CC BY
19ВОЕННО- ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА
Основные направления технической политики в области навигационно-гидрографического обеспечения морской деятельности
Капитан 1 ранга А.Ю. ОБУХОВ, кандидат технических наук
Капитан 3ранга В.Л. ВОРОНИН
Капитан 3ранга М.В. ТЮЛЬКИН, кандидат технических наук
С ПРИНЯТИЕМ Морской доктрины Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденной Президентом РФ 27 июля 2001 года, и созданием Морской коллегии при Правительстве РФ впервые в России на федеральном уровне положено начало формированию и реализации национальной морской политики как долговременной, комплексной и системной государственной политики в области морской деятельности, обеспечивающей консолидацию внутригосударственных и межгосударственных интересов страны в сфере освоения и использования ресурсов Мирового океана,
В Морской доктрине РФ определены долгосрочные задачи национальной морской политики по таким функциональным направлениям, как деятельность государства и общества в области морских перевозок, освоения и сохранения ресурсов и пространств Мирового океана; морской науки; военно-морской науки, а также в других областях морской деятельности.
Задачи Военно-Морского Флота определены Основами политики РФ в области военно-морской деятельности, утвержденными Указом Президента РФ от 4 марта 2001 года.
В перечень основных задач ВМФ включены: обеспечение навигационной безопасности мореплавания; участие в океанографическом, гидрометеорологическом, картографическом обеспечении деятельности на море государственных органов и иных организаций; создание и поддержание условий для безопасности экономической и других видов деятельности РФ в ее территориальном море, исключительной экономической зоне, на континентальном шельфе, а также в удаленных районах Мирового океана.
Правительственными документами определен комплекс мер и конкретных действий в области практических мероприятий современного строительства сложной организационно-технической системы навига-ционно-гидрографического обеспечения (НГО) выполнения широкого круга мероприятий, связанных с решением задач в морской и океанской сферах интересов РФ.
Важной составной частью реализации национальной морской политики является обеспечение безопасности мореплавания, которое включает поддержание, совершенствование и развитие средств НГО морской деятельности. В первую очередь речь идет о ее военной, мобилизационной и ресурсной составляющих, об охране Государственной границы и разграничении морских пространств. Решение задач НГО осуществляется Гидрографической службой (ГС) ВМФ.
Кроме непосредственного обеспечения боевой и повседневной деятельности ВМФ гидрографическая служба также обеспечивает решение задач транспортного, рыбопромыслового и исследовательского флотов. В настоящее время особую значимость приобретают задачи НГО безопасности судоходства, полетов, рыболовства, проведения научных исследований, а также освоения минеральных и энергетических ресурсов, прокладки подводных трубопроводов и кабелей и т. п.
Система НГО морской деятельности РФ взаимодействует с системами гидрометеорологического обеспечения, поиска и спасания на море, защиты и сохранения морской среды.
В ходе решения задач НГО морской деятельности различные подразделения ГС ВМФ осуществляют следующие функции:
выполняют гидрографические, океанографические и геофизические исследования;
проводят изыскания по изучению рельефа и геологического строения дна океанов и морей и на основе полученных данных пополняют информацией отечественный банк навигационных и гидрографических данных. Это позволяет создавать необходимые руководства для плавания, навигационные, морские, рыбопромысловые и другие специальные карты на все районы Мирового океана, а также выполнять инженерные изыскания, строительство инженерных сооружений, прокладку подводных коммуникаций, добычу полезных ископаемых и т. п.;
организовывают сбор, обработку навигационной информации обо всех навигационных опасностях, представляющих угрозу для мореплавания и доведение ее до мореплавателей и других потребителей;
осуществляют функционирование системы средств навигационного оборудования (СНО), ее развитие в окраинных морях России и обеспечение ее бесперебойной работы;
курируют создание и внедрение на корабли и суда всех отечественных ведомств навигационных комплексов и приборов, другого штурманского вооружения;
отстаивают интересы РФ в области навигации и гидрографии на международном уровне.
В качестве иллюстрации важности этих работ можно рассмотреть многолетнее планомерное изучение Арктики, которое позволило к настоящему времени создать коллекцию морских карт на всю ее акваторию. Выполнение картографирования границ морского шельфа РФ имеет огромное как народно-хозяйственное, так и международное значение, поскольку узаконивает национальные интересы страны в этом бассейне.
Кроме того, прогнозируется значительное увеличение использования транспортных возможностей, а также энергетических и других ресурсов Северного Ледовитого океана. Изучаются возможности освоения Трансарктической подводной магистрали, увеличение интенсивности использования Северного морского пути, начала промышленной добычи полезных ископаемых на шельфе арктических морей. Решение перечисленных задач постоянно усложняется. Освоение Арктики влечет за собой создание новых способов и технологий гидрографических работ.
Постоянное увеличение осадки и размерений судов требует перехода на новые стандарты при создании карт на наиболее значимые районы. Международная гидрографическая организация (МГО) уже ввела в действие новый международный стандарт на гидрографические работы, в соответствии с которым требования к точности измерения и привязки глубин
значительно повышены. Погрешность в измерении глубин на подходах к портам не должна превышать 10 см, а в плановой привязке — 25—100 см.
