RU2765606C1 - Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy - Google Patents
Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765606C1 RU2765606C1 RU2020140051A RU2020140051A RU2765606C1 RU 2765606 C1 RU2765606 C1 RU 2765606C1 RU 2020140051 A RU2020140051 A RU 2020140051A RU 2020140051 A RU2020140051 A RU 2020140051A RU 2765606 C1 RU2765606 C1 RU 2765606C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- navigation
- ship
- navy
- information
- isn
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- LIWAQLJGPBVORC-UHFFFAOYSA-N ethylmethylamine Chemical compound CCNC LIWAQLJGPBVORC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06C—DIGITAL COMPUTERS IN WHICH ALL THE COMPUTATION IS EFFECTED MECHANICALLY
- G06C21/00—Programming-mechanisms for determining the steps to be performed by the computing machine, e.g. when a key or certain keys are depressed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области навигации и может найти применение для обеспечения навигационной безопасности плавания и выработки требуемых данных корабельным потребителям.The invention relates to the field of navigation and can be used to ensure navigational safety of navigation and to generate the required data for ship consumers.
Наиболее близкими по технической сущности аналогами предлагаемого устройства являются: навигационный комплекс высокоскоростных судов [1] и корабельная интегрированная мостиковая система [2].The closest analogues of the proposed device in terms of technical essence are: the navigation complex of high-speed ships [1] and the ship's integrated bridge system [2].
Известно решение навигационного комплекса для высокоскоростных судов [1], состоящего из приемоиндикатора, измерителей скорости и курса, автопрокладчика, вычислителя, навигационного пульта управления, эхолота и индикатора, в котором навигационный пульт управления соединен с радиолокационной станцией и авторулевым, при этом комплекс дополнительно содержит электронную картографическую навигационную систему, блок сопряжения с рулевым приводом и магистраль обмена информацией, соединенную своими входами-выходами с входами-выходами приемоиндикатора, измерителями скорости и курса, автопрокладчиком, вычислителем, навигационным пультом управления, электронной картографической навигационной системой, радиолокационной станцией, блоком сопряжения с рулевым приводом и эхолотом, при этом приемоиндикатор выполнен в виде совмещенного приемоиндикатора радионавигационных и спутниковых навигационных систем.Known solution of the navigation complex for high-speed vessels [1], consisting of a receiver-indicator, speed and heading meters, an autoplotter, a calculator, a navigation control panel, an echo sounder and an indicator, in which the navigation control panel is connected to a radar station and an autopilot, while the complex additionally contains an electronic a cartographic navigation system, an interface unit with a steering gear and an information exchange line connected by its inputs/outputs to the inputs/outputs of a receiver-indicator, speed and heading meters, an autoplotter, a computer, a navigation control panel, an electronic cartographic navigation system, a radar station, an interface unit with a steering a drive and an echo sounder, while the receiver-indicator is made in the form of a combined receiver-indicator of radio navigation and satellite navigation systems.
Анализ состава и функциональных возможностей аналога [1] выявил следующие недостатки:Analysis of the composition and functionality of the analog [1] revealed the following shortcomings:
- предназначен для использования на отдельном классе кораблей и имеет узконаправленное применение, преимущественно в качестве навигационного измерительного оборудования;- designed for use on a separate class of ships and has a narrow application, mainly as navigational measuring equipment;
- не обеспечивается сопряжение с пеленгаторными устройствами, гидрометеорологическим комплексом, астронавигационным комплексом, автоматической идентификационной системой, аппаратурой международной автоматизированной системы оповещения (далее NAVTEX), средствами освещения подводной обстановки;- interface with direction-finding devices, hydrometeorological complex, astro-navigation complex, automatic identification system, equipment of the international automated warning system (hereinafter NAVTEX), means of lighting the underwater situation is not provided;
- не обеспечиваются возможности комплексного контроля основных навигационных параметров, прогнозирования состояния морских средств навигации и их дистанционной диагностики;- there are no opportunities for comprehensive control of the main navigational parameters, forecasting the state of marine navigation aids and their remote diagnostics;
- не обеспечивается дополнительное электропитание от резервной корабельной электросети и источников бесперебойного питания.- additional power supply is not provided from the reserve ship power supply network and uninterruptible power supplies.
Известно решение корабельной интегрированной мостиковой системы [2], содержащей пульт управления с устройством отображения информации, соединенные с корабельными обеспечивающими системами основным и резервным контурами сопряжения, включающими соединенные между собой внутренней интерфейсной магистралью и локальной вычислительной сетью центральный процессор, модуль мультиплексных каналов обмена, сетевой адаптер и коммутаторы локальной вычислительной сети, причем внешние сетевые входы-выходы коммутаторов локальной вычислительной сети контуров сопряжения подключены к устройствам корабельной системы управления и корабельным обеспечивающим системам, выполнена многосекционной, содержащей набор пультовых секций, каждая из которых состоит из функционально объединенных аппаратно-программных средств и модулей, связанных между собой по основному и резервному каналам локальной вычислительной сети, конструктивно объединенных в интегрированный пульт, включающий, по меньшей мере, одну общую для контуров сопряжения секцию системы питания и по две пультовые секции, подключенные к сопрягаемым корабельным обеспечивающим системам и устройствам корабельной системы управления в каждом из контуров сопряжения.Known is the solution of the ship's integrated bridge system [2], containing a control panel with an information display device, connected to the ship's supporting systems of the main and backup interface circuits, including a central processor, a module of multiplex exchange channels, a network adapter connected to each other by an internal interface highway and a local area network. and switches of the local area network, wherein the external network inputs-outputs of the switches of the local area network of the interface circuits are connected to the devices of the ship's control system and the ship's support systems, it is made of a multi-section, containing a set of console sections, each of which consists of functionally integrated hardware and software and modules connected to each other via the main and backup channels of the local area network, structurally combined into an integrated console, including at least one common for the circuit interface sections, a section of the power system and two console sections connected to the interfaced ship support systems and devices of the ship control system in each of the interface circuits.
Анализ состава и функциональных возможностей аналога [2] выявил следующие недостатки:Analysis of the composition and functionality of the analogue [2] revealed the following shortcomings:
- не обеспечивается резервирование интегрированного пульта и цифрового табло навигационных параметров;- redundancy of the integrated console and digital display of navigation parameters is not provided;
- не обеспечивается сопряжение с пеленгаторными устройствами, астронавигационным комплексом, автоматической идентификационной системой, аппаратурой NAVTEX;- interface with direction-finding devices, astro-navigation complex, automatic identification system, NAVTEX equipment is not provided;
- не обеспечивается дистанционный контроль основных навигационных параметров и дистанционная диагностика состояния морских средств навигации;- remote control of the main navigation parameters and remote diagnostics of the state of marine navigation aids are not provided;
- не обеспечивается дополнительное электропитание от резервной корабельной электросети.- additional power supply from the reserve ship power supply is not provided.
Целью заявляемого технического решения является создание интегрированной системы навигации для кораблей и судов обеспечения Военно-Морского Флота (далее ИСН ВМФ), обладающей высокой надежностью, универсальностью и расширенными функциональными возможностями.The purpose of the proposed technical solution is to create an integrated navigation system for ships and support vessels of the Navy (hereinafter ISN Navy), which has high reliability, versatility and advanced functionality.
