Использование радиолокатора для расхождения

Обработка радиолокационной информации (РЛИ) включает определенную последовательность действий:

• наблюдение и обнаружение целей;
• глазомерную оценку опасности радиолокацион­ной ситуации сближения и отбор целей для радиоло­кационной прокладки;
• радиолокационную прокладку – определение элементов движения цели и параметров ситуации сближения;
• расчет маневра расхождения;
• контроль за изменением радиолокационной си­туации во время маневра до полного расхождения су­дов.

Наблюдение и обнаружение целей.

Использование РЛС наиболее эффективно, если радиолокационное наблю­дение ведется постоянно. В открытом море постоянное наблюдение следует вести на шкалах среднего масштаба 8-16 миль с периодическим просмотром обстановки на шкалах как более мелкого, так и более крупного масштабов.

Радиолокационная прокладка на маневренном планшете.

Относительная прокладка – выполняется на маневренном планшете путем построения векторного треугольника скоростей. С использованием относи­тельной прокладки легко можно определить элементы движения цели и параметры ситуации сближения. По­этому она является основным методом, используемым на практике.

Главное, что интересует судоводителя при обна­ружении объекта на экране радиолокатора – насколько опасна наблюдаемая цель. Степень опасности оценивается по двум критериям:

1. Д_кр – дистанция кратчайшего сближения — минимальное расстояние, на которое цель может приблизиться к нашему судну, если никто не будет изменять элементы своего движения (курс и скорость);
2. t_кр – интервал времени до точки кратчайшего сближения — интервал времени от момента получения последней точки цели, на основании которой стро­ится линия относительного движения ЛОД, до момента приближения цели на кратчайшее расстояние к нашему судну.

Чем меньше Д_кр, тем более опасной является приближающаяся цель. Но нельзя оценивать степень опасности только по дистанции кратчайшего сближения.

Не менее важными факторами являются скорость сближения и запас време­ни, которым располагает судоводитель, чтобы предпринять маневр и разойтись на безопасном расстоянии. Так, ситуация обгона, как правило, менее опасна чем рас­хождение на встречных курсах, даже если Д_кр в первом случае меньше, чем во вто­ром.

В районах интенсивного судоходства ручная прокладка на маневренном планшете отвлекает от наблюдения и может выполняться только при усилении хо­довой навигационной вахты.

Построение треугольника скоростей

Суть относительной прокладки заключается в том, что за центр системы ко­ординат мы принимаем наше судно, которое помещаем в центр планшета, а цели наносим на планшет в соответствующие точки по пеленгу и дистанции, измерен­ных при помощи РЛС.

Пошаговые действия для оценки ситуации (рис. 1):

1. В центр планшета наносится вектор скорости нашего судна, равный 6-минут­ному отрезку (например, скорость нашего судна 15 узлов, откладываем по курсу 1, 5 мили).
2. Делаются замеры пеленга и дистанции встречного судна.
3. В таблицу записываются данные измерения и на планшет наносится первая точка – А1.
4. В полученную точку параллельно переносится и «втыкается» вектор скоро­сти нашего судна.
5. Через 3 минуты повторяются пункты 2-3, наносится вторая точка А2. При­ближенно оценивается ситуация сближения.
6. Еще через 3 минуты повторяются пункты 2-3, наносится третья точка Аз.
7. Соединив точки А1 – А2 – А3, получаем линию относительного движения – ЛОД.
8. Из начала нашего вектора скорости строим вектор V_в, который является век­тором истинной скорости и курса встречного судна.
9. Перпендикуляр, проведенный из центра планшета к ЛОД, определяет Д_кр (в нашем случае Д_кр = 1,7 мили). Величину Ср находим, откладывая по ЛОД от­резки, равные V₀ до Д_кр (здесь, примерно, укладывается 1,5V₀, т. е. t_кр = 1,5 _x 6 мин = 9 мин).
10. Принимается решение по выбору маневра расхождения.

