Реферати українською » Коммуникации и связь » Застосування на суднових станціях автоматичних ідентифікаційних систем


Реферат Застосування на суднових станціях автоматичних ідентифікаційних систем

як і припускати, якщо мати дальність дії близько сорока морських миль. Тому було зроблено екстраполяція даних, у яких отримано 300 судів на якорі і 210 в процесі лікування. До цієї же цифри було додатково додано 100 судів, щоб врахувати пороми, лоцманські катери, буксири, допоміжні, патрульні і рибальські судна. У таблиці 2 наведено результуючі оцінки числа повідомлень про позицію судів, необхідних щохвилини з урахуванням значень швидкості відновлення повідомлень, приведених в таблиці1.Этот сценарій дає оцінку 3060 повідомлень на хвилину. Аналогічний розрахунок для Дуврської протоки дає приблизно 2550 повідомлень на хвилину (480 судів). З практичних міркувань було обрано цифра 2000 повідомлень на хвилину як мінімального вимоги.


1. Призначення, принцип дії і розширення сфери використанняАИС

 

1.1 Призначення реалізувати основні функції

Призначення й захопити основні функції Автоматичною ідентифікаційної системи (>АИС) офіційно визначені у Резолюції IMOMSC.74(69) від 12 травня 1998 р.:

-АИС повинна поліпшити безпеку судноводіння, захист довкілля і ефективність використанняСУДС у вигляді виконання таких функцій:

- попередження сутичок як роботи «судно - судно»;

- отримання прибережними державами інформації про судно і вантаж, і навіть використання кронштейна як технічного коштиVTS як роботи «судно - берег».

Призначення, цілі й основні функціїАИС наведено і з деякими варіаціями, вПравиле 19 Глави 5 КонвенціїSOLAS й у Резолюції IMOА.917(22) «Посібник із використаннюАИС на судах». З трьох згаданих документів можна надати таке визначення дляАИС і його основних функцій.

>АИС - багатофункціональнаинформационно-техническая система, устаткування якій буде встановлено на судах й у берегових службах з метою забезпечення безпеки мореплавання і автоматизації обміну навігаційної інформацією.

>АИС забезпечує:

- автоматичну і регулярну передачу судном іншим суднам та береговим службам інформації, що включає інформацію про судні, координати, курс, швидкість та інші дані;

- автоматичний прийом, обробку та відображення аналогічної інформації з інших судів і участі берегових служб;

- автоматичне супровід (прокладку руху) судів, обладнанихАИС, з метою попередження сутичок, і навіть контролю та регулювання судноплавства;

- автоматизований обмін повідомленнями, пов'язані з безпекою мореплавання, між суднами і береговими службами.

1.2 Принцип дії

Судна, обладнані апаратуроюАИС, перебувають у відкритому ж морі чи прибережних районах, регулярно передають у діапазоніОВЧ (УКХ) морської рухомийрадиослужби стандартні повідомлення, містять інформацію про судно, його координатах, курсі, векторі швидкості, небезпечному вантаж на борту, порту призначення, часу прибуття і той.

Одночасно кожним судном, обладнанимАИС, приймається аналогічна інформація з інших судів, що у радіусі дії, обмеженому поширенням радіохвильОВЧ (УКХ) діапазону (20 - 30 миль). Прийнята інформація автоматично обробляється і відображається одному з суднових навігаційних дисплеїв. Синхронізація всіх станційАИС (суднових і берегових) забезпечується глобальної навігаційної супутникового системою (>ГНСС), що також є джерелом переданої інформації про координатах і векторі швидкості.

У прибережних районах, де встановлено базові станціїАИС, інформація, передана судами, приймається базовими станціями і надходить у розпорядження берегових служб (>СУДС і системи суднових повідомлень, служби пошуку і рятування, служби екологічного контролю та ліквідацію наслідків забруднення, прикордонні і митні влади, різні портові служби). Зазвичай, щоб одержати цілісної картини судноплавства в контрольованому районі, базові станціїАИС об'єднують у мережі, дозволяють інтегрувати інформацію з окремих базових станцій між собою, ні з інформацією, яку заСУДС й у обов'язкових системах суднових повідомлень. У прибережних районах точність визначення координат суден з допомогоюГНСС і, отже, ефективністьАИС може бути підвищено у вигляді берегових опорних станцій та радіомаяків, передавальних для судів диференціальні поправки.

