Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками — яхту своей мечты…

Морская видеомания…, … и телефонизация всех морей.

001111

В наше время спутниковым телевидением и Интернетом никого не удивишь. И связано это с тем, что наличием надежных средств коммуникации — не только важная часть имиджа, но и просто жизненная необходимость для любого делового человека. Благодаря им можно постоянно быть в курсе событий и поддерживать связь с остальным миром, даже когда до ближайшего поселения — десятки километров или миль.

С  благами цивилизации можно не расставаться и поднимаясь на борт яхты – спутниковые антенны ставятся на них тоже.  Разумеется, установка спутниковых антенн на сравнительно небольших судах связана  с определенными сложностями — а именно, с ограниченными пространством и весом, а также мобильностью, ведь антенне надо постоянно следить за спутником, не теряя его из виду.

Наибольших успехов в разработке этой техники достигла американская компания «КVН Industriеs». Доля ее продукции на мировом рынке спутниковых систем составляет 70%, а в России доходит до 99%. Столь высокая популярность вызвана технологичностью и соотношением цена/качество продукции «КVН». Но обо всем по порядку.

Системы спутникового телевидения для яхт представлены    линейкой    «Тrаc  Vision».    Топ-моделью    является «Тrас Vision С8», идеально  подходящая для судов, плавающих в областях  с плохим приемом спутниковых сигналов.  Она оборудована углепластиковой  антенной диаметром 32II (82 см) и оптоволоконной гироскопической (FОG) стабилизацией. Фактически это самая совершенная телевизионная антенна на сегодняшний день.

С ее помощью можно идентифицировать и принимать программы всех современных ТВ — спутников, даже находясь на границе их области приема. Если же вы предпочитаете бороздить на своей яхте просторы Средиземного моря, то ставить С8 вовсе не обязательно — нужные сигналы сможет поймать и антенна СЗ, диаметр зеркала которой составляет всего 46 см при высоте купола 37 см. Читать далее

18.08.2015 Posted by | Навигация | , , , , | Оставьте комментарий

Карта на ладони. Опыт использования карманного карт – плоттера.

skipperclub_navigator_3

В наше время яхтсмена электронной картографией уже не удивишь. Медленно, но верно, точно так же как в свое время приемники GPS и радиостанции, карт плоттеры прописываются в рубках крейсерско гоночных яхт. И если раньше их внедрению зачастую препятствовало недопонимание возможностей электронной картографии для гонок и недоверие к ней, то теперь в большой степени — это только довольно высокая цена приборов.

В 2004 г. на российском рынке электронной картографии произошло событие, значение которого трудно переоценить — компания “Garmin” выпустила электронные карты большинства основных внутренних водных путей России и прилегающих к ней морей. Онега, Ладога, Рыбинка, Финский залив и прочие акватории стали доступны благодаря компактным и приемлемым по цене карт плоттерам этой фирмы.

Но положительные эмоции от этого события омрачали некоторые сомнения — насколько удобно пользоваться приборами со столь малыми экранами? Что можно рассмотреть на экране со спичечный коробок при качке и дожде, управляя при этом яхтой? Поэтому было решено опробовать несколько небольших карт плоттеров “Garmin” с экранами различных размеров. В качестве полигона традиционно выбрали Онежское озеро во время проведения Онежской регаты.

К сожалению, к моменту отправки намеченного оборудования оно все оказалось распроданным, ос тался только заранее отложенный GPS “MAP 76C”, который и был передан капитану яхты “Азарт” Надежде Шуваловой. Этот выбор был не случаен — яхтенный капитан, мастер спорта, судостроитель, собственными руками построившая свою лодку, Надежда выделялась не только среди женщин капитанов, но и среди капитанов сильного пола страстью ко всему новому, что может помочь в гонках и в плаваниях.

К тому же, на “Онего – 2004” она тестировала карт плоттер “Interphase ChartMaster V6” и получила некоторый опыт в работе с электронной картографией. Результаты этого анализа с небольшими изменениями — перед вами. Многие отмечают неудобство работы с большими карт плоттерам на малых яхтах из за необходимости отвлекать человека от работы с парусами для наблюдения за происходящим на экране прибора.

Однако существуют специальные репитеры, способные отображать поступающую от карт — плоттера информацию и контролировать правильность движения судна по маршруту. Репитеры работают с международным морским протоколом обмена NMEA 0183, используемым всеми приемниками GPS и карт плоттерами.

Наиболее доступен по цене репитер английской фирмы “NASA”. Такие репитеры были установлены на несколько яхт, в том числе на яхте “Рэгтайм”, участвовавшей в “Онего—2005”. Ее капитан Д. Самойлов отметил большие возможности репитера и помощь, которую он оказывал ему во время гонки. Читать далее

08.08.2015 Posted by | Навигация | , , , , , | Оставьте комментарий

Связь как основа речной жизни.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Просторы России уникальны. Площадь полусотни больших равнинных рек составляет от 52.6 до 2990 тыс. км2. Общая протяженность водных путей по всем рекам превышает 100 000 км. Эти факты неоспоримы, так же, как и неоспорима потребность для всех судов на ВВП иметь радиосвязь между собой и различными береговыми службами. Для нее выделен оптимальный на реках диапазон УКВ-частот 300 МГц.

В условиях городской застройки лучше всего работают рации на частотах свыше 400 МГц, но недалеко. На море в пределах прямой видимости достаточно диапазона 156–162 МГц при отличных характеристиках затухания с расстоянием, а поскольку лучшая проникающая способность радиоволн достигается в верхнем диапазоне, для петляющих рек СССР в свое время избрали «золотую середину».

Но для чего маломерному судну радиостанция? Начнем с хорошего. Сводки погоды, передаваемые береговыми станциями – это не то, что дид-жей FM-радио говорит, сидя в студии: «Сегодня солнечно и без осадков» – когда за окном идет дождь. При шлюзовании рация незаменима для связи с диспетчером. Можно приводить еще много плюсов, но главное назначение радиостанции на катере и яхте – это обеспечение безопасности.

Приходилось слышать: «Даже если мотор заглохнет, позвоню друзьям – выручат». Но покрытие сотовых станций есть не везде, а если случится «заглохнуть» на судовом ходе, то белоснежная лодка со всем экипажем может оказаться на курсе толкача с двумя баржами, где обзор ограничен парой километров.

Тут друзья уже не помогут, а в рацию же можно покричать на дежурном пятом канале: «Отработай назад! Я стою на твоем пути». На «пятом» все большие речные суда постоянно держат связь между собой. Если предмет связи малозначимый, вызывающий просит абонента перейти на другой канал. Читать далее

06.04.2015 Posted by | Навигация | , , , , | 1 комментарий

Штормит, однако!..

001

 Каждый, кто бывал в штормовую погоду на берегу моря или океана, наблюдал, как вспененные волны с оглушительным грохотом накатываются на берег, а если он еще и утесистый, то, разбиваясь о скалы, выбрасывают вверх многометровые фонтаны воды и брызг. Моряки, глядя на разбушевавшуюся стихию, привычно отмечают: «Штормит, однако!..».

Дежурные службы портов, яхт-клубов и спасательных станций поднимают на сигнальных мачтах днем черные треугольные и круглые шары, а ночью красные и белые огни определенного сочетания. Выход в море судов либо ограничивается, либо полностью прекращается. Штормы и ураганы наносят серьезный ущерб не только судам, прибрежным городам, поселкам и дачным коттеджам, но и маячному хозяйству. Вот один из примеров.

Херсонесский маяк (44° 35´N, 33° 23´ E)

Мыс Херсонес является юго-западной оконечностью Крымского полуострова и «находится в 6 милях к WSW от входа на Севастопольский рейд. Мыс каменный и низменный. От него на 5 кабельтовых к W выдается риф» [1]. Здесь в 1816 году по проекту и под руководством директора маяков Балтийского моря, генерал-гидрографа флотских штурманов Леонтия Васильевича Спафарьева из местного инкерманского камня возвели 34-метровую башню Херсонесского маяка.