Маневр расхождения курсом

1. Необходимо на ЛОД нанести упреждающую точку «У» положения цели в мо­мент начала нашего маневра. Обычно это 6-минутный интервал (расстояние А1 – Аз).
2. Из точки «У» проводим касательную к окружности, величина которой соответ­ствует заданной дистанции расхождения (здесь 3 мили).
3. Полученную прямую ожидаемой линии относительного движения ОЛОД пере­носим параллельно самой себе в точку А3.
4. Вектор нашего судна V_н при помощи циркуля разворачиваем до тех пор, пока он не пересечется с ОЛОД.
5. Полученный вектор V_н2 переносим в центр планшета и определяем новый курс нашего судна, который необходим для расхождения с целью на расстоянии в 3 мили.

Маневр расхождения скоростью:

1. Необходимо на ЛОД нанести упреждающую точку «У» – положение цели в мо­мент начала нашего маневра.
2. Из точки «У» проводим касательную к окружности, величина которой соответ­ствует заданной дистанции расхождения (здесь 3 мили).
3. Полученную прямую ожидаемой линии относительного движения ОЛОД пере­носим параллельно самой себе в точку А3.
4. ОЛОД «отсекает» часть вектора нашего судна. Отрезок от начала вектора до точки пересечения с ОЛОД откладываем на векторе в центре планшета. Это и есть новая скорость нашего судна, необходимая для расхождения на заданной дистанции.
5. Снижение скорости необходимо начинать заранее – до наступления момента «У», с тем, чтобы в этот момент судно уже имело новую скорость.

Маневр расхождения скоростью применим для судов водоизмещением до 20 000 тонн. В любом случае, при выполнении маневра расхождения необходимо учитывать маневренные характеристики судна.

При выборе маневра расхождения с опасной целью, когда на экране наблю­даются эхо-сигналы других судов, необходимо учитывать те из них, ситуация сближения с которыми может ухудшиться в результате выбранного маневра. Такие опасные суда определяются глазомерно по направлению разворота ЛОД при пред­полагаемом маневре. Особенность радиолокационной прокладки в этом случае за­ключается в необходимости одновременного ее ведения для всех потенциально опасных судов. Как правило, на планшет наносится полный анализ ситуации до момента окончания маневра и возвращения к исходным параметрам движения ва­шего судна.

Глазомерная оценка радиолокационной ситуации

Глазомерная оценка является обязательным этапом обработки РЛИ и позволяет при большом количестве це­лей отобрать для прокладки опасные и потенциально опасные цели. Глазомерная оценка производится по следу послесвечения, который остается на экране РЛС за эхо­сигналом цели и представляет собой предыдущую траек­торию относительного сближения судов. Мысленным продолжением следа послесвечения за эхо-сигналом цели получается линия относительного движения (ЛОД), по которой определяют ди­станцию кратчайшего сближения Д_кр.

Глазомерную оценку опасности столкновения можно использовать только тогда, когда судоводитель понимает принцип построения треугольника скоро­стей, т. е. имеет достаточный навык работы на маневренном планшете.

При глазомерной оценке радиолокационной ситуации для выделения потен­циально опасных целей, которые становятся опасными при маневре собственного судна и цели, чрезвычайно важно четко представлять направление разворота ЛОД, которое происходит в результате этих маневров.

Все возможные схемы перемещения эхо-сигналов охватывают следующие четыре начальные ситуации (рис. 4).

Использование САРП при расхождении

Средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП) – это ра­диолокационные информационно-вычислительные комплексы, обеспечивающие автоматизацию обработки радиолокационной информации и информации от гиро­компаса и лага.

При работе с САРП судоводитель освобождается от операции ручного съема радиолокационных пеленгов и дистанций целей и их графической прокладки на радиолокационном планшете. Указанные операции выполняются в автоматическом режиме на экране индикатора. Это позволяет судоводителю уделять основное вни­мание вопросам наблюдения, оценки ситуации сближения, выбора и выполнения маневра для безопасного расхождения и контроля его эффективности.

