CC BY
35
УДК 004:639.2.061
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕАЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПРОМЫСЛОВОГО ЖУРНАЛА
И.Г. Проценко
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003
e-mail: Ip1954@list.ru
Статья посвящена проблемам автоматизации ведения промыслового журнала на рыболовных судах. В статье излагаются основные задачи и подходы к их решению. Приведены характеристики электронного промыслового журнала. Дано краткое описание интерфейсов и проектных решений по реализации электронного промыслового журнала на разных технических платформах.
Ключевые слова: мониторинг рыболовства, информационные системы, спутниковое позиционирование, технические средства контроля (ТСК), отраслевая система мониторинга (ОСМ), электронный промысловый журнал (ЭПЖ).
Key features and implementations of the electronic logbook. I.G. Protsenko (Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatskу, 683003)
The article is devoted to the problems of automation of the logbook for fishing vessels. The article outlines the main objectives and approaches to their solution. The characteristics of the electronic logbook are presented. A brief description of the interfaces and design solutions for the implementation of the electronic logbook on different technical platforms is given.
Key words: Fisheries monitoring, information systems, satellite positioning, engineering controls, an industry monitoring system (IMS), an electronic logbook (EL).
В отраслевых нормативных документах [1] и литературе [2] мониторинг (непрерывное наблюдение) за промысловой деятельностью судов представляет собой решение совокупности двух основных задач: мониторинг местоположения судна с использованием автоматизированных технологий и судовых технических средств контроля (ТСК) и сбор ежесуточной промысловой отчетности (ССД - судовое суточное донесение), отражающей результаты работы судна за истекшие сутки.
Технология «Электронный промысловый журнал» (ЭПЖ) была предложена и реализована в одном из технических вариантов гораздо раньше, чем началось внедрение отраслевой системы мониторинга (ОСМ). От технологии мониторинга ОСМ она отличается тем, что на судах дополнительно автоматизируется ведение промыслового журнала и промысловая отчетность представляется в едином информационном и программно-техническом комплексе, решающим задачи наблюдения и контроля за местоположением судна, ССД, промысловыми операциями, отчетно-финансовыми судовыми документами.
В общем виде задача мониторинга местоположения судна состоит в том, чтобы в реальном масштабе времени получить отрезок траектории движения судна на заданном интервале времени с заданной дискретностью. Любая техническая система, дающая решение этой задачи, может быть рассмотрена для применения в качестве системы мониторинга.
На самом деле в качестве требований к технической системе могут быть:
- частота получения позиций (дата, время, координаты местонахождения, курс, скорость);
- возможность управления частотой получения позиций судна;
- время, необходимое для доставки позиций пользователям системы мониторинга;
- количество судов, которые одновременно могут обслуживаться системой;
- точность определения координат местонахождения судна и достоверность данных;
- надежность и конфиденциальность получения информации;
- возможность ее умышленного или неумышленного искажения;
- стоимость берегового оборудования;
- стоимость судового оборудования;
- стоимость трафика;
- простота и надежность эксплуатации ТСК.
Помимо этих требований желательно, чтобы а) можно было обеспечить высокую вероятность ответа на запрос позиции, в том числе за счет механизмов подтверждения прохождения ответа и повторного запроса; б) отсутствие ответа на запрос комментировалось (ТСК отключено, ТСК неисправно и т. д.; в) отключение или вмешательство в работу ТСК фиксировалось и документально подтверждалось при расследовании таких фактов.
Задачу мониторинга позиционирования можно разбить на составляющие:
а) на судне необходимо наличие навигационного приемника, с помощью которого каждую минуту определяется позиция судна, и затем данные широты, долготы, курса и скорости движения судна записываются в память бортового компьютера;
б) необходимо наличие системы связи, с помощью которой можно передать с берега на судно содержание запроса на получение отрезка траектории (а затем и принять ответ с судна);
в) на судне необходимо устройство связи, с помощью которого в автоматическом режиме можно принять этот запрос, на бортовом компьютере расшифровать его, выбрать из ранее записанной в компьютер траектории необходимые точки и отправить их на берег.
