Песков Ю.А. Практическое пособие по использованию САРП

Подождите немного. Документ загружается.

УДК 656.61.052.484:621.396.969.3

Песков Ю. А. Практическое пособие по использованию САРП. - М.:

Транспорт, 1955. - 224 с.

Приведены технические характеристики средств автоматической ра-

диолокационной прокладки (САРП), даны практические рекомендации

по выбору оптимального режима индикации, организации радиолокаци-

онного наблюдения, полной оценке навигационной ситуации и проиг-

рыванию маневров. Рассмотрены особенности судовождения и исполь-

зования САРП в различных условиях плавания.

Материал книги соответствует рекомендациям ИМО и программам

подготовки судоводителей.

Для судоводителей морских судов. Может быть полезна курсантам

морских учебных заведений и слушателям факультетов повышения ква-

лификации.

Ил. 38, табл. 24, библиогр. 85 назв.

Издание выпущено в счет дотации, выделенной Комитетом РФ по

печати»

З а в. р е д а к ц и е й Л.В.Васильева

Р е д а к т о р А.М.Левина

Практическое руководство

ПЕСКОВ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Практическое пособие по использованию САРП

ИБ № 0018

Обложка художника Е. Н. Волкова

Технический редактор М. А. Шуйская

Корректор-вычитчик Л. В. Ананьева

Корректор В. А. Луценко

Лицензия № 010163 от 04.01.92 г.

Подписано в печать 17.03.95. Формат 60x88 1Д6. Бум. тип. № 2. Гарнитура Пресс Роман.

Офсетная печать. Усл. печ. л. 13,72. Усл. кр.-отт. 14,20. уч.-изд. л. 15.6. Тираж 3000 экз.

С 033. Заказ 904 Изд. № 1-3-1/8 № 6518

Текст набран в издательстве на наборно-печатающих автоматах

Ордена „Знак Почета” издательство „Транспорт” 103064, Москва, Басманный туп. 6а

Отпечатано в Московской типографии № 4

Комитета Российской Федерации по печати

129041, Москва, Б. Переяславская, 46

3205040000

049(01)-96

105-94

ISBN 5-277-01790-9

иллюстрации, оформление 1995

ПРЕДИСЛОВИЕ

Судовая РЛС является важнейшим навигационным прибором, позволяющим ре-

шать одновременно две основные задачи судовождения: контроль за движением собст-

венного судна и предупреждение столкновений с судами и другими надводными объек-

тами. Важное ограничение РЛС - относительная сложность и длительность обработки

радиолокационной информации путем ручной радиолокационной прокладки на специ-

альном маневренном планшете или путевой навигационной карте.

Внедрение средств автоматической радиолокационной прокладки (САРП) позволя-

ет освободить судоводителя от рутинных операций - съема и обработки радиолокацион-

ной информации - и сосредоточить его внимание на выполнении наиболее ответствен-

ных функций: непрерывном квалифицированном наблюдении, отборе целей на авто-

сопровождение, оценке ситуации, выборе и выполнении оптимального маневра для рас-

хождения.

Однако САРП - это не только более сложная техническая система по сравнению с

обычной судовой РЛС, но и система принципиально нового для судоводителей типа

„РЛС - компьютер - человек", что создает определенные проблемы при работе с ней и

требует высокого уровня квалификации судоводителя. В соответствии с требованиями

ИМО каждый судоводитель, использующий САРП, должен пройти предварительно спе-

циальный курс обучения, включая тренажерную подготовку.

К сожалению, несмотря на кажущееся обилие литературы, в настоящее время нет

практических пособий, в которых в доступной для судоводителя форме излагались бы

основные принципы САРП, их технические особенности и ограничения, рекомендации

по использованию в различных условиях плавания.

