Отдать концы, отключить транспондеры!
За первые 11 дней ноября Венесуэла в обход санкций США загрузила на танкеры 10,86 млн баррелей сырой нефти — в два раза больше, чем за аналогичный период в октябре, сообщил Bloomberg, ссылаясь на собранные данные и отчеты о доставках. Около половины этих баррелей, отмечает агентство, были загружены на «суда-невидимки», которые с отключенными транспондерами доставляли груз в Китай и Индию.
Транспондер — устройство, которое в ответ на принятый радиосигнал выдает в эфир данные о своем местоположении. Такими устройствами в целях безопасности оборудованы почти все суда и самолеты. Благодаря им можно получать информацию о местонахождении корабля или самолета в режиме реального времени. Передача информации о местоположении судна — одно из требований Международной морской организации.
О попытках скрыть местоположение танкеров венесуэльской госкомпании было известно и ранее. В апреле источники Argus Media сообщили, что руководство PDVSA дало указание выключать транспондеры на судах, чтобы скрыть «нефтяные компании, которые продолжают вести дела с Венесуэлой вопреки санкциям США».
По данным Bloomberg, на венесуэльский танкер Dragon, который ходит под либерийской флагом, было, в частности, погружено 2 млн баррелей нефти, в том числе для «Роснефти». Сейчас он стоит в венесуэльском порту Хосе, хотя, согласно последнему GPS-сигналу, должен находиться неподалеку от побережья Франции.
В «Роснефти», в свою очередь, сообщили, что эта информация не соответствует действительности. «Роснефть» и ее «дочка» RTSA не фрахтовали суда по этой логистической цепочке. «Работа компании в Венесуэле нацелена на защиту и возвратность инвестиций, основана на контрактах, заключенных задолго до введения санкций, и полностью соответствует всем нормам международного права», — подчеркнули РБК в пресс-службе НК.
В компании Dynacom Tankers Management, которой принадлежит танкер Dragon, также заявили, что с января 2019 года ни одно из судов не участвовало в контрактах с организациями, находящимися под санкциями США. При этом в Dynacom отказались прокомментировать, почему у Dragon на протяжении последних трех недель был отключен транспондер, а также не подтвердили факт того, что танкер пришвартовался в Венесуэле.
Bloomberg отмечает, что отключение транспондеров на танкерах стало использоваться чаще в октябре после того, как США обвинили одну из китайских судоходных компаний в перевозке нефти находящемуся под санкциями Ирану. «Все больше и больше танкеров, похоже, используют этот метод, дабы избежать штрафов, давая толчок к увеличению добычи венесуэльской нефти, которая упала после введения санкций со стороны США», — пишет агентство.
Как следят за авиалайнером в полете?
Согласно информации веб-сайта FlightRadar24.com, сигналы авиалайнера Airbus A320 авиакомпании EgyptAir, пропавшего над Средиземным морем в четверг, прервались, когда он был на высоте более 11 тысяч метров и летел со скоростью 988 километров в час.
Самолет, выполнявший рейс из Парижа в Каир, пропал сразу после того, как вошел в воздушное пространство Египта.
По словам властей Греции, Airbus A320 совершил два крутых маневра, после чего начал резко терять высоту и рухнул в море.
Транспондеры самолета прекратили передачу данных до совершения этих маневров.
Что же такое транспондеры и как следят за авиалайнерами в полете, попытался разобраться корреспондент Русской службы Би-би-си Павел Аксенов.
Что такое транспондер?
Транспондер — это сокращение от словосочетания «transmitter-responder», или «приемопередатчик». По-русски он правильно называется «самолетный радиолокационный ответчик».
Так называют устройство в самолете, которое автоматически передает информацию в ответ на запрос с земли.
Существует несколько типов ответчиков. Например, бортовой ответчик государственного опознавания, или система «свой-чужой». Однако нас интересует тот, который использует система управления воздушным движением.
Для слежения за лайнером с земли традиционно используется Secondary surveillance radar (вторичный радиолокатор обнаружения), или SSR — то есть тот, который в ответ на сигнал радара с земли передает в ответ некую информацию.
