Средства автоматизированной радиолокационной прокладки (САРП).

САРП - представляет собой радиолокационную станцию, совмещенную со
специализированной вычислительной машиной, которая существенно повышает скорость
обработки навигационной информации и получения данных для  принятия решения по
маневрированию при расхождении судов.
САРП позволяет выполнять:

q ручной и автоматический захват целей для определения параметров их движения и сближения с собственным судном;

q выделение эхо-сигналов опасных судов по установленному судоводителем допустимому
значению расстояния D_зад и времени t_зад кратчайшего сближения;

q автоматическое высокоточное измерение и обработку навигационной информации с
применением строгих математических методов и индикацию обобщенной информации в удобной для восприятия форме, которую можно непосредственно использовать для контроля и управления движением судна;

q расчет углов дрейфа от ветра и сноса течением; отображение элементов содержания
навигационных карт;

q определение места судна на основе радиолокационных измерений, радионавигационных
или спутниковых систем;

q проигрывание маневра для оценки ситуации и проверки его эффективности.

За судоводителем сохраняется обязанность выполнять визуальное наблюдение за
навигационной обстановкой и режимом плавания на экране и принятия решения по управлению
судном. Для облегчения контроля за обстановкой предусматривается звуковая и/или световая
сигнализация об опасных событиях - появление или потеря сопровождения опасного судна,
превышения расстояния или времени кратчайшего сближения допустимых значений,
значительное уменьшение глубины моря, появление эхо-сигналов встречных судов в запретной
зоне и ряд других.

Будучи радиолокатором, по своей сути САРП имеет все недостатки, которые свойственны
РЛС и дополнительно имеет свои собственные ограничения. К основным из них следует отнести:

1. Расчет параметров движения встречных судов и сближение производится в
предположении, что собственное и встречные суда не изменяют режима своего перемещения,
поэтому оценка ситуации может быть получена через 1 мин., а надежные результаты через 3
мин. после начала наблюдения или после окончания маневра собственного или встречного
судов;

оценка опасности столкновения производится по вычисляемым параметрам путем сравнения
рассчитанных САРП значений D_кр. и t_кр. и допустимых их величин D_зад. и t_зад., назначенных
судоводителем, с учетом их опыта и квалификации.

2. Неустойчивое сопровождение слабых эхо-сигналов и вычисление ошибочных
параметров движения встречных судов при их нахождении в зоне помех или при
маневрировании собственного или встречных судов.

3. Сбои в сопровождении при прохождении встречных судов на небольших расстояниях.

Указанные ограничения и недостатки САРП не позволяют их использовать при плавании в
стесненных условиях и проливных зонах, когда собственное и встречные суда часто
маневрируют. Кроме того, САРП с низкими технико-эксплуатационными характеристиками или
обслуживаемые недостаточно обученными судоводителями могут отрицательно повлиять на
безопасность мореплавания.

Для единообразного толкования требуемых свойств и возможностей САРП приняты
резолюции ИМО А222 (VII), А278 (VIII), А477 (XII), А823 (19), которые определяют
эксплуатационные требования.

Суть указанных требований заключается в необходимости обеспечения судоводителю
возможности быстрой оценки ситуации при минимальной нагрузке за счет автоматизированного
получения необходимой информации и простого решения задачи расхождения с несколькими
судами так же, как она решается на маневренном планшете с одним судном.

 

 

При этом необходимо особенно подчеркнуть, что САРП является датчиком информации,
которая необходима судоводителю для правильной оценки ситуации расхождения.

Кроме того погрешности в его работе зависят от первичных датчиков, данные которых
используются при расчетах - гирокомпаса и лага. Всякие нарушения в их работе и возможные
ошибки будут отрицательно влиять на качество работы САРП, поэтому судоводитель должен
контролировать их работу.

