 |
Этапы развития и перспективы использования вычислительной техники на морских судах
|
|
|
|
Основные этапы развития вычислительной техники на морских судах. Географические информационные системы
Мы живем в эпоху величайшей со времен изобретения морского секстана и хронометра революции в навигации. Сегодня уже можно свободно приобрести простейшие радионавигационные приемники Scout, Magellan или Hunter размером не больше микрокалькулятора. Эти приборы позволяют штурману определять свое местоположение в любой точке Земли, прокладывать маршруты и вводить навигационную информацию в компьютер.
Развитие средств и методов навигационного обеспечения кораблей и судов торгового флота в последнее время проходит в обстановке постоянно возрастающей интенсивности мореплавания, усиления требований к точности, объему и надежности навигационной информации и оперативности ее обработки. Данные факторы, наряду с обусловленной ими необходимостью обслуживания большого количества сложной, разнотипной аппаратуры, в значительной степени усложняют деятельность штурманов по обеспечению навигационной безопасности плавания.
Начало развития автоматизации судовождения на базе ЭВМ может быть отнесено к концу 40-х - началу 50-х годов, когда решение некоторых трудоемких штурманских задач было передано аналоговым счетно-решающим устройствам.
Следующим важным этапом можно считать создание во второй половине 50-х годов аналоговых навигационных комплексов (НК).
Появление в конце 60-х годов инерциальных навигационных комплексов на базе цифровой вычислительной техники обозначило начало качественно нового этапа в развитии средств автоматизации деятельности штурмана. Появилась возможность автоматизации объёмных расчётных задач выработки, коррекции и оценки точности навигационных параметров, некоторых процессов управления техническими средствами.
|
|
|
В новых навигационных комплексах в начале 80-х годов были практически полностью автоматизированы процессы сбора и комплексной обработки информации, поступающей от разнородных автономных средств навигации и средств коррекции навигационных параметров.
Ограниченные возможности входящих в НК специализированных ЭВМ не позволяли автоматизировать все аспекты деятельности штурмана как по управлению комплексом, так и в других вопросах. Сюда в первую очередь следует отнести задачи обеспечения навигационной безопасности плавания, подготовки к рейсу и др.
В отдельное направление выделилось создание малогабаритных штурманских вычислителей, которые позволили автоматизировать решение некоторых навигационных задач на морских судах, не оснащенных НК. К ним относятся поступившая на флот в 1980 г. специализированная навигационная ЭВМ «Спика» и малогабаритный штурманский вычислительный комплекс «Электроника МК-52-Астро», созданный в 1988 году.
Развитие и внедрение на морские суда универсальных персональных ЭВМ и современных информационных технологий в 90-е годы привело к новому этапу автоматизации судовождения. Значительным достижением следует считать создание в 1993 г. пакета прикладных штурманских программ для ПЭВМ. В пакете был впервые автоматизирован широкий спектр задач, касающихся практически всех сторон деятельности штурмана.
Следующей важной вехой на пути реализации широких возможностей современной вычислительной техники в судовождении стали навигационные информационные системы с отображением электронной карты. Они предоставляют пользователю информацию в наиболее удобном виде, позволяют избавиться от рутинных построений на бумажной карте, повысить оперативность и точность решения традиционных штурманских задач.
|
|
|
Функциональные возможности информационных систем неизмеримо возрастают за счёт новых задач, решение которых становится возможным, если рассматривать электронную карту как базу данных, содержащую большой объем разнородной информации.
Интегрирование навигационных информационных систем с системами управления судном открывает еще более широкие возможности по обеспечению безопасности плавания, автоматизации процесса судовождения, снятия со штурмана значительной части физической и психологической нагрузки. Толчком к разработке интегрированных навигационных информационных систем послужило, во-первых, появление нового поколения компьютеров, во-вторых, принятие международных стандартов в области электронной картографии и, в-третьих, высокие темпы создания национальной коллекции электронных карт.
На фоне стремительного развития вычислительной техники в современных условиях представляется интересным рассмотреть развитие географических информационных систем (ГИС) и ГИС-технологий.
ГИС - наука, сочетающая теорию, методы и традиции классической картографии и географии с возможностями и аппаратом прикладной математики, информатики и компьютерной техники. ГИС -это новое мировоззрение, построенное на пространственном мышлении с помощью вычислительной техники.
На основе информационных технологий в 60-е годы XX века в недрах Пентагона возникло направление, названное потом «Географические информационные системы». Оно соединило в себе решение необходимых прикладных задач с возможностями человека, вычислительной машины и программных средств, обрабатывающих пространственную информацию и передающих её потребителю на экран монитора, печатающее устройство или на каналы связи. Так зародились цифровая картография и автоматизированное картографирование, дополненные со временем другими многочисленными функциями и возможностями.