Предлагаемое пособие, подготовленное в соответствии с требованиями ИМО, ос-

вещает некоторые вопросы, которые, как правило, не рассматриваются в технических

инструкциях по использованию САРП, но имеют большое значение для практики судо-

вождения. Материал систематизирован по решаемым судоводителями задачам (наблю-

дение, оценка ситуации, выбор маневра и т. д.). Это позволит эффективно использовать

пособие в процессе обучения на тренажере САРП и непосредственно на судне как своего

рода справочник.

САРП, как и судовая РЛС, выступает лишь как источник информации (хотя и

очень важный). Оценка ситуации и принятие решений по-прежнему остаются за судово-

дителем. Поэтому эффективность использования САРП определяется не только степе-

нью освоения самого прибора (клавиш), но прежде всего квалификацией и опытностью

судоводителя, умением применять САРП для обеспечения навигационной безопасности

в самой различной обстановке на основе правил плавания и принципов хорошей мор-

ской практики. Поэтому во втором разделе пособия приведены рекомендации по исполь-

зованию САРП в различных условиях плавания - в открытом море, у побережья, в СРД и

узкостях, на подходах к портам и в портовых водах.

Пособие предназначено для того, чтобы помочь судоводителю освоить общие

принципы работы с САРП и использования первичной и вторичной радиолокационной

информации; оптимально организовать процесс самообучения на тренажере САРП, эко-

номя время на теоретических вопросах и уделяя максимум внимания практическим уп-

ражнениям и тренировкам; закрепить полученные на тренажере практические знания и

навыки; оценить уровень своих знаний в вопросах использования радиолокационной

информации; правильно толковать и грамотно применять МППСС-72 при расхождении

судов с использованием РЛС и САРП.

При этом пособие составлено таким образом, чтобы обеспечить максимальную его

совместимость с действующими РШС-89 [48], Рекомендациями по использованию судо-

вой РЛС [47], учебниками по управлению судном [55] и программами обучения. Мате-

риал дается в виде рекомендаций, что позволяет более четко акцентировать внимание на

конкретных вопросах.

В рекомендациях невозможно отразить все случаи, которые могут встретиться в

практике судовождения, однако они помогут судоводителю рассматривать задачу с бо-

лее общих позиций и находить оптимальное решение с учетом конкретной обстановки.

Приводимые выдержки из Правил не заменяют полного текста МППСС-72, а коммен-

тарии и толкования Правил отражают взгляды и мнения автора, т. е. не являются офици-

альными.

Встречающиеся в тексте указания на погрешности и ограничения конкретных ти-

пов САРП основаны на материалах, полученных при конкретных наблюдениях в кон-

кретной обстановке, приведены в качестве примеров и не должны подрывать престиж

фирмы-изготовителя.

Учитывая, что практическое пособие данного типа издается впервые, автор будет

признателен всем специалистам морского флота за отзывы, замечания и предложения по

содержанию книги. Замечания и предложения просим направлять в Учебно-

исследовательский центр Коммерческого предприятия "Новосервис" (353920, Новорос-

сийск, ул. Куникова, 28) или на кафедру судовождения Новороссийской государствен-

ной морской академии (353918, Новороссийск, пр. Ленина, 93).

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АРП

−

автоматическая радиолокации-

ОЛОД

−

ожидаемая линия относительно-

онная прокладка

го движения (цели)

−

автосопровождение (автомати-

ПКД

−

подвижной круг (кольцо) даль-

ческое сопровождение) целей

ности (на экране РЛС)

БРЛС

−

береговая радиолокационная

ПКДС

−

пост контроля за движением

станция

судов (в порту, проливе, районе)

ВАРУ

−

временная автоматическая регу-

ПСНО

−

плавучие средства навига-

лировка усиления

ционного ограждения (буи,

ВУМ

−

время упреждения маневра

маяки и т.д.)

