Универсальная Автоматическая Идентификационная Система (AIS). Применение технологии AIS в службах движения судов (VTS)

Радиотелефонная связь. Применение AIS повысит производительность за счёт снижения необходимости в радиотелефонной связи и в операциях ручного ввода со стороны оператора VTS. Радиотелефонная связь останется основным способом передачи информации с VTS на суда, не оборудованные AIS. Она также необходима в аварийных ситуациях и других случаях, когда требуется немедленное подтверждение, например при оказании помощи в судовождении.

Опрос (Polling)

Опрос (polling / interrogation) позволяет VTS получить дистанционный доступ к транспондеру AIS на судне и потребовать от него немедленно передать координаты судна или включить транспондер судна в схему постоянного доступа. Это, по сути, означает, что береговая станция (или даже другое судно при наличии полномочий) может предписать транспондеру выбранного судна передавать сообщения с определенным интервалом времени или в определённые моменты времени.

Поскольку вещательные VHF транспондеры на плывущих судах передают сообщения почти непрерывно, то похоже, что потребуется опрашивать только суда, стоящие на якоре или у стенки. Другим исключением является режим “дальней связи”, когда суда в прибрежной зоне могут сообщать свои координаты и другие сведения всего лишь один раз в 12 или 24 часа. В любом случае процедура запроса обычно используется, если центр VTS требует увеличить частоту передачи сообщений в определённом районе или для определённых судов, например при поисково-спасательных работах (SAR) в случае происшествия.

Передача поправок дифференциальной GPS

Передача поправок дифференциальной GPS на канале STDMA на транспондеры всех судов позволяет получателям совершать плавание с точностью дифференциальной системы. Координаты судов будут передаваться с точностью дифференциальной системы благодаря использованию наилучшей поправки, имеющейся в текущий момент.

Системы такого типа могли бы использоваться в качестве основной системы на акватории порта или в районе обслуживания VTS или в качестве дублирующей системы для принятой IALA радиомаячной MF системы DGPS. Для полной совместимости с системой радиомаяков DGPS должна быть предусмотрены средства для контроля достоверности данных и передачи информации абоненту.

Ретрансляция радиолокационных целей

Еще одна проверенная функция - это преобразование радиолокационных целей в цели AIS в процессоре радиолокатора и передача целей с VTS на суда, находящиеся в зоне обслуживания. Это позволяет всем соединениям, оборудованным AIS, в ближайшем окружении видеть все радиолокационные цели, сопровождаемые береговым радиолокатором на VTS, а также цели, получаемые от собственного радиолокатора (радиолокаторов).

Данная функция позволяет также маломерным судам прибрежного плавания, которые могли бы быть оборудованы транспондерами AIS и электронными картами (ECS), иметь радиолокационную картинку, полученную с береговой VTS.

Ретрансляционные станции

Транспондер AIS может быть установлен в посту без подключения к наземным инфраструктурам и служить в качестве ретрансляционной станции для увеличения зоны обслуживания базовой станции VTS. По существу, он функционирует как базовая станция, но не имеет доступа к наземной линии - ситуация, часто возникающая в удалённых прибрежных районах Австралии.

Как следует из названия, эти станции ретранслируют все принимаемые сообщения или сообщения, полученные из определённого района по каналу STDMA. Радиотрансляционная станция соединена радиоканалом (RF) с ближайшей базовой станцией или цепочкой ретрансляционных станций, заканчивающейся базовой станцией. Ретрансляторы могут также размещаться на островах вдали от берега для расширения зоны обслуживания береговой базовой станции VTS/AIS или устанавливаться вдоль береговой линии для обеспечения передачи на большое расстояние.

Средства навигационного обеспечения - информация и контроль

Основное назначение средств навигационного обеспечения (СНО) (радиолокационных и радио маяков, буёв, бочек, сигнальных огней) - определение местоположения и обозначение навигационных опасностей и знаков, используемых для позиционирования судна. Однако, будучи надлежащим образом оборудованными, эти средства могли бы обеспечивать дополнительную информацию метеорологического и (или) океанографического характера для мореплавателей. Кроме того, можно выдавать информацию о рабочем состоянии средств, которая имела бы ценность как для мореплавателей, так и для обслуживающего персонала.

В последние три десятилетия получили развитие методы телеуправления и непрерывного контроля средств навигационного обеспечения (СНО) большинства основных и многих неосновных станций. Такой контроль позволяет обслуживающему персоналу гарантировать, что СНО и обслуживающие их системы функционируют правильно, и предупреждать возникновение проблем за счёт организации эффективного обслуживания и уменьшения простоев.

До настоящего времени не было простого и универсального метода передачи информации. Внедрение AIS даёт возможность обеспечить такой информацией обслуживающий персонал и мореплавателей, используя стандартизированное и признанное на международном уровне оборудование, протоколы передачи сообщений и частоты.

Можно заставить пост навигационного обеспечения передавать свой идентификатор, состояние своего “здоровья” и другую информацию (высота прилива, приливные течения и местные погодные условия) в реальном времени на другие суда или обратно береговым властям. Легко проверить, находятся ли буй “на посту”. Он может передавать точные координаты (возможно на основе поправок DGPS, поступающих по каналу STDMA).

Информация, принимаемая на берегу, и канал связи со средствами навигационного обеспечения могут использоваться для текущего контроля технических характеристик, но также для дистанционного управления параметрами или переключением на резервное оборудование на посту навигационного обеспечения.

Потенциальные возможности AIS

В самом упрощенном виде вещательный транспондер AIS (с его способностью соединять судно с судном и судно с берегом и обмениваться довольно большими блоками информации с высокой скоростью передачи) является новым средством с захватывающими перспективами для усиления безопасности судоходства и эффективной организации движения судов. Полная информация о судне, включающая название, тип, параметры движения, схему движения, порт назначения и такие характеристики маневрирования, как дистанция максимального сближения, время до точки максимального сближения, прогноз траектории движения, и вся текущая информация, предоставляемая системой автоматической радиолокационной прокладки (ARPA), теперь доступна для всех мореплавателей в почти реальном времени.

С точки зрения различных перспектив применения - для VTS, текущего контроля движения судов (законодательного и административного) - наличие самой полной информации о выполняемом судном рейсе, включая подробные сведения о перевозимом грузе, системы AIS являются основой и механизмом для:

· более совершенного контроля выполнения судном международных правил, в том числе правил движения и правил по защите окружающей среды (обязательные системы назначения пути следования и судовых сообщений, PSSA, запрещенные законом выбросы нефти и мусора);

· материально-технического обеспечения (логистики), например, для коммерческой эксплуатации флота (где мои суда?), управления грузовыми потоками (где мой груз?) и управления ресурсами (портовыми производственными мощностями, лоцманами, буксирами и т.п. - где суда моих клиентов?, когда потребуются мои ресурсы?);

· более совершенного управления и обеспечения оперативности в случае морских происшествий, при поисково-спасательных работах (SAR) и загрязнении среды. После оборудования транспондерами AIS всех судов (и средств проведения поисково-спасательных работ (SAR), в том числе воздушных судов) координация работ станет проще и более эффективной;

· более точного и эффективного контроля параметров движения судов, перевозящих опасные и загрязняющие среду грузы;

· лучшего знания обстановки для защиты морской среды как в прибрежной зоне, так и в эксклюзивной экономической зоне (EEZ).

· лоцманской проводки судов с берега;

· Информация о судах, собранная из источников AIS, могла бы направляться в центральный узел того, что могло бы быть локальной, национальной или региональной сетью (Азиатско-тихоокеанский меморандум о взаимопонимании?), обслуживающей морские администрации, портовые власти, судовых агентов, обработчиков груза, таможню, иммиграционные службы и т.д. Распространение собранной информацией могло бы стать платной услугой.

· AIS служит весьма полезным дополнением к морским радиолокаторам благодаря лучшему представлению обстановки, предлагаемому системой, и повышенная возможность обнаружения в любых погодных условиях и в зонах радиолокационной тени:

o это также полезное дополнение для радиолокаторов, обслуживающих VTS, благодаря автоматическому опознаванию и разметке целей, исключению перескакивания целей и обеспечению данных о курсе и скорости в реальном времени;

· Транспондер AIS, размещенный в важной географической точке или районе, опасном для навигации, мог бы выдать информацию и данные, которые служили бы:

o Дополнением или заменой для средства навигационного обеспечения, выдавая его идентификатор, состояние его “здоровья” и другую полезную информацию (высота прилива, приливные течения, местные погодные условия) ближайшим судам и обратно береговым властям;

o Для определения местоположения плавучих средств (главным образом буёв) посредством передачи точных координат (возможно на основе поправок DGPS) и контроля, что они находятся “на посту”;

o Для контроля работоспособности средств навигационного обеспечения, причём соединительный канал передачи данных может служить для дистанционного управления параметрами или переключения на резервное оборудование;

o В качестве замены радиолокационных маяков, обеспечивая обнаружение и опознавание целей на больших расстояниях при любых погодных условиях;

o В качестве средств сбора данных, обеспечивающим весьма полную информацию по всем оборудованным AIS судам в пределах VHF зоны приёма поста. Эти данные после статистической обработки могли бы быть использованы для обнаружения “горячих мест” при пересечении курса судами (даже по типам судов).

· Раннее и надёжное обнаружение маломерных судов в условиях помех от морской поверхности и значительных осадков теперь стало реальностью, если только эти маломерные (уязвимые) суда оборудованы техническими средствами AIS. Было бы разумно предполагать, как это было со спасательными радиобуями EPIRB, что органы контроля над безопасностью мореплавания и владельцы маломерных судов постепенно осознают выгоды от установки на судах транспондеров AIS.