Одно из решений задачи мониторинга местоположения судна было предложено на Камчатке в 1996 г. в составе технологии ЭПЖ на предварительном этапе исследования и проектирования системы мониторинга, к внедрению которой приступили гораздо позже, в 1999 г.
В качестве спутниковой платформы для этой технологии была выбрана международная спутниковая система Inmarsat. На судне «Агинский» и на берегу (ГП «Рыбрадиоцентр», КЦСМ) были установлены мобильные приемо-передающие станции Inmarsat-C/GPS, сопряженные с персональными компьютерами. Разработанные специальные компьютерные программы обеспечивали автоматический обмен сообщениями между двумя станциями через БЗС в режиме «двойного скачка». Время получения ответа на запрос колебалось от 6 до 9 минут. Дополнительно была решена задача занесения в компьютер сведений о промысловых операциях, формирования базы данных промысловой отчетности, формирования ССД, отправки ССД на берег, автоматического приема и обработки запросов с берега.
Финансовые затраты были следующими:
- станция Inmarsat-C/GPS - 10 000 американских долларов;
- позиция судна - 0,04 до 0,08 американских долларов в зависимости от длины отрезка траектории (чем больше точек, тем меньше стоимость одной позиции);
- 1 ССД - от 0,5 до 0,75 американских долларов в зависимости от объема ССД.
Постановление Правительства № 226 [1] определило возможность использования для целей мониторинга рыбопромысловых судов широкого спектра спутниковых систем как иностранных, так и отечественных. Выбор спутниковых систем, которые могут использоваться, определяется минимально допустимыми требованиями. Окончательный выбор спутниковой системы для включения судов в систему мониторинга остается за судовладельцем, а центры мониторинга обеспечивают поддержку всех применяемых (допустимых) систем.
Если учитывать, что станциями Inmarsat-C/GPS оснащено 80% флота, а цена трафика невелика и соответствует потребностям в информации (то есть запрашивается большой объем информации или детализируется отрезок траектории обычно в случае составления доказательной базы для административных и уголовных дел), то по основным параметрам разработанное техническое решение в течение многих лет оставалось наиболее приемлемым.
Тем не менее оно оказалось сложным и не стало базовым для ОСМ в силу двух существенных недостатков. Во-первых, использовалось специальное программное обеспечение (ПО), а учитывая, что станции Inmarsat-C/GPS на судах используются еще и для задач ГМССБ, то сложность согласования работы ПО ЭПЖ и ПО ГМССБ, сертификация ПО и т. д. существенно возросли. Другая проблема - большое количество используемых моделей станций Inmarsat-C/GPS, для каждой из которых нужно модифицировать ПО, при этом некоторые модели принципиально не дают возможности это сделать.
С учетом всех обстоятельств в 1999 г. было принято решение вводить мониторинг на стандартных технологиях спутниковых систем Inmarsat-C и Argos и продолжать работы по «доводке» отечественных спутниковых систем.
В стандартных технологиях спутниковых систем Inmarsat и Argos предполагается передача позиций на берег без создания архива позиций на судне. Поэтому имеется возможность вернуться
к «прошлым» позициям судна только по тем точкам отсчета, по которым заранее был сделан опрос. С одной стороны, эта технология не позволяет детализировать траекторию движения судна, с другой - она предполагает некоторую заранее определенную частоту опроса судов, а значит заданный трафик [3].
Таким образом, на задачу мониторинга позиций налагаются ограничения, и требование к спутниковым системам, обеспечивающим мониторинг, было сформулировано следующим образом: регулярно получать N местоположений (позиций) судна в сутки, но не реже чем 1 раз в Тп часов. Время поступления (доставки) координат к пользователю не должно превышать Тд часов.
