Введение

На сайте достойного шипчандлера перечислены доступные названия морской электроники более от 65 производителей, вся эта продукция имеется в наличии. Это дает значительный выбор.

Ассортимент продукции кратко рассмотрен ниже с комментариями. Вам следует обратиться к подходящему веб-сайту для получения дополнительной информации о каждом конкретном продукте.

Навигационное оборудование

Система GPS

Трудно поверить, что только за последние 40 лет всем штурманам мира были предоставлены относительно надежные средства определения местоположения.

После запуска Спутника в 1957 году ВМС США начал экспериментировать со спутниковой навигацией. В середине шестидесятых годов была разработана спутниковая навигационная система для подводных лодок перевозящих ядерные ракеты Polaris. Эта система требовала шесть спутников, которые вращались вокруг Земли на полярных орбитах. При измерении доплеровского сдвига радиосигналов подводная лодка могла определить свое местоположение в течение пятнадцати минут.

Система глобального позиционирования (GPS) была спроектирована и построена и эксплуатируется и поддерживается Министерством обороны США. Раньше она называлась Глобальной системой вычисления местонахождения ЛА с помощью спутника „Навстар“ и впервые была представлена в Пентагоне в 1973 году, когда велись поиски спутниковой системы, защищенной от ошибок. В 1978 году был запущен первый действующий спутник GPS. К середине 1990-х годов система полностью работала с 24 спутниками, вращающимися вокруг Земли на высоте 12 000 английских миль, и предоставляла очень точную информацию о местоположении и навигации по всему миру 24 часа в сутки, в любую погоду.

В первые годы Министерство обороны США ввело преднамеренную встроенную ошибку (Jitter – Selective Availability) в коммерческие передачи. Это препятствовало достижению приборами достоверной точности позиционирования лучше 100 метров.

В 1990-х годах такая ошибка была исключена путём применения «дифференциальной GPS системы». Проще говоря, приемник GPS объединил сигналы, полученные от спутников, с информацией от одной или нескольких береговых станций, точное местоположение которых было известно. Ошибка в положении спутника известных станций была передана на мобильные приемники GPS, чтобы использовать их для коррекции их выходных данных. Это улучшило точность до +/- 20 метров.

В мае 2000 года президент США Билл Клинтон объявил о том, что выборочная ресинхронизация была отключена. В результате этого коммерческие приемники GPS могли производить надежные определения местоположения с той же точностью, что и дифференциальные GPS – с точностью до +/- 10 метров.

За прошедшие годы была предложена серия ручного и настольного оборудования, которое будет точно ориентироваться на судне в любой точке мира с точностью, меньше чем длина большинства яхт.

Благодаря точному позиционированию обеспечивается одинаковое качество отображения скорости, курса, высоты и ускорения.

Все, кто работает в яхтенной индустрии, знакомы с невероятным диапазоном оборудования, которое теперь оснащено GPS; от радаров, графических таблиц, аварийных буев, радиоприемников и мобильных телефонов.

Следует, однако, помнить, что у GPS есть два основных недостатка по сравнению с визуальной прокладкой курса с помощью компаса и бумажных карт:

GPS требует электроэнергии для работы. Приемник, обеспечивающий точную навигацию по опасным рифам за одну минуту, может стать совершенно бесполезным блоком из дешевого пластика, если батареи выйдут из строя.

Большинство людей, которые составляли карты, на которых все еще основаны самые современные электронные карты, использовали визуальное построение триангуляции и астронавигацию. В результате вы все еще можете точно знать, где вы находитесь. К сожалению, картограф, мог поместить остров в неправильном месте на своей карте. Можно считать это небольшим утешением, если вы утверждаете, что причина, по которой вы сели на мель, заключалась в том, что в карте была ошибка, а ваш GPS показывал всё правильно.

В настоящее время Европа разрабатывает и внедряет систему Galileo из 30 спутников, которая будет либо конкурировать с GPS (по мнению США), либо дополнять GPS (позиция ЕС). Это обеспечит навигационную систему под гражданским контролем Европейского Союза, чтобы противостоять рискам зависимости от военной системы США.

