WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«УДК 656.61.052.484:621.396.969.3 Песков Ю. А. Практическое пособие по использованию САРП. - М.: ...»

-- [ Страница 2 ] --

Первый вариант захвата представляет собой "поиск на рубеже". Если цель минует охранное кольцо необнаруженной (например, слабый эхо-сигнал на волнении) либо бу дет потеряна внутри охранной зоны, то дальнейшее автоматическое обнаружение и за хват цели на АС будут невозможны (рис. 7). Так, цель А, впервые обнаруженная между внешним и внутренним охранными кольцами, или цель В, впервые обнаруженная внутри постоянного охранного кольца, не вызовет срабатывания предупредительной сигнализа ции. Это обстоятельство резко повышает роль "ручного" захвата целей на АС.

Рис. 7. Ограничения систем "охранной сиг нализации":

1 — внешнее (переменное) кольцо;

2 —внутреннее (постоянное) кольцо;

3 — отметка курса;

А и В — цепи При втором варианте захвата все пространство в пределах заданного сектора будет просматриваться сканирующим кольцом, что позволит обнаружить как новую, так и ра нее потерянную цель, как только сила эхо-сигнала превысит установленный порог авто обнаружения. Внешний предел действия сканирующего автообнаружения ограничи вается либо охранным кольцом ("Бриз-Е"), либо заданным постоянным пределом ( миль - САРП "8500A/CAS"). Внутренний предел действия сканирующего обнаружителя может выбираться судоводителем (любой, но не менее 0,4 мили в САРП "Бриз-Е") либо также фиксирован (5 миль, может быть установлено 2 мили - в САРП "8500A/CAS").

Чувствительность внутри зоны автоматически удерживается на уровне, близком уровню шумов, чтобы как можно раньше обнаруживать сигналы от малых целей.

Если автозахват цели осуществляется с помощью одного охранного кольца, то его радиус может задаваться судоводителем в зависимости от условий плавания. Если пред почтение отдается автоматическому захвату, то кольцо выдвигается на большую дис танцию (например, 10-12 миль), а судоводитель тщательно контролирует все поле обзо ра, осуществляя поиск малых целей (особенно в ближней зоне), которые могли быть пропущены САРП. Если судоводитель отдает предпочтение "ручному" захвату (по мере обнаружения целей на больших дистанциях), то охранное кольцо выставляется на малые дальности (например, 2-3 мили) и страхует судоводителя от пропуска малых целей.

Если захват целей осуществляется посредством двух охранных колец, то одно из них (обычно внутреннее) является фиксированным, а внешнее - переменным. При этом Подсистема "AREA ACQUISITION FEATURE".

внешнее охранное кольцо выставляется на дальнее (10-12 миль) обнаружение целей, а внутреннее (2-3 мили) страхует судоводителя от пропуска малых целей. В ряде моделей САРП внутреннее, "страховочное" кольцо установлено на постоянную дистанцию ( миль в САРП "AUTOTRACK-2", 4 мили - в САРП К.Н.З000А и в САРП "RAYCAS" и т. д.).

Автоматический захват целей на АС удобно использовать при плавании в откры том море, где отсутствуют эхо-сигналы от береговой черты, а судопоток не является достаточно плотным. При плавании в стесненных водах обычно более предпочтителен ручной захват, так как наличие эхо-сигналов от большого числа объектов (в том числе береговых) ведет к быстрому переполнению памяти.

Для селекции эхо-сигналов, отраженных от берега, в современных САРП преду смотрены различные технические приемы, создающие зоны запрета захвата в опреде ленных секторах обзора. Так, в САРП "RACAL-DECCA-1629C" предусмотрено сектор ное ограничение охранного кольца, т. е. автоматический захват целей обеспечивается двумя охранными кольцевыми секторами. Эксплуатация САРП на теплоходе "Ильич" показала, что в условиях прибрежного (и особенно шхерного) плавания секторное огра ничение охранного кольца не является эффективным и ведет к быстрому переполнению памяти [1].

В САРП DB-7 строится зона автозахвата, вытянутая вдоль курсовой черты и пово рачивающаяся вместе с ней. Параметры зоны вводятся в цифровом виде в оперативную память системы. "Селекция берега" проводится вручную путем нанесения на экран барь ерных линий, за которыми автозахват не происходит (рис. 8).

В САРП JAS-800 (JRC) зона захвата ограничивается "линиями подавления" (две группы, по 4 линии в каждой группе) в режиме "LAND" ("Берег") или "SHIP" ("Судно").

В первом случае зона ограничения захвата неподвижна относительно центра экрана, во втором - относительно начала развертки (своего судна). Для исключения помех вблизи центра развертки устанавливается также "круг подавления", в пределах которого захвата также не будет.

В САРП SDL-1000 (JRC) зона захвата ограничивается по дальности пределами 0,5 16 миль, а по азимуту - в избираемом судоводителем секторе курсовых углов ±45°, ±90°, ±180° (границы зоны отображаются на экране штриховыми "электронными линиями").

Рис. 8. Зона поиска и автозахвата целей САРП DB-7 в режиме AUTOMODE:

1 — предельная дальность зоны поиска по корме (1—24 ми ли);

2 — предельная дальность зоны поиска впереди по кур су (3—24 мили);

3 — предельная дальность зоны поиска по траверзу (1—24 мили);

4 — минимальный радиус зоны обна ружения (0,5—5 миль);

5 — установленный предел ДКР. ДОП (0—24 мили);

6 — зона векторного отображения целей (0— 24 мили);

7 — кормовой сектор ограничения захвата (от 0 до ±90°) В САРП "Бриз-Е" для устранения захвата берега введена специальная обработка сигналов с "селекцией берега".

В САРП "Океан-C" станцией формируется три различных вида зон запрета захвата точечных целей:

А - кольцевой сектор, автоматически Формируемый между первым и четвертым НКД с осью симметрии на КУ = 180°;

угловые границы сектора автоматически регули руются (расширяя или сужая сектор) с тем, чтобы число обрабатываемых целей не пре вышало 57 (в случае необходимости кольцевой сектор захвата можно переориентиро вать в любое место экрана сенсором "Вынос сектора", при этом в дальнейшем положе ние оси симметрии сектора будет стабилизироваться от гирокомпаса);

В - зона запрета захвата в области протяженной цели, автоматически формирую щаяся на удалении 8 мм перед ближайшей кромкой береговой черты;

площадь обзора, расположенная в угловом створе за протяженной целью, также является зоной запрета захвата и на экране не отображается.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ При некачественной регулировке помехи от моря могут, создать в центре экрана сплошную засветку, классифицируемую как протяженная цель, за границей которой автоматически сформируется зона запрета захвата точечных целей. Следовательно, отметки всех наблюдаемых на экране точечных целей (в том числе судов) вообще не будут захватываться и сопровождаться.

С - сегментные зоны запрета захвата, (пересекающиеся в виде сектора и раздель ные в виде двух параллельных линий справа и слева от судна), которые задаются судо водителем путем ввода координат двух точек каждой линии. Ориентация и расстояние этих линий от центра развертки могут оперативно изменяться в зависимости от навига ционной обстановки.

Главным (и наиболее опасным) недостатком работы САРП в режиме автозахвата является отсутствие гарантии своевременного обнаружения и захвата цели. Если цель (например, малое судно с плохой отражающей способностью) будет впервые обнаруже на уже внутри охранного кольца (см. рис. 7), то она не будет взята на автосопровож дение, а ее появление не вызовет срабатывания звуковой предупредительной сигнализа ции.

При использовании автозахвата "на кольце" имеется большая вероятность появле ния целей внутри кольца и, следовательно, пропуска целей. Автозахват "по полю" с ис пользованием сканирующего кольца имеет существенно меньшую вероятность пропуска целей, но и в этом случае полная гарантия отсутствует, в основном из-за наличия помех.

Главной проблемой при использовании режима автозахвата является правильная настройка чувствительности контура автообнаружения. Бели чувствительность установ лена слишком высокой, САРП будет захватывать случайные помехи, помехи от волн и даже собственные "тепловые шумы". Такие помехи будут вызывать многочисленные ложные срабатывания предупредительной сигнализации, вносить дезинформацию в ви де хаотично появляющихся и исчезающих на экране целей с изменяющимися элемента ми движения и степенью опасности, дополнительно забивать каналы АС. Напротив, если установлена низкая чувствительность контура, то слабые эхо-сигналы могут быть про пущены (особенно на фоне помех).

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Различные конструкции САРП отличаются одна от другой алгоритмами обна ружения и захвата целей. Для грамотного и безопасного использования САРП судово дитель должен четко знать критерии обнаружения и автозахвата данного конкретно го типа САРП.

В алгоритмах САРП может быть предусмотрен запрет захвата точечных объектов за линией береговой черты. Так как любой протяженный объект классифицируется САРП как береговая черта, то обнаружение и автозахват целей за дуговой помехой от элементов судна в "теневом" секторе и за дуговым ложным эхо-сигналом большого объ екта на близком расстоянии от боковых лепестков антенны не производятся. Поэтому требование бестеневого размещения антенны РЛС, сопрягаемой с САРП, должно вы полняться неукоснительно. Как береговая черта может классифицироваться и отражение от полосы сильного дождя.

Предусмотренный алгоритмом САРП автоматический сброс сопровождаемой цели как потерянной при Т пропусках за п оборотов антенны приводит к тому, что слабый эхо-сигнал, визуально обнаруживаемый су доводителем при постоянном наблюдении, воспринимается САРП как помеха и не бе рется на АС.

Таким образом, система автозахвата может вообще не обнаружить и не взять на АС (по той или иной причине) чрезвычайно важную для судоводителя цель. Аналогичным образом она может потерять или автоматически сбросить с АС цель, эхо-сигнал которой подвержен замиранию. В последнем случае цель может быть вновь взята на АС, но при этом будут вырабатываться и индицироваться новые значения курса и скорости (так как устойчивый режим АС еще не сформировался), что может ошибочно трактоваться судо водителем как маневр цели.

Из-за отмеченных недостатков САРП в режиме автозахвата целей нельзя рассмат ривать как вариант равноценного систематического наблюдения. Использование звуко вой предупредительной сигнализации о приближении цели на установленную дистан цию или о входе цели в установленную охранную зону не освобождает капитана и (или) вахтенного помощника от обязанности осуществлять должное наблюдение всеми дос тупными методами. В зависимости от района плавания и ситуации необходимо обеспе чить или минимальное отвлечение оператора от САРП, или непрерывное наблюдение.

Пользоваться системами предупредительной сигнализации следует с осторожностью, особенно при наличии на экране неотчетливых эхо-сигналов.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Замена непрерывного радиолокационного наблюдения выставлением охранного кольца или зоны автозахвата, особенно с понижением чувствительности обнаружения, опасна.

В ряде САРП в режиме автозахвата (так же, как и в режиме ручного захвата) при нахождении нескольких целей на одном пеленге очередная цель может быть захвачена на АС только после обработки и выдачи данных по ранее захваченной цели, т. е. значи тельно позже появления цели на экране САРП.

Важным недостатком работы САРП в режиме автозахвата целей является избыток информации на экране индикатора, где наблюдается больше векторов, чем это необхо димо в конкретной ситуации (включая цели, не представляющие интереса, сигналы от помех и точечные эхо-сигналы от непротяженных деталей берега, забивающие каналы АС и экран САРП). При интенсивном движении возможно переполнение каналов АС, когда общее число целей превышает число каналов для их обработки.

Если память САРП полностью заполнена (т. е. сопровождается максимально воз можное число целей), то при появлении новой цели срабатывает сигнализация о пере полнении памяти TRACKING OVERLOAD. В этом случае для захвата новой цели сбра сывается с АС наименее опасная цель. Важно знать критерии, по которым САРП авто матически выбирает наименее опасную цель, так как при этом могут возникать сомне ния в приоритете сопровождаемой цели: наряду с сопровождаемыми не представляю щими интереса целями могут оказаться не захваченными цели, представляющие инте рес, но находящиеся, например, на большей дистанции от собственного судна.

Эффективность использования режима автоматического захвата целей во многом зависит от принятых в САРП критериев автоматического снятия целей с АС. Прежде временное снятие целей с АС нежелательно по соображениям безопасности мореплава ния. Необоснованно долгое АС целей ведет к переполнению памяти.

Критерии автоматического сброса целей с АС в различных типах САРП отличают ся один от другого. Как правило, автоматически сбрасываются с АС следующие цели:

вышедшие за пределы диапазона АС по дальности, удаляющиеся на кормовых курсовых углах в дистанции, превышающей заданную.

Сброс целей с АС может осуществляться как автоматически, так и вручную (наве дя координатный маркер на соответствующую цель). Однако в режиме автозахвата цель, снятая с АС вручную, может быть повторно взята на АС системой автозахвата.

С целью компенсации отмеченных недостатков в различных моделях САРП при меняются (полностью или частично) меры, перечисленные ниже.

1. На экран САРП подаются векторы не всех сопровождаемых целей, а только час ти из них на основании специальной системы приоритетов:

в первую очередь индицируются опасные цели, имеющие Дкр Дкр.доп и tкр tкр.доп;

во вторую очередь индицируются опасные цели с большим промежутком времени до кратчайшего сближения, т. е. имеющие Дкр Дкр.доп и tкр > tкр.доп;

остальные цели в порядке возрастания дистанции до них (возможно, с системой приоритетов по курсовым углам целей).

2. Оператором устанавливается (в соответствии с условиями плавания) максималь ная дистанция захвата, за пределами которой автозахват и сопровождение целей не про изводятся, чем достигается исключение сопровождения удаленных целей.

3. Оператором устанавливается (в соответствии с условиями плавания) минималь ная дистанция захвата, ближе которой автозахват не производится, но ранее захвачен ные цели продолжают сопровождаться и после входа в установленную зону. Этим дос тигается исключение захвата и сопровождения помех от волн.

4. Оператором устанавливается (в соответствии с условиями плавания) сектор ав тозахвата (например, по 90° слева и справа по курсу), чем достигается избирательность информации в наиболее интересующих судоводителя и наиболее опасных направлениях.

5. Оператором устанавливаются (в соответствии с условиями плавания) линии за прета автозахвата, за пределами которых автозахват и сопровождение целей не произво дятся. Этим достигается исключение автозахвата и АС деталей береговой черты, стоя щих на якоре вблизи берега судов, судов прибрежного плавания и т. п. (Во всех случаях ограничения автозахвата зоны, в которых автозахват не производится, должны быть чет ко обозначены на экране САРП.) 6. САРП автоматически снимает с автосопровождения (на основе установленных критериев, которые оператору должны быть известны) при переполнении каналов АС цели в наименее опасном секторе зоны с целью обеспечения возможности автозахвата вновь появляющихся целей в других секторах зоны.

7. САРП автоматически снимает с автосопровождения удаляющиеся цели (имею щие Дкр Дкр.доп и tкр < 0), освобождая каналы АС для приближающихся целей (при этом существенно ограничивается использование удаляющихся в кормовом секторе ориентиров для навигационных целей).

«Ручной» захват целей При "ручном" захвате необходимо своевременно обнаружить эхо-сигнал цели на экране САРП, произвести глазомерную оценку ее потенциальной опасности и, если это целесообразно, взять цель на АС путем ее стробирования (наведения маркера) и нажатия соответствующей клавиши.

В отличие от системы автозахвата "ручной" захват может быть проведен на любой желаемой дальности, если позволяет сила эхо-сигнала. Очередность "ручного" захвата (стробирования) целей определяется степенью их опасности, выявленной в результате глазомерной оценки ситуации, так как число каналов АС всегда лимитировано.

Анализ показывает, что при квалифицированном отборе целей, "ручном" захвате и своевременном снятии целей с АС переполнение каналов АС 20-канальной САРП прак тически исключено. В районах интенсивного судоходства наиболее вероятными являют ся состояния, когда работают 5 каналов АС одновременно, вероятность простаива-ния САРП практически исключена (менее 0,5 %). Следует также учитывать необходимость резервирования каналов АС для навигационных целей (сопровождение неподвижных ориентиров).

В режиме ручного захвата важно своевременно снимать цели с автосопровожде ния, если в САРП не предусмотрены критерии автоматического сброса. Так, в САРП "AUTOTRACK-2" в режиме ручного захвата цель, уходящая с экрана, остается тем не менее в памяти компьютера;

если скапливается достаточно много (до 20) таких "ушед ших" целей, то каналы АС переполнятся и захват новых целей вообще производиться не будет до снятия с АС какой-либо из сопровождаемых целей. Сбросить все цели можно, отпустив и вновь нажав клавишу "AUTOTRACK ON".

Рекомендации по выбору режима захвата целей Наличие двух режимов захвата целей - ручного и автоматического - позволяет по высить эффективность работы САРП в различных условиях плавания.

Автоматический режим захвата целей посредством охранных колец рекомендуется в качестве основного при плавании в открытом море при благоприятных гидрометеоро логических условиях. Ручной захват применяется в качестве дублирующего по отноше нию к целям, которые были бы пропущены САРП на рубеже захвата, либо потеряны в процессе АС, либо обнаружены визуально внутри охранной зоны.

Ручной режим применяется в качестве основного при плавании в районах интен сивного судоходства, при плавании в стесненных водах (узкостях, проливах, шхерах), а также и в открытом море в случае наличия интенсивных помех от морского волнения, гидрометеоров (дождя, снега, песчаной бури) и грозовых облаков, особенно в условиях вероятной встречи с малыми судами (рыболовными, спортивными и т. п.).

Хотя автоматический захват и снимает часть нагрузки с судоводителя, он может привести к избытку векторной информации о большем количестве объектов, чем это на самом деле требуется, что в условиях интенсивного судоходства затруднит определение приоритета целей. Напротив, в режиме ручного захвата (несмотря на потерю времени, необходимого для захвата цели и сброса ее с АС) будут отобраны именно те объекты, которые действительно представляют интерес для судоводителя.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Цели, находящиеся за ограничительными ("барьерными") линиями, не принимают ся автоматически на автосопровождение и не отслеживаются. Возможность автоза хвата цели при ее выходе из-за барьерной линии зависит от установленного рубежа по иска в режиме автозахвата.

Переход на автоматический режим захвата целей может оказаться необходимым при наличии большого количества целей, при появлении других серьезных обязанностей у капитана и помощников - в связи с приемом (сдачей) лоцмана, постановкой на якорь и съемкой с якоря и т. д., когда наблюдение может оказаться временно ослабленным.

В САРП "Океан-C" реализован только автоматический захват целей. При заполне нии экрана избыточной для судоводителя вторичной информацией (символьной и век торной) сопровождаемых целей можно включить сенсор "Ручной захват". При этом с индикации на экране снимется вся символьно - векторная информация целей, однако все сопровождаемые цели продолжают обрабатываться процессором. Чтобы вывести на эк ран вторичную информацию нужных целей, необходимо последовательно наводить на них координатный маркер и нажимать сенсор "Захват/сброс".

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Если цель не берется на сопровождение в автоматическом захвате, то она не по ставится на АС и в режиме "Ручной захват".

Для снятия символьной информации сопровождаемой цели с экрана нужно навести координатный маркер на символ сопровождаемой цели и нажать сенсор "Захват/сброс".

При этом обработка цели процессором не прервется.

Автосопровождение целей САРП накапливает поступающую информацию по каждой из сопровождаемых це лей, преобразует полярные координаты (пеленг-дистанция) в прямоугольные (Х, У) и получает линию движения цели (ЛДЦ) в прямоугольной системе координат. Та как ин формация поступает с погрешностями, полученные точки имеют определенный разброс и для получения прямой ЛДЦ обрабатываются по способу наименьших квадратов, т. е.

"сглаживаются" за период tс = l0 15 оборотов антенны.

На основе "сглаживания" рассчитывается наиболее вероятная прямолинейная тра ектория движения цели и оценивается постоянная скорость движения цели по этой тра ектории. Исходя из постоянства ЭДЦ рассчитываются курс и скорость цели (истинный и относительный) и предвычисляются параметры расхождения (Дкр, tкр, Дн(к) и т. д.).

На основе полученных ЭДЦ производится управление движением строба автосо провождения, т. е. строб перемещается по ЛДЦ и к моменту очередного измерения уста навливается в предвычисленное положение, обеспечивающее попадание эхо-сигнала в строб. Если последующие положения эхо-сигнала будут все более отличаться от пред вычисленных (маневр цели), то "линейная логика" сглаживания позволит обнаружить это отклонение не ранее чем через 30-40 с. Выработка новой ЛДЦ потребует времени порядка 40-60 с после завершения маневра, а получение точных ЭДЦ возможно только спустя 2-3 мин после окончания маневра.

Алгоритм сглаживания должен обеспечить максимальную точность выходных данных за минимальный интервал времени и максимально быстрое обнаружение манев ра цели. Так как эти требования являются взаимоисключающими, в САРП обычно пре дусматривается два режима работы - переходный и установившийся. При переходном режиме происходит непрерывное накопление и уточнение данных, поэтому коэффици енты сглаживания постепенно уменьшаются от максимальных значений (когда учиты ваются только несколько последних измерений) до установленного минимума, а в уста новившемся режиме коэффициент остается постоянным (что определяет и постоянство точностных характеристик САРП).

Так, в САРП К.Н.3000А предусмотрена одновременная параллельная обработка данных по обоим алгоритмам. Основным является установившийся режим, а в случае обнаружения маневра цели осуществляется автоматический переход на второй режим.

В САРП "Океан-C" в целях уменьшения времени выработки достоверных парамет ров движения цели выработан алгоритм, рассчитанный на условия движения объекта с постоянными курсом и скоростью. По окончании переходного процесса (3 мин) экстра полируемый строб, который сопровождает объект, приобретает значительную инерцион ность. Поэтому при резких маневрах объекта его отметка может выйти за пределы стро ба, что приводит к сбросу объекта с сопровождения. Однако вслед за этим объект вновь захватывается, так как в САРП реализован автоматический захват. Последовательные потери и захваты объекта являются признаком его маневра.

При попадании в площадь следящего строба сигналов помех от моря или осадков непрерывно изменяются координаты центра тяжести суммарного сигнала, что приводит к хаотическому изменению длины и направления векторов сопровождаемых целей. По этому необходима более качественная регулировка изображения на экране РЛС ручками "Помехи от моря" "Интенсивность", "Дальность" и "Помехи от дождя".

САРП может сбросить слабый эхо-сигнал с автосопровождения. Повторное взятие объекта на АС возможно, однако опасность данной ситуации (помимо потери времени) заключается в том, что временная нестабильность векторного изображения перед поте рей эхо-сигнала может быть истолкована как начавшийся маневр объекта, хотя в дейст вительности его ЭДЦ не менялись.

Если при каком-то обзоре эхо-сигнал цели не был принят, то строб продолжает движение по предвычислительной ЛДЦ и останавливается через каждый обзор в той точке, где должен находиться потерянный эхо-сигнал (исходя из гипотезы о прямоли нейном и равномерном движении цели). Движение строба поиска будет продолжаться в течение 5-6 оборотов антенны, после чего строб увеличивается в размерах и продолжает поиск. Если эхо-сигнал появляется в стробе поиска, он воспринимается как эхо-сигнал потерянной цели и продолжается его сопровождение. Если же цель не обнаружена в те чение установленного контрольного срока, она сбрасывается с автосопровождения с включением предупредительной сигнализации. Критерии поиска потерянной цели ука зываются в технической документации САРП и должны быть известны судоводителю.

Потеря цели может произойти вследствие ослабления отражаемого целью сигнала (удаление цели, изменение ее ракурса), входа цели в зону интенсивных помех, в радио локационную тень другого объекта, в теневой сектор судовой РЛС или за ложный эхо сигнал, резкого маневра цели.

Проблема поиска потерянной цели интересно решена в САРП "RACAL-DECCA".

Захваченная цель сопровождается в соответствии с выработанными значениями курса и скорости до тех пор, пока не произойдет 6 пропусков эхо-сигнала цели подряд на шести последовательных оборотах антенны. Если это произошло, то вырабатывается признак "Плохой эхо-сигнал" и включается предупредительная сигнализация. Затем строб со провождения увеличивается и продолжает перемещаться в соответствии с последними выработанными значениями Кц и ц. Поиск продолжается в течение 60 оборотов антен ны. В случае появления в стробе эхо-сигнала он воспринимается как эхо-сигнал поте рянной цели и продолжается ее сопровождение, сигнализация при этом отключается.

Если же цель не обнаружена и не опасна, то срабатывает автосброс. В целом критерием снятия цели с сопровождения служит пропуск сигнала цели на 60 обзорах или при отри цательном значении tкр (-3 мин и более) при дальности до цели более 10 миль и при на хождении цели на кормовых курсовых углах В САРП "Бриз-Е" по результатам судовых испытаний вероятность захвата цели на АС на дальностях 0,5-16 миль равна 0,99. При отсутствии сильных помех, оптимальной регулировке ВАРУ и усиления РЛС цели устойчиво сопровождались до расстояния 0,1 мили. При волнении 3 балла и введенной ВАРУ цели устойчиво сопровождались до дальности, равной половине радиуса зоны действия помех. При оптимальной регулиров ке ВАРУ минимальная дальность АС составляет 0,1 мили. Результаты испытаний пока зывают, что получение хорошей помехоустойчивости системы связано с комплексным решением проблемы: с одной стороны, применением специальных алгоритмов обработ ки радиолокационных сигналов, с другой - выбором оптимального способа регулирова ния усиления приемника РЛС.

В САРП DB-7 помехозащищенность сигнала автосопровождения обеспечивается адаптивной регулировкой первого порога обнаружения при воздействии помех перемен ной мощности (помех от моря, дождя) и ручной установкой второго порога, где преду смотрено 10 градаций: 1 - максимальный порог, 10 - минимальный, 7 - рекомендован ный. При установке порога 6, например, происходят частые срывы АС целей, отметки которых хорошо видны на экране. При установке рекомендованного значения 7 устой чивость АС целей при отсутствии помех достаточно высокая (срывы бывают очень ред ко), однако при входе отметки цели в зону помех, как правило, происходит срыв автосо провождения даже в том случае, когда отметка хорошо различается на экране визуально.

Ручные регулировки усиления, постоянной времени и ВАРУ, предусмотренные в системе, предназначены только для настройки изображения на экране и на качество АС не влияют [12].

Прямолинейное и равномерное движение строба АС по вычисленной ЛДЦ может привести к потере (например, при резком ее маневре, когда эхо-сигнал при очередных обзорах появляется вне строба) или переходу строба на другой эхо-сигнал, случайно по павший в него в этот момент (обмен объектов, перехват). Перехват может произойти и при одновременном попадании двух эхо-сигналов в один и тот же строб поиска (что вполне вероятно в районах интенсивного судоходства), когда более слабый эхо-сигнал затеняется более сильным и при изменении курса сопровождаемого объекта его строб, располагаясь над второй, более сильной отметкой, будет сопровождать уже другой объ ект вместо первоначального. На экране САРП перехват может выглядеть как внезапный маневр цели и повлечь ошибки в оценке ситуации.

Обмену целей может способствовать попадание одной цели в радиолокационную тень другой цели. После расхождения целей одна из них будет сопровождаться двумя каналами АС, а вторая вообще не будет сопровождаться (или в лучшем случае будет за хвачена повторно как новая цель в режиме автозахвата). Цель, сопровождаемая двумя каналами АС, будет иметь два вектора (один из которых ложный), которые сольются только после полного периода сглаживания, т. е. через 3 мин после перехвата.

Особенно опасен обмен объектов в режиме ручного захвата, так как в отличие от ситуации потери цели в данном случае предупредительная сигнализация не срабатывает (поскольку канал ее сопровождения продолжает быть занятым другой целью) и даль нейшее перемещение потерянной цели оказывается неконтролируемым.

Особенно часто обмен целей происходит при работе РЛС в 10-сантиметровом диа пазоне волн, так как стробы целей в этом случае значительно больше, чем при работе в сантиметровом диапазоне.

Рекомендуется особо контролировать следующие типичные ситуации, когда вероя тен перезахват (обмен объектами):

сближение небольшого объекта А (рис. 9, а), находящегося на АС, с сильным по отражающей способности несопровождаемым объектом В, отворот сопровождаемой це ли А способствует перебросу строба на цель В в момент 6;

пересечение траекторий двух сопровождаемых объектов А и В (рис. 9, б);

в момент 6 строб поиска может перейти на тот объект, который сопровождался дольше;

при длительном следовании сопровождаемых целей параллельными курсами в не посредственной близости один от другого (рис. 9, в) поворот цели А в момент 5 может быть не замечен системой автосопровождения и оба строба будут сопровождать одну цель В;

при попадании сопровождаемой цели А в зону сильных помех (рис. 9, г) процессор может смешивать случайные помехи с реальным эхо-сигналом и либо исказить траекто рию движения цели А, либо потерять ее и начать ложный путь сопровождения наиболее сильных помех.

Рис. 9. Отображение на экране САРП типичных ситуаций "перезахвата" целей ("обмена объектами") Таким образом, возможность срыва АС и потери цели при пересечении стробов сопровождения, когда две цели проходят близко друг от друга, является серьезным ог раничением САРП: система может либо потерять цель, либо перебросить строб АС с од ной цели на другую, что будет выглядеть на экране как внезапный маневр цели. Оба ва рианта являются потенциально опасными.

Поэтому при возможности близкого расхождения двух целей в типичных ситуаци ях, показанных на рис. 9, и особенно при работе РЛС в 10-сантиметровом диапазоне волн, необходимо вести постоянное наблюдение за экраном САРП с тем, чтобы свое временно обнаружить перезахват цели или потерю цели, переход вектора с одного эхо сигнала на другой и произвести своевременный повторный захват потерянной цели на АС.

Для повышения помехоустойчивости и надежности САРП в современных моделях САРП применяется специальная защита от перезахвата;

при близком прохождении двух целей алгоритм сглаживания отключается, прекращается корректировка траекторий движения обеих целей, т. е. на какое-то время их курсы и скорости считаются постоян ными. На основе этих постоянных ЭДЦ, хранящихся в ЗУ вычислителя, движение обеих целей предвычисляется (экстраполируется) до момента их расхождения. Если в течение этого времени цели не маневрировали и не вышли из площади экстраполируемых стро бов, то при расхождении стробов целей на заданное расстояние возобновляется режим автосопровождения целей. В противном случае производится новый захват потерянной цели.

В САРП "Бриз-Е" во время отключения режима АС и экстраполяции символы ав тосопровождения и векторы целей изображаются на экране пунктиром.

Если имеется несколько целей, идущих параллельными курсами на малых дистан циях друг от друга, то из-за длительного времени экстраполяции АС может не восстано виться;

в таких случаях рекомендуется сопровождать только одну из ведущих целей.

Большим удобством, облегчающим работу судоводителя, является возможность автосопровождения характерных береговых ориентиров (берега, мысы и т. д.). Берего вые ориентиры берутся на АС, обрабатываются по специальному алгоритму с выдачей на индикацию текущих значений пеленга и дистанции, что позволяет расширить круг решаемых навигационных задач. Такими способностями обладают САРП "Бриз-Е".

В САРП "Бриз-Е" для выделения характерных береговых ориентиров (маяков, вы шек и т. д.) на фоне береговой черты необходимо использовать специальную ручку "Различимость", позволяющую так изменить характеристику видеоусилителя "Бриз-Е", что эхо-сигналы от них будут четко наблюдаться.

Таким образом, тракты выделения и автосопровождения эхо-сигналов целей в САРП имеют следующие ограничения.

1. По захвату целей на АС:

системы автоматического захвата не гарантируют от пропуска цели (особенно сла бого эхо-сигнала в условиях помех);

пониженная надежность ручного захвата целей на АС у отдельных САРП (напри мер, SDL-1000);

надежность ручного захвата зависит от визуальной различимости цели на экране РЛС;

возможность ошибки при захвате цели (захват помехи вместо цели, особенно на малых дистанциях ("AUTOTRACK-2");

затрудненность ручного захвата на АС двух близко расположенных точечных эхо сигналов, наблюдаемых на экране РЛС раздельно;

невозможность захвата цели, если в стробе сопровождения наблюдается два или несколько отчетливо разделяемых эхо-сигнала, что достаточно часто наблюдается при плавании в шхерах;

невозможность захвата цели, расположенной на расстояниях 1-1,5 кб от берега, ли бо срывы ее с АС, так как строб переходит на отметки берега ("RACAL-DECCA");

отсутствие селекции протяженных и точечных целей, что заставляет ограничивать зону захвата и ограничивает применимость режима автозахвата при плавании вблизи побережья;

при захвате неподвижного протяженного объекта строб начинает "ползти" ("AUTOTRACK-2").

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Если эхо-сигнал цели не обнаружен и не взят на АС, по этой цели САРП не дает никакой информации. Данные об опасности сближения выдаются только по целям, на блюдающимся на экране САРП и взятым на АС.

2. По режиму АС целей:

не все наблюдаемые на экране цели автоматически сопровождаются (из-за необхо димости их предварительного захвата и ограничения числа каналов АС);

неустойчивое АС целей со слабыми эхо-сигналами;

неустойчивое АС целей при наличии помех (в особенности от морского волнения);

вероятность сброса цели с АС (низкая помехоустойчивость) при наличии помех, вероятность сброса цели, отчетливо просматриваемой на экране (SDL-1000);

вероятность самопроизвольного сброса символа захвата либо отсутствие АС при наличии на цели символа (SDL-1000);

возможны сбои в АС или переброс на новую цель при близком прохождении на блюдаемых целей одна от другой;

возможен сброс с АС на малых дистанциях, если не переключить САРП на мень шую шкалу дальности ("AUTOTRACK-2");

возможен переброс АС с одной цели на другую (или с цели на берег) при малом расстоянии между ними (например, менее 2 кб в САРП JAS-800);

при захвате цели (особенно большого судна) на АС на малых шкалах дальности (например, на Дшк = 1,5 мили в САРП JAS-800) происходит поиск маркером "лучшего места" на цели в отношении радиолокационного отражения, в результате даже для не подвижной цели может выдаваться ошибочная скорость до 2 уз;

возможен сброс с АС быстроходной цели;

так, при экспериментах с САРП JAS- цель с ц = 45 уз была потеряна через 5 мин после захвата на автосопровождение, хотя цель отчетливо наблюдалась визуально, эхо-сигнал на экране РЛС и САРП был силь ным;

возможность искажения информации или сброса цели с АС при попадании ее в "теневой" сектор или "мертвую" зону судовой РЛС;

так, при экспериментах с САРП JAS-800 в подобной ситуации вектор цели разворачивался на 90° в сторону нашего суд на и цель сбрасывалась с автосопровождения;

возможность полного сброса изображения на экране САРП (на 10 с - в САРП JAS 800) при переходе с одной РЛС на другую.

Ограничения трактов выделения и автосопровождения эхо-сигналов у конкретных типов САРП необходимо обязательно учитывать при организации и ведении радиолока ционного наблюдения.

ПОЛНАЯ ОЦЕНКА СИТУАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ САРП Общие принципы оценки ситуации Обработка радиолокационной информации начинается с момента обнаружения це ли на экране РЛС или САРП и заканчивается после полного расхождения с ней. Целью обработки информации является получение полных и точных данных для определения необходимости, выбора и выполнения маневра расхождения с наблюдаемым объектом.

Оценка ситуации встречи и планирование маневра являются сложными логическими за дачами, которые в существующих САРП в значительной мере возлагаются на судоводи теля.

Обнаружив в результате наблюдения, в том числе - радиолокационного, другие су да (объекты), судоводитель должен в соответствии с правилом 7 МППСС-72 оценить наличие опасности столкновения, используя для этого все имеющиеся средства. Резуль татом данного этапа является создание оперативного образа (концептуальной модели) процесса расхождения (рис. 10).

Поскольку РЛС и САРП имеют ряд ограничений, полностью оценить ситуацию можно только с помощью анализа первичной (необработанной) и вторичной (обрабо танной) информации.

Первичная радиолокационная информация позволяет заблаговременно, зачастую - значительно раньше зрительного и слухового наблюдения, не только обнаружить другие суда (объекты), но и предварительно выявить наличие опасности столкновения. Оцени вая обстановку, судоводитель выделяет из нее по степени риска и срочности те суда цели, относительно которых он будет маневрировать и должен принять решение. При позднем обнаружении цели или неожиданном ее маневре глазомерная оценка ситуации может оказаться единственным способом выбора маневра и немедленных ответных дей ствий.

Вторичная радиолокационная информация, т. е. полученные посредством САРП отображения векторов на экране и цифровые данные, характеризующие ситуацию сбли жения (Дкр, tкр, Кц, ц и т. д.), позволяют полностью оценить степень опасности столкно вения, выбрать, обосновать и выполнить маневр для предупреждения опасного сближе ния. Учет результатов переработки информации, конкретной навигационной и гидроме теорологической обстановки, требований МППСС-72 придает процессу строго избира тельный характер (рис. 11).

Среди всех наблюдаемых целей рекомендуется в первую очередь определять опас ные и потенциально опасные. Опасной принято называть цель, перемещение эхо сигнала которой в соответствии с принятыми критериями создает опасность столкнове ния и вызывает необходимость выполнения маневра для расхождения.

Потенциально опасной считается цель, перемещение эхо-сигнала которой не тре бует (в соответствии с установленными критериями опасности) маневра для расхожде ния в данный момент, но такой маневр может стать необходимым в будущем (при даль нейшем сближении, неблагоприятном маневре другого судна, после выполнения нашего маневра для расхождения с опасной целью, после поворота на новый курс по навигаци- онным условиям и т. д.).

Рис. 10. Общая блок-схема решения задачи предупреждения столкновений Рис. 11. Блок-схема зависимостей, устанавливаемых при оценке опасности це ли и расчете маневра Каждый судоводитель старается отчетливо представить себе дальнейшее развитие ситуации, и радиолокационная прокладка во многих случаях дает ответ на этот вопрос.

Большим преимуществом САРП является возможность заранее предвидеть или предска зать такие ситуации, которые могут потребовать более сложного решения (ручная про кладка была бы при этом достаточно сложной). Полученная оценка позволяет предпри нять заблаговременный маневр до того, как судно окажется связанным в своих действи ях правилами маневрирования МППСС-72. При этом важную роль играет так называе мое образное мышление судоводителя, позволяющее предвидеть (прогнозировать) ход процесса расхождения с судами и возможные изменения параметров их движения. Уме ние предвидеть является важным профессиональным качеством судоводителя, форми руемым в процессе обучения, тренажерной подготовки, накопления профессионального опыта.

САРП обеспечивает не только необходимую информацию, но и дополнительные технические приемы прогнозирования развития ситуации - возможность "растягивания" векторов целей и своего судна, возможность проигрывания маневра (или нескольких по следовательных маневров) в ускоренном масштабе времени.

Прогнозируя развитие ситуации, всегда следует учитывать возможность маневра встречного судна. Предположение, что приближающееся судно, следующее, по видимому, безопасным курсом, сохранит этот курс, является настолько же распростра ненным, насколько и рискованным. Предположения не должны делаться на основании неполной информации, и особенно радиолокационной [правило 7(с)]. Одной из наиболее типичных ошибок судоводителей является склонность к игнорированию проходящего судна после того, как определено, что оно пройдет "чисто", если условия не изменятся.

Это, возможно, одна из наиболее частых причин столкновений [23]. Она обычно тракту ется как "отсутствие должного наблюдения". Если другое судно находится в позиции, из которой оно может "достать" вас, наблюдение за ним должно быть постоянным, пока суда окончательно не разойдутся. Своеобразным ключом к предупреждению столкнове ний является принцип: "Относись ко всем встречным судам с крайним недоверием и по дозрением". Контроль обстановки и непрерывное наблюдение за целью необходимы на всех этапах развития ситуации, вплоть до полного расхождения с ней (см. рис. 10).

Существующие типы САРП не позволяют каким-либо образом классифицировать наблюдаемые суда (например, по тоннажу, размерам и т. д.), хотя попытки извлечения этих данных из радиолокационной информации предпринимались неоднократно. Н. С.

Зиминым предложен метод радиолокационного определения тоннажа наблюдаемого судна по его длине, ориентации и максимальной дальности обнаружения в САРП [18, 19], однако в существующих моделях САРП данный метод пока не реализован.

Критерии опасности цели При оценке ситуации и степени опасности столкновения используются следующие критерии:

визуальный пеленг на цель и тенденция его изменения;

радиолокационный пеленг на цель РЛПц и тенденция его изменения;

радиолокационная дистанция до цели Дц и тенденция ее изменения;

расчетные значения дистанции кратчайшего сближения Дкр и времени до момента кратчайшего сближения tкр в сравнении с их заданными допустимыми значениями;

ракурс, курс цели Кц и скорость цели ц;

развитие ситуации опасного сближения наблюдаемой цели с другой целью, де лающее вероятным ее (их) маневрирование;

положение и характер движения наблюдаемой цели относительно оси и границ фарватера, СРД, навигационных опасностей, ограничивающие возможность маневра це ли или, напротив, делающие вероятным маневр цели по навигационным условиям;

характер действия цели, позволяющий предположить отсутствие надлежащего на блюдения либо сделать вывод, что цель управляется "не по-морскому";

огни, знаки, сигналы либо характер действий судна, позволяющие предположить стесненность или ограничения в возможности маневрировать, выполнение специальных операций (буксировка, лов рыбы, траление, морские исследовательские работы, про кладка кабеля и т. п.), отказ технических средств (например, отказ рулевого устройства) и т. д.

Ни один из перечисленных критериев в отдельности не является определяющим при оценке ситуации и опасности столкновения. Получение достаточно полной и точной оценки даже простой ситуации требует учета совокупности критериев в их взаимозави симости.

Оценка и выбор критериев должны осуществляться с учетом МППСС-72 и практи ческого опыта судоводителей применительно к конкретным обстоятельствам плавания.

В любом САРП на основе заданных судоводителем критериев непрерывно произ водится автоматический контроль за движением сопровождаемых эхо-сигналов и авто матическая оценка опасности столкновения, т. е. классификация целей на опасные и не опасные. В случае появления опасной цели индикация опасного объекта осуществляется посредством звуковой и световой предупредительной сигнализации.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ САРП автоматически оценивает опасность только тех целей, которые в данный момент находятся на автосопровождении, и только по тем критериям, которые ус тановлены в САРП.

Наиболее употребительными критериями автоматической оценки опасности цели в САРП являются введенные судоводителем допустимые (минимальные) значения дис танции Дкр. доп и времени кратчайшего сближения tкр. доп. Кольцо установленной зоны допустимого сближения индицируется на экране САРП (часто только в режиме ОД).

Цель считается опасной, если вычисляемые САРП текущие экстраполированные значе ния дистанции и (или) времени кратчайшего сближения соответственно равны или меньше введенных судоводителем допустимых значений, т. е. если Дкр. э Дкр.доп и (или) (13) 0 < tкр. э tкр. доп САРП JAS-800 классифицирует цели на очень опасные, опасные и обычные.

• Очень опасная цель:

Дкр. э Дкр.доп и (14) 0 < tкр. э tкр. доп • Опасная цель:

(15) Дкр. э Дкр.доп, но tкр. э > tкр. доп или (16) Д Дкр.доп, но tкр < 0 (носовой сектор).

• Обычная цель:

(17) Дкр. э > Дкр.доп;

tкр. э > или (18) Д > Дкр.доп, но tкр. э < или (19) Д Дкр.доп, но tкр < 0 (за исключением носового сектора).

Оба устанавливаемых параметра Дкр.доп и tкр. доп не поддаются формализации, так как существенно зависят от условий плавания и характеристики наблюдаемых судов.

Выбор оптимальных значений параметров (рис. 12) возлагается на судоводителя.

При плавании в открытом море, где вероятность встречи с "опасными" судами не велика, рекомендуется устанавливать большие допустимые значения параметров:

• на крупнотоннажных судах (20) Дкр.доп = 3 4 мили;

tкр. доп = 30 40 мин.

• на среднетоннажных судах (21) Дкр.доп = 2 3 мили;

tкр. доп = 20 30 мин.

В районах интенсивного судоходства, когда одновременно сопровождается значи тельное число целей, плотность движения судов довольно высока, а судоводители ведут усиленное наблюдение за радиолокационной обстановкой, автоматическая оценка опас ности цели носит вспомогательный характер. В этих условиях рекомендуется выбирать допустимые значения параметров меньшими с тем, чтобы предупреждение об опасности выдавалось лишь по действительно опасным целям, т. е.

(22) Дкр.доп = 1 2 мили;

tкр. доп = 15 20 мин.

Рис. 12. Схема выбора параметров допусти мого сближения Дкр.доп и tкр.доп в зависимости от ситуации:

а — плотности судоходства;

1 — в открытом море;

2 — при плотном судопотоке;

б — маневренных харак теристик судна;

3 — для судна с плохой поворотливостью;

4 — для судна с хорошей поворотливостью;

в — навигационно-гидрографических условий плавания;

5 — в открытом море;

6 — в узкости Установка заниженных значений параметров оставляет судоводителю малый запас времени для оценки ситуации и маневрирования. Установка завышенных значений па раметров ведет к необоснованно частому срабатыванию предупредительной сигнализа ции и "распылению" внимания судоводителя.

В то же время сохранение относительно большого значения tкр. доп (18-20 мин) при плавании в стесненных условиях полезно: сигнализация САРП предупредит о дальних опасных объектах, в то время как наблюдатель будет занят ближними.

При высоком уровне помех, когда точность вырабатываемых параметров снижается, значение Дкр. доп рекомендуется увеличивать. На крупнотон нажных судах с плохими маневренными характеристиками также следует устанавливать большие значения параметров, чем на среднетоннажных и высокоманевренных.

Во многих типах САРП (например, КН.3000А) опасную цель невозможно снять с автосопровождения.

При плавании по СРД и установленным фарватерам целесообразно исключить сра батывание предупредительной сигнализации по целям встречного судопотока, который следует по своей стороне фарватера или своей полосе движения СРД. В этом случае ре комендуется устанавливать следующие значения:

(23) Дкр.доп = dB;

tкр. доп = 15 20 мин., где dB — расстояние от линии движения собственного судна до оси фарватера, ли нии разделения СРД, левой кромки зоны разделения СРД.

Необходимо, однако, увеличивать размеры опасной зоны до 2 миль по отношению к судам, пересекающим фарватер (СРД) одновременно с собственным судном, подходя щим к повороту либо нарушающим правила плавания (например, следующим в "чужой" полосе движения).

При плавании с лоцманом могут быть установлены минимальные значения Дкр.доп и tкр. доп. В этом случае предупредительная сигнализация будет одним из методов кон троля за действиями лоцмана, не создавая в то же время помехи его работе.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Установка минимальных значений Дкр.доп и tкр. доп опасна. В отличие от исходных данных — пеленга и дистанции — вырабатываемые САРП текущие значения Дкр явля ются результатом работы процессора и могут содержать существенные погрешно сти, что также следует учитывать при выборе значения Дкр.доп.

В САРП "Бриз-Е" индикация опасной цели осуществляется посредством звуковой сигнализации (ревуна), миганием символа АС опасного объекта на экране ("кольцо") и табло "Вызов". Если сопровождаемый объект еще и опасно маневрирует, то мигают од новременно символ АС, вектор цели, а также табло "Вызов". В АРЛС "Океан-С" мигают символ АС и вектор опасной цели (с частотой 1 Гц), надпись "Опасно" на световом таб ло, срабатывает звуковая сигнализация (короткие гудки с частотой 2 Гц). В САРП DB- рядом с опасной целью на экране появляется символ в виде квадрата, срабатывает зву ковая и световая сигнализация на табло "COLL WARNING". Нажав кнопку "COLL WARNING", можно отключить звуковую сигнализацию и вызвать на цифровое табло параметры движения опасной цели. Если имеется несколько опасных целей, то при на жатии на кнопку будут отображаться ЭДЦ наиболее опасной из них по Дкр = min;

для получения информации об остальных опасных целях на них нужно наводить координат ный маркер и нажимать кнопку "TARCET-DATA". Если у опасной цели значения Дкр и tкр. доп стали больше допустимых, сигнализация автоматически отключается и символ опасной цели ("квадрат") исчезает с экрана.

В большинстве остальных типов САРП выработка критериев' опасной цели и сигнализация об опасной цели аналогичны описанным.

Точки возможного столкновения и зоны опасности Кроме широко распространенного векторного представления информации об экст раполированном перемещении цели, существует метод отображения на экране САРП зон опасности с точкой возможного столкновения (ТВС) в центре, запатентованный фирмой "SPERRY".

Точка возможного столкновения - это точка, в которой суда могли бы столкнуться, если бы цель продолжала движение с постоянными ЭДЦ, а собственное судно легло бы, не меняя скорости, на опасный курс. Другими словами, векторный треугольник решает ся таким образом, чтобы (при найденных ЭДЦ) рассчитать курс, ведущий к столкнове нию. ТВС отображается на экране САРП. Если н < ц, то таких точек может быть две, но обе они будут располагаться на линии движения цели.

Так, в САРП "RAYCAS" ТВС отображаются в виде электронных колец в режиме истинных векторов на линиях истинного движения (ЛИД) целей. Появление ТВС на от метке курса или вблизи нее, перемещение ее в сторону собственного судна означает на личие реальной опасности столкновения (при сохранении постоянных курсов и скорос тей целью и собственным судном). При отсутствии опасности столкновения с судном на пересекающихся курсах ТВС будет находиться вдали от отметки курса, а линия ее пере мещения никогда не пересечет линию курса собственного судна. Появление ТВС на пе ресечении ЛИД двух целей означает, что цели опасно сближаются и, вероятно, будут маневрировать для избежания ситуации чрезмерного сближения, что требует особого внимания. При поворотах собственного судна курсы выбирают таким образом, чтобы ни одна из ТВС не оказалась вблизи отметки курса. Когда суда следуют навстречу одно другому и их курсы не пересекаются, ТВС отсутствует.

Дальнейшим развитием идеи существования точек возможного столкновения явля ется отображение так называемых зон опасности -областей, в пределах которых дистан ция кратчайшего сближения может оказаться меньше установленного судоводителем допустимого значения (Дкр. э Дкр. доп) с учетом возможных погрешностей вычислений (0,15 мили)^ Чтобы сохранить заданную минимальную дистанцию кратчайшего сближе ния, судно не должно заходить в эти зоны опасности.

Зона опасности может отображаться в виде эллипса или многоугольника (шести угольника в САРП фирмы "SPERRY")» причем центр зоны может не совпадать с ТВС.

Центры зон соединяются с соответствующими целями на экране САРП вектор-линиями, не изменяемыми во времени. Большая полуось эллипса (многоугольника) совпадает с ЛИД цели.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Используя САРП, где эхо-сигнал объекта не соединяется линией с точками воз можного столкновения или зонами опасности, следует соблюдать особую осторож ность при определении, к какому именно объекту относится данная ТВС (зона).

ТВС (зона опасности) лежит на продолжении ЛИД цели. Если скорость цели равна нулю или мала по отношению к скорости судна, то ТВС совпадает с положением цели на экране и зона опасности из эллипса превращается в окружность. При увеличении ско рости цели ТВС будет перемещаться вдоль ее ЛИД, возможно появление второй ТВС.

Если цель меняет курс, то ее ТВС перемещается на экране по криволинейной траекто рии, оставаясь все время на продолжении мгновенной ЛИД цели, причем характер пере мещения зависит от ракурса цели и соотношения скоростей н и ц.

При изменении скорости судна (например, торможении) ТВС будет перемещаться прямолинейно по ЛИД цели. Если вначале для данной цели было две ТВС, то они нач нут, сближаться. Когда скорость судна будет значительно меньше скорости цели (н << ц), то обе ТВС сольются и исчезнут, т. е. исчезнет возможность столкновения (если только ЛИД цели не проходит вблизи отметки судна). При изменении курса судна (и по стоянстве ЭДЦ) положение ТВС (зоны опасности) на экране не изменяется, что и служит основой для глазомерного выбора маневра.

При взаимном маневрировании судна и цели перемещение ТВС (зоны опасности) носит чрезвычайно сложный характер с существенным запаздыванием по времени.

Основное достоинство графического метода отображения информации посредст вом ТВС и зон опасности заключается в простоте и наглядности выбора маневра на рас хождение (выбрать такой курс, который не пересекал бы ни одну из зон опасности). В результате отпадает необходимость иметь специальный режим имитации маневра.

Недостатки графического метода отображения информации более существенны:

1) отсутствует отображение векторов относительного движения, что затрудняет глазомерную оценку ситуации и опасности сближения по экрану САРП, не позволяет судить о возможном положении цели через определенный промежуток времени;

2) линия, соединяющая цель с ТВС, не является вектором;

ее длина не пропорцио нальна времени, а зависит от конкретной ситуации встречи, что не позволяет судоводи телю глазомерно оценивать скорость цели (и более того, "провоцирует" ошибки в глазо мерном сравнении скоростей двух целей на экране САРП);

3) ТВС не находится в центре индицируемой зоны опасности, а размеры зоны опасности не изменяются симметрично и пропорционально при установлении судоводи телем нового значения Дкр. доп;

4) индикация ТВС и зон опасности не дает информации о вероятной дистанции кратчайшего сближения при расхождении с целью;

5) в условиях интенсивного судоходства зоны опасности разных целей могут пере крывать одна другую;

возникает перенасыщение экрана графической информацией, что затрудняет оценку обстановки;

6) маневр скоростью судна изменяет расположение зон опасности, что требует но вой оценки, при этом возникают дополнительные погрешности из-за неточного учета инерционных качеств судна;

7) характер перемещения ТВС (зоны) при изменении курса и (или) скорости цели сложен, поэтому изменение положения ТВС на экране САРП не позволяет судить о ха рактере маневра цели;

8) изменения в положении ТВС не обязательно свидетельствуют об изменении в элементах движения (курсе и скорости) цели;

9) предвычисленные зоны опасности, индицируемые на экране САРП, относятся к собственному судну и не всегда дают правильное представление об опасной ситуации, складывающейся между двумя целями: возможны ситуации, когда у опасно сближаю щихся объектов индицируемые зоны опасности (вычисленные по отношению к собст венному судну) будут на значительном расстоянии одна от другой.

Таким образом, при оценке ситуации посредством ТВС и зон опасности возможны ошибки в интерпретации данных САРП в связи с непониманием особенностей графиче ского отображения информации.

Для лучшего понимания особенностей и ограничений САРП, отображающих зоны опасно сти и точки возможного столкновения, представляет интерес посадка на мель газовоза "El Paso Paul Kayser", оборудованного САРП "SPERRY CAS", при следовании Гибралтарским проливом в западном направлении 29.06.79.

Опасная цель окружается на экране САРП зоной опасности, размеры которой опреде ляются выбранным допустимым значением дистанции кратчайшего сближения Дкр доп. В САРП "SPERRY CAS" возможен выбор Дкр доп (1/2 мили, 1 миля, 2 мили). Капитан газовоза установил значение Дкр доп = 2 мили. При этом зона опасности оказывалась таких больших размеров, что была способна полностью перекрыть по ширине выход из Гибралтарской бухты.

В то время как газовоз вошел в Гибралтарский пролив с востока, из Гибралтарской бухты выходил алжирский паром, секущий курс газовоза справа. Паром проходил более чем в двух ми лях впереди газовоза, однако из-за выбранного значения Дкр = 2 мили его зона опасности доп полностью "блокировала путь" газовозу. Так как паром пересекал курс по носу, и дистанция до него после некоторого уменьшения вновь стала увеличиваться, не было никакой реальной необ ходимости строго выдерживать установленный двухмильный барьер. Тем не менее, увидев об ширную зону опасности на экране САРП, капитан газовоза задержал (не сбавляя хода) планиро вавшийся поворот влево с ГКК = 270° на ГКК = 243°. В дальнейшем левому повороту стало ме шать рыболовное судно, секущее курс слева. В итоге, чрезмерно задержавшись на ГКК = 270°, судно село на мель La Perfa Shoal у испанского берега.

Таким образом, неправильное использование САРП — выбор завышенных размеров зон опасности и излишне строгое выдерживание этого собственноручно выставленного барьера — во многом способствовало тому, что судно было поставлено в опасную ситуацию, из которой не удалось найти выхода.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ При освоении нового САРП с графическим отображением чаще всего вероятны ошибки и промахи, связанные с попытками судоводителя интерпретировать данные на экране САРП по аналогии с более привычными ему векторными системами.

Глазомерная оценка ситуации по первичной радиолокационной информации Обязательным этапом обработки радиолокационной информации (даже при ис пользовании САРП) является глазомерная оценка ситуации. Она осуществляется сразу же после обнаружения эхо-сигнала цели и не прекращается до полного расхождения с целью.

Для опытного наблюдателя глазомерная оценка позволяет понять развитие ситуа ции, прогнозировать динамику действий всех участвующих судов, отобрать опасные и потенциально опасные цели для взятия на автосопровождение с последующей автомати ческой прокладкой. Радиолокационная же прокладка (ручная или автоматическая) по зволяет получить объективные цифровые параметры, характеризующие ситуацию, и тем самым подтвердить или опровергнуть предварительные выводы.

"Отсеивание" на основе глазомерной оценки безопасной цели позволяет избежать переполнения схемы АС при плавании в районах интенсивного судоходства.

Для определения реальной опасности цели по первичной информации направление ее следа послесвечения, тенденции изменения РЛП, Др, Дкр и tкр, другие параметры сравнивают с принятыми критериями опасности (см. рис. 11).

Как и обычные РЛС, большинство САРП с круговой разверткой изображения на ЭЛТ имеют эффект послесвечения, что позволяет проводить глазомерную оценку отно сительного или истинного (в зависимости от режима) перемещения цели. Длина следа послесвечения ("хвоста") увеличивается при меньших шкалах дальности и бльших ско ростях перемещения эхо-сигналов по экрану.

В большинстве случаев (за исключением районов рыбного промысла) движение основной массы эхо-сигналов на экране РЛС и САРП достаточно закономерно и совпа дает с направлением основных морских путей (рис. 13). При работе РЛС в режиме отно сительного движения встречные суда имеют длинные следы послесвечения ("хвосты"), параллельные линии курса судна-наблюдателя и направленные в сторону его движения (цель D в табл. 13). Следы эхо-сигналов неподвижных целей направлены так же, но примерно вдвое меньше (цель С в табл. 13). У судов-попутчиков следы послесвечения практически отсутствуют, если их скорости равны скорости судна-наблюдателя (цель В в табл. 13). Небольшой след позади эхо-сигнала "попутчика" означает, что скорость суд на меньше, впереди его эхо-сигнала - что скорость больше. У судов, следующих пересе кающимися курсами, следы послесвечения не параллельны курсу судна-наблюдателя и следам послесвечения основного судопотока (цели А и Е в табл. 13). По направлению следа можно с точностью до 10-15° оценить направление ЛОД цели (однако надежную оценку курса цели получить затруднительно).

Все случаи перемещений эхо-сигналов, параллельных ОК, характеризуются простыми зависимостями:

а) изменение скоростей судов не нарушает параллельности перемещения эхо сигналов отметке курса (ОК), изменяется лишь относительная скорость и соответствен но длина следа послесвечения;

б) разворот ЛОД цели (если собственное судно не маневрирует) указывает на из менение курса (поворот) цели в ту же сторону;

в) изменение курса собственного судна (при постоянстве ЭДЦ) нарушает параллельность перемещения эхо-сигналов;

ЛОД целей разворачиваются для наблюдателя в сторону, противоположную повороту, но на различные углы (в зависимости от относительной скорости цели);

г) эхо-сигнал от неподвижной (относительно воды) цели перемещается параллель но ОК собственного судна при любых его поворотах, если при неизменных курсе и ско рости собственного судна эхо-сигнал неподвижной прежде цели начал перемещаться непараллельно ОК судна, это указывает на начало движения цели курсом, не параллель ным курсу судна (если же неподвижная прежде цель начала двигаться курсом, парал лельным курсу судна, этот маневр может быть не обнаружен, так как изменится лишь относительная скорость перемещения эхо-сигнала, но не его направление).

При перемещении эхо-сигнала цели непараллельно отметке курса собственного судна возможны следующие варианты:

а) эхо-сигнал цели перемещается по ЛОД, проходящей через начало развертки или вблизи него, указывая на реальную опасность столкновения;

пеленг на цель при этом не изменяется либо изменяется очень медленно;

б) эхо-сигнал цели перемещается по ЛОД, пересекающей курс судна по носу и проходящей от центра развертки на дистанции Дкр > Дкр. доп;

при этом наблюдаемое суд но идет на пересечение курса собственного судна по носу слева направо (пеленг увели чивается) либо справа налево (пеленг уменьшается);

в) эхо-сигнал цели перемещается по ЛОД, проходящей по корме судна и отстоящей от центра развертки на дистанцию Дкр > Дкр. доп;

при этом судно пересекло или будет пе ресекать курс наблюдаемого судна.

Рис. 13. Схема закономерностей перемещения эхо-сигнала на экране РЛС в режиме ОД Закономерности движения эхо-сигналов, не параллельных ОК, носят более слож ный характер. При этом без радиолокационной прокладки или операций с выносным электронным визиром невозможно определить надежно курс и скорость цели;

без ра диолокационной прокладки нельзя сделать однозначный вывод о виде маневра цели по изменению направления и (или) скорости перемещения эхо-сигнала цели на экране РЛС (САРП);

разворот судна в сторону эхо-сигнала цели, приближающейся с носовых курсо вых углов, разворачивает ЛОД цели от кормы к носу судна;

уменьшение скорости судна также приводит к развороту ЛОД цели на нос;

увеличение скорости судна разворачивает ЛОД цели от носа к корме;

отворот судна в сторону от эхо-сигнала цели вызывает слож ное изменение направления ЛОД, не позволяющее глазомерно оценить эффективность результатов маневра.

На экране САРП с телевизионной разверткой следы послесвечения отсутствуют.

Однако в некоторых САРП (например, КН ARPA H.R.3000A) нажатием специальной клавиши *TRAILS* возможен вывод на экран синтезированного послесвечения задан ной длины (1,5-3-6-12 мин или постоянное отображение следа). Синтезированный след послесвечения представляет собой светящуюся полосу за отметкой эхо-сигнала цели (в том числе и собственного судна в режиме ИД). В режиме ИД след отображает истинное перемещение цели, в режиме ОД - относительное.

Как и обычный "хвост" при круговой развертке, синтезированный след послесве чения позволяет проводить глазомерную оценку обстановки и осуществлять контроль за постоянством курса и скорости цели.

В соответствии с Резолюцией ИМО А.422 (11) САРП должно допускать возмож ность отображения на экране четырех равноразнесенных по времени предыдущих ме стоположений любой сопровождаемой цели ("PAST HISTORY") за период по крайней мере 8 мин. Как правило, для включения этого режима необходимо навести на выбран ную цель (или последовательно на несколько выбранных целей) координатный маркер и нажать соответствующую клавишу. Дискретность отображаемых точек в САРП "Бриз-Е" и "Океан-C" составляет 2 мин (120 с), в САРП DB-7 задается судоводителем в пределах от 10 до 180 с, а в САРП JAS-800 зависит от используемой шкалы дальности (9-18-36-72-144 с на шкалах 1,5-3-6-12-24 мили соответственно). В режиме ИД ото бражается истинное перемещение целей (по ЛИД), в режиме ОД - относительное (по ЛОД).

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Включать режим отображения прошлых положений выбранной цели (целей) сле дует заблаговременно, так как на их построение может потребоваться до 8-12 мин.

В отличие от следов послесвечения (фактических или синтезированных), "про шлые положения" целей являются дискретными (точечными). Если в первом случае о скорости перемещения эхо-сигнала по экрану можно судить по длине "хвоста", то в ре жиме "прошлых положений" - по расстояниям между четырьмя точками (пятой точкой является текущая отметка цели). Постепенное увеличение (уменьшение) этих расстоя ний в режиме ИД укажет на разгон (торможение) цели, а в режиме ОД - на увеличение (уменьшение) скорости сближения. Если все последующие точки ложатся на одной пря мой и на одинаковых расстояниях, то цель следует постоянным курсом и с постоянной скоростью. Излом траектории "прошлых положений" цели означает поворот цели в ре жиме ИД либо маневр цели и (или) судна в режиме ОД. Для однозначной трактовки ма неврирования цели более предпочтителен режим ИД.

В отличие от векторной информации, теряющей достоверность при маневрирова нии цели и (или) судна, информация о "прошлых положениях" цели абсолютно досто верна при любом маневре. Благодаря режиму "прошлых положений" судоводитель, вре менно не наблюдавший за экраном, может восстановить для себя прошедший участок траектории сопровождаемой цели. В отличие от векторной индикации, которая дает только мгновенную экстраполяцию параметров движения цели, индикация следов дает важную дополнительную информацию о прошлых и будущих положениях объекта, что позволяет обнаруживать маневр цели быстрее и надежнее, чем по векторной индикации;

обнаруживать маневр цели даже при отсутствии постоянного наблюдения;

определять характер маневрирования цели;

более уверенно прогнозировать ближайшее положение цели в момент и после окончания маневра;

прогнозировать вероятность маневра цели при дальнейшем развитии ситуации (в особенности по навигационным условиям, при расхождении с другой целью.

Неровность траектории или видимая нестабильность "прошлых положений" целей указывает на низкую точность данных САРП и необходимость их проверки.

Так как в различных моделях САРП применяются различные методы формирова ния "прошлых положений" целей, необходимо обращать особое внимание на правильное и однозначное понимание индицируемого изображения. В частности, необходимо четко знать, какие "прошлые положения" целей отображаются - истинные или относительные - и какова в данный момент дискретность отображаемых точек, выбираемая автоматиче ски или вручную. Надо иметь в виду, что на малых шкалах дальности при достаточно большой дискретности "прошлых положений" целей первые из отображаемых точек мо гут вообще оказаться за пределами экрана.

Отображением траекторий "прошлых положений" целей особенно рекомендуется пользоваться в тех случаях, когда предстоит выполнять маневр на расхождение или про сто расходиться с опасной целью в условиях, когда существует вероятность маневра це ли, а также при проигрывании маневра и контроля за результатами его выполнения.

Проводить глазомерную оценку ситуации быстро и точно, не прерывая наблюде ния за обстановкой, позволяет имеющийся в САРП выносной электронный визир, осо бенно в режиме ОД.

Джойстиком (или другим манипулятором) начало ВЭВ наводится на эхо-сигнал обнаруженной (или выбранной) цели, при этом с табло могут быть сняты пеленг и дис танция цели на этот момент. Ручкой "Пеленг" светящаяся линия ВЭВ разворачивается так, чтобы она касалась круга, принятого в качестве допустимой дистанции кратчайшего сближения. Если эхо-сигнал цели будет приближаться к центру развертки и двигаться с "внутренней" стороны линии ВЭВ, то данная цель опасна. Если эхо-сигнал будет дви гаться с "внешней" стороны линии ВЭВ, то суда разойдутся на безопасном расстоянии.

Если через какое-то время ручкой "Пеленг" развернуть ВЭВ так, чтобы его нить прошла через новое положение эхо-сигнала цели, то получим направление ЛОД цели с погрешностью ± 2°, если эхо-сигнал пройдет по расстоянию 10% радиуса экранами с точностью ± 1° (СКО) на расстоянии около 20% радиуса экрана. Определение ЛОД бу дет надежным, так как из-за послесвечения визир наводится не на точку, а на след, т. е.

на десятки точек. Одновременно можно оценить относительную скорость цели и время сближения на кратчайшее расстояние.

Если смещение цели по линии ВЭВ отсутствует или невелико, то это означает, что ее ЭДЦ близки к ЭДЦ собственного судна (судно-попутчик). Если эхо-сигнал цели пе ремещается в сторону от центра развертки, то это удаляющаяся цель.

Контроль за постоянством элементов движения цели осуществляется глазомерно сравнением текущего положения эхо-сигнала цели относительно линии ВЭВ. Если от метка цели перемещается по линии ВЭВ, то ее ЭДЦ постоянны. Если эхо-сигнал начи нает уходить с линии ВЭВ, то это означает начало маневра цели (при постоянстве курса и скорости "собственного судна). Если эхо-сигнал цели смещается с линии ВЭВ к нача лу развертки, то ситуация ухудшается, а при смещении в сторону края экрана улучшает ся. При постоянном наблюдении решительный маневр цели обнаруживается уже через 3-5 оборотов антенны, т. е. значительно оперативнее, чем при использовании векторной информации.

В процессе радиолокационного наблюдения ситуация на экране РЛС (САРП) по стоянно изменяется, в первую очередь из-за маневрирования судов. Качество наблюде ния и глазомерной оценки ситуации определяется своевременностью обнаружения пере хода одного вида или случая перемещения эхо-сигнала в другой и соответствующего изменения закономерностей.

Если в конкретной ситуации мы имеет дело с простыми закономерностями и мо жем однозначно предсказать тенденцию изменения направления ЛОД от нашего манев ра или вид маневра цели, то мы вправе считать, что имеем достаточно надежную ин формацию для оценки ситуации и для маневрирования. В случае сложных закономер ностей для полной оценки ситуации необходима радиолокационная прокладка.

При глазомерной оценке ситуации важно иметь в виду следующее:

эхо-сигналы, обнаруженные впереди траверза, требуют большего внимания, так как среди них наиболее вероятны сигналы опасных целей, время сближения с которыми мало из-за большой относительной скорости;

в большинстве ситуаций цель тем опаснее, чем ближе эхо-сигнал, чем ближе ЛОД к центру развертки, чем меньше запас времени до точки кратчайшего сближения;

степень опасности цели должна оцениваться с учетом возможных маневров собст венного судна;

так, из двух встречных судов более опасно то, которое находится не сле ва, а справа от ОК, если планируется сделать отворот вправо;

при возможном уменьше нии скорости судна более опасной будет та цель, ЛОД которой проходит близко по кор ме, и т. д.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Четкое понимание закономерностей относительного перемещения эхо-сигналов с учетом возможных маневров собственного судна и цели играет важнейшую роль при глазомерной оценке ситуации по данным РЛС (САРП).

Оценка ситуации по вторичной радиолокационной информации Оценка ситуации по первичной информации (наблюдение за пеленгом, глазомер ная оценка ситуации на экране РЛС и т. д.) должна дополняться систематическими ра диолокационными наблюдениями и прокладкой, если имеется опасность столкновения.

Радиолокационная прокладка (автоматическая или ручная) дает судоводителю такую информацию, которую обычно визуальным наблюдением получить невозможно: дис танцию кратчайшего сближения, курс и скорость другого судна. Неполучение этой легко доступной информации расценивается как серьезная ошибка судоводителя.

Наличие САРП не исключает умения выполнять радиолокационную прокладку вручную и необходимых систематических тренировок, которые позволяют развивать необходимые навыки, а сравнение полученных результатов с данными САРП обеспечи вает объективную оценку результатов.

САРП любого типа, отвечающая требованиям Резолюции ИМО А. 422(11), позво ляет получать по любой сопровождаемой цели следующую информацию:

текущие значения измеренных пеленга и дистанции цели;

r текущие значения вычисленных (с использованием вектора н ) курса и скорости цели;

текущие экстраполированные значения дистанции и времени кратчайшего сближе ния (при условии, что ЭДЦ останутся постоянными);

"прошлые положения" цели, равноразнесенные во времени, за период, по крайней мере, 8 мин;

векторы скорости всех целей (относительные и истинные) на экране САРП, соот ветствующие по длине выбранному судоводителем промежутку времени (1-2-6 мин) и т. д.

Некоторые типы САРП способны выдавать более широкий объем вторичной ин формации, включая:

текущие экстраполированные значения дистанции и времени пересечения целью линии курса судна (по корме или по носу) – по желанию судоводителя вместо Дкр и tкр (САРП "AUTOTRACK-2", "RAYCAS'', KH.3000А и др.);

индикацию ракурса цели специальными символами ("корабликами" в САРП "Оке ан-C"), ориентированными по ЛИД в режимах ИД и ОД;

информацию о секторах опасных курсов, точках возможного столкновения, зонах опасности и т. д.;

электронные линии различных типов (барьерные линии, электронный фарватер", "электронная карта" и т. д.).

При этом первичная и вторичная информация, как правило, совмещены, т. е. на блюдаются на одном экране индикатора в одних и тех же точках. На основе установлен ных критериев САРП автоматически оценивает опасность сопровождаемых целей. Более полная оценка ситуации и степени опасности целей выполняется самим судоводителем на основе или с использованием данных САРП.

Наличие векторной (истинной или относительной) информации по всем целям од новременно на экране САРП и конкретных цифровых "формуляров" целей позволяет существенно дополнить глазомерную оценку объективной информацией, облегчает по нимание развития ситуации и прогнозирование возможных действий наблюдаемых су дов.

Элементы движения цели (курс и скорость) могут быть приближенно определены глазомерно с экрана САРП, работающего в режиме истинных векторов. Курс цели опре деляется по направлению ЛИД, а скорость - примерным сопоставлением длины вектора цели с длиной вектора собственного судна. В случае необходимости данные о курсе и скорости цели могут быть запрошены и в цифровой форме вызовом на индикацию фор муляра этой цели. Элементы относительного движения цели Дкр и tкр оцениваются толь ко в цифровой форме. Характер пересечения целью собственного курса - по носу или по корме - при малых значениях Дкр может оцениваться только путем экстраполирования истинных векторов (некоторые типы САРП позволяют получать в цифровом виде дис танцию и время пересечения целью собственного курса вместо Дкр и tкр).

Маневр цели обнаруживается по ЛИД быстрее, чем по ЛОД, а его характер уста навливается однозначно. Однако при волнении и рыскании истинный вектор менее ус тойчив, чем относительный.

При расхождении с одиночной целью оценка ситуации с использованием истинных векторов менее достоверна, чем при использовании ЛОД или цифрового формуляра Дкр tкр. В условиях большого числа целей и навигационных ограничений оценка ситуации по истинным векторам, напротив, более наглядна и позволяет быстрее найти правильное решение.

Элементы относительного движения цели (Дкр, tкр, пересечение целью собственно го курса) могут быть приближенно определены глазомерно с экрана САРП, работающе го в режиме относительных векторов. Все цели легко классифицируются на прибли жающиеся и удаляющиеся. В случае необходимости данные о Дкр- tкр могут быть за прошены и в цифровой форме вызовом на индикацию формуляра этой цели.

Данные о курсе и скорости цели оцениваются только в цифровой форме, т. е. важ ная информация о ракурсе цели оказывается менее наглядной. На индикаторе ситуаций, использующем в качестве символов ориентированные по курсу цели "кораблики", гла зомерная оценка ракурса цели может быть проведена и в режиме относительных векто ров.

При плавании в открытом море и отсутствии заметного судопотока большая на глядность ситуации обеспечивается в режиме относительных векторов.

При плавании в стесненных водах в условиях судопотока и в условиях, когда веро ятность маневрирования целей высока, использование режима истинных векторов пред почтительнее. Результаты экспериментов показали, что судоводители, использующие истинные векторы для наблюдения и относительные векторы - для проверки, быстрее находят безопасный маневр для расхождения.

В некоторых случаях, когда вероятность маневров незначительна (например, при пересечении судопотока в системе разделения движения судов), использование для на блюдения режима относительных векторов может оказаться более эффективным.

Важную роль играет оптимальный выбор длины (т. е. времени прогнозирования) вектора целей. При этом учитывается, что чем длиннее вектор, тем больше время экст раполирования ситуации, тем быстрее обнаруживается маневр цели. В то же время дли тельная индикация векторов большой длины, особенно при плавании в стесненных во дах, приводит к излишней перегрузке ("засоренности") экрана САРП. При необходимо сти уменьшить число отображаемых на экране векторов в некоторых САРП (в том числе в DB-7) существует специальный режим подавления векторов (VECTOR ON/OFF). Если цель с "подавленным" вектором становится опасной, ее вектор восстанавливается авто матически.

При выборе длины вектора следует учитывать также технические особенности САРП. Так, в САРП "Бриз-Е" векторы сопровождаемых целей начинаются в центре сим вола сопровождения, но начальные 4 мм линий не подсвечиваются. Поэтому при време ни прогнозирования 6 мин на шкалах 4-8-16 миль цели со скоростями менее 0,6-1,2-2,4 уз соответственно не будут иметь векторов на экране САРП.

В общем случае длина вектора должна быть равной выбранному допустимому зна чению времени кратчайшего сближения tкр. доп. При плавании в открытом море на шка лах дальности 12-16 миль масштаб времени вектора рекомендуется устанавливать в пре делах 12-15 мин, при малых скоростях относительного или истинного движения целей (в зависимости от типа вектора) длина вектора может быть увеличена. На ближних шкалах дальности длину вектора рекомендуется уменьшать до 6-9 мин.

Дополнительную полезную информацию для оценки ситуации и выбора маневра может дать прогнозирование (экстраполирование) развития ситуации путем изменения длины отображаемых векторов целей истинных или относительных (рис. 14).

Концы векторов на экране САРП отображают экстраполированное положение це лей на фиксированный момент времени. Интервал экстраполяции задается судоводите лем и может оперативно изменяться: в DB-7 от 3 до 30 мин с шагом 3 мин;

в КН.3000А от 3 до 60 мин с шагом 3 мин;

в "Бриз-Е" от 1 до 30 мин с шагом 1 мин;

в "Океане-С" от 0 до 60 мин с шагом 1 мин и т. д.

Индикация экстраполированной траектории (т. е. "растягивание" векторов) осуществляется как в истинном, так и в относительном движении. Прокладка траекто рии будущего движения объектов с заданным временем прогнозирования выполняется в предположении, что как собственное судно, так и сопровождаемые цели будут двигаться с неизменными курсами и скоростями.

Оперативное изменение масштаба времени векторов обеспечивает возможность прогнозировать развитие ситуации, что очень важно в сложных условиях плавания для объективной оценки обстановки. Это может понадобиться для того, чтобы оценить:

на каком кратчайшем расстоянии разойдутся собственное судно и цель;

на каком расстоянии по носу (или корме) цель пересечет курс судна (или, напро тив, судно пересечет курс цели);

как сближаются между собой другие цели (не окажется ли какое-либо судно выну жденным совершить маневр на расхождение и т. д.).

Рис. 14. Схемы прогнозирования ситуации в САРП:

а — в режиме ИВ;

б — в режиме ОВ;

/ — при времени прогноза Т;

2 — при времени прогноза 3Т Увеличивая время вектора и наблюдая за его удлинением, можно прогнозировать будущие положения всех целей и собственного судна при условии, что все они будут двигаться с неизменными курсами и скоростями. Если в ходе изменения масштаба кон цы истинных или относительных векторов собственного судна и цели (либо других це лей) совпадут или почти совпадут, то эти суда идут на столкновение. Чтобы оценить, как пройдет цель относительно собственного судна, следует удлинить ее вектор до пересе чения с отметкой его курса и оценить расстояния от точки пересечения до начала раз вертки в режиме ОД или до конца вектора в режиме ИД (рис. 15). Прогнозирование рас хождения двух других целей также выполняется удлинением их истинных векторов до момента взаимного пересечения (на рис. 15, ситуация г). По взаимному пересечению векторов можно предвидеть возможные действия других целей, что облегчает выбор правильного маневра судна.

Для точного прогнозирования дистанции и времени кратчайшего сближения двух выбранных целей в некоторых САРП существует специальный режим (например, "вы нос начала отсчета" в САРП "Океан-C" или "REF TARGET" в САРП DB-7). После выбо ра целей и включения режима на цифровом табло будут отображаться текущие пеленг и дистанция с цели № 1 на цель № 2, текущие курс и скорость цели № 2, текущие экстра полированные значения дистанции и времени кратчайшего сближения целей № 1 и 2.

После оценки параметров взаимного сближения целей режим должен быть своевремен но выключен.

Если сопровождаемая цель начинает маневрировать, вычисляемые параметры ее движения теряют достоверность, а при резком маневре цель вообще может быть сбро шена с автосопровождения (с последующей потерей времени на ее повторный захват и обработку). В этих условиях более надежную информацию дает режим отображения "прошлых положений" цели.

Таким образом, цифровая фильтрация измеренных координат и скорости объекта, предусматривающая сглаживание и предвычисление параметров, способствует сущест венному повышению точности выработки элементов ситуации и элементов движения цели (особенно по сравнению с ручной аппроксимацией карандашных отметок на ма невренном планшете, разбросанных из-за погрешностей измерений). Однако в результа те такой процедуры происходит задержка в выдаче данных о параметрах взятых на со провождение целей до 3 мин.

Рис. 15. Схемы прогнозирования ситуаций путем увеличения времени истинных векторов:

а — исходная ситуация;

б — цель А проходит по корме судна на расстоянии R1;

в — цель В проходит по носу судна на расстоянии R2;

г — цель А проходит по корме цели В на расстоянии R Маневр цели также будет обнаружен системой сопровождения с весьма ощутимым запаздыванием. Если же начнет маневрировать собственное судно, то ввиду несовпаде ния его расчетной и фактической траектории произойдет искажение векторов сопро вождаемых объектов вплоть до срыва АС. Практически во время такого маневра судово дитель не будет иметь представления о поведении судна-цели.

Особенности восприятия ситуации по данным САРП связаны с ограниченными (по сравнению с машиной) возможностями оператора, который способен обрабатывать ра диолокационную информацию лишь поэтапно: глазомерная оценка ситуации - опреде ление наличия опасности - полная оценка ситуации - выбор маневра. Современные САРП выдают все эти данные одновременно с проигрыванием маневра безопасного рас хождения, с дополнительной информацией. Вся эта масса данных в сочетании с графи ческой информацией и сигнализацией об опасных целях может спровоцировать неопыт ных наблюдателей на преждевременный маневр, не основанный на полной радиоло кационной информации, который сделает невозможным (на какое-то время) наблюдение за поведением целей и может привести к чрезмерному сближению с ними [24].

В то же время обилие такой информации может затормозить принятие решения о дейст вии у более искушенного наблюдателя, что, как правило, приводит к обострению ситуа ции при жестком дефиците времени. Проходящий "чисто" относительный вектор может создать иллюзию отсутствия опасности сближения с объектом, идущим на пересече ние курса собственного судна.

При использовании САРП с векторным представлением информации судоводителя нередко допускают ошибки в оценке ситуации, многие из которых являются довольно типичными [84]:

1. Под влиянием стрессовой ситуации или из-за недостаточности знаний судоводи тель может перепутать относительные и истинные векторы и при этом ошибочно пы таться измерять Дкр относительно истинного вектора и ошибочно принять относитель ный вектор цели за ее курс.

2. Судоводитель может растягивать "истинные" векторы целей, чтобы посмотреть динамику развития ситуации (что само по себе является полезным вариантом проигры вания и анализа ситуации), но при этом он ошибочно считает точку пересечения истин ных векторов точкой кратчайшего сближения (что справедливо только в одном частном случае - когда суда идут на столкновение).

3. Если САРП допускает возможность комбинированных режимов индикации (т. е.

истинные векторы в сочетании со стабилизацией изображения в ОД либо относительные векторы в сочетании с ИД), то вектор и след послесвечения цели не будут соответство вать друг другу, что может ошибочно трактоваться как маневр цели.

4. Если САРП допускает возможность одновременной индикации на экране векто ров и "прошлых положений" целей различного типа (например, истинный вектор в соче тании с "прошлыми положениями" целей в ОД), то их рассогласование может ошибочно трактоваться как маневр цели.

5. Ошибочно отождествляют предвычислительные в режиме "имитация маневра" и реально складывающиеся значения Дкр.

6. Иногда забывают вводить верное значение скорости при включении режима "имитация маневра" в САРП, где используются регуляторы аналогового типа.

7. На 2-й - 3-й минутах с момента начала АС цели векторы постепенно стабилизи руются, в этот период можно прийти к ошибочному заключению об изменении курса или рыскании цели.

Полная оценка ситуации - важный этап обработки радиолокационной информации, обобщающий результаты визуального, слухового и радиолокационного наблюдения, всю первичную и вторичную радиолокационную информацию, полученную на основе глазомерной оценки, ручной (рис. 16) или автоматической (рис. 17) прокладки, а также конкретные навигационно-гидрографические и гидрометеорологические условия плава ния, требования МППСС-72 или местных правил (рис. 18).

Игнорирование данных автоматической радиолокационной прокладки может при вести к ситуации чрезмерного сближения. К тому времени, как это станет очевидным, возможность заблаговременных действий по предупреждению столкновений будет, по видимому, упущена. Оценка ситуации только по данным САРП при наличии реальной возможности получения полезной информации другими методами наблюдения также ошибочна.

Основной задачей полной оценки ситуации является обоснование необходимости, вида и времени маневра для расхождения с опасными целями с учетом влияния этого маневра на расхождение со всеми остальными целями и навигационную обстановку в целом. Необходимо своевременно и правильно ответить на вопросы: с кем расходиться?

что делать? когда маневрировать?

Рис. 16. Блок-схема наблюдения и решения задачи расхождения судов при ручной прокладке (РЛС) Рис. 17. Блок-схема наблюдения и решения задачи расхождения судов при автоматической прокладке (САРП) Рис. 18. Обобщенная схема обработки радиолокационной информации при использовании РЛС и САРП МАНЕВРИРОВАНИЕ ПРИ РАСХОЖДЕНИИ СУДОВ Выбор маневра расхождения Расхождение в море - один из самых сложных элементов судовождения. Необхо димо не только знать МППСС-72 и уметь применять их в различных условиях плавания, но и обладать способностью предвидеть дальнейшее развитие ситуации сближения с учетом как своих соображений, так и вероятной точки зрения судоводителя прибли жающегося судна. Не менее важно уметь быстро и решительно действовать, принимая в каждом конкретном случае правильное решение на основе полной оценки ситуации, правил плавания, знаний, опыта и профессионального мастерства.

Выбор маневра для безопасного расхождения с судами надлежит осуществлять за благовременно в строгом соответствии с МППСС-72, сообразуясь с конкретными об стоятельствами сближения судов и условиями плавания.

Задача выбора маневра состоит в том, чтобы найти новые значения курса и (или) скорости, в результате использования которых ЛОД опасно сближающихся судов вышли бы за пределы установленной для данных конкретных условий зоны радиусом Дкр.доп, а соответствующая сигнализация прекратила бы свое действие.

Процесс принятия решения о маневре включает в себя анализ сложившейся ситуа ции, мысленное выдвижение различных вариантов решения, оценку выдвинутых вари антов (альтернатив) и выбор того варианта решения, который обеспечивает достижение требуемого результата (табл. 19, рис. 19).

Использование САРП позволяет проиграть и выбрать маневр для расхождения, обосновав его необходимость, приемлемость и своевременность в конкретной ситуации.

Основой проигрывания и выбора маневра является решение векторного треугольника скоростей r r r (24) отн = ц - н в предположении, что ЭДЦ (Кц и ц) останутся неизменными.

В геометрическом плане безопасность расхождения с целью достигается таким разворотом ЛОД, в результате которого прогнозируемое значение дистанции кратчай шего сближения будет больше установленного допустимого предела, т. е.

(25) Дкр. э Дкр.доп r Поскольку значение ц не зависит от судоводителя, изменение вектора относи r тельной скорости отн может быть достигнуто только изменением вектора собственно r го судна н, т. е. маневром курсом и (или) скоростью.

Геометрически наиболее эффективным будет такой маневр, который приведет к быстрому развороту ЛОД на значительный угол ( = ЛОД2 – ЛОД1) или к быстрому уменьшению относительной скорости, обусловив улучшение ситуации. Таким образом, Таблица 19. Краткий перечень правил и принципов расхождения № Требование Факторы, принимаемые во вни- Возможные источники ин п/п мание формации 1 Надлежащее на- Видимость, интенсивность дви- РЛС и САРП (в дополнение к блюдение жения судов, темное время су- визуальному и слуховому на ток, помехи от волн блюдению), если они могут оказать хоть самую малую по мощь 2 Оценить, сущест- Индицируемая информация Относительная и полная ис вует ли опасность тинная прокладка, относи- (ЛОД - Дкр и tкр, ЛИД - Кц и ц, столкновения или прошлые положения целей), ме- тельный вектор цели, цифро развивается ситуа- стоположение, маневренные ка- вые данные по цели, предвы ция чрезмерного чества судна, видимость, плот- численные области возмож сближения?

ность движения, скорость, при- ного столкновения, преду предительная сигнализация меняемые средства и методы радиолокационной прокладки Окончание табл. № Требование Факторы, принимаемые во вни- Возможные источники ин п/п мание формации 3 Проанализировать Курсовые углы, ракурсы и ско- Истинные прокладка и век- ситуацию и воз- рости других судов, предыду- тор, полная относительная можные маневры щие маневры целей, навигаци- прокладка, цифровые данные судна онные ограничения, взаимные по цели, "прошлые положе помехи судов ния целей", требования хо рошей морской практики и правила 8 МППСС- 4 Выбрать наилуч- Ожидаемые значения Дкр и tкр Прокладка ОЛОД, два дис ший маневр (результатом маневра должна плея, имитация маневра, стать безопасная дистанция рас- предвычисляемые области хождения) возможного столкновения.

Проигрывание маневра (пройдут ли все цепи безо пасно, будут ли цели вынуждены маневрировать, будут ли действовать навигационные ограничения, потребуется ли расхождение рядом последовательных маневров) 5 Выполнить запла- Время начала маневра с учетом Прокладка ОЛОД или ВЭВ.