В то же время грамотное и полное использование возможностей САРП осно­вано на четком представлении о принципе работы, а, следовательно, функциональ­ных возможностях и ограничениях САРП, а также погрешностях выдаваемой ин­формации в различных ситуациях расхождения и внешних условиях плавания. В противном случае риск столкновения при использовании САРП для расхождения становится существенно выше, чем при ручной радиолокационной прокладке.

Основные функции САРП

САРП выполняют все функции РЛС по отображению на экране радиолока­ционной обстановки. Дополнительные, по сравнению с РЛС, функциональные воз­можности САРП обеспечивают выполнение следующих процедур:

• автоматическое обнаружение эхо-сигналов надводных целей;
• ручной или автоматический захват целей на сопровождение;
• одновременное автоматическое сопровождение не менее 20-ти целей;
• непрерывное автоматическое определение элементов движения (курса и скоро­сти) и элементов сближения (дистанции и времени кратчайшего сближения) для всех сопровождаемых целей;
• проигрывание маневра расхождения со всеми находящимися на автосопровож­дении целями;
• обнаружение маневра цели;
• звуковая и световая предупредительная сигнализация о появлении новой и опасной цели; потеря цели, в том числе опасной; начало маневра цели; сближе­ние с целью на установленное предельное расстояние; неисправное функцио­нирование САРП и т. д.

Основные ограничения САРП

Поскольку САРП обеспечивает автоматическую обработку сигналов РЛС, то все ограничения радиолокатора входят как составная часть в ограничения САРП и их необходимо учитывать при расхождении.

Алгоритмы обработки информации, реализованные в САРП, накладывают дополнительные ограничения:

• не обеспечивает гарантированного обнаружения и захвата на автосопровожде­ние всех целей, в том числе и опасных;
• при неустойчивом эхо-сигнале (малые суда, сопровождение в условиях помех) может произойти сброс цели и информация по ней выдаваться не будет. При близком расхождении двух целей возможна потеря одной цели. В этом случае другая цель будет иметь два вектора, один из которых будет ложным;
• сигналы РЛС, гирокомпаса и лага поступают в САРП с погрешностями. При бортовой качке судна, наличии помех, маневрировании и рыскании собственно­го судна погрешности датчиков увеличиваются. Поэтому при вычислении эле­ментов движения цели и параметров ситуации сближения используется «сгла­живание», что приводит к задержке выдачи достоверных данных до трех минут с момента взятия цели на сопровождение.

Погрешности вычисленных элементов движения цели и параметров ситуа­ции могут достигать в:

• истинном курсе цели – ±5 – 7°;
• истинной скорости цели – ±1,2 уз;
• дистанции кратчайшего сближения – ±0,7 мили;
• времени кратчайшего сближения – ±1 мин.

Маневр цели обнаруживается со значительным запозданием, а данные, вы­даваемые САРП по маневрирующей цели, будут ненадежны в течение 3-4 мин. после его окончания. При маневрировании собственного судна выдаваемая САРП информация по всем сопровождаемым целям будет ненадежна не менее 1 мин. после окончания маневра.

Использование САРП при расхождении судов

Полная оценка ситуации возможна только с помощью анализа как первич­ной (необработанные эхо-сигналы целей), так и вторичной (векторы и цифровые данные) информации.

Анализ первичной информации для выбора целей для захвата производится глазомерной оценкой следов послесвечения целей так же, как и при ручной радио­локационной прокладке. В первую очередь, для автоматического сопровождения выбираются опасные и потенциально опасные цели.

По вторичной информации оценивается степень опасности ситуации. При радиолокационном наблюдении с применением САРП судоводитель использует следующие данные для оценки степени опасности ситуации сближения:

• расположение вектора ОД относительно собственного судна;
• значения D_кр и t_кр;
• курсовой угол, ракурс (в режиме истинного движения) и дистанция до цели;
• характер изменения пеленга на цель.

