Структура лекции и методика ее изложения

Интегрированная система ходового мостика относится к классу информационно-управляющих систем. ИСМ образуется путем установки связей между отдельными ее частями с применением специальных программ для обеспечения их совместной работы.

Интеграция систем ходового мостика позволяет:

- автоматизировать выполнение комплексных задач судовождения;

- создать единую информационную среду как основу эффективной поддержки решений вахтенного помощника;

- организовать централизованный контроль работы оборудования, от которого зависит безопасность судна и груза;

- обеспечить централизованное управление силовыми средствами и другим оборудованием судна.

Основными в функционировании ИСМ являются параметры, характеристики и содержание внешних и внутренних информационных взаимодействий. Это определяет и построение ИСМ как информационной сети, в которой взаимодействие между частями производится в соответствии со специальным протоколом.

Выпускаемые разными фирмами образцы ИСМ имеют определенные отличия по составу, выполняемым функциям, дизайну. Типовой интегрированный мостик включает в себя:

- Систему навигационных датчиков (Navigation Sensors);

- Навигационно-информационную систему - НИС (Navigation and Information System);

- Систему для предупреждения столкновений - СПС (Collision Assessment and Avoidance System);

- Систему оценки и оптимизации мореходности - COM (Vessel Seaworthiness

Assessment and Optimization System);

- Систему планирования и оптимизации пути - СПП (Voyage Planning and Route Optimization System);

- Станцию управления движением судна - СУД (Maneuvering Control Station);

- Централизованную систему мониторинга и сигнализации - ЦСМ (Centralized Monitoring and Alarm System);

- Интегрированную систему радиосвязи - ИСР (Integrated Radio Communication System - IRCS );

- Регистратор данных рейса - РДР (Voyage Data Recorder - VDR );

- Консоль управления движением с крыла мостика (Bridge Wing Console).

Рис. 2.1. Интегрированная система ходового мостика.

Интегрированные мостики, предназначенные для скоростных паромов, снабжаются системами ночного видения - СHВ (Night vision system).

ИСМ могут поставляться в разных конфигурациях.

Современные ИСМ отвечают требованиям к управлению судном одним человеком (One man bridge operations - ОМВО). У них один пульт управления с двумя рабочими местами (рис.2.1).

Основой практически всех систем, входящих в ИСМ, является персональный компьютер, монитор которого вмонтирован в специальную консоль. До недавнего времени в ИСМ использовались обычные ЭЛТ-дисплеи. Однако на современном этапе им на смену приходят плоские жидкокристаллическими (ЖК) мониторы (LCD - liquid crystal display).

Тонкие (3-10 см) ЖК-мониторы становятся все совершенней. Уже сейчас они обеспечивают качественное контрастное, яркое, отчетливое изображение. Раньше жидкокристаллические технологии были медленнее (обладали большой инерционностью, особенно заметной при просмотре динамических изображений), их уровень контрастности был низок). В настоящее время применение LC-технологий имеет преимущества перед традиционными ЭЛТ дисплеями. По сравнению с ЭЛТ-дисплеями, ЖК-монитор не подвержен влиянию магнитных полей, не имеет сферических искажений, меньше отражает свет, что улучшает видимость в солнечных условиях. Так как при LC-технологии каждый пиксель управляется отдельным транзистором, четкость получаемого на жидкокристаллическом дисплее изображения выше в сравнении с ЭЛТ-монитором. В отличие от ЭЛТ-дисплеев, у жидкокристаллической панели не может быть ни несведения лучей, ни расфокусировки.

К этому следует еще добавить малые габариты и вес, более низкую стоимость и меньшее энергопотребление.

Рис. 2.2. ИСМ, использующая плоскоэкранную технологию.

Именно по этой причине в аппаратуре ИСМ переходят с традиционных ЭЛТ-мониторов на жидкокристаллические. В качестве примера ИСМ, в которой использованы ЖК-мониторы, можно привести систему "MANTA" фирмы «Kelvin Hughes», общий вид которой приведен на рис. 2.2.

Плоские ЖК-дисплеи применяются также в отдельно выпускаемом оборудовании: в навигаиионно-информационных системах с электронными картами (например, ECDTS 900, фирмы MARIS) и в РЛС-ПК (Radar PC), представляющих собой интеграцию радиолокационного приемопередатчика с персональным компьютером.

Требования к ИСМ.