Основным режимом работы САРП по захвату и проигрыванию маневров для расхождения
является ручной, т. е. выполняется судоводителем. Кроме того в качестве дополнительного
обычно предусматривается возможность автоматического захвата отметок эхо-сигналов по
всему полю наблюдения или на выбранной дистанции и предупредительная сигнализация о
появлении встречных судов в заданных судоводителем зонах или секторах. Однако при этом
необходимо учитывать что возможны случаи запоздалого обнаружения слабых эхо-сигналов от
знаков навигационного ограждения, яхт, буксиров, рыболовных судов и др. небольших
объектов. Кроме того необходимо учитывать, что периодически видимая на экране отметка не
будет захвачена или может быть сброшена с автосопровождения. С другой стороны могут быть
автоматически захвачены ложные эхо-сигналы от волнения, низкой облачности, осадков или от
РЛС других судов. Другой возможной ошибкой является переход строба сопровождения с одного
на другое, при близком их расхождении.

В требованиях ИМО даны пределы допустимых погрешностей в определении параметров
движения встречного судна и расхождения с доверительной вероятностью 0,95 для двух
периодов наблюдения 1 и 3 мин. после начала автосопровождения или окончания маневра
собственного или встречного судна. Указанные значения допустимых погрешностей приведены
в таблице.

Таблица 5.

Расчетные параметры	Ситуация встречи
	1		2		3		4
	1 мин.	3 мин.	1 мин.	3 мин.	1 мин.	3 мин.	1 мин.	3 мин.
1. Курс встречного судна в град.	-	7,4	-		-	3,3	-	2,6
2. Скорость встречного судна, уз.	-	1,2	-	0,8	-	1,0	-	1,2
3. Относительный курс, град.	11	3,0	7	2,3	14	4,4	15	4,6
4. Относительная скорость, уз.	2,8	0,8	0,6	0,3	2,2	0,9	1,5	0,8
5. Дистанция кратчайшего сближения, мили	1,6	0,5	-	-	1,8	0,7	2,0	0,7
6. Время кратчайшего сближения, мин.	-	1,0	-	-	-	1,0	-	1,0

 

Из приведенных требований видно, что через 1 мин. после начала автосопровождения
отдельные погрешности сравнимы с погрешностями визуальной оценки, а даже через 3 мин.
допустимая погрешность в расчете кратчайшего сближения превышает 5 кабельтов.

Кроме того, в соответствии с требованиями ИМО, в САРП должна быть предусмотрена
световая и звуковая сигнализация:

q при сбросе эхо-сигнала с автосопровождения;

q при пересечении эхо-сигналом охранной зоны;

q при появлении опасной отметки, которая по вычисленным данным имеет дистанцию и/или время кратчайшего сближения меньше допустимых, заданных судоводителем значений.

Процесс обработки радиолокационных эхо-сигналов условно подразделяют на два этапа
первичная и вторичная обработка.

 

При первичной обработке из поступающих за каждый оборот антенны РЛС видеосигналов,
данных о положении антенны относительно ДП и показаний гирокомпаса вырабатываются
текущие полярные координаты встречного судна.

При вторичной обработке по текущим полярным координатам вычисляются сглаженные
значения относительного движения судов и параметры кратчайшего сближения.

Обработка радиолокационной информации с помощью САРП принципиально не отличается
от обработки ее вручную.

а) В большинстве САРП первичная и вторичная информации совмещены, т. е. наблюдаются
на одном экране индикатора в одних и тех же точках.

б) Основным преимуществом САРП перед ручной обработкой информации является
автоматическая индикация радиолокационных данных, необходимых для полной оценки
ситуации.

Истинное движение

Относительное движение

При использовании САРП исключаются этапы выполнения радиолокационных измерений и
переноса этих измерений на планшет, ведения графических построений и расчетов, требующих
больших затрат времени, бнимания, терпения и, что самое основное, выполняемых обычно не
одним судоводителем. САРП позволяет сосредоточиться на выборе и обосновании маневра для
расхождения — основной операции, определяющей качество решения задачи предупреждения
столкновений судов.

 

 

Рис.29. Ситуация на экране САРП.

