Перспективы развития судовых спасательных средств навигации и связи. Современные судовые спасательные средства навигации и связи

Кулинич А.И., Маринич А. Н., Припотнюк А.В.,

Устинов Ю.М., Шигабутдинов А.Р.

Судовые спасательные средства навигации и связи Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМСББ) предназначены для выполнения следующих задач:

  • связь на месте бедствия;
  • определение координат места и времени аварии судна;
  • передача на спасательные координационные центры (СКЦ) сообщения о бедствии.

В настоящее время в состав судовых спасательных средств навигации и связи входят:

  • радиостанции спасательных средств, работающие в диапазоне очень высоких частот (ОВЧ) морской подвижной службы;
  • радиолокационные ответчики (РЛО);
  • аварийный УКВ-радиобуй;
  • спутниковый радиобуй АРБ-406.

ОВЧ радиостанции спасательных средств работают в режиме телефонии с фазовой модуляцией несущей частоты в диапазоне частот 156–174 МГц на нескольких частотных каналах (не менее пяти).

Излучаемая мощность – 0,5–5 Вт, дальность действия между спасательными средствами – 8–10 км, между спасательными средствами и судами, участвующими в спасательных работах, – 15–25 км. Внешний вид радиостанции типа IC-F3063T фирмы ICOM представлен на рис. 1.

Радиолокационные ответчики работают в трехсантиметровом диапазоне волн и обеспечивают определение своего места на расстоянии до 5 м проходящими судами и до 30 м самолетами. Мощность излучения передатчика РЛО – 0,4 Вт. Вид РЛО типа Tron-SART фирмы JOTRON показан на рис. 2.

Аварийные радиобуи АРБ-406 предназначены для определения координат и подачи оповещения о бедствии через низкоорбитальные и геостационарные спутники Международной спутниковой системы поиска аварийных судов и самолетов КОСПАС-САРСАТ. Излучаемая импульсная мощность АРБ-406 не менее 0,4 Вт. Внешний вид АРБ-406 типа NAVTEC global-3 EPIRB фирмы NAVTEC LTD. COMPANY показан на рис. 3.

Система КОСПАС-САРСАТ используется во всех странах на недискриминационной основе, ее услуги являются бесплатными для терпящих бедствие. В составе космического сегмента низкоорбитальные и геостационарные спутники.

В наземный сегмент входят аварийные радиобуи и станции приема и обработки информации (СПОИ), передаваемой спутниками.

Космический сегмент системы состоит как минимум из четырех низкоорбитальных спутников на круговых орбитах и нескольких геостационарных спутников, приемники которых принимают сигналы на частоте 406 МГц.

Четыре спутника типа КОСПАС составляют российскую часть орбитальной группировки и выводятся на орбиты высотой около 1000 км с наклонением 83°. Спутники оснащены приемниками, осуществляющими прием на частоте 406 МГц. США обеспечивают функционирование как минимум двух спутников типа САРСАТ, размещенных на орбитах высотой около 850 км.

Спутники КОСПАС-САРСАТ совершают оборот вокруг Земли примерно за 100 минут, при этом с них обозревается участок поверхности Земли диаметром около 5000 км.

С любой точки земного шара каждый спутник системы в течение суток виден четыре раза: первые два раза с интервалом 100 минут и еще два раза с тем же интервалом через 12 часов. Таким образом, если в системе работают N низкоорбитальных спутников, то в течение суток спутники будут видны 4N раз.

В настоящее время все потребители системы (суда, самолеты) оснащены аварийными радиобуями (АРБ) АРБ-406, работающими на частоте 406 МГц.

Ранее АРБ выпускались двух видов: АРБ-121,5 и АРБ-406. АРБ-121,5 передавали сигналы на частоте 121,5 МГц, однако с 1 февраля 2009 г. Международная система КОСПАС-САРСАТ прекратила обработку сигналов АРБ-121,5, и теперь пользователи этих буев должны заменить радиобуи 121,5 МГц радиобуями 406 МГц.

