Повышение оперативности УКВ радиосвязи с цифровым избирательным вызовом посредством интегрирования систем радиосвязи и навигации

Повышение оперативности УКВ радиосвязи с цифровым избирательным вызовом посредством интегрирования систем радиосвязи и навигации

(*****@***net), (*****@***),

Одесская национальная морская академия, Украина

Технический прогресс современных цифровых навигационных и коммуникационных технологий обеспечил появление и внедрение в практическое судовождение новых технических систем: ГМССБ, АИС, ГНСС, ЭКНИС и др. Вместе с тем поддержание и повышение уровня безопасности морского судоходства в условиях насыщения судна навигационными и радиоэлектронными приборами требует решения вопросов эффективной работы и взаимодействия указанных систем на фоне общей растущей нагрузки вахтенного офицера по безопасному управлению судном.

В ОНМА на факультете электромеханики и радиоэлектроники (кафедра Морской радиосвязи) в общем направлении повышения безопасности мореплавания и развития электронной навигации (e-navigation) с конца 90-х годов проводятся научно-практические работы по следующим направлениям:

1) Совершенствование интерфейса аппаратуры ГМССБ ПВ/КВ радиотелексной связи;

2) Разработка методов и средств обнаружения быстроходных целей на фоне мешающих отражений от водной поверхности;

3) Автоматическая идентификация УКВ радиотелефонных передач в реальном времени;

4) Повышение эффективности УКВ ЦИВ путем взаимодействия с судовыми системами АИС и ЭКНИС.

В настоящем докладе представлены результаты разработок по четвертому направлению. Полученные результаты были сформулированы и вынесены от Украины в виде технического предложения на обсуждение 14-й Сессии Подкомитета ИМО по Радиосвязи, Поиску и спасению, проходившей в Лондоне в феврале 2010 года [1]. Данное предложение получило единодушную поддержку членов-участников Сессии.

Цифровой избирательный вызов является одной из основных подсистем радиосвязи в ГМССБ. В соответствия с требованиями Рекомендации МСЭ-Р M.493 "Система цифрового избирательного вызова для использования в морской подвижной службе" [2] всем радиотелефонным передачам с любым приоритетом важности (бедствие, срочность, безопасность, обычный) должен предшествовать соответствующий цифровой избирательный вызов (ЦИВ). Тем не менее, процедуры радиосвязи с использованием ЦИВ постоянно нарушаются как в случаях бедствия, так и при связи с другими приоритетами. В частности, в УКВ диапазоне для вызовов с обычным приоритетом используется канал 16, как это предусматривалось процедурой вызова в старой системе вместо использования ЦИВ на 70-м канале.

Причины таких нарушений подробно проанализированы в документе "Упрощение оборудования и процедур ЦИВ", представленном Финляндией на COMSAR в ноябре 2003 г. [3]. В этом документе основной причиной нарушения процедур радиосвязи с ЦИВ считается неприятие ЦИВ судоводителями из-за:

- сложности ручной процедуры формирования ЦИВ,

- различий интерфейса аппаратуры ЦИВ разных производителей,

- перегруженности меню формирования вызовов второстепенными процедурами,

- ограниченного пространства для визуализации всего формата вызова и др.

Судоводители практически пренебрегают процедурой ЦИВ и непосредственно передают на канале 16. Однако такое пренебрежение ЦИВ не ускоряет надежную и адресную УКВ радиосвязь так как достаточно продолжительное время может понадобиться для голосовой идентификации вызываемого/вызывающего судна среди других судов.

Важной задачей на пути совершенствования радиосвязи в УКВ диапазоне является разработка и внедрение таких технических усовершенствований, которые бы позволили:

1) свести процесс установления радиосвязи с использованием ЦИВ к практически эквивалентной по времени и числу операций процедуре снятия радиотелефонной трубки и

2) выделить вызываемое/вызывающее судно среди других судов, отображаемых на электронной карте, что важно для оперативного реагирования вахтенным офицером вызываемого судна в сложной навигационной обстановке, т. е. обеспечить автоматическую «привязку» вызываемого/вызывающего судна к текущей навигационной обстановке.

Решение данных задач может быть получено в рамках действующего штатного судового оборудования путем интегрирования системы УКВ радиосвязи в виде котроллера ЦИВ и навигационной аппаратуры в составе автоматической идентификационной системы (АИС) и электронной картографической навигационной информационной системы (ЭКНИС). При этом сохраняются все базовые функции интегрируемых систем.

В настоящее время АИС является обязательной для установки на всех судах. ЭКНИС не является обязательной, но находит все большее применение на морских судах в качестве дополнения к традиционным бумажным картам. Система АИС позволяет обмениваться данными, которые включают в себя в том числе идентификационный номер (MMSI). ЭКНИС, штатно работающая с АИС, дает возможность отображать на навигационном дисплее суда в радиусе действия АИС, т. е. примерно 30 морских миль и накладывать их на электронные навигационные карты. Для ЭКНИС также принят график обязательной установки на судах (рис. 1).

Соединение аппаратуры УКВ ЦИВ с системой АИС-ЭКНИС позволит:

- 1) практически исключить процедуру формирования ЦИВ, заменив ручные операции на «щелчок» манипулятором мышь на дисплее ЭКНИС.

- 2) обеспечить идентификацию вызывающего судна на электронной карте и тем самым автоматизировать процесс привязки вызывающего/вызываемого судна к навигационной обстановке. Вызывающее судно может отображаться на дисплее какой-либо мигающей отметкой. Однозначность идентификации судна обеспечивается наличием судового идентификатора (ИМПС) как в каждом ЦИВ, так и в системе АИС. Другими словами это означает автоматическую привязку вызывающего судна к текущей навигационной обстановке, представленной на навигационном дисплее.

При ручной процедуре формирования вызовов оператор должен, как это предусмотрено в существующей системе при индивидуальном вызове судна (или береговой станции) ввести 9-тизначный цифровой идентификатор (MMSI) и номер рабочего канала. Для этого требуется порядка 20 нажатий кнопок на клавиатуре контроллера ЦИВ. При наборе более сложных вызовов требуется еще большее число нажатий клавиш. В предлагаемом способе формирование вызова осуществляется практически щелчком мыши по выбранному судну (или береговой станции). При этом ряд параметров, например, номер рабочего канала, могут быть установлены по умолчанию. В предлагаемом способе не требуется ввод MMSI, так как он автоматически может быть передан из системы АИС-ЭКНИС в систему ЦИВ.

Предлагаемая интеграция обеспечит быструю и однозначную идентификацию вызываемого/вызывающего судна с привязкой к текущей навигационной обстановке.

Соединение систем ЦИВ-УКВ и АИС-ЭКНИС может быть реализовано через отдельный интерфейсный блок, подключаемый к аппаратуре ЦИВ любых производителей оборудования. При этом не требуется замена аппаратуры ЦИВ. Соответствующая схема представлена на рисунке ниже. Соединение аппаратуры УКВ ЦИВ и ЭКНИС осуществляется посредством двунаправленного интерфейса (рис. 2).

Соединение УКВ ЦИВ и АИС-ЭКНИС не вносит никаких изменений в существующие эксплуатационные процедуры радиосвязи. При этом сохраняются все штатные функции формирования и просмотра ЦИВ. Существенно то, что существующий ручной метод формирования/просмотра вызовов сохранится как дополнительное средство к автоматическому методу формирования/просмотра вызовов в системе АИС-ЭКНИС.

Интегрирование систем УКВ ЦИВ и АИС-ЭКНИС позволит обеспечить дальнейшее повышение безопасности судоходства посредством упрощения интерфейса судоводителя с оборудованием радиосвязи и навигации и ускорением действий оператора.

Данное предложение полностью вписывается в стратегическое направление развития Е-навигации, которое предусматривает новый подход в использовании существующих средств радиосвязи и навигации и внедрения современных цифровых информационных технологий в судовождение.

Список литературы:

[1]. Proposal for simplification of VHF DSC radiocommunication and increasing DSC efficiency. Submitted by Ukraine / SUB-COMMITTEE ON RADIOCOMMUNICATIONS AND SEARCH AND RESCUE. 14th session, Agenda item SAR 14/7, 27 October 2009

[2]. Recommendation ITU-R M.493 “Digital Selective-Calling System for Use in the Maritime Mobile Service”.

[3]. Simplification of DSC equipment and procedures. Submitted by Finland / SUB-COMMITTEE ON RADIOCOMMUNICATIONS AND SEARCH AND RESCUE COMSAR 8/4/1, 27 November 2003.