В представленном изобретении имеются следующие отличия от аналогов:In the presented invention, there are the following differences from analogues:
- схема ИСН ВМФ предусматривает установку пультовых секций не на одном командном пункте, а на каждом командном пункте (43-45) корабля или судна обеспечения (далее корабля), объединенных между собой не основным и резервным каналами, а тремя серверами (20-22) и локально-вычислительной сетью (19), которая оснащена основным и резервными каналами передачи навигационных данных, исключающими потерю информации при боевых и аварийных повреждениях;- the ISN scheme of the Navy provides for the installation of console sections not at one command post, but at each command post (43-45) of a ship or support vessel (hereinafter referred to as the ship), interconnected not by the main and backup channels, but by three servers (20-22) and a local area network (19), which is equipped with the main and backup channels for the transmission of navigation data, excluding the loss of information in case of combat and emergency damage;
- пульт управления с устройством отображения информации выполнен не многосекционными, каждая из секции которого состоит из функционально объединенных аппаратно-программных средств, а состоит из: блоков отображения и управления (38, 39, 41), дополненных автоматизированными мобильными комплектами (далее АМК) должностных лиц (33-36); автоматизированных рабочих мест (далее АРМ) в составе интегрированной мостиковой системы (далее ИМС) (42) и интегрированной системы управления кораблем (40), которые построены с использованием принципа модульности;- the control panel with the information display device is not multi-section, each section of which consists of functionally integrated hardware and software, but consists of: display and control units (38, 39, 41), supplemented by automated mobile kits (hereinafter AMK) of officials (33-36); automated workstations (hereinafter referred to as AWS) as part of an integrated bridge system (hereinafter referred to as IMS) (42) and an integrated ship control system (40), which are built using the principle of modularity;
- в качестве устройств хранения навигационной информации используются не пультовые секции, каждая из которых состоит из функционально объединенных аппаратно-программных средств и модулей, а серверы (20-22), включающие в себя дополнительную электронно-компонентную базу: аналогово-цифровые преобразователи (далее АЦП) (18), устройства получения пеленга (далее УПП) (27), дополнительные оперативные запоминающие устройства (далее ОЗУ) (28), блоки вычисления (29), устройства извлечения (далее УИ) (31) и устройства уничтожения (далее УУ) запоминающих устройств (30);- not console sections are used as navigation information storage devices, each of which consists of functionally integrated hardware and software and modules, but servers (20-22), which include an additional electronic component base: analog-to-digital converters (hereinafter ADC ) (18), bearing acquisition devices (hereinafter referred to as the SCP) (27), additional random access memory devices (hereinafter referred to as RAM) (28), calculation units (29), extraction devices (hereinafter referred to as UI) (31) and destruction devices (hereinafter referred to as CU) storage devices (30);
- обеспечение ИСН ВМФ и корабельных потребителей цифровой картографической информацией (далее ЦКИ) реализуется за счет внедрения в схему единой электронной картографической системы (далее ЕЭКС) (26), осуществляющей получение электронных навигационных карт (далее ЭНК), баз геопространственных данных (далее БГД) и другой ЦКИ через унифицированный картографический сервер из ее состава от автоматизированной системы обеспечения Военно-Морского Флота цифровой картографической информацией (далее АСО ВМФ ЦКИ), а также хранение ЦКИ и ее трансляцию всем потребителям корабля;- providing ISN of the Navy and ship consumers with digital cartographic information (hereinafter referred to as CCI) is implemented through the introduction of a unified electronic cartographic system (hereinafter EEKS) (26) into the scheme, which receives electronic navigation charts (hereinafter ENC), geospatial databases (hereinafter GDS) and another TsKI through a unified cartographic server from its composition from the automated system for providing the Navy with digital cartographic information (hereinafter ASO Navy TsKI), as well as the storage of the TsKI and its broadcast to all consumers of the ship;
- бесперебойное электропитание системы обеспечивается не источниками бесперебойного питания (далее ИБП), представляющими из себя блок с аккумуляторной батареей, а наличием в схеме системы обеспечения бесперебойным питанием от основной (1) и резервной (2) корабельной электросети (далее КЭС), дополненной автоматическими переключателями сети (далее АПС) (3) и ИБП (4), гарантирующих непрерывную работоспособность всех элементов ИСН ВМФ.- uninterruptible power supply of the system is provided not by uninterruptible power supplies (hereinafter referred to as UPS), which are a unit with a battery, but by the presence in the system diagram of providing uninterruptible power supply from the main (1) and backup (2) ship's power supply network (hereinafter referred to as IES), supplemented by automatic switches network (hereinafter APS) (3) and UPS (4), guaranteeing the continuous operation of all elements of the ISN of the Navy.
Технический результат представляет собой свойство изобретения обеспечивать с его применением навигационную безопасность плавания и выработку требуемых данных корабельным потребителям с повышением надежности, универсальности системы в целом и расширением ее функциональных возможностей.The technical result is a property of the invention to provide with its use navigational safety of navigation and the generation of the required data for ship consumers with an increase in the reliability, versatility of the system as a whole and expansion of its functionality.
Существенными признаками, достаточными для достижения изобретением технического результата, являются:The essential features sufficient for the invention to achieve a technical result are:
- построение блоков отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41), в том числе на АРМ ИМС (42) и интегрированной системы управления кораблем (40) с использованием принципа модульности, позволяющих реализовать функции обеспечения навигационной безопасности плавания и выработки расчетных данных в системе управления кораблем на каждом командном пункте корабля (43, 44, 45);- construction of units for displaying and controlling the ISN of the Navy (38, 39, 41), including those on the AWS IMS (42) and the integrated ship control system (40) using the modularity principle, which allow implementing the functions of ensuring navigational safety of navigation and generating calculated data in ship control system at each command post of the ship (43, 44, 45);
- наличие в схеме пульта (52) с органами управления режимами счисления, осуществляющего регулировку настроек, отображение данных от морских средств навигации и других корабельных систем, обеспечивающих изобретение навигационной информацией, совмещенного с системой сигнализации;- the presence in the circuit of the remote control (52) with the controls of the counting modes, which adjusts the settings, displays data from marine navigation aids and other ship systems that provide the invention with navigation information, combined with an alarm system;
- соответствие блока отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41) антропометрическим требованиям при проектировании рабочих мест машин [3], требованиям к расположению рабочей станции и осанке оператора [4];- compliance of the display and control unit of the ISN of the Navy (38, 39, 41) with the anthropometric requirements in the design of machine workplaces [3], the requirements for the location of the workstation and the posture of the operator [4];
- наличие в схеме интерактивной доски (60) с проектором (61), выполняющей функции навигационного монитора с сенсорным управлением (59);- the presence in the scheme of an interactive whiteboard (60) with a projector (61) that performs the functions of a navigation monitor with touch control (59);
- наличие в схеме ЕЭКС (26), получающей ЦКИ через унифицированный картографический сервер из ее состава от АСО ВМФ ЦКИ, а также осуществляющей хранение и трансляцию ЦКИ всем потребителям корабля;- the presence in the scheme of the EEKS (26), which receives the TsKI through a unified cartographic server from its composition from the ASO of the Navy, and also stores and broadcasts the TsKI to all consumers of the ship;
- преобразование в цифровой вид и передачей по коду NMEA всей информации от морских средств навигации (далее МСН), средств освещения обстановки и технических средств;- conversion to digital form and transmission via the NMEA code of all information from marine navigation aids (hereinafter MSN), situational lighting and technical means;
- наличие в схеме трех контуров: МСН и средств освещения обстановки (5); обработки и обеспечения сохранности информации (17); моделирования, решения навигационных задач кораблевождения (далее НЗК) и выработки расчетных данных (32), объединенных между собой локально-вычислительной сетью (далее ЛВС) (19);- the presence in the scheme of three circuits: MSN and means of lighting the situation (5); processing and ensuring the safety of information (17); modeling, solving navigation problems of navigation (hereinafter referred to as NZK) and generation of calculated data (32), interconnected by a local area network (hereinafter referred to as LAN) (19);
- включение в состав ЛВС резервных каналов передачи навигационных данных;- inclusion in the LAN of backup channels for the transmission of navigation data;
- наличие в схеме серверов (20-22), осуществляющих получение, обработку, обеспечение сохранности и трансляцию требуемой информации по проводным и беспроводным каналам связи корабельным потребителям;- the presence in the scheme of servers (20-22) that receive, process, ensure the safety and broadcast the required information via wired and wireless communication channels to ship consumers;
- оборудование каждого сервера однообразным программным обеспечением и дополнительной электронно-компонентной базой: дополнительным ОЗУ (28), блоком вычисления (29), УПП (27), УИ (31), УУ (30), АЦП (18);- equipment of each server with uniform software and additional electronic component base: additional RAM (28), calculation unit (29), SCP (27), UI (31), CU (30), ADC (18);
- наличие в схеме АМК должностных лиц (33-36), обладающих положительной плавучестью и стойкостью к внешним воздействующим факторам;- the presence in the AMK scheme of officials (33-36) with positive buoyancy and resistance to external influencing factors;
- наличие в схеме системы обеспечения бесперебойным питанием от основной (1) и резервной КЭС (2), дополненной АПС (3) и ИБП (4), обеспечивающими непрерывную работоспособность всех элементов ИСН ВМФ.- the presence in the scheme of a system for providing uninterruptible power supply from the main (1) and backup CES (2), supplemented by APS (3) and UPS (4), ensuring the continuous operation of all elements of the ISN of the Navy.
Техническая сущность изобретения заключается в совершенствовании технического состояния ИСН ВМФ относительно аналогов до уровня, обеспечивающего высокую надежность, универсальность и более широкие функциональные возможности системы, а также интеграцию аппаратно-программного комплекса ИСН ВМФ в состав ИМС (42) и интегрированной системы управления кораблем (40).The technical essence of the invention lies in the improvement of the technical state of the Navy ISN relative to analogues to a level that provides high reliability, versatility and wider functionality of the system, as well as the integration of the hardware and software complex of the Navy ISN into the IMS (42) and the integrated ship control system (40) .
Техническая реализация изобретения поясняется чертежом структурно-логической схемы ИСН ВМФ (фиг. 1), представляющим один из возможных вариантов выполнения ИСН ВМФ. При этом, для различных проектов кораблей допускается изменение количественного состава структурно-логической схемы ИСН ВМФ.The technical implementation of the invention is illustrated by a drawing of the structural-logical diagram of the ISN of the Navy (Fig. 1), which represents one of the possible options for the implementation of the ISN of the Navy. At the same time, for various ship projects, it is allowed to change the quantitative composition of the structural-logical scheme of the ISN of the Navy.
Система условно разделена на три контура: МСН и средств освещения обстановки (5); обработки и обеспечения сохранности информации (17); моделирования, решения НЗК и выработки расчетных данных (32).The system is conditionally divided into three circuits: SIT and means of lighting the situation (5); processing and ensuring the safety of information (17); modeling, NZK solution and calculation data generation (32).
В состав контура МСН и средств освещения обстановки (5) входят: пеленгаторы системы курсоуказания (6), оснащенные АЦП (18); астронавигационный комплекс (7); гидрометеорологический комплекс (8); средства коррекции по наземным и спутниковым радионавигационным системам (9); система курсоуказания (10); лаги (11); навигационные эхолоты (12); аппаратура NAVTEX (13); данные от внешних источников дополнительной навигационной информации: автоматической идентификационной системы (14), средств освещения надводной обстановки (15), средств освещения подводной обстановки (16), системы единого времени (46). Функциями контура являются: расчет вектора состояния корабля, определение параметров движения целей, освещение ближней морской обстановки, получение навигационной информации и выработка навигационных данных.The composition of the MSN circuit and means of lighting the situation (5) includes: direction finders of the heading system (6), equipped with an ADC (18); astronavigation complex (7); hydrometeorological complex (8); correction tools for terrestrial and satellite radio navigation systems (9); course guidance system (10); logs (11); navigation echo sounders (12); NAVTEX equipment (13); data from external sources of additional navigational information: automatic identification system (14), surface lighting (15), underwater situation lighting (16), common time system (46). The functions of the contour are: calculation of the ship's state vector, determination of the parameters of the movement of targets, illumination of the near sea situation, obtaining navigation information and generating navigation data.
В состав контура обработки и обеспечения сохранности информации (17) входят: серверы ИСН ВМФ (20, 21, 22), совмещенные с системными блоками и печатающее устройство (37). Представляемая схема ИСН ВМФ предусматривает оптимальное количество серверов, но в зависимости от проекта корабля их число может быть изменено до количества постов обслуживания МСН, но не менее двух. Функциями контура являются: получение, отображение, обработка, обеспечение сохранности информации, единого корабельного времени, ЦКИ, БГД, реализованные в СПМО; трансляция требуемой информации корабельным потребителям, а также в контур моделирования, решения НЗК и выработки расчетных данных (32).The circuit for processing and ensuring the safety of information (17) includes: Navy ISN servers (20, 21, 22) combined with system units and a printer (37). The presented scheme of the ISN of the Navy provides for the optimal number of servers, but depending on the design of the ship, their number can be changed to the number of service posts of the ISN, but not less than two. The functions of the contour are: receiving, displaying, processing, ensuring the safety of information, common ship time, TsKI, BGD, implemented in SPMO; translation of the required information to ship consumers, as well as to the modeling loop, NPC solutions and calculation data generation (32).
В состав контура моделирования, решения НЗК и выработки расчетных данных (32) входят: ЕЭКС (26), блоки отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41); АРМ ИМС (42) и интегрированной системы управления кораблем (40), АМК командира корабля (33), АМК досмотровой группы (34), АМК штурмана (35), АМК флагманского штурмана (36). Функциями контура являются: взаимодействие ИСН ВМФ с оператором, установка режимов коррекции и управление системой, отображение навигационной информации, информации по объектам маневрирования, решение НЗК, выработка расчетных данных, документирование обстоятельств плавания, осуществление контроля за МСН, автоматизированный анализ навигационной и морской обстановки, обоснование предложений командиру корабля на маневрирование.The composition of the modeling loop, the solution of the NSC and the generation of calculated data (32) includes: EEKS (26), units for displaying and controlling the ISN of the Navy (38, 39, 41); AWS IMS (42) and an integrated ship control system (40), AMK of the ship commander (33), AMK of the inspection team (34), AMK of the navigator (35), AMK of the flagship navigator (36). The functions of the loop are: interaction of the ISN of the Navy with the operator, setting correction modes and system control, displaying navigation information, information on maneuvering objects, solving NZK, generating calculated data, documenting the circumstances of navigation, monitoring the SIT, automated analysis of the navigation and maritime situation, justification proposals to the commander of the ship for maneuvering.
Решение задач обеспечения навигационной безопасности плавания и выработка требуемых данных корабельным потребителям осуществляется в блоках отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41), АРМ (40, 42), АМК (33-36).The solution of the problems of ensuring navigational safety of navigation and the generation of the required data for ship consumers is carried out in the display and control units of the ISN of the Navy (38, 39, 41), AWS (40, 42), AMK (33-36).
Блок отображения и управления ИСН ВМФ выполнен в виде аппаратно-программного комплекса, объединяющий информацию от МСН и технических средств для автоматического контроля за их работоспособностью, комплексной обработки, анализа достоверности и целостности получаемой информации, наглядного отображения навигационной информации, надводной и подводной обстановки, решения навигационных задач кораблевождения и документирования обстоятельств плавания. Блок отображения и управления ИСН ВМФ должен быть оборудован поручнем. Его исполнение и место крепления зависит от проекта корабля.The display and control unit of the ISN of the Navy is made in the form of a hardware-software complex that combines information from the SIT and technical means for automatic monitoring of their performance, complex processing, analysis of the reliability and integrity of the information received, visual display of navigation information, surface and underwater conditions, solutions for navigation tasks of navigation and documentation of navigation circumstances. The VMF ISN display and control unit must be equipped with a handrail. Its execution and place of attachment depends on the design of the ship.
Блок отображения и управления ИСН ВМФ может быть реализован в двух исполнениях: оборудованный навигационным монитором с сенсорным управлением, оборудованный интерактивной доской с проектором, выполняющей функции навигационного монитора с сенсорным управлением.The VMF ISN display and control unit can be implemented in two versions: equipped with a navigation monitor with touch control, equipped with an interactive whiteboard with a projector that functions as a navigation monitor with touch control.
Блоки отображения и управления ИСН ВМФ, оборудованные навигационным монитором с сенсорным управлением (фиг. 2) и интерактивной доской с проектором (фиг. 3) обладают преимуществом по сравнению с пультами управления аналогов [1, 2]. В ИСН ВМФ решение НЗК осуществляется с использованием морских навигационных карт, а навигационная информация, информация по целям, ЦКИ, БГД и иная информация, применяемая в целях обеспечения навигационной безопасности плавания и выработки требуемых данных корабельным потребителям, представляется судоводителю в привычном для восприятия объеме и размере, выполненном в формате морской навигационной карты.Display and control units of the ISN Navy, equipped with a navigation monitor with touch control (Fig. 2) and an interactive whiteboard with a projector (Fig. 3), have an advantage over analogue control panels [1, 2]. In the ISN of the Navy, the decision of the NZK is carried out using nautical navigation charts, and navigation information, information on targets, TsKI, UGD and other information used to ensure navigational safety of navigation and the generation of the required data for ship consumers, is presented to the navigator in the usual volume and size for perception , made in the format of a marine navigation chart.
Интерактивная доска с проектором обладает большей надежностью по отношению к навигационному монитору с сенсорным управлением, поскольку при повреждении поверхности доски она выходит из строя не полностью, а только на том участке, который поврежден.An interactive whiteboard with a projector is more reliable than a navigation monitor with touch controls, because if the surface of the whiteboard is damaged, it does not fail completely, but only in the area that is damaged.
Блок отображения и управления ИСН ВМФ, оборудованный навигационным монитором с сенсорным управлением (фиг. 2) состоит из: ящиков для хранения морских навигационных карт (46); ящика для хранения средств малой механизации и прокладочного инструмента (47); четырех зажимов для крепления морской навигационной карты (48), могут быть выполнены в различных исполнениях; универсального дисплея отображения навигационной и гидрометеорологической информации (49); универсального маневренного дисплея (50); морских часов (51); пульта (52) с постоянно отображающимися данными от МСН и других корабельных систем, совмещенного с системой сигнализации (фиг. 4), обеспечивающих ИСН ВМФ навигационной информацией; монитора электронного навигационного журнала (53); кнопки включения (выключения) сенсоров навигационного монитора под защитной крышкой (54); кнопки включения (выключения) навигационного монитора под защитной крышкой (55); кнопки включения (выключения) ИСН ВМФ (56); клавиатуры (57); манипулятора (58); навигационного монитора с отключающимся сенсорным управлением, постоянно отображающейся электронной навигационной картой и обстоятельствами плавания, имеющего степени защиты не менее IK-09 и IP-68 (59).The display and control unit of the ISN Navy, equipped with a navigation monitor with touch control (Fig. 2) consists of: boxes for storing nautical navigation charts (46); a box for storage of small-scale mechanization and gasket tools (47); four clips for attaching a marine navigation chart (48), can be made in various designs; universal display for displaying navigational and hydrometeorological information (49); universal maneuvering display (50); sea clock (51); a console (52) with permanently displayed data from the MCH and other ship systems, combined with the signaling system (Fig. 4), providing the ISN of the Navy with navigation information; electronic navigation log monitor (53); buttons for turning on (off) the sensors of the navigation monitor under a protective cover (54); buttons for turning on (off) the navigation monitor under a protective cover (55); buttons for turning on (off) the ISN of the Navy (56); keyboards (57); manipulator (58); a navigation monitor with a disabling touch control, a permanently displayed electronic navigational chart and sailing circumstances, having at least IK-09 and IP-68 protection degrees (59).
Блок отображения и управления ИСН ВМФ, оборудованный интерактивной доской с проектором (фиг. 3) состоит из: ящиков для хранения морских навигационных карт (46), ящика для хранения средств малой механизации и прокладочного инструмента (47), четырех зажимов для крепления морской навигационной карты (48), могут быть выполнены в различных исполнениях, универсального дисплея отображения навигационной и гидрометеорологической информации (49); универсального маневренного дисплея (50); морских часов (51), пульта (52) с постоянно отображающимися данными от МСН и других корабельных систем, обеспечивающих ИСН ВМФ навигационной информацией, совмещенного с системой сигнализации (фиг. 4), монитора электронного навигационного журнала (53), кнопки включения (выключения) сенсоров навигационного монитора под защитной крышкой (54), кнопки включения (выключения) навигационного монитора под защитной крышкой (55), кнопки включения (выключения) ИСН ВМФ (56), клавиатуры (57), манипулятора (58), интерактивной доски (60) с проектором (61), выполняющих функции навигационного монитора с сенсорным управлением.The display and control unit of the ISN Navy, equipped with an interactive whiteboard with a projector (Fig. 3), consists of: boxes for storing marine navigation charts (46), a box for storing small-scale mechanization and gasket tools (47), four clips for attaching a marine navigation chart (48), can be made in various designs, a universal display for displaying navigational and hydrometeorological information (49); universal maneuvering display (50); nautical clock (51), a remote control (52) with permanently displayed data from the MCH and other ship systems that provide the ISN of the Navy with navigation information, combined with an alarm system (Fig. 4), an electronic navigation log monitor (53), an on (off) button sensors of the navigation monitor under the protective cover (54), on/off buttons of the navigation monitor under the protective cover (55), on/off buttons for the Navy ISN (56), keyboard (57), manipulator (58), interactive whiteboard (60) with a projector (61), acting as a navigation monitor with touch control.
Универсальный дисплей отображения навигационной и гидрометеорологической информации (49) выполнен в виде монитора, отображающего приемоиндикатор гидрометеорологического комплекса с функцией переключения на отображение приемоиндикатора NAVTEX.The universal display for displaying navigation and hydrometeorological information (49) is made in the form of a monitor displaying the receiver indicator of the hydrometeorological complex with the function of switching to the display of the NAVTEX receiver indicator.
Универсальный маневренный дисплей (50) выполнен в виде монитора, графически отображающего движение корабля на ЭНК с функцией переключения отображения данных от средств освещения надводной и подводной обстановки и их совмещения с местоположением корабля на ЭНК.The universal maneuverable display (50) is made in the form of a monitor that graphically displays the movement of the ship on the ENC with the function of switching the display of data from the means of lighting the surface and underwater conditions and their alignment with the location of the ship on the ENC.
Пульт (52) выполнен в виде устройства с органами управления режимами счисления, осуществляющее регулировку настроек, отображение данных от морских средств навигации и других корабельных систем, обеспечивающее ИСН ВМФ навигационной информацией, совмещенное с системой сигнализации. Вариант индикации на мониторе представлен на фиг. 4. При этом, отображаемая на мониторе информация зависит от состава МСН и технических средств корабля. Пульт включает в себя: органы управления и настройки системы (62), обеспечивающие включение (выключение) монитора, выбор режимов счисления, регулировку яркости и управление сигнализацией; настройки звуковой сигнализации (63) и яркости отображения (64); настройки корабельного времени (65), обеспечивающие отображение и коррекцию корабельного времени в автоматическом режиме или по данным вводимым вручную; настройки режима счисления (66), обеспечивающие счисление в ИСН ВМФ и его отображение на ЭНК в автоматическом или ручном режиме; координаты места корабля (67) от МСН и других корабельных систем (слева направо: от спутниковых радионавигационных систем (далее СРНС), от радионавигационных систем (далее РНС), от системы спутниковой связи «ИНМАРСАТ», от навигационного комплекса (далее НК), при его наличии, от автоматической идентификационной системы (далее АИС), вероятнейшее место корабля (далее ВМК)); глубина под килем (68) по данным навигационного эхолота (далее НЭЛ); поправки лагов (69), соответствующие величине скорости движения корабля (70), выработанной лагами (слева направо: гидроакустическим лагом (далее ГАЛ), индукционным электрическим лагом (далее ИЭЛ), морским гидродинамическим лагом (далее МГЛ), а также по данным от навигационного комплекса (далее НК), РНС и СРНС)); поправки систем курсоуказания (71), соответствующие величине курса корабля (72) по данным от систем курсоуказания (слева направо: от гирокомпаса-1 (далее ГК-1), ГК-2, от гироскопического курсоуказателя (далее ГКУ), от магнитного компаса (далее МК), а также по данным от НК, при его наличии, РНС и СРНС; время (73) по данным корабельной системы точного времени или по данным приемоиндикатора СРНС. Избранные оператором данные от МСН и других корабельных систем, предназначенные для обеспечения навигационной безопасности плавания и выработки требуемых данных корабельным потребителям подсвечивается на мониторе зеленым цветом и выделяется полужирным шрифтом (74). Изменение выбранных данных осуществляется с применением органов управления и настройки системы (62). Навигационная информация, не использующаяся для обеспечения навигационной безопасности плавания и трансляции корабельным потребителям, цветом не выделяется и постоянно отображается (75) на мониторе в информационно-справочных целях. Исключение составляет световая сигнализация неисправностей (76), отображающаяся на мониторе красным цветом и сопровождающаяся звуковым сигналом. Принцип подачи команды на срабатывание сигнализации основан на сравнении каждой из оцениваемой величины навигационных данных, исправленной поправками с ее математическим ожиданием.The remote control (52) is made in the form of a device with reckoning modes controls, which adjusts settings, displays data from marine navigation aids and other ship systems, provides the Navy ISN with navigation information, combined with an alarm system. The display option on the monitor is shown in Fig. 4. At the same time, the information displayed on the monitor depends on the composition of the SIT and the technical means of the ship. The remote control includes: controls and system settings (62) that enable (switch off) the monitor, select the counting modes, adjust the brightness and control the alarm; sound alarm settings (63) and display brightness (64); ship time settings (65), which provide display and correction of ship time in automatic mode or according to data entered manually; dead reckoning mode settings (66), providing dead reckoning in the Navy ISN and its display on the ENC in automatic or manual mode; ship position coordinates (67) from MSN and other ship systems (from left to right: from satellite radio navigation systems (hereinafter SRNS), from radio navigation systems (hereinafter RNS), from the INMARSAT satellite communication system, from the navigation complex (hereinafter NK), when its presence, from the automatic identification system (hereinafter AIS), the most likely place of the ship (hereinafter VMK)); depth under the keel (68) according to the data of the navigation echo sounder (hereinafter NEL); lag corrections (69) corresponding to the ship’s speed (70) generated by the lags (from left to right: hydroacoustic log (hereinafter HAL), induction electric log (hereinafter IEL), marine hydrodynamic log (hereinafter MHL), and also according to data from the navigation complex (hereinafter NK), RNS and SRNS)); corrections of the heading systems (71), corresponding to the value of the ship's heading (72) according to the data from the heading systems (from left to right: from the gyrocompass-1 (hereinafter GK-1), GK-2, from the gyroscopic heading indicator (hereinafter GKU), from the magnetic compass ( hereinafter MK), as well as according to data from the NC, if available, RNS and SRNS; time (73) according to the data of the ship's exact time system or according to the data of the SRNS receiver indicator. Data selected by the operator from the MCH and other ship systems intended to ensure navigational safety navigation and generation of the required data to ship consumers is highlighted on the monitor in green and highlighted in bold (74).The selected data is changed using the controls and system settings (62). not highlighted in color and permanently displayed (75) on the monitor for information and reference purposes. The light signaling of faults (76) is displayed on the monitor in red and is accompanied by an audible signal. The principle of giving a command to trigger an alarm is based on comparing each of the estimated values of navigation data, corrected by amendments, with its mathematical expectation.
Эргономика построения Блока отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41) (фиг. 5), его основные размеры, расположение органов управления и средств отображения отвечает антропометрическим требованиям при проектировании рабочих мест машин [3], требованиям к расположению рабочей станции и осанке оператора [4]. Основные размеры составляют: 900 мм (77, 83), 210 мм (78), 750 мм (80), 1000 мм (81), 1300 мм (82) и 30° (79)Ergonomics of construction of the Display and Control Unit of the ISN of the Navy (38, 39, 41) (Fig. 5), its main dimensions, location of controls and display facilities meet the anthropometric requirements when designing machine workplaces [3], the requirements for the location of the workstation and posture operator [4]. Main dimensions are: 900mm (77, 83), 210mm (78), 750mm (80), 1000mm (81), 1300mm (82) and 30° (79)
АРМ (40, 42) выполнен в виде аппаратно-программного комплекса, объединяющего информацию от МСН и технических средств, для решения навигационных задач кораблевождения и документирования обстоятельств плавания. АРМ (40, 42) реализуются в виде многофункциональной стойки, соответствующей архитектуре автоматизированных мест ИМС и интегрированной системы навигации применимо к конкретному проекту корабля.AWS (40, 42) is made in the form of a hardware-software complex that combines information from the MSN and technical means to solve navigation problems of navigation and document the circumstances of navigation. AWS (40, 42) are implemented in the form of a multifunctional rack, corresponding to the architecture of the automated places of the IC and the integrated navigation system applicable to a specific ship project.
АМК (33-36) выполнен в виде планшета, обладающего положительной плавучестью и стойкостью к внешним воздействующим факторам, обеспечивающего решение навигационных задач кораблевождения. Счисление места корабля осуществляется, как по навигационным данным от ИСН ВМФ, поступающим в АМК (33-36) по беспроводным каналам связи, так и по сигналам встроенной антенны приема сигналов от спутниковых радионавигационных систем.AMK (33-36) is made in the form of a tablet with positive buoyancy and resistance to external influencing factors, which provides a solution to the navigation problems of navigation. The calculation of the ship's position is carried out both according to navigation data from the ISN of the Navy, received by the AMC (33-36) via wireless communication channels, and according to the signals of the built-in antenna for receiving signals from satellite radio navigation systems.
Обеспечение ИСН ВМФ бесперебойным электропитанием осуществляется от основной (1) и резервной КЭС (2) переменного тока 127 В, оснащенной АПС (3) и ИБП (4), обеспечивающими работоспособность всех элементов системы.The ISN Navy is provided with uninterruptible power supply from the main (1) and backup CES (2) 127 V AC, equipped with APS (3) and UPS (4), ensuring the operability of all elements of the system.