А 16 июня 1817 года командующий Черноморским флотом вице-адмирал А. С. Грейг доносил Морскому министру: «…оба маяка (Херсонесский и Тарханкутский, построенные по единому проекту – прим. автора) поступили в казенное заведование, и июня 16 дня в первый раз оба освещены рефлекторами, доставленными из С.Петербурга Директором Балтийских маяков.

С тех пор освещение положено продолжать круглый год» [2]. В одном из первых «Описаний маяков, башен и других, предостерегательных для мореплавателей знаков Российской империи» о Херсонесском маяке сказано: «Маяк круглый каменный, отстоит в 10 сажен от берега и окружен каменною стеною, нарочито прочною со стороны моря, для того чтобы устоять противу стремления волн, которые при SW крепких ветрах до того воздымаются, что через стенку достигают самого строения, влеча с собою каменья» [3].

002

Спасители терпящих бедствие.

Однако огонь маяка – еще не гарантия от морских катастроф. В роли спасателей терпящих бедствие моряков служители Херсонесского маяка оказались менее чем через год после начала его работы. «В половине сентября 1817 года, – вспоминает один из свидетелей той трагедии, – фрегат «Везул» … был отправлен от флота, крейсировавшего у западных берегов Крыма, в Севастополь» [4].

В это время шли военные действия русской армии с горцами, и 32-пушечному фрегату «Везулу» предстояло осуществить боевое крейсирование у Абазинских берегов. Командовал кораблем опытный моряк капитан 2 ранга Иосиф Иванович Стожевский. Вверенный ему «Везул» был готов к походу уже 25 сентября, но командир, ссылаясь на противные северо-восточные ветры, тянул с выходом.

Наконец, поутру 1 октября 1817 года при ясном небе и слабом юго-восточном ветре фрегат снялся с якоря и, вступив под полные паруса, покинул севастопольскую бухту. На внешнем рейде ветер пал, и «Везул» заштилел. После обеда подул ветер западных румбов. Командир приказал лечь на левый галс, рассчитывая лежать на нем, пока не оставит по корме коварный Херсонесский мыс.

Фрегат отмерял милю за милей. Но барометр быстро падал, ветер, крепчая и разводя крутые волны, отходил на север. Убрали часть парусов. В сгустившейся темноте, опасаясь оказаться у западных берегов Крыма, Стожевский повернул фрегат на юг. В три часа пополуночи фрегат находился в непосредственной близости от Херсонесского маяка, но плотный дождь и плохая видимость не позволили вовремя заметить спасительного огня.

Обреченный фрегат неумолимо несло на скалы, и вскоре сильный удар корпуса о каменную плиту сотряс корабль. Командир так рассказывал о последних трагических минутах: «В 8 склянок (в 4 часа 2 октября – прим. автора), корабль ударился о подводные камни. Срубили фок и грот мачты, но ужасный бурун приподнял и перенес фрегат через первый ряд камней, посадя его левым бортом на риф, находившийся ближе к берегу.

003

В таком положении фрегат оставался всю остальную часть ночи. Офицеры и вся команда держались у правого борта за снасти кто как мог. …У некоторых из них руки до того окостенели, что нужно было их силою разгибать…» [4].

«Везул» выбросило на рифы в трех кабельтовых от Херсонесского маяка. Первыми его заметили казаки стоявшего неподалеку кордона и тут же сообщили на маяк, смотритель немедленно доложил флотскому начальнику в Севастополе контр-адмиралу Михаилу Тимофеевичу Быченскому.

Море бесновалось с такой яростью, что о спуске на воду шлюпки не могло быть и речи. Весть о трагедии в мгновение облетела морскую базу, тоже изрядно пострадавшую от стихии. Великий князь Михаил Павлович, путешествовавший по Крыму и оказавшийся в Севастополе, писал царю: «Многие из офицеров, находившихся на эскадре, свободные от должности, поспешали на помощь несчастным сослуживцам…, наняли верховых лошадей — барказов нельзя было посылать в открытое море в такой ветер – и опрометью поскакали к Херсонесскому маяку.

Фрегат был разбит, и потеря его оценена в 270 630 руб.» [4]. К рассвету шторм начал стихать, и к лежащему на борту «Везулу», который волны продолжали методично колотить о камни, подошел вельбот с маячниками и баркас с прибывшими на место трагедии офицерами. Экипаж, за исключением двух человек, удалось спасти.

Суд не нашел вины в действиях командира фрегата капитана 2 ранга И. И. Стожевского.  Его оправдали и даже не отлучили от командования кораблями. Впоследствии он был награжден золотым оружием с надписью «За храбрость» и дослужил до звания вице-адмирала.

004

Крымская война

В июне 1854 года с подходом к крымским берегам коалиционных флотов по приказанию командования дорогостоящую осветительную аппаратуру маяка демонтировали и упрятали в надежном укрытии. Смотритель вместе со своими подчиненными убыли на защиту Севастополя. Во время знаменитой «Балаклавской» бури 14 ноября 1854 года, когда англо-французские войска в одночасье потеряли большую часть флота и более 1500 человек личного состава, маяк серьезно пострадал.

Ураган, со скоростью ветра на порывах до 34 м/с, повредил фонарь, а огромные волны в прах размолотили каменную оградительную стенку. Вода затопила жилые дома, подвалы, служебные постройки. Благо, в тот момент маячная башня бездействовала, а маячный городок пустовал. После ухода неприятельских флотов (30 июня 1856) маячники возвратились на Херсонес. Предстояла большая и трудная работа по восстановлению поврежденного стихией маяка и разграбленного оккупантами наземного хозяйства. Пятью годами позже тяжелый шторм снова атаковал маяк. С большим трудом возведенный брекватер море разметало как старый деревенский забор, а служебные помещения до высоты 1.5 м залило водой.

Серьезно повредило железный фонарь и осветительный аппарат. После капитального ремонта фонаря, в нем установили новый осветительный аппарат, а вот брекватер и жилые постройки, за неимением средств, полностью восстановили только к 1873 году, потратив на ремонт 10 093 рублей.

Стихия – против маяка

Шли годы, менялись поколения маячных служителей, только море оставалось неизменно грозным и непредсказуемым. Очередное буйство стихии обитатели маяка испытали в ночь на 18 декабря 1887 года. Тогдашний смотритель А. Федотов телеграфировал в Севастополь: «Бурей залило двор и здания, прошу спасти служащих от гибели» [5]. Командир Севастопольского порта контр-адмирал Михаил Николаевич Кумани немедленно выслал на маяк людей и спасательные средства.

005

Позже Федотов показывал: «При шторме 17 декабря 1887 года зыбь с моря перебрасывало через каменные возвышения набережной, а в 11 часов ночи сделался сильный шторм. Вокруг маяка образовалось уже озеро… В некоторых местах вода доходила до 6 футов (почти 2 м – прим. автора). <…> Затопило конюшню, сараи, кладовые, погреб. Вода поднималась до окон зданий.

Женщин и детей отправили вброд по пояс в ближайшую деревню. <…> Служители, набрав хлеба и петролеума в запас, белье, укрылись в башне, чтобы обеспечивать исправное освещение. Перед этим они спасли команду турецкого брига с грузом, который разбился до основания. Утонуло 10 человек, а 4 спаслось. Нужна небольшая плоскодонная весельная шлюпка для спасения» [5].

Буря, доходившая порой до урагана, значительно повредила фундамент брекватера и размыла каменную наброску с наружной стороны, а еще несколько сильных штормов, случившихся в эту же зиму, практически уничтожили всю противоволновую защиту.

Год спустя на скале перед маяком снова уложили слой бетона толщиной 10 вершков (44.6 см), а на нем из местного камня на цементном растворе возвели откос шириною 0.5, высотою 0.75, длиною 23 сажени, но продержалось это сооружение не долго.

