Найти в Дзене
Yachtsman Journal

Достижения в системах автоматической идентификации (AIS) судов

Немногие технологии сыграли столь важную роль в предотвращении столкновений в море за последние 18 лет, чем приемопередатчики AIS, которые транслируют навигационные данные судна в реальном времени. Принимающие суда отображают эту информацию на своих дисплеях.

Десять лет назад моряки могли выбирать между двумя типами приемопередатчиков AIS. Трансиверы класса A имеют специальный дисплей и транслируют информацию о своем местоположении каждые 2…10 секунд (в зависимости от скорости судна) при мощности 12,5 Вт с использованием схемы самоорганизующегося множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA). Устройства класса B, предназначенные для рекреационных судов, транслируют данные каждые 30 секунд при мощности 2 Вт с использованием схемы множественного доступа с временным разделением и контролем несущей частоты (CSTDMA). В то время как последний эффективен в открытых водах на борту медленно движущихся судов, таких как парусники или корабли дальнего плавания, передачи класса B / CSTDMA регулярно получают помехи от средств связи класса A, означая, что они могут остаться незамеченными в переполненных судами водах. Более того, быстро движущиеся цели класса B могут обогнать их отображаемые значки AIS, что приведет к путанице в представлении реальной ситуации.

Сегодня AIS класса A является обязательным оборудованием на борту пассажирских судов и международных коммерческих судов водоизмещением более 300 тонн, в то время как AIS класса B почти совсем не регламентируются.

В 2015 году Федеральная комиссия по связи одобрила использование трансиверов класса B / SOTDMA («класс B-SO»), которые передают информацию о своем местоположении с мощностью 5 Вт каждые 5, 15 или 30 секунд, в зависимости от скорости судна.

«Как только правила для систем класса B-SO [были] опубликованы, все [производители] начали работать над ними, потому что такие системы представляют собой прекрасный баланс между техническими преимуществами класса A и доступной ценой класса B», - говорит Грейг Кизинг, менеджер по продукции Simrad.
В старых многофункциональных дисплеях (слева) использовались интерфейсы с аппаратными кнопками, в то время как новые обычно имеют сенсорные ЖК-дисплеи. Фото: Furuno, Garmin, Navico, Raymarine.
В старых многофункциональных дисплеях (слева) использовались интерфейсы с аппаратными кнопками, в то время как новые обычно имеют сенсорные ЖК-дисплеи. Фото: Furuno, Garmin, Navico, Raymarine.

В то время как нормативные акты сыграли большую роль в развитии AIS, развитие аппаратного и программного обеспечения тоже не стоит в стороне. Джим МакГоуэн, менеджер по маркетингу Raymarine в Северной и Южной Америке, добавляет, что AIS первого поколения использовала соединения типа NMEA 0183, тогда как сегодня AIS использует более высокоскоростные и простые в установке разъемы NMEA 2000.

Хотя более быстрое подключение и специальные экраны являются важными достижениями, самые большие изменения произошли в том, как и что отображается на дисплее.

«Раньше AIS отображали маленький треугольник на многофункциональном дисплее (MFD) с названием судна, [ближайшей точкой подхода] и скоростью. Теперь система намного умнее».

Например, некоторые трансиверы AIS масштабируют цели AIS для физического представления их реальных судов, в то время как другие просто показывают опасные зоны.

Карл Омундсен, соучредитель и технический директор Vesper Marine, согласен с таким мнением.

«Большая часть обработки сигналов, необходимых для кодирования и декодирования сообщений AIS, теперь может быть определена в программном обеспечении, которое может заменить большую часть традиционной аналоговой реализации, для которой требовалось больше аппаратных ресурсов», - говорит он.

Современные MFD сочетают в себе вычислительную мощность и управляемые пользовательские интерфейсы, беспроводные устройства и возможности экранов современных телевизоров, и они поставляются в виде, приспособленном для работы в различных морских условиях.

«Все, что мы делаем сегодня, имеет оптоволоконные соединения», - говорит Данн из Garmin, а также другие важные изменения, которые включают в себя встраивание GPS-антенн и базовых сонаров в MFD, добавление видеовходов HD, портов Ethernet и подключения к Wi-Fi. Эти усовершенствования важны, потому что Ethernet позволяет подключенным к сети MFD отображать сигналы сонара или радара на нескольких экранах. Видеовходы HDMI упрощают вывод изображений на экран с высоким разрешением. А подключение по Wi-Fi позволяет пользователям получать доступ к навигационной информации MFD (и иногда даже к системным элементам управления) с сетевых беспроводных устройств, либо использовать устройства с поддержкой сотовой связи в качестве порталов для загрузки обновлений или подключения к облаку для резервного копирования данных.

«Для рыбаков страх потерять путевые точки может быть слишком чувствительным», - говорит Данн.
Современные сенсорные ЖК-дисплеи. Фото: Furuno, Garmin, Navico, Raymarine.
Современные сенсорные ЖК-дисплеи. Фото: Furuno, Garmin, Navico, Raymarine.

В то время как клиенты, естественно, тяготеют к современным функциональным возможностям, Кунц из Furuno указывает на архитектуру операционной системы как наиболее значительную часть развития систем.

«Большинство производителей приняли платформу Android или Windows, поэтому появилась большая масштабируемость», - говорит он, добавляя, что знакомство с ОС позволяет производителям оперативно создавать новое оборудование и новое ПО. Как и в случае с компьютерами, невозможно обсуждать MFD, не затрагивая вопросы вычислительной мощности и скорость работы. Сегодняшние MFD «по крайней мере в три-четыре раза быстрее и мощнее», - говорит Кунц.

Макгоуэн соглашается, добавляя, что 10 лет назад в Raymarine использовали только одноядерный процессор. «Теперь мы используем четырехъядерный процессор с большим объемом памяти», - говорит он, указывая также на миниатюризацию и лучшие характеристики теплоотвода.

Повышенная мощность и скорость также позволили производителям избавиться от некоторых систем в пользу встроенных компонентов и создать более интеграцию между MFD и сторонними системами.

Эта улучшенная интеграция и возможности внешних подключений способствуют подключению судового MFD для управления сторонними системами.

«Клиенты могут использовать свои MFD для просмотра Netflix и подключения к другим системам - например, гиростабилизаторам Seakeeper и освещению Lumishore», - говорит Макгоуэн, добавляя, что MFD стали своего рода «порталом, через который мы можем общаться с вещами на судне».

Телеграм-канал Yachtsman Journal - https://t.me/YachtsmanJournalRussia