Обычный наземный радар, который следит за самолетом по отраженному от него радиосигналу, способен отслеживать расстояние до лайнера и его скорость, но на большом расстоянии ему сложно точно определить высоту.
Вторичные радары последнего поколения — SSR Mode S — способны в ответ на сигнал передавать на землю много параметров, включая самый главный — высоту, а также информацию о самолете и рейсе.
В последнее время в авиации все шире применяется другая система — Automatic Dependant Surveillance Broadcast (автоматическое зависимое наблюдение-вещание), или ADS-B.
Она использует систему GPS, передает на землю больше информации и, что особенно важно, позволяет не только диспетчеру, но и пилоту видеть обстановку в воздухе там, где происходит полет. На панели приборов A320 дисплей ADS-B находится прямо перед летчиком.
В современных авиалайнерах обычно стоят обе этих системы. Авиалайнеры A320 оснащены и SSR Mode S и системой ADS-B.
Сайт FlightRadar24.com получает информацию систем ADS-B.
АИС-транспондер
В данной статье рассмотрены особенности АИС-транспондера, а также статические и динамические данные, принимаемые и передаваемые оборудованием АИС.
Особенности использования транспондера AIS
Преимущества транспондера AIS
Преимущества данной системы в её реализации на частотах, отличных от частот радиолокации. То есть все недостатки при использовании радара могут быть перекрыты преимуществом использования АИС-транспондера. Это малая информативность, зона тени, большее количество времени для определения ЭДЦ и другие. В свою очередь, АИС-транспондер не позволяет отображать и идентифицировать цели, которые не несут передатчик, работающий в системе АИС. Соответственно, совместное использование данных устройств на данный момент является оптимальным элементом системы освещения надводной обстановки.
Требования законодательства РФ
На данный момент по законодательству Российской Федерации, практически все крупные и средние суда, находящиеся под надзором Российского Морского Регистра Судоходства и Российского Речного Регистра Судоходства, должны быть оснащены АИС-транспондером. Данные меры предприняты для повышения уровня безопасности на акватории и позволяют береговым службам контролировать деятельность и соблюдение законодательства судами.
Остальные плавсредства, в том числе и суда, поднадзорные ГИМС МЧС, могут использовать данную систему в ключе повышения собственной безопасности. Существует возможность приема сигналов от АИС-транспондреов и индикации их на мониторе, и/или использования этих сведений в навигационной информационной системы. А также установка полноценного АИС-транспондера для передачи информации о себе и принятии в расчет их окружающими судами и береговыми службами, что, безусловно, является более качественным повышением уровня собственной безопасности.
Состав системы АИС
Технически система АИС представляет из себя приемопередающее устройство – АИС-транспондер, антенный кабель с двумя разъемами, УКВ антенну морского диапазона с креплением и по необходимости дисплей для индикации поступающих сведений. По сути это радиостанция (или радиомодем), ведущая прием и передачу установленных и поступающих данных в автоматическом режиме на установленных частотах с заданным интервалом времени.
Для посыла динамической информации АИС-транспондер должен быть коммутирован в навигационную информационную сеть судна или иметь возможность совершать самому расчет навигационных задач, для этого он оснащается дополнительно антенной приемника ГНСС (GPS/ГЛОНАСС/Glonass) и навигационным модулем. Как и любая другая радиостанция, работающая в этом частотном диапазоне, АИС-транспондер подвержен всем факторам, влияющим на передачу радиосигнала.
Дальность работы
Дальность работы АИС-транспондера зависит от высоты расположения приемной и передающей антенны, состояния среды распространения радиоволн, встречающихся на пути преград и т.д. Тем самым дальность действия АИС-транспондера сопоставима с расстоянием работы судовой радиостанции в диапазоне 156-163 МГц и примерно равна 15-20 морским милям, без учета внешнего воздействия факторов, отличных от обычных условий эксплуатации радиоустановки.
Базовые АИС-транспондеры могут работать на большую дальность с учетом расположения их антенн на высотах, превышающих судовые. Тем самым их расстояние приема-передачи АИС-информации достигает 40-60 морских миль, то есть передавать и принимать информацию они могут в радиусе большем, чем плавсредства. Данное преимущество позволяет вести работу за естественными преградами в виде гор, сооружений и других объектов, создающих зоны радиотени.
Принимаемая и отправляемая информация, особенности ее отображения
В большинстве случаев информация, полученная с АИС-транспондера, индицируется на монитор в виде символов и отдельных таблиц. При наложении этих сведений на карту полученная навигационная обстановка представлена более полно и информативно. В большинстве случаев находящиеся на якоре, или идущие со скоростью менее пол-узла, или пришвартованные суда индицируются квадратиком. Суда в движении, как правило, отображаются в виде стрелочек. Элементы системы навигационного обеспечения индицируются кружками. Все объекты имеют цветовую раскраску в зависимости от запрограммированных возможностей программы. Также может указываться трек судна, его курс и скорость.
АИС-транспондер может принимать и отправлять следующую информацию:
Статическая информация
Динамическая информация
Информация о следовании
- Номер MMSI судна, полученный в радиочастнотном центре
- Номер Международной морской организации (IMO)
- Название судна
- Позывной судна
- Основные габариты судна
- Тип плавсредства
- Местонахождение антенны
- Координаты судна
- Время передачи посыла
- Время последнего обновления информации
- Истинный курс и курсовой угол
- Скорость
- Углы наклона по крену и диффереренту
- Угол килевой качки
- Угловая скорость поворота и прочая информация от репитеров и датчиков электрорадионавигационных приборов и систем
- Порт назначения
- Расчетное время прибытия судна в порт
- Осадка
- Сведения о характере и типе груза (при наличии)
- Информация об экипаже и пассажирах (при наличии)
- Иные информационные сообщения
В нашем каталоге представлено судовые оборудование Автоматической идентификационной системы (АИС) от ведущих мировых производителей:
Применение технологии AIS в службах движения судов (VTS)
Универсальная Автоматическая Идентификационная Система (AIS)
Применение технологии AIS в службах движения судов (VTS)
Джон Макдональд
Департамент безопасности мореплавания Австралии (AMSA)
В конце восьмидесятых годов XX столетия возникла концепция “транспондера” как результат возросшей необходимости расширения информационного обмена судов с берегом с целью повышения эффективности эксплуатации судов и обеспечения безопасности судоходства. Хотя в начале рассматривался только обмен данными судов с берегом в поддержку систем управления движением судов (VTS), данная концепция в последствии была расширена и включает дополнительное требование обеспечения передачи данных между судами для решения задач предупреждения столкновений.
В тот же время современная революция в навигационных и информационных технологиях обеспечила возможность решения этих новых требований. Комбинируя спутниковые системы определения местоположения, электронные средства картографии, системы связи и архитектуру открытых информационных систем, морская электронная промышленность может теперь поставить рабочие образцы того, что называется универсальной автоматической идентификационной системой (UAIS) или просто AIS.
В этой статье описывается развитие концепции AIS, принятые международным сообществом рабочие и функциональные требования, технические условия и стандарты на систему. Затем в статье рассматривается текущая деятельность в мире по применению технических средств AIS к безопасности судоходства и управлению движением судов, в частности к VTS.
ВВЕДЕНИЕ
В 1988-89 г.г. Комитет по VTS Международной ассоциации маячных служб (IALA), включая экспертов из IAPH, IAIN, IFSMA и IMPA, предпринял исследование “возможности применения транспондеров для опознавания и сопровождения судов при подходе, входе и плавании в районе обслуживания VTS”. Статья, в которой кратко описывались первые результаты исследования, была представлена IALA на тридцать шестую сессию Подкомитета по безопасности судоходства (NAV 36) Международной морской организации (IMO) в сентябре 1990 г. Этот документ под названием“Требования к системе опознавания, опроса, сопровождения и автоматического оповещения для работы во взаимодействии с VTS” стал основой технических условий на AIS.
После консультаций с другими государствами–членами IMO, в том числе с Германией, Нидерландами, Норвегией и Соединёнными Штатами, которые, насколько было известно, разрабатывали в то время VHF транспондеры, IALA представила на сессию NAV 37 в 1991 г. документ с более строгими техническими требованиями. Проект технических требований носил название “Радиотранспондеры для целей VTS и возможности опознавания судна с берега”, но кроме применения к задачам VTS признавались новые требования – возможность “передачи данных… между определёнными категориями надлежащим образом оборудованных судов и другими судами”.
Таким образом, хотя вначале концепция транспондера касалась обмена данными судна с берегом для решения задач организации движения судов, например в помощь службам управления движением судов (VTS), эта концепция была расширена на начальном этапе и включала дополнительное требование передачи данных между судами с целью предупреждения столкновения судов.
ДВА НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТРАНСПОНДЕРОВ
После долгих (и часто напряжённых) дискуссий на форумах IMO и IALA в течение ряда лет постепенно возникли две системы на базе VHF радиосвязи:
- Транспондер на основе протоколов цифрового избирательного вызова (DSC), использующий VHF канал 70,
- “Вещательная” универсальная AIS, использующая методы самоорганизующегося множественного доступа с временным уплотнением (STDMA)
Вариант с DSC
Системы, выполненные согласно Рекомендациям ITU-R M.825, использующие методы цифрового избирательного вызова, применяются главным образом в качестве транспондеров для передачи данных с судов на берег по VHF каналам. Эти транспондеры обеспечивают опознавание, сопровождение и контроль судов с берега.
Для этой цели судно опрашивается (запрашивается) по меньшей мере, когда оно впервые входит в район, обслуживаемый центром VTS. Однако для инициации такого процесса опроса обычно требуется радиолокационное обнаружение цели, и часто необходимо вмешательство оператора. В системах AIS VHF канал обеспечивает пропускную способность до 500 сообщений в час.
Совместное использование канала 70 с GMDSS также ограничивает частоту обновления сообщений в AIS, поскольку канал не может быть использован сверх 15% его теоретической максимальной пропускной способности. Скорость передачи – всего 1200 бит в секунду, хотя имеются успешные разработки с целью её повышения до 9600 бит в секунду.
В качестве частичного пересмотра Рекомендаций ITU-R M.825 были приняты дополнительные процедуры судовой связи, использующие разновидность протоколов DSC, но работающие на отличных от канала 70 VHF каналах. Транспондеры, выполненные согласно этому стандарту, тоже обеспечивают опознавание и сопровождение судна судном, но только в ограниченной мере.
DSC транспондеры не достигли окончательной поддержки принятых IMO технических условий; однако DSC технология оказалась привлекательной для нескольких государств. VHF (DSC) канал 70 уже определён в качестве VHF компонента Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (GMDDS) и стал обязательным элементом для судов, совершающих международные рейсы с февраля 1999 г. К тому же большинство государств Европы, Северная Америка и Япония выбрали морские районы A1/A2 согласно мероприятиям по развертыванию GMDDS. Это означает, что все суда, оперирующие в их территориальных водах, и береговые станции, обслуживающие эти суда, должны быть оборудованы VHF DSC аппаратурой для поддержки GMDSS.
Поэтому транспондер, в котором используется подобная техника, и уже установленное судовое оборудование, стали привлекательным выбором, тем выбором, который можно было реализовать дёшево и сравнительно быстро. Несколько систем, использующих VHF (DSC) транспондеры, было создано в Великобритании и в Соединённых Штатах. Они главным образом обслуживают центры VTS или установлены на портовых вспомогательных судах или судах, работающих на постоянных пассажирских паромных линиях. Контроль Информационной службой пролива Па-де-Кале (CNIS) регулярных паромных линий, пересекающих Дуврский пролив, и VTS в порту Валдиз (шт. Аляска) – два примера систем AIS на базе DSC.
Кроме того, DSC служит для администраций гибким средством автоматического выбора VHF частотных каналов, на которых работает AIS, в регионах, где выделенные для AIS каналы недоступны. По этой причине некоторые страны были заинтересованы в том, чтобы разрабатываемые организацией IEC стандарты на проведение испытаний “вещательных” AIS допускали обратную совместимость с DSC.
“Вещательные” или радиомаячные системы
“Вещательные” транспондеры, первоначально названные 4S — “судно–судно” и “судно–берег” (термин, введенный шведскими разработчиками), образовали основу того, что стало называться “универсальной судовой автоматической идентификационной системой (AIS)”. Эта система заменила вариант с DSC и была принята IMO и ITU-R в качестве стандарта AIS.
Проще говоря, AIS – вещательный транспондер, работающий в VHF диапазоне морской подвижной службы. Он способен посылать информацию о судне (идентификатор, координаты, курс, скорость и т.п.) на другие суда и на берег. Он справляется с большим числом сообщений, обновляемых с большой частотой, и использует технические средства самоорганизующегося множественного доступа с временным уплотнением (STDMA), обеспечивая надёжную работу судна с судном при высоких скоростях обмена информацией.
В связи с эти ассоциация IALA разработала первоначальный проект “универсального” стандарта для IMO, образовав специальную группу из представителей промышленности и государственных органов. Проект в уточнённой форме был рассмотрен на сессии NAV 43 (июль 1997 г.) и официально принят конференцией MSC 69 11 мая 1998 г. под названием “Приложение 3 к резолюции IMO MSC.74 (69) – Рекомендации по техническим условиям на универсальную судовую автоматическую идентификационную систему (AIS)”. Состояние технических стандартов и стандартов на проведение испытаний, выпускаемых международными организациями ITU-R и IEC, описывается ниже.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К AIS
Как уже кратко говорилось, универсальная AIS согласно определению IMO и ITU-R – это судовая вещательная транспондерная система, работающая в VHF диапазоне морской связи. Она может отправлять информацию о судне (идентификатор, координаты, курс, скорость, длина, осадка, класс судна) и информацию о грузе на другие суда и берег. Она может обрабатывать свыше 2000 донесений в минуту и обновлять сообщения каждые две секунды. AIS использует технические средства самоорганизующегося множественного доступа с временным уплотнением (STDMA), обеспечивая устойчивую и надёжную работу судна с судном при высокой скорости обмена сообщениями.
Система обеспечивает обратную совместимость с DSC системами, что позволяет береговым GMDSS дёшево создавать каналы на рабочей частоте AIS и опознавать и сопровождать суда, оборудованные AIS.
Каждая система AIS состоит из одного VHF передатчика, двух VHF TDMA приёмников, одного VHF DSC приёмника и стандартной электронной линии связи с судовым индикатором и системами получения информации. Координаты и данные синхронизации обычно поступают от встроенного или внешнего приёмника глобальной спутниковой системы навигации (GNSS) (например, от GPS), в том числе от MF приёмника дифференциальной GNSS (DGNSS), используемого для точного определения координат в прибрежных и внутренних водах. Информация о направлении движения обычно передаётся всеми судами, оборудованными AIS, в то время как другая информация – курс и скорость относительно дна моря, скорость поворота, угол крена, килевая и бортовая качка, порт назначения и расчётное время прибытия – могут потребоваться только от некоторых судов.
Передача данных по технологии STDMA
Транспондер AIS обычно работает в автономном и непрерывном режиме независимо от того, работает ли оборудованное им судно в открытом море, в прибрежных водах или во внутренних районах. Поскольку VHF донесения в основном передаются на сравнительно небольшие расстояния, требуют значительной скорости передачи и поскольку они не должны быть подвержены взаимным помехам, то используется две частоты в полосе морской подвижной службы. Используемый способ модуляции – FM/GMSK (частотная модуляция/гауссова манипуляция с минимальным частотным сдвигом) из-за его надёжности, эффективного использования полосы частот и широкого применения в мобильной цифровой связи.
Так 25-кГц VHF симплексный канал позволяет передавать примерно 2000 донесений в минуту при скорости передачи 9600 бит в секунду, 12,5-кГц VHF симплексный канал позволяет передавать примерно 1000 донесений в минуту при скорости передачи 4800 бит в секунду.
Передача сообщений осуществляется в отдельные временные окна (слоты), которые синхронизируются по данным системы GNSS с точностью не хуже 10 мкс. Каждая станция определяет свою собственную схему передачи (слот), исходя из предыстории информационного обмена по каналу связи и знания будущих действий со стороны других станций.
Станции AIS непрерывно синхронизируются друг с другом с тем, чтобы избежать перекрытия передач в окнах. Станция AIS выбирает окно (слот) в определённом интервале случайным образом, и слоту назначается таймаут случайной величины длиной от 0 до 8 кадров. Когда станция меняет своё окно, она предварительно извещает о новой ячейке и таймауте для этой ячейки. Таким образом суда всегда будут принимать новые станции, в том числе станции, которые неожиданно появляются в зоне радиоприёма вблизи других судов.
Требуемая скорость обновления сообщений
Технические условия IMO и извещение IMO для ITU-R определяют тип обмениваемых данных, но не определяют требуемую интенсивность передачи сообщений. Комитет по VTS ассоциации IALA изучал эту проблему, и было бы интересно рассмотреть этот вопрос с точки зрения потребностей служб VTS и систем судовых сообщений в будущем. Рассмотрение основывалось на современных методах радиолокационной проводки, временных интервалах между последовательными засечками местоположения в системе DGNSS и, наконец, (в качестве наихудшего сценария) максимальной интенсивности движения в Сингапуре и Дуврском проливе.
Режим работы современных радиолокаторов. У радиолокаторов скорость обновления данных определяется частотой вращения антенны, составляющей от 20 до 60 оборотов в минуту. Это даёт время обновления информации (в данном случае дальности и пеленга цели) от 1 до 3 секунд.
Последовательные засечки местоположения в системе DGNSS. В районах затруднённого плавания для целей надёжного сопровождения, предупреждения столкновений и проводки судов позиция судов должна определяться с точностью не ниже 15 метров. Навигация с помощью DGNSS обеспечивает точность определения координат примерно 5 метров. Применение алгоритмов прогнозирования параметров движения вносит дополнительную ошибку порядка не более 10 метров.
Для судов, не изменяющих свой курс, скорость обновления данных, необходимая для достижения такого уровня точности определения координат, определяется скоростью хода судна и даёт следующие интервалы между передачами сообщений:
Максимум трафика – Сингапур и Дуврский пролив. Эти расчёты основаны на результатах анкетирования Администрации порта Сингапур и Береговой охраны Дуврского пролива, отвечавшим на вопрос, сколько судов они ожидают в радиусе 20 морских миль (на основе данных 1990 г.). Ответ из Сингапура состоял в том, что в любой момент имеется примерно 300 судов, пришвартованных у стенки или на якоре и 60-70 торговых судов на ходу.
VHF транспондер, как можно предполагать, буде иметь дальность действия около 40 морских миль. Поэтому была произведена экстраполяция данных, в результате которой получено 300 судов на якоре и 210 на ходу. К этой цифре было дополнительно добавлено 100 судов, чтобы учесть паромы, лоцманские катера, буксиры, вспомогательные, патрульные и рыболовные суда. В таблице 2 приведены результирующие оценки числа донесений о позиции судов, требующихся каждую минуту с учётом значений скорости обновления сообщений, приведённых в таблице 1.
Этот сценарий даёт оценку 3060 донесений в минуту. Аналогичный расчёт для Дуврского пролива даёт примерно 2550 донесений в минуту (480 судов). Из практических соображений была выбрана цифра 2000 донесений в минуту в качестве минимального требования.
Используемые в AIS интервалы между сообщениями
Скорость хода
Интервал обновления сообщений
Повышенная скорость обновления сообщений*