Крым – сейсмоопасная зона и подземные толчки здесь не редкость. Во время одного из самых сильных за всю историю полуострова землетрясений (12 сентября 1927 года), башня Херсонесского маяка выстояла, и огонь маяка, не прерываясь ни на секунду, светил морякам, помогая преодолевать буйство осатаневшего моря.

006

Служители, укрывшиеся в башне, сообщали, что во время подземных ударов она раскачивалась как ствол могучего дуба, а из фонарного сооружения наблюдали между Севастополем и мысом Лукулл далеко в море громадную огненную полосу.

Подвиг маячников

Лето 1942, второго года Великой Отечественной войны, выдалось не только жарким, но трагическим для Севастополя и маяка. В июне, несмотря на отчаянные бомбардировки, обстрелы с воздуха и частичное разрушение северной стороны башни и фонарного сооружения, маячники сумели обеспечить бесперебойную навигацию у Херсонесского мыса.

Давалось это чрезвычайными усилиями и сметкой израненных и измотанных многосуточным бдением людей. Существовавшее в ту пору керосинокалильное освещение, само по себе капризное, часто выходило из строя. Маячники под непрекращающимися атаками фашистских самолетов перевели маяк сначала на электрическое освещение, а после того, как была уничтожена оптика, перешли на манипуляторный режим работы ацетиленовыми фонарями.

Вот как об этих днях рассказал в своих воспоминаниях Андрей Ильич Дударь, потомственный маячник, родившийся в 1893 году на Херсонесском маяке: «30 июня был получен приказ обеспечить работой маяка эвакуацию Севастополя. Мы установили очередной ацетиленовый фонарь внизу, на здании склада, но вскоре и он был уничтожен. Тогда новый укрепили на развалинах башни.

Ночью 3 июля в маяк попала целая серия снарядов, но он уже сделал свое дело и теперь был не нужен» [6]. На территорию маяка прорвались немецкие танки. Десятки тысяч солдат, матросов и горожан, оставшихся на залитом кровью и изрытом воронками бомб мысу, фашисты хладнокровно расстреляли или взяли в плен.

007

В этой страшной мясорубке героически погибли жена Дударя Мария Федоровна, комсомолка Полина Горошко, до последних минут снабжавшие корабли метеосводками, и младший политрук Силаев, подорвавшие себя и штабных немецких офицеров гранатами во время допроса. Тяжелораненый в обе ноги Андрей Ильич и его помощник старший техник Шевелев попали в плен.

Сразу же после освобождения Севастополя (9 мая 1944) Андрей Ильич возвратился на родное пепелище, и уже через неделю на развалинах маячной башни заработал временный ацетиленовый огонь. Маяк-ветеран вместе со своим смотрителем вновь заступили на бессменную вахту, встречая и провожая корабли Черноморского флота.

В «Приложении» к Лоции Черного моря, изданной в 1946 году, сообщалось: «…действующий маяк Херсонесский – фонарь на груде развалин на месте разрушенной башни. Вместе со световым маяком работает радиомаяк. Работает по требованию 2-4 часа в сутки» [7]. В 1949 году по состоянию здоровья Андрея Ильича перевели на Ай-Тодорский маяк, где он и закончил 6 сентября 1966 года маячную службу.

Поселился в Ялте. После кончины ветерана (24.01.1977) его именем назвали небольшой теплоход «Андрей Дударь», регулярно курсировавший вдоль крымского побережья до самого развала Советского Союза 26 декабря 1991 года. А башню Херсонесского маяка военные строители Черноморского флота в 1950 году отстроили заново. Учитывая опыт предыдущих поколений, ее поставили подальше от береговой черты.

Правда, эта мера не стала надежной защитой от буйства морской стихии. Летом 1951 года в фонарном сооружении установили перворазрядный полизональный светооптический аппарат, доставленный с маяка Аскольд Тихоокеанского флота. И 21 сентября 1951 года вновь сформированная команда маяка из пятнадцати человек во главе со смотрителем Михаилом Федоровичем Лазаренко заступила на круглосуточную вахту у многострадального Херсонесского мыса.

008

Источником света, как и в прежние времена, служила проверенная войнами и штормами керосинокалильная установка. В 1959 году на маяк протянули силовую линию электропитания и отслуживший свое старый способ уступил место электрическому освещению. Сегодня Херсонесский маяк по ночам светит мореплавателям белым меняющимся огнем с периодом в 1 минуту со сложной характеристикой света и темноты, отчетливо наблюдаемой за 16 морских миль от маяка.

Библиография к очерку

  1. Лоция Черного моря, изд.2-е. – Николаев: Типография Управления Николаевского порта, 1867.
  2. Комарицын А. А., Корякин В. И, Романов В. Г. Маяки России. Исторические очерки. – СПб.: ГУНиО МО РФ, 2001. – 518 с.
  3. Описание маков, башен и других, предостерегательных для мореплавателей знаков Российской империи составленное (по 1-е января 1872 года) при Гидрографическом департаменте Морского министерства. – СПб. , 1872. – 289 с.
  4. Дмитриев С. Крушение фрегата «Везул» близ Херсонесского маяка. – Морской сборник, Т.1, 1848. – С. 35 3-357.
  5. РГА ВМФ, ф. 778, оп. 2, д.164.
  6. Митин Л. И., Орлова Г. И. Маяки Черноморья. – Севастополь, 1997. – 163 с.
  7. Лоция Черного моря. – М. : Оборонгиз, НКАП, 1946. – 240 с.

Сергей Аксентьев.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №250.

 

06.04.2015 Posted by | Навигационные маяки. | , , , , , | Оставьте комментарий

Навигационные системы будущего.

00-001

Прошло не так уж много времени после первых публикаций об интегральных навигационных системах для малых судов (речь идет о серии статей, посвященных радиоэлектронному оборудованию компании “Autohelm”), но новинки в этой области потребовали вновь взяться за перо. Прогресс в развитии информационных технологий позволяет ныне реализовать интегральные навигационные системы на совершенно иной технологической основе. Одним из наиболее интересных вариантов является сеть NAVNet японской фирмы “Furuno”, о которой и пойдет речь.

Принцип построения и характерные особенности NAVNet.

NAVNet является корабельной сетью, основанной на стандартах Ethernet (10 Base T). Базовые компоненты NAVNet, описываемые ниже – это много функциональный дисплей (MFD) и различные навигационные датчики (приемники GPS, эхолоты, радиолокационные сканеры и т.д.) .

Добавив обычный коммутатор (Ethernet Hub 10/100) в морском исполнении (рис. 1), к NAVNet можно подключить до четырех дополнительных MFD, при этом каждый из них будет способен работать в режиме ведущего («master»).

Благодаря такому решению судоводитель может получить с любого из имеющихся MFD нужную информацию,  также доступ к управлению любым из имеющихся датчиков (рис. 2).

Панели управления всех приборов, входящих в комплекс NAVNet, идентичны, что в сочетании со стандартизованной и хорошо понятной системой выводимых меню позволяет минимизировать время на обучение пользованию системой.

Таким образом, начав с одного MFD, можно постепенно перейти к нескольким, создав сложный комплекс, пригодный практически для любого судна.

001

002

003

004

Элементы системы NAVNet. Приемник GPS.

Компактный параллельный 12 канальный приемник GPS (рис. 3), являющийся источником текущих координат.

MFD.

Универсальный цветной дисплей, используемый для отображения информации в системе NAVNet; способен выводить данные от радиолокатора, приемника GPS, картплоттера, навигационного и рыбопоискового эхолотов.

Цветные и монохромные радары/видеоплоттеры.

Эти приборы сочетают в себе функции радара, плоттера и фишфайндера (при наличии в системе сетевого эхолота). Судоводитель может наблюдать на большом экране и радиолокационное изображение и электронную карту одновременно (либо в режиме наложения, либо в режиме разделенного экрана). При работе с эхолотом на экран выводится изображение водного пространства под судном и значения глубины (рис. 4 и 5).

Плоттер способен работать с картриджами любой из известных картографических систем (С Мар NT, Navionics, Furuno) и позволяет создавать и хранить в памяти до 1000 путевых точек и 200 маршрутов.