ВЭВ

−

выносной электронный визир

ПУ

−

путевой угол

ГКК

−

гирокомпасный курс

РЛКУ

−

радиолокационный курсовой

ДП

−

диаметральная плоскость (судна)

угол

ИД

−

истинное движение

РЛП

−

радиолокационный пеленг

ИК

−

истинный курс

(РЛПЦ)

(радиолокационный пеленг цели)

ИКО

−

индикатор кругового обзора

РЛС

−

радиолокационная станция

(РЛС или САРП)

САРП

−

средство автоматической

ИМО

−

Международная морская органи-

радиолокационной прокладки

зация

СКО

−

средняя квадратическая

КУЦ

−

курсовой угол цели (относительно

ошибка (вероятность 68 % при

ДП собственного судна)

нормальном распределении)

ЛДЦ

−

линия движения цели, полу-

СРД

−

система разделения движения

ченная в процессоре САРП

(судов)

ЛЗП

−

линия заданного пути (судна)

СУДС

−

система управления движением

ЛИД

−

линия истинного движения (цели)

судов (в порту, проливе, районе)

ЛОД

−

линия относительного движения

ТВЛ

−

точка встречи лоцманов

(цели)

ТВС

−

точка возможного столкновения

МППСС-72

−

Международные правила преду-

ТСН

−

технические средства навигации

преждения столкновений

(ТСС)

(судовождения)

судов в море 1972 г.

ТТМ

−

время до начала маневра (англ.)

НКД

−

неподвижные круги (кольца)

УКВ

−

ультракоротковолновая (связь)

дальности (на экране РЛС)

ЦЭВ

−

центральный электронный визир

ОД

−

относительное движение

ЭВ

−

электронный визир

ОЗУ

−

оперативное запоминающее

ЭДЦ

−

элементы движения цели (Кц и

устройство

νц)

ОК

−

отметка курса (курсовая черта)

ЭК

−

"электронная карта"

на экране РЛС

ЭЛ

−

"электронная линия"

ОКЦ

−

относительный курс цели

ЭФ

−

"электронный фарватер"

Р А З Д Е Л I

САРП И МЕТОДЫ РАБОТЫ С НИМИ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О САРП

Задачи, решаемые САРП

Средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП)

-это радиолока-

ционно-вычислительные системы, обеспечивающие автоматическое сопровождение эхо-

сигналов заданных целей, первичную и вторичную обработку радиолокационной ин-

формации, выдачу судоводителю всех данных, необходимых для непрерывной, точной и

быстрой оценки навигационной ситуации и решения задач обеспечения навигационной

безопасности.

Как и обычная судовая РЛС, САРП является системой двойного назначения - по-

зволяет решать задачи предупреждения столкновений судов и проводки судна по линии

заданного пути (навигации).

САРП решает следующие основные задачи (табл. 1): отображение на экране всей

радиолокационной обстановки в соответствии с выбранными шкалами дальности, режи-

мами ориентации и стабилизации радиолокационного изображения;

автоматическое обнаружение эхо-сигналов надводных целей в пределах контроли-

руемой зоны на экране САРП, границы которой задаются охранными кольцами

("GUARD RINGS"), секторами захвата и барьерными линиями, отсекающими группы

береговых объектов;

автоматический или ручной (по выбору штурмана) захват обнаруженных целей и

их автосопровождение (АС), т. е. непрерывное ведение "строба" заданных размеров за

эхо-сигналом цели;

одновременное автоматическое сопровождение, обработка, отображение и непре-

рывное обновление данных не менее чем по 20 целям (если сопровождаются не все цели,

наблюдаемые на экране, то сопровождаемые цели должны быть четко обозначены спе-

циальными маркерами);

непрерывное автоматическое определение полярных координат (пеленга и дистан-

ции) всех сопровождаемых целей, возможность быстрого определения пеленга и дис-

танции любого объекта, появляющегося на экране РЛС и САРП;

непрерывное автоматическое определение элементов движения (курса и скорости)

и элементов сближения (дистанции кратчайшего сближения и времени плавания до точ-

ки кратчайшего сближения) для всех сопровождаемых целей; тенденция движения цели

должна определяться через 1 мин после начала АС, а вектор экстраполированного пере-

мещения цели с заданной точностью - через 3 мин после начала АС;

непрерывное представление на экране САРП обработанной вторичной радиолока-

ционной информации, характеризующей элементы движения сопровождаемых целей и

элементы сближения, в векторной или другой графической форме, четко указывающей

Английское сокращение ARPA - Automatic Radar Plotting Aids.

