Система УДС – это комплекс радиолокационных и связанных средств, обеспечивающих повышение точности и оперативности судовождения в узостях и на подходах к портам. СУДС в нашей стране начали развиваться на базе специализированных береговых радиолокационных систем БРЛС РАСКАТ, затем начали создаваться СУДС на базе судовых РЛС. Так была создана РЛС ОКЕАН-СП берегового варианта с двумя дополнительными индикаторами.
В последние годы в УДС широко применяются 3-см РЛС Наяда-5ПВ и 9-мм РЛС Балтика-Б, отличающаяся повышенной разрешающей способностью и точностью.
УДС в зависимости от сложности подразделяются на системы высшей, первой и второй категорий. В состав каждой системы УДС входя посты управления движением судов ПУД, которые относятся к системам третьей категории.
ПУД состоит из БРЛС с повышенной разрешающей способностью и точностью с системой обработки, отображения, записи и хранения радиолокационной информации. Посты управления движением судов могут быть как необслуживаемыми, так и обслуживаемыми.
В обслуживаемом ПУД находится лоцман-оператор. В большинстве случаев ПУД – это телеуправляемые посты, радиолокационная информация от которых передается в центр управления движением судов ЦУДС систем высшей, первой и второй категорий. На необслуживаемых постах используется аппаратура сжатия радиолокационной информации и аппаратура передачи сигналов управления РЛС с помощью линий связи.
Как отмечалось выше, в состав систем УДС высшей (первой и второй) категории входит несколько ПУД. Центр управления движением судов получает информацию от телеуправляемых ПУД и от БРЛС, находящейся непосредственно в здании, где расположен ЦУДС. Весь перечисленный комплекс аппаратуры обеспечивает контроль и управление движением судов в зоне заданной ответственности ЦУДС.
Наиболее сложными являются региональные ЦУДС (РЦУДС), которые получают информацию от нескольких систем УДС, в каждую из которых входит несколько ПУД. Задача РЦУДС заключается в контроле безопасности судоходства в регионе, представлении информации о нахождении судов заинтересованным службам и лицам.
Особенности работы систем УДС
Береговые автоматизированные системы УДС имеют свои особенности в сравнении с судовыми САРП. К береговым системам УДС предъявляются повышенные требования по объему и точности решаемых задач. Если судовые САРП оценивают степень опасности столкновения одного (собственного) судна с некоторым числом целей, находящихся в зоне обработки, то береговые системы решают такие задачи для каждого судна,
находящегося в зоне.
При наличии в зоне n – судов автоматизированная система УДС должна получить ? n (n–1) решений. Так, например, если в зоне находится 100 целей, то необходимо выполнить 4950 решений задач без задержки во времени.
На дисплее непрерывно индицируется заданная траектория движения судна и фактически пройденный путь на фоне электронной карты. На электронной карте изображаются причалы, береговая линия, рекомендуемый фарватер, изобаты, буи, навигационные знаки, а также навигационная обстановка и траектория движения судна.
Береговая система УДС выдает рекомендации конкретному судну – участнику «конфликтной ситуации» с учетом установленных правил движения и общей ситуации как в данный момент, так и в перспективе.
В зоне действия береговых систем в отличие от районов свободного плавания, установлена определенная схема движения судов и пределы допустимых скоростей. Большинство «конфликтных ситуаций» возникает в четко ограниченных зонах, в основном в местах схождения и пересечения
рекомендованных курсов, фарватеров и каналов.
При движении судна по каналам в каждый момент времени должна производиться оценка бокового уклонения судна от осевой линии канала. Особое внимание уделяется точному определению координат места.
На обслуживаемых системами УДС акваториях суда вынуждены сближаться на расстояния значительно меньшие, чем в условиях свободного плавания. При этом не всегда имеется возможность прекратить движение и резко изменить курс. В таких условиях расстояние кратчайшего сближения и время кратчайшего сближения могут быть в несколько раз меньше, чем в открытом море.
Допустимые дистанции сближения в системах УДС неодинаковы для различных участков пересечения и схождения потоков движения судов. Кроме того, эти дистанции зависят от размеров и типов судов. На встречных и поперечных курсах в полосах движения ограниченной ширины суда могут сближаться на дистанции, соизмеримые с их размерами. Поэтому руководствоваться критерием кратчайшего сближения DКР в качестве основного критерия опасности столкновения в автоматизированных системах УДС нерационально.
Для повышения эффективности навигационного использования УДС необходимо применять другие критерии оценки и разрабатывать специальные алгоритмы.
В последнее время введено понятие зоны навигационной безопасности (ЗНБ). Считается, что безопасность плавания обеспечивается, если ЗНБ судов не перекрывают друг друга. Размеры ЗНБ не постоянны и зависят в основном от маневренных характеристик судна, определяемых его инерцией, зависящей от скорости и массы. Разработчиками математического обеспечения предлагаются для использования различные размеры и конфигурация ЗНБ, иногда значительно отличающиеся друг от друга.
Решаемые задачи
Обработку радиолокационной информации в системах УДС принято подразделять на первичную, вторичную и третичную.
К задачам первичной обработки относятся задачи преобразования информации из аналоговой в цифровую форму, фильтрация и измерение навигационных параметров сигналов, определение положения эхо-сигналов в системе полярных координат, цифровое преобразование развертки для получения яркостного изображения. Задачи первичной обработки решаются в реальном масштабе времени.
К задачам вторичной обработки относятся задачи преобразования полярных координат в прямоугольные, задачи определения параметров движения цели (в частности, сближения цели), оценка опасной ситуации по предложенным критериям, формирование синтезированного изображения на
экране монитора, а также изображение электронных карт районов.
К задачам третичной обработки относятся задачи, решение которых позволяет обобщить информацию, поступающую от нескольких БРЛС, с целью получения целостного синтезированного изображения в зоне, охватываемой всеми БРЛС.