Аварийный радиобуй излучает сигналы бедствия в течение двух суток. В этом сигнале содержатся информация о стране – владельце АРБ, позывной судна и другие данные. Скорость передачи цифровой информации – 400 бит/с. Излучаемая мощность АРБ – около 5 Вт. В состав АРБ-406 входит также передатчик, работающий на частоте 121,5 МГц с излучаемой мощностью примерно 0,02 Вт. Сигналы этого передатчика предназначены для ОВЧ-пеленгаторов, установленных на самолетах для поиска терпящих бедствие. АРБ включается автоматически или вручную на терпящем бедствие судне. После включения он излучает навигационные сигналы в виде синусоидальных посылок длительностью 0,44–0,52 секунды с паузами около 50 секунд. Цифровая информация передается путем сдвига фазы при передаче бита на ± 60°.Выпускаются персональные радиобуи, которые члены экипажа судна носят на себе, надев гидрокостюм. После активации буй передает сигнал бедствия через спутники КОСПАС-САРСАТ. Некоторые модификации персональных буев имеют встроенный приемник GPS. На рис. 4 представлены АРБ-406 и персональный радиобуй. АРБ-406 после гибели судна свободно плавает на поверхности моря и излучает сигналы бедствия.

Большая скважность излучаемых сигналов обеспечивает раздельный прием сигналов нескольких АРБ на обозреваемом участке со спутника.

Время пролета спутника над АРБ составляет 10–15 минут. За время пролета на спутнике замеряются и заносятся в память не менее трех значений доплеровских частот в разнесенные моменты времени. С вероятностью 0,9 СКП определения координат буя составляет 5 км. Если радиобуй находится в плоскости орбиты спутника, то погрешность местоположения резко возрастает. Возможна двузначность определения координат: неизвестно, слева или справа от орбитальной плоскости находятся истинные координаты радиобуя. Для полного исключения этой неопределенности требуется обработка результатов измерений за время двух пролетов спутника.

В состав судовых спасательных средств навигации и связи в 1999 г. был включен аварийный УКВ-радиобуй (рис. 5) с устройством цифрового избирательного вызова (ЦИВ).

Этот радиобуй предназначен для излучения сигнала бедствия в ОВЧ-диапазоне в морском районе А1 ГМССБ. Сигнал излучается на 70-м канале (156,525 МГц), класс излучения – фазовая модуляция. Выходная импульсная мощность передатчика – 100 мВт. В оповещении о бедствии не передаются координаты бедствия и время бедствия. В связи с отсутствием важнейшей информации о координатах и времени бедствия УКВ-радиобуй является бесперспективным.

Перспектива развития судовых спасательных средств навигации и связи на основе использования АИС

 Принято решение (Резолюция ИМО MSC.246(83) о вводе в 2010 г. в состав судовых спасательных средств навигации и связи передатчика АИС-станции, встроенной в радиолокационный ответчик спасательных средств АИС-РЛО (AIS-SART) (рис. 6).

Излучаемая мощность передатчика – 12,5 Вт, дальность действия – 18 м. АИС-РЛО будет попеременно передавать на международных частотах 161,975 и 162,025 МГц восемь раз в минуту сообщения №1 и №14 с признаком бедствия. Эти сообщения будут приниматься находящимися в окрестностях радиобуя судами во всех морских районах ГМССБ, а также станциями АИС, установленными на спутниках. Сообщение №1 содержит данные о терпящем бедствие судне: MMSI, координаты, время, истинный курс, путевой угол, скорость относительно грунта. В сообщении №14 передается информация, связанная с бедствием: характер бедствия, требуемая помощь и т. д.

В рамках пересмотра эксплуатационного стандарта на свободно всплывающие спутниковые аварийные радиобуи системы КОСПАС-САРСАТ (Резолюция A.810(19)) на подкомитете по радиосвязи поиску и спасанию (COMSAR) Международной морской организации рассматривается вопрос об использовании передатчика АИС-станции в качестве альтернативы передатчика, работающего на частоте привода 121,5 МГц. Предусматривается в будущем добавление АИС процессора в качестве дополнительной функциональной возможности стандартного аварийного радиобуя системы КОСПАС-САРСАТ. Предполагаемая аббревиатура для нового устройства АИС – АРБ (AIS-EPIRB).

В целях идентификации АИС передатчика аварийного радиобуя предполагается использование того же протокола идентификации (MMSI), который рекомендован для передатчиков АИС для поиска и спасания (AIS-SART), что позволит обеспечить определение местоположение объекта по его изображению на навигационных дисплеях.