нированный ма- маневренных элементов судна, Имитация маневра (время невр постоянство ЭДЦ упреждения маневра, "про шлые положения" целей в ИД) б Убедиться в эф- Постоянный контроль, оправды- Предвычисление ОЛОД и не фективности ма- ваются ли предварительные рас- прерывная относительная невра четы, маневрирует ли цель прокладка, два дисплея, те кущие значения Дкр и tкр, "прошлые положения" целей в ИД 7 Возвращение на Пройдены ли все цели чисто, Предвычисление, два дис прежний курс пройдут ли они на безопасном плея, предвычисленные об расстоянии после возвращения ласти возможного столкнове собственного судна на прежний ния. Имитация маневра (про курс верка необходимости манев рирования и вероятных ма невров других судов) Примечание. При выполнении требования 4 необходимо помнить, что маневр должен быть уверенным (следует избегать последовательных небольших изменений курса и скорости), значительным (очевидным для судоводителей других судов), своевременным (следует оставлять запас времени для возможной коррекции маневра), соответствующим хорошей морской практике (понятным для судоводителей других судов). Необ ходимо избегать отворота влево при расхождении и отворота в сторону судна, обгоняющего на сходящихся курсах.

в качестве геометрических показателей эффективности маневра можно принять:

Дкр. э Дкр. доп;

& (t) = max ;

& (25) отн(t)= max.

При этом, чем больше собственное судно уступает в скорости, тем больший угол отворота (при прочих равных условиях) потребуется для увеличения дистанции расхож дения.

Если же скорость судна превышает скорость цели, действует обратная зависи мость: даже небольшое изменение курса судна может обеспечить значительный разво рот ЛОД. Этим можно воспользоваться, например, при обгоне другого судна.

При выборе и обосновании маневра одновременно проверяется реальность назна ченных величин: Дкр.доп, дистанции отхода от линии первоначального курса Дотх.доп и других критериев. Например, оценка дистанции отхода после маневра изменением курса позволяет проверить пригодность выбранного маневра с навигационной точки зрения, так как пространства для маневрирования может не хватить и от этого вида маневра придется отказаться.

Однако "геометрический" аспект не является единственным. Опыт показывает, что практически в любой ситуации (если не упущено время!) имеется не один, а несколько маневров, каждый из которых позволит избежать чрезмерного сближения и столкнове ния. Очевидно, что из возможных маневров судоводитель должен выбрать такой, ко торый позволит решить задачу с наименьшими потерями времени при полном соответ ствии с МППСС-72 и (или) местным правилам плавания.

В соответствии с МППСС-72 и хорошей морской практикой выбранный маневр должен быть заблаговременным, своевременным, решительным, заметным для других судов, ведущих радиолокационное наблюдение, и целесообразным, т. е. логичным и по нятным.

В общем случае, когда суда находятся на виду друг у друга, либо судно уступает дорогу, либо ему уступают дорогу (за исключением расхождения на контркурсах), т. е.

процесс расхождения в море в условиях нормальной видимости базируется на принципе односторонних привилегий. В зависимости от взаимного расположения в пределах визу альной видимости нескольких судов любое из них может очутиться одновременно как в роли "привилегированного", так и уступающего дорогу. При плавании в условиях огра ниченной видимости, когда суда не находятся на виду друг у друга, принцип одно сторонних привилегий не применяется.

Сохранение при определенных обстоятельствах курса и скорости также является маневром и должно быть соответственно обоснованно.

Один из важнейших принципов, положенных в основу МППСС-72, - это маневри ровать таким образом, чтобы действия судоводителя могли быть легко поняты судово дителем другого судна. Маневр, противоречащий МППСС-72, не может считаться эф фективным, так как он не будет понят другими судами и может вызвать ответные дейст вия, ведущие к ухудшению ситуации или ее непредсказуемому развитию. Отрицательно сказываются на качестве маневрирования необоснованные ошибочные действия (из-за неправильного толкования МППСС-72 или под влиянием психофизиологических факто ров).

Рис. 19. Общая блок-схема выбора маневра на расхождение Маневр на расхождение следует предпринимать заблаговременно, сразу после то го, как будет установлена опасность столкновения либо ситуация чрезмерного сближе ния. В общем случае заблаговременным считается маневр, выполняемый с достаточным запасом времени для предупреждения неблагоприятных действий другого судна или принятия дополнительных мер с целью улучшения ситуации. Нельзя ждать, пока при ближающееся судно достигнет границ опасной зоны и обстановка станет критической.

ПОМНИТЕ Неизбежность наступает тогда, когда пропущен момент выбора.

При оценке ситуации только на основе радиолокационной информации назначают момент маневра для расхождения значительно раньше, чем при визуальной видимости, так как оценка ситуации на экране РЛС и САРП и обработка информации требуют большего времени. В ситуации ограниченной видимости важно предпринять маневр до того, как суда окажутся на виду друг у друга, так как в противном случае судно, которое первым заметит другое, появляющееся из тумана и секущее курс слева направо, может оказаться в незавидном положении - ограничения правил 15 и 17 сразу же лишат его права на маневр. В ситуации пересекающихся курсов, когда суда находятся на виду друг у друга, "привилегированное" судно получает право на собственный маневр [в соответ ствии с правилом 17(а)(ii)] с дистанцией около 3 миль.

Определяя момент начала поворота, следует учитывать необходимость иметь запас времени и свободного пространства для другого (корректирующего) маневра, если руле вой ошибется в исполнении команды либо не сможет ее исполнить из-за внезапной по ломки рулевого устройства, а также если на встречном судне предпримут какие-либо неожиданные действия противоположного плана.

Желая уступить дорогу снижением скорости, надо заблаговременно, с поправкой на возможные задержки в реверсировании, застопорить двигатель или сразу перевести его на полный ход назад, чтобы на встречном судне заметили этот маневр. Это особенно важно на крупнотоннажных судах с большой инерцией движения. Так, тормозной путь с ПМПХ на ЗПХ составляет для танкера дедвейтом 70-100 тыс. т 7-8 кб.

Нельзя сбрасывать со счетов и то, что для остановки судна с паротурбинной уста новкой потребуется больше времени, чем, к примеру, для остановки теплохода (это один из факторов, который учитывается при выборе безопасной скорости).

Рассчитывая отработать задним ходом, чтобы пропустить привилегированное суд но по носу собственного судна, следует помнить о возможности технических неполадок, из-за которых своевременный реверс двигателя может не получиться.

При выборе маневра следует учитывать, что навигационные ограничения могут вызвать необходимость маневрирования встречного судна (либо, напротив, затруднить свободу его маневра для расхождения с судном), что может резко изменить складываю щуюся ситуацию.

При выборе вида и момента начала маневра чрезвычайно важно учитывать психо логический фактор. Ключ к успешному предупреждению столкновения - избегать дейст вий, которые могли бы создать неуверенность у судоводителя приближающегося судна.

Основной мотив - не вызвать тревоги у своего коллеги по профессии, чтобы он неожи данно и непредсказуемо не изменил курс. Если ваши действия не ставят под угрозу его безопасность, тогда вы, по-видимому, не спровоцируете его волнения и непредсказуе мых действий. Заблаговременный и решительный маневр обычно соответствует этой це ли. Напротив, не предпринимая действий в ситуации, которая, продолжая развиваться, приведет к опасному сближению, можно вызвать неуверенность у судоводителя при ближающегося судна. Если, полагаясь на САРП, вы затягиваете с началом маневра, а дистанция быстро сокращается, то это может спровоцировать судоводителя "привилеги рованного" судна, не знающего ваших намерений, предпринять собственный маневр.

Это приведет к усложнению обстановки (так как маневрировать будут уже оба судна) и возможной потере контроля над ситуацией (учитывая запаздывание и дополнительные погрешности САРП при маневрировании), особенно на малых дистанциях.

Не следует без реальной на то необходимости (даже имея надежное САРП) плани ровать расхождение на малых дистанциях кратчайшего сближения или пересекать курс по носу приближающегося судна, если оно по предварительным расчетам попадает в пределы зоны опасного сближения. Равным образом нельзя допускать, чтобы "при вилегированное" судно пересекало курс вашего судна близко по носу.

САРП позволяет с хорошей точностью и оперативностью рассчитать маневр на расхождение на безопасном расстоянии, как требует правило 8(d) МППСС-72. Но этот маневр должен быть еще и достаточно большим в соответствии с пунктом (b) того же правила. Тем не менее судоводители довольно часто пренебрегают последним требова нием и ограничиваются только расчетным маневром, после которого еще некоторое время суда могут следовать пересекающимися курсами. Если подобный маневр может считаться целесообразным для парома, пересекающего курс транзитного судна в Анг лийском канале, то в открытом море, при отсутствии навигационных препятствий, он не может быть оправдан. Более того, если позволяют обстоятельства, всегда лучше прибег нуть к повороту, который в кратчайший срок ликвидирует ситуацию пересечения кур сов, т. е. повернуть на корму наблюдаемого судна.

Проигрывая маневр на компьютере, судоводитель может соблазниться результатом имитации маневра и выбрать незначительное изменение параметров движения своего судна или последовательные маневры, которые не будут обнаружены встречным суд ном.

Если имеется безопасная акватория, то обгон следует осуществлять на достаточно больших дистанциях, чтобы никакая неожиданность (например, поломка рулевого уст ройства или обесточивание на собственном судне или обгоняемом судне) не могла при вести к аварии. Пересекать курс обгоняемого судна рекомендуется только по корме.

При выборе маневра необходимо действовать решительно, уверенно и благоразум но, планируя решительный маневр, заметный для других судов, ведущих радиолокаци онное наблюдение. Изменяя курс, рекомендуется поворачивать круто и на достаточно большой угол. В условиях ограниченной видимости, когда ситуация оценивается только на основе радиолокационной информации, следует особенно избегать малых маневров, связанных с малым углом перекладки руля или с медленным уменьшением скорости, а также небольших последовательных изменений курса и (или) скорости, так как такие маневры плохо обнаруживаются и потому неэффективны. Рекомендуется наглядно пока зывать характер своих действий.

Выбор и обоснование маневра в ситуации с несколькими судами обычно выпол няют последовательными этапами (приближениями):

а) на основе полной оценки ситуации мысленно воспроизводится в пространстве сложившаяся ситуация и возможная динамика ее дальнейшего развития;

б) оценивается область возможных маневров собственного судна для предотвра щения опасного сближения, исключаются маневры, противоречащие правилам плава ния, хорошей морской практике, условиям плавания;

в) выделяется цель, ситуация с которой наиболее сложна и относительно которой необходимо рассчитывать маневр, с учетом взаимного положения судов, временного фактора и наличия свободного навигационного пространства для маневрирования;

г) выбирается маневр, который обеспечивает безопасное расхождение с угрожаю щей целью и одновременно дает улучшение ситуации с другими судами;

может, однако, сложиться ситуация, когда одним маневром задачу решать невозможно, и при расхож дении с более близкой и более опасной целью судно должно на какое-то время лечь на курс возможного столкновения с более удаленным объектом с последующим новым ма невром расхождения, т. е. должны планироваться и выполняться два (или более) после довательных маневра;

д) выбранный маневр проверяется графическим или расчетным анализом ситуации, проигрыванием (имитацией) маневра с использованием САРП, в ходе которого уточня ются параметры и момент начала маневра;

если в результате выполненного анализа предположения, основанные на логических рассуждениях и качественных оценках, не подтвердятся, судоводитель должен от них отказаться и искать другое решение задачи.

При использовании САРП значительно повышается точность, надежность, опера тивность переработки радиолокационной информации, что, безусловно, способствует более адекватному пониманию ситуации судоводителем. Однако автоматизация наблю дения и расхождения на этом и заканчивается.

Принятие решения (т. е. выбор маневра) является важнейшей составляющей задачи оценки ситуации. Исследование причин столкновений показывает, что аварии в резуль тате ошибок человека происходят скорее от принятия неправильного решения, чем от недостатка информации и способов ее переработки.

С точки зрения инженерной психологии рекомендуется учитывать следующие факторы, определяющие надежность решения [69]:

время, необходимое для принятия решения, и имеющийся запас времени (если времени недостаточно, может существенно уменьшиться вероятность правильного ре шения;

если на принятие решения затрачивается слишком много времени, параметры проблемы могут измениться);

число возможных альтернатив, логических условий (чем их больше, тем труднее принять решение и выбрать из них необходимое);

общие особенности поведения оператора, судоводителя (он охотнее рискует при трудных, неопределенных, чем при легких, определенных решениях, ему требуется больший объем информации для изменения своего решения, чем для его первоначально го принятия, он чувствителен к достоверности источника информации, при увеличении количества противоречивой информации судоводитель стремится к его уменьшению);

опыт и подготовка судоводителя (это улучшает деятельность по принятию реше ний, при этом практическая подготовка является доминирующей). В силу этих причин обучение на тренажере в настоящее время рассматривается, прежде всего, как трениров ка способности принимать решение.

Таким образом, при оценке ситуации и выборе маневра (в том числе с использова нием САРП) человеческий фактор является одним из важнейших условий, от которых зависит безопасность мореплавания.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ САРП способно выдавать более полную и точную информацию по сравнению с другими методами радиолокационного наблюдения, однако обладание такой информа цией ни в коей мере не является основанием для нарушения МППСС-72, включая выбор способа расхождения, дистанции кратчайшего сближения, момента начала маневра.

Имитация, выполнение и контроль маневра Принимая решение о выполнении намечаемого маневра, важно заранее оценить его эффективность или выбрать оптимальный маневр из нескольких возможных.

Безусловно, опытный судоводитель может четко представить исход маневрирова ния при расхождении с одним судном, следующим постоянным курсом и с постоянной скоростью, однако при увеличении числа эхо-сигналов на экране это становится затруд нительным (особенно на крупнотоннажном судне в стесненных условиях). Решение этой задачи на маневренном планшете или навигационной карте требует времени и отвлекает судоводителя от контроля за развитием ситуации. Кроме того, после выполнения манев ра ранее неопасная (и поэтому не нанесенная на планшет) цель может стать опасной и потребует быстрого принятия решения о новом маневре.

Использование САРП различного типа позволяет заранее оценить эффективность намечаемого маневра и уточнить параметры маневра (с той или иной степенью точно сти) с использованием специальных режимов, включая индикацию точек возможного столкновения и зоны опасности, индикацию секторов опасных курсов и режим проигры вания маневра.

Если САРП (например, "RAYCAS") обеспечивает индикацию точек возможного столкновения или зон опасности, то задача судоводителя сводится к выбору такого кур са, который не пересекал бы ни одну из зон опасности либо при котором ни одна из ТВС не оказалась вблизи отметки курса.

Таким образом, при проигрывании маневра необходимо изменять курс и (или) ско рость судна до тех пор, пока ТВС не исчезнут либо пока ни одна из них не будет нахо диться вблизи новой отметки курса собственного судна. Такое проигрывание является менее наглядным, чем в режиме векторов.

При маневре курсом выбор маневра прост и нагляден, однако при маневре скоро стью положения ТВС (зон опасности) на экране изменяются, что требует новой оценки;

при этом возникают дополнительные погрешности из-за неточного учета инерционных качеств судна.

При маневрировании цели отображение ТВС (зон опасности) существенно запаз дывает, характеризуется большими погрешностями, что может дезориентировать судо водителя и привести к потере контроля над обстановкой.

В некоторых моделях САРП (включая "Бриз-Е") для облегчения оценки ситуации и выбора маневра предусмотрено постоянное вычисление зон опасных курсов. Зоны вы числяются по мгновенным значениям ЭДЦ и индицируются в виде дуг концентрических окружностей, расположенных на периферии экрана около четвертого неподвижного кольца дальности.