ЭПЖ можно охарактеризовать как устройство, которое относится к областям радиотехники и информационных технологий и может быть использовано для мониторинга местоположения и промысловой деятельности рыболовных судов.
Известны спутниковые системы [2], позволяющие определять местоположения судов и передавать с судна служебную информацию, однако данные системы не обеспечивают необходимую детализацию отчета применительно к мониторингу промысловой деятельности судов, достоверность представляемых отчетов зависит от добросовестности капитанов судов и зачастую может содержать фальсифицированную информацию.
Спутниковые системы позиционирования Inmarsat или Argos, предназначенные для решения задач определения местоположения судов и позволяющие передавать с судов короткие сообщения, являются базовыми для ЭПЖ с технологической точки зрения, однако главные задачи ЭПЖ решаются на стыке информационных потоков спутникового позиционирования и промысловой отчетности.
Использование спутниковой системы позиционирования Argos показало, что она обеспечивает автоматическое определение координат контролируемого судна так, что практически исключает возможность фальсификации данных позиционирования со стороны экипажа судна. Однако система спутникового позиционирования, основанная на доплеровском сдвиге, не обеспечивает необходимую дискретность и детализацию позиций применительно к мониторингу промысловой деятельности судов ввиду ограниченного объема передаваемой информации и невозможности двухсторонней связи.
Повышение эффективности мониторинга промысловой деятельности судов возможно за счет:
- автоматизации процесса составления промысловой отчетности;
- детализации отчета о позиционировании с дискретностью до 1 мин;
- детализации отчета о промысловой деятельности (время, количество, характеристика промысловых операций, виды добытой рыбы, характеристика прилова и т. д.);
- защиты промысловой информации от уничтожения, искажения, несанкционированного доступа;
- организации двусторонней связи для изменения режима позиционирования и получения детализированного отчета по запросу с берега без участия экипажа судна.
Указанная цель может быть достигнута за счет того, что устройство ЭПЖ будет содержать соединенные:
- датчик Argos;
- блок сопряжения с GPS приемником;
- блок ввода информации;
- блок записи траектории движения;
- блок формирования ССД;
- приемно-передающее устройство.
В этом составе ЭПЖ обеспечивает:
1) формирование параметров траектории движения судна (координат, даты и времени местоположения, курса и скорости) с использованием спутниковой навигационной системы, последующим накоплением точек траектории, хранением их в памяти компьютера и использованием в документах промысловой отчетности;
2) автоматическую передачу на берег (через заданный интервал времени) координат, курса и скорости судна, полученных с использованием спутниковой навигационной системы;
3) формирование и накопление в компьютере показателей промысловой работы судна в виде данных промыслового и других судовых журналов, отчетно-финансовых документов о приеме и отгрузке рыбной продукции;
4) автоматическое формирование ССД о результатах промысловой деятельности судна и передачу их с использованием судовых спутниковых (других) средств связи на берег в ОСМ.
5) прием запросов от береговых служб и автоматическую передачу (в их адрес) координат местонахождения судна на любой момент времени.
6) прием запросов от береговых служб и автоматическую передачу (в их адрес) данных об отрезках траектории движения судна соответственно запрашиваемым параметрам.
Перечисленные функции реализуются с использованием судового персонального компьютера и программного средства (ПС). Период функционирования ПС может быть ограничен датами начала и окончания разрешения на ведение промысла, выданного судну органами рыбоохраны (после даты окончания действия разрешения доступ к ПС автоматически блокируется).
По окончании срока действия разрешения на промысел данные ЭПЖ копируются с компьютера и предоставляются в органы рыбоохраны для сравнительного анализа с ранее полученными ССД и другими документами.
