Принцип работы электронной картографической навигационной информационной системы (ЭКНИС) заключается в чтении и отображении электронных навигационных карт (ЭНК) формата S-57, в том числе шифрованных по алгоритмам S-63. А также отображении на ЭНК тактической информации:
- Маршрут и элементы маршрута;

- Объекты пользователя, предназначенные для «подъема» карты и нанесения путевой информации;

- Элементы исполнительной прокладки:

· символ судна,
· вектор путевой скорости,
· линия курса,
· траектория пройденного пути,
· оперативные отметки (события),
· временные отметки,
· линии положения навигационных параметров и обсервации, наносимые пользователем,
· выделение элементов объектов карты, пересекающихся с установленными зонами контроля опасностей и районов с особыми условиями плавания.

- Позицию собственного судна, полученную от приемника спутниковой навигационной системы;

- Символы целей РЛС (РЛ-цели) и АИС (АИС-цели);

- Пространственные и текстовые данные, передаваемые сообщениями АИС, связанными с безопасностью;

ЭКНИС предназначен для:

- Управления судовой коллекцией ЭНК;

- Планирования перехода;

- Исполнительной прокладки.

В настоящее время, с учётом перехода на безбумажную технологию обеспечения навигационной безопасности плавания судов, ЭКНИС является адекватной заменой официальных бумажных навигационных карт. Соответственно, в ЭКНИС реализовано решение ряда навигационных задач:

- Прокладка, проверка по заданным критериям, маршрута перехода;

- Мониторинг навигационных опасностей;

- Отображение на ЭНК текущей позиции судна, векторов его движения и прогноза;

- Отображение данных, поступающих от навигационных датчиков;

- Нанесение дополнительной тактической информации на картографическом фоне (ФИС-цели, САРП-цели, радиолокационное изображение, NAVTEX, AIO);

- Реализация простого счисления позиции судна, а так же счисления с учётом суммарного сноса;

- Ручные обсервации;

- Документирование обстоятельств плавания;

- Master/Backup;

- Реализация требований по кибербезопасности.

В реализации ЭКНИС «МИРАН-НС03» включены дополнительные функции, которые превышают официальные требования, но не противоречат им. Например:

- Автоматический расчёт опасной глубины и выбор опасной изобаты, с учётом установленного уровня воды;

- Учёт колебаний уровня воды. Для этого требуются: правильные настройки текущей осадки судна и минимального запаса воды под килём, максимальной высоты судна (мачта, надстройки, антенны). Регулярная коррекция текущего уровня воды над уровнем карты позволяет выполнять мониторинг картированных опасностей, как подводных (глубины и прочие опасные объекты). Так и надводных (прохождение под мостами, эстакадами и воздушными переходами).

- Отображение плавучих предостерегательных знаков внутренних водных путей РФ, в соответствии с требованиями ч. VIII ПКПС РКО;

- Расчёт положения судна в километрах судового хода;

- Внемасштабные индикаторы навигационных опасностей и индикатора положения судна на маршруте;

Варианты использования ЭКНИС:

- Автономное применение – может функционировать как отдельная система на судовом мостике.

- Интегрированное решение – возможна установка в составе комплексного мостикового оборудования (от 2 систем и более). Кроме того, ЭКНИС «МИРАН-НС03» может работать в составе интегрированного навигационного мостика, во внутренней защищённой сети.

Конфигурация интегрированного мостика предполагает четкое разделением на:

Основную (Master) систему;
Резервные (Backup) системы (в любом количестве);

Принципы взаимодействия мастер систем и бэкапов:

- Регламентируются действующими международными и отраслевыми стандартами

- Основной ЭКНИС выполняет функции навигации и имеет приоритет в ряде функций: установка ЭНК и корректуры к ним, настройка датчиков, выработка тревог и предупреждений и трансляция их в сеть мостика, передача данных в регистратор данных рейса.

- Резервный ЭКНИС выполняет функции горячего резерва на случай выхода Основного ЭКНИС из строя или передачи функций основного. Дополнительно на резервном ЭКНИС могут выполняться функции планирования и проверки маршрута, нанесения объектов пользователя и ручной корректуры. Это позволяет не занимать Основной ЭКНИС второстепенными задачами в процессе исполнительной прокладки.

К 2029 году ожидается значительная модернизация системы в связи с переходом данных на S-100.

Функциональное наполнение российских и зарубежных ЭКНИС сопоставимы по основным параметрам. Но отечественные системы обладают рядом преимуществ:

- Независимость от санкционных ограничений;

- Оперативное устранение программных и технических недочетов;

- Сокращенные сроки внедрения доработок;

- Отечественная техническая поддержка.