Первые два спутника Galileo были запущены в октябре 2011 года. Программа запуска будет продолжаться до тех пор, пока система не будет полностью введена в эксплуатацию в 2019 году. Система Galileo предназначена для определения приемников, которые будут совместимы со стандартной системой Министерства Обороны США и российской системой ГЛОНАСС. Последняя постепенно развивается благодаря крупным инвестициям со стороны правительства, однако с некоторыми техническими проблемами. ГЛОНАСС теперь предлагается в сочетании с GPS (на iPhone 4S и других устройствах).

К началу 2020-х годов у нас должно быть три альтернативные системы GPS.

Пока неясно, как производители будут использовать дополнительные спутниковые сигналы в комбинированных приемниках GPS/Galileo.

АСО

АСО расшифровывается как Автоматическая система опознавания. Следующий текст был взят с веб-сайта Береговой охраны США, на котором есть отличная информация, с которой стоит ознакомиться в одинокий дождливый день. http://www.navcen.uscg.gov/

Представьте бортовой радарный дисплей с наложенными на него данными электронной карты, который включает в себя отметку для каждого значимого корабля в радиусе действия радиосвязи, каждый при необходимости с вектором скорости (с указанием скорости и курса). «Марка» каждого судна может отражать фактический размер судна и его позицию с точностью как от обычной или дифференциальной GPS. Нажав на знак судна, вы можете узнать название судна, курс и скорость, классификацию, позывной, регистрационный номер и другую информацию. Также может быть доступна информация о маневрировании, ближайшей точке наибольшего приближения (CPA), времени до ближайшей точки наибольшего приближения (TCPA) и другая навигационная информация, более точная и более своевременная, чем информация, получаемая с помощью автоматического радиолокационного автопрокладчика. Отображение информации, ранее доступной только для современных оперативных центров Службы движения судов, теперь может быть доступно для каждого судна, оборудованного АСО.

С помощью этой информации вы можете вызвать любое судно по радиотелефону ОВЧ по имени, вместо того чтобы называть его «корабль по мою левую скулу» или каким-либо другим неточным способом. Или вы можете набрать его напрямую, используя оборудование Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (GMDSS). Или же вы можете отправлять на корабль или получать от него короткие связанные с безопасностью сообщения по электронной почте.

Каждая система АСО состоит из одного передатчика ОВЧ, двух приемников ОВЧ с множественным доступом с разделением по времени (МДВР), одного приемника УКВ цифрового избирательного вызова (DSC) и стандартных морских электронных линий связи (IEC 61162/NMEA 0183) с бортовыми дисплеем и системами датчиков (см. Рисунок ниже). Информация о местоположении и времени обычно получается из приемника встроенной или внешней глобальной навигационной спутниковой системы (например, GPS). Другая информация, передаваемая АСО, если таковая имеется, получается в электронном виде с судового оборудования через стандартные морские соединения для передачи данных. Информация о курсе и скорости движения над землей, как правило, предоставляется всеми судами, оснащенными АСО.

В случае перегрузки системы, только цели, находящиеся на большем расстоянии (> 8 морских миль), будут подвергаться отключению, чтобы отдать предпочтение более близким целям, которые являются основной проблемой для операторов судов. На практике пропускная способность системы практически не ограничена, что позволяет одновременно разместить большое количество судов.

Диапазон охвата системы аналогичен другому оборудованию, работающему в диапазоне ОВЧ, в основном в зависимости от высоты антенны. Его распространение немного лучше, чем у радара, из-за большей длины волны, поэтому можно «смотреть» за поворотами и позади островов, если размеры суши не слишком велики. Типичное значение видимость, которое следует ожидать в море, составляет номинально 20 морских миль.

Эта система обратно совместима с цифровыми системами селективного вызова, что позволяет береговым глобальным морским системам связи при бедствии и для обеспечения безопасности (GMDSS) недорого устанавливать рабочие каналы АСО и выявлять и отслеживать суда, оснащенные АСО. Кроме того данная система предназначена для полной замены существующих систем приемоответчиков на основе DSC.

АСО является обязательной для всех судов весом >300 тонн. Она также необходима для коммерчески сосудов > 65 футов в длине или пассажирских судов >150 тонн.

Картплоттеры

Картплоттеры объединяют электронную или бумажную карту со средствами отображения положения судна.

Ранние графопостроители Королевского флота были большими стеклянными столами, на которых была размещена карта. Небольшая точка света механически перемещалась по карте в зависимости от курса.

За последние 40 лет были достигнуты значительные улучшения.

В настоящее время картплоттеры обычно используют данные GPS для определения местоположения своего судна. Они могут использовать радарные и / или входные данные АСО (см. Выше) для определения местоположения других контактов и суши.

Ранние йоменские плоттеры, которые использовали бумажные карты, во многих случаях были заменены полностью электронными картами одного из соответствующих поставщиков карт (см. Ниже).

Теоретически теперь можно управлять яхтой или моторной лодкой по Соленту на полной скорости в условиях нулевой видимости с той же уверенностью, что и при идеальной видимости при дневном свете. Точно так же вы должны иметь возможность перемещаться (с соответствующей связью с автопилотом) рядом с почти любым портом, для которого у вас имеется карта, даже если вы никогда не были там раньше, без какого-либо ручного вмешательства.

На практике я считаю, что это был бы очень безответственный и безрассудный шкипер, который использовал картплоттеры как единственное средство навигации по всем причинам, изложенным в этом разделе. Они отлично подходят для облегчения навигационной нагрузки, но шкипер всегда должен спрашивать себя: «Что мне делать, если отключится питание или водные брызги внесут сбои в работу электроники?» Именно поэтому необходима резервная навигационная система, которая не зависит от батарей и электричества в целом.

Электронные карты

Электронные карты выпускаются в двух форматах, растровых и векторных. Официальные правительственные карты создаются национальными гидрографическими службами (такими как Гидрографическое управление Великобритании; UKHO), а неофициальные карты создаются частными компаниями, такими как C-Map, которые используют данные, лицензированные у картографа (обычно это национальный орган).

Электронные карты не могут быть прочитаны без программного обеспечения. ARCS, например, производится в формате HRCF (формат гидрографических растровых карт). Этот формат отличается от стандартных графических форматов, таких как .tif и .jpeg. Для использования электронных карт необходимо следующее:

  • Электронные карты
  • Специально выделенный картплоттер, ноутбук или ПК
  • Если будет использоваться ноутбук или компьютер: программное обеспечение

Растровые карты

На сегодняшний день крупнейшим поставщиком официальных растровых карт в мире является Гидрографическое управление Великобритании. Растровая диаграмма по сути является факсимильной копией бумажной диаграммы. Высококачественный картографический процесс с точностью до 0,1 мм позволяет Гидрографическому управлению Великобритании дать гарантию того, что ARCS так же актуальны, как и их бумажные эквиваленты. Австралийское гидрографическое управление выпускает карты для мореплавателей в растровом формате для вод Австралии и Новой Зеландии.

Существует два способа покупки графиков ARCS. Разница заключается в продлении сервиса.

  • ARCS Navigator – это ежегодное соглашение об аренде, которое включает все еженедельные обновления и любые новые выпуски. Различные графики могут быть выбраны при продлении соглашения в последующие годы.
  • ARCS Skipper позволяет напрямую владеть картами ARCS. Графики полностью соответствуют современным данным при покупке. Обновления не включены в цену, но ежегодное обновление или ежеквартальное обновление можно приобрести позже.

Векторные карты

Векторные карты создаются иначе, чем растровые. Векторная диаграмма состоит из серии данных, например, все изобаты будут храниться в одном слое, а информация о буях в другом. Это означает, что график может быть разделён; например, детали буя могут быть отображены в текстовом поле. Существуют различные производители векторных диаграмм. Национальные гидрографические службы выпускают официальные векторные карты, известные как электронные навигационные карты S-57. Официальные карты S-57 должны использоваться в Электронной Картографической Навигационной Информационной Системе (ЭКНИС). Кроме того, частные производители также выпускают векторные диаграммы.

