// Вие четете...

Чиста вода

Информационен потенциал на морските диференциални подсистеми.

„Няма нищо, което би било полезно за всички и по всяко време.“

Най-перспективни средства за осигуряване на безопасността на мореплаването в крайбрежните води и при промишленото усвояване на морския шелф се явяват диференциалните станции от глобалните навигационни спътникови системи (ГНСС). В отделни случаи само с тези средства за навигация се реализира необходимата точност за определяне на мястото при провеждане на хидрографски работи и други морски инженерни изисквания. В съответствие с плановете за развитие на диференциални станции на базата на морските радио маяци, разположени по крайбрежието на Русия трябва да бъдат развърнати повече от 30 контролно коригиращи станции (ККС), обединени в Морска диференциална подсистема (МДПС). Стационарните станции от този клас са способни да предават поправки на разстояние до 300 км в определен диапазон от честоти 283,5 – 15,0 кХц. Мобилните диференциални станции на ГНСС се създават за оперативно навигационно хидрографско осигуряване (НХО) на силите на флота и високо точно координиране на хидрографските изследвания на дистанция до 100 км. Скоростта на предаване на коригиращата информация се установява в зависимост от обема на данни, необходимото време за тяхното обновяване от 20 до 200 бод. Приемането на поправките на корабите се осъществява с помощта на приемници на коригиращата информация, имащи интерфейс RS 232 за спрягане с навигационната апаратура на потребителите (НАП) на ГНСС или персонални компютри.

Съдържанието и форматите на кадри от съобщения за предаване на коригираща информация от станциите за МДПС са по стандарт. Предаваните данни разделени на кадри, които се различават по тип. Кадрите от всеки тип имат индивидуален (един от 64) идентификатор. Назначението и структурата на кадрите 1-22, 31-37 и 59 тип са определени в тяхната окончателна форма, основните от тях са представени в табл. 1. Структурата на останалите кадри не е установена. Съобщенията за кадрите 60-63 са резервирани за използване за много целеви линии за предаване на данни, например, за предаване на диференциални поправки за радио навигационните системи Loran-C и „Чайка”, други навигационни съобщения и хидрометеорологична информация.

Таблица 1. Основни съобщения.

Всеки кадър се предава във вид на поток от цифрова информация, която е разделена на редове по 60 бита. Последните 6 бита на всеки ред се явяват проверочни битове за четност. Първите два ред (заглавие) на всеки кадър съдържат данни, които се явяват общи за кадрите от всички типове. Тяхното съдържание и формат са представени в табл. 2.

Таблица 2. Съдържание на първия и втория ред от кадри.

Забележка: * – 64 се обозначава с нула във всички разряди.

Съобщенията се предават с различна периодичност в зависимост от типа на кадъра (табл. 3).

Таблица 3. Период на предаване на съобщенията.

За предотвратяване използването на коригиращата информация от враждебни елементи с цел, създаване на заплахи за националната безопасност, в състава на оборудването на станциите за МДОС и НАП от ГНСС е въведена апаратура за избирателен достъп (АИД). Нейното наличие позволява дистанционно, по команда, със станциите, да се осъществи привеждане на апаратурата на легитимните потребители в режим на избирателен достъп и (или) в общо достъпен режим (рис 1). При въвеждане режима на избирателен достъп е предвидено довеждането на закритата коригираща информация до три категории потребители на МДПС от различно йерархична ниво с възможност за изключване от обслужване на потребителите от по-ниските нива.

За дистанционното управление на диференциалните станции от отдалечени пунктове за контрол в състава на оборудването на МДПС се въвеждат средства за радио релейна връзка. Релейните станции, имайки обща пропускателна способност от 384 кбит/с, позволяват да се осигури двустранна и телефонна връзка както с обектите МДПС, така и с промеждутъчните пунктове, на които те са разположени.

Рис. 1. Условна схема за реализация на избирателния достъп в МДПС.

Обобщавайки по-горе изложеното, може да се формулират следните свойства на МДПС, характерни за телекомуникационните системи:

1. Масовост на обслужването – способност за осигуряване с информация на неограничен брой потребители, намиращи се в зоната на нейното действие.

2. Оперативност – способност за предаване на информация към потребителите в близък до реалния мащаб от време.

3. Излишък на информационни ресурси – способност за функциониране по пряко назначение, изпълнявайки допълнителен трафик (да носи допълнително информационно натоварване.

4. Избирателност на достъпа до информация – способност при необходимост да ограничава кръга от потребители на информацията предварително по определени категории на потребителите.

5. Стандартизиране на „входно – изходните” параметри на системата – универсалност на инженерно техническите и апаратно програмните решения при избора на интерфейс със спрегаеми средства.

6. Приоритетност и легитимност на използвания диапазон от честота – функциониране в отделен диапазон от честоти на първична основа.

7. Много нива и разпределеност на управлението – свойства, достигани от съответната организационно щатната структура на Службата за МДПС, имаща централни, регионални и периферни подразделения.

8. Достъпност на информационния сигнал – свойство, осигуряващо малко затихване при разпространение на радио вълните и тяхната способност да обхождат крупни елементи от релефа на местността.

