1.2. Навигационные приборы и датчики информации

Для решения навигационных задач программное обеспечение любой ЭКС использует информацию о местоположении и движении судна от внешних приборов и датчиков. В качестве внешних навигационных устройств к dKart Navigator через коммуникационные порты системного блока судового ком­пьютера СОМ 1, СОМ 2 и т.д., может подключаться следующее оборудова­ние: приемник глобальной навигационной спутниковой системы (наиболее предпочтителен дифференциальный вариант), приемоиндикаторы других, альтернативных радионавигационных систем, гирокомпас, магнитный ком­пас, лаг, эхолот, САРП, РЛС, транспондер (АИС), авторулевой (рис. 1).

Связь между ЭКС и внешними навигационными приборами осуществляет­ся в цифровом виде, через интерфейс Я8-232 или МУ1ЕА-0183, на основе протокола NMEA-0183 или стандарта Международной электротехнической комиссии IEC 61162. Протокол определяет формат данных при обмене нави­гационной информацией с периферийными приборами и устройствами. В со­ответствии с NMEA-0183, вся информация представляется в виде сообщений, строк протокола, содержащих указания на тип сообщения и сами данные. Все сообщения делятся на принимаемые, обрабатываемые и передаваемые элек­тронной картографической системой. Например, сообщение типа GLL (Global Latitude, Longitude) - географические координаты (широта и долгота) места судна, их время и статус при обмене информацией с приемником сиг­налов GPS (табл. 1).

Таблица 1

Список сообщений NMEA-0183, принимаемых и обрабатываемых dKart Navigator

Тип	Значение сообщения
сообщения
GLL	Географические координаты (широта и долгота) места судна, их время и статус
GGA	Время, географические координаты и другая информация, относящаяся к определениям места по GPS
GNS	Время, географические координаты и другая информация, относящаяся к определениям места с помощью простого или комбинированного приемни­ка GNSS (GPS+GLONASS)
GSA	Информация о геометрическом факторе и активных космических аппаратах GNSS
RMC	Время, дата, географические координаты, курс и скорость от приемника GNSS
VTG	Путевой угол и путевая скорость
ZDA	Всемирное время (UTC) и дата
RMA	Географические координаты, курс и скорость от приемника РНС LORAN-C
RSD	Данные об установках радарного изображения
TLL	Данные о сопровождаемых целях: широта, долгота и время
TTM	Данные о сопровождаемых целях: положение относительно собственного судна и параметры движения
VDM	УКВ сообщения АИС
VDO	УКВ сообщения АИС собственного судна
VHW	Курс и скорость относительно воды
DBT	Глубина под вибратором эхолота
DPT	Глубина под килем
HDM	Магнитный курс
HDT	Истинный курс
OSD	Данные о векторе скорости движения собственного судна: курс, путевой угол, скорость и суммарный снос

От электронной картографической системы к внешним навигационным устройствам передаются следующие сообщения (Табл.2).

Основным датчиком информации о местоположении судна является при­емник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы (GPS или DGPS). dKart Navigator может работать со всеми существующими GPS-приемниками типа NavStar GPS (DGPS) и ГЛОНАСС. Поступающая инфор­мация используется для расчета и отображения на карте данных об истинной позиции, скорости и курсе судна, параметрах прохождения маршрута. Про­грамме необходимо получать информацию о координатах судна как мини­мум один раз в секунду.

Информация о местоположении судна может поступать и от систем назем­ного базирования LORAN-C или DECCA. dKart Navigator работает с прием­никами сигналов этих систем, предоставляющими данные в соответствии с протоколом NMEA-0183. В случае необходимости, судоводитель может ис­пользовать две системы позиционирования одновременно, что позволяет оценить точность приборов и выявить возможные неисправности.

При подключении САРП и радаров, взятые на автосопровождение цели отображаются на электронной карте. Система осуществляет непрерывный контроль безопасности движения по отношению ко всем отображаемым це­лям, используя их цветовую индикацию на карте. При этом судоводитель может получить информацию об основных параметрах цели: курсе, скорости, пеленге, дистанции, дистанции и времени кратчайшего сближения.

При наличии соответствующего радиолокационного оборудования, dKart Navigator может использовать первичную радиолокационную информацию для обеспечения судоводителя необходимыми данными. Полученное радио­локационное изображение выводится поверх электронной карты, облегчая их взаимное сравнение, а также позволяя обнаруживать цели, которые не могут быть взяты на автоматическое сопровождение САРП.

Системы автоматической идентификации целей АИС (транспондер) пред­назначены для обеспечения судоводителей максимально точной и подробной информацией об обнаруженных целях. Помимо информации о курсе и скоро­сти судна (передаваемых им самим и поэтому абсолютно точных), система АИС позволяет получить информацию о названии судна, его владельце, тон­наже и размерах, маршруте и типе перевозимого груза. Подобная информа­ция может быть полезна, например, при выборе маневра или для определе­ния невидимых радиолокационных целей. Последние версии системы dKart Navigator рассчитаны на подключение транспондеров фирмы GP&C.

Возможность подключения эхолота предусмотрена во всех версиях dKart Navigator. Поступающие от эхолота данные используются системой для вы­работки предупреждения об опасных глубинах. Информация от эхолота со­храняется системой и может быть выведена на экран в виде кривой рельефа дна. Последние версии системы dKart Navigator обладают возможностью ав­томатического построения промерных планшетов. Собранная информация может быть отображена непосредственно на электронной карте. При необхо­димости можно осуществить ручную корректировку данных.

При подключении к системе лага и компаса, система будет отображать по­ступающую информацию о скорости и курсе судна. Если используется и GPS-приемник (транспондер АИС, САРП, DECCA или LORAN-C), то на электронной карте у символа собственного судна будут одновременно ото­бражены два вектора - вектор истинного движения (относительно дна) и век­тор движения по лагу и компасу.

Обычно лаг и компас имеют только аналоговый выход данных. В этом случае, для обеспечения необходимых сообщений, используется специаль­ный конвертер, преобразующий аналоговый сигнал в цифровой.

Все версии системы, предусматривают возможность подключения автору­левого. Авторулевой предназначен для автоматического удержания судна на линии маршрута при плавании вдоль проложенного маршрута или же к вре­менной путевой точке. dKart Navigator взаимодействует с авторулевым на основе протокола NMEA-0183. Некоторые устаревшие типы авторулевых не могут работать с сообщениями XTE, APB и RMB. Их сообщения содержат более двух значащих цифр после запятой. При использовании авторулевых такого типа нужны соответствующие настройки, программа будет автомати­чески обрезать сообщения до двух цифр после запятой. Как правило, такой режим используется в случае крайней необходимости, т. к. сокращение до двух значащих цифр после запятой в сообщении XTE увеличивает дискрет­ность управления с двух до двадцати метров.