Одно из направлений развития ГИС - совместное и широкое использование данных высокоточного глобального позиционирования объектов на воде или на суше, полученных с помощью систем GPS (США) или ГЛОНАСС (Россия). Применение их в сочетании с ГИС образуют мощную триаду высокоточной, актуальной (вплоть до реального режима времени), постоянно обновляемой, объективной и плотно насыщенной территориальной информации, которую можно будет использовать практически в любых сферах деятельности, в том числе и в судовождении.
|
|
|
Другое направление развития ГИС связано с развитием системы телекоммуникаций, в первую очередь международной сети Internet и массовым использованием глобальных международных информационных ресурсов. Поэтому можно предполагать возникновение на базе современных ГИС новых типов, классов и даже поколений географических информационных систем, основанных на возможностях Internet, телевидения и телекоммуникаций. На этом этапе развития ГИС из технологии, безусловно, перерастет в мировоззрение.
Исходя из имеющейся сейчас информации и отслеживая современные тенденции развития геоинформационных систем и технологий, уже есть возможность наметить некоторые черты будущих географических информационных систем и возможности их применения:
ГИС-П - (ГИС второго поколения). Второе поколение геоинформационных систем, вероятно, будет представлять собой совокупность различных ГИС, сочетая их модульность и обладая возможностью постоянного наращивания. Собранные из модулей в определенные блоки эти системы приобретут новые качества и новые возможности.
Отличительной особенностью ГИС-II от современных ГИС будет то, что, во-первых, организация и работа с информацией в системах нового поколения будет переведена на другой уровень и, во-вторых, это будут простые и открытые системы с удаленным доступом и интерактивными возможностями. Кроме технологической стороны они будут нести большую информационную нагрузку и иметь возможность совместного использования с другими информационными системами.
ГИС-ТВ - (ГИС-телевидение). Вероятно, эти системы станут новым классом ГИС, который будет сочетать возможности современного телевидения, а также традиционных и специализированных ГИС и Internet. Отдельные предпосылки возникновения некоторых черт таких систем уже появились и используются на российских телевизионных каналах (например, канал МетеоТВ, который готовит обзоры погоды и т. д.). Особенно плодотворно работает в этом направлении московская группа «Меркатор».
|
|
|
ГИС2 - («ГИС-о-ГИС» или «ГИС в квадрате»). Этот новый тип геоинформационных систем, вероятно, будет обладать возможностью изучения и анализа не только самой территориальной информации, но и значительной массы уже существующих и территориально распределенных ГИС, созданных и используемых в разных направлениях человеческой деятельности. ГИС могут и должны стать навигаторами по просторам ГИС-систем и пространственной информации, а возможно и других информационных ресурсов, которые уже появились или появятся в ближайшее время в огромном числе, и количество которых будет увеличиваться с каждым годом. Данный тип, безусловно, будет развиваться и распространяться в сети Internet, так как именно здесь появляется необходимость в нём и есть потребность и возможность в изучении и анализе различных ГИС.
ГЛОБ-ГИС - (Глобальная ГИС). В конечном итоге на базе перечисленных нами систем, сети Internet, а также телевидения возникнет единая телекоммуникационная Глобальная географическая информационная система, у которой будут сотни миллионов пользователей во всем мире. Во многих отечественных и зарубежных научных публикациях широко обсуждаются вопросы и проблемы перехода от Web-картографирования, развитого уже сейчас, к Internet-ГИС, которая интегрировала бы в себе достоинства геоинформационных и телекоммуникационных технологий. Причем отдельные предпосылки к созданию такой глобальной системы уже наметились и постепенно реализуются.
Все охарактеризованные выше тенденции, перспективы, направления и пути развития приведут в конечном итоге к тому, что ГИС в XXI веке будут представлять собой систему знаний, опирающуюся на пространственное мышление и использующую самые современные технологии по переработке огромного объёма любой пространственной и иной информации и широко распространенную среди мирового информационного общества. Несомненно, ГИС займут достойное место на морских судах.
В заключение необходимо отметить, что на основе исследований, выполненных к настоящему времени, заложен необходимый фундамент для дальнейшего совершенствования средств и методов автоматизации деятельности штурмана с учётом новых требований и мирового уровня развития вычислительной техники и информационных технологий.
Вопросы для самоконтроля
1. Перечислите основные этапы использования вычислительной техники на морских судах.
2. Что такое ГИС?
3. Что такое интегрированные навигационные информационные системы?
4. Какова роль вычислительной техники в автоматизации судовождения?
5. Каковы, на ваш взгляд, перспективы развития и использования вычислительной техники на морских судах?
|
|
|