Рассматривается также вопрос в отношении функциональной возможности аппаратуры АИС передавать информацию, относящуюся к безопасности (safety-related message), и то влияние, которое это может оказать на функционирование ГМССБ. Отмечается, что передача текстовых сообщений АИС, связанных с бедствием и безопасностью, не является составной частью системы ГМССБ, и, соответственно, в силу недостаточно развитой береговой инфраструктуры и отсутствия процедур и уровней приоритетности при обработке такой информации не могут быть гарантированы получение и соответствующая реакция со стороны поисково-спасательных служб и судов, находящихся в непосредственной близости от аварийного (терпящего бедствие) объекта. Вместе с тем передача аппаратурой АИС информации, относящейся к бедствию, может повысить безопасность человеческой жизни и сохранность грузов на море. Разработка процедур аварийной радиосвязи с использованием АИС технологий будет продолжена.

Дополнительное радиооборудование для спасательных средств навигации и связи

В настоящее время рассматривается вопрос о применении сотовых телефонов в поисково-спасательных операциях. Предлагается для облегчения использования сотовых телефонов в операциях по поиску и спасанию на море разработать соответствующие инструкции и включить их в справочник Руководства МАМПС (IAMSAR), с дальнейшим включением в национальные планы по поиску и спасанию. Предлагается также пересмотреть некоторые процедуры ГМССБ в связи с развитием и внедрением систем подачи сигналов бедствия и определения места, которые не являются частью оборудования ГМССБ.

Члены экипажа судна, терпящего бедствие, могут использовать дополнительные мобильные средства связи, не входящие в состав СССНС.

Такими средствами связи являются:

  • терминалы двусторонней телефонной связи спутниковой системы ИРИДИУМ (рис. 7);
  • терминалы двусторонней телеграфной связи спутниковой системы ОРБКОММ (рис. 8);
  • терминалы двусторонней телефонной связи спутниковой системы ГЛОБАЛСТАР (рис. 9).

Дополнительным средством навигации, выполняющим задачу мониторинга, может быть приемопередатчик низкоорбитальной доплеровской системы АРГОС (рис. 10).

Таким образом, создание образцов радиооборудования навигации и связи с лучшими технико-эксплуатационными характеристиками заставляет по-новому определять состав судовых спасательных средств. Только комплекс новейших судовых спасательных средств навигации и связи совместно с дополнительными средствами способен решать задачу оперативной доставки аварийных сообщений на СКЦ. Все вышеуказанные терминалы дополнительных средств связи имеют малые габариты, вес, низкую потребляемую мощность.

Литература

  1. Судовая радиосвязь. Справочник по организации и радиооборудованию ГМССБ / В. Ю. Резников, Ю. М. Устинов, А. А. Дуров и др. / Под общей ред. Ю. М. Устинова. – СПб.: Судостроение. 2002.
  2. Ильин А. А., Маринич А. Н., Припотнюк А. В., Устинов Ю. М. Цифровые терминалы спутниковых систем связи: Справочное издание / Под общей ред. Ю. М. Устинова. – СПб.: Деан, 2005.
  3. Судовая автоматическая идентификационная система / Маринич А. Н., Проценко И. Г., Резников В. Ю., Устинов Ю. М., Шигабутбинов А. Р. / Под общей ред. д-ра техн. наук, проф. Ю. М. Устинова. – СПб.: Судостроение, 2004.
  4. Современное судовое оборудования средств электронной навигации, ГМССБ и береговая единая система контроля и управления судоходством: Монография / А. Н. Маринич, А. В. Припотнюк, Ю. М. Устинов и др. / Под ред. Ю. М. Устинова. – Петропавловск-Камчатский, КамчатГТУ, 2007.
  5. Электронная навигация и ГМССБ для судоводителей: Монография / Ю. М. Устинов, А. А. Дуров, Д. А. Бакеев и др. / Под ред. Ю. М. Устинова. – Петропавловск-Камчатский КамчатГТУ, 2009.
  6. Афанасьев В. В., Кулинич А. И., Маринич А. Н., Устинов Ю. М., Шигабутдинов А. Р. Глобальная система мониторинга судов на основе спутниковой станции АИС. Эксплуатация морского транспорта. – ГМА им. Адмирала С. О. Макарова, 3(57), 2009.
  7. Дуров А. А. , Кан В. С., Маринич А. Н., Устинов Ю, М. Целесообразность деления радиооборудования судов по назначению натри вида: средства навигации, средства связи и средства при бедствии и для обеспечения безопасности мореплавания. Эксплуатация морского транспорта. – ГМА им. Адмирала С. О. Макарова, 2(56), 2009.
Поделиться:
Спецпроект

Напряженный трафик или Современные требования к инфраструктуре ЦОД

Подробнее
Спецпроект

Специальный проект "Групповой спутниковый канал для территориально-распределенной сети связи"

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку