Практика использования GPS.

О GPS последние несколько лет постоянно пишут как научные, так и популярные издания. И неудивительно, ведь запуск этой системы можно сравнить, к примеру, с изобретением астролябии. Никогда ранее “родственники Ивана Сусанина”, как часто в шутку называют людей, далеких от ориентирования на местности, не могли так спокойно пускаться в путь и быть уверены в безошибочном поиске дороги домой, как сегодня, благодаря ее появлению.

Около пяти лет назад журнал “КиЯ” уже поднимал тему использования “в поле” спутниковой навигации (Е. Кондрашев, “GPS с практической точки зрения” — №176, 2001 г.). С тех пор навигатор успел превратиться из дорогой 500-долларовой игрушки в полезную вещь, доступную практически каждому, наряду с мобильным телефоном. Увеличились и возможности GPS. В связи с произошедшими метаморфозами, я хотела бы поделиться опытом и, может быть, склонить кого-нибудь в пользу нового веяния.

Несмотря на все преимущества прибора, о которых — чуть позже, к нему туристы, охотники и рыболовы старой закалки все-таки относятся с чувством “здорового консерватизма”: “Мол, зачем такие капиталовложения, когда можно ограничиться обыкновенным компасом и бумажной картой?”.

 Можно, но если вы готовы постоянно следить за солнцем, картой и ориентирами на местности; однако стоит только отвлечься, и в густом лесу вы превращаетесь в героев знаменитой детской сказки, рассыпавших крошки по дороге от дома, но не нашедших их на обратном пути. Про водные просторы и говорить не приходится…

 А если вы сами с трудом представляете, куда двигаться? Думаю, не стоит лишний раз напоминать, что на незнакомой “тропе” очень легко пропустить нужный, тем более “неочевидный”, поворот или съезд на проселочную дорогу.

Начнем, пожалуй, с того, что же представляет собой эта “новомодная игрушка”. А подойти к проблеме придется издалека.

 Кому именно принадлежит идея создания Системы глобального позиционирования (Global Positioning System, GPS или NAVSTAR) сейчас, наверное, установить уже не удастся; известно, что проект возник в недрах Министерства обороны США в 70-е гг. ХХ в.

 Лишь несколько лет система оставалась собственностью американских военных; по их же собственному решению в середине 80-х она была частично открыта для общего использования. Чуть позднее началось создание отечественной Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС) — запуск ее первого спутника “Космос 1413” пришелся на октябрь 1982 г., а официальное введение в строй — лишь в 1993 г.

Перед разработчиками системы в свое время стояло огромное количество как теоретических, так и прикладных задач, начиная от согласования времени на спутниках и заканчивая проблемой ошибок, вносимых возмущениями атмосферы. Что и говорить, инженерам пришлось проделать титанический труд, затронув и соединив воедино разные области науки, чтобы сейчас даже “чайник” мог воспользоваться плодами их трудов.

 Теперь конечному пользователю достаточно знать, что система условно состоит из “космической”, “наземной” и “пользовательской” частей (“наземную часть”, включающую в себя станции слежения, системы передачи диффпоправок и т.п., в этой статье мы затрагивать не будем).

“Космическая часть” состоит из 24 рабочих искусственных спутников, расположенных на высоте около 20 200 км над Землей и обращающихся вокруг планеты за 12 ч.

 На частоте около 1.5 ГГц спутники постоянно передают последовательность данных, включающую в себя псевдослучайное число (дающее представление о том, когда сигнал покинул спутник, т. е., грубо, говоря определяющее точное время на атомных часах), собственное местоположение аппарата в пространстве (параметры его орбиты) и информацию о других спутниках системы (“альманах”).

“Пользовательская часть” системы — навигатор — представляет собой приемник спутниковых сигналов и математический аппарат для необходимых вычислений. От обычного радиоприемника его отличают только избирательность частоты приема и возможность одновременного прослушивания сигналов с нескольких спутников. 

Такая характеристика прибора, как количество каналов, показывает количество спутников, с которых одновременно может быть принят сигнал. Наиболее распространены 8-, 10- или 12-канальные навигаторы; дальнейшее увеличение “канальности” почти бесполезно, так как предполагается, что спутники над Землей распределены равномерно, а значит, больше 12 мы над головой не увидим. 

Забегая вперед, скажу, что точность 12-канального приемника — до 4 м (при удачном стечении обстоятельств); в среднем приборы дают точность около 15 м. Для определения координат на поверхности Земли нам необходимо знать расстояние, как минимум, до трех спутников (оно однозначно вычисляется по времени прохождения сигнала от спутника до приемника-навигатора).