Редакция МГО стандарта S-44 на гидрографические съемки устанавливает новые, достаточно жесткие требования к точности информации, вводит обязательное требование по сплошному обследованию многолучевыми системами путей движения судов, подходных фарватеров и акваторий портов.
В связи с этим остро стоит вопрос об обновлении национальной коллекции морских навигационных карт России на свои прибрежные воды, а также о необходимости повышения технической оснащенности подразделений ГС ВМФ.
Переход на новые стандарты в России ставит задачу выполнения высокоточной съемки акваторий площадью до 250 тыс. км2. На ее осуществление в случае использования имеющихся технологий потребуются десятилетия.
Для решения задач НГО на вооружение подразделений ГС ВМФ приходит современная техника (промерный эхолот для малых глубин и измеритель скорости звука в морской воде, многоканальные и многолучевые эхолоты), которая позволяет выполнять съемку рельефа дна в полном соответствии с требованиями стандартов МГО. Обработка информации от однолучевого, многоканального и многолучевого эхолотов, измерителя скорости звука в морской воде, профилографа, измерителя параметров качки, курсоуказателя и лага производится в бортовом комплексе сбора и обработки навигационной и гидрографической информации.
Безусловно, возрастают требования к оперативности и полноте освещения навигационно-гидрографической обстановки, что влечет за собой необходимость сосредоточения усилий на применении геоинформационных систем и технологий, объединении имеющихся информационных систем на единой картографической основе с целью освещения морской обстановки.
Развитие современной вычислительной техники позволяет мореплавателям ХХ! века перейти на использование цифровых электронных карт, основой которых является цифровая модель рельефа и грунта морского дна, береговой черты, навигационных опасностей и т. п.
Одним из важных требований к новым технологиям и техническим средствам является обеспечение возможности создания цифровых моделей, адекватных обследуемым объектам. Предполагается, что в основу методологии создания таких моделей может быть положен принцип комплексной съемки акваторий, что позволит более эффективно решать задачи проведения исследований Мирового океана.
Комплексность подразумевает съемку ряда полей в районах Мирового океана с последующей совместной обработкой их параметров, при которой достоинства результатов одних измерений компенсируют недостатки других. Вполне вероятно, что в результате будут получены аналитические зависимости параметров одних полей от параметров других.
Перспективные комплексные съемки целесообразно будет проводить синхронно на пяти уровнях: из космоса, атмосферы, с водной поверхности, с некоторой глубины и вблизи дна. Реализация такой схемы будет возможна только при наличии новых технических средств, представляющих собой автоматизированные комплексы сбора и обработки информации с высокой точностью измерений, с хорошо отработанным математическим обеспечением, позволяющим получить высокую достоверность результатов.
Представляется, что уже в недалеком будущем первичные гидрографические данные будут собираться с помощью аппаратуры, установленной на космических, авиационных, надводных, подводных и придонных носителях, обрабатываться автоматическими комплексами и системами и сосредоточиваться в автоматизированных банках данных, приспособленных для выдачи информации потребителям в удобном для них виде.
В настоящее время развитие технических средств гидрографии осуществляется по следующим направлениям:
модернизация имеющихся приборов и систем разработки 80-х годов прошлого века с целью продления их жизненного цикла и обеспечения возможности обработки выходной информации в существующих и перспективных автоматизированных гидрографических комплексах;
создание площадных средств съемки рельефа и грунта дна с высокой степенью разрешения, построенных на использовании оптических, акустических и иных физических принципах и позволяющих значительно повысить производительность гидрографических работ;
разработка технических средств морской картографии, позволяющих автоматизировать процесс картосоставления;
создание и совершенствование средств и методов высокоточных измерений и обработки параметров гравитационного поля Земли для современных навигационных комплексов, магнитного поля Земли для обнаружения магнитных аномалий, потенциально опасных объектов на морском дне, их пространственного положения и геометрических параметров, а также оперативного вскрытия и освещения гидрометеорологической обстановки;
создание цифровых моделей рельефа, грунта дна и других полей морей и океанов, адекватных оригиналам;
создание банка цифровых данных, полученных в результате гидрографических работ;
разработка принципиально новой аппаратуры комплексного изучения рельефа, грунта дна, геофизических полей (в том числе акустического) и динамики водной среды с использованием сложных сигналов и фазированных антенных решеток, обеспечивающих повышение точности съемок и их производительности.
Развитие современных технологий НГО морской деятельности связано со следующими основными особенностями данной предметной области:
возрастанием требований к морской навигации, гидрографии и гидрометеорологии по достаточно широкому спектру показателей. Их удовлетворение в зависимости от различных условий и факторов будет приводить к новому качественному уровню;
более широким использованием новых физических принципов, явлений и эффектов. На их основе будут осуществлены совершенствование существующих и создание новых технических средств, а также разработка новых методов;
развитием спутниковой навигации, что позволит выйти на новый уровень точности, близкий к точности морской геодезии;
тенденцией объединения разнородных датчиков навигационной, гидрографической и другой необходимой информации, созданием интегрированных навигационно-управляющих информационных систем и комплексов с повышенной степенью автоматизации;
более широкой взаимосвязью морской навигации с океанографией, геодезией, картографией, астрономией и другими отраслями наук, возрастанием их роли и влияния на достаточно крупные работы и проекты вплоть до отдельных составляющих некоторых отраслей экономики.