 

в) Захват целей в САРП по желанию судоводителя осуществляется автоматически или
вручную. Очередность ручного стробировзния целей определяется степенью их опасности,
выявленной в результате глазомерной оценки ситуации, так как количество каналов
автосопровождения всегда лимитировано.

г) Начальная ситуация отображается на экране индикатора в виде символов в
относительном (отрезки ЛОД) или истинном (отрезки ЛИД) режиме движения. Длина отрезков
пропорциональна задаваемому интервалу времени (1; 2... 6... мин.)

Практически во всех САРП расчет маневра сводится к «проигрыванию» задуманного
изменения курса и/или скорости с индикацией на экране индикатора нового положения
символов целей на условный момент окончания маневра. «Проигрывание» выполняется с
учетом введенного значения упрежденного времени.

При определении степени опасности целесообразно сначала использовать режим
относительного движения, затем, переключив режимы, анализировать ситуацию в истинном
движении.

 

«Проигрывание» маневра нагляднее в режиме истинного движения. Во всех случаях
использования САРП контроль ситуации после «проигрывания» осуществляется только в режиме
относительного движения.

На рис. 22 показана одна и та же ситуация в относительном и истинном режимах движения
на экранах индикаторов отечественных систем «Бриз-Е» и «Океан-C». Одновременно на
индикаторе по запросу судоводителя индицируется формуляр — таблица данных о цели:

в режиме относительного движения — П; D; К_о; V₀; t_кp.; D_кр.

в режиме истинного движения — П; D; К_ц; V_ц; t_кр.; D_кр.

Вторичная информация на экране системы «Океан-C» отличается не только лучше
воспринимаемой формой символов (кораблики), но и сохранением ориентации символа цели по
ЛИД в режиме относительного движения. Судоводитель одновременно наблюдает ЛОД и ракурс
цели и может использовать оба режима движения на всех этапах обработки радиолокационной
информации, включая выбор и обоснование вида маневра.

Такая возможность связана с автоматическим сопровождением неподвижных точечных
радиолокационных (объектов) ориентиров. К ним можно отнести: морские буи с пассивными
радиолокационными отражателями, вехи с пассивными радиолокационными отражателями,
маяки с основанием на морском дне и расположенные на низменных небольших островках,
одиночные расположенные в море скалы, буровые вышки, плавучие маяки.

Кроме решения задач расхождения САРП можно эффективно использовать при решении
навигационных задач.

Основой навигационного использования САРП является захват и сопровождение отметки,
географичесские координаты которой известны. В зависимости от модификации САРП он
позволяет решать различные задачи.

Основные из них:

1. Измерение полярных или географических координат любой точки на экране.

2. Измерение полярных и географических координат любых двух точек, отображаемых на
экране, относительно друг друга.

3. Автоматическое счисление пути и его коррекция по данным сопровождения точечного
радиолокационного ориентира.

4. Фиксация положения судна, например, при падении человека за борт, для последующего
возвращения в эту точку.

5.  Сопровождение неподвижных объектов.

6.  Привязка к наземным объектам для определения параметров течения.

7. Использование параллельных индексов для плавания по заданной траектории.

8. Использование электронных карт.

Важным аспектом использования САРП является контроль его технического состояния. Для
облегчения такой задачи существуют специальные устройства, которые осуществляют
автоматическую проверку работоспособности каждого узла; тестовый контроль
работоспособности вычислительного комплекса; контроль ввода данных осуществляемых
автоматически либо вручную.

Автоматическую проверку правильной работы каждой печатной платы осуществляют
приборы встроенного контроля, которые автоматически включают звуковой и световой сигнал
отказа.

Кроме указанного оператор должен знать внешние признаки нормальной работы прибора -
по наличию информации на экране, устойчивого положения векторов и их соответствия
цифровому формуляру, для того, чтобы своевременно заметить возможные отклонения в
нормальной работе САРП. Обычно основные признаки нормальной работоспособности приборов
приводятся в инструкции по эксплуатации для пользователя.