Дополнительную полезную информацию для оценки ситуации и выбора ма­невра может дать прогнозирование развития ситуации путем изменения длины век­торов цели. При оценке степени опасности ситуации необходимо также учитывать положения Правила 7 МППСС-72.

Выбор маневра для безопасного расхождения надлежит осуществлять забла­говременно и решительно в строгом соответствии с МППСС-72, сообразуясь с конкретными обстоятельствами ситуации сближения и условиями плавания и со­гласно рекомендациям хорошей морской практики. Следует помнить, что даже ре­шительный маневр сможет быть обнаружен другим судном при использовании САПР только через 3-4 минуты после его начала.

После выбора маневра расхождения проводится его проигрывание (имита­ция) в заданное судоводителем время начала маневра (время упреждения). При имитации маневра во всех САРП ситуация рассчитывается только для целей, нахо­дящихся на автосопровождении, и предполагается, что все они сохраняют неизменными свой курс и скорость.

При выполнении маневра необходимо внимательно следить за векторами встречных судов, включая индикацию их прошлых положений, с целью как можно более раннего обнаружения их возможного маневра. Необходимо также тщательно контролировать эффективность маневра и в случае необходимости своевременно принимать дополнительные меры обеспечения безопасности. Непрерывный и тща­тельный контроль за взаимным перемещением судов необходимо осуществлять до момента возвращения на прежний курс.

Стандартные символы и сокращения, применяемые в САРП

Символы и сокращения САРП
Объект	Символ	Объект	Символ
Собственное судно		Цели САРП
Судно оператора (собственное судно)		Цель САРП
Контур нашего судна в масштабе карты		САРП-цель с вектором скорости
Место антенны нашего судна		Цель в промежутке “захвата”
Курсовая линия нашего судна		Опасная САРП-цель (красный цвет)
Траверзная линия нашего судна		Потерянная САРП-цель
Вектор скорости нашего судна		САРП-цель в охранной зоне
Стабилизация относительно воды		Выбранная цель
Стабилизация относительно грунта		Прошлый путь САРП-цели
Прогноз пути
Прошлый путь по главному источнику
Прошлый путь по вторичному источнику

Использование АИС для расхождения

Автоматическая идентификационная система (АИС) обеспечивает автоматиче­ский обмен навигационной и иной информа­цией, связанной с безопасностью морепла­вания, между судовыми и другими станция­ми АИС по специальному каналу радиосвя­зи. Для передачи и приема информации в АИС используется транспондер УКВ диапа­зона, обеспечивающий дальность действия 25—30 миль в зависимости от высоты антенн.

Одной из причин появления АИС яви­лись имеющиеся ограничения РЛС и САРП для решения задачи предупреждения столк­новений судов. Главное назначение АИС – опознавание. Нельзя использовать эту систему в качестве основного источника информации при решении задач по предотвращению опасного сближения с другими судами.

Достоинства АИС, устраняющие некоторые из таких ограничений при решении задач по предупреждению столкновений судов, сводятся к следующему:

1. Дальнее обнаружение независимо от размеров цели.
2. Нет теневых секторов от своих конструкций и других судов.
3. Не влияют видимость, дождь и т. д.
4. Обнаружение за препятствиями.
5. Неограниченная разрешающая способность.
6. Мгновенная выдача информации о цели.
7. Высокая точность (CPA от 50 м и точнее).
8. Известен ракурс цели и ее габариты.
9. Быстрое обнаружение маневра цели.
10. Возможность связи по УКВ (идентификация цели).

Наряду с очевидными достоинствами, АИС обладает и существенными не­достатками. К ним относятся следующие:

1. эффективное использование АИС возможно только при оснащении всех судов, включая малотоннажные, конвенционной аппаратурой АИС и конвенционной аппаратурой отображения информации от АИС и РЛС, позволяющей решать за­дачи предупреждения столкновений судов;
2. АИС никогда не заменит РЛС, поскольку ее информация относится только к объектам, на которых установлены транспондеры, в то время как радиолокатор позволяет наблюдать любые объекты, отражающие радиоволны (знаки навига­ционного ограждения, суда, береговую черту и др.);
3. внедрению на судах подлежит только то оборудование АИС, параметры которо­го жестко регламентированы на международной основе. В этом случае будет обеспечена совместимость оборудования, установленного на разных судах, и высокая эффективность его использования;
4. судоводители должны принимать во внимание тот фактор, что на встречных су­дах АИС может выйти из строя или быть выключенной.