Однако, хотя перспективы базовой сети AIS на основе технологии STDMA сами по себе являются впечатляющими, дальнейшему наращиванию этой системы за счёт применения высокотехнологичных изделий можно обещать блестящее будущее. В будущем можно предполагать включение дополнительных функциональных возможностей, таких как внесение поправок DGPS как неотъемлемое свойство системы, выпуск портативного комплекта для лоцмана, ретрансляция радиолокационных целей, режим дальней связи для контроля исключительных экономических зон (EEZ) и обеспечения поисково-спасательных операций (SAR), причём всё будет выдаваться оператору VTS и судоводителю на дисплее ECDIS, индикаторе радиолокатора или специально выделенном для AIS дисплее.

Заключение

Вещательный транспондер AIS -это всего лишь VHF радио приемопередатчик с возможностью соединять судно с судном и судно с берегом и с высокой скоростью обмениваться блоками текстовой информации определённого или свободного формата. Однако благодаря дополнительной устойчивости и возможностям технологии STDMA и информационному содержанию передаваемых сообщений он представляет собой новое изумительное средство для повышения безопасности судоходства и эффективной организации движения судов. Полные сведения о судне, включая название, тип, характеристики движения, расчётное время прибытия, порт назначения и информация о маневрировании (дистанция максимального сближения, время до точки максимального сближения, прогноз траектории движения) и вся информация, в настоящее время выдаваемая только на индикаторе автоматической радиолокационной прокладки (ARPA), теперь доступны всем мореплавателям.

Раннее и надёжное обнаружение маломерных судов в условиях помех от морской поверхности и сильных осадков теперь тоже стало реальностью при условии, что эти маломерные (уязвимые) суда применяют технические средства AIS. Когда все большие суда (и можно надеяться многие маломерные суда) будут оборудованы системами AIS, эти технические средства внесут существенный вклад в безопасность судоходства и защиту окружающей морской среды.

Прибрежные и портовые VTS больше всего выгадают в плане предотвращения столкновения судов. Методы передачи данных AIS также способствуют созданию инфрастуктуры связи (коммуникационной среды) для широкой области деятельности по вопросам правового и административного регулирования и материально-технического обеспечения, что может быть использовано для развития морского дела.

Однако, хотя основная концептуальная сеть AIS стимулирует разработки сама по себе, дальнейшее расширение этой системы, использующей высокотехнологические изделия, обещает ещё более богатое будущее. Будущее увидит включение в систему дополнительных функциональных возможностей, например внесение поправок DGPS как неотъемлемое свойство системы, выпуск портативных комплектов для лоцманской проводки; ретрансляция радиолокационных целей; режим дальней связи для контроля исключительных экономических зон (EEZ) и обеспечения поисково-спасательных операций (SAR); и всё это будет представлено оператору VTS и судоводителю на экране комплексного графического дисплея.

Теперь необходимо работать в направлении своевременной и эффективной реализации обязательных требований дополнения к правилу 19 в главе V конвенции SOLAS, что требует только доброй воли и выполнения обязательств членами IMO, проведения решения через процедуру принятия на сессии MSC организации IMO для его вступления в силу с 1 июля 2002 г.

Ссылки

1. Universal Shipborne Automatic Identification System (AIS) Transponder, US Coast Guard Information Paper December 1998.

2. AIS Transponders Benny Pettersson, Captain/Pilot, Swedish Maritime Administration, July 1997.

3. AIS/4S Transponder - European Experience and International Implementation, Larry Helstrom, GP & C Sweden AB, XVth IALA Conference Papers, Hamburg, 1998.

4. The Universal Shipborne Automatic Identification System (AIS) - system concepts, evaluation results and outlook on future developments, Jan-Hendrik Oltmann and Stefan Bober, German Federal Waterways Administration, XVth IALA Conference Papers, Hamburg 1998.

5. AIS and its Application to VTS and Ships, GP & C Sweden AB Information Paper, 1998.

6. IMO Documents various from sessions of NAV36 - NAV45, MSC63 - MSC71, COMSAR3.

7. IMO Resolutions (various) including A.825(19), A.857(20), MSC.68(68), MSC.74(69).

8. Reports of IALA Committee Meeting, VTS and Radionavigation, 1994 - 99.

9. Frequency Provisions for the Shipborne Automatic Identification System (AIS), Gary Patrick, US National Telecommunications and Information Administration (NTIA) (while seconded to USCG) May l999.

10. Reports of IALA Special Working Group of AIS, Proposal by Australia on Long Range Mode, Input to 4^th session (March 1999), and 5^th session (September 1999).

11. Revision of SOLAS. Chapter V, IMO Paper NAV 45/5, 12 January 1999 and Working Papers from NAV45 (September 1999).

12. 1997 AIS Test Project, Final Report, (Canadian Consortium) British Columbia, 1998.

13. The Development and Application of the Universal Automatic Identification System (UAIS), John Macdonald, Navigational Services, Australian Maritime Safety Authority, January 1999.

Размещено на Allbest.ru