Базові (берегові) станціїАИС можуть діяти у активному режимі, керуючи режимом роботи суднових станцій та передаючи їм інформацію, пов'язану з безпекою мореплавання (місцеві навігаційні попередження, диференціальні поправки дляГНСС, даних про судах, супроводжуванихСУДС, і той). При перебування судів поза районів дії берегових базових станцій та у відкритому моріАИС може діяти у режимі далекого зв'язку черезИнмарсат- З. У цьому вся режимі забезпечується автоматична передача інформації від судів у адресу берегових служб з метою моніторингу судноплавства у територіальних водах, виняткових економічні зони й райони відповідальності морськихспасательно-координационних центрів (МРКЦ).

АпаратураАИС може також встановлюватися на літальних апаратах, що у пошуково-рятувальних операціях на морі та на засобах навігаційного устаткування (>СНО) морських шляхів (плавучих і стаціонарних). Лоцманські служби може використати портативну апаратуруАИС,доставляемую на борт судна і працюючу автономно чи із залученням до судновому устаткуваннюАИС.

Принцип взаємного отримання й використання інформаціїАИС двома судами, які у «>радиовидимости» одне одного.

>Судовая апаратура кожного судна спрощено представлена трьома блоками: приймачГНСС, контролер (котра управляє пристрій з урахуванням мікропроцесора) іприемопередатчикОВЧ (УКХ) діапазону. Обмін інформацією між апаратурою два судна здійснюється через спеціальний канал зв'язкуАИС, виділений у діапазоніОВЧ морської рухомий служби.

Відображення прийнятої і обробленою інформації виготовляють екрані суднового навігаційного графічного дисплея (>РЛС/САРП, електронна картографічна система, інтегрована навігаційна система). Символ зустрічного судна (трикутник) і мітка істинного курсу орієнтовані за даними гірокомпаса. Вектор швидкості, отримуваний за данимиГНСС, може збігатися з курсом (гострим кутом трикутника) при наявність дрейфу (знесення). При наведенні на символ зустрічного судна маркера в додатковому вікні дисплея видаються дані про судну, які включають назва чи позивний, координати чипеленг/дальность, курс і швидкість,Дкр іТкр, тип судна, його навігаційний статус (наприклад, обмежена осадкою), дані про наявність небезпечного вантажу, порт призначення,ЕТА тощо.

Задля більшої одночасної роботи багатьох суднових і берегових станційАИС однією частотному каналі використовується метод множинного доступу з тимчасовим поділом (>TDMA - TimeDivisionMultipliedAccess).

Завдяки загальної синхронізації всіх станційАИС за сигналамиГНСС, хвилинний кадр передачі - прийому інформації ділиться на 2250 тимчасових інтервалів (слотів). Кожна станціяАИС вибирає передачі своєї інформації одинслот чи кілька послідовних слотів, незайнятих іншими станціями. З іншого боку, в передані повідомлення включається службова інформацію прослотах, які кожна станціяАИС резервує передачі наступного повідомлення. Отже, все станціїАИС, перебувають у радіусі «>радиовидимости» одне одного, автоматично взаємносинхронизируются, не створюючи перешкод загальної роботі. Період передачі станціямиАИС визначається типом станції (суднова, базова, встановленаСНО) і станом судна (нерухоме, в процесі лікування,маневрирующее). Більшість рухомих судів період передачі змінюється від 10 до 2 секунд, тобто, порівняємо з періодом відновлення радіолокаційної інформації (2 - 4 секунди), визначальним частотою обертання антениPJIC. Це дозволяє здійснити постійне стеження рухом судів, аналогічне автоматичному супроводу з допомогоюРЛС/САРП.

Робітники режимиAIS

>AIS зазвичай працює у автономному режимі самоорганізованого інформаційного обміну між судами, якщо берегова станція (наприклад, центрVTS) не призначить в певному районі мережу інформаційного обміну ">судно-берег" всім судів і участі берегових абонентів. Стандарт на універсальніAIS (РекомендаціїITU-RМ.1371) визначає два каналу робочих частотAIS1 іAIS2 і вимагає, щоб ці канали працювали це й паралельно. Для зв'язку судна з судном у відкритому морі конференціяWRC-97 виділила канали87В і88В. КонференціяWRC-97 також передбачила виділення у разі потреби регіональних каналів дляAIS, наприклад, не більше зони відповідальностіVTS і (чи) не більше національних кордонів.