Производители векторных диаграмм имеют различные схемы ценообразования для своих диаграмм, но в принципе они аналогичны ценам на диаграммы ARCS. Вы можете совершать прямые покупки или оформлять подписку каждый год.

Требования Международной морской организации (ИМО)

Ниже приводится выдержка с французского вебсайта ИМО http://www.iho.shom.fr/ECDIS/introduction.htm

Электронная карта является относительно новой технологией, обеспечивающей значительные преимущества с точки зрения безопасности судоходства и повышения эффективности эксплуатации. Электронная карта – это не просто дисплей компьютера, это навигационная система в реальном времени, которая объединяет разнообразную информацию, которая отображается и интерпретируется Моряком. Это автоматизированное средство принятия решений, способное непрерывно определять положение судна относительно земли, нанесенных на карту объектов, средств навигации и невидимых опасностей.

Существует два основных типа электронных карт. Те, которые соответствуют требованиям ИМО для судов класса (Международной) Конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС), известные как Электронная Картографическая Навигационная Информационная Система (ЭКНИС), и все другие типы электронных карт которые, обычно рассматриваются как Системы электронных карт (ECS).

 

Требование для ЭКНИС

Чтобы ЭКНИС соответствовала минимальному уровню надежности и функциональности, Международная морская организация (ИМО) разработала стандарт производительности для ЭКНИС. Этот стандарт определяет, как ЭКНИС должна работать, чтобы она служила адекватной заменой бумажной навигационной карты. Стандарты эффективности ИМО разрешают национальным администрациям по безопасности на море рассматривать ЭКНИС в качестве функционального эквивалента карт, требуемых в соответствии с положением V (Regulation V) 20 главы  1974 года.

Конвенция СОЛАС. ИМО обратилась к правительствам стран-членов с конкретной просьбой поощрять их национальные гидрографические ведомства к составлению электронных навигационных карт (ENC) и как можно скорее предоставить соответствующую услугу обновления, а также обеспечивать, чтобы при разработке и производстве ЭКНИС производители соблюдали эксплуатационные стандарты.

Важно понимать, что капитану коммерческого судна, работающего под контролем MCA (в водах Великобритании или под флагом Великобритании), не разрешается использовать электронные карты в качестве основного средства навигации, если он не прошел полный курс по работе с ЭКНИС и оборудование не соответствует требованиям ЭКНИС.

НАВТЕКС

Следующая информация была взята с австралийского сайта gmdss.com. К сожалению этот сайт больше не доступен. Существует ряд других сайтов, предоставляющих информацию о ГМССБ и НАВТЕКС. Например этот – http://www.icselectronics.co.uk

 

Введение

Система НАВТЕКС используется для автоматической трансляции локализованной информации о безопасности на море (MSI) с использованием навигационного телекса (также известного как узкополосный приемник с прямой печатью или NBDP). Система в основном работает в средней полосе радиочастот чуть выше и ниже старой частоты бедствия Морзе 500 кГц. Дальность действия системы обычно составляет около 300 морских миль от передатчика.

Система НАВТЕКС предназначена для использования в морском районе ГМССБ A2 и используется в основном теми странами, которые имеют относительно небольшие участки береговой линии и / или морские районы, которые необходимо покрыть. Основные области покрытия НАВТЕКС включают Средиземное море, Северное море, прибрежные районы вокруг Японии и районы вокруг североамериканского континента.

Частота работы

Системе НАВТЕКС были выделены три широковещательные частоты:

518 кГц – основной канал НАВТЕКС

490 кГц – используется для трансляции на местных языках (т. е. не на английском языке)

4209.5 кГц – выделено для вещания НАВТЕКС в тропических районах – в настоящее время широко не используется

Все радиопередачи со станций в пределах одного и того же района предупреждения (NAVAREA) должны координироваться на основе разделения времени для устранения помех.

Кроме того, выходная мощность каждой станции регулируется для контроля дальности каждой трансляции. Это особенно важно в ночное время, так как средние частоты всегда перемещаются дальше после наступления темноты.

