Электронные системы отображения навигационных карт второе издание, переработанное и дополненное
|
Скачать 1.69 Mb.
|
|
ОДЕССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ Вагущенко Л. Л., Данцевич В. А., Кошевой А.А. ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ОТОБРАЖЕНИЯ НАВИГАЦИОННЫХ КАРТ Второе издание, переработанное и дополненное Одесса – 2000 Ватущенко Л.Л, Лдипевич В.А., Кошевой А.А. Электронные системы отображения навигационных карт. - 2-е изд., перераб. и доп. -Одесса, ОГМА, 2000. - 120 с. УДК 656.61.052.011.56 . Приводятся основные понятия об электронных картах и навигационно-информационных компьютерных системах (ECD1S, ECS) в которых прокладка выполняется на электронных картах. Рассмотрены техническое, информационное, лингвистическое обеспечения навигационных систем с электронными картами, охарактеризованы их функциональные возможности, освещены требования ИМО к ECD1S. Особое внимание уделено ограничениям и недостаткам ECD1S. Предназначена для учащихся судоводительской специальности морских академий, может быть полезной для судоводителей морских транспортных, рыбопромысловых и научно-исследовательских судов. Ил. 7, библиогр. 16 назв. Рецензент: Н.Н.Цымбал Книга одобрена научно-методической комиссией по судовождению Министерства образования и науки Украины. Сдано в набор 01.11.2000. Подписано к печати 03.11.2000. Формат 60х84 1/16. Усл.печ.л. - 6.7. Бумага офсетная. Гарнитура New Baskerville. Тираж 100 экз. © - составление, текст, оформление: Л-Л.Вагущенко, ВА.Данцевич, А-А-Кошевой - 2000 г. ВведениеВ судовождении все более широкое распространение получают высокоэффективные навигационно-информационные компьютерные системы с электронными картами (ЭК). Среди них выделяют в настоящее время два вида систем: ECD1S (Electronic Chart Display and Information System); ECS (Electronic Chart System). ECD1S - это навигационно-информационная компьютерная система (НИКС), удовлетворяющая специальным требованиям, что позволяет судоводителям официально использовать ее прокладку на электронной карте вместо прокладки на бумажных картах. Такой статус ECD1S определен правилом V/20 международной конвенции ИМО по безопасности жизни на море (SOLAS-74). Согласно этому правилу, все суда должны быть снабжены приведенными на уровень современности картами, наставлениями для плавания, пособиями до огням, знакам, радиотехническим средствам, извещениями мореплавателям, таблицами приливов и другими специальными публикациями, необходимыми на предстоящий рейс. Требуемые карты могут быть обеспечены также путем их представления на экране ECD1S. Это касается и других необходимых на рейс навигационных пособий, информация которых также может быть отображена на экране ECD1S. Таким образом, ECD1S может быть использована как эквивалент бумажных навигационных карт и пособий для плавания. Это означает не физическую эквивалентность прокладок на электронной и бумажной картах, а юридическое признание использования ECD1S без применения бумажных карт на район плавания. Эксплуатационные требования к ECD1S, требования к ее аппаратуре и программному обеспечению определены международными организациями: ИМО - международной морской организацией (IMO -International Maritime Organization), МГО - международной гидрографической организацией (ШО - International Hydrographic Organization), МЭК - международной электротехнической .комиссией (IEC - International Electrotechnical Comission). ECS представляет собой навигационную или навигационно-информациоиную компьютерную систему с электронными картами, не удовлетворяющую в полной мере требованиям к ECD1S, ECS не может быть использована без применения официальных бумажных карт В ECD1S реализуются последние достижения в области информационной техники и они обладают обширными возможностями. Корректура электронных карт в ECDIS может осуществляться автоматически через спутниковые каналы связи и, в частности, через всемирную компьютерную сеть Интернет. Через эту сеть можно заказывать и получать также новые электронные карты и другую навигационную информацию. В результате применения ECDIS судоводитель на ходовой вахте освобождается от выполнения многих рутинных операций. Его основными функциями становится наблюдение за окружающей обстановкой, контроль ECDIS и других средств судовождения, управление их работой для получения требуемой обстановкой информации, оценка предоставляемой информации и принятие решений по управлению судном. ECDIS способна предоставлять судоводителю в интегрированном виде информацию, характеризующую различные стороны процесса судовождения, что позволяет ему уверенно и обоснованно принимать решения. Применение ECDIS повышает результативность деятельности судоводителя, обеспечивает использование большего объема и номенклатуры данных, увеличивает скорость их обработки, улучшает точность и достоверность результатов, повышает безопасность мореплавания и приводит к росту финансовых показателей работы судна. Однако не надо забывать и об определенной сложности работы с такими системами, как ECDIS. Эта сложность определяется большим набором решаемых ECDIS задач, требующих многочисленных исходных данных; значительным числом ее управляющих функций; вырабатываемыми ей различного вида сигналами, предупреждениями и сообщениями; одновременной работой со многими навигационными приборами и средствами управления; способностью параллельного решения сразу нескольких задач; концентрированным представлением информации о процессе судовождения и необходимостью правильной ее оценки, и т.