У районах обслуговуванняVTS режими зв'язку ">судно-судно" і ">судно-берег" діють автономно і йде паралельно. Задля більшої кожного з цих двох робочих режимів потрібні окремі виділені частоти: режим ">судно-судно" вимагає дві виділенісимплексних частотних каналу, і режим ">судно-берег" вимагає дві виділенідуплексних частотних каналу. На виконання необхідних послуг та зняття функцій системиVTS вимагаютьдуплексние канали. Для службVTS, які охоплює великі географічні райони, що обслуговуються кількома постами зв'язку, зазвичай потрібно двадуплексних каналу, щоб уникнути взаємних перешкод між сусідніми вишками. У районах,обслуживаемими більш як двома постами, для ефективне використання частотного спектра вишки можуть почергово використовувати два частотних каналу.AIS повинен мати можливість за режимі ">судно-судно" скрізь і безупинно. Отже, потрібно, щоб у зоні відповідальностіVTS системаAIS підтримувала обидва режиму зв'язку ">судно-берег" і ">судно-судно" двома окремих каналах. На виконання цієї вимоги та послаблення явища взаємних перешкод (оскільки один канал то, можливо забитий взаємними перешкодами) судновітранспондериAIS проектуються для одночасної роботи з двох частотних каналах. Стандарт на універсальніAIS передбачає автоматичне переключення каналів (управління каналами з допомогоюDSC ітранспондеровAIS з перебудовою за частотою) длядуплексних ісимплексних каналів.

Розподіл частот

У у відповідь прохання IMO виділення частот дляAIS Всесвітня конференція по радіозв'язку 1997 р. (>WRC-97) виділила цієї мети два глобальних каналу зVHF смуги морської рухомий служби. Це каналиAIS 1 -87В (161,975 МГц) іAIS 2 -88В (162,025 МГц). Ці канали було обрано з метою підвищення пропускну здатність й ослаблення взаємних радіоперешкод. КонференціяWRC-97 також передбачила для адміністрацій виділення "регіональних частотних каналів дляAIS" там, де канали87В і88В недоступні, у разі необхідності отримання нових каналів згідно з додаткомS18 доРекомендациямITU-R М. 1084-2 (>симплексний режимдуплексних каналів і (чи) 12,5-кГц вузькосмугові канали). КонференціяWRC-97 далі заявила, що "оті регіони й повинні прагнути бути великими, наскільки може бути", вирішення завдань безпеки судноплавства.

У межах районуVTS/AIS переключення каналівAIS здійснюється, коли берегові станції перемикають судновітранспондери виділені дляVTS/AIS робочі частоти. Перемикання частоти може бути здійснене кількома методами, включаючи автоматичне переключення береговими базовими станціями чи ручне переключення операторомAIS на судні. Перемикання може бути здійснене берегової станцієюVTS з допомогою протоколуSTDMA чи станцією району А1GMDSS з допомогоюDCS.Международний союз електрозв'язку (ITU) затвердив технічний стандарт на універсальні судновіAIS (РекомендаціїITU-RМ.1371, розроблені на прохання Міжнародної морської організації (IMO)).

Управління каналами

При виділенні двох частот від використанняAIS у відкритому морі конференціяWRC-97 відкрила широкий шлях для адміністрацій виділення регіональних частот дляAIS, де ті дві частоти не доступні. І Рекомендації ITU- RМ.1371 і КонференціяWRC-97 визначають, щоA1S (до роботи на відкритому ж морі чи регіональному рівнях) повинні виділятися з смуги морськоїVHF зв'язку, обумовленою ДодаткомS18 Міжнародного регламенту радіозв'язку.WRC-97 також передбачає використання дляAIS12,5-кГц вузької смуги, там де вона може знадобитися для адміністрацій через відсутність доступу до.