Как и в предыдущем случае, метод эффективен при постоянных ЭДЦ и маневре курсом, но становится ненадежным при маневрировании цели.

Все современные САРП имеют специальный режим имитации (проигрывания) маневра на расхождение. Используя текущие данные о пеленгах и дистанциях целей, вычисленные (и принимаемые постоянными) курсы и скорости целей и вводимые (же лаемые, задуманные) изменения курса и (или) скорости собственного судна, САРП по зволяет предвычислить (экстраполировать) ситуацию, которая будет складываться в ре зультате задуманного маневра с индикацией на экране нового, ожидаемого положения символов и векторов целей. Вектор собственного судна и относительные либо истинные векторы целей на экране САРП займут новое положение, соответствующее условному моменту после окончания маневра. Сочетание такого изображения с возможностью экс траполяции ("растягивания") векторов может дать ясное представление о характере сближения наблюдаемых целей как с судном, так и между собой. Это дает возможность заранее оценить результаты изменения курса и (или) скорости собственного судна для безопасного расхождения и в случае необходимости скорректировать задуманный поря док действий.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ При имитации маневра автоматическое проигрывание ситуации осуществляется только по тем целям, которые находятся на автосопровождении, и в предположении, что ЭДЦ всех сопровождаемых целей останутся неизменными.

Согласно п. 3.7 Резолюции ИМО А-422(11) во время имитации процессы обработ ки и отображения информации по сопровождаемым целям (т. е. по реальной обстановке) не должны прерываться. Чтобы исключить ошибки в интерпретации отображаемой на экране информации, имитация должна начинаться нажатием специального переклю чателя с возвратной пружиной либо функциональной (невозвратной) клавиши, обеспе чивающей на экране индикатора обозначение (указание) режима имитации.

В различных моделях САРП заложены самые разные принципы и методы имита ции маневра, включая маневр курсом, маневр скоростью, смешанный маневр (курсом и скоростью) и проигрывание двух последовательных маневров.

Имитация может выполняться в режиме относительного либо истинного движения с индикацией относительных и (или) истинных векторов целей. Имитация выполняется с учетом введенных значений упрежденного времени и, как правило, с учетом маневрен ных качеств собственного судна (в той или иной форме). Результаты представляются либо в виде мгновенного конечного результата маневра, либо в динамике (в ускоренном в 10-60 раз масштабе времени).

В Резолюции ИМО А-422(11) не содержится каких-либо технических требований или ограничений по сути имитации маневра. Критерий автоматического определения (выбора) опасной цели в режиме проигрывания маневра часто неизвестен судоводителю.

Поэтому необходимо твердо знать основные особенности, достоинства и ограни чения методики имитации маневра, применяемой в данном конкретном типе САРП, и учитывать эти факторы при решении задач на расхождение.

Маневр курсом может проигрываться в одном из двух режимов: "ручное" проиг рывание и автоматический выбор курса.

"Ручное" проигрывание - последовательное изменение курса оператором (вправо и влево в пределах ±90...±180°) до тех пор, пока не будет выбран безопасный курс с соот ветствующим отображением имитируемой ситуации на экране САРП.

В большинстве случаев судоводители действуют несколько иным методом: выби рают оптимальный маневр, исходя из полной оценки ситуации, и проверяют его эффек тивность в режиме "ручного" проигрывания, изменяя в случае необходимости вводимое значение нового курса для достижения лучшего результата.

Автоматическое проигрывание - задание оператором только стороны отворота (вправо или влево) и последующий автоматический расчет вычислительным устройст вом САРП минимального угла отворота (и соответственно безопасного курса), при кото ром кратчайшие дистанции всех целей будут больше установленного предела, с соот ветствующим отображением итоговой ситуации на экране САРП (например, САРП "AUTOTRACK-2").

С учетом принципов МППСС-72 и хорошей морской практики (заблаговремен ность, решительность, понятность маневра), "ручное" проигрывание маневра представ ляется более предпочтительным в абсолютном большинстве ситуаций и единственно возможным при наличии навигационных ограничений.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Длительное проигрывание маневра на САРП отвлекает от визуального и радиоло кационного наблюдения, поэтому предпочтительнее выбрать оптимальный маневр в уме и проверить его на САРП.

Маневр скоростью, смешанный маневр и последовательные маневры имитируют ся, как правило, только в режиме "ручного" проигрывания (хотя в САРП "PRORA AUTOTRACK" предусмотрен, например, автоматический расчет скорости для расхож дения на заданной дистанции кратчайшего сближения).

Имитация маневра в большинстве САРП выполняется с учетом заданного времени упреждения маневра (ВУМ) - промежутка времени, отделяющего момент имитации от момента начала реального выполнения маневра. Выбор ВУМ зависит от конкретных ус ловий плавания и сложности ситуации.

Чтобы качественно проиграть ситуацию (и, возможно, выполнить имитацию не скольких вариантов маневра), судоводитель заинтересован обеспечить себе больший за пас времени для проигрывания. Однако большие значения ВУМ неприемлемы, так как ситуация может измениться из-за маневров, проведенных сопровождаемой целью (целя ми).

Напротив, при малом ВУМ у судоводителя будет мало времени для проигрывания маневра. Таким образом, в различных условиях плавания не рекомендуется устанавли вать ВУМ меньше 2 и больше 10 мин (большие значения ВУМ могут быть использованы для планирования поворотов относительно навигационных ориентиров).

В некоторых САРП (например, "AUTOTRACK-2") используется фиксированное значение ВУМ (2 мин), однако отсчет этого времени проводить затруднительно из-за от сутствия таймера.

Если же задержка времени в данном типе САРП не предусмотрена, то курс или скорость маневра, полученные в результате проигрывания, действительны лишь для данного момента времени и неизбежное запаздывание начала фактического маневра приходится компенсировать более резким маневром, т. е. изменением курса (скорости) судна на значение, большее расчетного.

Имитация маневра в большинстве САРП выполняется с учетом маневренных ка честв собственного судна (в той или иной форме) для заданного варианта загрузки (в грузу, в балласте) и заданной перекладки руля. При маневре курсом движение судна обычно экстраполируется (в первом приближении) в виде двух составляющих (рис. 20):

прямолинейного участка, зависящего от ВУМ и поворотливости судна, и криволинейно- го движения на циркуляции. При этом sз.м = н tз.м;

sм = н tм;

а = Rц(1 - cosК);

(27) b = sм +RцsinК;

tпов = tм +RцК/н, где Rц — принятый для расчетов (т. е. введенный в САРП) радиус установившейся цир куляции;

К — заданное (задуманное) изменение курса собственного судна.

При этом точность имитации зависит от степени соответствия заложенной в САРП модели динамике собственного судна.

Так, САРП DB-7 учитывает динамические характеристики собственного судна по средством так называемых системных параметров - TURN RATE, SPEED RATE, COURSE DELAY (угловая скорость собственного судна,...°/мин;

линейное ускорение собственного судна, уз/мин;

инерционное запаздывание начала поворота после подачи команды на руль, с). Угловая скорость вводится в САРП по данным судовой таблицы циркуляции. Линейное ускорение, используемое при проигрывании маневра скоростью, рекомендуется рассчитывать по таблице маневренных характеристик как частное от де ления скорости малого хода на время до полной остановки. Инерционное запаздывание начала поворота также подбирается на основании диаграмм циркуляции;

при правиль ном подборе COURSE DELAY не должен наблюдаться разворот истинных векторов це лей в ту или иную сторону в ходе проигрывания маневра. Для более точного моделиро вания движения собственного судна при проигрывании маневра и соответственно более точного прогнозирования складывающейся ситуации введенные системные параметры должны максимально соответствовать маневренным характеристикам судна при данном варианте загрузки.

Рис. 20. Геометрические соотношения при имитации маневра:

SЗ.М — перемещение своего судна за время за держки маневра;

Sмер — перемещение судна за время "мертвого" промежутка tм при начале пово рота из-за его инерционности;

a, b — переме щение судна относительно точки начала маневра в результате выполнения маневра;

Хо, Yо — отно сительные координаты цели С в начальный мо мент времени (момент начала проигрывания ма невра);

X, Y — относительные координаты цели в момент завершения маневра В РЛС "RACAL-DECCA" используется упрощенная математическая модель судна, разработанная в институте "NAUTICAL MARITIME" [1]. В модель вводят четыре пара метра: радиус циркуляции Rц, дистанция выбега Sв, потеря скорости на повороте / (%) и время изменения скорости хода с полного вперед до среднего. Каждый из этих параметров имеет четыре градации, соответствующие разным типам судов. Нуж ные значения вводятся (не оперативно) посредством переключателей SC и SB платы DSW. Таблица маневренных элементов для САРП (табл. 20) составлена по данным, по лученным на тренажере "WARSASH COLLEGE" в Саутгемптоне.

Экстраполируемая траектория складывается из векторов ВУМ и "мертвого проме жутка", трех хорд, аппроксимирующих дугу окружности с радиусом Rц и шестого отрез ка, ориентация которого соответствует направлению имитируемого курса.

Таблица 20. Таблица маневренных элементов для АРЛС •RACAL-DECCA• при различных положениях руля Время изменения Потеря скорости Дистанция Радиус скорости с полной на повороте, % выбега, мили циркуляции, мили до средней, мин "Пол- "На "Пол- "На "Пол- "На "Пол- "На 10° 10° 10° 10° борта" борту" борта" борту" борта" борту" борта" борту" 0,5 0,5 0,5 0 2,5 3,75 0,03 0,05 0,04 0,50 0,20 0, 1,0 1,0 1,0 0 3,0 4,50 0,05 0,10 0,08 0,63 0,25 0, 2,0 2,0 2,0 0 3,5 5,25 0,10 0,20 0,15 0,75 0,30 0, 4,0 4,0 4,0 0 4,0 6,00 0,20 0,40 0,30 0,88 0,35 0, Как показали эксперименты на теплоходе "Ильич", математическая модель, зало женная в САРП, работает вполне удовлетворительно при больших скоростях, однако да ет заметные погрешности при н = 6 8 уз, становится очень грубой при н = 4 5 уз и практически не работает при н < 1 уз. Поэтому при плавании на средних и особенно малых ходах следует пользоваться результатами моделирования с большой осторожно стью.

В САРП КН HR.3000A динамические характеристики судна (включая угловую скорость на повороте и линейное ускорение) также учитываются при имитации маневра.

Конкретные значения параметров устанавливаются при монтаже САРП на судне и могут быть изменены в одном из режимов (МЕНЮ), однако специалисты фирмы не реко мендуют неквалифицированное вмешательство в установленные параметры системы.

Экстраполируемая траектория складывается из вектора ВУМ, вектора "мертвого проме жутка", дуги окружности радиусом Rц и вектора имитируемого курса. Дрейф судна (вве денный или рассчитанный автоматически) при имитации маневра не учитывается.

В АРЛС "Океан-C" для учета маневренных характеристик полуоперативно вводят ся 3 системных параметра: радиус установившейся циркуляции на полном ходу при кладке руля "на борт", время задержки выхода на траекторию, длина пробега судна до остановки после перехода с "полного хода" на "стоп". Экстраполируемая траектория формируется аналогично.

В некоторых типах САРП для повышения точности имитации предусмотрено включение одного из нескольких вариантов динамических характеристик в зависимости, например, от загрузки судна. Однако в большинстве САРП введенные системные пара метры оперативно не варьируются.

В некоторых моделях САРП (например, "AUTOTRACK-2") динамические характе ристики не вводятся, но учитываются для какого-то "усредненного" судна, причем кри терии учета и количественные характеристики параметров остаются неизвестными су доводителю.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ При проигрывании маневра необходимо помнить о неполном соответствии мате матической модели, заложенной в САРП, динамическим характеристикам судна, осо бенно на малых скоростях, при сильных ветре и течении.

При имитации маневра скоростью обычно не учитываются возможность уклонения судна "под ветер", а также уклонение судна вправо под действием винта правого враще ния при работе двигателя на задний ход. В некоторых случаях при маневре скоростью инерционные характеристики судна вообще не учитываются, хотя при маневре курсом их учет может быть предусмотрен.

Если в данном типе САРП учет маневренных элементов собственного судна при проигрывании маневра не предусмотрен, то это следует принимать во внимание и вы полнять фактический маневр либо на значение большее расчетного, либо с запасом про странства и времени, компенсирующим возможные погрешности, либо методом "упре жденной точки" (т. е. начинать маневр с таким упреждением, чтобы его окончание попа ло на ОЛОД).

Имитация маневра может выполняться в режиме относительного и (или) истинного движения с индикацией относительных и (или) истинных векторов целей.

В режиме ОД простейший вариант "мгновенной" имитации маневра осуществля ется изменением курса от 0 до ±50...±90° каждого борта (рис. 21) или скорости от 0 до 30 уз (например, САРП JAS-800, SDL-1000, "RAYCAS" и др.). Фактический курс собст венного судна отображается сплошным вектором, имитируемый - штриховой линией.

Во время проигрывания ни собственное судно, ни цели по экрану не перемещаются, происходит лишь разворот относительных векторов, соответствующий имитируемому изменению курса (скорости) судна.

Рис. 21. Мгновенное проигрывание маневра в режиме ОД-ОВ:

1,1' — векторы судна во и после маневра;

2,2' и 3,3' — векторы целей до и после маневра;

4 — установленное значение Дкр.доп;

К— намечен ный угол отворота судна Проигрывание осуществляется до тех пор, пока не будет обеспечено безопасное расхождение судов в соответствии с введенными предельными значениями дистанции и времени кратчайшего сближения. Этот момент определяется либо визуально по экрану (причем временной масштаб векторов можно увеличить таким образом, чтобы они до ходили до окружности Дкр. доп), либо по цифровому табло, по предвычисляемым значе ниям Дкр и tкр, либо по прекращению срабатывания сигнальной системы, когда в резуль тате задуманного маневра цель перестает быть опасной. Первый вариант оценки - визу ально по экрану САРП - является основным.

Учета динамики собственного судна нет, задержка маневра во времени не преду смотрена. Курс или скорость маневра, получаемые в результате проигрывания, действи тельны лишь для данного момента времени и нулевой инерционности, поэтому реально курс или скорость собственного судна приходится изменять на значение большее рас четного. Это обстоятельство особенно важно учитывать на крупнотоннажных судах, об ладающих большой инерционностью.

При имитации маневра в ОД в ускоренном масштабе времени (рис. 22) символ соб ственного судна останется в центре экрана, а отметки судов-целей начнут перемещаться по ожидаемой траектории относительного движения (ОЛОД), направление которых за висит от введенных параметров предполагаемого маневра. При этом отметки целей вна чале мгновенно переместятся по первоначальным ЛОД на отрезки, соответствующие введенному ВУМ, а затем быстро (например, в масштабе времени 30:1) начнут переме щаться по криволинейной траектории, пока не займут положения, соответствующие мо менту окончания имитируемого маневра.

Рис.22. Мгновенная (а) и ускорен ная (5) имитация маневра в ОД на экране САРП:

1 — положения вектора ОД до имита ции;

2,2 — положения векторов ОД в процессе имитации;

3 — положения векторов ОД по окончании имитации маневра;

4 — действительный курс судна;

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.