Интегрированная система ходового мостика должна рассматриваться как средство помощи капитану и штурманскому составу в решении задач судовождения. Она не освобождает судоводительский персонал от необходимости принятия решений по управлению судном, обеспечению его безопасности, чистоты окружающей среды, а также от ответственности за эти решения. Судоводители должны уметь эффективно использовать ИСМ, знать ограничения и недостатки этих средств, использовать малейшую возможность для контроля их работы и правильности получаемой от них информации.

Требования ИМО. Эксплуатационные требования к интегрированным системам ходового мостика устанавливаются ИМО и национальными классификационными обществами. Касаясь стандартов ИМО, необходимо отметить следующее.

Общие требования к электронным навигационным средствам определены Резолюцией ИМО А.694(17) - Recommendation on General Requirements for Shipborn Radio Equipment Forming Part of the Global Maritime Distress and Safety System (GMDSS) and for Electronic Navigational Aids. - 1991. Содержание этого документа включает общие замечания по дизайну пультов, размерам и количеству органов управления, требования к настройке, к освещению, к шумности, к излучению, к работоспособности при различных погодных условиях и при изменении параметров электропитания, и т.д. В полной мере эти требования относятся и к интегрированным системам ходового мостика.

Специальные требования к ИСМ изложены в Приложении 1 резолюции ИМО MSC.64(67) - Рекомендации по эксплуатационным требованиям к интегрированным системам ходового мостика. Эта резолюция была принята 5 декабря 1996 года.

Анализируя рекомендации ИМО в отношении интегрированных систем ходового мостика, можно выделить требования:

1) к объединяемому оборудованию;

2) к интеграции;

3) к взаимодействию;

4) к контролю работы;

5) к электропитанию;

6) к функционированию после перерывов в электропитании.

Требования к объединяемому оборудованию. Компоненты ИСМ должны удовлетворять условиям, которые освещены ниже.

Необходимо, чтобы каждая часть ИСМ соответствовала общим требованиям к электронным навигационным средствам (резолюция А.694(17)) и стандартам технических испытаний (публикация МЭК 60945). Здесь под «частью» ИСМ подразумевается индивидуальный блок, оборудование или подсистема.

Составные части ИСМ обязаны отвечать требованиям к каждой индивидуальной функции, которую они отслеживают, выполняют или которой они управляют.

Отказ одной части ИСМ не должен затрагивать функциональность других ее компонентов, за исключением тех функций, которые прямым образом зависят от информации, поступающей неисправной части.

Требуется, чтобы каждая подлежащая интеграции часть ИСМ обеспечивала подробности ее эксплуатационного состояния, латентности и действительность важнейшей информации.

Применяемые датчики информации должны быть совместимы с другим оборудованием ИСМ и удовлетворять международным требованиями к морским интерфейсам (протокол МЭК 61162). Они также обязаны информировать о своем эксплуатационном состоянии, латентности и действительности важнейших данных.

Требования к интеграции. При объединении систем в ИСМ необходимо учитывать следующие положения.

ИСМ предназначена обеспечивать работу систем, решающих две или более из следующих задач:

- выполнение перехода;

- связь;

- управление механизмами;

- погрузка, выгрузка и управление грузовыми операциями;

- безопасность и охрана.

Работа ИСМ должна быть такой же эффективной, как и отдельных ее компонентов.

В ИСМ следует иметь возможность отображения полной и используемой конфигурации системы.

ИСМ должна позволять оперировать данными и информационными ресурсами каждой ее части.

В интегрированной системе необходимо дублировать средства для выполнения важных функций, а также обеспечивать альтернативные источники важнейшей информации. ИСМ обязана указывать на потерю любого информационного датчика.

Сведения, поступающие от источника (информация измерительного устройства, результаты расчета средств обработки или вводимые вручную данные), должны отображаться в ИСМ непрерывно или по требованию.

Если в ИСМ используются средства отображения неисправностей и устройства управления функциями, необходимыми для безопасной эксплуатации судна, то это оборудование должно дублироваться и быть взаимозаменяемым.

Требования к взаимодействию включают стандарты обмена данными и необходимость учета человеческого фактора.

К обмену данными предъявляются такие требования.

Необходимо, чтобы обмен данными отвечал безопасной эксплуатации судна.

Интерфейс ИСМ должен соответствовать международным требованиям к взаимодействию морского оборудования (протокол МЭК 61162).

Следует обеспечивать целостность потока данных в информационной сети ИСМ.

Отказ в проводимости информации не должен затрагивать функциональность системы.