экстраполированное перемещение целей; дополнительное отображение на экране четы-

рех равноразнесенных по времени предыдущих местоположений сопровождаемых целей

(PAST HISTORY) за период не менее 8 мин;

немедленная выдача на индикацию и непрерывное обновление буквенно-цифровой

информации для любой сопровождаемой цели по желанию судоводителя;

экстраполяция ситуации, т. е. "проигрывание" развития ситуации во времени при

условии неизменности элементов движения как целей, так и собственного судна (напри-

мер, изменением длины вектора на экране САРП);

имитация (проигрывание) маневра для безопасного расхождения со всеми целями

при условии, что элементы движения целей останутся неизменными (причем в течение

всего времени имитации маневра обработка и отображение информации по всем сопро-

вождаемым целям не должны прерываться);

обнаружение маневра цели и соответствующая корректировка выдаваемой инфор-

мации (определение тенденции относительного движения цели в течение 1 мин после

завершения маневра, экстра полированное перемещение цели с заданной точностью - в

течение 3 мин после завершения маневра);

Таблица 1. Задачи, решаемые САРП по этапам обработки

Этап обработки Рассчитываемый

параметр

Классификация

объектов

Первичная

, КУ

, РЛП

Точечные — береговые

Вторичная (расчеты) а) Д

, КУ

, РЛП

;

б) ОК

, ν

ОТН

;

в) Д

КР

, t

КР

;

г) К

, ν

Неподвижные — подвижные

(суда)

Автоматический анализ а) Д

, КУ

, РЛП

;

б) ОК

, ν

ОТН

;

в) Д

КР

, t

КР

;

г) К

, ν

Опасные — безопасные

Маневрирующие — следую-

щие с постоянными ЭДЦ

Проигрывание маневра

При изменении К

, ν

а) ОК

ЦЭ

, ν

ОТН Э

;

б) Д

КР Э

, t

КР Э

;

Опасные — безопасные

П р и м е ч а н и е: Д

— дистанция цели; ν

ОТН

— относительная скорость.

индикация и сигнализация об "опасных событиях", под которыми в общем случае

понимают появление новой и опасной (по заданным критериям) целей; потеря цели, в

том числе опасной (положение цели на момент потери должно отчетливо отображаться

на экране САРП); начало маневра цели; сближение с целью на установленное предель-

ное расстояние; неисправное функционирование САРП, выявившееся при автоматиче-

ской тестовой проверке, и т. д.

Цель, вызвавшая предупредительный сигнал, должна отчетливо обозначаться на

экране САРП.

При этом особо оговаривается следующее:

судоводитель должен иметь возможность выбора шкал дальности, режима ориен-

тации и стабилизации радиолокационного изображения, режима представления векторов

(при этом должна быть обеспечена четкая индикация выбранного режима);

после изменения режима работы САРП (переключения шкалы дальности, ориента-

ции, стабилизации, вида векторов) время восстановления всей информации о целях на

экране САРП не должно превышать времени четырех оборотов антенны;

должна быть предусмотрена независимая регулировка яркости радиолокационного

изображения и вторичной информации вплоть до полного исключения последней;

информация САРП не должна маскировать радиолокационное изображение в такой

степени, чтобы затруднялось обнаружение целей;

индикация данных САРП должна находиться под контролем судоводителя, должна

быть предусмотрена возможность сброса ненужной информации в любой требуемый

момент;

должна быть предусмотрена возможность включения и выключения предупреди-

тельной сигнализации судоводителем;

САРП не должно ухудшать характеристики сопрягаемых с ним датчиков навига-

ционной информации (РЛС, гирокомпаса, лага), а сопряжение с другой аппаратурой не

должно ухудшать характеристики самого САРП;

в САРП должны быть предусмотрены тестовые программы для периодической

автоматической проверки работы САРП и сигнализация о неисправностях, позволяющая

судоводителю контролировать правильность работы САРП.