9. Достоверност на предаваната информация – свойство, достигнато прилагане на специални коригиращи кодове.

По този начин, приведените по-горе телекомуникационни свойства на МДПС позволява тя да се разглежда като навигационно информационна система. Известно е, че наличието на резервни и дублиращи средства за свръзка съществено повишават надеждността на управление на подчинените части и подразделения. Освен това, комплексното използване на оборудването на МДПС в решаването на редица задачи на НХО на флота може значително да повиши ефективността им при изпълнението за сметка на съкращаване на числеността на привличаните средства и обслужващ персонал. Ще покажем възможността за реализация на комплексния подход в използването на МДПС с пример за предаване в състава на коригиращи информационни данни от ниво мерните постове.

Успешно изпълнение на провеждане на кораби, при стеснение на своето газене, и крупно тонажни обекти при малки запаси от вода под кила е възможно при условие на точно знание на тяхното положение относно навигационните опасности и значението на нивото на морето във всеки момент от времето. При провеждане на хидрографско изследвания, наред с данните за измерените дълбочини и техните координати, важно е също така да се има информация за колебанията на нивото на морето, която се формира на нивомерните постове, предварително развърнати в район на работа. Съвременните средства за навигация и хидрография (електрони картографски системи, автоматизирани хидрографски комплекси, НАП от ГНСС, мариографи) позволяват с изискваната точност да се получават необходимите данни и те да се обработват в реален мащаб от време. Парадоксът се заключава в това, че между две автоматично действащи средства (мариографа и, например, хидрографски комплекс) за предаващото звено остава човека, който с глас по радио връзка или с дискета в ръка трябва да доставя необходимите данни. Тоест отсъствието на отделен цифров канал за свръзка, реализиращ предаването на информация, осигуряваща корабите, от мариографите на разстояния, съизмерими с радиуса на действие на нивомерния пост, не дава възможност напълно да се автоматизират в морето всички процеси по обработката на данни. В отделни случаи за това може да се използват стандартни средства за цифрова свръзка. Например, при провеждането на морските инженерни изисквания в Финския залив в интерес на строителството на Северния Европейски газопровод данните за колебанието на нивото на морето от ниво мерните постове са били предавани на хидрографския кораб с използването на абонатни терминали от спътниковата система за свръзка „Глобалстар” и „Инмарсат”. Но в всекидневната дейност на хидрографските подразделения на ВМФ при извършване на снимка на релефа на дъното използването на комерсиални свързочни системи е недопустимо.

Следва да се отбележи, че към настоящия момент съществуват редица обективни причини, ограничаващи възможността за създаването и внедряването на специализирани радио технически средства за предаване на данни от ниво мерните постове. Към тях може да се отнесат съществуващите лимити по финансирането им, загрижеността за радио честотния спектър и свързаните с това сложност по заделянето на работни честоти, финансовите ограничения по задържането на персонала, необходим за обслужването на техническите средства. Тези фактори принуждават да се търси решение на разглежданата задача на базата на експлоатираните от ХС на ВМФ и разработваните в неин интерес радио технически средства от навигационното оборудване.

Анализът на документите и опитът по експлоатацията на радио техническите системи на ВМФ позволяват формулирането на следните минимални изисквания към средствата за предаване на данните за колебанията на нивото на морето:

– далечина на действие – 50-100 км;

– дискретност на предаването – 10-15 мин.;

– обем на предаване на информацията – не повече от 24 байта;

– интерфейс – USB (RS-485 или RS-232);

– наличие на отделена за предаване на основата на работната честота.

Съпоставимия анализ на техническите характеристики на оборудването на МДПС с приведените по-горе изисквания показва, че транслацията на данни за колебанията на морското ниво може да бъде организирана във формат за предаване на коригираща информация от диференциалната станция на ГНСС при нейното спрягане с мариографа. В този случай кадрите за „данните за колебанията на морското ниво” ще бъде формиран в следния вид (рис. 2).

Рис. 2. Формат на кадрите от 60-ти тип.

Към достойнствата на съвместното използване на оборудването от МДПС и мариографа следва да се отнесат:

– оперативност на довеждането на информацията;

– възможност коректно и с висока достоверност да се оцени качеството на снимката на релефа на дъното непосредствено в морето, тъй като дълбочините от основните и контролните галси ще бъдат поправени за колебанията на морското ниво, получени на основата на реални измервания;

– осигуряване на неограничен брой потребители, в това число, изпълняващите провеждане на кораби, стеснени от своето газене и крупно тонажни обекти при малък запас на вода под кила;

– съкращаване на материалните и финансовите разходи, тъй като се отстранява необходимостта от привличане на допълнителен персонал по обслужването на мариографа и осигуряването на неговата дейност на нивомерния пост;

– комплексно решение на въпросите за енергийното осигуряване и охраната на оборудването на диференциалната станция и мариографа.

Предполага се, че приведения пример не изчерпва всички възможности по използването на телекомуникационните свойства на МДПС при решаването на задачите на НХО на флота. В същото време следва да се помни, че интеграцията на диференциалните станции от ГНСС с другите технически средства изисква изпълнението на определени работи по тяхното спрягане, а също и оптимизацията на съвместното разставяне на тези средства по крайбрежието.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар