через антенный переключатель поступают в приемник, где они преобразуются по частоте, усиливаются и детектируются.

Индикаторное устройство судовой РЛС фиксирует на своем экране местоположение всех

обнаруженных объектов и позволяет измерить их полярные координаты (пеленг и дистанцию). Для этого оно содержит ряд функциональных связанных друг с другом блоков и все органы. Необходимые для управления индикатором и РЛС в целом.

Судовая радиолокационная станция содержит основные устройства: антенное устройство, приемопередатчик, индикаторное устройство.

Комплектация.  Смотри рисунок-плакат

  1. Главный прибор. 2. Приемопередатчик. 3. Сканирующее устройство. 4. Экран радиолокатора. 5. Панель управления. 6. Металлический кожух. 7. Соединительный кабель.
  2. Органы контроля и индикации.

 

Экран радиолокатора-Radar display (screen):

  1. Шкала дальности-Range (0,125 / 0,25 / 0,50 / 0,75 / 1,5 / 3 / 6 /12 /24 /48 /96.
  2. Режим излучения-TX
  3. Градусная круговая шкала-Degree dial (0° – 360° , деление 1°, на шкале 010°, 20..
  4. Цель (объект)А-Target A
  5. Центр развертки(положение)-Scanning centre (ship’s position)
  6. Электронный визир направления (пеленг)-Electronic bearing line
  7. Визир дальности VRM (Variable range mark)
  8. Отметка курса-HL heading line

 

Панель управления-Control panel:

  1. Кнопка включение питания – Power-ON/OFF

2 .  Кнопка излучение/ Режим ожидания- Transmit/ Stand by

  1. Ручка включения, выключения и вращения электронного визира направления.- EBL 1,

EBL2 (Electronic bearing line notating) –пеленг.

  1. Ручка включение, отключения и вращения  подвижного визира дальности-VRM1,

VRM2, (Variable range mark)-дистанция.

  1. Регулировка усиление-Gain
  2. Настройка приемника -Tune

7 . Устранение помех от моря-Sea

  1. Устранение помех от дождя, снега.-Rain , Snow
  2. 9. Шкала дальности Range UP/ Range Down «+», « – »
  3. Шариковый манипулятор для управления движения радарным курсором и для выбора

строк  меню – Track ball

  1. Регулировка цветности изображения- Brilliance

 

  1. 3. Подготовка РЛС к использованию.
  2. Включить радар в соответствии с инструкцией к изделию.
  3. Радарное изображение, появляющееся при этом на радаре, зависит от положения в этот момент ручке настройки на панели управления.
  4. Ручками настройки устанавливаем подходящие значения

 

 

Занятие № 16

 

Тема.  Общая характеристика РЛС.

            План

  1. Передатчик.
  2. Приемник.
  3. Основные регулировки и управление радаром.

 

  1. Передатчик РЛС вырабатывает мощные кратковременные импульсы СВЧ, момент излучения которых должен быть строго согласован с началом развертки на индикаторе. Вырабатывание (генерирование-генератор) колебаний СВЧ осуществляет магнетронный генератор. Импульсную работу магнетрона задает модулятор, управляемый синхроимпульсами от синхронизатора. Длительность генерируемых импульсов задается модулятором (0,05.. 1.0 мкс) и обычно изменяется при переключении шкал дальности (меньшая длительность на ближних шкалах). Мощность колебаний        магнетрона регулируется в передатчике РЛС изменением амплитуды импульсов модулятора. Модулятор передатчика обеспечивает подачу на магнетронный генератор мощных высоковольтных импульсов прямоугольной формы заданной длительности.

 

  1. В приемнике РЛС производится преобразование поступающих из антенны, отраженных от объектов импульсов СВЧ в импульсы промежуточной частоты, усиление импульсов промежуточной частоты их детектирование В качестве маломощных непрерывно работающего генератора СВЧ в приемнике используют отражательный клистрон на диоде Ганна. Изменение напряжения на отражателе позволяет регулировать частоту колебаний клистрона в пределах нескольких десятков мегагерц. Регулировка напряжения на отражателе клистрона осуществляется вручную РПЧ, или автоматически от блока АПЧ. (TUNE). Усиление импульсов промежуточной частоты, производится (УПЧ) – GAIN, Этот усилитель имеет линейную зависимость выходного напряжения от входного. Регулировкой УПЧ (GAIN) можно устанавливать наилучшие условия для приема слабых и сильных сигналов. При малом усилении ближние объекты будут обнаруживается хорошо, а дальние затеряются в шуме. При большом усилении, достаточным для приема дальних объектов, то будут потеряны сигналы от ближних объектов находящихся в зоне помех от моря.  Устранить частично этот недостаток можно с помощью схемы ВРУ (SEA) временная регулировка усиления, уменьшающей усиление УПЧ для ближних объектов в большей степени, чем для дальних. Эффективность ВРУ(SEA) лишь для ослабления помех от моря, уровень которых зависит от дистанции. Детектор радиолокационного приемника преобразует импульсы промежуточной частоты в видеоимпульсы.

 

  1. 3. Основные регулировки настройки и управления радаром.

 

Органы управления обработки видеосигналов на примере радара «Bridge master-

Органы управления обработкой видеосигнала расположены в нижнем левом углу дисплея усиления видеосигнала и подавления помех. При установке в режим ручного управления (MAN) регулировки усиления  (GAIN) видеосигнала и подавление обусловленных влиянием дождя и поверхностей моря помех (раин SEA) могут выполнятся независимо. Каждая регулировка осуществляется с использованием затемненной линейки, расположенной позади соответствующей надписи, которая отображает уровень настройки в процентах (0% – слева, 100% – справа).

 

Использование «GAIN»

Всегда следует регулировать настройку параметров «GAIN», когда работа осуществляется при больших диапазонах в 12 или 24 морских миль. При работе с большими дальностями необходимо иметь на отображении легкий точечный фон, что позволит обеспечить наилучшее обнаружение целей.

 

Использование ручной регулировки  борьбы с помехами  «SEA»

При наличии снега или дождя временное усиление коэффициента усиления может оказаться полезным в процессе поиска целей. Усиление видеосигнала может подстраиваться независимо в режиме AUTO (автоматический) и МАN (ручной) борьбы с помехами от моря.

           

            Используйте регулировку борьбы с помехами «SEA» для уменьшения уровня обусловленных морем помех до такого состояния, когда на экране будут присутствовать лишь отдельные остаточные отметки. Настройка должна позволять различать малоразмерные цели, сила отраженного сигнала от которых зачастую соразмерна с отметками, обусловленными морем. Этой регулировкой всегда следует пользоваться с большой осторожностью. Избегайте установки регулировки на такой уровень, когда с экрана исчезают все помехи, обусловленные влиянием моря, поскольку это ухудшит обнаружение малоразмерных целей. Эту настройку следует периодически проверять, по мере измерения превалирующих условий на море.

Использование ручной регулировки борьбы с помехами «RAIN.»

Используйте регулировку борьбы с помехами «RAIN» для оптимизации подавления помех, обусловленных дождем, т.е постарайтесь сбалансировать обнаружение целей в регионе при  наличии помех от дождя с обнаружением этих же целей вне района, охваченного дождем.

Этой регулировкой всегда следует пользоваться с большой осторожностью. Чрезмерное подавление может привести к пропуску маломерных целей. Зачастую наилучшим способом применения этой регулировки является ее использование в регионе с помехами с последующим возвратом ее в нулевое положение после окончания поиска.

 

 

Занятие № 17

 

Тема.  Правила эксплуатации РЛС.

            План

  1. Техническая эксплуатация РЛС
  2. Основные регулировки и управление радаром.

 

  1. Управление исправной РЛС и регулировки в ней, обеспечивающие наиболее качественную работу, производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации, имеющейся в комплекте РЛС. Правильное использование РЛС установленной на данном судне, предполагает умение судоводителя выбирать такие режимы работы при которых наилучшим образом раскрываются возможности аппаратуры.

Диапазон волн. Выбор 3,2 или 10-сантиметровый длин волн возможен только в двухдиаппазонной РЛС.

На 3.2 сантиметровой длине волны получают хорошую разрешающую способность по направлению, но более заметно влияние осадков.

При 10-сантиметровой длине волны осадки влияют незначительно, однако разрешающая способность по направлению в 3 раза хуже. При плавании в узкостях и лоцманской проводке следует выбирать 3,2 см длину волны, для дальнего обнаружения и при сильных осадках- 10 см длину волны.

Шкала дальности. Она должна выбираться исходя из условий плавания и скорости собственного судна. В любом случае чем выше скорость тем большая шкала должна быть включена. В открытом море применяют шкалы 6-12 миль, а периодически- шкала большей дальности. При плавании вблизи берега и  в узкостях 3-6 миль и более крупномаштабные

Яркость изображения. Яркость луча развертки устанавливают такой, чтобы луч был почти незаметен, а эхосигналы изображения четко выделялись.

Усиление. Необходимо помнить, что чрезмерное усиление вызывает потерю контрастности изображения, а уменьшение усиления для выделения сильных эхо сигналов, может быть использовано только кратковременно, так как это может привести к потере обнаружения небольших объектов. Уровень усиления следует устанавливать так, чтобы  шумы приемника вызывали очень слабое свечение луча развертки и создавали небольшой общий фон экрана.

 

  1. Выбор шкалы дальности.

Выбор текущей шкалы дальности отображается в верхнем левом углу дисплея. Дальность отображается в морских  милях. Чтобы обеспечить наилучшее обнаружение небольших целей в условиях имеющихся на море помех, всегда следует выбирать самую короткую шкалу дальностей из тех, что совместимы с требованиями эксплуатации судна.

Дальность можно выбрать либо с помощью программируемых клавиш  «+»или«-», либо с помощью раскрывающегося меню.

  1. Установите курсор экрана над символом «+» или «-».
  2. Для выбора следующей шкалы дальности щелкните левой клавишей. Можно выбирать дальности от 0,125 до 96 морских миль.

В качеств альтернативы можно воспользоваться раскрывающимся меню. Для чего следует щелкнуть левой клавишей на поле дальностей. В меню перечислены все допустимые дальности и подсвечен текущий диапазон

 

 

Занятие № 18

Тема.  Определение места судна с помощью РЛС.

 

            План

  1. Навигационное использование РЛС.
  2. Основные регулировки и управление радаром.

 

  1. Радиолокационные станции используются для решения различных задач судовождения, основными из которых являются определение места судна обеспечение лоцманской проводки, предотвращение столкновения судов. Использование РЛС для определения места судна возможно несколькими способами. Наиболее точным из них является способ определения по расстоянию до объекта. Широко используется определение по пеленгу и дальности до одиночного ориентира.
  2. Изменение расстояния  VRM (дистанция),  EBL(пеленг)
  3. Установите курсор экрана на значение расстояния.
  4. Щелкните левой клавишей для получения доступа.
  5. Для изменения значения расстояния переместите манипулятор курсора влево или вправо.
  6. Для записи установленного значения щелкните левой клавишей.

В качестве альтернативы можно щелкнуть правой клавишей, что приведет к отображению на экране клавишной панели, с которой можно ввести требуемое значение расстояния.

Совместное управление VRM  и EBL .

Для управления маркером VRM и связанной с ним EBL из круга видеоотображения выполните следующие действия.

  1. Установите курсор экрана (+) и удерживайте в нажатом положении левую клавишу.
  2. Нажмите и удерживайте в нажатом положении левую клавишу.
  3. Переместите манипулятор курсора в любом нужном направлении, чтобы изменить расстояние и пеленг.
  4. Для записи выбранного значения отпустите клавишу.

 

 

Занятие № 19

Практическая работа №12

 

Тема.   Использование РЛС для предупреждения столкновения судов.

            План

  1. Способы оценки ситуации столкновения.
  2. Основные характеристики и требования ИМО к радарам.

 

 

  1. Существует два принципиально разных способа оценки ситуации столкновения.

 

  1. По характеру изменения наблюдаемых полярных координат эхо сигналов на экране РЛС.
  2. По величине вычисляемых значений расстояния и времени кратчайшего сближения.

Дкр и Ткр.

 

Опасное судно- это такое судно, пеленг которого не изменяется и расстояние до него уменьшается, а параметры кратчайшего сближения Дкр и Ткр меньше допустимых значений Дзад и Тзад.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.    Радиолокационные станции (радары)

Радиолокационная станция (РЛС) должна обеспечивать обнаружение судов, буев, других надводных объектов и препятствий, а также береговой черты и навигационных знаков относительно своего судна путем непрерывного кругового обзора по всему горизонту в режимах относительного и истинного движения.

 

Длина волны излучаемого радиоимпульса выбрана в отведенных для целей морской радиолокации диапазонах:

10 см = 3 ГГц – S-band-диапазон

3,2 см = 9,3-9,7 ГГц – X=band-диапазон

 

На индикаторе РЛС, установленной на судне при высоте антенн 15 метров над уровнем моря должно быть обеспечено получение четкого изображения различных объектов:

береговой черты при высоте берега 60 м – на расстоянии 20 морских миль, при высоте берега 6 м – на расстоянии 7 морских миль

надводных объектов – судов валовой вместимостью 5000 т – на расстоянии 7 морских миль, судов длиной 20 м – на расстоянии 2 морских миль.

Минимальная дальность обнаружения береговых объектов 50 м.

 

Эффективный диаметр экрана индикатора должен быть для судов валовой вместимостью:

от 300 до 1000 т – не менее 180 мм;

от 1000 до 10000 т – не менее 250 мм;

10000 т и более – не менее 340 мм.

 

РЛС должна быть снабжена одним из следующих средств ведения радиолокационной прокладки:

  • Для судов валовой вместимостью свыше 300 т – средством электронной прокладки (СЭП) для ведения ручной прокладки на судах, оборудованных гирокомпасами (не менее 10 целей с относительными скоростями движения до 75 узлов с использованием шкал дальности 3, 6 и 12 миль), или
  • Для судов валовой вместимостью свыше 500 т – средством автоматического сопровождения (СЭС), обеспечивающим возможность непрерывного получения оператором информации об автоматически сопровождаемых целях для оценки навигационной обстановки (автоматическое сопровождение и обработка, одновременное отображение и непрерывное обновление информации не менее чем по 10 целям, возможность ручного захвата и сброса целей с относительными скоростями движения до 100 узлов с использованием шкал дальности 3, 6 и 12 миль).
  • Для судов валовой вместимостью свыше 10000 т – средством автоматической радиолокационной прокладки (САРП), для автоматического сопровождения и обработки, одновременного отображения и непрерывного обновления информации не менее чем по 20 целям при относительной скорости до 100 узлов при автоматическом и ручном захвате с использованием шкал дальности 3, 6 и 12 миль.

Основной индикатор РЛС должен быть установлен в рулевой рубке вблизи носовой переборки. Если имеется дополнительной индикатор, его рекомендуется устанавливать вблизи места, где ведется навигационная прокладка. На судах, где установлена вторая РЛС, ее индикатор должен быть также размещен в рулевой рубке. При этом индикатор основной РЛС рекомендуется устанавливать ближе к правому борту, а второй – к левому.

Подождите, страница обновляется…

 

 

Занятие 20

 

Тема.  Средства автоматизированной радиолокационной прокладки и требование ИМО к ним.

 

План

  1. Общие технические и эксплуатационные параметры. САРП.
  2. 2. Данные цели в САРП.

 

  1. САРП системы автоматизированной и радиолокационной прокладки представляют собой РЛС совмещенную со специализированной вычислительной машиной, которая существенно повышает скорость обработки навигационной информации и получения данных для принятия решения по маневрированию при расхождении. САРП позволяют решать целый комплекс вопросов маневрирования и навигации.

Дополнительно,  по сравнению с РЛС, функциональные возможности САРП обеспечивают выполнение следующих процедур.

– автоматическое обнаружение эхо-сигналов надводных целей;

– ручной и автоматический захват целей на сопровождение;

– одновременное автоматическое сопровождение не менее чем 20-ти целей;

– непрерывное автоматическое определение элементов движения (курс и скорость) и элементов сближения (дистанции и времени кратчайшего сближения) для всех сопровождаемых целей;

– проигрывание маневра расхождения со всеми находящимися на автосопровождении целями, при условии, что элементы их движения останутся неизменными;

– обнаружение маневра цели;

– звуковая и световая предупредительная сигнализация о появлении новой и опасной цели; потеря цели, в том числе опасной; начало маневра цели; сближение с целью на установленное предельное расстояние; неисправное функционирование САРП, выявившееся при автоматической тестовой проверке.

Грамотное и полное использование возможностей  САРП предполагает не абсолютное его предпочтение другим методам наблюдения и оценки опасности ситуации сближения, а совместное их применение и обязательный визуальный контроль. Необходимо отметить, что САРП является только датчиком необходимой для расхождения информации, а главная задача судоводителя при использовании САРП  состоит в умении грамотно использовать эту информацию для принятия решения по безопасному расхождению.

 

  1. Кроме того, на экране, обычно вне поля развертки, предусматривается индикация следующих данных:
  2. пеленг на другое судно;
  3. расстояние до судна;
  4. расчетная дистанция кратчайшего сближения;
  5. расчетное время кратчайшего сближения;
  6. вычисленный курс опасного судна;
  7. вычисленная его истинная скорость

 

ARPA  (Automatic Radar Plotting Aids)  –  САРП.

TARGET  – название цели и ее идентификационный номер;

 

–  CPA –(closet point of approach limit)- дистанция кратчайшего сближения;

–  TCPA – (Time to CPA LIM)- время до кратчайшего сближения;

–  RANGE- дистанция  до цели;

–  BRG- гирокомпасный пеленг на цель;

–  TCO- истинный курс цели;

– SPEED- скорость цели.

 

Занятие 21

 

Лекція 9

 

Тема.  Использование технических средств в навигации.

 

План

  1. Точность выдачи данных САРП..

 

  1. 1. В соответствии с требованиями ИМО к САРП. САРП должен : обеспечивать уменьшение психологической нагрузки на судоводителя и получение непрерывной точной и быстрой оценки обстановки при многочисленных целях с такой же эффективностью как и при ручной прокладке единственной цели. Для выполнения всех этих требований в САРП должны быть предусмотрены устройства, выполняющие следующие задачи:

– выбор (селекцию) эхосигналов судов из всех эхосигналов наблюдаемых на экране индикатора.

– автоматическое сопровождение эхосигналов судов и получение их текущих координат;

– решение треугольника скоростей в результате которого возможно определениен параметров движения выбранных судов

– выдачу на экране индикатора информации, достаточной наглядно характеризующей ситуацию сближения судов, выражаемую в виде векторов относительного или истинного движения (с учетом расстояния, проходимого в заданное время);

– выделение наиболее опасных судов и сигнализацию о наличии опасности столкновения осуществляемые обычно по двум параметрам расстоянию кратчайшего сближения и времени сближения до этого расстояния;

– проигрыванию предпологаемого маневра собственногот судна. Обеспечивающего расхождение судов на заданном расстоянии, путем выдачи на экран индикатора ожидаемых векторов относительного движения.

– выдачу на экран данных судна цели.

 

 

Занятие 22

 

Тема.  Особенности использования САРП.

План

  1. Использование САРП для решения навигационных задач

 

  1. Кроме решения задач на расхождения САРП можно эффективно использовать при решении навигационных задач. К ним относятся объекты, обладающие высокой эффективностью отражающей поверхности, как и обычные суда, но имеющие гораздо меньшие геометрические размеры. К ним можно отнести морские буи с пассивными радиолокационными отражателями, вехи с пассивными радиолокационными отражателями; маяки с основанием на морском дне и расположенные на низменных небольших островках; одиночные, расположенные в море скалы; буровые вышки, плавучие маяки.

 

Для измерения полярных и географических координат любой точки на экране, необходимо ввести координатный курсор на интересующий нас объект. На табло появляется изображения диалогового окна с указанием  положения курсора внутри видеоотображения.  По умолчанию в этом отображается расстояние и пеленг до точки расположения курсора, а также широта и долгота точки расположения курсора, Диалоговое окно находится в нижнем правом углу экрана, на месте обычно отображаемых программируемых клавиш.

 

Для того чтобы зафиксировать положение судна в определенный момент в точке, куда будет необходимо возвращаться необходимо навести координатный маркер на отметку своего судна и зафиксировать. В дальнейшем маркер будет оставаться в этой точке, а центр развертки будет смещаться по заданной траектории движения собственного судна.

 

 

Занятие 23

 

Тема.  Настройка САРП.

План

  1. Настройка САРП.
  2. Измерение координат любой точки на экране.
  3. Данные цели в САРП.
  4. Доступ к функциям цели в САРП.

 

  1. 1. Настройку САРП рекомендуется начинать с настройки экрана индикатора. Для этого полностью выводят усиление и ручкой «Яркость» добиваются свечения экрана с таким расчетом чтобы линия развертки была едва заметной. После этого ручкой усиление (GAIN) добиваются четкой видимости эхо-сигнала, до появления слабого мерцающего фона шумов. Необходимо помнить, что чрезмерное усиление вызывает потерю контрастности изображения, а уменьшение усиления для выделения сильных эхо сигналов, может быть использовано только кратковременно, так как это может привести к потере обнаружения небольших объектов. Кроме того, необходимо учитывать время суток- ночью яркость экрана делают несколько меньше чем днем. В некоторых САРП предусмотрена возможность переключения яркости в режиме «День» – «Ночь», Интенсивность помех от волнения можно уменьшить путем использования импульсов меньшей длительности (путем перехода на шкалы более крупного масштаба)

 

  1. Для измерения полярных и географических координат любой точки на экране, необходимо ввести координатный курсор на интересующий нас объект. На табло появляется изображения диалогового окна с указанием положения курсора внутри видеоотображения. По умолчанию в этом отображается расстояние и пеленг до точки расположения курсора, а также широта и долгота точки расположения курсора, Диалоговое окно находится в нижнем правом углу экрана, на месте обычно отображаемых программируемых клавиш.
  2. Данные о цели. ARPA (Automatic Radar Plotting Aids) – САРП

По умолчанию в прямоугольнике целей отображаются данные об одной цели.

Отображаются следующие данные.