Щоб полегшити повне використання смуги частот й забезпечити автоматичне переключення частотних каналів для судів і участі берегових станцій, стандартAIS використовує цифровий виборчий виклик (>DSC). У стандарті використовується термін "управління каналами". Як було вказано вище цієї статті,VHFDSC був спочатку реалізований і прийнято як частину Глобальної морської системи зв'язку при біду й забезпечення безпеки (>GMDDS) і тому є обов'язковою апаратурою на судах, здійснюють міжнародні рейси. Оскільки деякі адміністрації використовуютьDSC для автоматичного впізнання судів (наприклад,Навигационная інформаційна система коштує вДуврском протоці іVTS в портуВалдиз на Алясці), новий стандарт наAIS також передбачає "сумісність зDSC".

Завдяки використаннюDSC і аналіз усіх відповідних положень нового стандарту наAIS системаAIS буде сумісна з морськимиVHF радіостанціями і можна здійснити "універсально" в усьому світі. Зрозуміло, що Сполучені Штати, Сінгапур і Новій Зеландії можуть мати справу з проблемами при виділенні каналів дляAIS, і це може знадобитися виділити окремі регіональні частоти від використання у районах. У Сполучених Штатах Федеральна комісія зв'язку (>FCC) окремо не змогла залишити два міжнародних каналу (>87В і88В) спеціально з метоюAIS, оскільки раніше розподілили з метою. ХочаFCC й визначилаVHF канал228В до роботиAIS як ">судно-судно", Берегова охорона повинна тепер визначити другий канал до роботиAIS як ">судно-судно" у національному масштабі. З іншого боку, Берегова охорона повинна щось одержати необхідні частоти для зв'язку "судно- берег" в зонах відповідальностіVTS-Это лише приклад, цілком можливо, що робочі каналиAIS, які від каналів, призначених КонференцієюWRC, використовуватимуться на інших районах світу. Проте завдяки застосовуваної організації каналів і використовуваних методів автоматичного перемикання каналів, зв'язок для абонента в основному прозорою, і це факт триватиме невеличке впливом геть міжнародне судноплавство і функціонуванняAIS.

 

1.3 Сфери та напрями використання

На борту суднаАИС використовуєтьсясудоводительским складом у таких напрямах:

- як навігаційне устаткування, яке доповнює судновуPJIC і забезпечує отримання інформації місце розташування, курсі і швидкості інших судів у цілях попередження сутичок;

- як отримання додаткового інформації про інші судах (назва чи позивний, тип судна, його навігаційний статус, порт призначення, маршрут руху), що дозволяє правильно оцінити обстановку і прийняти зважене рішення із управління судном;

- як обміну коїться з іншими суднами і береговими службами повідомленнями, пов'язані з безпекою мореплавання;

- як автоматичної передачі в берегові служби,

- включаючиСУДС і системи суднових повідомлень, що дозволяє виключити радіотелефонний обмін чи знизити його обсяг;

- як отримання від берегових служб місцевої навігаційної інформації (судноплавна обстановка, метеорологічна ігидрологическая інформація).

У системах управління рухом судів (>СУДС), системах суднових повідомлень та інших берегових службах контролю та регулювання судноплавстваАИС використовують у таких напрямках:

- як устаткування, яке доповнює береговіPJIC, традиційні засоби зв'язку й що забезпечує отримання інформації місце розташування і рух судів у цілях контролю, організації та регулювання судноплавства;

- як автоматичної ідентифікації й отримання інформації судах в контрольованих районах (назва чи позивний, тип судна, його навігаційний статус, наявність небезпечного вантажу, порт призначення, маршрут руху, і ін);

- як автоматизованої передачі судам місцевої навігаційної інформації та попереджень (судноплавна обстановка; станСНО, виявлені небезпеки, метеорологічна ігидрологическая інформація).

- як додатковий (резервне) засіб передачі на суду диференційних поправок для глобальних навігаційних супутникових систем;

- як джерело інформації з організацією і планування портових операцій (портовий флот й місцеве пасажирське повідомлення, розстановка судів на рейдах і в причалів та інших.);

- як дистанційного автоматичного контролю над становищем і станом плавучих і стаціонарнихСНО.

ВикористанняАИС у діяльності служб пошуку і рятування дозволяє збільшити ефективність пошуково-рятувальних операцій у вигляді наступних заходів:

- автоматизація контролю місцеположення судів у районах відповідальності МРКЦ;

- автоматизація контролю місцеположення рятувальних судів і участі

Схожі реферати:

Навігація