В контуре МСН и средств освещения обстановки (5) осуществляется расчет параметров, характеризующих положение корабля, его перемещение, управляющие воздействия и влияние внешней среды на него с учетом погрешностей, навигационной обстановки и объектов маневрирования в текущий момент времени. Выработанные значения навигационной информации от МСН и технических средств (6-13), внешних источников дополнительной навигационной информации (14, 15, 16, 46) непрерывно транслируется в контур обработки и обеспечения сохранности информации (17), а также в контур моделирования, решения НЗК и выработки расчетных данных (32). Передача навигационной информации осуществляется в коде NMEA по каналам связи, как от аналоговых устройств через АЦП (18), так и от цифровых устройств, в навигационную ЛВС (19), объединяющую серверы ИСН ВМФ (20, 21, 22). (19) состоит из основного и резервных каналов передачи навигационных данных (23-25). В схеме ИСН ВМФ предусмотрено два резервных канала, но при этом допускается изменение их количества в зависимости от проекта корабля и подключаемого оборудования.In the circuit of the MSN and means of illumination of the situation (5), the calculation of parameters characterizing the position of the ship, its movement, control actions and the influence of the external environment on it is carried out, taking into account errors, the navigation situation and maneuvering objects at the current time. The developed values of navigation information from the MSN and technical means (6-13), external sources of additional navigation information (14, 15, 16, 46) are continuously transmitted to the circuit for processing and ensuring the safety of information (17), as well as to the modeling circuit, NSC solutions and generation of calculated data (32). The transmission of navigation information is carried out in the NMEA code via communication channels, both from analog devices via ADC (18) and from digital devices, to the navigation LAN (19), which unites the Navy ISN servers (20, 21, 22). (19) consists of the main and backup channels for the transmission of navigation data (23-25). The ISN scheme of the Navy provides for two backup channels, but at the same time, their number can be changed depending on the design of the ship and the connected equipment.
Загрузка ЭНК, БГД и другой ЦКИ в серверы и корабельным потребителям осуществляется заблаговременно из ЕЭКС (26).Loading of ENC, BGD and other TsKI in servers and ship consumers is carried out in advance from EEKS (26).
В дополнение к системным блокам, обеспечивающим выполнение вычислительных процессов в ИСН ВМФ, серверы включают: УПП (27), обеспечивающее получение значения пеленга или азимута из ПГК в ИСН ВМФ через АЦП (18); дополнительное ОЗУ (28), обеспечивающее бесперебойную работу блока размножения информации от средства освещения надводной обстановки (16); блок вычисления (29), обеспечивающий их прием и обработку; УУ (30), обеспечивающее уничтожение запоминающих устройств при угрозе захвата корабля; УИ (31), обеспечивающее извлечение запоминающих устройств из сервера для обеспечения сохранности информации, составляющей государственную тайну.In addition to the system blocks that ensure the execution of computational processes in the ISN of the Navy, the servers include: SCP (27), which provides the receipt of the bearing or azimuth value from the PHA to the ISN of the Navy through the ADC (18); additional RAM (28) that ensures uninterrupted operation of the information multiplication unit from the means of surface situation illumination (16); calculation unit (29) providing their reception and processing; UU (30), which ensures the destruction of storage devices in case of a threat to capture the ship; UI (31), which ensures the extraction of storage devices from the server to ensure the safety of information constituting a state secret.
В дополнение к указанным функциям серверы осуществляют получение, обработку, обеспечение сохранности навигационной информации, данных по объектам маневрирования, единого корабельного времени, ЦКИ; трансляцию требуемой информации по проводным каналам связи корабельным потребителям, а так же в контур (32); по беспроводным каналам связи - в автоматизированные мобильные комплекты (АМК) командира корабля (33), досмотровой группы (34), штурмана (35), ФШ (36), печатающее устройство (37).In addition to the specified functions, the servers receive, process, and ensure the safety of navigation information, data on maneuvering objects, common ship time, CCI; broadcasting the required information via wired communication channels to ship consumers, as well as to the circuit (32); via wireless communication channels - into automated mobile kits (AMK) of the ship commander (33), inspection team (34), navigator (35), FSH (36), printing device (37).
В контуре (17) вырабатываются дополнительные параметры, характеризующие положение и перемещение корабля относительно навигационной обстановки, объектов маневрирования, ЦКИ и БГД. Указанными параметрами являются: направления и расстояния до навигационных опасностей и морских целей, их координаты, элементы движения целей и др. Данные параметры, навигационная информация, ЦКИ, БГД и данные по объектам маневрирования транслируются в контур (32) и представляется оператору на мониторах блоков отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41), АРМ (40, 42), установленных на каждом командном пункте корабля. Схема предусматривает наличие на корабле трех командных пунктов, например: ходовой командный пункт (далее ХКП) (45), главный командный пункт (далее ГКП) (44), запасной командный пункт (далее ЗКП) (43). Дополнительно блоки отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41), АРМ (40, 42) устанавливаются на командных пунктах и боевых постах корабля, в которых осуществляется управление маневрами корабля, ведение навигационной прокладки, а также использование электронной картографической информации.In contour (17), additional parameters are developed that characterize the position and movement of the ship relative to the navigation situation, maneuvering objects, the CCM and the BGD. The indicated parameters are: directions and distances to navigational hazards and sea targets, their coordinates, elements of target movement, etc. These parameters, navigation information, CCM, BGD and data on maneuvering objects are transmitted to the loop (32) and presented to the operator on the monitors of the display units and control of the ISN of the Navy (38, 39, 41), AWS (40, 42) installed at each command post of the ship. The scheme provides for the presence of three command posts on the ship, for example: a running command post (hereinafter HKP) (45), a main command post (hereinafter GKP) (44), an alternate command post (hereinafter ZKP) (43). Additionally, display and control units of the ISN of the Navy (38, 39, 41), AWS (40, 42) are installed at the command posts and combat posts of the ship, in which the ship's maneuvers are controlled, navigation plotting is carried out, as well as the use of electronic cartographic information.
В (38-42), с целью обеспечения навигационной безопасности плавания и выработки требуемых данных корабельным потребителям, должностными лицами осуществляется управление ИСН ВМФ в соответствии с методами кораблевождения. В контуре (32) выполняется: установка режимов коррекции; контроль за работоспособностью МСН; комплексная обработка, анализ достоверности и целостности получаемой информации; ведение автоматизированной навигационной прокладки; наглядное отображение совокупности навигационной информации, ЦКИ, БГД, гидрометеорологической обстановки, данных по объектам маневрирования; анализ действующей навигационной обстановки; ввод в ИСН ВМФ упрежденного момента времени и моделирование обстановки на заданный момент времени с учетом информации БГД, воздействия внешней среды и погрешностей; решение НТЗ; выработка расчетных на текущий и упрежденный момент времени; документирование обстоятельств плавания; управление трансляцией навигационных данных корабельным потребителям.In (38-42), in order to ensure navigational safety of navigation and develop the required data for ship consumers, officials manage the ISN of the Navy in accordance with navigation methods. In circuit (32) the following is performed: setting of correction modes; control over the health of the MSN; complex processing, analysis of the reliability and integrity of the information received; maintenance of automated navigation plotting; visual display of the totality of navigation information, CCI, BGD, hydrometeorological situation, data on maneuvering objects; analysis of the current navigation environment; entering a pre-empted point in time into the ISN of the Navy and modeling the situation at a given point in time, taking into account the information from the UGD, the impact of the external environment and errors; NTZ decision; development of calculations for the current and predicted time; documentation of sailing circumstances; management of navigation data broadcast to ship consumers.
Вырабатываемый в контуре (32) массив информации, транслируется в контур (17), где осуществляется его хранение, структуризация на блоки и последующая трансляция в интегрированную систему управления кораблем, ИМС и другие корабельные системы. Вырабатываемая в ИСН ВМФ совокупность информации является достаточной для обеспечения навигационной безопасности плавания и выполнения поставленных кораблю задач. Она характеризуют положение, перемещение корабля, данные по объектам маневрирования и другую расчетную информацию на упрежденный момент времени с учетом оказываемых на корабль управляющих воздействий, воздействий внешней среды, действующей и моделируемой обстановки, ЦКИ, БГД, обеспечивающих безопасный и своевременный выход корабля в заданную позицию, заданным курсом и скоростью, его движение по заданной траектории в соответствии с поставленной кораблю задачей.The array of information generated in the circuit (32) is transmitted to the circuit (17), where it is stored, structurized into blocks and subsequently transmitted to the ship's integrated control system, IC and other ship systems. The set of information generated in the ISN of the Navy is sufficient to ensure navigational safety of navigation and the fulfillment of the tasks assigned to the ship. It characterizes the position, movement of the ship, data on maneuvering objects and other calculated information at a preemptive point in time, taking into account the control actions exerted on the ship, the effects of the external environment, the current and simulated situation, the CCI, the BGD, which ensure the safe and timely exit of the ship to a given position, a given course and speed, its movement along a given trajectory in accordance with the task assigned to the ship.