«TARGET» – Идентификационный номер/имя цели

«RANGE»  – Расстояние до цели от собственного судна

«T BRG»  – Пеленг на цель с собственного судна

«CPA» – точка максимального приближения к собственному судну.(closet point of approach limit)

«TCPA» – время достижения максимальной точки приближения. (time to CPA LIM)

«CSE» – курс цели

«STW» – скорость цели

            «BCR» – расстояние до пересечения курсов

 

  1. Радар конфигурирован как САРП (система автоматизированной радиолокационной прокладки), поэтому может быть предоставлен целый ряд дополнительных функций относительно к целям. Доступ к этим функциям осуществляется с помощью программируемой клавиши ARPA (Automatic Radar Plotting Aids) – САРП

Доступ к функциям САРП

  1. Установить курсор экрана на программируемой клавише ARPA.
  2. Щелчок правой клавишей приводит к включению ON или выключению OFF данных ARPA.

Примечание: при включении функции ARPA на экране видны только те варианты, которые в настоящее время включены ON  в меню ARPA . При выключении все связанные с ARPA элементы исчезают с экрана.

Щелчок левой клавишей приводит к отображению  меню ARPA, показанного. Щелчок левой клавишей на программируемой клавише EXIT ARPA закрывает меню.

 

 

Занятие 24  Практическая работа №14

 

Тема.  Определение места судна средствами радионавигации.

 

План

  1. Определение места судна с помощью РЛС, САРП.
  2. Определение места судна с помощью GPS.
  3. Определение места судна с помощью АИС.

 

  1. Место судна можно определить средствами радионавигации следующими способами:

по двум дистанциям от судна до известных ориентиров, по пеленгу и дистанции до известных ориентиров.

 

САРП системы автоматизированной и радиолокационной прокладки представляют собой РЛС совмещенную со специализированной вычислительной машиной, которая существенно повышает скорость обработки навигационной информации и получения данных для принятия решения по маневрированию при расхождении.

 

  1. Преимуществом GPS по определению места судна является высокая точность. В режиме навигационных данных на дисплее отображаются координаты судна, курс, скорость, дата и время.

 

  1. Автоматизированная идентификационная система (АИС) обеспечивает автоматический обмен навигационной и иной информацией, связанной с безопасностью мореплавания, между судовыми и другими станциями АИС по специальному каналу радиосвязи.

АИС обеспечивает взаимный обмен координатами, определенными с высокой точностью, с помощью GPS.

 

Занятие 25

Тема.  Использование САРП в ручном и автоматическом режиме.

План

  1. Захват целей и их сопровождения.
  2. Ручной режим работы САРП (5) стр.329-330
  3. Автоматический режим работы САРП.

 

  1. Основным режимом работы САРП по захвату и проигрыванию маневров для расхождения является ручной, так как выполняется судоводителем. Кроме того, в качестве дополнительного обычно предусматривается режим автоматического захвата отметок эхо-сигналов по всему полю наблюдения или на выбранной дистанции и предупредительная сигнализация о появлении встречных судов в заданных судоводителем зонах или секторах. Однако при этом необходимо помнить, что возможны случаи запоздалого обнаружения слабых эхо-сигналов от знаков навигационного ограждения, яхт, буксиров, рыболовных судов и др.небольших объектов. Кроме того, необходимо учитывать, что периодически видимая на экране отметка не будет захвачена или может быть сброшена с автосопровождения. С другой стороны могут быть автоматически захвачены ложные эхо- сигналы от волнения, низкой облачности, осадков или от РЛС других судов. Другой возможной ошибкой является переход сопровождения с одного эхо-сигнала на другой при близком их нахождении. Автоматический режим захвата целей на АС автосопровождение) рекомендуется в качестве основного при плавании в открытом море при благоприятных гидрометеорологических условиях. Ручной режим захвата на АС в этом случае используется в качестве дублирующего по отношению к целям, которые были пропущены при автоматическом захвате или потеряны в процессе АС. Ручной режим обычно применяется в качестве основного при плавании в районах интенсивного судоходства, стесненных водах, а также в открытом море при наличии интенсивных помех от гидрометеорологических факторов, особенно в районах вероятной встречи с малыми судами. При выборе режима захвата целей на АС необходимо помнить, что если цель не захватывается на АС в автоматическом режиме, то она не возьмется на АС и в ручном режиме и по таким целям необходимо вести радиолокационную прокладку на маневренном планшете.
  2. Основным режимом работы САРП по захвату эхо-сигналов является ручной. Кроме того, в качестве дополнительного режима предусматривается автоматический с сигнализацией о появлении встречных судов в заданных судоводителем зонах или секторах.

Для ручного захвата цели на автосопровождение судоводитель должен совместить электронный маркер с отметкой цели и нажать клавишу «ввод» После этого у наблюдаемой цели появляется символ того, что цель взята на автосопровождение, и координатный маркер может быть убран. Аналогично, чтобы прекратить сопровождение цели, не представляющей интереса, и освободить соответствующий канал сопровождения надо подвести к цели координатный маркер и нажать кнопку сброса. Если цель наблюдается неуверенно то она на сопровождение взята не будет. Это может происходить, например, если плохо отрегулировано радиолокационное изображение. Захват цели не будет произведен также при отсутствии свободного канала сопровождения. В этом случае необходимо сбросить одну из сопровождаемых целей и повторить захват интересующей судоводителя цели. Если несколько целей наблюдаются на одном пеленге, то захват очередной цели может быть произведен только после выработки данных по предыдущей захваченной цели, что приводит к существенной задержке в получении информации о движении всех целей. Достоинством ручного захвата является избирательность информации, так как сопровождаются и отображаются на экране индикатора только те цели, которые действительно необходимы. В этом режиме исключается захват ложных  эхо-сигналов, помех, поэтому в условиях большого количества помех он предпочтительнее. Недостатком ручного захвата является необходимость затрат времени оператора на захват  и сброс целей, и следовательно, неизбежное отвлечение оператора от анализа обстановки и принятия решений на выполнение чисто механических операций.

Надо отметить также, что оператор не всегда может достоверно опознать, какие цели представляют интерес, а какие нет. Для избегания подобных ситуаций на судах, использующих САРП с ручным захватом, при подходе к проливу, узкости, порту. Отбор целей для захвата производят по хвостам послесвечения на экране индикатора РЛС. Так как в режиме ручного захвата обнаружение целей и взятие их на сопровождение осуществляются оператором, отвлечение его от индикатор ситуации на выполнение других штурманских обязанностей может привести к запоздалому обнаружению целей  и соответственно, к запоздалому получению информации о степени опасности и элементах движения. Для дублирования оператора, особенно в период его отвлечения, могут быть использованы охранные кольца или зоны. Например, оператор устанавливает охранное кольцо на расстоянии 10 миль. При пересечении целью охранного кольца раздается сигнал тревоги, извещающий оператора о появлении цели. Получив такое извещение, оператор производит захват цели.

 

  1. Автозахват. В этом режиме каждая вновь появляющаяся цель автоматически захватывается и берется на сопровождение. Достоинствами автоматического захвата являются освобождения оператора от часто повторяющихся механических операций по вводу и сбросу целей, а также более быстрое получение информации о цели после ее появления (так как захват производится сразу после появления цели). Недостатком работы в режиме автозахвата является избыток информации на экране индикатора ситуации, где наблюдается больше векторов, чем это необходимо в конкретной ситуации, где наблюдается больше векторов, чем это необходимо в конкретной ситуации. При интенсивном движении возможно переполнение каналов сопровождения, когда общее количество целей превышает количество сопровождаемых. В этом случае могут возникнуть сомнения в приоритете сопровождаемых целей- наряду с сопровождаемыми не представляющими интерес целями могут оказаться не захваченные цели, представляющие интерес. Но находящиеся, например, в большей дистанции от своего судна, при плавании вблизи берегов непротяженные детали берега классифицируются, как точечные цели  и «забивают» каналы сопровождения и экран индикатора ситуации. Применение автозахвата предъявляет повышенные требования к помехозащищенности САРП, поскольку помехи могут также «забивать» каналы сопровождения и вносить дезинформацию на экран индикатора ситуации в виде хаотично появляющихся и исчезающих целей с изменяющимися элементами движения и степенью опасности.

 

 

 

 

КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЙ. с 1 по 23 . Ответы на вопросы ККР. Зачет. Предмет РНП и системы.

Занятие 1

Тема.  Вступ. Цілі та завдання дисципліни. Загальне ознайомлення з розділами програми. Призначення радіонавігаційних приладів на морському транспорті.

 План

  1. Вступ. Цілі та завдання дисципліни. Загальне ознайомлення з розділами програми
  2.  Призначення радіонавігаційних приладів на морському транспорті.

Зміст заняття

  1. Безаварийное и экономически эффективное судовождение в современных условиях требует достаточно частого получения информации о местонахождении собственного судна и всех других судов с которыми возможно опасное сближение при плавании.

Необходимая навигационная информация обеспечивается различными техническими средствами судовождения, основными из которых являются радионавигационные приборы и системы.

Изучив физические основы различных РНП судоводитель сможет  грамотно использовать их в судовождении, обеспечивая безопасность мореплавания.

  1. Применение РНП обеспечивает значительный экономический эффект в результате уменьшения навигационной безаварийности судов и сокращения потерь ходового времени вследствие плохой видимости. Несмотря на их высокую стоимость, их использование окупает затраченные средства. Пренебрежение информацией РНП или неумелое их использование приводило в ряде случаев к аварии с большим ущербом как для судовладельцев, так и для окружающей среды. Применение РНП на морских судах увеличивает безопасность плавания и возможность облегчить труд судоводителя при их использовании в самых сложных условиях, но и экономическую эффективность приборов в процессе эксплуатации.

Занятие 2

 Тема.  Автоматизировані радіолокаційні і навігаційні комплекси.

 План

  1. Общие сведения о автоматизированных радиолокационных и радионавигационных комплексах. Назначение радиолокационных комплексов.

Зміст заняття

  1. Несмотря на оснащенность современных судов различными электрорадионавигационными приборами, увеличение водоизмещения, скоростей и интенсивности движения судов ведет к возрастанию числа навигационных аварий, наиболее тяжелыми из которых являются столкновение и посадка на мель.

Использование РЛС способствует предупреждению столкновений судов, однако требует определенных затрат времени на обработку информации.

Предотвращение посадки на мель и плавание по наиболее коротким и выгодным путям требует повышения точности и надежности определения места судна в любом районе плавания при сокращении затрат времени на определения.  Применение на судах РЛС, приемоиндикаторов РНС, систем автоматизированной радиолокационной прокладки (САРП), автоматической идентификационной системы (АИС) способствует в значительной степени решению этой задачи.

Существенное повышение точности определений места судна, решения вопроса безопасного расхождения судов возможно при комплексном использовании РНП и систем, которое позволяет полнее использовать преимущества и уменьшить недостатки каждой из них.

Поэтому целесообразно, особенно на крупнотоннажных судах, все навигационные средства объединить в автоматизированный навигационный комплекс.

  1. Назначение радиолокационных комплексов является автоматизация обработки полученной от судовой РЛС информации, выдачи ее в легко воспринимаемой форме для оценки опасности столкновения и выбора маневра безопасного расхождения.

ИМО были сформулированы требования к РЛС, автоматизирующих обработку и выдачу информации для решения задачи безопасного расхождения судов.

Информация Радар САРП:

САРП- системы автоматизированной радиолокационной прокладки.