Общие технико-эксплуатационные требования к САРП сформулированы в Резо-

люции ИМО А.422 (XI) от 15 ноября 1979 г. [49]. На основе требований ИМО в нашей

стране приняты требования Регистра к САРП.

Порядок и сроки установки САРП на судах определены принятой ИМО поправкой

к Правилу 12 гл. V Конвенции "СОЛАС-74" [33]; к настоящему времени САРП должны

быть установлены на судах всех типов валовой вместимостью 10 тыс. рег. т и более (на

сухогрузных судах, построенных до 01.09.84, - 15 тыс. рег. т и более).

Число САРП, установленных на судах, следующее:

1976г. 1980г. 1985г. 1990 г.

Мировой флот

250 1000 5000 13 000-15 000

Отечественный флот

2 20 — 500

Требования по обучению работе с САРП

При работе с САРП судоводитель освобожден от механических рутинных опера-

ций - съема и обработки радиолокационных пеленгов и дистанций, что позволяет сосре-

доточить внимание на наиболее ответственных функциях - непрерывном квалифициро-

ванном наблюдении, отборе целей для АС, оценке навигационной ситуации, выборе и

выполнении оптимального маневра для обеспечения безопасного расхождения и плава-

ния судна по заданному маршруту.

При этом САРП рассматривается лишь в качестве датчика навигационной инфор-

мации, необходимой для успешного расхождения с целями, но не как система преду-

преждения столкновений, чем подчеркивается ведущая роль судоводителя в обеспече-

нии безопасности мореплавания.

Принципиально новая для судовождения система радиолокатор-компьютер-

человек создает определенные проблемы при эксплуатации САРП и связанные с этим

опасности неграмотного или неквалифицированного использования САРШ ИМО особо

отмечает, что САРП с низкими технико-эксплуатационными характеристиками или об-

служиваемые недостаточно обученным персоналом могут нанести ущерб безопасности

мореплавания.

Ассамблея ИМО в своей Резолюции А.422 (XI) рекомендовала правительствам

стран-членов ИМО обеспечить надлежащее обучение капитанов, старших помощников и

помощников капитана, несущих ходовую вахту, правильному использованию САРП с

тем, чтобы судоводители понимали основные принципы применения этих средств, их

возможности, ограничения и погрешности.

Каждый капитан, старший помощник и помощник капитана, несущий ходовую

вахту на судне, на котором установлено САРП, должен пройти соответствующий курс

обучения (включая тренажерное) по использованию САРП. ,

Минимальные требования по обучению методам использования САРП сформули-

рованы в Резолюции ИМО А.482(12) от 19 ноября 1981 г. и рассматриваются как допол-

нение к главе, 11 Международной Конвенции о подготовке и дипломировании моряков

и несении вахты 1978 г. Согласно Резолюции А.482(12) капитаны, старшие помощники

и помощники капитана, несущие ходовую вахту, должны [49]:

уметь оценить риск передоверия данным САРП;

знать основные типы САРП и характеристики их индикаторов; требования ИМО к

технико-эксплуатационным характеристикам САРП; факторы, влияющие на работу

САРП и его точность; возможности САРП и его ограничения; задержки в обработке ра-

диолокационной информации;

знать и уметь продемонстрировать:

правила включения и настройки индикаторов САРП;

правила использования предупредительной сигнализации, ее достоинства и недос-

татки;

правила проверки функционирования САРП;

принципы использования информации в режимах истинного и относительного дви-

жения включая идентификацию опасных эхо-сигналов, применение запретных зон в

режиме автозахвата, относительный курс и скорость целей, время и дистанцию крат-

чайшего сближения, курс и скорость целей, определение изменения курса и скорости

цели и ограничения, свойственные этой информации, влияние изменения элементов

движения собственного судна и проигрывание маневра;

методику ручного и автоматического захвата целей и связанных с ними истинного

и относительного движения;

типовое графическое представление информации о цели и ее опасной зоне;

использование информации о следах сопровождаемых целей;

применение Международных правил предупреждения столкновений судов в море.