Схема ИСН ВМФ обеспечивает универсальность, расширенные функциональные возможности, многократное резервирование, гарантирующие стойкость системы к повреждениям различного характера и повышение надежности функционирования на аппаратно-программном, информационном и конструктивном уровнях.The Navy ISN scheme provides versatility, extended functionality, multiple redundancy, which guarantees the system's resistance to various types of damage and increases the reliability of operation at the hardware-software, informational and design levels.
Информационный уровень обеспечивается применением ЕЭКС (26), получающей ЦКИ через унифицированный картографический сервер из ее состава от АСО ВМФ ЦКИ, а также осуществляющей хранение и трансляцию ЦКИ всем потребителям корабля.The information level is provided by the use of the UEKS (26), which receives the CCI through a unified cartographic server from its composition from the Navy ASO CCI, and also stores and broadcasts the CCI to all ship consumers.
Аппаратно-программный уровень обеспечивается:The hardware-software level is provided by:
- построением блоков отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41), в том числе на АРМ ИМС (42) и интегрированной системы управления кораблем (40) с использованием принципа модульности, объединенных тремя серверами (20-22) и ЛВС (19);- construction of units for displaying and controlling the ISN of the Navy (38, 39, 41), including on the AWP IMS (42) and the integrated ship control system (40) using the modularity principle, united by three servers (20-22) and a LAN (19 );
- преобразованием всей информации от МСН, средств освещения обстановки и технических средств в цифровой вид и передачи ее в коде NMEA.- conversion of all information from the SIT, means of illumination of the situation and technical means into digital form and its transmission in the NMEA code.
Конструктивный уровень обеспечивается:The constructive level is provided by:
- включением в схему трех серверов (20-22) и ЛВС (19), оснащенной основным и резервными каналами передачи навигационных данных (23-25), исключающих потерю информации при боевых и аварийных повреждениях;- inclusion in the scheme of three servers (20-22) and a LAN (19), equipped with the main and backup channels for the transmission of navigation data (23-25), excluding the loss of information in case of combat and emergency damage;
- наличием в схеме пульта (52) с органами управления режимами счисления, осуществляющего регулировку настроек, отображение данных от морских средств навигации и других корабельных систем, обеспечивающего ИСН ВМФ навигационной информацией, совмещенного с системой сигнализации;- the presence in the scheme of the control panel (52) with the controls of the reckoning modes, which adjusts the settings, displays data from marine navigation aids and other ship systems, provides the ISN of the Navy with navigation information, combined with the alarm system;
- соответствием блока отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41) антропометрическим требованиям при проектировании рабочих мест машин [3], требованиям к расположению рабочей станции и осанке оператора [4], эргономическим принципам при проектировании производственных систем [5];- compliance of the Navy ISN display and control unit (38, 39, 41) with anthropometric requirements when designing machine workplaces [3], requirements for the location of a workstation and operator posture [4], ergonomic principles in designing production systems [5];
- наличием в схеме интерактивной доски с проектором, выполняющей функции навигационного монитора с сенсорным управлением;- the presence in the scheme of an interactive whiteboard with a projector that performs the functions of a navigation monitor with touch control;
- наличием в схеме АМК (33-36), обладающих положительной плавучестью и стойкостью к внешним воздействующим факторам;- the presence in the scheme of AMK (33-36), which have positive buoyancy and resistance to external influencing factors;
- оборудованием серверов (20-22) дополнительной электронно-компонентной базой: АЦП (18), УПП (27), дополнительным ОЗУ (28), блоком вычисления (29), УУ (30), УИ (31);- server equipment (20-22) with an additional electronic component base: ADC (18), SCP (27), additional RAM (28), calculation unit (29), control unit (30), control unit (31);
- наличием в схеме системы обеспечения бесперебойным питанием от основной (1) и резервной КЭС (2), дополненной АПС (3) и ИБП (4), гарантирующих непрерывную работоспособность всех элементов ИСН ВМФ.- the presence in the circuit of a system for providing uninterrupted power supply from the main (1) and backup CES (2), supplemented by APS (3) and UPS (4), guaranteeing the continuous operation of all elements of the ISN of the Navy.
Надежность системы в целом достигается за счет многократного резервирования блоков отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41) и АРМ (40, 42), установленных на каждом командном пункте корабля (43-45), реализующих функции обеспечения навигационной безопасности плавания и выработки требуемых данных корабельным потребителям, а также за счет применения в схеме ЛВС (19) с основным и резервными каналами передачи навигационных данных (23-25) и тремя серверами (20-22), обеспечивающих полноценное функционирование системы с вероятностью безотказной работы РБ=0,987.The reliability of the system as a whole is achieved due to multiple redundancy of display and control units of the ISN of the Navy (38, 39, 41) and workstations (40, 42) installed at each command post of the ship (43-45), which implement the functions of ensuring navigational safety of navigation and generation the required data to ship consumers, as well as through the use of a LAN (19) in the scheme with the main and backup channels for the transmission of navigation data (23-25) and three servers (20-22), ensuring the full functioning of the system with a probability of failure-free operation P B = 0.987 .
Универсальность обеспечивается применением принципа модульности.Versatility is ensured by applying the principle of modularity.
Расширение функциональных возможностей реализуется за счет визуализации на каждом блоке отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41) всей навигационной информации от морских средств навигации, данных от корабельных систем, ЭНК, БГД и другой ЦКИ, а так же применении в целях обеспечения навигационной безопасности плавания и выработки требуемых данных корабельным потребителям в привычном для восприятия судоводителем объеме и размере, выполненном в формате морской навигационной карты; совмещением блоков отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41) с системой сигнализации и органами управления режимами счисления.The expansion of functionality is implemented by visualizing on each display and control unit of the ISN of the Navy (38, 39, 41) all navigation information from marine navigation aids, data from ship systems, ENC, BGD and other TsKI, as well as using to provide navigation safety of navigation and generation of the required data for ship users in the volume and size familiar to the navigator, made in the format of a marine navigation chart; combination of display and control units of the ISN of the Navy (38, 39, 41) with the signaling system and controls for the number modes.
Таким образом, предлагаемая интегрированная система навигации кораблей и судов обеспечения Военно-Морского Флота обладает высокой надежностью, универсальностью и расширенными функциональными возможностями. Реализация представленных технических решений позволяет решать задачи обеспечения навигационной безопасности плавания и выработки требуемых данных корабельным потребителям на каждом рабочем месте ИСН ВМФ.Thus, the proposed integrated navigation system for ships and support vessels of the Navy has high reliability, versatility and extended functionality. The implementation of the presented technical solutions makes it possible to solve the problems of ensuring navigational safety of navigation and generating the required data for shipboard consumers at each workplace of the ISN of the Navy.