САРП должен обеспечивает выполнение следующих функций:

–  обеспечивать уменьшение психологической нагрузки на судоводителя и получение непрерывной точной и быстрой оценки обстановки при многочисленных целях;

– обнаруживать цели не хуже, чем это делается судоводителем при наблюдении за экраном;

– захватывать (выбирать) цели вручную или автоматически;

– сопровождать не менее 20 целей в автоматическом режиме и 10 целей при использовании ручного режима захвата;

– по запросу показывать на экране не менее четырех предыдущих равномерно распределенных по времени позиций любой цели

– выдавать информацию о курсе и скорости цели в векторной форме (через 1 минуту должно выдаваться направление движения цели, через 3 минуты- движение с определенной точностью.

– иметь предупредительную сигнализацию об опасных и теряемых целях.

– выдавать расстояние до цели, пеленг, расстояние до точки кратчайшего сближения.

– позволять выполнять проигрывание  (имитацию) маневра собственного судна для выявления его влияния на все сопровождаемые цели.

 

 

Занятие 3

Тема.  АІС.  Загальне ознайомлення

План

  1. Общие сведения о АИС.
  2. Достоинства АИС.
  3. Недостатки АИС.

Зміст заняття

  1. Автоматическая идентификационная система (АИС) обеспечивает автоматический обмен навигационной и иной информацией, связанной с безопасностью мореплавания, между судовыми и другими станциями АИС по специальному каналу радиосвязи. Для передачи и приема информации в АИС используется транспондер УКВ диапазона, обеспечивающий дальность действия 25-30 миль в зависимости от высоты антенн. Одной из причин появления АИС явились имеющиеся ограничения РЛС и САРП для решения задачи предупреждения столкновения судов. АИС как и радар является датчиком информации о местоположении судов.
  2. Достоинства АИС, устраняющие некоторые из таких ограничений при решении задач по предупреждению столкновений судов, сводятся к следующему:
  3. Взаимный обмен координатами, определенными с высокой точностью с помощью GPS.
  4. На работу АИС не влияют осадки и волнения моря, как это имеет место при использовании РЛС, что обеспечивает возможность наблюдения за малыми судами в условиях сильного волнения моря.
  5. Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах. Практически исключается возможность потери сопровождения целей в то время как САРП и Радар допускают такую возможность при определенных условиях. Передача позывных или названия судна представляет возможность адресного вызова судна по УКВ в непонятных или опасных ситуациях.
  6. Возможность обнаружения целей в теневых секторах радаров (за островом, за поворотами реки, и т.п.)
  7. Взаимный обмен информацией между судами о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах, обеспечивает предупреждение столкновения судов;

 

  1. Наряду с очевидными достоинствами, АИС обладает и существенными недостатками. К таким недостаткам относятся следующие.
  2. Эффективное использование АИС возможно только при оснащении всех судов, включая малотоннажные, конвенционной аппаратурой АИС и конвенционной аппаратурой отображения информации от АИС и РЛС, позволяющей решать задачи предупреждения столкновения судов.
  3. АИС никогда не заменит РЛС, поскольку ее информация относится только к объектам, на которых установлены транспондеры, в то время как радиолокатор позволяет наблюдать любые объекты, отражающие радиоволны (знаки навигационного ограждения, суда, береговую черту и др.)
  4. Внедрению на судах подлежит только то оборудование АИС, параметры которого жестко регламентированы на международной основе. В этом случае будет обеспечена совместимость оборудования, установленного на разных судах, и высокая эффективность его использования.
  5. Судоводители должны принимать во внимание тот фактор, что на встречных судах АИС может выйти со строя или быть выключенной.

В настоящее время на судах устанавливается аппаратура, где на экране одновременно «четыре в одном» РЛС, САРП, Электронная карта, АИС.

Благодаря вышеперечисленным преимуществам АИС в 1999 году ИМО подготовила и приняла предложения по включению в главу V СОЛАС положение по порядку установки АИС на суда. Согласно этому решению, начиная с 1 июля 2002 года и заканчивая 1 июля 2008 года, все суда должны иметь на борту АИС.

Занятие № 4

Тема.  Автоматическая идентификационная система. (АИС) и ее использование в  судовождении.

План

  1. Назначение, применение, состав, требование ИМО к АИС.

Зміст заняття.

  1. АИС– Aвтоматическая идентификационная система, (англ. AIS Automatic Identification System) — в судоходстве система служащая для идентификации судов, их габаритов, курса и других данных с помощью радиоволн УКВ— диапазона.

В последнее время появилась тенденция трактовать АИС как Автоматическая информационная система, (англ. AIS Automatic Information System), что связано с расширением функциональности системы по сравнению с ординарной задачей идентификации судов.

В соответствии с Конвенцией SOLAS 74/88 является обязательным для судов водоизмещением свыше 300 регистровых тонн, совершающих международные рейсы, судов водоизмещением более 500 регистровых тонн, не совершающих международные рейсы, и всех пассажирских судов. Суда и яхты, с меньшим водоизмещением, могут быть оборудованы прибором класса Б. Передача данных осуществляется на международных каналах связи AIS 1 и AIS 2 в протоколе SOTDMA (англ. Self Organising Time Division Multiple Accsess). Применяется частотная модуляция с манипуляцией GMSK.

В целях обеспечения унификации и стандартизации АИС в Международном Регламенте Радиосвязи закреплено для использования в целях АИС два канала: AIS-1 (87В — 161,975 МГц) и AIS-2 (88В — 162,025 МГц), которые должны использоваться повсеместно, за исключением регионов с особым частотным регулированием.

АИС предназначена для повышения уровня безопасности мореплавания, эффективности судовождения и эксплуатации центра управления движением судов (ЦУДС), защиты окружающей среды, обеспечивая выполнение следующих функций:

– как средство мониторинга и слежения за судами, а также в операциях по поиску и спасанию (SAR).

АИС система включает в себя следующие компоненты:

– приёмник глобальной спутниковой навигации GPS, основным источником координат. GPS — вспомогательным и может браться от приёмника GPS по шине NMEA;

– оборудование ввода-вывода информации на элементы управления.

Действие АИС основано на приёме и передачи сообщений по УКВ волнам. Передатчик АИС работает на более длинных волнах, чем радары, что позволяет производить обмен информацией не только на прямых расстояниях, но и местности, имеющей препятствия в виде не очень больших объектов, а также при плохих погодных условиях. Хотя достаточно одного радиоканала, некоторые АИС системы передают и получают по двум радиоканалам для того, чтобы избежать проблем интерференции и не нарушать коммуникацию других объектов.

Сообщения АИС могут содержать:

           

Занятие № 5

Тема.  Автоматическая идентификационная система. (АИС) и ее использование для  навигации.

План

  1. Функциональные особенности АИС.
  2. Панель управления АИС.

Зміст заняття. 

  1. Судовая станция АИС (автоматическая идентификационная система). Она осуществляет автоматическую передачу информации АИС. В состав станции АИС входит пульт управления и отображения, обеспечивающий доступ со стороны оператора для реализации всех функций АИС. АИС может передавать информацию в направлениях судно-судно, судно-берег. Работать в автоматическом непрерывном режиме, включается оператором. АИС выполняет следующие функции: автоматическую идентификацию судов; самоорганизацию системы и управление доступом к радиоканалам; прием данных по радиоканалу от других судов и береговых центров; передачу собственных данных в радиоканал для использования другими судами и береговыми центрами; сохранение статических данных предназначенных для автоматической передачи в радиоканал; выдачу данных принятых из радиоканала от других объектов АИС, для отображения в устройстве представления данных АИС; определения координат и параметров GPS приемника.

Согласно Резолюции ИМО МSC -74  АИС должен передавать следующую информацию, разбитую на три основные группы: 1. статические данные судна; 2. Динамические данные; 3. Рейсовые данные.

В состав судовой информации, предоставляемой системой AIS, должна входить:

 Статическая информация:

Каждые 6 минут и по запросу:

– Номер IMO (если имеется);

– Позывной и название судна;

– Длина и ширина судна;

– Тип судна;

– Положение приёмной антенны системы определения местоположения на

судне (в корме или в носу, по левому или правому борту от диаметраль-

ной линии).

 Динамическая информация:

– Координаты судна с указанием точности и достоверности данных;

– Время по всемирному скоординированному времени;

– Курс относительно дна моря;

– Скорость относительно дна моря;

– Направление;

– Режим эксплуатации (судно, лишённое возможности управляться, на якоре, и т.д. – ручной ввод информации);

– Скорость поворота (в случае маневра);

– Дополнительная информация – угол крена (при наличии датчика);

– Дополнительная информация – килевая и бортовая качка (при наличии

датчика).

 Информация, связанная с выполняемым рейсом:

Каждые 6 минут, при изменении данных или по запросу:

– Осадка судна;

– Опасный груз (тип);

– Порт назначения и расчётное время прибытия (по усмотрению капитана);

Раннее и надёжное обнаружение маломерных судов в условиях помех от

морской поверхности и в условиях ограниченной видимости теперь тоже стало

реальностью при условии, что эти маломерные суда применяют технические

средства АИС. Когда все большие суда (и можно надеяться многие маломерные

суда) будут оборудованы системами АИС, эти технические средства внесут су-

щественный вклад в безопасность судоходства и защиту окружающей морской среды.

          

  1. (AIS Controler) Контролер автоматической системы идентификации:

1.Передняя панель(From Panel). 2.Жидкокристалический экран(LCD). 3.Положение своего судна (Own ship s position). 4. Идентифицированное судно(Identified ship). 5.Меню/выбор программ/ (Menu). 6. Кнопка направления курсора(Cursor buttons). 7.Функциональные кнопки (Functional buttons). 8.Ввод данных(Enter). 9. Выключение электропитания(OFF). 10.Включение электропитания/Подсветка экрана(Power Din). 11.Сигнализация/Сброс данных (Alarm/Clear). 12. Масштаб экрана(Scale). 13.Суда со станциями АИС (Ships identified /AIS. 14.Данные идентифицированного судна(Identified ships information). 15.Установочный кронштейн(Mout bracket).

 Окно экрана с информацией об идентифицированных судах(Screen window with information about identified vessels): 

1.Список идентифицированных судов и информация(List of ships identified and information). 2.Пеленг на идентифицированное судно(Bearing). 3.Расстояние до идентифицированного судна(Range). 4.Название идентифицированного судна(Name). 5. Координаты судна(Ship s position). 6.Скорость и курс судна(SOG/COG speed over ground/ Course over ground)

 Антенна со встроенным автоматическим приемопередатчиком(Transponder): 1.Автоматический приемопередатчик(Transponder).

2.Антенна УКВ диапазона(VHF Antenna).

 

Занятие 6

Тема.  Класифікація сучасних супутникових навігаційних систем та їх використання в навігації.

План

  1. Приемоиндикатор GPS «Фуруно»

Зміст заняття

  1. Приемоиндикатор GPS «Фуруно».