д., а также имеемыми погрешностями, ограничениями и недостатками, которые надо постоянно иметь ввиду. Все это требует более высокого интеллектуального уровня подготовки судоводителей. Для работы с ECDIS судоводители должны: • Знать базовые принципы построения навигационно-информационных компьютерных систем и организацию их данных, функциональные возможности НИКС, принципы решения системных и прикладных задач, способы управления данными, виды ввода, отображения и регистрации информации, типы вырабатываемых системами сигналов, сообщений и предупреждений, и что особенно важно - присущие этим системам ограничения, недостатки и потенциальные опасности использования; • Уметь работать с ECDIS оборудованием, использовать навигационные и информационные функции, выбирать требуемую обстановкой информацию и объективно оценивать ее, принимать правильные решения на основе получаемой от ECDIS информации; • Оценивать потенциальные погрешности отображаемых данных, вероятность неправильной их интерпретации и четко представлять опасность переоценки возможностей ECDIS. 1. Электронные карты. В общем плане под электронной картой - ЭК (electronic chart -ЕС) - понимается изображение определенного района Земли в условном виде на экране дисплея или набор данных для построения этого изображения. 1.1. Классификация электронных карт. При рассмотрении вопросов использования ЭК применяется их классификация по различным признакам. В зависимости от полноты информации, представляемой на карте, ЭК разделяют на полномерные и упрощенные (стилизованные). По нагрузке полномерные навигационные ЭК равноценны официальным бумажным навигационным картам и содержат всю картографическую информацию, необходимую для безопасного и эффективного судовождения. Нагрузка упрощенных электронных карт недостаточна для целей безопасного плавания. Для использования полномерных карт требуются обладающие широкими возможностями средства хранения и отображения информации, которыми ряд автоматизированных навигационных систем не обладает. В таких системах могут использоваться ЭК в упрощенном виде, который позволяет реализовывать имеемая аппаратура. Схематическое изображение на экране дисплея местности в определенной проекции, не эквивалентное бумажной навигационной карте и не удовлетворяющее требованиям к безопасности мореплавания, обычно называется упрощенной (стилизованной) электронной картой. Упрощенные ЭК получаются самыми разными способами. Для ввода с бумажных карт в память ЭВМ данных для стилизованных карт в ряде автоматизированных навигационных систем используются специальные кодирующие планшеты - дигитайзеры (chart digitizer). В зависимости от метода цифрового представления информации карты ЭК делят на растровые и векторные. В растровых картах (Rastr electronic navigational chart - RNC) используется метод цифрового представления изображения карты в виде матрицы точек (пикселей). При таком представлении карты сведений об отдельных картографических объектах в памяти нет. Исходной для получения данных растровых карт служит информация официальных бумажных карт. Растровые карты получаются сканированием основы и раздельно цветного изображения бумажных карт. За основу растровых ЭК приняты печатные платы для обычных бумажных карт. Снятая с основы карта является копией бумажной. Сканерная технология производства растровых карт обеспечила в начале 90-х годов быстрое производство мировой коллекции этих карт. В векторных ЭК (Vector electronic navigational chart -VENC) применяется метод цифрового представления элементов карты с помощью точек, линий, контуров, заданных своими координатами и соответствующим кодом. При таком методе представления информация карты хранится в памяти в виде последовательности записей, характеризующих каждый имеемый на карте картографический объект. Картографическим объектом (КО) называется реальный объект или явление, изображаемое на карте в условном виде; или описание или группа описаний картографических характеристик реального объекта или явления в цифровом виде для отображения его на ЭК. Все объекты векторной электронной карты обычно распределяются по определенным тематическим уровням, называемых слоями карты. Такими слоями, например, могут быть: навигационные средства, глубины, качество данных, характеристики и т.