Идентификационный знак передатчика – это одна буква, назначаемая каждому передатчику береговой станции НАВТЕКС. Приемники НАВТЕКС позволяют оператору принимать или отклонять сообщения от любой станции на основе этого однобуквенного кода.

Символ указателя темы также является однобуквенным кодом, который служит для идентификации темы сообщения. Приемники НАВТЕКС также позволяют оператору отклонять определенные сообщения, основываясь на символе указателя темы. Однако сообщения, касающиеся навигационных предупреждений, метеорологических предупреждений и информации о поиске и спасании, не могут быть отклонены. Символы указателя темы, использующиеся в системе НАВТЕКС, описаны ниже:

А – Навигационные предупреждения

B-Метеорологические предупреждения

C- Сообщение о ледовой обстановке

D-Поисково-спасательная информация

E-Метеорологические прогнозы

F- Служебные сообщения пилотов

G-Сообщения Decca

H – Сообщения Loran

I- Сообщения Omega

J- Сообщения спутниковой навигации

К – Другие электронные навигационные сообщения

L – Дополнительные навигационные сообщения

V – Спецслужбы

W – Специальные услуги (возможны другие языки)

X – Спецслужбы

Y – Специальные услуги

Z – Нет сообщений (QRU)

Судовое оборудование НАВТЕКС

Приемник НАВТЕКС обычно представляет собой компактное устройство со встроенным принтером, дисплеем и клавиатурой.

После введения соответствующих кодов станций и символов указателей темы устройство остается без присмотра – сообщения автоматически принимаются и печатаются на встроенном принтере.

Радиопеленгация (RDF или просто DF)

Такое оборудование все еще можно найти, особенно на борту старых яхт. Проще говоря, это обычный радиоприемник с направленной антенной.

Список радио сигналов, изданный английским адмиралтейством и коммерческие альманахи содержат характеристики частоты и кода Морзе для каждого радиомаяка RDF. Настроив сигнал и выровняв антенну, вы можете получить направление (обратите внимание, что оно может быть на 180º относительно направления!) к маяку. В сочетании с визуальными пеленгами и / или радиолокационными диапазонами вы можете улучшить точность сигнала. Тем не менее, трудно достичь линии румбы RDF лучше, чем на +/- 10º.

Только шкипер с очень седой бородой, вероятно, потребует установки RDF на его яхту.

Навигационные огни

Надеемся, что все брокеры, читающие этот материал, хорошо ознакомятся с навигационными огнями. RYA выпускает отличные комбинированные карты для напоминания о необходимых характеристиках для разных судов.

Одним из значительных достижений в области навигации и другого морского освещения за последние несколько лет является расширение использования светодиодов (светоизлучающих диодов). Они используются уже в течение многих лет во всех видах электронного оборудования. Недавние доработки повысили надежность и уровни мощности до такой степени, что их можно использовать для топового огня, палубных светильников и внутреннего освещения. Светодиоды используют где-то порядка 10% мощности эквивалентных ламп накаливания с одинаковой эффективностью. Они используют 12 или 24 вольт, поэтому полностью безопасны. Они также имеют практически неограниченный срок службы (что, однако, не относится к металлическим проводам в корпусе, которые легко разъедаются в присутствии соленой воды). Пока что светодиодное освещение имеет довольно высокую ценовую составляющую по сравнению с традиционными лампами накаливания или флуоресцентным освещением, но они будут дешеветь. Они становятся стандартным средством освещения для лодок.

Компасы

Нельсон использовал магнитный компас в Трафальгаре. До настоящего времени большинство яхт и катеров были оснащены магнитными компасами. Они знакомы всем брокерам.

Проблемы с магнитными компасами должны быть также знакомы, как и сами компасы. Они не указывают на истинный север. Их север меняется в зависимости от прошедших лет и по мере движения магнитного полюса Земли (указано на графике). Их точность зависит от примыкающего металла, и их нужно «раскачать» после того, как на яхте будет проведена большая работа (например, установлен новый двигатель).

Однако при всём этом они очень надежные и безопасные и имеют крайне привлекательную стоимость. Каждое судно должно иметь как минимум два независимых магнитных компаса (даже если один находится на спасательном плоту).