 Опуская геометрию вопроса, отмечу, что на практике навигаторы все-таки используют минимум четыре спутника, что уменьшает возможность вычислительной погрешности или ошибки, вызванной неправильным ходом часов приемника. Дальнейшее увеличение количества спутников в теории должно уменьшить погрешность вычислений.

Информация о “космической части” системы приведена здесь и для того, чтобы объяснить, почему же при всей видимой простоте прибор так долго “запускается” и не всегда “срабатывает”? Это — недостаток навигатора и, к сожалению, одновременно неустранимый недостаток всей системы.

 Каким бы “навороченным” не был прибор, мгновенно засечь и расшифровать сигналы с нескольких спутников, синхронизировать собственные часы с атомными эталонами и решить задачу о триангуляции (именно такое название носит задача о вычислении координат по расстояниям до известных точек) просто невозможно.

Итак, основная, но не единственная, функция устройства — определение географических координат. В любое время, в любую погоду и в любой точке Земли вы можете получить с помощью прибора две заветные последовательности цифр, определяющих местоположение прибора, а значит и вас. 

Даже если бы это была единственная функция устройства, оно все равно нашло бы своих покупателей, так как при наличии бумажной карты с обозначенной координатной сеткой мы без проблем “найдем себя” (естественно, тут надо учитывать погрешность карты, линейки и собственных глаз). Большинство навигаторов вдобавок к информации о вашем местоположении сообщает предполагаемую погрешность расчета.

Координаты — это информация, выдаваемая де-факто любым навигатором (собственно для этого он и приобретается), а вот наличие всех остальных функций, описываемых далее, зависит от конкретной модели прибора. К примеру, наличие в памяти навигатора информации о поверхности нашей планеты (уравнения эллипсоида или геоида) достаточно для того, чтобы кроме координат пользователь мог узнать высоту над уровнем моря.

Поскольку в процессе работы навигатору необходимо синхронизировать собственные часы с атомными эталонами на спутниках, пользователь может воспользоваться еще одним преимуществом GPS — узнавать точное время (а также дату, для особо рассеянных).

Кроме того, навигатор позволяет “обновлять” координаты через определенные, короткие, промежутки времени, что соответственно даст возможность определять скорость и направление движения по поверхности Земли. К сожалению, значение скорости, отображаемое на экране прибора, — всего лишь средняя величина, характеризующая передвижение за промежуток времени между обновлениями данных со спутника (1–5 секунд). 

Погрешность же ее определения несколько выше аналогичной величины для координат. Однако навигатор всетаки может служить хорошим заменителем автомобильного спидометра или яхтенного лага, поскольку последние “врут” зачастую в разы больше (на доверенном мне автомобиле смело можно отнимать от показаний установленного  там спидометра от 5 до 10 км/ч в зависимости от скорости).

 Направление движения, в свою очередь, определяется достаточно точно, но только если вы движетесь; стоит остановиться на одном месте, и “стрелка” “сходит с ума”, начнете двигаться опять, и через секунду она займет свое место.

Координаты, направление движения и скорость — информация полезная, но домой никого не приведет, как могут заявить скептики, ведь бумажная карта осталась дома. Именно на такой случай в большинстве новых приборов предусмотрена возможность загрузки растровых или векторных карт, котоые определенным образом “привязываются” к местности (к каждой карте в навигаторе прилагается информация о координатах каких-либо ее известных точек; координаты остальных точек вычисляются самим навигатором по этим данным).

Любые карты можно “за дорого” закачать в магазине (сервис-центре) или “задешево” создать самостоятельно. Векторные карты удобно использовать при передвижении по городам (прямые улицы и уже многократно описанные очертания домов делают этот формат наиболее удобным в данном случае), а вот для выездов в лес лучше всего подойдут различные растровые форматы. Для целей мореплавания в настоящее время используются оба формата.

 Достоинство растрового — сравнительно легкая возможность самостоятельной подготовки карт путем сканирования бумажных, основной недостаток — большой размер получаемых файлов. Мой навигатор за год практически непрерывной эксплуатации во всевозможных условиях лишь однажды подвел меня. Было это недалеко от железнодорожной станции Суходолье.

 Перед нами стояла задача пройти пешком к поставленной на карте точке. Чтобы не ломать ноги, пробираясь через лес, мы пошли по шоссе и, как потом оказалось, сделали почти 10-километровый крюк. Как бы это смешно не звучало, ошибка заключалась в отсутствии короткого пути на карте, загруженной в прибор.

С проблемой недостаточной детализации карт мне приходилось сталкиваться и ранее, когда маршрут прокладывался с карандашом и линейкой по “бумажному варианту”. Наши “картографические” законы, к сожалению, не позволяют изображать многие объекты, а последняя аэрофотосъемка, результаты которой “шли в печать”, т. е. использовались не в военных, а в гражданских целях, как правило, проводилась очень давно.

 Единственный, на мой взгляд, выход в данной ситуации — использовать запоминающие функции навигаторов. Большинство современных приборов может запоминать пройденный путь, некоторые при этом ведут “лог” (сохраняют информацию не только о координатах точки, но и о ее высоте над уровнем моря, а также о скорости и направлении движения в данный момент).

 Кроме пройденного пути, они могут “запомнить” и отдельные точки. Благодаря этому совершенно не обязательно путешественнику “объяснять”, после какого дерева надо свернуть с шоссе, чтобы найти избушку егеря; дотаточно просто дать координаты точки, где следует повернуть. Навигатор, как я уже упоминала, дает погрешность около 15 м, поэтому дополнительных словесных пояснений не понадобится.

На некоторых устройствах предусмотрена возможность сбора базы “путевых точек”, т. е. информации о расположении, например, кафе, заправок, вех. Эти “точки” и можно хранить в навигаторе, а можно скачивать на домашний компьютер или обмениваться ими через интернет.

Одна из самых популярных функций GPS-приборов — это возможность навигации по заранее проложенному маршруту. Дома перед путешествием в спокойной обстановке пользователь заранее продумывает, как ему по городу добраться до работы или по стране до отдаленного поселка.

 Для этого достаточно ввести информацию о самых “неочевидных” и сложных местах, потратив немного времени на настройки, и вот у вас в руках профессиональный штурман, который сообщит вам заранее (голосом или соответствующей пиктограммой на экране) о крутом повороте, съезде с трассы или расположении поста ДПС.

Увы, при множестве преимуществ у навигаторов есть и недостатки. Точность карты, к сожалению, — не единственный в позиционировании GPS. Погрешность в определении координат могут вызвать самые разные причины, зачастую совершенно не зависящие от конечного пользователя устройства: это и ошибки в орбите спутника (нескольких спутников), и возмущения атмосферы, и отражения сигналов от объектов на поверхности Земли, и “неудачная” конфигурация спутников в пространстве или элементы рельефа планеты, мешающие хорошей передаче сигналов.

До недавнего времени система давала сбой еще по одной причине — из-за так называемого “избирательного доступа” (Selective Availability, или S/A) — метода искусственного понижения точности определения координат почти до 100 м, введенного законом США.

 В отечественной системе ГЛОНАСС существуют два вида сигналов: стандартной точности (СТ), обеспечивающей горизонтальное позиционирование с погрешностью 50–70 м, и высокой точности (ВТ), используемой для потребителей Министерства обороны РФ (возможность доступности последнего для гражданских лиц находится в стадии рассмотрения).

Но 1 мая 2000 г. стал великим для пользователей спутниковой навигации по всему миру — в этот день была наконец-то отменена концепция избирательного доступа. Разработки системы до сих пор не остановлены, а это значит, что каждый день тысячи людей бьются над решением задачи об удачном позиционировании.  Уже работают системы, следящие за орбитами спутников и пускающие в ход двигатели аппаратов или резервные системы, если что-то выходит из-под контроля.

 Запущены и станции, компенсирующие возмущения в атмосфере (и другие мелкие ошибки “космической части”) с помощью передачи так называемых диффпоправок (для приема поправок необходимы отдельные устройства, поэтому в данной статье мы их подробно рассматривать не будем); разработаны вычислительные алгоритмы, уменьшающие вероятность чисто математических ошибок; фирмами-производителями навигаторов выпускается огромное количество антенн и усилительных устройств, способных “распознать” спутниковый сигнал среди общего радиошума.

К сожалению, единственное, с чем невозможно пока бороться — это отражения от рельефа и неудачное расположение спутников. Прием сигналов, увы, возможен только со спутников, находящихся в прямой видимости пользователя, что связано с небольшой мощностью расположенных там радиопередатчиков.

 Так что даже на поверхности Земли существуют места, где обычный пользовательский навигатор не работает, например, каньоны, узкие проходы между высокими островами (в некоторых местах ладожских шхер), различные виды транспорта, чаща сибирского леса и т. п. Помехой для сигналов может послужить даже человек, не говоря уже о высотных домах (в городе), скалах или других особенностях рельефа.

 В этой позиции для определения координат прибор может “не сработать” (т.е. объявить, что у него нет необходимых четырех спутников), а если и “сработает”, то к его показаниям надо будет относиться весьма критически из-за уже упомянутых вероятных многократных отражений сигналов от наземных объектов.