GP-32 представляет собой усовершенствованный приемоиндикатор навигационной спутниковой системы GPS с приемником WAAS, разработанный для морских судов.  Мощный процессор обрабатывает с высокой скоростью данные определения и уточнения местоположения, используя поправку WAAS. Удобный для работ прокладчик сохраняет в памяти прибора до 1000 точек траектории судна. Этот компактный и экономически выгодный прибор обеспечивает высочайшую точность определения местоположения. В обычном режиме работы погрешность не превышает 10 м, а при включении режима WAAS точность возрастает до 3 м. Возможны следующие режимы отображения: Plotter (Прокладчик), Nav Data (Навигационные данные), Steering (Управление судном), Highway (Магистраль), Speedometer (Спидометр) и два настраиваемых пользователем режима. В режиме «Управление судном» дается интуитивно-понятная индикация курса судна и бокового уклонения от курса (XTE). Режим «Магистраль» применяется при следовании в место рыбалки или по серии путевых точек запланированного маршрута. Удобная для пользователя конструкция прибора обеспечивает непосредственное управление с минимальным использованием клавиш. В системе предусмотрен ряд предупредительных сигналов для оповещения о прибытии в заданную зону или уходе из нее (сигнал о прибытии/дрейфе на якоре), выходе величины XTE за установленные пороговые значения, сигнал о наступлении заданного времени (будильник) и др. WAAS, Глобальная система дифференциальных поправок является навигационной системой GPS, которая вносит корректирующие поправки через геостационарные спутники. Федеральное управление гражданской авиации США (USA FAA) испытывает эту систему и аналогичные с использованием Спутниковых систем увеличения точности (SBAS). Т.к. система WAAS работает на той же частоте, что и GPS, то для приема соответствующих сигналов можно использовать одну антенну. В настоящее время работают два геостационарных спутника Инмарсат: Западноатлантический (AOR-W) и Тихоокеанский (POR). Аналогичные системы разрабатываются в Японии (MSAS: Многофункциональная спутниковая система увеличения точности) и Европе (EGNOS: Европейская геостационарная система навигационного покрытия). Предполагается, что они будут полностью взаимодействующими и совместимыми. Основными составляющими ошибки в одночастотной системе GPS является уход часов приемника и отклонение сигнала вследствие рефракции. Наземные базовые станции WAAS ведут мониторинг созвездия спутников GPS и передают данные об ошибках GPS на спутник WAAS через наземную центральную станцию. Спутники связи или Инмарсат передают дифференциальную поправку пользователям

Особенности :

GPS- GLOBAL POSITION SISTEM. Спутниковые навигационне системы обеспечивают круглосуточное высокоточное определение места и скорости судна для неограниченного числа пользователей, при любых  погодных условиях, постоянно как на Земле так и вблизи ее поверхности. Объективные условия привели к тому, что большинство судов оборудованы приемоиндикаторами GPS фирмы FURUNO. Эти приемоиндикаторы дают возможность судоводителю не только определить место и скорость судна, но и решать ряд навигационных задач.

Занятие № 7

Тема.  Теоретическое обоснование и практическое приминение спутниковых   навигационных систем. (GPS NAVSTAR)

План

  1. РНС NAVSTAR – назначение, применение.

Зміст заняття.

  1. Система NAVSTAR – GPS, включает 24 спутника, расположенных на всоте 20 146 км. Таким образом, в любой точке земного шара в пределах прямой видимости имеется не менее четырех спутников в конфигурации, благоприятной для местоопределения. Эти спутники размещаются на шести орбитах, на каждой орбите находится 4 спутника. Для управления спутниками на Земле расположены 5 контрольных баз, вместе с центром управления. Центр управления непрерывно получают данные о состоянии космических аппаратов, синхронизирует работу системы, посылает управляющие действия спутников для коррекции их орбит и коррекции бортовых часов. Контрольные станции на Земле следят за положением спутников на орбите, уточняют их положение, проводя изменения по командным радиолиниям. Система «Навстар» основана на вычислении расстояния от пользователя до спутника по измеренному времени от передачи сигнала спутником до приема этого сигнала пользователем. Пользователю не требуется иметь точные часы, поскольку измеряется расстояние до четырех спутников и по данным этих измерений вычисляются не только три координаты, но и уход часов пользователя. Точные координаты могут быть вычислены для места на поверхности Земли по измерениям расстояний от группы спутников. Спутники являются пунктами с известными координатами. Таким образом, зная расстояние до трех спутников, можно вычислить координаты определяемой точки. Расстояние до спутников определяется по измерениям времени прохождения радиосигнала от космического аппарата до приемника умноженная на скорость света

Занятие № 8

Тема.  Определение места судна средствами радионавигации.

План.

  1. GPS Navigator (на примере Furuno GPS Navigator, модель GP 30/35-состав системы, назначение и практическое использование.
  2. Порядок ввода путевых точек

Зміст заняття.

  1. Для грамотного пользования радионавигационными приборами необходимо ознакомиться с их техническими характеристиками и тактическими возможностями.

Состав системы:  приемоиндикатор Furuno GPS Navigator состоит из антенны, антенного кабеля и дисплея, а также сетевого кабеля.

Органы управления:  Рис.1 . Подача питания на прибор осуществляется нажатием клавиши DIM/PWR

Выключение напряжения питания осуществляется той же клавишей, что и при включении. Необходимо нажать клавишу DIM/PWR и удерживать ее в нажатом положении пока экран дисплея не очистится полностью.

Яркость или контрастность регулируется клавишами вверх; вниз; влево; вправо; после нажатия на клавишу DIM/PWR .

Навигатор имеет четыре режима работы дисплея: режим плоттера, режим отображения навигационных данных, режим хайвей и режим управления. Для выбора нужного режима используется клавиша DISP. С каждым нажатием клавиши по очереди на дисплее появляются вышеперечисленные режимы.

Первый режим- режим плоттера дает информацию о траектории движения судна, координатах, скорости и установленном горизонтальном масштабе рис.2

Наиболее часто используемый режим хайвей дает возможность судоводителю видеть на экране дисплея трехмерный вид движения судна к путевой точке и навигационные данные Рис.3.

Информация необходимая для управления судном может быть получена в режиме управления. В этом режиме индицируется расстояние, пеленг, ETA, курс, скорость рис.4.

В режиме навигационных данных на дисплее отображаются координаты судна, курс, скорость, дата и время рис.5.

  1. Ввод путевых точек является одной из главных задач при навигационном планировании перехода. В памяти навигатора GPS 30/35 может храниться 350 путевых точек. Общим для всех этих способов является то, что все они выполняются в режиме Плоттера.

Использование клавиши «MENU» для ввода путевой точки.

  1. Особенности ввода путевой точки этим способом является то, что клавиша «MENU» нажимается дважды и при этом на дисплее появляется главное меню MAIN MENU.
  2. Выбирают пункт меню WAYPOINTS.
  3. Нажимают клавишу «ENT», при этом на дисплее появляется окно ввода новой путевой точки:

ENTER  A NEW WYPT NAME?

001_______?

(001: DEFAULT NAME)

  1. Вводится имя и нажимается ENT.

 

NAME:001

34°91’836 N

135°12’059 E

12 – DEC 2011

EXIT?

Такой вид имеет окно при вводе широты и долготы точки пути.

  1. С помощью клавиш управления курсором помещают курсор на вторую строку (широта) и нажимается «ENT». После этого вводится широта и нажимается «ENT».
  2. Переведя курсор на третью строку, нажимают клавишу «ENT» и вводится долгота.
  3. Курсор находится на EXIT ? Нажмите «ENT» для завершения работы.
  4. Для завершения работы нажимается клавиша «MENU» панели управления дисплеем два раза.

 

            Занятие № 9

Тема.  GPS и их использование.

План.

  1. Создание маршрута.
  2. Функция «Человек за бортом»

Зміст заняття.

  1. Последовательность путевых точек ведущих к месту назначения, называется маршрутом.

Создание маршрута.

GPS – NAVIGATOR может хранить до 30 маршрутов каждый из которых может содержать до 30 путевых точек.

Самый простой путь создания маршрута – это введение соответствующих путевых точек предварительно с последующей выборкой их из путевых точек. Но можно вводить также путевые точки в процессе создания маршрута.

  1. Нажимается клавиша «MENU» два раза
  2. Выбирается ROUTES.
  3. После нажатия «ENT» на экране появляется следующее окно:

ROUTES

NO   NEW?

  1. ROUTE – 01 EXIT ?

CMMT: EMPTU ROUTE.

01____

02____

03____

  1. Нажимается клавиша «ENT».
  2. Нажимая клавиши >; < набирают начальную путевую точку.
  3. Для перевода курсора на следующую строку дважды нажимается клавиша «ENT».
  4. Повторяя шаги 3 и 4 вводят последовательно все промежуточные точки, которые определяют движение по данному маршруту.
  5. После этого вводится конечная путевая точка пункта назначения.
  6. Выбирается EXIT?
  7. Нажатием клавиши «ENT» записывается маршрут.

В окончательном варианте на дисплее появляется название начальной и конечной точек маршрута рядом с номером маршрута.

  1. Нажимается дважды клавиша « MENU»
  1. Функция «Человек за бортом». MAN OVER BOARD (MOB).

Функция МОВ используется для фиксирования координат падения человека за борт и выработки полярных координат на эту точку. Введен может быть только один курсор МОВ. Последующее нажатие клавиши «MARK MOB»

  1. Нажимается клавиша «MARK MOB». Появляется окно МОВ.

NAME:001

34°91’836 N

135°12’059 E

12 – DEC 2011

EXIT       МОВ?

  1. Нажимается > для выбора МОВ?
  2. Нажимается «ENT». Появляется следующее окно:

SAVED TO MOB

GO TO MOB?

ARE YOU SURE

YES    NO

           Занятие № 10

Тема.  GPS и их использование в судовождении.

План.

  1. Генеральный курс.

Зміст заняття

  1. Генеральный курс и генеральное плавание по маршруту получают как пеленг и расстояние между первой и последней точкой маршрута. Кроме того на дисплее выводится время до подхода к заданной точке и ETA. Порядок решения данной задачи следующий:
  2. Нажимается дважды клавиша «MENU».
  3. Выбирается CALCULATE и нажимается «ENT».
  4. Выбирается ROUTE и нажимается «ENT».
  5. Нажимается «ENT».
  6. Выбирается номер маршрута и нажимается «ENT». Появляется экран дисплея в следующем виде:
  7. AUTO.
  8. MANU.

1.Выбирается AUTO или MАNU. При выборе  AUTO используется средняя скорость судна, при выборе MАNU скорость вводится вручную.

  1. Нажимается «ENT». При выборе AUTO задача решается без каких – либо дополнительных действий. Если выбирается MАNU, нажимается « ENT», вводится скорость с помощью управления курсором и нажимается «ENT» еще раз.

Занятие № 11

Тема.  GPS и их использование для навигации.

План.

  1. Сигнал тревоги.

Зміст заняття.

Приемоиндикатор дает возможность контролировать отдельные события путем подачи сигналов зуммером и сообщением выдаваемом на экран дисплея. Это сигнал о прибытии в точку назначения (ARRIVAL ALARM), сигнал тревоги при выходе с якорного места (ANCOR WATCH ALARM), сигнал ухода заданного курса (XTE ALARM), сигнал тревоги по скорости (SPEED ALARM). Сигналы тревоги возникают, когда нарушаются установленные величин для данных сигналов. Установки для каждого из вышеперечисленных сигналов задаются примерно по одной и той же схеме. Покажем это на примере установки сигнала о выходе с якорного места. Учитывая, что этот сигнал тревоги возникает если судно начинает двигаться, в то время, когда оно должно находиться в покое, прежде чем задавать установки для этого сигнала тревоги, устанавливается текущее местоположение судна в качестве точки назначения.

После этого все выполняется по общепринятой схеме установки сигналов.