д. Разделение нагрузки карты на слои позволяет системе, отображающей ЭК, управлять видимостью этих слоев. Количество информационных слоев векторной ЭК может быть различным. Требуется их иметь, по крайней мере, три: базовая информация, дополнение базовой информации до стандартной, вся другая информация. Выделение таких слоев позволяет определить три вида нагрузки карты: базовую, стандартную и полную. Базовая нагрузка - означает уровень информации карты, который не может быть удален с дисплея. Она содержит информацию, которая требуется всегда, во всех географических районах и при любых обстоятельствах. Это не означает, что ее достаточно для безопасного судовождения. Базовая нагрузка включает: береговую черту (для полной воды); выбранную капитаном для собственного судна безопасную изобату; в ограниченной безопасной изобатой области отдельные подводные опасности с глубинами, меньшими безопасной; в пределах этой же области отдельные опасности, такие как мосты, линии электропередачи, включая буи и знаки, которые используются или не используются как средства навигации; системы движения; масштаб; вид ориентации карты и режим дисплея; единицы глубин и высот. Стандартная нагрузка - это минимальный набор данных, обеспечивающих безопасность при прокладке и планировании пути. Стандартная нагрузка включает базовую, а также линии осыхания, стационарные и плавучие средства навигации, границы фарватеров, каналов, приметные визуальные и радиолокационные объекты, запретные и ограниченные районы, и некоторые другие сведения. Полная нагрузка состоит из стандартной и всей другой информации. Вся другая информация включает: значения глубин, подводные кабели и трубопроводы, маршруты паромов, детали всех отдельных опасностей, детали навигационных средств, содержание предупреждений мореплавателям, дату издания ЭК, горизонтальный геодезический датум, ноль глубин, магнитное склонение, географические названия и т.д. Изображение векторной карты получается путем преобразования цифровых данных картографических объектов в графическое изображение карты. Построение элементов карты производится с помощью точек, прямых линий (векторов), ломаных линий и контуров по координатам точек, представляющих метрику картографических объектов. Векторные ЭК до недавнего времени создавались в основном путем съема их цифровых данных с бумажных карт с помощью дигитайзерных технологий. В этих технологиях значительное место занимает ручной труд, что приводило к существенным затратам времени на производство векторных карт. В результате долгое время не было полной коллекции векторных карт на весь Мировой океан. В настоящее время для производства векторных карт созданы современные автоматические сканерные технологии, выполняющие «векторизацию» бумажной карты в требуемом формате и контроль качества получаемых данных. В результате скорость создания векторных электронных карт значительно увеличилась. Кроме официальных бумажных карт, исходной информацией для образования данных векторных ЭК могут служить непосредственно данные геодезической съемки местности, а также результаты аэро и космической фотометрической съемки районов Земли. Это имеет большое значение по следующим причинам: • Обеспечивается более высокая точность данных карты, так как исходные данные свободны от погрешностей графического их представления на бумажной карте. • Электронные карты могут создаваться по результатам новых высокоточных съемок местности, не ожидая, когда будут получены по этим результатам бумажные карты. Дело в том, что съемка многих районов Земли выполнена давно и ее точность не отвечает современным требованиям. Это обстоятельство снижает эффективность спутниковых навигационных систем GPS и ГЛОНАСС и, соответственно, систем с ЭК. Поэтому в настоящее время производятся обширные работы по уточнению положения картографических объектов в системе WGS84 для многих районов Земли. Эта работа рассчитана на несколько лет. Получаемые при выполнении этой работы результаты могут непосредственно использоваться для создания новых высокоточных ЭК. В зависимости от юридического статуса ЭК подразделяются на официальные и неофициальные карты. Официальными считаются ЭК, выпускаемые государственными гидрографическими организациями. Все другие ЭК относятся к неофициальным картам. Официальные векторные карты, например, создаются Главным управлением навигации и океанографии (ГУНиО) России. Официальные растровые электронные карты (RNC) производятся, например, специальной службой Британского Адмиралтейства (ARCS -Admiralty Raster Chart Strvice), гидрографической службой США (NOAA - National Oceanic and Atmospheric Administration). В зависимости от вида навигационной системы, в которой ЭК представляются, электронные карты делятся на ecdis-карты и ecs-карты. Ecdis-карты - это официальные векторные электронные навигационные карты, данные которых стандартизованны по содержанию, структуре, действующему формату обмена картографической информацией и полностью удовлетворяют специальным требованиям ИМО и МГО. Они выпускаются для использования с ECDIS. Ecdis-карты в документах ИМО названы Electronic navigational charts - ENC. В основу использования ecdis-карт в судовождении положены следующие принципы: • точность и полнота ЭК должна быть не ниже бумажных навигационных карт; • Данные карты и корректуры к ней должны быть представлены в официально принятых ШО стандартных форматах; • Государственные гидрографические службы должны нести полную ответственность за содержание ЭК и корректур к ним; • Данные карт и официальных корректур должны храниться в