 Эти отражения влияют на время распространения сигнала со спутника, а значит, влекут за собой неверное вычисление расстояния; конфигурация же спутников отвечает за огрешность вычислений. И напоследок хотелось бы сказать пару слов о лицензировании навигационного оборудования на базе GPS.

 Как упоминалось выше, навигатор представляет собой приемник информации и, следовательно, в категорию “радиопередатчиков” не попадает. Количество оформляемых документов при его покупке не превышает количества бумаг, необходимых для приобретения FM-радио, что рассеивает миф о сложности приобретения GPS. Так что покупайте и пользуйтесь на здоровье!

Екатерина Баранова.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №199.

220 вольт на борту яхты.

Для владельцев катеров и яхт, желающих сделать условия плавания еще более уютными, домашними, компания “МикроАрт”предлагает многофункциональный автономный преобразователь напряжения МАП “Энергия” (www.invertor.ru).


 Прибор предназначен для преобразования постоянного напряжения 12 или 24 В бортовой сети судна в переменное  220 В для подключения бытовых приборов, электроинструмента, компьютеров и других полезных вещей.

Что можно подключить к преобразователю?

Бытовые приборы (маломощная нагрузка). Даже 12вольтовый аккумулятор может обеспечить электричеством потребителей суммарной мощностью около 2.5 кВт, чего с приличным запасом хватит для питания телевизора или компьютера.

 От МАП можно зарядить аккумуляторы видеокамеры или цифрового фотоаппарата с ноутбуком (последний подключается к МАП, чтобы во время путешествия сохранить или отредактировать на нем отснятые фотографии).

 Электроинструмент (нагрузка большой мощности).

Наличие электроинструмента на катере или яхте весьма желательно, с этим согласятся  многие. Средняя  мощность,  которую электроинструмент потребляет при работе, на много меньше его номинальной, так как процессы приложения нагрузки (сверления, пиления и т.п.) довольно кратковременны.

 Поэтому даже сравнительно мощный инструмент можно эксплуатировать в автономном режиме с использованием “слабого” аккумулятора.

Холодильники, насосы, СВЧпечи (“сложная” нагрузка с большими пусковыми токами).

Что касается холодильников или насосов, внутри которых установлены асинхронные двигатели — здесь есть одна тонкость.

 Номинально они потребляют небольшую мощность — от 75 до 300 Вт, но в момент пуска у них проявляется большой “аппетит”, обусловленный большими пусковыми токами. Это же справедливо и для СВЧпечей, внутрикоторых установлен магнетрон.

Время автономной работы от аккумулятора.

МАП “Энергия” обладает высоким КПД — 8590%, причем в режиме холостого хода преобразователь напряжения потребляет всего 5 Вт.

 Время автономной работы (только от аккумуляторов) варьируется и может достигать от нескольких часов до суток и более в зависимости от нагрузки и общей емкости аккумуляторов (которые можно объединять, наращивая емкость), при чем прибор сигнализирует об уменьшении напряжения на аккумуляторе и при его минимально допустимом уровне отключает потребителя.

При расчете необходимой мощности МАП надо прежде всего определить суммарную мощность всех потребителей, подключаемых одновременно. Мощность каждого из них измеряется в ваттах и указана в паспорте изделия.

 На этом этапе уже можно выбрать мощность инвертора, которая должна быть не менее чем в 1.25 раза больше расчетной. Следует иметь в виду, что такие приборы, как холодильники, насосы, кондиционеры, в момент запуска потребляют мощность в 7 - 10 раз больше паспортной.

Защита преобразователя напряжения.

В преобразователе напряжения предусмотрена автоматическая защита от перегрузок и коротких замыканий. Так как устройство рассчитано на работу с большими нагрузками, в нем обеспечено принудительное воздушное охлаждение

 Для предотвращения попадания брызг и грязи вентиляционные отверстия прибора имеют козырьки и “смотрят” вниз, а для защиты от влажной среды плата покрыта специальным защитным лаком.

Что еще может прибор?

МАП пригодится не только на яхте, но и в гараже, на даче, во время строительных, ремонтных работ при отсутствии электричества или перебоях с ним.

 В названии прибора есть слово “многофункциональный”, поскольку он не только может превращать напряжение аккумулятора в 220 В, но и благодаря пуско - зарядному устройству дает возможность зарядить аккумулятор от городской сети переменного тока, что пригодится, например, при отсутствии генератора на судне.

 Третья функция — восстановление аккумуляторных батарей: при старении или неправильной эксплуатации батареи теряют свою емкость, что объясняется возникновением сульфатации.

 Для ее частичного устранения МАП может производить многократную тренировку аккумулятора.

Кроме того, прибор может работать в режиме “источника бесперебойного питания”, по типу компьютерного. При подключении его одновременно к аккумулятору соответствующей мощности и сети 220 В устройство обеспечит бесперебойным питанием, например, систему отопления загородного дома.

 Впрочем, по такой схеме можно подключить и целый дом (запитав освещение, телевизор и другие приборы), поскольку выпускаются модели мощностью до 6 кВт.

Дмитрий Занятнов, Александр Жаров, Москва.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №184.

Навигационные системы будущего.

Прошло не так уж много времени после первых публикаций об интегральных навигационных системах для малых судов (речь идет о серии статей, посвященных радиоэлектронному оборудованию компании “Autohelm”), но новинки в этой области потребовали вновь взяться за перо.

Прогресс в развитии информационных технологий позволяет ныне реализовать интегральные навигационные системы на совершенно иной технологической основе. Одним из наиболее интересных вариантов является сеть NAVNet японской фирмы “Furuno”, о которой и пойдет речь.

ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ И ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ NAVNet.

NAVNet является корабельной сетью, основанной на стандартах Ethernet               (10 Base T). Базовые компоненты NAVNet, описываемые ниже – это много функциональный дисплей (MFD) и различные навигационные датчики (приемники GPS, эхолоты, радиолокационные сканеры и т.д.) .

 Добавив обычный коммутатор (Ethernet Hub 10/100) в морском исполнении (рис. 1), к NAVNet можно подключить до четырех дополнительных MFD, при этом каждый из них будет способен работать в режиме ведущего («master»).

 Благодаря такому решению  судоводитель может получить с любого из имеющихся MFD нужную информацию, а также доступ к управлению любым из имеющихся датчиков (рис. 2).

 Панели управления всех приборов, входящих в комплекс NAVNet, идентичны, что в сочетании со стандартизованной и хорошо понятной системой выводимых меню позволяет минимизировать время на обучение пользованию системой.

Таким образом, начав с одного MFD, можно постепенно перейти к нескольким, создав сложный комплекс, пригодный практически для любого судна.

ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ NAVNet.

Приемник GPS.

Компактный параллельный 12 канальный приемник GPS (рис. 3), являющий ся источником текущих координат.

MFD.

Универсальный цветной дисплей, используемый для отображения информации в системе NAVNet; способен выводить данные от радиолокатора, приемника GPS, картплоттера, навигационного и рыбопоискового эхолотов.

Цветные и монохромные радары/видеоплоттеры.

Эти приборы сочетают в себе функции радара, плоттера и фишфайндера (при наличии в системе сетевого эхолота). Судоводитель может наблюдать на большом экране и радиолокационное изображение и электронную карту одновременно (либо в режиме наложения, либо в режиме разделенного экрана).

 При работе с эхолотом на экран выводится изображение водного пространства под судном и значения глубины (рис. 4 и 5).

Плоттер способен работать с картриджа ми любой из известных картографических систем (С Мар NT, Navionics, Furuno) и позволяет создавать и хранить в памяти до 1000 путевых точек и 200 маршрутов.

 Предлагаются два типа цветных дисплеев (с размерами экранов 10,4” и 7”), а также несколько типов радиолокационных сканеров (рис. 6), что позволяет скомпоновать на базе одного дисплея несколько радаров с различными характеристиками (см. табл. к рис. 4 и 5).

Монохромные радары/видеоплоттеры также представлены двумя типами дисплеев – с жидкокристаллическим 7” экраном и с 10” ЭЛТ; могут комплектоваться различными сканерами.

Отдельные видеоплоттеры (без функций радара).

Они могут использоваться только в качестве плоттера и фишфайндера (при наличии в сети эхолота).

Сетевой эхолот (Network Sounder).

Представляет собой двухчастотный (50 и 200 кГц) датчик, подключаемый к центральному коммутатору (хабу) или к любому из плоттеров сети NAVNet. Он имеет несколько режимов индикации, включая масштабирование и различение дна. 

Помимо этого, в число его функций входят:

 звуковая сигнализация глубины и наличия рыбы,

 восемь различных значений масштабной шкалы до 4000 футов,

различные единицы измерения: футы, морские сажени или метры,

возможность выбора цвета фона на цветных дисплеях NAVNet,

выбор режимов Cruising и Fishing в соответствии с условиями плавания.

Для малых яхт, где наличие столь большого количества функций эхолота не обязательно, Furuno предлагает скромную модель Smart Sensor, напрямую подключающуюся к любому из MFD без использования коммутатора. Эта модель может только отображать текущую глубину.

Подобный комплексный подход компании Furuno к построению судовой информационной сети позволяет создавать навигационные системы любой конфигурации – и для рыбопромыслового бота и для океанской яхты.

 Два возможных варианта различной компоновки представлены ниже (рис. 7 и 8). Простота построения и модернизации системы дают основания надеяться, что она привлечет внимание судовладельцев и займет свое место на мостиках и в штурманских рубках.

Валерий Евстратов.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №178.

Современные средства связи прогулочного флота.

Прошло немногим более десяти лет с появления публикаций о радиосвязи на прогулочных и спортивных судах и первых попыток ее внедрения в практику как парусных гонок, так и обычных плаваний на внутренних водных путях и в море.

 Много воды утекло с тех пор, много отгремело дискуссий в интернете, и в результате все встало на свои места – радиостанции появились на парусных яхтах даже бывших их противников. Для владельцев больших моторных яхт вообще не было выбора – без морской или речной радиостанции судно просто не регистрировалось.

Связь на море.

За прошедшие годы произошли изменения в порядке ведения радиосвязи на море – стали автоматическими прием и подача сигналов бедствия с использованием цифрового избирательного вызова (ЦИВ), ушла в прошлое легендарная «морзянка», вытесненная более совершенными аналоговыми и цифровыми способами передачи информации, постепенно сдают свои позиции радиостанции промежуточных и коротких волн, уступая место спутниковой связи.

Появление новых видов радиосвязи повлекло за собой изменение парка средств связи. Сначала появились приставки (модемы ЦИВ) к имеющимся УКВ и ПВ/КВ радиостанциям профессионального морского флота, а потом, по мере миниатюризации элементной базы, модемы перекочевали в корпуса даже самых простых радиостанций для прогулочного флота.

Для начала познакомимся с тем, что скрывается под аббревиатурой ЦИВ, тем более что, по моим наблюдениям, в популярных яхтенных изданиях этот вид связи еще серьезно не рассматривался.

ЦИВ – содержание и применение.

Цифровой избирательный вызов, или используемое в англоязычной документации сокращение DSC (Digital Selective Calling) – это международная морская система избирательного вызова судовых и береговых станций с возможностью передачи и приема сообщений о бедствии.

Системообразующими элементами системы являются УКВ и ПВ/КВ радиостанции, имеющие в своем составе устройства (модемы), способные формировать, передавать и принимать сообщения. Система образуется тогда, когда есть хотя бы две радиостанции, способные в автоматическом режиме обмениваться информацией.

Для работы в системе каждой радиостанции присваивается индивидуальный идентификационный номер MMSI (Maritime Mobile Service Identify) MIDXXXXXX, где MID – цифровой код страны, под флагом которой зарегистрировано судно (код России – 273), а ХХХХХХ – индивидуальный номер судна.

Этот номер записывается в память модема и присутствует в любых передаваемых и принимаемых сообщениях. С помощью системы ЦИВ передаются и принимаются сообщения о бедствии, срочности и безопасности, индивидуальные и групповые вызовы, обмен информацией по выбору каналов для перехода на телефонную связь, передачу координат и пр.

Для того чтобы модемы «понимали» друг друга, передача ведется в определенном формате, напоминающем порядок вступления в связь и передачи сообщений при обычном телефонном обмене. Формат вызова и передачи сообщений включает в себя следующие блоки:

Система ЦИВ применяется в следующих случаях:

  -  для оповещения о бедствии, подтверждения приема вызова

  -  бедствия, ретрансляции вызова бедствия;

  -  для извещения судов о предстоящей передаче сообщений о срочности;

  -  для извещения о передаче навигационных сообщений;

  -  для запроса координат судна;

  -  для установления связи на рабочем канале;

  -  для соединения через береговую станцию с береговой телефонной сетью.

При передаче вызова о бедствии в состав сообщения входят:

  -  тип бедствия (можно выбрать из готового списка);

  -  координаты судна;

  -  время определения передаваемых координат;

  -  вид последующей связи.

Координаты вводятся вручную или автоматически из навигационной системы или от приемника GPS. (При наличии карт-плоттера принятые через ЦИВ координаты могут преобразовываться в условное изображение судна и его «трек» на кранной карте. 

Таким образом, можно видеть на дисплее не только себя, но и «соседей» – если у них есть соответствующая аппаратура. В условиях ограниченной видимости эта функция ЦИВ способна частично заменить радар. – Прим. ред.)

Для связи с использованием ЦИВ выделены специальные каналы: 70-й – на УКВ, и частота 2187.5 – на промежуточных волнах. На данных частотах при нахождении в море ведется постоянная вахта в автоматическом режиме. В радиостанциях, используемых в профессиональном флоте, для этой цели имеется отдельный приемник, работающий олько на данных частотах.