  1. Дважды нажимается клавиша «MENU».
  2. Выбирается ALARMS.
  3. Нажимается «ENT»
  4. Курсор находится на первой строке MENU.
  5. Если: ANC уже выбран, то нажимается > и «ENT» и устанавливается диапазон срабатывания сигнала тревоги с помощью клавиш управления курсором и нажимается клавиша «MENU» два раза.
  6. Если : ANC еще не выбран, нажимается ENT и на экране дисплея появляется слова:    OFF,    ARV,   ANC
  1. Выбирается ANC и нажимается «ENT».
  2. Нажимается «ENT». Вводится диапазон срабатывания сигнала тревоги (морских милях) с помощью клавиш управления курсором.
  3. Нажимается «ENT»
  4. Нажимается клавиша «MENU» два раза.
  5. Для отключения этого сигнала, выберите OFF.

 Занятие 12

Тема.  Использование РЛС в судовождении.

План

  1. Принцип действия РЛС.
  2. 2. Задачи, которые позволяет решать РЛС.

 

  1. Радиолокационной станцией или радиолокатором, называется устройство, предназначенное для обнаружения объектом и определения их координат с помощью радиоволн, отражающихся от этих объектов.

Для обнаружения объектов достаточно осуществить излучение радиоволн и на прием после отражения от этого объекта. Но для определения координат (направление) и расстояния происходит излучение и прием радиоволн и в течение какого времени или распространяется от объекта и обратно.

Следовательно РЛС должна иметь приемно-передающее устройство, обеспечивающее направленное излучение и прием, а также индикаторное устройство, определяющее координаты объекта. Чтобы во время приема слабо отраженных сигналов не было помех от собственного излучения, его обычно осуществляют в виде кратковременных посылок импульсов в промежутках между которыми принимают отраженные сигналы (эхосигналы). В связи с этим в РЛС должно быть синхронизирующее устройство, обеспечивающее согласование и периодичность работы.

Технические характеристики РЛС. Длина волны. .Частота повторения импульсов. Период повторения импульсов. Импульсная мощность излучения. Средняя мощность излучения. Усиление антенны. Ширина луча антенны. Частота вращения антенны. Чувствительность приемника. Полоса про пускания приемника.

Характеристики индикаторного устройства РЛС. Тип индикации. Вид ориентировки изображения. Диаметр экрана индикатора. Масштаб изображения (к-во шкал дальности). Качество экрана.

2. РЛС позволяет решать следующие задачи:

Определять место судна по ориентирам, путем измерения пеленга и расстояния.

Опознавать береговую черту и глазомерно ориентироваться в стесненных условиях;

Обнаруживать надводные навигационные опасности и ориентиры, лед, районы  ливневых и снежных зарядов.

Обнаруживать встречные суда, наблюдать за их перемещением, определять  элементы их движения и безопасно расходиться с ними.

Занятие 13

Тема.  Использование РЛС для навигации.

План

  1. Структурна схема РЛС.
  2.  Навигационные характеристики РЛС.

Зміст заняття.

  1. Структурная схема судовой РЛС. Синхронизатор периодически запускает передатчик и одновременно с ним- индикатор. Мощный кратковременный импульс высокочастотных колебаний, вырабатываемый передатчиком, поступает в антенну и излучается ею в заданном направлении в виде узкого луча. После отражения от объекта слабый высокочастотный импульс возвращается к антенне и подается на вход приемника (при излучении импульса приемник находится в запертом состоянии). Для упрощения конструкции РЛС одну и ту же антенну используют как для излучения, так и для приема. Подключение антенны к передатчику или приемнику производят с помощью антенного переключателя. После усиления в приемнике импульс детектируется и поступает на индикатор.  Так как начало работы индикатора совпадает с моментом излучения импульса по направлению к объекту, то, зафиксировав по индикатору момент прихода отраженного импульса можно определить расстояние до объекта.  В момент излучения импульса РЛС электронный луч, вызывающий засветку экрана  индикатора, начинает отклоняться с постоянной скоростью по радиусу. Направление отклонения луча задается угловым положением антенны в горизонтальной плоскости. Приходящий отраженный импульс, поступая в индикатор, вызывает увеличение яркости луча развертки, и на экране индикатора в этот момент появляется ярко светящаяся точка. Расстояние от центра экрана до этой точки определяет в масштабе расстояние R от РЛС до объекта.

 

  1. Навигационные параметры РЛС.

2.1. Максимальная дальность действия

2.2. Минимальная дальность дей­ствия

2.3. Разрешающая способность по направленню

2.4. Разрешающая способность по расстоянию

2.5. Точность определения направления.

2.6. Точность определения расстояния.

2.7. Частота поступления информации

2.8. Помехозащищенность РЛС

 

максимальная дальность РЛС определяется наибольшим расстоянием, на котором возможно обнаружение объектов и измерение их координат.

 

минимальная дальность в РЛС определяется наименьшим расстоянием, ближе которого невозможно обнаружить объекты и определить их координаты.

 

разрешающая способность по направлению в РЛС определяется минимальным углом между двумя объектами, расположенными на одном расстоянии от РЛС.

 

разрешающая способность по расстоянию РЛС определяется  минимальным расстоянием между  объектами, расположенными в одном направлении, при котором они различаются порознь  на экране индикатора.

 

точность определения направления в РЛС характеризуется величиной погрешности с которой производится отсчет курсового угла или пеленга на экране индикатора, погрешности измеряются в градусах.

 

точность определения расстояния в РЛС характеризуется величиной погрешности, с которой производится отсчет дистанции на экране индикатора, измеряется в метрах или процентах от расстояния и указывается при какой вероятности получены эти данные.

 

частота поступления информации в РЛС характеризуется числом повторений или обновлений изображения на экране в единицу времени.

 

помехозащищенность РЛС определяет возможность сохранения работоспособности РЛС, при воздействии различных помех.

Занятие 14

Тема.  Плавание в условиях  ограниченной видимости.

План

  1. Действия вахтенного помощника капитана при плавании в условиях ограниченной видимости.
  2. Влияние отражающих свойств объектов.

Зміст заняття

  1. При плавании в условиях ограниченной видимости вахтенный помощник капитана:

-ведет счисление и определяет место судна;

-обеспечивает зрительное и слуховое наблюдение;

-контролирует работу технических средств навигации;

-обеспечивает подачу туманных сигналов;

-организует и ведет радиолокационное наблюдение с целью оценки ситуации и получения заблаговременного предупреждения об опасности столкновения;

-немедленно докладывает капитану об обнаружении отметок опасных объектов на экране РЛС, услышанном туманном сигнале другого судна.

 

  1. Радиоволны отражаются от объектов. Так как все объекты имеют электрические свойства, отличающиеся от электрических свойств воздуха, то они в меньшей или большей степени обнаруживаются радиолокатором.

Металлические объекты отражают радиоволны лучше, чем деревянные.

Существенное влияние на эффективность отражения оказывает конфигурация отражающей поверхности. Чем больше участок, представляющий собой плоскости, перпендикулярные направлению распространению волны, имеет отражающая поверхность тем эффективнее отражение. Тем больше дальность обнаружения.

Величины отражающей площади зависит не только от их размеров, но и от ракурса. Так судно, обращенное бортом к РЛС, имеет большую отражающую площадь, чем судно, обращенное к ней носом или кормой.

Морская поверхность при отсутствии волнения дает зеркальное отражение в противоположную сторону, и не обнаруживается на экране РЛС. Волнение

Волнение создает рассеянное отражение, в результате чего отдельные волны обнаруживаются на расстоянии нескольких миль.

Плавающий лед дает слабое отражение. Дальность обнаружения его заметно возрастает при волнении, границы которого и определяет ледяную кромку. Пористый лед обнаруживается лучше, чем гладкие ледяные поля. Айсберги. Особенно с размытыми формами, обнаруживается слабо.

Осадки в виде дождя т снега дают отражение, эффективность которого тем больше, чем больше плотность частиц.

Достаточно эффективное отражение создают облака. Грозовые облака могут давать более сильное отражение. Чем берег на значительных расстояниях.

 

Занятие № 15

Тема.  Устройство и принцип действия РЛС.

          План

  1. Принцип действия. РЛС.
  2. Органы контроля и индикации радара, назначение кнопок, ручек регулировки, настройки и управления радаром.
  1. Подготовка РЛС к использованию.

 

Зміст заняття.  

  1. Особенности аппаратуры судовой РЛС определяется применением сверх высоких частот (СВЧ) и специальных индикаторных устройств, а также работой блоков в импульсном режиме.

Передатчик РЛС вырабатывает мощные кратковременные импульсы сверхвысокой частоты, поступающие для излучения в антенну. Вырабатываются такие импульсы с помощью специального генератора СВЧ.

Антенный переключатель обеспечивает подключение антенны к передатчику для излучения импульса, а после прекращения излучения – к приемнику. Переключение происходит со столь малой задержкой по времени и таким образом, что при излучении импульса в приемник не проходит энергия, способная вызвать его повреждение. Кроме того, антенный переключатель предохраняет приемник и в случае прихода на антенну импульсов принятых от соседних РЛС.

Слабые отраженные импульсы СВЧ из антенны пройдя через антенный переключатель поступают в приемник, где они преобразуются по частоте, усиливаются и детектируются.

Индикаторное устройство судовой РЛС фиксирует на своем экране местоположение всех

обнаруженных объектов и позволяет измерить их полярные координаты (пеленг и дистанцию). Для этого оно содержит ряд функциональных связанных друг с другом блоков и все органы. Необходимые для управления индикатором и РЛС в целом.

Судовая радиолокационная станция содержит основные устройства: антенное устройство, приемопередатчик, индикаторное устройство.

Комплектация.  Смотри рисунок-плакат

  1. Главный прибор. 2. Приемопередатчик. 3. Сканирующее устройство. 4. Экран радиолокатора. 5. Панель управления. 6. Металлический кожух. 7. Соединительный кабель. 
  1. Контроль и индикации радара.

Экран радиолокатора-Radar display (screen):

  1. Шкала дальности-Range (0,125 / 0,25 / 0,50 / 0,75 / 1,5 / 3 / 6 /12 /24 /48 /96.
  2. Режим излучения-TX
  3. Градусная круговая шкала-Degree dial (0° – 360° , деление 1°, на шкале 010°, 20..
  4. Цель (объект)А-Target A
  5. Центр развертки(положение)-Scanning centre (ship’s position)
  6. Электронный визир направления (пеленг)-Electronic bearing line
  7. Визир дальности VRM (Variable range mark)
  8. Отметка курса-HL heading line

Панель управленияControl panel:

  1. Кнопка включение питания – Power-ON/OFF

2 .  Кнопка излучение/ Режим ожидания- Transmit/ Stand by

  1. Ручка включения, выключения и вращения электронного визира направления.- EBL 1,

EBL2 (Electronic bearing line notating) –пеленг.

  1. Ручка включение, отключения и вращения  подвижного визира дальности-VRM1,

VRM2, (Variable range mark)-дистанция.

  1. Регулировка усиление-Gain
  2. Настройка приемника -Tune

7 . Устранение помех от моря-Sea

  1. Устранение помех от дождя, снега.-Rain , Snow
  2.  Шкала дальности Range UP/ Range Down «+», « – »
  3. Шариковый манипулятор для управления движения радарным курсором и для выбора   строк  меню – Track ball
  1. Регулировка цветности изображения- Brilliance

 

3. Подготовка РЛС к использованию.