Предлагаются два типа цветных дисплеев (с размерами экранов 10,4” и 7”), а также несколько типов радиолокационных сканеров (рис. 6), что позволяет скомпоновать на базе одного дисплея несколько радаров с различными характеристиками (см. табл. к рис. 4 и 5).

Монохромные радары/видеоплоттеры также представлены двумя типами дисплеев – с жидкокристаллическим 7” экраном и с 10” ЭЛТ; могут комплектоваться различными сканерами.

Отдельные видеоплоттеры (без функций радара).

Они могут использоваться только в качестве плоттера и фишфайндера (при наличии в сети эхолота).

005

006

007

008

Сетевой эхолот (Network Sounder).

Представляет собой двухчастотный (50 и 200 кГц) датчик, подключаемый к центральному коммутатору (хабу) или к любому из плоттеров сети NAVNet. Он имеет несколько режимов индикации, включая масштабирование и различение дна. Помимо этого, в число его функций входят:

— звуковая сигнализация глубины и наличия рыбы,

— восемь различных значений масштабной шкалы до 4000 футов,

— Различные единицы измерения; футы, морские сажени или метры,

— возможность выбора цвета фона на цветных дисплеях NAVNet,

— выбор режимов Cruising и Fishing в соответствии с условиями плавания.

Для малых яхт, где наличие столь большого количества функций эхолота не обязательно, Furuno предлагает скромную модель Smart Sensor, напрямую подключающуюся к любому из MFD без использования коммутатора. Эта модель может только отображать текущую глубину.

009

Подобный комплексный подход компании Furuno к построению судовой информационной сети позволяет создавать навигационные системы любой конфигурации

– и для рыбопромыслового бота и для океанской яхты. Два возможных варианта различной компоновки представлены ниже (рис. 7 и 8). Простота построения и модернизации системы дают основания надеяться, что она привлечет внимание судовладельцев и займет свое место на мостиках и в штурманских рубках.

Валерий Евстратов.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №178.

10.01.2015 Posted by | Навигация | , , , , | Оставьте комментарий

Радары для малого флота.

экран-ра-ар а-00

В «КиЯ»  №169 мы познакомили вас с принципами построения навигационных систем на основе концепции и протокола обмена SeaTalk и с несколькими сериями системообразующих элементов — лагами, эхолотами, электронными компасами и прочими, крайне необходимыми для парусных и моторных судов приборами.  Сейчас же речь пойдет о наиболее сложных приборах, созданных с использованием современных высоких технологий: с судовыми радиолокаторами, или, как их еще называют, радарами. Радиолокаторы — детище противовоздушной обороны, впервые появились на военных кораблях в годы Второй мировой войны и первоначально использовались для обнаружения воздушных и надводных целей.

Обладая высокими по тем временам возможностями, они, тем не менее, оказались не востребованными гражданским флотом — громоздкие и недостаточно надежные, они занимали слишком много места на транспортных и пассажирских судах и, главное, требовали для эксплуатации специально обученного и многочисленного персонала.

Судовой радиолокатор прописался в ходовой рубке гражданских судов лишь после освоения диапазона волн длиной 3 см, применение которых позволило резко сократить размеры антенн и приемо передающих устройств, и появления новых электронных компонентов, существенно повысивших надежность радара и предельно упростивших его эксплуатацию.

В течение долгого времени использованию радиолокации на яхтах, даже достаточно крупных, препятствовали неприемлемо большие размеры и энергопотребление существующих радаров. Возможность их установки на относительно небольшие суда появилась лишь после широкого внедрения микроэлектроники.

В первую очередь — твердотельных СВЧ приборов, микропроцессоров и больших жидкокристаллических матриц (экранов), позволивших, в сочетании с современными методами обработки сигналов, получить компактные, надежные, экономичные и удобные в эксплуатации даже на небольшом судне радары.

Прежде чем переходить к обзору конкретных приборов, кратко познакомимся с основными элементами и принципами работы радиолокатора.

Назначение и работу радиолокатора хорошо иллюстрирует пришедшее из за океана широко распространенное название — радар (RADAR) — аббревиатура слов: Radio Detection And Ranging — радиообнаружение и измерение дальности.

Любой радиолокатор имеет три основных элемента — сканирующую антенну, приемопередатчик и дисплей (рис.1). В современных судовых радарах два первых элемента объединяются в отдельный модуль, обычно называемый сканером.

При работе вращающаяся в горизонтальной плоскости антенна радара излучает вырабатываемые передатчиком короткие высокочастотные импульсы (так называемые “зондирующие импульсы”) и принимает отраженные от различных объектов сигналы.

0014

Приемник выделяет отраженные сигналы из шумов и передает их на дисплей, в котором осуществляется их обработка и отображение окружающего пространства на экране индикатора кругового обзора.

Наблюдая на экране радиолокационную обстановку вокруг судна, оператор производит визуальное обнаружение целей (под целью в радиолокации понимается любой обнаруженный радаром объект), измерение их дальности и азимута относительно судна и управление работой радара.

Основные характеристики радаров.

Функциональные возможности радиолокатора определяются рядом характеристик, понимание которых позволяет сделать правильный выбор аппарата, в той или иной степени удовлетворяющего потребностям владельца именно этого судна. Познакомимся с некоторыми из них.

Дальность действия. Дальность действия радара, указываемая в его паспортных данных — это его важнейший, но далеко не однозначный показатель, и в реальных условиях дальность обнаружения различных целей не всегда будет совпадать с заявленной.

Дальность обнаружения зависит от многих факторов — отражательной способности цели (характеризуемой так называемой ЭПР — эффективной поверхностью рассеивания), ее контрастностью по отношению к фону, высотой антенны и цели, состоянием атмосферы и моря.

Поэтому данная характеристика задается дифференцированно по типам целей и условиям работы радара. В соответствии с требованиями Международной Морской Организации(IMO), при нормальных условиях распространения радиоволн, высоте установки антенны РЛС 15 м над уровнем воды и при отсутствии помех от моря, РЛС должна обеспечивать четкую индикацию:

  1. Береговой черты: при высоте берега до 60 м — на расстоянии до 20 морских миль; при высоте берега до 6 м — на расстоянии до 7 морских миль.
  2. Надводных объектов: — судов валовой вместимостью 5000 т — на расстоянии 7 морских миль независимо от ракурса; — небольшого судна длиной 10 м — на расстоянии 3 морских миль; — объектов, аналогичных навигационному бую, имеющих ЭПР приблизительно 10 м2 — на расстоянии 2 морских миль.

Поскольку обнаружение целей возможно только при наличии прямой видимости, то, зная высоту установки антенны радара и ориентировочную высоту цели, можно определить предельную дальность ее обнаружения в морских милях, пользуясь известным выражением:

Rmax = 2.2 (gh1+gh2),

где h1 и h2 — высота установки антенны и высота цели над уровнем моря. Обычно в паспортных данных на судовые радары приводят максимальную (инструментальную) дальность, составляющую для подавляющего большинства компактных яхтенных радаров 16 морских миль.

00200

В реальных условиях радиолокационное наблюдение ведется, как правило, на меньших расстояниях, определяемых потребностями судовождения. В этих случаях использование развертки экрана с максимальной дальностью не целесообразно, так как это приводит к существенной избыточности информации и к уменьшению размеров цели, что затрудняет ее обнаружение.

Поэтому в радарах существует несколько так называемых шкал дальности — значений, в пределах которых может работать радар. Например, популярный среди владельцев небольших судов радар «Raytheon SL72»  имеет следующий набор шкал:

Дальность (миль): 0.125; 0.25; 0.5; 0.75; 1.5; 3.0; 6.0; 12; 24 Такое большое количество шкал позволяет получать и общее представление об окружающем пространстве на больших расстояниях, и детальное радиолокационное изображение на дальностях, представляющих наибольший интерес с точки зрения обе спечения безопасности плавания.