 В радиостанциях, предназначенных для прогулочных судов, наблюдение ведется параллельно с «вахтой» на аналоговом канале, либо не ведется вообще.

 (Многие ошибочно считают это режимом Dual Watch («двойная вахта» или «двойной прием»), но на самом деле данный термин относится только к аналоговым каналам, предназначенным для речевой связи – когда станция постоянно переключается, например, между 16-м каналом и каналом, используемым лоцманской службой или портнадзором, останавливаясь на одном из них при поступлении вызова.

 Такой режим обеспечивает далеко не каждая радиостанция, предназначенная для прогулочных судов. Передача сообщения о бедствии осуществляется нажатием на специальную клавишу. При этом передатчик автоматически переключится на нужный канал и сообщение уйдет в эфир.

Современные морские радиостанции.

Каждое судно, выходящее в море, должно иметь на борту радиостанцию для обеспечения безопасности экипажа и судна, получения метео- и навигационной информации, для связи с пограничниками и (не дай Бог!) для подачи  сигналов бедствия. 

 На судах, если позволяют объемы внутренних помещений, устанавливаются две радиостанции – судовая (стационарная) и носимая.

 Стационарная радиостанция мощностью 25 Вт с наружной (выносной) антенной обеспечивает надежную связь на большие расстояния, в то время как носимая со встроенной может пригодиться в случае бедствия на спасательном плоту или на шлюпке, а также при выходе из строя главной радиостанции или бортовой сети.

 На мировом рынке средств морской радиосвязи для прогулочного флота работает большое количество различных фирм, однако большую часть рынка – как по номенклатуре продукции, так и по объему продаж – занимают две японские компании: «Standard Horizon» и «Icom». Такое же положение складывается и на российском рынке.

Судовые (стационарные) радиостанции.

Современные судовые радиостанции характеризуются, в первую очередь, наличием модема ЦИВ, а также набором различных функций, расширяющих их возможности, однако в  номенклатуре ряда фирм присутствуют также простые и недорогие приемопередатчики без каких-либо премудростей.

Все радиостанции имеют одинаковые, установленные Международной морской организацией (IMO) основные характеристики – 55 международных морских каналов, 10 американских и канадских каналов для получения метеорологической информации, мощность излучения 1 и 25 Вт – и отличаются в основном набором дополнительных функций: способностью работать в режиме интеркома, возможностями сопряжения с другими приборами, наличием отдельного дежурного канала ЦИВ и т. д., о чем пойдет речь ниже.

В состав штатного комплекта радиостанции входят, как правило, приемопередатчик, микрофон и набор для крепежа. Все остальное – антенны, кабель, разъемы, пульты управления – поставляются отдельно по выбору покупателя. С современными радиостанциями мы познакомимся на основе продукции двух уже упомянутых производителей – «Standard Horizon» и «Icom».

Из простейших радиостанций без ЦИВ можно упомянуть ветерана семейства «Standard Horizon» – модель GX-1250S (рис. 1). Весьма популярный в недалеком прошлом, недорогой и компактный приемопередатчик (64 150 134 мм) и сейчас пользуется неплохим спросом у владельцев небольших катеров и яхт.

 При своей незамысловатости он имеет ряд важных функций – приоритетное сканирование, память всех предварительных установок, таймер ограничения работы на передачу, двойной прием.

  К новому поколению радиостанций с ЦИВ для небольших судов можно отнести две практически одинаковые модели GX-1255S и GX-1256S производства «Standard Horizon», а также лидера по популярности и объему продаж – радиостанцию IC-M402 компании «Icom».

 Все перечисленные радиостанции позволяют работать в режиме цифрового избирательного вызова в формате RTSM SC101 DSC, автоматически вводить координаты от приемника GPS и отличаются друг от друга набором фун кций.

Так, у радиостанции GX-1256S (рис. 2) имеется режим громкого оповещения и возможность приема и ретрансляции данных GPS, а у IC-M402 (рис. 3) – выносной пульт управления с 10-метровым кабелем и возможность работы в режиме интеркома.

Для больших моторных и парусных яхт производятся радиостанции, обладающие более широким набором функций. В качестве наиболее показательных образцов рассмотрим модели IC-M602 (Icom) (рис. 4) и GX-3500S (Standard Horizon) (рис. 5).

Сразу обращает на себя внимание наличие крупного дисплея и цифровой клавиатуры, позволяющей эффективно создавать сообщения в режиме ЦИВ и управлять работой радиостанции. Все упомянутые радиостанции могут работать в режиме передачи, приема и ретрансляции сообщений  ЦИВ – сообщений о бедствии, вызовов и координат.