2) Какое ПО применяется в системе/системах МИРАН?

В ЭКС/ЭКНИС/СОЭНКИ МИРАН применяется линейка ПО российской компании «ССГ Навигация»:

- ЭКНИС «АРКТИКА»;

- СОЭНКИ «СТРЕЖЕНЬ»;

- Электронная картографическая система (ЭКС/ЭКС МВТ) «ЛОЦИЯ-ВВП»;

- Для маломерных судов применяется электронная картографическая система «ЛОЦИЯ ТУР», которая устанавливается на планшеты для удобства пользователей. Данное решение специально разработано для замены Furuno, Raymarine и другого зарубежного оборудования.

Описанное выше программное обеспечение зарегистрировано в Российском Реестре Программного Обеспечения (РРПО) и в Российском Банке Компьютерных Программ (РБКП). Соответственно, эти продукты имеют свидетельство Роспатента.

3) На каких отечественных устройствах поддерживается система?

Решения ЭКНИС устанавливаются на оборудование под управлением операционной системы Linux. Каждый компьютер, моноблок или планшет перед запуском в серию обязательно проходит все необходимые проверки и тестирование. Например, универсальные моноблоки МИРАН ММ, мониторы МИРАН типа ИВМ.

4) Поддерживаются ли отечественные государственные электронные навигационные карты в ЭКНИС?

Отечественные ГЭНК оцифровываются в соответствии с международными требованиями. То есть ЭКНИС читает и отображает ЭНК формата S57 (ver. 3.1) любого производителя.

ФГУП «Гидрографическое предприятие», бассейновые управления выпускают карты формата S57, в том числе ЭНК высокой плотности. Любой потребитель, предоставив User Permit, может установить себе эти карты.

Согласно Федеральному закону «О навигационной деятельности», для обеспечения силовых структур УНИО (Управление Навигации и Океанографии) реализовало собственную схему распространения карт формата S57. Карты S57 шифруются по тем же алгоритмам, но со своим корневым сертификатом Администратора Схемы.

С речными картами в России ситуация обстоит сложнее. Отраслевым центром распространения карт является ФГБУ «Канал имени Москвы» и обеспечивает ГЭНК ВВП технический флот ФАМРТ. Оператором обеспечения остальных потребителей назначена Служба Морской Безопасности, распространяющая ГЭНК через дилеров. Стоимость карт остается неоправданно завышенной.

В настоящее время ведется работа по снижению стоимости карт, и, соответственно, снижение стоимости окажет положительное влияние на доступность ГЭНК и увеличение спроса на отечественные картографические системы.

5) Совместима ли отечественная ЭКНИС с иностранными картографическими стандартами?

Как было сказано выше — совместимость обеспечивается едиными подходами и стандартами, на основании которых разрабатываются, создаются ЭКНИСы и другие картографические системы. S57 – это обменный формат, который обязаны читать все ЭКНИСы.

6) Как часто выходит обновление карт?

Смысл любого обновления состоит в том, чтобы как можно быстрее донести информацию до конечного потребителя. Если с момента обнаружения изменений до момента кодирования проходят недели, то актуальность этой корректуры теряется.

Для моря процесс отлажен: ни один капитан не может пройти мимо несветящего буя или буя, находящегося не на своем месте, не оповестив об этом других участников движения, и не подав навигационное донесение.

На реке, в отличии от моря, все обстоит сложнее: «культура оповещения» других участников движения просто отсутствует, что может привести к критическим ошибкам. Основными источниками корректурной информации являются обстановочные или промерные партии.

Морские карты обновляются 1 раз в неделю. Также, стандартом S57 предусмотрена возможность выпуска 999 корректур к одной картографической ячейке (cell) ЭНК. В идеале корректура может передаваться ежедневно, или по мере выпуска корректур.

С речными картами ситуация усложняется тем, что корректура карт происходит 3 раза в год и синхронизирована с выпуском корректуры для бумажных атласов:

· Первый раз корректура выходит при открытии навигации до расстановки буев,

· Вторая корректура выходит в середине лета (конец июня-начало июля), когда все буи уже расставлены, нанесены, оцифрованы и выпущены;

· Третья корректура происходит в конце навигации при снятии буев. По сути, третье обновление не имеет значение, и его необходимость вызывает много вопросов.

Из-за временной задержки актуальность навигационных речных карт существенно снижается, приводя к снижению массового применения карт и отсутствию обратной связи.