Кроме того, в некоторых радарах имеется возможность выделения и просмотра отдельных участков окружающего пространства в укрупненном масштабе. Ошибки определения координат цели. Для любого навигационного прибора, определяющего местоположение, важнейшим показателем является ошибка определения местоположения.

Судовой радар определяет две координаты цели: дальность относительно антенны и направление (азимут) относительно линии направления (истинного, магнитного, направления движения). Ошибка определения расстояния портативных радаров обычно составляет (0.9 ÷ 1)% максимального значения используемой шкалы дальности, ошибка определения направления  ±1°.

00300

Скорость вращения антенны. Этот параметр определяет скорость обновления информации на экране радара и особенно важен при управлении скоростными судами.

Скорости вращения антенн портативных радаров достаточно высокие: у уже известных нам «SL72» и «SL74» она составляет 27 об./мин., а у некоторых аналогичных (например, у «JRC Radar 1000») и более, что позволяет использовать их на всех доступных скоростях передвижения по воде.

Функциональные возможности.

Функциональные возможности радаров определяют удобство работы с прибором и способность получения той или иной информации. Для понимания того, что может современный радар, снова обратимся к нашему знакомому «SL72», а точнее — к работе с ним.

Обнаружение целей. Обнаружение любых объектов осуществляется визуально на экране локатора. Небольшие объекты — суда, буи, островки — отображаются в виде ярких точек на фоне различных помех, возникающих от собственных шумов приемника, от волн и атмосферных осадков, маскирующих отметки от целей.

Для выделения отметок от целей на фоне помех в судовых радарах предусмотрены различные функции — регулировка усиления приемника, подавление отражений от волн и дождя, расширение отметки (введение так называемого «следа эхо») и ряда других ухищрений.

Определение координат. Как yже oтмечaлocь, судовой радиолокатор определяет две координаты в своей местной системе — дальность и азимут относительно судна.

Измерение дальности. Дальность до цели может определяться тремя способами — при помощи колец дальности, при помощи курсора и при помощи маркера переменного расстояния VRM.

Если посмотреть на экран радара, первое, что бросается в глаза — это находящиеся на нем концентрические кольца. Количество колец и расстояния между ними жестко связаны с используемыми шкалами дальности.

Для измерения расстояния до цели достаточно подсчитать количество колец между ее отметкой и центром экрана, умножить это число на расстояние между кольцами и прибавить оцененное на глаз приблизительное расстояние отметки от внутренней кромки ближайшего по направлению к центру кольца.

00400

Понятно, что такой способ дает наглядную и быструю, но весьма грубую оценку, поэтому для получения точных значений используют два других способа.

Курсор — это отметка на экране в виде перекрестия, управляемая при помощи клавиш или трекбола. Чтобы измерить дальность до цели, достаточно поместить перекрестие на внутреннюю кромку отметки, после чего искомое значение вместе со значением азимута высветится в углу экрана.

Подвижный маркер расстояний VRM — это кольцо на экране, радиус которого может выбираться оператором. Изменяя величину радиуса, совместим наружную кромку кольца с внутренней границей отметки цели — и вы получите значение расстояния до цели, высвеченное в углу экрана.

Измерение направления. Направление отсчитывается от курсовой линии — вертикальной линии на экране, совпадающей с диаметральной плоскостью судна. При наличии магнитного компаса или гирокомпаса, сопрягаемых с радаром, отсчет азимута может осуществляться от магнитного или истинного направления на Север.

Измерение направления может осуществляться при помощи курсора (аналогично измерению дальности) либо с использованием линии электронного маркера пеленга EBL. Электронный маркер пеленга EBL — это исходящая из цент ра экрана линия (иногда называемая «линией электронного пеленга»), положение которой может управляться оператором.

При помощи органов управления наводят маркер на середину отметки, после чего считывают высвеченные в углу экрана значения азимута, либо получают их по шкале направлений, находящейся на краю экрана.

Определение координат — широты и долготы цели. При сопряжении с приемником спутниковой навигации или приемоиндикатором радионавигационных систем «Лоран» или «Декка» радар может определять и высвечивать на экране широту и долготу выбранных целей.

Помимо решения основных задач — обнаружения и определения координат целей — современные радиолокаторы обладают набором функций, существенно расширяющих их возможности. Познакомиться с ними мы можем на примере радара «Raytheon SL72».

Выбор этой модели объясняется тем, что она входит в комплект информационно сопрягаемых в формате «SeaTalk» приборов «Raytheon», представленных в «КиЯ» № 169. Но для начала познакомимся с прибором.

Радиолокатор SL72 состоит из двух элементов — дисплея «SL70»  с 7 дюймовым (17.5 см по диагонали) жидкокристаллическим экраном и закрытым 18 дюймовым (47 см в диаметре) сканером, обеспечивающим дальность действия 24 мили.

Дисплей «SL70» может работать также с более солидным 24 дюймовым сканером с дальностью действия 48 миль — та кая модель имеет название «SL74».

При взгляде на переднюю панель радара бросается в глаза полное отсутствие каких либо рукояток настройки и переключателей — все управление и настройки осуществляются клавишами с использованием экранных транспарантов и меню.

00500

Характерной особенностью «SL72» является многооконный режим работы дисплея. Помимо основного радиолокационного изображения в нижней части экрана располагаются так называемые «Data Boxes» — окна, в которых находится навигационная информация, получаемая от связанных с радаром датчиков — компаса, приемника GPS, эхолота, лага, а также данные о положении на экране курсора и маркеров направления и дальности (рис.2).

При помощи дополнительных экранных окон можно выделить сектор контроля, положение курсора, получить графическое изображение «Highway», используемое в приемниках GPS для судовождения по путевым точкам и маршрутам.

И, наконец, можно наблюдать общую радиолокационную картину одновременно с выделенным и растянутым участком находящегося на экране пространства. Однако этим не исчерпываются все возможности полиэкрана — созданный на базе дисплея «SL70» радар чартплоттер     «RL72RC» позволяет получать на экране электронную карту, радиолокационную картину окружающего пространства, а также оба изображения одновременно (рис.3).

При этом при работе в режиме чартплоттера выполняются все присущие ему функции — отображение карты, обозначение своего места и трассы движения, путевые точки и маршруты, характеристики движения и пр.

Интерфейс судовых радиолокаторов позволяет использовать их в составе навигационных систем, имеющих единый международный протокол обмена «NMEA 0183». Радары «SL72» и «RL72RC», в отличие от других, имеют еще и протокол обмена «SeaTalk», что позволяет сопрягать их с приборами «Autohelm» и «Raytheon», получать от них и отображать на экране большой объем навигационной информации.

Оттяжка-гика-на-яхте

В настоящее время производители судовой радиоэлектроники выпускают большое количество моделей радиолокаторов для малого флота. В прилагаемой таблице приведены сравнительные характеристики некоторых наиболее распространенных в нашей стране радаров.

На более крупных судах, не столь стесненных объемом помещений и возможностями источников электропитания, используются компактные радары с дисплеями на электронно лучевыхтрубках, обладающие более крупными и яркими экранами с высокой разрешающей способностью («Raytheon R70» и «JRC Radar 2000» с 7 дюймовым экраном; «JRC JMA 2253» и «Furuno М 1832» с 10 дюймовыми экранами).

При выборе радиолокатора для своего судна следует иметь в виду, что для его приобретения необходимо получить разрешение Главного управления по надзору за связью в РФ (Госсвязьнадзор), при этом прибор должен иметь Сертификаты Службы Морского Флота и Регистра Морского Судоходства РФ.

В.Евстратов, г. Москва.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №171.

08.01.2015 Posted by | Навигация | , , , , | Оставьте комментарий

«ГРМИНОВСКИЕ» карты российских акваторий от «НАВИКОМ».

0001

Несмотря ни на что, люди продолжают перемещаться с места на место. Пешком, на велосипедах, мотоциклах, автомобилях. И, конечно, на яхтах, катерах и лодках. И все больше людей убеждаются в олезности, а в некоторых случаях и жизненной необходимости картографического сопровождения своих путешествий.  О новых картах для навигационных приборов «Garmin» рассказывает руководитель направления картографии водных путей ЗАО «Навиком» Борис Птицын.