Данные любой выбранной активированной цели представляются в буквенно­цифровом виде в зоне диалога вне рабочей зоны индикатора.

Для каждой выбранной активированной цели представляются данные:

• источник информации;
• идентификатор судна (номер IMO или название или позывные);
• координаты и их качество;
• рассчитанная дальность DIST;
• рассчитанный пеленг BRG;
• дистанция кратчайшего сближения CPA;
• время до кратчайшего сближения TCPA;
• путь относительно грунта COG;
• скорость относительно грунта SOG;
• навигационный статус.

Если принятая от АИС информация является неполной, она указывается в соответствующем поле как «отсутствующая».

Возможно добавление следующих данных:

• курс судна HDG;
• угловая скорость поворота.

Обязанности вахтенного помощника по обслуживанию судовой станции АИС Судовое оборудование АИС должно, как правило, всегда находиться в рабо­чем состоянии при нахождении судна на ходу или на якоре, за исключением случа­ев, когда по соображениям безопасности (угроза пиратства или вооруженного гра­бежа) выключается по приказу капитана с записью в судовом журнале. По исчезновению опасности судовая станция АИС должна быть включена как можно быст­рее.

Порядок использование АИС судами, находящимися у причалов порта, опре­деляется инструкциями судовладельца и местными правилами. Если по роду пере­возимых грузов, в частности, на танкерах при проведении грузовых операций тре­буется снижение мощности или выключение VHF радиостанций – снизить мощ­ность АИС или отключить передачу информации.

Подготовка оборудования АИС к работе после включения занимает не более 2 минут, в течение которых выполняется автоматический контроль работоспособ­ности, периодически повторяющийся в процессе работы. Если обнаруживается не­исправность, включается сигнализация, а в некоторых случаях прекращается пере­дача информации.

При подготовке судна к отходу вахтенный помощник должен:

• проверить согласование курса HDG в АИС с гирокомпасом;
• ввести максимальную осадку, код опасного груза (или код типа судна и типа опасного груза), порт назначения и ожидаемое время прибытия, количество людей на борту, план перехода (по указанию капитана);
• проверить динамическую информацию о своем судне, изменить нави­гационный статус судна;

При входе судна в район, где установлены частотные каналы АИС, отличаю­щиеся от международных, следует убедиться, что произошло автоматическое пере­ключение каналов по сигналам береговых станций. В некоторых районах, где такие станции отсутствуют, требуется выполнить ручное переключение каналов.

Основные компоненты информации, передаваемой по каналам АИС, приве­дены в табл. 1.

 
На современных судах установлена аппаратура, где на экране одновременно «четыре в одном»: РЛС, САРП, электронная карта, АИС.

При совместном отображении информации АИС, РЛС, САРП символы целей АИС и радиолокационного сопровождения должны четко различаться друг от дру­га (цветом, формой или размерами), и первые не должны ухудшать наблюдение эхосигналов вторых.

Символы АИС, РЛС, САРП и электронных карт
Пассивное состояние АИС-цели		Линия курса активированной цели
Активированная цель		Индикатор поворота
Контур АИС-пели в масштабе карты		Вектор скорости активированной цели
Место антенны АИС-цели		Стабилизация: вода/грунт	Требуется указывать в пользовательском интерфейсе
Опасная цель (красный цвет)		Прогноз траектории поворота
Потерянная АИС-цель		АИС-цель, курса или ГТУ или V нет
Выбранная АИС-цель		Прошлый путь АИС-цели

Действия экипажа до и после столкновения судов

Вахтенный помощник, убедившись, что развивается такая ситуация, что столкновение с другим судном неизбежно, должен:

• объявить общесудовую тревогу;
• по внутрисудовой трансляции предупредить экипаж о той части корпуса судна, в которую вероятнее всего придется удар другого судна;
• попытаться совершить маневр своего судна так, чтобы повреждения от столкновения были минимальными. При этом необходимо помнить, что во время перехода работы главного двигателя с переднего хода на задний судно перестает слушаться руля. Поэтому рекомендуется вначале задать переклад­кой руля движение судну в нужную сторону, а затем отрабатывать задним ходом.