Кроме того, большое значение придается совершенствованию унификации и уменьшению массогабаритных характеристик, представляющих достаточно сложные, но решаемые научно-технические задачи.
Навигация кораблей будущего будет базироваться на высокоточных приборах автономной навигации, средствах коррекции и цифровой электронной карте. Для этого потребуется создать технические средства, которые в несколько раз позволят повысить точность определения координат, курса и скорости корабля. Соответственно, должны внедряться комплексы, использующие прецизионные гироскопы и высокоточные лаги.
Приоритетное значение придается развитию инерциальных навигационных систем (ИНС) как информационной основы автономных средств навигации. Перспектива развития ИНС не только для кораблей, но и практически для всех видов подвижных объектов видится в создании унифицированных малогабаритных бескарданных систем на электростатических и лазерных гироскопах, обладающих большой надежностью и малым временем готовности.
Перспективной для навигационного вооружения кораблей всех классов представляется реализация интегрированных систем ориентации и навигации, сопряженных с электронными картографическими навига-ционно-информационными системами и приемной аппаратурой спутниковых навигационных систем (СНС) ГЛОНАСС, GPS, а также с корреляционно-экстремальными навигационными системами.
Перспективы развития СНС связаны с созданием и совершенствованием функциональных дополнений системы ГЛОНАСС:
морской дифференциальной подсистемы на базе морских радиомаяков с аппаратурой избирательного доступа к корректирующей информации;
маневренной дифференциальной подсистемы для подразделений ГС ВМФ;
аппаратно-программных средств выработки корректирующей информации.
Дальнейшее развитие навигационной аппаратуры потребителей системы ГЛОНАСС должно быть направлено на расширение ее функциональных возможностей и специализацию с учетом особенностей использования на кораблях и судах различных классов, а также в различных службах и подразделениях.
В современных условиях актуальной является разработка более совершенной системы СНО прибрежной зоны, включающей в себя комплекс зрительных и радионавигационных средств, а также систем управления движением судов (СУДС). Очевидно, что активное внедрение в практику кораблевождения в прибрежной зоне таких СНО, как телевизионные створы, плавучие предостерегательные знаки из полимерных материалов, монохроматические источники света, а также лазерные датчики инфракрасного диапазона, должно кардинально изменить существующую систему СНО. Ее развитие целесообразно осуществлять по пути оптимизации состава, создания и развертывания универсальных СНО, разработки и внедрения унифицированной аппаратуры, включая аппаратуру СУДС.
Главным направлением работы в области обеспечения гравиметрической информацией ракетных и навигационных комплексов подводных лодок является дальнейшая разработка технических средств и методов измерения параметров ГПЗ, обеспечивающих их измерение по двум основным направлениям: совершенствование морских гравиметрических комплексов (МГК) в целях заблаговременного картирования
и обеспечения данными в виде карт и баз данных и создание гравитационных вариометров, обеспечивающих измерение параметров ГПЗ и получение значений уклонения отвесной линии непосредственно на борту подводной лодки.
В части совершенствования МГК уже достигнуты определенные результаты. Новые МГК позволяют существенно повысить точность съемки параметров ГПЗ и благодаря полной автоматизации повысить оперативность НГО сил флота. Эти современные технические средства обеспечат корабли и суда гравиметрической информацией в более полном объеме.
Развитие средств и методов изучения геомагнитного поля в интересах НГО ВМФ направлено на повышение точности и качества получаемой информации и оперативности ее обработки. Особенностью новых магнитометрических приборов является возможность их работы как в магнитометрическом, так и в градиентометрическом режиме при существенном повышении точности измерений.
Особым направлением является создание комплекса для измерения параметров геомагнитного поля непосредственно на борту судна. Создание комплекса позволит не только измерять параметры геомагнитного поля непосредственно на борту судна, но и при его совмещении с существующими системами измерений гравитационного поля существенно повысить точность изучения параметров геофизических полей в Мировом океане.
В настоящее время основные достижения в области навигационного приборостроения и разработок технических средств гидрографии связаны с решением ряда крупных научных проблем и сложных технических задач, результатами которых будет создание совершенных корабельных навигационных комплексов подводных лодок и надводных кораблей, оборудование морских театров современными навигационными средствами и системами, разработка методов и технологий высокоточной съемки рельефа и грунта дна, технологий цифровой картографии и др.
Эти, а также ряд других достижений составляют научно-техническую базу и задел для дальнейшего развития навигации и гидрографии.
Таким образом, реализация рассмотренных направлений технической политики в области НГО морской деятельности создаст необходимые условия для достижения целей и решения задач морской политики РФ в интересах национальной безопасности, устойчивого экономического и социального развития России в настоящее время и в долгосрочной перспективе.