Один из наиболее удобных способов такого сопровождения — покупка GPS-навигатора. Преимущества электронной картографии очевидны. Карта для навигатора компактна — она либо загружена во встроенную память прибора, либо записана на флеш-карточку.

Набор электронных карт можно легко варьировать в зависимости от целей и задач предстоящей поездки. Кроме собственно карты, вы получаете огромное количество дополнительных возможностей — например, поиск адреса и прокладка маршрута. Эти функции не позволят вам заблудиться в незнакомом городе и помогут доехать до  нужного места по оптимальному пути, следуя голосовым подсказкам.

С помощью навигатора простым нажатием кнопки можно получить обзор ближайших местных достопримечательностей или список автозаправок, кафе, магазинов и т.д. Да и просто, оставив машину (или лагерь) в лесу, поле или каком-либо населенном пункте, вы всегда можете без труда вернуться в исходную точку.

Долгое время карты, выпускаемые для GPS-навигаторов, имели  ограничения  по составу отображаемой информации. Маршрутизируемая автомобильная карта содержала минимум информации об окружающем рельефе, растительности и гидрографии, а навигационная — о прибрежной инфраструктуре.

003

Кроме того, такие карты часто ориентированы на определенный тип приборов. Это создавало некоторые неудобства при использовании карт в реальных условиях. Исследования спроса позволили нашей компании разработать и внедрить новую линейку продуктов, ориентированных на людей, активно использующих для отдыха не только автомобиль.

Для удобства пользователей компания «Навиком» предлагает коллекцию универсальных карт, которые совместимы с любыми приборами «Garmin». Наши карты, выпускаемые на  SD-«флешках», не привязаны к конкретному аппарату. Это дает возможность полностью использовать преимущества картографических продуктов «Навиком».

Так, например, дойдя по нашим картам на катере от Москвы до Рыбинского водохранилища, вы можете воспользоваться ими и во время рыбалки на надувной лодке, просто переставив SD-карточку из стационарного картплоттера в карманный навигатор.

Мы выпускаем несколько линеек картографических продуктов с информацией о водных объектах России. Все наши водные карты построены по единым стандартам. Для судоходных водоемов в карты включена информация о навигационной обстановке от официальных производителей водных навигационных карт.

Основа карты — акватория водоема с прибрежной полосой примерно пятикилометровой ширины. Сведения о прибрежной полосе включают полную дорожную картину, населенные пункты, перечень заправок, магазинов, больниц, достопримечательностей.

001

Обозначены растительность и прочие топографические элементы. На водной части карты дана информация о навигационной обстановке — расположении буев и навигационных огней, знаков, высоте мостов, створах судовых ходов. Имеется батиметрическая информация — глубины, области глубин и изобаты.

Приведенные на картах сведения позволяют организовать полноценный отдых не только на воде, но и на прилегающей территории. Теперь более подробно остановимся на линейке картографических продуктов, предлагаемых компанией

«Навиком» для широкого круга потребителей и содержащих подробную информацию о водных объектах. На сегодняшний момент мы выпускаем карты водоемов Российской Федерации, записанных на SD-карточку. Набор этих карт носит название «Озера и побережья».

«Озера и побережья».

Эти карты содержат основную навигационную информацию об акваториях крупных судоходных озер и части морей, омывающих территорию России. В нашей коллекции есть карты Онежского и Ладожского озер, Финского, Куршского и Калининградского заливов, Азовского и части Черного морей, Каспийского моря (без береговой части), озера Байкал и залива Петра Великого.

«Дороги России. Топо».

Мы продолжаем работать над улучшением наших карт и пополнением коллекции водных объектов. Дальнейшее развитие картографии «Навиком» — это выпуск нового продукта «Дороги России. Топо». Он объединяет в себе все наши коллекции дорожных, топографических и частично водных карт. В середине июля мы выпустили новую версию продукта «Дороги России.

004

Топо. Версия 6.03». Этот продукт уже в полной мере обладает универсальностью. Карты будут выпущены на SD-карточках. Они отображаются на всех приборах «Garmin» — от хендхелдов до карт-плоттеров. Автомобильная карта с маршрутизацией покрывает большую часть территории России.

В карте присутствуют элементы топографии — растительность, рельеф — и уточненная гидрография для Московской, Тверской, Ленинградской областей, а также части Карелии. Такая же информация представлена для большинства областей Сибирского и Южного федеральных округов.

Для любителей водных прогулок и рыбалки будет интересна «водная» часть этого продукта, которая содержит информацию из двух картографических «линеек», которые ранее выпускались нашей компанией — «Водные пути России» и «Водоемы России», и содержат полную навигационную информацию об акваториях, входящих в систему Канала имени Москвы и Верхней Волги с Рыбинским водохранилищем.

Эти продукты отличались только «нарезкой». «Водные пути России» – продукт представлял собой два картриджа

— с картами водного пути от Москвы до Дубны и пути Тверь–Дубна–Рыбинское водохранилище. «Водоемы России» – продукт состоял из шести картриджей с более мелкой «нарезкой» акватории водоемов, входящих в систему Канала имени Москвы и Верхней Волги, а также отдельного картриджа «Водохранилища Московской области».

Картами охвачены следующие районы: Москва–Пестово; Водохранилища; Пестово–Дубна; Тверь–Дубна; Дубна–Корпинои Рыбинское водохранилище. Седьмой картридж включал четыре водохранилища на западе Московской области и район озера Селигер.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Батиметрические карты с глубинами, изобатами и областями глубин Можайского, Рузского, Истринского, Озернинского водохранилища и западной части озера Селигер, подготовленные на основе промеров компании «Навиком», ориентированы преимущественно на рыбаков и туристов.

Кроме того, дополнительно представлены акватории в Центральном, Приволжском и Южного округах — реки Москва и Ока, Средняя Волга, часть Камы и дельта Волги до Каспия. Основное отличие и преимущество этого продукта в том, что одна и та же SD с загруженной картой может использоваться в разных приборах.

Эта карта уже тестировалась в «походных» условиях при поездках по Центральной России. Например, при поездке в Нижегородскую область по маршруту Москва–Нижний Новгород на автомобиле на трассе использовался «Garmin Nuvi 205W», при пеших прогулках по городу пешком — карманный «GPSMap 60».

При поездке из Москвы в Тверскую область до обусловленного места встречи на берегу Волги в районе Дубны «довел» все тот же автомобильный  «Nuvi», после чего SD-карту переставили в карт-плоттер «GPSMap 420» и продолжили путешествие на катере.

Более подробную информацию о картографических продуктах для приборов «Garmin» можно найти на сайте компании www.garmin.ru

Источник:  «Катера  и Яхты»,  №221.

 

 

 

04.10.2014 Posted by | Навигация | , , , , | Оставьте комментарий

ГЛОНАСС – родная альтернатива GPS.

9 - 001

12 октября 1982 г. Советским Союзом был запущен первый отечественный навигационный спутник. Именно так началось формирование российской системы глобального позиционирования ГЛОНАСС. Сейчас, спустя более чем 20 лет, Правительство РФ смогло назвать более или менее точную дату ее создания. Все годы, что шла работа над системой глобального позиционирования, оставалось неизменным требование обеспечить ее доступность независимо от дипломатических отношений с другими странами.

Создание собственной спутниковой навигации было необходимым шагом для нужд российской обороны, решение об открытии ГЛОНАСС гражданским пользователям стало хорошим жестом со стороны военных, который обусловлен в большей степени желанием хотя бы частично финансировать ее изготовление «частным сектором».

Однако на данный момент ГЛОНАСС пока проигрывает своему единственному конкуренту – американской GPS – как по функциональности (точности определения координат, покрытию земной поверхности и т. п.), так и по стоимости пользовательского оборудования.