Включить радар в соответствии с инструкцией к изделию. Радарное изображение, появляющееся при этом на радаре, зависит от положения в этот момент ручке настройки на панели управления. Ручками настройки устанавливаем подходящие значения

Занятие № 16

Тема.  Общая характеристика РЛС.

План

  1. Передатчик.
  2. Приемник.
  3. Основные регулировки и управление радаром.

Зміст заняття.

  1. Передатчик РЛС вырабатывает мощные кратковременные импульсы СВЧ, момент излучения которых должен быть строго согласован с началом развертки на индикаторе. Вырабатывание (генерирование-генератор) колебаний СВЧ осуществляет магнетронный генератор. Импульсную работу магнетрона задает модулятор, управляемый синхроимпульсами от синхронизатора. Длительность генерируемых импульсов задается модулятором (0,05.. 1.0 мкс) и обычно изменяется при переключении шкал дальности (меньшая длительность на ближних шкалах). Мощность колебаний       магнетрона регулируется в передатчике РЛС изменением амплитуды импульсов модулятора. Модулятор передатчика обеспечивает подачу на магнетронный генератор мощных высоковольтных импульсов прямоугольной формы заданной длительности.
  1. В приемнике РЛС производится преобразование поступающих из антенны, отраженных от объектов импульсов СВЧ в импульсы промежуточной частоты, усиление импульсов промежуточной частоты их детектирование В качестве маломощных непрерывно работающего генератора СВЧ в приемнике используют отражательный клистрон на диоде Ганна. Изменение напряжения на отражателе позволяет регулировать частоту колебаний клистрона в пределах нескольких десятков мегагерц. Регулировка напряжения на отражателе клистрона осуществляется вручную РПЧ, или автоматически от блока АПЧ. (TUNE). Усиление импульсов промежуточной частоты, производится (УПЧ) – GAIN, Этот усилитель имеет линейную зависимость выходного напряжения от входного. Регулировкой УПЧ (GAIN) можно устанавливать наилучшие условия для приема слабых и сильных сигналов. При малом усилении ближние объекты будут обнаруживается хорошо, а дальние затеряются в шуме. При большом усилении, достаточным для приема дальних объектов, то будут потеряны сигналы от ближних объектов находящихся в зоне помех от моря.  Устранить частично этот недостаток можно с помощью схемы ВРУ (SEA) временная регулировка усиления, уменьшающей усиление УПЧ для ближних объектов в большей степени, чем для дальних. Эффективность ВРУ(SEA) лишь для ослабления помех от моря, уровень которых зависит от дистанции. Детектор радиолокационного приемника преобразует импульсы промежуточной частоты в видеоимпульсы. 
  1.  Основные регулировки настройки и управления радаром.

Органы управления обработки видеосигналов на примере радара «Bridge master-

Органы управления обработкой видеосигнала расположены в нижнем левом углу дисплея усиления видеосигнала и подавления помех. При установке в режим ручного управления (MAN) регулировки усиления  (GAIN) видеосигнала и подавление обусловленных влиянием дождя и поверхностей моря помех (раин SEA) могут выполнятся независимо. Каждая регулировка осуществляется с использованием затемненной линейки, расположенной позади соответствующей надписи, которая отображает уровень настройки в процентах (0% – слева, 100% – справа).

Использование «GAIN»

Всегда следует регулировать настройку параметров «GAIN», когда работа осуществляется при больших диапазонах в 12 или 24 морских миль. При работе с большими дальностями необходимо иметь на отображении легкий точечный фон, что позволит обеспечить наилучшее обнаружение целей.

Использование ручной регулировки  борьбы с помехами  «SEA»

При наличии снега или дождя временное усиление коэффициента усиления может оказаться полезным в процессе поиска целей. Усиление видеосигнала может подстраиваться независимо в режиме AUTO (автоматический) и МАN (ручной) борьбы с помехами от моря.

Используйте регулировку борьбы с помехами «SEA» для уменьшения уровня обусловленных морем помех до такого состояния, когда на экране будут присутствовать лишь отдельные остаточные отметки. Настройка должна позволять различать малоразмерные цели, сила отраженного сигнала от которых зачастую соразмерна с отметками, обусловленными морем. Этой регулировкой всегда следует пользоваться с большой осторожностью. Избегайте установки регулировки на такой уровень, когда с экрана исчезают все помехи, обусловленные влиянием моря, поскольку это ухудшит обнаружение малоразмерных целей. Эту настройку следует периодически проверять, по мере измерения превалирующих условий на море.

Использование ручной регулировки борьбы с помехами «RAIN.»

Используйте регулировку борьбы с помехами «RAIN» для оптимизации подавления помех, обусловленных дождем, т.е постарайтесь сбалансировать обнаружение целей в регионе при  наличии помех от дождя с обнаружением этих же целей вне района, охваченного дождем.

Этой регулировкой всегда следует пользоваться с большой осторожностью. Чрезмерное подавление может привести к пропуску маломерных целей. Зачастую наилучшим способом применения этой регулировки является ее использование в регионе с помехами с последующим возвратом ее в нулевое положение после окончания поиска.

Занятие № 17

Тема.  Правила эксплуатации РЛС.

 План

  1. Техническая эксплуатация РЛС
  2. Основные регулировки и управление радаром.
  3. Управление исправной РЛС и регулировки в ней, обеспечивающие наиболее качественную работу, производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации, имеющейся в комплекте РЛС. Правильное использование РЛС установленной на данном судне, предполагает умение судоводителя выбирать такие режимы работы при которых наилучшим образом раскрываются возможности аппаратуры.

Диапазон волн. Выбор 3,2 или 10-сантиметровый длин волн возможен только в двухдиаппазонной РЛС.  На 3.2 сантиметровой длине волны получают хорошую разрешающую способность по направлению, но более заметно влияние осадков.

При 10-сантиметровой длине волны осадки влияют незначительно, однако разрешающая способность по направлению в 3 раза хуже. При плавании в узкостях и лоцманской проводке следует выбирать 3,2 см длину волны, для дальнего обнаружения и при сильных осадках- 10 см длину волны. Шкала дальности. Она должна выбираться исходя из условий плавания и скорости собственного судна. В любом случае чем выше скорость тем большая шкала должна быть включена. В открытом море применяют шкалы 6-12 миль, а периодически- шкала большей дальности. При плавании вблизи берега и  в узкостях 3-6 миль и более крупномаштабные Яркость изображения. Яркость луча развертки устанавливают такой, чтобы луч был почти незаметен, а эхосигналы изображения четко выделялись. Усиление. Необходимо помнить, что чрезмерное усиление вызывает потерю контрастности изображения, а уменьшение усиления для выделения сильных эхо сигналов, может быть использовано только кратковременно, так как это может привести к потере обнаружения небольших объектов. Уровень усиления следует устанавливать так, чтобы  шумы приемника вызывали очень слабое свечение луча развертки и создавали небольшой общий фон экрана.

 Выбор шкалы дальности.

Выбор текущей шкалы дальности отображается в верхнем левом углу дисплея. Дальность отображается в морских  милях. Чтобы обеспечить наилучшее обнаружение небольших целей в условиях имеющихся на море помех, всегда следует выбирать самую короткую шкалу дальностей из тех, что совместимы с требованиями эксплуатации судна.

Дальность можно выбрать либо с помощью программируемых клавиш  «+»или«-», либо с помощью раскрывающегося меню.

  1. Установите курсор экрана над символом «+» или «-».
  2. Для выбора следующей шкалы дальности щелкните левой клавишей. Можно выбирать дальности от 0,125 до 96 морских миль.

В качеств альтернативы можно воспользоваться раскрывающимся меню. Для чего следует щелкнуть левой клавишей на поле дальностей. В меню перечислены все допустимые дальности и подсвечен текущий диапазон

 

Занятие № 18

Тема.  Определение места судна с помощью РЛС.

 План

  1. Навигационное использование РЛС.
  2. Основные регулировки и управление радаром.

Зміст заняття.

  1. Радиолокационные станции используются для решения различных задач судовождения, основными из которых являются определение места судна обеспечение лоцманской проводки, предотвращение столкновения судов. Использование РЛС для определения места судна возможно несколькими способами. Наиболее точным из них является способ определения по расстоянию до объекта. Широко используется определение по пеленгу и дальности до одиночного ориентира.
  2. Изменение расстояния VRM (дистанция),  EBL(пеленг)
  3. Установите курсор экрана на значение расстояния.
  4. Щелкните левой клавишей для получения доступа.
  5. Для изменения значения расстояния переместите манипулятор курсора влево или вправо.
  6. Для записи установленного значения щелкните левой клавишей.

В качестве альтернативы можно щелкнуть правой клавишей, что приведет к отображению на экране клавишной панели, с которой можно ввести требуемое значение расстояния.   Совместное управление VRM  и EBL .

Для управления маркером VRM и связанной с ним EBL из круга видеоотображения выполните следующие действия.

  1. Установите курсор экрана (+) и удерживайте в нажатом положении левую клавишу.
  2. Нажмите и удерживайте в нажатом положении левую клавишу.
  3. Переместите манипулятор курсора в любом нужном направлении, чтобы изменить расстояние и пеленг.
  4. Для записи выбранного значения отпустите клавишу.

 

Занятие 19

Тема.  Средства автоматизированной радиолокационной прокладки и требование ИМО к ним.

План

  1. Общие технические и эксплуатационные параметры. САРП.
  2. 2. Данные цели в САРП.
  3. Ручной и автоматический захват целей в САРП.

Зміст заняття.

  1. САРП системы автоматизированной и радиолокационной прокладки представляют собой РЛС совмещенную со специализированной вычислительной машиной, которая существенно повышает скорость обработки навигационной информации и получения данных для принятия решения по маневрированию при расхождении. САРП позволяют решать целый комплекс вопросов маневрирования и навигации.

Дополнительно,  по сравнению с РЛС, функциональные возможности САРП обеспечивают выполнение следующих процедур.

– автоматическое обнаружение эхо-сигналов надводных целей;

– ручной и автоматический захват целей на сопровождение;

– одновременное автоматическое сопровождение не менее чем 20-ти целей;

– непрерывное автоматическое определение элементов движения (курс и скорость) и элементов сближения (дистанции и времени кратчайшего сближения) для всех сопровождаемых целей;

– проигрывание маневра расхождения со всеми находящимися на автосопровождении целями, при условии, что элементы их движения останутся неизменными;

– обнаружение маневра цели;

– звуковая и световая предупредительная сигнализация о появлении новой и опасной цели; потеря цели, в том числе опасной; начало маневра цели; сближение с целью на установленное предельное расстояние; неисправное функционирование САРП, выявившееся при автоматической тестовой проверке.

Грамотное и полное использование возможностей  САРП предполагает не абсолютное его предпочтение другим методам наблюдения и оценки опасности ситуации сближения, а совместное их применение и обязательный визуальный контроль. Необходимо отметить, что САРП является только датчиком необходимой для расхождения информации, а главная задача судоводителя при использовании САРП  состоит в умении грамотно использовать эту информацию для принятия решения по безопасному расхождению.

2. Кроме того, на экране, обычно вне поля развертки, предусматривается индикация следующих данных: пеленг на другое судно; расстояние до судна; расчетная дистанция кратчайшего сближения; расчетное время кратчайшего сближения; вычисленный курс опасного судна; вычисленная его истинная скорость

–  ARPA  – Automatic Radar Plotting Aids  –  САРП.