Основной отчетностью рыболовных судов является промысловый журнал. По мере выполнения каждой промысловой операции в промысловый журнал заносятся данные с ее результатами, где указываются:
- тип орудия лова и его основные характеристики (в зависимости от способа лова это может быть длина ваеров и размер ячеи для тралов, количество ловушек в порядке и т. д.);
- район промысла;
- координаты, курс, скорость и время начала постановки орудий лова (спуска трала);
- координаты, курс, скорость и время окончания постановки орудий лова;
- координаты, курс, скорость и время начала выборки орудий лова (подъем трала);
- координаты, курс, скорость и время окончания выборки орудий лова;
- величина улова по объектам промысла (видам рыб и морепродуктов);
- метеоданные.
Автоматизация ведения промыслового журнала реализуется на базе ЭПЖ.
Установка ЭПЖ предполагает внедрение на корабле программно-технического средства, в состав которого входит бортовой компьютер, сопряженный с GPS-приемником и станцией морской связи (например, Inmarsat-C), и компьютерная программа, которая позволяет формировать, накапливать, хранить данные промыслового журнала. Кроме данных промыслового журнала технология ЭПЖ автоматизирует процесс ведения технологического, судового журналов, формирование приемо-сдаточных документов, судовых суточных донесений (ССД), то есть полностью решает задачу отчетности рыболовных судов.
Технологическая схема ведения промыслового журнала с использованием компьютера выглядит следующим образом:
1. Каждую минуту судовой приемник глобальной позиционирующей системы (GPS-приемник может быть встроен в станцию Inmarsat-C, трансмиттер Argos или быть автономным устройством) получает сигналы от навигационных спутников. По сигналам с GPS-приемника автоматически, без участия членов экипажа, устанавливаются время, координаты, курс и скорость судна. На основании этих данных в компьютер заносится траектория движения судна, состоящая из позиций судна с минутным интервалом. Спутниковая позиция судна состоит из следующих показателей:
- идентификатор судна;
- дата, время;
- широта;
- долгота;
- курс;
- скорость;
- источник данных (GPS-приемник станции Inmarsat-C, трансмиттера Argos, тип спутниковой позиции и др.)
2. По мере выполнения промысловой операции в течение отчетных суток в электронный журнал заносятся данные об орудии лова, о времени начала и окончания операции, об объектах промысла и величине улова, метеоданные. Из массива данных траектории движения судна автоматически фиксируются координаты, курс и скорость судна на момент начала и окончания промысловой операции.
3. По завершении отчетных суток в компьютер вводятся данные, отражающие итоговый выпуск каждого вида рыбной продукции за сутки. После того как итоговые данные выпуска
продукции введены, автоматически по коэффициентам расхода сырца пересчитывается добыча по объектам промысла и пропорционально уточняется улов по каждой промысловой операции.
Информация электронного промыслового журнала представлена массивами информации двух видов:
- траектории движения судна, формируемой в виде точек, полученных с ОР8-приемника, вводимых в компьютер с минутным интервалом и указанием координат места, времени, скорости и курса судна в каждой из точек;
- показателей промысловых операций, формируемых в виде таблиц с соответствующими реквизитами.
Перед вводом в компьютер сведений о конкретной промысловой операции необходимо по закладке «разрешение на промысел» идентифицировать (указать) запись, в которой данные соответствуют текущей работе судна (в качестве объекта промысла устанавливается основной объект промысла). Затем нужно перейти на закладку «промысловые операции» (рис. 1). На этой закладке отражаются уже выбранные параметры промысла: номер решения на промысел, режим промысла, владелец квоты, дата начала и окончания промысла, район промысла.
Рис. 1. Закладка ЭПЖ «Промысловые операции»
Все промысловые операции судна хранятся в таблице последовательно пронумерованных промысловых операций. Кнопки Ш, и О, í> позволяют ввести в таблицу новую операцию, удалить операцию, переместиться на предыдущую, последующую операцию соответственно.
Для промысловой операции необходимо определить орудие лова и его параметры (для трала это длина ваеров и размер ячеи, для ловушек - количество ловушек в порядке и т. д.). Орудие лова, например тралр/гл 156/832 м пр.136КЭБ, должно соответствовать способу лова - тралр/гл.
Во время проведения промысловой операции заносятся последовательно данные местоположения начала постановки орудий лова, окончания, начала и окончания выборки.
Для заполнения параметров позиций начала и окончания операции предусмотрено три режима, которые можно выбрать в окне свойств, вызываемом нажатием правой клавиши мыши на кнопке рядом с датой начала постановки орудия лова:
1) автоматический режим, когда при нажатии на кнопку ® дата и время заносятся текущие, а по ним из базы данных позиций выбираются соответствующие широта, долгота, курс и скорость судна;
2) полуавтоматический режим, когда дата и время заносятся вручную, а при нажатии на
кнопки Чц по ним из базы данных позиций выбирается соответствующие широта, долгота, курс и скорость судна;
3) режим, когда дата и время, широта, долгота, курс и скорость судна заносятся вручную.
Программа проверяет соответствие района промысла и координат окончания операции и выдает соответствующее сообщение, если они не совпадают.
После подъема орудия лова вводится средняя глубина ведения промысловой операции.
После окончания промысловой операции производится визуальная оценка улова и в таблицу заносятся данные по каждому объекту промысла, включая прилов. В этой таблице данные о номере разрешения на промысел, режиме промысла, владельце квоты дублируются из основной записи, которую указали на закладке «разрешение на промысел». Однако если в прилове есть объект, промысел которого ведется по другому разрешению, эти данные можно в таблице изменить.
После завершения отчетных суток на закладке «выпуск рыбной продукции» заносятся данные о суточном производстве продукции по номенклатуре (рис. 2). Для тех видов продукции, на производство которых идет сырец (т. е. выпускается не из отходов) указывается вид сырца и коэффициент расхода сырца. По ним в соседнем столбце приводится рассчитанный объем добычи.
Рис. 2. Закладка ЭПЖ «Выпускрыбной продукции»
Соответствующее уточнение вылов-добыча рассчитывается по приведенной ниже формуле. Для отдельного объекта промысла (например, минтая) рассчитанный объем добычи на каждую промысловую операцию у будет равен:
Е р<к<
Е
и
V 1
где и у - улов данного объекта промысла в у-й промысловой операции (предварительно оцененный визуально); р7 - объем выпуска за сутки 7-го вида продукции; к7 - коэффициент расхода сырья на выпуск 7-го вида продукции.
Следует отметить, что если улов после поднятия на борт определяется путем взвешивания (например, при добыче краба), то программа легко перенастраивается, и прямым путем рассчитываются коэффициенты выхода готовой продукции.
Таким образом, на основе технологии электронного промыслового журнала решаются следующие задачи автоматизации:
1) накопление спутниковых позиций;
2) формирование координат начала и окончания каждой промысловой операции;
3) уточнение улова в каждой операции по окончании отчетных суток после ввода в компьютер сведений о выпуске продукции;
/
4) использование технологии электронного промыслового журнала и автоматизация функций заполнения данных промысловых операций позволяет получать наиболее точные и полные сведения о промысловых операциях судов, включая время начала и время окончания операций и координаты судна с заданной частотой за весь период промысла. Такая информация имеет большое значение для изучения состояния сырьевой базы и контроля за промыслом.
Необходимым условием, выдвигаемым к данному программно-техническому средству, является отсутствие возможности фальсификации данных и корректировок членами экипажа накапливаемых архивов. Для обеспечения выполнения данного условия используются технологии проверки контрольных сумм передаваемой информации и шифрование данных.
С учетом возрастающей потребности в качественной и полной промысловой информации использование технологии электронного промыслового журнала является на сегодняшний день актуальным. Ее внедрение позволит получить наиболее точную и полную картину деятельности рыболовных судов без дополнительных эксплуатационных затрат, уменьшит количество неумышленных ошибок в промысловых данных.
