CC BY
134УДК 527:656.61.052
А.И. Жгулев, Е.В. Чабанова
Пермский филиал Волжского государственного университета водного транспорта,
Пермь, 614060 e-mail: jentosina@yandex.ru
ПЕРСПЕКТИВЫ E-НАВИГАЦИИ В СУДОВОЖДЕНИИ
E-Навигация является сегодня одним из наиболее перспективных направлений применения новых, инновационных технологий в области морского и речного транспорта. С одной стороны, можно говорить, что это - часть общей тенденции к автоматизации управления транспортом, созданию интеллектуальных транспортных систем, которая наблюдается и в других видах транспорта: автомобильном, авиационном, железнодорожном. С другой стороны - происходит своеобразная революция, качественный скачок, связанный с проникновением самых передовых информационных технологий, таких как BigData и InternetofThings в морскую отрасль, которая традиционно отставала от остальных отраслей в применении ИТ.
Ключевые слова: e-Навигация, судовождение, безопасность, транспортная система, план внедрения.
АЛ. Zhgulev, E.V. Chabanova
Perm branch of Volga State University of Water Transport, Perm, 614060 e-mail: jentosina@yandex. ru
PROSPECTS OF E-NAVIGATION IN SAILING
Today E-navigation is one of the most promising areas of applying new, innovative technologies in the field of sea and river transport. On the one hand, we can say that it is a part of general trend towards the automation of transport management, the creation of intelligent transport systems, which are used in other modes of transport: automobile, aviation and railway. On the other hand, there is some kind of revolution, a qualitative leap, connected with the penetration of the most advanced information technologies, such as Big Data and Internet of Things into the maritime industry, which has traditionally lagged behind other industries in the application of IT.
Key words: e-Navigation, navigation, safety, transport system, implementation plan.
Одно из важных направлений транспортной политики в области развития транспортной инфраструктуры есть содействие созданию информационно объединенного пространства транспортного комплекса, который обеспечивает сокращение издержек взаимодействия различных видов транспорта, грузополучателей, грузоотправителей, государственных контрольных, таможенных и других органов, участвующих в осуществлении процессов перевозок», - повествуется в документе «Транспортной стратегии РФ на период до 2030 г.» [1].
Сегодня тема e-Навигации довольно популярна среди всех производителей навигационно-связной аппаратуры, потребителей и лиц, причастных к процедурам судовождения и управления этим процессом. Такое положение дел возникает по понятным причинам: технологическое развитие общества не стоит на месте, уже никто не удивляется наличию датчиков координатно-временного обеспечения на личных телефонах и передаче достаточно больших объемов информации по некоммутируемым каналам связи.
Такая идея возникла в первоначальном профессиональном использовании в предметной области компьютеров в распоряжении судоводителей [4]. Развивалась она при создании наиболее востребованных систем: средств автоматической радиолокационной прокладки, электронных картографических навигационных информационных систем (ЭКНИС), систем управления движением судов (СУДС), глобальной морской системы связи при бедствии (ГМССБ), автоматических идентификационных систем (АИС), интегрированных навигационных систем (ИНС), интегрированных мостиковых систем (ИМС) и т. п.
Различные названия приборов, систем и технологий, используемых для «электронной» навигации, были указаны исследователями в своих работах. В российских изданиях термин «e-Навигация» («е-Navigation») впервые был использован для обозначения навигации, опираю-
щейся на решение задач повышения безопасности плавания с использованием интернет-технологий [5]. Далее термин е-Navigation закрепили в международном сообществе и однозначная трактовка термина стала звучать как улучшение, расширение возможностей навигации от английского «toenhance».
В документах Международной морской организации (ММО) дается следующее определение: «е-Навигация является упорядоченными мероприятиями по интеграции, сбору, обмену, представлению и анализу морских данных на судах и на берегу с помощью электронных средств для совершенствования мореплавания и поднятия эффективности связанных с ним служб обеспечения безопасности, охраны на море и защиты морской окружающей среды». В этом же документе ММО определено назначение е-Навигации как «удовлетворение актуальных и будущих потребностей пользователей посредством согласования морских навигационных систем и береговых служб обеспечения», определены ее стратегическая концепция и основные цели. Там же представлены основные требования к реализации и использованию е-Навигации.
Далее определены и описаны ключевые элементы е-Навигации, включающие архитектуру, человеческий фактор, конвенции и стандарты, местоположение судна, коммуникационную технологию и информационные системы, электронные навигационные карты (ЭНК), стандартизацию оборудования и его масштабируемость.
В рамках программы по реализации стратегии е-Навигации уточнены основные требования по плану внедрения, обособлены требования к архитектуре е-Навигации: «Архитектура должна включать аппаратное обеспечение, данные, информацию, коммуникационную технологию и программное обеспечение, необходимые для удовлетворения потребностей пользователей. Системная архитектура должна основываться на модульной и расширяемой концепции. Аппаратное и программное обеспечение системы должны основываться на открытых архитектурах с возможностью расширения в соответствии с потребностями разных пользователей и адаптации к продолжающейся разработке и усовершенствованию».
Анализируя пробелы в реализации стратегии е-Навигации, выявлены главные составляющие учета человеческого фактора в ходе всего процесса: технические, правовые, эксплуатационные аспекты и факторы обучения. При реализации е-Навигации важнейшей частью является определение рентабельности и рисков, при которых рассматриваются экономические и финансовые стороны, а также оцениваются влияние на защиту окружающей среды и безопасность судоходства.
Первые принятые решения в ММО на уровне регионов позволили полноценно приступить к их выполнению. Благодаря работе специалистов из ММО, Международной ассоциации маячных служб (МАМС), Международной гидрографической организации (МГО) были достигнуты намеченные результаты:
- принятие Стратегического плана внедрения (СПВ) е-Навигации;
- системный и плановый характер исследований с отчетом о них на ежегодных конференциях;
- систематическое и последовательное достижение поставленных целей.
План стратегического внедрения е-Навигации выявил как цель пять приоритетных решений:
- S1: усовершенствованная, гармонизированная и удобная для использования конструкция ходового мостика;
- S2: средства стандартизированного и автоматизированного создания отчетов;
- S3: улучшенная надежность, способность к восстановлению функций и целостность оборудования ходового мостика и навигационной информации;
- S4: интеграция и представление информации, полученной при помощи коммуникационного оборудования на графических дисплеях;
- S9: усовершенствованные коммуникации Портфеля услуг СУДС (не ограниченные для СУДС).
В пунктах S2, S4 и S9 точка фокусировки направлена на эффективную передачу морской информации и данных соответствующим пользователям (судно - судно, судно - берег, берег -судно и берег - берег). S1 и S3 способствуют эффективному на практике применению данных и информации на судах. Также каждое решение разбито на подрешения.
В виду улучшенного предоставления услуг судам на основе е-Навигации в плане стратегического внедрения составлен так называемый портфель морских сервисов (ПМС) СУДС в связи более удобным способом предоставления информации: МПС 1-16. Для внедрения услуг МПС в СПВ
выделены 6 районов: 1) акватория порта и подходы к нему; 2) полярные районы; 3) открытое море и открытые районы; 4) прибрежные воды и районы с ограниченным доступом; 5) районы с разработками морских месторождений и/или разработки инфраструктур; 6) другие удаленные районы.
Также в Стратегическом плане внедрения e-Навигации находятся: представляемая документация, список задач и график выполнения плана на 2014-2020 гг.
К взаимодействию между судовыми и береговыми пользователями по СПВ предполагается комплексный подход пяти решений e-Навигации (S1-S9), поддерживаемых формализованной оценкой безопасности (ФОБ), и трех руководств для систем e-Навигации:
- Директива по проверке на простоту использования, анализу и оценке;
- Руководство по антропоцентрической конструкции;
- Руководство по обеспечению качества программного обеспечения.
В Стратегическом плане внедрения оговаривается дополнение стратегии e-Навигации как «непрерывный процесс отслеживания потребностей пользователей и внедрения новых технологий для получения дополнительных функциональных возможностей существующих и возможных будущих систем». Также внимание сфокусировано на коммуникациях как ключевом элементе e-Навигации. Существующие средства связи, используемые для сигналов бедствия, и коммуникации, связанные с безопасностью (ГМССБ, АИС), приобретаемые (арендуемые) каналы - спутниковые решения (ИНМАРСАТ, Iridium и системы наземной спутниковой связи VSAT), наземная телефонная связь и сети передачи данных GSM 3G и 4G. Будущие коммуникационные системы должны стать разработанными решениями для e-Навигации и включать ОВЧ данные (VDES) и NAVDAT, базирующиеся на таких интернет-технологиях как морские облачные услуги.
В России тематика e-Навигации получила развитие в рамках Федеральной целевой программы (ФЦП) «Развитие гражданской морской техники»[6-8], в 2009-2010 гг. была выполнена научно-исследовательская работа «Подход-Т» и в ее развитие в 2012-2014 гг. опытно-конструкторская работа «ПодходНАВ-Т». В этих работах, выполненных при активном участии Группы «Кронштадт» в лице АО «Кронштадт» (до переименования в 2015 г. - ЗАО «Транзас»), осуществлена разработка компонентов обеспечения e-Навигации в виде дополнений интегрированных систем для морских судов.
Получая большой опыт при исследовании на тему e-Навигации в рамках НИР «ПодходТ», специалисты Группы «Кронштадт» смогли стать одними из инициаторов внедрения данного направления в устанавливающую тогда программу ФЦП «ГЛОНАСС» на 2012-2020 гг. В результате данной работы в программе ФЦП «ГЛОНАСС» на 2016-2020 гг. по линии Министерства транспорта Российской Федерации возникла реализация ОКР «е-Море».
Совместно с ОКР «е-Море», еще одним драйвером развития e-Навигации в России стала рабочая группа MariNet в составе комплексной государственной программы «Национальная технологическая инициатива» (НТИ), созданной в 2015 г. Именно благодаря сотрудничеству компаний, входящих в MariNet и Группы «Кронштадт», возникло единство разработчиков и исследователей в целях комплексного и взаимодополняющего развития двух вышеуказанных государственных программ.
Выполненный первый этап ОКР «е-Море» в 2016 г. группой «Кронштадт», содержанием которого стало «Создание тестовой акватории, обеспечивающей всестороннюю проверку и отработку разрабатываемых навигационных, связных, информационных систем и комплексов судовой и береговой иерархической инфраструктуры в рамках глобальной концепции e-Навигации» [9].
В виду работ первого этапа ОКР в 2016 г. в России впервые начато формирование уникальной тестовой акватории (ТА) e-Навигации в северо-западном регионе, включающей в себя морскую часть - восточную часть Финского залива от о. Гогланд до Большого порта Санкт-Петербург с зоной ответственности региональной СУДС «Раскат» (г. Петродворец) и речную часть - реки Нева, Свирь и южная часть Ладожского озера с зоной ответственности службы движения судов (СДС) ФБУ «Администрация «Волго-Балт». Инновационность ТА e-Навигации на Северо-Западе России - в сращивании морских и речных технологий судовождения, в том числе с учетом наработок в рамках общеевропейской концепции Речных информационных служб (РИС). СУДС «Раскат» и СДС в Шлиссельбурге укомплектованы автоматизированными рабочими местами e-Навигации, интегрированными с уже имеющимися источниками данных.
Также было осуществлено комплектование пяти судов ФБУ «Администрация «Волго-Балт» и семи судов ФГУП «Росморпорт», работающих в тестовой акватории восточной части Финского залива, опытными образцами ЭКНИС, адаптированными для задач e-Навигации. Установлены 10 переносных лоцманских комплектов, по пять для каждого сегмента ТА: морского и речного соответственно, для обеспечения лоцманов информацией о навигационно-гидрографической и гидрометеорологической обстановке, местоположении судов, состоянии фарватеров и др.
Одним из важнейших элементов оборудования тестовой акватории представляется возможность в использовании традиционных ОВЧ-радиосвязи на речном и морском сегментах в сумме с новейшими телекоммуникационными технологиями: беспроводные сети стандартов 3G и 4G, WiFi и WiMax, спутниковые каналы связи Iridium SBD и SAT-AIS.