Принцип действия

Работа системы ГЛОНАСС во многом аналогична работе NAVSTAR GPS (или просто GPS): «КиЯ» уже обращались к теме спутниковой навигации, где были подробно описаны идеи, лежащие в ее основе (см. № 199 за 2006 г.). «На пальцах» принцип действия навигационной системы можно объяснить следующим образом: на орбите находится некоторое количество спутников, которые постоянно передают информацию «о себе» на Землю.

Информационные сообщения содержат данные о расположении спутников и точном бортовом времени (для этого все спутники оснащены точными приборами для его отсчета). Поскольку любые сигналы распространяются с конечной скоростью, на Земле объект получает информационные сообщения с некоторой задержкой, длительность которой определяется расстоянием от спутника до него; а зная расстояния до трех точек и координаты этих точек, можно решить чисто математическую задачу о триангуляции, т. е. обозначить собственное положение в пространстве.

002

Математика определяет применимость спутниковой навигации: для работы системы глобального позиционирования необходимо получать сигналы как минимум от четырех спутников. Три сигнала помогают решить задачу о триангуляции при известном времени в системе, а так как время в нашем случае – также величина неизвестная (время приемника не синхронизировано со временем на спутниках), необходимо четвертое условие для вычисления координат, т. е. сигнал четвертого спутника.

Поскольку условия распространения сигналов не идеальны, решение задачи по четырем спутникам всегда дает некоторую погрешность, снизить которую позволяет увеличение количества «видимых» спутников (спутников, от которых принимаются сигналы).

Одна из задач при создании любой системы позиционирования – расчет параметров орбит и выявление минимального количества спутников, которое обеспечило бы в любой точке земного шара прием необходимого количества сигналов 24 часа в сутки.

И для ГЛОНАСС, и для GPS количест во спутников было определено как 24 (речь идет об основных спутниках; подразумевается наличие и резервных аппаратов).

004

Здесь вступают в игру уже экономические факторы: увеличение количества спутников даст увеличение точности, но и кратное увеличениебюджета, а также времени исполнения проекта, поскольку любой спутник должен быть первоначально сконструирован, выведен на орбиту, определен на свое место и только после этого может быть введен в систему. Именно экономический фактор и поставил систему ГЛОНАСС на «вечное второе место» после GPS.

История создания ГЛОНАСС

Идея о создании собственной навигационной системы в СССР была впервые официально сформулирована в 1976 г., когда ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли план развития ГЛОНАСС. На тот момент  СССР и США уже успели попробовать себя в создании навигационных систем со спутниками, расположенными на низких орбитах.

Примером такой системы может быть американская коммерческая навигация TRANSIT (высота орбит спутников – около 1000 км). Не удалось ГЛОНАСС стать и первой системой нового поколения, так как в 70-х гг. полным ходом в США шло создание GPS, важным отличием которой от всех предшественников была небывалая точность определения координат.

Решение о развертывании ГЛОНАСС было логичным и неизбежным шагом в условиях соревнования двух держав, и первоначально их развитие шло практически параллельно. Первый запуск спутника GPS состоялся в 1974 г.; он на восемь лет опередил первый спутник ГЛОНАСС.

005

Но полное формирование орбитальной группировки двух систем произошло практически одновременно: GPS – в 1994 г., ГЛОНАСС – в 1995. И в США, и в России запуск собственной системы глобального позиционирования был настолько долгожданным событием, что в эксплуатацию обе они были приняты еще до формирования полной орбитальной группировки.

Навигационная система ГЛОНАСС была официально «взята на вооружение» в 1993 г. В том же году была объявлена первичная готовность системы GPS. Официальный запуск обеих систем пришелся на 1995 г. И ГЛОНАСС, и GPS изначально представляли собой чисто военный проект, но уже в 1983 г. было принято первичное решение о предоставлении ограниченного доступа к GPS гражданским службам*.

ГЛОНАСС же даже спустя 10 лет работал исключительно для нужд Министерства обороны. Как упоминалось выше, система ГЛОНАСС однажды уже была запущена на «полную силу» (по состоянию на 1995 г. функционировали все 24 аппарата), но позже спутники выходили из строя, а новых запусков из-за отсутствия финансирования не производилось; таким образом, с каждым годом орбитальная группировка уменьшалась.

Дальнейшие пути развития ГЛОНАСС и GPS, к сожалению, разошлись. NAVSTAR GPS продолжала пополняться новыми спутниками, обновлялось их аппаратное обеспечение и развивались пользовательские устройства приемники (в частности, уже некоторое время продолжается масштабное обновление GPS: вывод с орбит спутников, работающих на двух частотах, и ввод трехчастотных модификаций).

006

Существование же ГЛОНАСС было поставлено под вопрос; запуски проводились, но этого было недостаточно даже для поддержания работоспособности системы, не говоря уже о ее развитии.

Следующее обращение «сильных мира сего» к отечественной системе глобального позиционирования относится только к 2001 г. Для того чтобы возродить интерес и финансирование ГЛОНАСС уже в XXI в. Потребовалось принять соответствующую федеральную целевую программу до 2011 г. (на данный момент ее планируется продлить до 2020 г.).

Повсеместная практика использования GPS для гражданских нужд определила и новую политику правительства относительно ГЛОНАСС: федеральная программа предполагала использование системы не только военными, но и гражданскими, причем на бесплатной основе.

К моменту возвращения внимания к ГЛОНАСС в системе GPS уже было отключено искусственное ухудшение точности для гражданских пользователей. Таким образом, национальная система глобального позиционирования лишилась главного «козыря» в конкурентной борьбе: без преимущества в точности определения положения выход на рынок многократно усложнился.

Благодаря федеральной программе в декабре 2005 г. (впервые после длительного перерыва) были выведены на орбиту три спутника системы ГЛОНАСС. Еще три аппарата было запущены в 2006 г., а в 2007 г. на орбиту отправились еще шесть спутников.

007

Параллельно с этим из системы выводились вышедшие из строя и морально устаревшие спутники, поэтому даже к концу 2007 г. орбитальная группировка ГЛОНАСС не давала необходимого покрытия на территории России, не говоря уже обо всей Земле.

Несмотря на незавершенное развитие системы, с 18 декабря 2007 г. указом Президента РФ было постановлено, что все оборудование, приобретаемое для нужд федеральных органов исполнительной власти и подведомственных им организаций и имеющее «навигационную составляющую», должно работать именно с ГЛОНАСС.

На уровне субъектов федерации это требование носит рекомендательный характер. Постановление отнюдь не исключает приема одновременно и GPS-сигнала, но формирует «задел» на будущее: когда система будет окончательно готова, не потребуется ни времени, ни средств на обновление аппаратуры.

Космическая и наземная составляющие

Однако основные технологические различия систем ГЛОНАСС и GPS в космической составляющей – это всего лишь два способа решить одну и ту же задачу (табл.). Обе системы обеспечивают два уровня доступа: для гражданских пользователей (без кодирования) и для военных (с различными способами кодирования сигнала); они при этом оптимизированы для своих территорий и задач.

008

Показательно, что в системе GPS до сих пор работают спутники, запущенные еще в 1990-х гг. (самый старый спутник был выведен на орбиту в декабре 1990 г.), в то же время среди спутников ГЛОНАСС нельзя найти ни одного старше четырех лет.

Подозреваю, связано это с тем, что GPS изначально задумывалась «дорого и надолго», а ГЛОНАСС планировали вывести «недорого и быстро», чтобы потом при сохранении финансирования модифицировать.Срок действия спутников ограничен работоспособностью эталонов частоты.

К сожалению, короткий срок службы российских спутников играет против системы в целом. В среднем россий ские спутники работают около трех лет, а максимальный срок службы – около семи. Из-за этого с момента начала развития ГЛОНАСС на орбиту было выведено около 100 спутников, при том что для развертывания GPS потребовалось запустить менее 50 аппаратов.

Больше спутников – больше запусков, дороже система в целом и отдаленнее тот момент, когда ГЛОНАСС заработает в полную силу. Уже на сегодняшний день часть спутников в орбитальной группировке рассчитаны на больший срок службы (до 10 лет), но и его на практике может оказаться недостаточно; работы в этом направлении продолжаются.

