Работа с электронными навигационными картами в “Navi Sailor-3000”

РЕФЕРАТ

Дипломная работа на тему «Работа с электронными навигационными картами в “Navi Sailor-3000” выполнена на 90 листах печатного текста и включает в себя 69 пояснительных рисунков, 7 таблиц, список использованной литературы из 11 источников.

Данная работа состоит  из пяти основных и одного дополнительного  раздела. В первой главе дипломной работы содержаться общие сведения об электронных навигационных картах, основные определения, проекции, классификация электронных карт и их форматы.

Во второй главе рассматривается работа с судовой коллекцией электронных карт в NS-3000: главное меню программы <<Chart Manager>>, инсталляция, удаление, отображение и сортировка карт судовой коллекции.

В третьей главе описывается  работа с электронными картами, автоматическая/ручная загрузка и выгрузка карт, автоматическое и ручное масштабирование, работа с картами формата S-57, особенности работы с растровыми картами, просмотр и зуммирование карт.

Четвертая глава содержит корректуру электронных навигационных карт, методы и категории корректуры  электронных карт, работа с корректурными объектами, виды корректуры карт формата TX-97, ручная корректура карт и работа с картами пользователя.

Пятая глава содержит информацию по охране труда.

При написании работы использован  опыт работы с системой в тренажерном  центре Морского Государственного Университета имени адмирала Г.И.Невельского, руководство по эксплуатации "Navi Sailor-3000", информация из сети Интернет, с официальных сайтов гидрографических, картографических служб мира и производителей электронных карт.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………5

Глава 1. Общие  сведения об электронных навигационных  картах………...8

1. Основные определения…………………………………………....…7
2. Геодезическая основа электронных карт……………………...…11
3. Проекции электронных карт………………………………………14
4. Классификация электронных навигационных карт…………...19
5. Форматы электронных карт для NS-3000………………………..28

Глава 2. Работа с судовой коллекцией электронных карт в NS-3000……...33

2.1. Главное меню программы <<Chart Manager>>………………...33

2.2. Инсталляция и удаление карт из судовой коллекции……….....39

2.3. Отображение и сортировка карт судовой коллекции ………….49

2.4. Просмотр протоколов и лицензий на карты …………………….52

Глава 3. Работа с  электронными картами……………………………………..56

3.1. Автоматическая/ручная  загрузка и выгрузка карт ………………56

2. Автоматическое и ручное масштабирование карт…………........60
3. Работа с электронными картами формата S-57………………….62
4. Особенности работы с растровыми картами……………………..64
5. Просмотр и зуммирование карт…………………………………….66

Глава 4. Корректура электронных навигационных карт…………………….68

4.1. Методы и категории корректуры электронных карт…………....68

4.2. Работа с корректурными объектами……………………………….74

4.3. Виды корректуры карт формата TX-97……………………………78

4.4. Ручная корректура электронных карт…………………………….79

4.5. Карты пользователя …………………………………………………81

Глава 5. Охрана труда……………………………………………………………..87

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….…92

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………..……93

 

ВВЕДЕНИЕ

На протяжении нескольких тысячелетий основными инструментами  навигации были компас, карта и  секстант. Достигнув в ходе развития совершенства, эти три кита, на которых  покоилось судовождение, стали, тем  не менее, преградой на пути технического прогресса в судовождении. Возросшие  размеры и скорости судов, повышение  интенсивности судоходства потребовали  внедрения новых навигационных  технологий, автоматизации судовождения, повышения безопасности судов. Традиционные орудия судоводителя не могли обеспечить выполнение этих требований.

Для того чтобы преодолеть тупик, требовался качественный скачок в картографии — и он произошел  в конце прошедшего столетия. Новые  высокопроизводительные компьютеры дали возможность переводить бумажные карты  в цифровую форму, хранить их, записывать на компактные носители, передавать по линиям связи и вновь восстанавливать  на дисплеях компьютеров.

Вершиной современных  навигационных и компьютерных технологий стало создание мозга современного судна — электронной картографической информационной системы ECDIS, осуществляющей отображение карт и места судна, прокладку трассы движения и контроль отклонений от заданного маршрута, вычисление безопасных курсов, предупреждение судоводителя об опасности, ведение  судового журнала, управление автопилотом  и т.п.

Современная электронно-картографическая система состоит из трех основных элементов — цифровых карт, записанных на каких-либо носителях (в основном на компакт-дисках), приемника GPS и компьютера с соответствующим программным  обеспечением.

Уникальная функция ECDIS, которой не обладают ни бумажные карты, ни какое-либо другое техническое средство навигации — автоматическое предупреждение судоводителя об опасном курсе и вычисление безопасных курсовых секторов на основе постоянной обработки базы данных векторных электронных навигационных карт.

ECDIS вместе с векторными электронными навигационными картами — Electronic Navigation Chart (далее ENC) признается юридическим эквивалентом откорректированной морской навигационной карты согласно Правила 20/V Конвенции СОЛАС 1974г., это значит, что бумажную карту на борту иметь не надо. При использовании судоводителями традиционных бумажных карт получается недостаточная точность координат. Затраты времени для снятия координат с дисплея приемника и нанесения их на карту приводят к тому, что обсервация не является текущей и в нее внесены дополнительные погрешности. С учетом времени, необходимого для принятия решения и реакции при выполнении маневра, эта проблема часто возникает при плавании в стесненных условиях, при проходе узкостей и каналов. В данном случае необходимо иметь отображение места судна в реальном масштабе времени, что возможно при использовании навигационной карты на электронном дисплее (электронной карты). Определение координат судна в системе электронной картографии может осуществляться различными способами, но основным условием строго оговоренным в требованиях Международной морской организации — International Maritime Organization (далее IMO), является непрерывное отображение места по обсервациям, точность которых должна обеспечивать навигационную безопасность на море.

Официальные электронные  карты должны производиться уполномоченной Правительством гидрографической службой  или иным государственным институтом и поддерживаться автоматической корректурой. При этом предполагается, что государство  будет нести ответственность  за последствия аварии, произошедшей в связи с недостоверной картографической информацией (на практике это условие  не выполняется, что существенно  снижает ценность «официальных»  карт для судовладельцев).

Потенциальный вклад электронных  карт в эффективность и безопасность мореплавания неоспорим. Электронные  картографические системы, по общему признанию, будут основой "интегрированного мостика" в ближайшем будущем.

Из вышесказанного понятно, что для работы с электронными картографическими навигационными информационными системами необходимо не просто уметь обращаться с ними на уровне простого пользователя, но и понимать их структуру, принцип работы, а также информационный состав баз данных, включенных в ECDIS. Именно эти знания исключат вероятность ошибки в действиях и умозаключениях штурмана-оператора.

В настоящее время существует информация, которая при использовании  в ECDIS позволяет существенно расширить  ее функциональные возможности и  повысить безопасность и эффективность  мореплавания. Это климатические и ледовые карты, метеопрогноз, юридический режим отдельных акваторий, зоны обязательных докладов, районирование морей и океанов для плавания судов определенных классов, по признаку вероятности получения помощи в заданное время и т. д. Включение обязательного канала глобальной связи в ECDIS или наличие локальной сети для подключения к бортовому терминалу глобальной связи с целью передачи автоматической корректуры карт, метеопрогноза и целеуказания при спасательных операциях (сейчас это требование стандартом не предъявляется). Список добрых дел по развитию современного картографического сервиса в навигации этим, безусловно, не исчерпывается. Это только малая доля того, что предстоит сделать.

Цель данной работы научить  судоводителя работать с электронными картами в ЭКНИС NS-3000 наиболее полезными с точки зрения практического применения для навигации, так как с этого года электронная картография на судах морского флота станет обязательной. В течении 6 лет все суда должны перейти на электронную картографию и полностью отказаться от бумажных карт.   Необходимо, чтобы оператор, работающий с ECS, четко представлял себе порядок работы и корректуры электронных карт в NS-3000.

 

 

 

 

 

1. Общие сведения об  электронных навигационных картах

1.1. Основные определения

Ниже приводятся основные определения  и термины электронной картографии.

Electronic Chart Display and Information System(ECDIS) – электронная картографическая дисплейная информационная система: навигационная информационная система, которая в соответствии с Резолюцией A.817(19) является эквивалентом судовой коллекции откорректированных навигационных карт, требующихся для обеспечения безопасного плавания согласно Правилу 20 Главы V SOLAS. ECDIS отображает на экране дисплея точные картографические данные морской карты в реальном времени, т. е. в сочетании с текущим местом судна, полученным от DGPS, GPS, LORAN-C. Дополнительно она обрабатывает и представляет информацию от других навигационных датчиков, например гирокомпаса, эхолота, РЛС.

Electronic Chart Data Base (ECDB) — главная база данных для ENCD, поддерживаемая в цифровой форме национальными Гидрографическими службами, содержащая картографическую информацию и другие морские и гидрографические данные.

Electronic Chart System (ECS) – электронная картографическая система: навигационная информационная система, не отвечающая требованиям стандартов ИМО. ECS считается вспомогательным навигационным оборудованием и должна всегда использоваться с откорректированной бумажной картой.

Electronic Navigation Chart (ENC) — база данных, имеющая содержание, структуру и формат, предусмотренные стандартом, выпущенная для использования в ECDIS под контролем гидрографической службы, уполномоченной правительством. Она содержит всю картографическую информацию, необходимую для безопасного судовождения и, кроме того, может включать дополнительную информацию, не имеющуюся на бумажной карте (например, руководства для плавания, сведения из лоций), которая может быть необходима для безопасного мореплавания.

Electronic Navigational Chart Data Base (ENCDB) — главная база данных для производства и поддержки ENC, скомпонованная из национальных баз данных ENC (ENCD).

IHO S-57 – стандарт Международной гидрографической организации (IHO) на производство электронных карт ENC, включающий формат для обмена цифровыми картографическими данными. Отличительная особенность карт, соответствующих S-57 – раздельное хранение данных для каждого картографического объекта, позволяющее автоматически корректировать карту через спутниковые каналы, береговые линии связи и дискеты.

System Electronic Navigational Chart (SENC) — системная электронная навигационная карта: база данных, полученная путем трансформации ENC в ECDIS с целью ее надлежащего использования — корректуры, нанесения дополнительных сведений, прокладки и т. п. SENC индицируется на экране дисплея, обладает всеми функциями откорректированной бумажной навигационной карты и считается эквивалентной ей.

Update — корректура ENC в формате, читаемом машиной без вмешательства оператора.

Electronic Navigational Chart Data (ENCD) — национальная база данных для электронных навигационных карт (ENC) в формате, признаваемом координатором ENC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Геодезическая  основа электронных карт

В общем случае объект на карте характеризуется горизонтальными  координатами (широта, долгота) и вертикальной координатой (высота или глубина). В  основе отсчета горизонтальных координат  лежит та или иная геодезическая  система, называемая также горизонтальным геодезическим вотумом. Основой для отсчета вертикальных координат служит уровень моря, принимаемый за ноль глубин. Этот уровень называют вертикальным геодезическим датумом либо приливным уровнем.

Горизонтальный геодезический  датум (исходная геодезическая дата) включает в себя геодезические координаты исходного пункта опорной геодезической сети, геодезический азимут направления на один из смежных пунктов, определенные астрономическим путем, и высоту геоида в этом пункте над поверхностью принятого референц-эллипсоида. Референц-эллипсоидом называют Земной эллипсоид определенных размеров, являющийся вспомогательной математической поверхностью, к которой относят результаты всех геодезических измерений на поверхности Земли, на которую проектируют все пункты опорной геодезической сети и к которой относят топографические и гидрографические съемки и составляемые по ним карты земной поверхности.