памяти системы в неизменяемом виде; • размножение, регистрация и распространение ЭК должны соответствовать международным правилам распространения программного обеспечения. К Ecs-картам относятся: растровые карты, упрощенные ЭК, выпускаемые частными фирмами полномерные векторные ЭК, векторные карты в отличном от действующего формате. Классификация ЭК в зависимости от масштаба. Как известно, подробность нагрузки карт зависит от их масштаба. Масштаб электронной карты, которому соответствует ее нагрузка, называется оригинальным масштабом ЭК. В зависимости от оригинального масштаба ЭК делятся на: • карту мира (World) - 1:2500001 и меньше; • генеральные карты (General) - 1:300001 - 1:2500000; • прибрежные карты (Coastal) - 1:80001 - 1:300000; • подходные карты (Approach)- 1:40001 - 1:80000; • гавани (Harbour)-1:10001-1:40000; • планы (Plan) -1:10000 и крупнее. Отметим, что традиционно бумажные отечественные навигационные морские карты в зависимости от масштаба подразделяются на следующие виды: • генеральные - 1:1000000 - 1:5000000; • путевые - 1:100000 - 1:500000; • частные - 1:25000 - 1:50000; • планы - 1:25000 и крупнее. Классификация ЭК в зависимости от использования в навигационной системе. Среди векторных карт различают основные и системные карты. Основной называют карту, данные которой размещены в отдельном файле, поставляемом государственной или частной организацией. Данные основной карты не могут быть изменены на судне. Системная электронная карта (System electronic navigational chart - SENC) - это набор данных для отображения откорректированной навигационной карты, представленный во внутреннем формате системы. Он является результатом преобразования системой информации основной ЭК с учетом корректур и данных, добавленных мореплавателем. Это тот набор данных, который составляет дисплейный файл системы для отображения откорректированной навигационной карты и выполнения с ее помощью навигационных функций. SENC может содержать информацию и от дополнительных источников. |
Похожие:
 |
Социология: искусство задавать вопросы (издание второе переработанное и дополненное) Социология: искусство задавать вопросы. Издание 2-е, переработанное и дополненное. М., 1998 |
|
Учебно-методическое пособие. Издание второе, переработанное и дополненное.... «Доврачебная помощь в туристском походе». Учебно-методическое пособие. Издание второе, переработанное и дополненное. – Йошкар-Ола:... |
|
Руководство по изучению рыб (преимущественно пресноводных) Четвертое... Учитывая массовые запросы на эту книгу, И. Ф. Правдин готовил к печати четвертое, значительно переработанное и дополненное издание.... |
|
Культура Социогуманитарные исследования Издание второе, дополненное Борисов С. Б. Человек. Текст. Культура. Социогуманитарные исследования. Издание второе, дополненное. – Шадринск, 2007 – 556 с |
|
Бассейн Амура: осваивая сохранить Бассейн Амура: осваивая – сохранить. Издание второе (дополненное и переработанное). Хабаровск: ООО "Архипелаго Файн Принт", 2007.... |
 |
Человек умирает. Что делать? Москва, 2016 Издание второе, переработанное, дополненное Мы попробовали собрать под одной обложкой и справочную, и медицинскую информацию, и советы о помощи по организации похорон, и материалы,... |
|
Настоящее сокращенное и отредактированное издание «Временных методических... Временные методические указания по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух предприятиями деревообрабатывающей... |
|
Учебное пособие Второе издание переработанное и дополненное Издательство... Передерин, С. В. Трудовое право: права, обязанности, ответственность : учеб пособие / С. В. Передерин; Воронеж гос ун-т. — Воронеж... |
|
Учебное пособие Издание второе, переработанное и дополненное Москва... Подписано в печать с готовых диапозитивов 24. 12. 2004. Формат 60х90'/ Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл печ л. 12. Тираж 3000... |
|
Учебник сержанта химических войск издание второе переработанное и дополненное Учебник предназначен для сержантов и курсантов частей и подразделений химических войск. Он разработан на основе требований уставов,... |
|
Издание второе дополненное и адаптированное для широкого круга читателей Интерес к этой книге со стороны читателей и общественных организаций, искренне переживающих за судьбу России, превзошел все ожидания.... |
|
Справочник Издание 3-е, переработанное и дополненное Авторы-составители: В. Д. Дмитриев, Д. А. Коровин, А. И. Кораблев, Г. П. Медведев, Б. Г. Мишуков, М. П. Наумов, Г. С. Чистова |
|
Программы 5-9 классы Для учителей общеобразовательных организаций... Рекомендации по материально-техническому обеспечению учебного предмета «Английский язык» |
|
Законодательные зацепки Брошюра «Как защитить свои права при новом Жилищном Кодексе»: обновленный вариант (издание второе, дополненное) |
|
Учебник -3 переработанное издание Информатика: Учебник -3 переработанное издание / Под ред проф. Н. В. Макаровой М.: Финансы и статистика 1999. 768 с |
|
Дом колдуньи Значительно переработанное, дополненное и исправленное издание известного труда лингвиста и психотерапевта Ирины Черепановой посвящено... |