Наземная система слежения – неотъемлемая часть глобальной навигации. Если хотя бы один из спутников сместится со своей орбиты, посылаемые им данные будут приниматься уже с другой временной задержкой.

slide_009

Соответственно повысится ошибка определения координат всех наземных объектов, принимающих сигнал данного спутника (к сожалению, техника не может самостоятельно понять, что ее дезинформировали). Управление системой ГЛОНАСС осуществляется из Центра Управления, а также со станций измерения, расположенных на всей территории России.

Задача центров слежения – контроль за работой системы, коррекция орбит спутников и т. п. Отличие GPS в том, что станции слежения расположены не только на территории США, но и по всему миру. Глобально это не дает никакого преимущества, разве что неработоспособность одного из спутников может быть обнаружена несколько раньше.

Покрытие

Система GPS обеспечивает 100%-ное покрытие планеты, включая полярные области в течение 24 ч в сутки. В декабре 2007 г. было объявлено о том, что после вывода последних (в 2007 г.) трех спутников ГЛОНАСС будет практически полностью покрывать территорию России.

Теоретически это должно было бы означать, что круглые сутки в любой точке страны мы сможем наблюдать как минимум четыре спутника ГЛОНАСС (которые не окажутся на одной прямой, чтобы успешно решить задачу о триангуляции).

На практике навигаторы ГЛОНАСС в нашей стране уже могут использоваться в простых бытовых целях, но ставить свою жизнь в зависимость от этой системы пока рановато. Недостаток спутников на орбите может лишитьна несколько минут в сутки навигации любую точку страны и Центр слежения в данном случае – не исключение.

gn-0010

На рисунке приведены результаты слежения за системой ГЛОНАСС из пункта наблюдения ИАЦ (Москва, г. Королев): недостаточное количество спутников над станцией слежения наблюдалось в течение 13 мин. за прошедшие сутки.

Это ничтожно мало для автомобильной навигации (нет ничего страшного в том, что на пару-тройку минут в сутки автомобильный навигатор потеряет «сигнал»), но крайне много, к примеру, для системы спутниковой охраны передвижных объектов («временные окна», когда отсутствует навигация, могут быть рассчитаны по общедоступным параметрам орбит и использованы лучше любого «глушителя» навигационных сигналов).

Что касается территории Земли, то для ГЛОНАСС на данный момент заявлено примерно 80-процентное покрытие. В качестве примера на карте отмечены границы территории работы ГЛОНАСС на момент наблюдения (24 января 2008 г.) (голубые и синие области – места, где на момент наблюдения не хватало спутников для осущест-вления навигации).

Когда орбитальная группировка будет окончательно сформирована, ГЛОНАСС обеспечит 100%-ное покрытие территории Земли и околоземного пространства до высоты 2 тыс. км (для GPS аналогичный показатель – 3 тыс. км).

Точность

Традиционно точность навигационной системы определяется параметрами DOP (Dilution of precision, или Снижение точности). Различают несколько вариантов снижения точности: HDOP, PDOP, VDOP, GDOP и TDOP. HDOP и VDOP – показатели снижения точности в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

0011

PDOP – позиционное снижение точности определения местоположения, а TDOP – ошибка определения времени; GDOP – геометрическое снижение точности определения местоположения.

Эти погрешности можно вычислить математически на основании количества и взаимного расположения спутников; большинство навигационных программ «умеют» проводить такой расчет.

ГЛОНАСС и GPS испытывают одинаковые влияние таких помех, как объекты отражения и рассеивания сигналов. На количество спутников на данный момент составляет ГЛОНАСС далеко позади.

По состоянию на 2006 г. ГЛОНАСС обеспечивал точность позиционирования 7 – 10 м. На рисунках приведены данные ИАЦ ГЛОНАСС по состоянию на                    1 марта 2008 г. Как видно из данных станции слежения «горизонтальная» — в 5 раз больше аналогичных параметров GPS.

Планы развития

На 2008 г. запланирован запуск еще шести спутников ГЛОНАСС. В 2009 г. планируется обеспечить 100% — ное покрытие Земли. Однако не стоит забывать, что при существующих на сегодняшний день сроков работы аппаратов потребуются все новые и новые запуски для поддержания работоспособности ГЛОНАСС.

Если запуски не приостановят, ГЛОНАСС встанет на один уровень с американской GРS. Ожидается, что две системы будут делить рынок пополам примерно до 2013 г., когда завершится развертывание европейской навигационной системы Gаllilео (о сроках готовности китайской системы Beidou/Соmраss пока ничего неизвестно; на момент написания статьи на орбиту было выведено четыре китайских спутника).

Техника. 

Успешность развития коммерческого применения навигационной системы ГЛОНАСС напрямую зависит от конкурентоспособности устройств, предназначенных для приема его сигналов. На данный момент основной упор в развитии техники ГЛОНАСС сделан на совмещение в одном устройстве возможностей «нашей» навигации и GPS.

Ãëàâíûé èñïûòàòåëüíûé êîñìè÷åñêèé öåíòð èìåíè Ã.Ñ.Òèòîâà

Даже при неполном комплекте спутников ГЛОНАСС на орбите ее использование в качестве второй системы даст прирост количества опорных сигналов в 1.5 раза, а значит, позволит увеличить точность позиционирования даже в «сложном» рельефе (горы, города, где сигнал может многократно отразиться, прежде чем будет принят навигатором).

Первым устройством, ориентированным на ГЛОНАСС — GPS именно для рядового покупателя, а не для сложных геодезических измерений, стал Glospace SGК-70, появившийся в продаже в декабре 2007 г. и моментально раскупленный жаждущими потребителями.

Glosрасе ориентирован на использование в автомобиле и собран из комплектующих производства «Samsung» и российских разработчиков. 0 развитии модельного ряда Glоsрасе SGК пока не сообщается, но объемы продаж планируется увеличить вместе с объемами производства, так как спрос на единственную модель превысил все первоначальные оценки.

Новинки других производителей не заставят себя ждать — уже сейчас Ижевский радиозавод развертывает производство нового дешевого модуля приема и обработки сигнала ГЛОНАСС-GPS, который должен легко встраиваться в любые устройства.

Еще недавно проблемой потребительской техники являлось отсутствие чипсетов, на основе которых можно было бы строить приемные устройства. Однако сейчас ГЛОНАСС явно попал в сферу интересов некоторых производителей.

В частности, 26 февраля 2008 г.  в СМИ появилось сообщение о том, что компания «Jаvаd Nаvigаtiоn Sуstеms анонсировала новый чип Javad Тriumрh, который должен обеспечить прием сигналов не только GPS и ГЛОНАСС, но и Galileo с Соmраss/Веidou.

Важнейшим элементом спутниковой навигации являются актуальные электронные карты. Правительство РФ в 2007 г. приняло документ, регламентирующий их разработку и распространение. К сожалению, из-за того, что карты давно не обновлялись, этот проект должен затронуть все этапы их создания, включая аэрофотосъемку. И когда будут достигнуты первые результаты неизвестно.

К слову, не дожидаясь появления разнообразия потребительских ГЛОНАСС -GPS — приемников, субъекты РФ по-своему применяют указание президента об использовании результатов космической деятельности в быту. В нескольких городах развиваются системы контроля за работой муниципального и городского транспорта.

Разнообразные решения уже начали внедряться в Оренбурге, Калуге, Архангельске и др. Таким образом, вопреки многочисленным прогнозам ГЛОНАСС действительно пользуется спросом гражданских служб. Будем надеяться, что и предложения не заставят себя долго ждать.

Екатерина Баранова.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №214.

06.09.2014 Posted by | Навигация | , , , , , | Оставьте комментарий

profiinvestor.com

Инвестиции и заработок в интернет

SunKissed

мое вдохновение

The WordPress.com Blog

The latest news on WordPress.com and the WordPress community.

Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками - яхту своей мечты...

Twenty Fourteen

A beautiful magazine theme