В 1999 г. система мониторинга вводилась для всех российских промысловых судов, независимо от их размеров. Для маломерных судов установка оборудования и реализация спутникового позиционирования были достаточно дорогостоящими. На этом основании под давлением заинтересованных лиц спутниковый мониторинг маломерных судов был отменен. Тем не менее в настоящее время практически на каждом российском промысловом судне установлено оборудование, позволяющее автоматически определять координаты его местоположения в любой точке Мирового океана и направлять эти данные на берег.
Основной мотив отмены мониторинга - сложность и дороговизна реализации контроля маломерных судов - не имеет под собой основы. Технические средства мониторинга и связи за последние 10 лет получили существенное развитие, появился спектр новых технологий и возможностей снизить затраты на мониторинг в несколько раз.
Специфика российского маломерного рыбопромыслового флота такова, что, несмотря на ресурс автономности около четырех суток, 98% этих судов не имеют на борту установок и систем, обеспечивающих сохранность сырья, что ограничивает радиус их работы до 50 миль от мест сдачи. В свою очередь отсутствие на борту средств связи, кроме обязательного комплекта ГМССБ для района А2, делает крайне затруднительной (невозможной без специального оборудования) передачу ССД. По вышеизложенным причинам данные суда были освобождены от необходимости передачи судовых суточных донесений посредством спутниковых систем.
Например, в прибрежной зоне Дальнего Востока работают более 500 маломерных судов. Эта часть флота, по сути, просто выпадает из-под непрерывного наблюдения.
Значит нужно разработать недорогую и простую в использовании систему, позволяющую заранее передать в контролирующие органы информацию об объеме вылова и передвижении судна за отчетные сутки.
Одним из важных условий является минимизация вмешательства в техническое обеспечение судна, а также универсальность данной системы, позволяющая использовать ее на кораблях различных типов, независимо от различий в составе средств связи на борту. Также нежелательны любые изменения в составе технических и программных средств РЦМ.
При создании системы контроля малых рыболовных судов главным ограничивающим фактором стало техническое оснащение данного типа кораблей. Передающее оборудование зачастую представлено необходимым минимумом, входящим в комплект ГМССБ района А2.
В целях минимизации вмешательства в техническое обеспечение судна был проведен анализ возможности построения системы на базе вышеперечисленного оборудования. Стоит отметить, что ССД могут передаваться аналоговыми методами, допускающими неверную интерпретацию данных (например, голосовая связь), только в крайних случаях.
УКВ, ПВ/КВ радиостанции - радиостанции, использующие для связи ультракороткие волны (не распространяются за линию горизонта) и короткие волны (отражаются от ионосферы и имеют больший радиус покрытия). Данный вид связи предназначается для передачи голосовых сообщений, что не соответствует требованиям передачи ССД.
Теоретически создание системы на данной основе хоть и является осуществимой задачей, однако требует значительного вмешательства как в оборудование судна, так и в оборудование центра мониторинга, что противоречит поставленной задаче. Тем более данный вариант не обоснован с точки зрения качества сигнала радиостанций, которое является достаточным только для передачи голосовых сообщений. Попытка передать цифровую информацию, закодированную,
например, в звуковых волнах разной частоты (по подобию dial-up соединений) неминуемо приведет к искажению информации.
Цифровой избирательный вызов (ЦИВ) - вид связи, применяемый для первоначального вызова судовых и береговых станций с различными приоритетами с целью дальнейшей радиосвязи. ЦИВ предполагает передачу только коротких формализованных сообщений, представленных в закодированном виде с помощью двоичных символов в ПВ, КВ и УКВ диапазонах. Остальное оборудование, входящее в комплект, предназначено либо для приема информации, либо для передачи сигналов бедствия, так что построение системы на базе имеющегося оборудования малоперспективно.
Оснащение маломерного судна дорогими средствами спутниковой связи не обосновано в виду малого радиуса действия данных кораблей. К тому же такой комплект стоит довольно дорого и занимает немало места.
Таким образом, наиболее предпочтительным вариантом беспроводной связи, удовлетворяющим всем поставленным требованиям, является сотовая связь.
В связи с этим был рассмотрен вариант использования связи стандарта GSM. Высокая скорость работы и качество сигнала вкупе с возможностью объединения в одном устройстве приемо-передатчика сообщений и приемника GPS являются неоспоримыми преимуществами системы на базе сотового телефона. Невысокая стоимость оборудования и отсутствие абонентской платы также обусловливают данный выбор. Однако ограничивающим фактором является радиус действия сотовых операторов. Даже с учетом невысокой дальности действия малых судов система на базе сотовой связи не позволяет контролировать судно в течение всего рейса.
Решением данной проблемы стала пакетная передача данных. Ее суть состоит в том, что устройство собирает данные даже вне зоны действия сотовой связи и, обнаружив устойчивый сигнал ретранслятора, передает все данные, накопленные со времени последнего сеанса связи. Таким образом, вся необходимая информация, включающая траекторию движения судна и объем вылова, в любом случае достигнет заинтересованных органов еще до швартовки судна на берегу, пусть даже и с небольшим опозданием.
Существуют три способа передачи информации через сотовую связь: голос, текстовые сообщения SMS и связь посредством GPRS.
Как уже было сказано, голосовые сообщения не подходят для передачи ССД. SMS является не только наиболее простым видом связи, но и наиболее непредсказуемым. Хотя вероятность потери данных составляет около 5%, это не та погрешность, которой можно пренебречь, тем более учитывая отсутствие возможности проверки целостности данных.
Важным критерием выбора канала связи была стоимость передачи сообщения. Посредством SMS можно передать до 140 символов латиницей. Теоретически в эти 140 символов можно уместить ССД в сокращенной форме без передачи траектории движения судна. Стоимость одного сообщения составляет в среднем 90 коп. С другой стороны, ССД в цифровой форме занимает около 1 килобайта. Даже учитывая максимальный размер сообщения около 2 килобайт, стоимость передачи сообщения через канал GPRS составляет около 1,5 коп., исходя из средней стоимости 1 мегабайта трафика в 7 руб. В связи с этим GPRS (рис. 3) как нельзя подходит для решения поставленной задачи. Поддерживая идею пакетной передачи данных, мобильный Интернет позволяет значительно упростить процесс получения контролирующими органами необходимой
JavaScript AJAX PHP
Рис. 3. Технология ЭПЖ с применением GSM-связи
информации. К тому же непрерывный сеанс связи подразумевает возможность реализации контроля целостности и достоверности полученных данных. Имеется также возможность online-контроля за целостностью технических средств и самого ПО, что позволяет исключить незаконное вмешательство в работу устройства с целью фальсификации передаваемых данных.
Одним из требований к разрабатываемой системе была ее универсальность. Поэтому основой разрабатываемого ПО стала платформа JAVA, а точнее - J2ME (Java 2 micro edition), унаследовавшая все плюсы прародительницы и разработанная специально под ресурсы мобильных устройств. Универсальность Java, заключающаяся в абсолютной неприхотливости к конфигурации конкретного устройства, означает, что данное ПО можно будет использовать на любых сотовых телефонах, поддерживающих J2ME, а это практически все существующие модели сотовых телефонов. К тому же, несмотря на кажущуюся простоту Java, этот язык позволяет создавать приложения самой различной сложности. Программирование на Java также предполагает взаимодействие со всевозможными дополнительными устройствами, использующими COM-порты.
Для облегчения процесса набора ССД было решено разработать сокращенную форму с учетом специфики прибрежного лова. Возможность подключения необходимых справочников и автозаполнение
неизменяющихся полей сообщения должны облегчить процесс набора сообщения до такой степени, что с устройством справится человек, никогда ранее не работавший с ЭВМ и прочей сложной электроникой (рис. 4).