Можно выделить несколько результатов выполненных исследований в рамках ОКР «е-Море» 2016 г.:
- разработка предложений для включения в Техническое задание на проведение в 2017-2019 гг. ОКР «е-Море»;
- разработка проекта Плана внедрения (дорожной карты) e-Навигации в РФ и технического проекта на создание тестовой акватории;
- проведение анализа стандартов и отраслевой документации, регламентирующих безопасность плавания судов и организацию связи;
- проведение впервые в России всестороннего детального анализа существующих и перспективных технологий, применяемых на морском и внутреннем водном транспорте по реализации стратегии e-Навигации как в мире, так и в России;
- подготовка и сдача заказчику - Министерству транспорта РФ Отчета по ОКР «е-Море» 2016 г., в котором более 2 000 страниц систематизированного и структурированного анализа тематической информации, значительное количество иллюстраций, схем, таблиц, диаграмм и другие научные материалы;
- проведение обследования объектов тестовой акватории, разработка предложений по совершенствованию их организационной структуры;
- определение и систематизация параметров требуемых программно-технических средств, разработка спецификации сервисов e-Навигации для тестовой акватории, проработка архитектуры интегрированного портала e-Навигации.
Группа «Кронштадт» продолжает активную работу по тематике e-Навигации, в том числе в составе международных организаций, например: доклад на ежегодной конференции «e-Navigation Underway International Conference 2017» и работа в подкомитете eNav МАМС.
Рынок транспортных услуг стал увеличиваться и усложняться, интегрируются все сегменты транспортного процесса и логистики, как свидетельствуют мировые тенденции в развитии транспорта. Вследствие этого стала развиваться транспортная инфраструктура нового типа -транспортно-логистические и товаротранспортные комплексы, образовавшие объединенную систему взаимодействия. Научно-техническая политика транспортной отрасли допускает развитие науки, инновационных технологий и системы подготовки кадров по всем направлениям, в том числе побуждение разработки и внедрения инновационных интеллектуальных транспортных систем, обеспечивающих эффективное управление транспортными потоками и транспортными средствами, откуда напрашивается главная цель - повышение качества транспортных услуг.
В связи с постоянным технологическим развитием отрасли представляется возможным дальнейшее развитие стратегии e-Навигации как предельно точной и системной в вопросах обеспечения безопасности плавания, предотвращении опасных инцидентов, обеспечения охраны окружающей среды и экономически эффективной системы.
Литература
1. Транспортная стратегия РФ на период до 2030 года. Утв. Распоряжением Правительства РФ от 22.11.2008. - № 1734-р.
2. e-Навигация [Электронный ресурс]. - URL: http:// www.e-navigation.ru (дата обращения: 03.09.2018).
3. Навигация, гидрография, гидрометеорология, научно-исследовательские работы [Электронный ресурс] / АО «ГНИНГИ». - URL: http:// www.gningi.ru (дата обращения: 06.09.2018).
4. Безбородов Г.И. Облегчит труд судоводителей // Морской флот. - 1991. - № 11.
5. Елагин А.В. e-Navigation: научно-практический прогноз // Навигация и гидрография. -2002. - № 15.
6. Головко В.И. Виртуальная среда, объединяющая мир. Реализация концепции e-Navigation - новый уровень обеспечения безопасности мореплавания // Морская биржа. - 2009. - № 2.
7. Губернаторов С.С. Навигация будущего - стратегическая программа e-Navigation // Морской и речной транспорт. - 2014. - № 8.
8. Ривкин Б.С. e-Навигации - десять лет // Гироскопия и навигация. - 2015. - № 4.
9. Создание тестовой акватории, обеспечивающей всестороннюю проверку и отработку разрабатываемых навигационных, связных, информационных систем и комплексов судовой и береговой иерархической инфраструктуры в рамках глобальной концепции е-Навигации: Отчет об опытно-конструкторской работе. Шифр: ОКР «е-Море» - СПб.: АО «Кронштадт», 2016.