Свои координаты могут вводиться автоматически от приемника GPS или вручную. Для обеспечения  конфиденциальности телефонных переговоров предусмотрен режим скремблирования (засекречивания). Радиостанция IC-M602 для приема ЦИВ-сообщений в процессе дежурного приема на 16-м канале имеет режимы двойной и тройной «вахты», обеспечивает функцию интеркома и возможность работы с двумя выносными пультами управления.

Более богатым набором функций обладает радиостанция GX-3500S. Она предназначена для использования в условиях неблагоприятной среды и сохраняет работоспособность не только при высокой влажности, но и при полном погружении в воду.

 На радиостанции установлен крупный жидкокристаллический дисплей, имеющий четыре строки для алфавитно - цифровых символов индикации номера канала, координат, получаемых от приемника GPS, и другой служебной информации. Отличительной особенностью этой радиостанции от других является наличие отдельного приемника для постоянного наблюдения за ЦИВ на 70-м канале.

Как и в предыдущей модели, в GX-3500S предусмотрены возможность подключения двух пультов управления и режим интеркома, но, помимо этого, она имеет 30-ваттный внешний громкоговоритель с возможностью обратного прослушивания и четырьмя программируемыми звуковыми сигналами (сигнал бедствия, сирена, туманный горн и т. д.).

Носимые радиостанции.

Морские носимые УКВ радиостанции подразделяются на две группы – общего назначения и для аварийно-спасательных средств. Радиостанции первой группы широко используются для связи на судне между членами экипажа, для связи со шлюпок или с берега с судном, а также в качестве замены судовой станции при выходе ее из строя. Выпускаются в брызго- и влагозащищенном исполнении.

Носимые радиостанции имеют два или три уровня мощности – 1.0, 2.5 и 5.0 Вт с возможностью быстрого переключения. Питание осуществляется от встроенного аккумулятора. В некоторых моделях в состав штатного комплекта входит кабель с адаптером и разъемом для питания от бортовой сети 12 В (подключается в стандартное гнездо прикуривателя).

Современные носимые радиостанции обладают большинством функций, имеющихся у судовых радиостанций – все 55 каналов, быстрый переход на 16-й и 9-й каналы, двойной  прием, сканирование. В отдельных моделях предусмотрена  возможность подключения скремблера.

Типичными представителями данного класса станций являются модели HX-270s (рис. 6) производства «Standard Horizon» и IС-M32 (рис. 7) производства «Icom». И та, и другая работают в международном морском диапазоне частот 156—163 МГц и имеют либо 55+10 каналов (HX-270s), либо 22 программируемых канала (IC-M32).

 В обеих станциях предусмотрены энергосберегающий режим работы и самотестирование. В последнее время наметилась тенденция к созданию многодиапазонных носимых радиостанций. Познакомимся с одной из них – HX-471s (рис. 8) производства «Standard Horizon».

HX-471s – это миниатюрная водозащищенная двухдиапазонная радиостанция для двусторонней связи. Имеет международные, американские и погодные каналы, аварийный 16-й канал, мгновенно вызываемый нажатием отдельной кнопки. В отличие от многих аналогичных радиостанций, в нее может быть установлен ЦИВ.

В радиостанции имеется возможность работы не только на обязательных морских каналах, но и в диапазонах домашнего радио, общего пользования 460 МГц и в радиовещательных АМ и FМ (на прием).

Радиостанции аварийно-спасательных средств, как следует из их названия, предназначены для работы на аварийно-спасательных средствах – надувных спасательных плотах, шлюпках, на терпящих бедствие небольших судах, не имеющих этих средств. К таким станциям предъявляют особо жесткие требование по герметичности, прочности, готовности к работе.

Они должны сохранять работоспособность после погружения в воду на глубину до 3 м в течение пяти минут и после падения на стальную палубу с высоты 1 м. Электропитание осуществляется либо от подзаряжаемого аккумулятора, либо от литиевой батареи длительного хранения.

 В последнем случае радиостанцию следует использовать только в крайнем случае – при бедствии. Количество каналов у таких станций не регламентируется – главное, чтобы был 16-й. Одной из лучших моделей данного класса является IC- GM1500 (рис. 9), сочетающая в себе свойства обычной носимой радиостанции и радиостанции аварийно-спасательных средств.

 Она имеет 55 морских каналов, мощность 2 Вт и может работать либо от подзаряжаемого аккумулятора, либо от опционной литиевой батареи емкостью 3.6 А·ч, благодаря чему может использоваться на судне и как обычная станция.

 Для повышения механической прочности и стойкости к ударам корпус радиостанции заключен в мягкий ярко-желтый, хорошо видимый пластик, предохраняющий ее от разрушения при падении.

Валерий Евстратов.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №203.