На реке разрыв в корректуре компенсируется за счёт ежедневной передачи путевой информации, передаваемой голосом по радио. И тут возникает противоречие: путевая информация имеет привязку не к координатам, которыми оперирует как ЭНК, так и картографическая система, а километрами водного пути. Если для бумажного атласа такой подход оправдан, то как наносить путевую информацию на ГЭНК — большой вопрос. Таким образом, пока не будет решён вопрос формирования и передачи оперативной корректурной информации с привязкой к географическим координатам — никто из судоводителей не будет заниматься нанесением путевой информации на ГЭНК.

На море этот вопрос решён с помощью NAVTEX — передачи навигационных предупреждений по радио, в виде текстовых телеграмм. Эта информация не является в прямом смысле корректурой. ЭКНИС может такие сообщения принимать от приёмника NAVTEX, разбирать координаты точек, что позволит наносить оповещения на карту в виде объектов пользователя.

7) Где возможно применение отечественное оборудование с ЭКНИС МИРАН

ЭКНИС МИРАН (моноблоки, планшеты, компьютеры) с программным обеспечением ЭКНИС «АРКТИКА» широко используются в ФГБУ, ФБУ, силовых структурах.

В настоящий момент группа компаний «Маринэк» разрабатывает инновационную систему по передаче оперативной навигационной обстановки на реках России по ПВ-каналам связи в текстовом виде. Реализуя таким образом отечественный речной аналог международной морской системе NAVTEX.

8) Какая точность позиционирования у российских ЭКНИС?

Если говорить о позиционировании судна на воде, то допустимая точность плавания по ВВП (внутренним водным путям) – не более 10 м. Новое поколение приемников, которые при расчете навигационных задач учитывают тропосферные и ионосферные поправки, способны обеспечить точность позиционирования до 5 м в автономном режиме (без дифференциальных поправок).

Одним из таких приемников является судовой комбинированный ГНСС-приёмоиндикатор МИРАН СП-2.

В идеале, необходимо разработать систему координирования, которая в условиях выхода из строя или подавления GPS или ГЛОНАСС смогла бы обеспечить сопоставимую точность позиционирования. В России существует много мест, где даже без применения РЭБ, точность позиционирования по спутниковой навигации достаточно низкая, и в отсутствии резерва судоводителю приходится «идти на глаз». К таким местам, к примеру, относятся мостовые переходы, прохождение высоких берегов, источники индустриальных помех (порты, заводы и т.д.), высотная застройка и так далее.

9) Есть ли поддержка АИС и радиолокации в ЭКНИС?

ЭКНИС должен принимать сигналы АИС и отображать АИС-цели на карте. Согласно IEC 62288 версии 3.1. должны поддерживать отображение и обработку ASM (Application Specific Messages), синтетические цели, передаваемые базовой станцией.

В ЭКНИС МИРАН новые требования стандарта реализованы.

Установка РЛС является обязательной на морских судах, но функция наложения радиолокационного изображения на карту (Radar overlay) не является обязательной функцией ЭКНИС. В СОЭНКИ МИРАН с ПО СОЭНКИ «СТРЕЖЕНЬ» функция наложения радиолокационного изображения обязательна и реализована. Эта функция позволяет увидеть маломерные суда, неоснащенные АИС-транспондерами, обеспечить контроль своего местоположения, и контролировать окружающую обстановку. В компактном оборудовании МИРАН ЭКСМВТ-12 с ПО «ЛОЦИЯ ВВП» функция радиолокационного оверлея реализована, но является дополнительной опцией.

Заключение

Электронные картографические системы МИРАН обеспечивают навигационную безопасность плавания. Российское оборудование обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с зарубежными аналогами, включая отсутствие влияния санкционных ограничений и оперативной поддержке пользователей.

Развитие ЭКНИС отвечает современным требованиям в области интеграции в безэкипажное судовождение (БЭК/БЭС). Решения МИРАН поддерживают актуальные стандарты АИС, радиолокационный оверлей и высокоточное позиционирование объекта, что делает оборудование российского производителя – «Маринэк» надежным партнёром для морского и речного флота.

Системы МИРАН формируют технологический задел для будущего развития морской и речной навигации России.

А.В. Гайдай

(ООО «ССГ НАВИГАЦИЯ»)

За новостями и акциями можно следить в соцсетях:

MARINEQ. Связь и навигация для флота (vk.com)
Telegram: Contact @marineq_GK
Написать в MAХ
Rutube: Маринэк – связь и навигация для флота
Яндекс.Дзен: Разработка, производство и поставка судового оборудования

Назад к списку