Функционально ПО состоит из трех взаимосвязанных модулей.
Первый модуль включает набор форм для заполнения и логику взаимодействия с GPS устройством. Введенные пользователем и собранные устройством данные хранятся в энергонезависимой памяти устройства до момента входа в зону покрытия сотовой связи.
Второй модуль отвечает за передачу накопленной информации. Все настройки, необходимые для данной процедуры, хранятся внутри программы в зашифрованном виде, причем конечный пользователь ПО не имеет к ним доступа.
Третья часть - это, по сути, модуль самозащиты. Данная часть включает в себя все необходимое для исключения возможности фальсификации данных. Помимо контроля за целостностью программного продукта и самого устройства, теоретически данный модуль может обеспечить способы криптозащиты отправленной информации и предоставить методы электронной подписи.
Разработанное ПО позволяет минимизировать вмешательство в техническое обеспечение РЦМ. По сути, данная система может интегрироваться в существующую схему потоков данных без необходимости установки дополнительного оборудования.
Отсутствие надежных методов защиты устройства от несанкционированного доступа может привести к фальсификации идентификатора устройства (наименования судна) или координат траектории движения судна.
Конечно, трудно представить ситуацию, в которой кто-то решит изменить идентификатор устройства и отправить ССД от имени другого судна, однако такая незащищенность может привести к ситуации, в которой при обнаружении несоответствия капитан судна будет утверждать о своей непричастности к отправке неверного ССД. Частично решением может стать полная изоляция устройства и ПО от доступа извне. Защитить устройство можно путем пломбирования или помещения в специальный опломбированный кожух, препятствующий доступу к внутренностям устройства и его каналам связи с иными устройствами (слоты для карт памяти, функциональные разъемы, Bluetooth,Wi-Fi, IRC).
Защита ПО и данных может осуществляться путем постоянного контроля целостности модулей программы, шифрованием и методами, схожими с технологией цифровой подписи. Также необходимо предусмотреть ситуацию, в которой злоумышленник может отправить сообщение на адрес РЦМ, минуя устройство контроля. Простой PHP скрипт может имитировать отправку сообщения с любого адреса. Следовательно, если не обеспечить надежные методы криптозащиты и контроль за устройством со
а сз а аз
Рыба-IECT ООО ТТБ£Т (1003)
Прибрежное ptli-CTEO И
Чукотск (304) щ
Объект vj
Треска(292) 12j||_aW
Палтус белокорый (112) 241|| t W
Кета (558) 36 ||l s |к|
1 ♦ 1
Меню Справочники ОтП [ЮБКА
ССД1 CCR2 ССД 3
Рис. 4. Экранные формы ЭПЖ с применением GSM-связи
стороны сервера, существует вероятность фальсификации всех отправленных в РЦМ данных.
Немаловажный аспект играет модель телефона, используемого в качестве передатчика. Как правило, внешние GPS-устройства связываются с телефоном посредством Bluetooth. Следовательно, достаточно передать с любого устройства, поддерживающего технологию, данные на определенный COM-порт телефона, чтобы ввести неверные координаты местонахождения. С этой точки зрения телефоны со встроенным GPS более предпочтительны.
Литература
1. О создании отраслевой системы мониторинга водных биоресурсов, наблюдения и контроля за деятельностью промысловых судов [Электронный ресурс]: Постановление Правительства Российской Федерации от 26 февраля 1999 г. № 226. Доступ из справочно-правовой системы «Консультант Плюс».
2. Проценко И.Г. Информационная система мониторинга рыболовства // Рыбное хозяйство, 2001. - Спец. выпуск. - 3-18 с.
Мониторинг рыболовства 2005. Инструкции и рекомендации экипажам промысловых судов и судовладельцам / Под общ. ред. д.т.н. Проценко И.Г. - Петропавловск-Камчатский: ФГУП «Камчатский центр связи и мониторинга», 2005. - 264 с.