Наличие таких признаков, как универсальность, расширенные функциональные возможности, многократное резервирование, гарантирующие стойкость системы к повреждениям различного характера и повышение надежности функционирования на аппаратно-программном, информационном и конструктивном уровнях позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «существенные отличия».The presence of such features as versatility, extended functionality, multiple redundancy, which guarantee the system's resistance to damage of various nature and increase the reliability of operation at the hardware-software, information and design levels, allow us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
Использование в комплексе: АМК (33-36), пульта (52) с органами управления режимами счисления, осуществляющего регулировку настроек, отображение данных от морских средств навигации и других корабельных систем, обеспечивающего ИСН ВМФ навигационной информацией, совмещенного с системой сигнализации, навигационного монитора с сенсорным управлением (59) или интерактивной доски (60) с проектором (61), ЕЭКС (26), ЛВС (19) с основным и резервными каналами передачи навигационных данных (23-25), трех серверов (20-22), блоков отображения и управления ИСН ВМФ (38, 39, 41) и АРМ (40, 42), установленных на каждом командном пункте корабля (43-45) в целях обеспечения навигационной безопасности плавания и выработки требуемых данных корабельным потребителям ранее не производилось. Это позволяет утверждать, что представленное техническое решение удовлетворяет критерию «изобретение» и может быть реализовано на кораблях и судах обеспечения Военно-Морского Флота.Use in a complex: AMK (33-36), a remote control (52) with controls for the reckoning modes, which adjusts settings, displays data from marine navigation aids and other ship systems, provides the ISN of the Navy with navigation information, combined with an alarm system, a navigation monitor with touch control (59) or interactive whiteboard (60) with a projector (61), EEKS (26), LAN (19) with main and backup navigation data transmission channels (23-25), three servers (20-22), display units and control of the ISN of the Navy (38, 39, 41) and AWS (40, 42) installed at each command post of the ship (43-45) in order to ensure navigational safety of navigation and the generation of the required data for ship consumers have not been performed before. This allows us to state that the presented technical solution satisfies the criterion of "invention" and can be implemented on ships and support vessels of the Navy.
ЛИТЕРАТУРА:LITERATURE:
1. Патент №2260191 от 01.10.2005 г. «Навигационный комплекс высокоскоростных судов».1. Patent No. 2260191 dated 10/01/2005 "Navigation complex of high-speed craft".
2. Патент №105755 от 20.06.2011 г. «Корабельная интегрированная мостиковая система».2. Patent No. 105755 dated 06/20/2011 "Ship integrated bridge system".
3. ГОСТ Р ИСО 14738-2007 Безопасность машин. Антропометрические требования при проектировании рабочих мест машин. - М.: Госстандарт, 2007. - 49 с.3. GOST R ISO 14738-2007 Machine safety. Anthropometric requirements in the design of machine jobs. - M.: Gosstandart, 2007. - 49 p.
4. ГОСТ Р ИСО 9241-5-2009 Эргономические требования к проведению офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов. Часть 5. Требования к расположению рабочей станции и осанке оператора. - М.: Госстандарт, 2010. - 38 с.4. GOST R ISO 9241-5-2009 Ergonomic requirements for office work using video display terminals.
5. ГОСТ Р ИСО 6385-2007 Эргономика. Применение эргономических принципов при проектировании производственных систем - М.: Стандартинформ, 2007. - 23 с.5. GOST R ISO 6385-2007 Ergonomics. Application of ergonomic principles in the design of production systems - M.: Standartinform, 2007. - 23 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140051A RU2765606C1 (en) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140051A RU2765606C1 (en) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2765606C1 true RU2765606C1 (en) | 2022-02-01 |
Family
ID=80214578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020140051A RU2765606C1 (en) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2765606C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2786251C1 (en) * | 2022-04-08 | 2022-12-19 | Владимир Васильевич Чернявец | Ship navigation and control complex |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7751977B2 (en) * | 2007-07-10 | 2010-07-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Real time environmental measurement and reporting system for navigable waterways and method of use |
| RU105755U1 (en) * | 2010-10-29 | 2011-06-20 | Закрытое акционерное общество "Морские навигационные системы" | SHIP INTEGRATED BRIDGE SYSTEM |
| US7990263B2 (en) * | 2006-09-28 | 2011-08-02 | Beatty Street Properties, Inc. | Vector-based harbor scheduling |
| RU2453909C1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-06-20 | Закрытое акционерное общество "Морские навигационные системы" | Shipborne integrated bridge system |
| RU2550887C2 (en) * | 2013-06-13 | 2015-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") | On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft |
| US9132912B2 (en) * | 2009-08-11 | 2015-09-15 | Honeywell International Inc. | Automated take off control system and method |
-
2020
- 2020-12-04 RU RU2020140051A patent/RU2765606C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7990263B2 (en) * | 2006-09-28 | 2011-08-02 | Beatty Street Properties, Inc. | Vector-based harbor scheduling |
| US7751977B2 (en) * | 2007-07-10 | 2010-07-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Real time environmental measurement and reporting system for navigable waterways and method of use |
| US9132912B2 (en) * | 2009-08-11 | 2015-09-15 | Honeywell International Inc. | Automated take off control system and method |
| RU2453909C1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-06-20 | Закрытое акционерное общество "Морские навигационные системы" | Shipborne integrated bridge system |
| RU105755U1 (en) * | 2010-10-29 | 2011-06-20 | Закрытое акционерное общество "Морские навигационные системы" | SHIP INTEGRATED BRIDGE SYSTEM |
| RU2550887C2 (en) * | 2013-06-13 | 2015-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") | On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2786251C1 (en) * | 2022-04-08 | 2022-12-19 | Владимир Васильевич Чернявец | Ship navigation and control complex |
| RU2809471C1 (en) * | 2022-10-06 | 2023-12-12 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Automated fleet management system |
| RU2797701C1 (en) * | 2022-11-14 | 2023-06-07 | Владимир Васильевич Чернявец | Method of full-scale testing of unmanned vessels |
| RU2808849C1 (en) * | 2023-05-22 | 2023-12-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Смартгеосистемс" | Marine real-time geoinformation integrating platform |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9430947B2 (en) | Maritime autonomous station keeping (MASK) | |
| CN205940569U (en) | Boats and ships pilotage system based on ECDIS and communications network | |
| CN101430833A (en) | Maritime search and rescue simulation system and its development platform | |
| KR20200077525A (en) | Vessel navigation support system | |
| KR20050114770A (en) | Vessel operation support system | |
| CN114964244A (en) | Tidal current information display device, AR navigation system, tidal current information display method, and tidal current information display program | |
| RU2765606C1 (en) | Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy | |
| KR102025202B1 (en) | System for remote controlling of unmanned surface vehicle | |
| RU133285U1 (en) | SHIP INTEGRATED NAVIGATION AND FISHING COMPLEX | |
| KR100374777B1 (en) | Navigation System | |
| RU105755U1 (en) | SHIP INTEGRATED BRIDGE SYSTEM | |
| JP2022127558A (en) | Tidal current display device based on augmented reality | |
| Benedict et al. | Simulation-augmented methods for safe and efficient manoeuvres in harbour areas | |
| RU172330U1 (en) | Skipper's workstation | |
| KR20150010081A (en) | Vessel control system with bnwas function and control method thereof | |
| WO2023175574A1 (en) | Command and control system for a remotely-operated uncrewed surface vessel | |
| RU2453909C1 (en) | Shipborne integrated bridge system | |
| CN115309157A (en) | Water quality monitoring ship, water quality monitoring ship control system and method | |
| RU161194U1 (en) | HYDROACOUSTIC SUBMARINE COMPLEX | |
| Wakabayashi et al. | Tablet Control System for Offshore Support and Research Vessel—Development, Implementation, and Operational Testing— | |
| Wawruch | Remarks on the further development of an integrated navigation system | |
| KR101271132B1 (en) | Method for sailing and emergency sailing system for ship | |
| JP7242127B2 (en) | Blocking prediction method | |
| RU2786251C1 (en) | Ship navigation and control complex | |
| WO2024116717A1 (en) | Navigation assistance device, navigation assistance method, and program |