– TARGET – название цели и ее идентификационный номер;

–  CPA –(closet point of approach limit)- дистанция кратчайшего сближения;

–  TCPA – (Time to CPA LIM)- время до кратчайшего сближения;

–  RANGE – дистанция  до цели;

–  BRG – гирокомпасный пеленг на цель;

–  TCO – истинный курс цели;

– SPEED – скорость цели.

  1. Основным режимом работы САРП по захвату эхо-сигналов является ручной. Кроме того, в качестве дополнительного режима предусматривается автоматический с сигнализацией о появлении встречных судов в заданных судоводителем зонах или секторах. Для ручного захвата цели на автосопровождение судоводитель должен совместить электронный маркер с отметкой цели и нажать клавишу «ввод» После этого у наблюдаемой цели появляется символ того, что цель взята на автосопровождение, и координатный маркер может быть убран. Аналогично, чтобы прекратить сопровождение цели, не представляющей интереса, и освободить соответствующий канал сопровождения надо подвести к цели координатный маркер и нажать кнопку сброса. Если цель наблюдается неуверенно то она на сопровождение взята не будет. Это может происходить, например, если плохо отрегулировано радиолокационное изображение. Захват цели не будет произведен также при отсутствии свободного канала сопровождения. В этом случае необходимо сбросить одну из сопровождаемых целей и повторить захват интересующей судоводителя цели. Если несколько целей наблюдаются на одном пеленге, то захват очередной цели может быть произведен только после выработки данных по предыдущей захваченной цели, что приводит к существенной задержке в получении информации о движении всех целей. Достоинством ручного захвата является избирательность информации, так как сопровождаются и отображаются на экране индикатора только те цели, которые действительно необходимы. В этом режиме исключается захват ложных эхо-сигналов, помех, поэтому в условиях большого количества помех он предпочтительнее. Недостатком ручного захвата является необходимость затрат времени оператора на захват  и сброс целей, и следовательно, неизбежное отвлечение оператора от анализа обстановки и принятия решений на выполнение чисто механических операций.

Надо отметить также, что оператор не всегда может достоверно опознать, какие цели представляют интерес, а какие нет. Для избегания подобных ситуаций на судах, использующих САРП с ручным захватом, при подходе к проливу, узкости, порту. Отбор целей для захвата производят по хвостам послесвечения на экране индикатора РЛС. Так как в режиме ручного захвата обнаружение целей и взятие их на сопровождение осуществляются оператором, отвлечение его от индикатор ситуации на выполнение других штурманских обязанностей может привести к запоздалому обнаружению целей  и соответственно, к запоздалому получению информации о степени опасности и элементах движения. Для дублирования оператора, особенно в период его отвлечения, могут быть использованы охранные кольца или зоны. Например, оператор устанавливает охранное кольцо на расстоянии 10 миль. При пересечении целью охранного кольца раздается сигнал тревоги, извещающий оператора о появлении цели. Получив такое извещение, оператор производит захват цели. Автоматический захват целей в САРП.  В этом режиме каждая вновь появляющаяся цель  автоматически захватывается и берется на сопровождение. Достоинствами автоматического захвата являются освобождения оператора от часто повторяющихся механических операций по вводу и сбросу целей, а также более быстрое получение информации о цели после ее появления (так как захват производится сразу после появления цели). Недостатком работы в режиме автозахвата является избыток информации на экране индикатора ситуации, где наблюдается больше векторов, чем это необходимо в конкретной ситуации, где наблюдается больше векторов, чем это необходимо в конкретной ситуации. При интенсивном движении возможно переполнение каналов сопровождения,  когда общее количество целей превышает количество сопровождаемых. В этом случае могут возникнуть сомнения в приоритете сопровождаемых целей- наряду с сопровождаемыми не представляющими интерес целями могут оказаться не захваченные цели, представляющие интерес. Но находящиеся, например, в большей дистанции от своего судна, при плавании вблизи берегов непротяженные детали берега классифицируются, как точечные цели  и «забивают» каналы сопровождения и экран индикатора ситуации. Применение автозахвата предъявляет повышенные требования к помехозащищенности САРП, поскольку помехи могут также «забивать» каналы сопровождения и вносить дезинформацию на экран индикатора ситуации в виде хаотично появляющихся и исчезающих целей с изменяющимися элементами движения и степенью опасности.

 Занятие 20  

Тема.  Использование технических средств в навигации.

План

  1. Точность выдачи данных САРП.    1. В соответствии с требованиями ИМО к САРП. САРП должен : обеспечивать уменьшение психологической нагрузки на судоводителя и получение непрерывной точной и быстрой оценки обстановки при многочисленных целях с такой же эффективностью как и при ручной прокладке единственной цели. Для выполнения всех этих требований в САРП должны быть предусмотрены устройства, выполняющие следующие задачи:

– выбор (селекцию) эхосигналов судов из всех эхосигналов наблюдаемых на экране индикатора.

– автоматическое сопровождение эхосигналов судов и получение их текущих координат;

– решение треугольника скоростей в результате которого возможно определениен параметров движения выбранных судов

– выдачу на экране индикатора информации, достаточной наглядно характеризующей ситуацию сближения судов, выражаемую в виде векторов относительного или истинного движения (с учетом расстояния, проходимого в заданное время);

– выделение наиболее опасных судов и сигнализацию о наличии опасности столкновения осуществляемые обычно по двум параметрам расстоянию кратчайшего сближения и времени сближения до этого расстояния;

– проигрыванию предпологаемого маневра собственногот судна. Обеспечивающего расхождение судов на заданном расстоянии, путем выдачи на экран индикатора ожидаемых векторов относительного движения.

– выдачу на экран данных судна цели.

Занятие 21  

Тема.  Особенности использования САРП.

План

  1. Использование САРП для решения навигационных задач

Зміст заняття.

  1. Кроме решения задач на расхождения САРП можно эффективно использовать при решении навигационных задач. К ним относятся объекты, обладающие высокой эффективностью отражающей поверхности, как и обычные суда, но имеющие гораздо меньшие геометрические размеры. К ним можно отнести морские буи с пассивными радиолокационными отражателями, вехи с пассивными радиолокационными отражателями; маяки с основанием на морском дне и расположенные на низменных небольших островках; одиночные, расположенные в море скалы; буровые вышки, плавучие маяки. Для измерения полярных и географических координат любой точки на экране, необходимо ввести координатный курсор на интересующий нас объект. На табло появляется изображения диалогового окна с указанием положения курсора внутри видеоотображения. По умолчанию в этом отображается расстояние и пеленг до точки расположения курсора, а также широта и долгота точки расположения курсора, Диалоговое окно находится в нижнем правом углу экрана, на месте обычно отображаемых программируемых клавиш. Для того чтобы зафиксировать положение судна в определенный момент в точке, куда будет необходимо возвращаться необходимо навести координатный маркер на отметку своего судна и зафиксировать. В дальнейшем маркер будет оставаться в этой точке, а центр развертки будет смещаться по заданной траектории движения собственного судна.

 

Занятие № 22

Тема.  Использование САРП для предупреждения столкновения судов.

 

План

  1. Способы оценки ситуации столкновения.
  2. Основные характеристики и требования ИМО к радарам.

 

Зміст лекції

  1. Существует два принципиально разных способа оценки ситуации столкновения.

По характеру изменения наблюдаемых полярных координат эхо сигналов на экране РЛС, по величине вычисляемых  значений расстояния и времени кратчайшего сближения.

Дкр и Ткр.  Опасное судно- это такое судно, пеленг которого не изменяется и расстояние до него уменьшается, а параметры кратчайшего сближения Дкр и Ткр меньше допустимых значений Дзад и Тзад.

 

2.    Радиолокационные станции (радары)

Радиолокационная станция (РЛС) должна обеспечивать обнаружение судов, буев, других надводных объектов и препятствий, а также береговой черты и навигационных знаков относительно своего судна путем непрерывного кругового обзора по всему горизонту в режимах относительного и истинного движения.

 

Длина волны излучаемого радиоимпульса выбрана в отведенных для целей морской радиолокации диапазонах:

10 см = 3 ГГц – S-band-диапазон

3,2 см = 9,3-9,7 ГГц – X=band-диапазон

 

На индикаторе РЛС, установленной на судне при высоте антенн 15 метров над уровнем моря должно быть обеспечено получение четкого изображения различных объектов:

береговой черты при высоте берега 60 м – на расстоянии 20 морских миль, при высоте берега 6 м – на расстоянии 7 морских миль

надводных объектов – судов валовой вместимостью 5000 т – на расстоянии 7 морских миль, судов длиной 20 м – на расстоянии 2 морских миль.

Минимальная дальность обнаружения береговых объектов 50 м.

 

Эффективный диаметр экрана индикатора должен быть для судов валовой вместимостью:

от 300 до 1000 т – не менее 180 мм;

от 1000 до 10000 т – не менее 250 мм;

10000 т и более – не менее 340 мм.

 

РЛС должна быть снабжена одним из следующих средств ведения радиолокационной прокладки:

Для судов валовой вместимостью свыше 300 т – средством электронной прокладки (СЭП) для ведения ручной прокладки на судах, оборудованных гирокомпасами (не менее 10 целей с относительными скоростями движения до 75 узлов с использованием шкал дальности 3, 6 и 12 миль), или

Для судов валовой вместимостью свыше 500 т – средством автоматического сопровождения (СЭС), обеспечивающим возможность непрерывного получения оператором информации об автоматически сопровождаемых целях для оценки навигационной обстановки (автоматическое сопровождение и обработка, одновременное отображение и непрерывное обновление информации не менее чем по 10 целям, возможность ручного захвата и сброса целей с относительными скоростями движения до 100 узлов с использованием шкал дальности 3, 6 и 12 миль).

Для судов валовой вместимостью свыше 10000 т – средством автоматической радиолокационной прокладки (САРП), для автоматического сопровождения и обработки, одновременного отображения и непрерывного обновления информации не менее чем по 20 целям при относительной скорости до 100 узлов при автоматическом и ручном захвате с использованием шкал дальности 3, 6 и 12 миль.

Основной индикатор РЛС должен быть установлен в рулевой рубке вблизи носовой переборки. Если имеется дополнительной индикатор, его рекомендуется устанавливать вблизи места, где ведется навигационная прокладка. На судах, где установлена вторая РЛС, ее индикатор должен быть также размещен в рулевой рубке. При этом индикатор основной РЛС рекомендуется устанавливать ближе к правому борту, а второй – к левому.

 

Предмет: «Радіонавігаційні прилади та системи»

ПЕРЕЛІК НАВЧАЛЬНО -МЕТОДИЧНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

  1. В.В. Коновалов  «Суднові радіонавігаційні прибори» Москва. Транспорт 1989.
  2. А.М. Байрашевський «Суднова радіоелектроніка і радіонавігаційні прибори»

Москва. Транспорт 1988.

  1. А.В. Лихачов «Управління судном» Санк-Петербург, 2004.
  2. В.Н. Плющ, Є. М. Пятаков «Основи радіолокаційної і супутникової навігації»
  3. А.С. Баскін «Рекомендації по використанню суднової РЛС» Москва 1983.
  4. П.П. Демиденко «Судовые радиолокационные и радионавигационные системы»

Одесса 2017.

  1. С.А. Кузнецов «Радионавигационные приборы и системы» Херсон 2007.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ. РНП И СИСТЕМЫ, ЗАТЕМ КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЙ С  1 ПО 25