В качестве альтернативы базовый индукционный компас представляет собой простое электромагнитное устройство, в котором используются две или более маленьких катушки проволоки вокруг сердечника из высокопроницаемого магнитного материала для непосредственного определения направления горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Преимуществом этого механизма по сравнению с традиционным магнитным компасом, является то, что показания считаются в электронном виде и могут быть легко оцифрованы и переданы, отображены дистанционно и использованы электронным автопилотом для коррекции курса. Единственная самая большая проблема с индукционным компасом заключается в том, что для его работы требуется внешнее питание, поэтому на него нельзя положиться в чрезвычайной ситуации.

В начале 20-го века гиростабилизированная платформа была разработана для военно-морской артиллерии. Теперь такая платформа переместилась в гирокомпас, устройство, которое в настоящее время установлено почти на всех крупных военно-морских и коммерческих судах. Традиционные механические гирокомпасы зависят от двух акселерометров на стабилизированной платформе, чтобы обеспечить истинное направление на север. Хорошие гирокомпасы великолепны и делают навигацию намного проще, поскольку все их показатели «верны», но они очень дорогие. Даже те, кто имеют самую дешевую рыночную стоимость, будут вне досягаемости для большинства яхтсменов.

Два других типа «гироскопа» были разработаны в последние годы и применяются для производства «недорогих» гирокомпасов. Оптический лазерный гироскоп работает по принципу, позволяющему лазерному лучу многократно отражаться в корпусе. Если корпус ускоряется, длительность между моментом лазерного излучения и возможным возвращением луча будет другой. Это различие может использоваться для контроля ускорения судна и, следовательно, направления движения.

Вибрирующий гироскоп использует вибрирующий элемент (резонатор). При вращении он подвергается ускорению Кориолиса под прямым углом к ​​направлению вращения. Тогда это вызывает вторичную вибрацию, которая может использоваться, чтобы вычислить изменение курса. Это очень маленькие устройства, которые могут использоваться для расчета курса в определенных условиях.

Радар

Радар стал распространенным электронным оборудованием, установленным на современных малых судах. Этот продукт является абсолютно классическим примером получения того, за что вы платите.

Более совершенный радар = более высокая стоимость и / или более низкая надежность и / или более высокая потребляемая мощность.

Цветной экран = более «привлекательный» дисплей, но хуже в условиях высокой и низкой освещенности.

Большой обтекатель антенны = более высокая мощность (и более высокая потребляемая мощность), лучшая точность пилинга и больший вес мачты.

Интеграция с плоттером = улучшенные возможности, более простая установка, снижение общей мощности, но значительное снижение надежности за те же деньги.

Прежде чем какой-либо шкипер приобретет радар, он должен четко определить: а) что ему нужно для этого б) сколько он может себе позволить. Определившись с этими критериями, он может начать искать продукт, который может соответствовать его требованиям. Однако было бы очень грустно, если бы он обнаружил, что верхняя часть бюджетного радара не улавливает сигналы в условиях слабого дождя, когда это было основной причиной покупки в начале.

Покупатель должен, как правило, стремиться к простейшему набору радаров с наименьшим количеством добавленных функций от надежного производителя. Тогда он / она должен выбрать самый подходящий продукт, который он может себе позволить. Если такой радар обычно используется маленькими шотландскими рыбацкими лодками в Северной Атлантике, это, вероятно, правильный выбор.

Decca

Вполне вероятно, что вы все ещё можете встретить лодку с навигатором Decca, выставленную на продажу. Однако, поскольку система «Decca Navigator», предоставленная Генеральными властями маячных служб, перестала работать в полночь 31 марта 2000 года, она представляет чисто исторический интерес.

Loran-C

Очень редко вы можете встретить лодку с комплектом Loran-C. Эта система по-прежнему используется как в Европе, так и в других странах мира, и в последние годы ей уделялось больше внимания, поскольку было выявлено, что в ней отсутствуют некоторые из недостатков GPS.

Loran-C поддерживается американскими военными, поскольку она может получать сигналы на подводных лодках на большей глубине, чем GPS, и менее уязвима для помех во время боевых действий.