Только четкое и ясное представление об эффективном совместном использовании

возможностей человека и техники является фундаментом для достижения основной цели

обучения - овладения профессиональными знаниями и навыками, обеспечивающими

безопасное судовождение в любых условиях плавания. По выражению английских спе-

циалистов, хорошего судоводителя САРП делает еще лучше, плохого - еще хуже.

САРП не решает задачу предупреждения столкновений судов, а лишь обеспечивает

судоводителя необходимой для этого информацией, которую необходимо грамотно ана-

лизировать и эффективно использовать. Поэтому и обучение судоводителей методам ра-

боты с САРП не должно сводиться к изучению только технической стороны вопроса

(управлению прибором). Особое внимание необходимо уделять самому слабому участку

в обработке информации - анализу ситуации судоводителем с использованием данных

САРП, грамотному обоснованию принимаемого решения с учетом международных и

отечественных документов по безопасности мореплавания (в частности, МППСС-72) и

требований хорошей морской практики.

Успешное освоение САРП как технического устройства должно обеспечивать спо-

собность судоводителя квалифицированно осуществлять выбор режимов наблюдения,

использование графической (в том числе векторной) и буквенно-цифровой информации,

надлежащее использование оперативной и аппаратурной предупредительной сигнализа-

ции, захват и сопровождение опасных целей, очистку индикатора САРП от ненужной

информации, снятие и использование данных по сопровождаемым целям для принятия

решения о действии, выполнение маневра для избежания чрезмерного сближения с дру-

гими судами с последующим контролем за его результатом.

Необходимо также четко представлять опасность передоверия принятия решения

режиму автоматического захвата и сопровождения целей и не полагаться полностью на

показания САРП при выдаче предупредительной сигнализации.

Точностные характеристики САРП

Точность САРП является одной из основных характеристик, во многом опреде-

ляющей надежность решения всего комплекса задач по предупреждению столкновений

судов и навигационному обеспечению плавания.

Погрешности определения элементов расхождения и элементов движения целей

существенно зависят от погрешностей ("мусора") сопрягаемых с САРП датчиков. Значе-

ния погрешностей датчиков информации, характеристики которых отвечают требовани-

ям ИМО, приведены в Дополнении 3 к Резолюции А.422(11).

В частности, средние квадратические погрешности измерений посредством РЛС не

должны превышать ±50 м при нормальном распределении по дальности, ±0,5° - по пе-

ленгу. Остаточная постоянная погрешность и среднее квадратическое значение случай-

ной погрешности (при нормальном распределении) не должны превышать соответ-

ственно 0,5° и ±0,12° для гирокомпаса, 0,5 уз и ±0,07 уз для лага. При этом не учитыва-

ются погрешности датчиков, вызванные качкой и маневрированием судна.

При бортовой качке судна возникает дополнительная погрешность, зависящая от

курсового угла цели и амплитуды качки и принимающая максимальные значения при

КУ

= ±45° и ±135°. При амплитудах качки до 5° погрешности незначительны, однако

при увеличении качки до 30° погрешность пеленга возрастает до 4°.

При наличии помех, рыскании собственного судна, рыскании и качке цели по-

грешности измерений также увеличиваются.

САРП должно быть спроектировано и разработано так, чтобы погрешности, вно-

симые САРП, были незначительны по сравнению с погрешностями, вызываемыми дат-

чиками навигационной информации, даже при самых благоприятных условиях движе-

ния.

Таким образом, ценность САРП как навигационного прибора зависит от погреш-

ностей сопряженных с ним датчиков - РЛС (табл. 2 и 3), гирокомпаса (табл. 4) и лага

(табл. 5). Следовательно, для повышения точностных характеристик и надежности всего