Рекомендуемый порядок действий после столкновения:

• при столкновении необходимо подать сигнал общесудовой тревоги;
• немедленно вызвать капитана на мостик;
• установить машинный телеграф на «СТОП», сообщить вахтенному механику о произошедшем. Если суда сцеплены вместе, то капитан не должен давать ход до тех пор, пока не будет полностью оценена ситуация;
• все суда, находящиеся в данном районе, должны быть оповещены о столкно­вении (УКВ – канал 16);
• все члены экипажа и пассажиры согласно расписания по тревогам должны прибыть в места сбора, где произвести перекличку и доложить на мостик. Это позволит выявить отсутствующих членов экипажа и пассажиров с тем, чтобы немедленно приступить к необходимым розыскным мероприятиям;
• в темное время суток включить палубное освещение;
• произвести полную герметизацию судна, задраить все водонепроницаемые и противопожарные двери. Выключить общесудовую вентиляцию. Старший помощник и второй механик должны произвести оценку повреждений и до­ложить капитану;
• при отсутствии непосредственной опасности для своего судна, команда должна оказать посильную помощь другому судну;
• немедленно сообщить о произошедшем на ближайший спасательно­координационный центр.

Оценка ситуации:

• после столкновения произвести замеры в льялах и танках;
• необходимо проверить, пробит ли корпус судна и, если да, то выяснить – ни­же или выше ватерлинии;
• принять во внимания возможность затопления обоих судов при их расцепле­нии, особенно если судно понесло тяжёлые повреждения ниже ватерлинии;
• следует оценить манёвренность судов после их разъединения;
• в исключительных случаях следует рассмотреть возможность сброса груза за борт для сохранения плавучести и остойчивости.

Следующие действия необходимо фиксировать в судовом журнале:

• регистратор данных двигателя и журнал МО должны быть сохранены;
• следует отметить курс, которым должно было двигаться судно;
• следует зафиксировать время столкновения;
• следует зафиксировать координаты судна, время на мостике и в машинном отделении, а так же любую разницу в показаниях, если она есть;
• следует зафиксировать курс и скорость во время столкновения;
• следует зафиксировать угол, под которым столкнулись суда;
• следует зафиксировать все звуковые сигналы, произведённые одним судном и услышанные другим.

Кроме того:

• зафиксировать информацию о судне, с которым произошло столкновение;
• получить объяснительные в письменном виде вахтенного помощника и дру­гих свидетелей столкновения.

Общие положения

В случае столкновения двух судов, обязанность каждого из капитанов сде­лать всё возможное, при этом не подвергая опасности своё судно, команду и пас­сажиров, чтобы:

• оказать помощь капитану, команде и пассажирам другого судна в пределах возможного, и оградить их от опасности, вызванной столкновением, и оста­ваться рядом с другим судном до тех пор, пока не будет установлено, что никакая дополнительная помощь не требуется;
• поделиться с капитаном другого судна информацией о названии своего суд­на, порте регистрации и прочей информацией, необходимой для записи в су­довом журнале.

Угроза загрязнения

Если инцидент может привести к загрязнению или угрозе загрязнения, то необходимо принять дополнительные меры в соответствии с предписаниями Shipboard Oil Pollution Emergency Plan (SOPEP) или Vessel’s Response Plan (VRP), причём последний действует только в исключительной экономической зоне США.

Предлагается к прочтению:
Международные правила предупреждения столкновений на море — Часть А. МППСС-72
Средства навигационного оборудования