ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОМЫСЛОВЫЙ ЖУРНАЛ

Устройство «Электронный промысловый журнал» относится к области информационных технологий и может быть использован для мониторинга местоположения и промысловой деятельности рыболовных судов.
Известны спутниковые навигационные системы (СНС) [1,7-9], позволяющие определять местоположения судов и передавать с судна служебную информацию, однако данные системы не обеспечивают необходимую детализацию отчета применительно к мониторингу промысловой деятельности судов, достоверность представляемых отчетов зависит от добросовестности капитанов судов и, зачастую, может содержать фальсифицированную информацию.
Такими СНС, которые начали эксплуатироваться в конце 60-х годов, были НСС "Чайка", "Цикада" (СССР) и "Транзит" (США). Однако на рубеже 1996-2000 гг. они выведены или выводятся из эксплуатации, так как в данный период уже не обеспечивают необходимую степень безопасности плавания и, прежде всего, из-за большой дискретности обсерваций (определения местонахождения).
Более современной является спутниковая система позиционирования Аргос (ARGOS), предназначенная для решения задач определения местоположения различных объектов, в том числе и судов, позволяющая передавать с судна короткие сообщения, и содержащая в составе судовой аппаратуры, следующие блоки:
- блок ввода вывода информации;
- передающий блок (трансмиттер Аргос).
На каждое регистрируемое судно устанавливается трансмиттер Аргос, который имеет свой уникальный идентификационный номер. Трансмиттер каждые 120-140 с. излучает сигнал, содержащий навигационную и служебную информацию. В момент пролета над судном спутник принимает сигнал сообщения и измеряет доплеровский сдвиг принимаемого сигнала. Этот сдвиг используется для определения местоположения трансмиттера и, соответственно, судна. Поступившие на спутник данные накапливаются запоминающим устройством спутника и передаются в региональный центр системы Аргос. Затем по наземным каналам данные передаются в соответствующий центр мониторинга.
Вычисление координат трансмиттеров (и как следствие - судов) производится в глобальных или региональных наземных центрах. Координаты рассчитываются на основе сферических координат спутника в момент приема сигнала и доплеровского сдвига несущей частоты навигационного сигнала, обусловленного относительным перемещением спутника (приемника) и трансмиттера (передатчика). Точность определения места по доплеровскому сдвигу составляет от 150 м до 1,5 морской мили. Достоинствами системы Аргос является то, что она охватывает практически всю территорию земного шара. Кроме того, поскольку процесс позиционирования судна определяется по доплеровскому сдвигу сигналов, фальсифицировать его результат практически невозможно.
Использование спутниковой системы позиционирования Аргос показало, что она обеспечивает автоматическое определение координат контролируемого судна, что практически исключает возможность фальсификации данных позиционирования со стороны экипажа судна.
Система Аргос используется в целях мониторинга рыболовства во многих странах: в России, Японии, Южной Корее, на Тайване, в Чили, Перу, Аргентине, Голландии и Австралии. На территории Российской Федерации функционируют два региональных центра системы Аргос: в Петропавловске-Камчатском и в Мурманске, через которые обслуживаются системой мониторинга более 1000 судов.
К недостаткам системы «Аргос» следует отнести невысокую точность определения координат судна. Также она не обеспечивает необходимую дискретность и детализацию отчета применительно к мониторингу промысловой деятельности судов ввиду ограниченного объема передаваемой информации и невозможности двухсторонней связи.
Для повышения частоты передачи и точности обсервации на современные модели трансмиттеров Аргос дополнительно устанавливаются GPS-приемники. Это позволяет постоянно снимать координаты местонахождения судна с высокой точностью (до 100 м). Так, например, трансмиттер MAR GE V2 Argos-GPS может передавать данные о позиции, скорости и курсе судна через спутниковую систему Аргос в национальный центр мониторинга или судовладельцу. С помощью поставляемого опционально портативного терминала или подключаемого к системе персонального компьютера трансмиттер MAR GE V2 позволяет также передавать дополнительные данные о работе судна. Однако данная система не обеспечивает двухстороннюю передачу требуемых объемов информации между судами и центрами мониторинга.
В предлагаемой полезной модели предложен «Электронный промысловый журнал» представляющий собой систему мониторинга судна позволяющую формировать и передавать сведения как о местоположении и параметрах передвижения судна, так и о его промысловой деятельности.
«Электронный промысловый журнал» позволяет:
- накапливать сведения о позиционировании судна с дискретностью до 1 мин;
- вести отчет о промысловой деятельности судна (время, количество, характеристика промысловых операций, виды добытой основной морепродукции, характеристики прилова и т.д.);
- организовать двустороннюю связь между судном и центром мониторинга;
- выполнять изменения режимов передачи информации с судна, выдавать детализированные отчеты по запросу центра мониторинга без участия оператора судна;
- автоматизировать процесс составления судовых суточных донесений (ССД);
- накапливать информацию о координатах судна и выполнять автоматическое построение траектории судна на электронной карте.
Указанная цель достигается тем, что судовая аппаратура систем позиционирования (Аргос, GPS/ГЛОНАСС), дополнительно снабжена следующими блоками:
- блоком получения от приемника системы позиционирования координат судна с детализированной дискретностью (1-3 минуты) и формирования позиций судна для ввода в судовую базу данных позиционирования (БДП);
- блоком ввода данных о промысловой деятельности судна в базу данных промысловой деятельности судна (БДР);
- блоком формирования данных судовых суточных донесений (ССД) и параметров промысловых операций;
- блоком проверки показателей ССД на полноту формирования, наличие ошибок и несоответствий между блоками ССД, а также данными ССД и траекторией движения судна;
- блоком электронной цифровой подписи, шифрования и упаковки сообщений, предназначенных для отправки в центр мониторинга;
- блоком приема-передачи сообщений в центр мониторинга (системы спутниковой связи INMARSAT-C, Iridium, системы связи по радиоканалу);
- блоком расшифровки и распаковки запросов, полученных через станцию связи от центра мониторинга;
- блоком обработки запросов, получаемых от центра мониторинга, и формирования выходных данных, являющихся ответом на запрос;
- блоком судового картографического комплекса, использующего базы данных позиционирования, для визуального отображения на электронной карте местоположения и параметров промысловой деятельности судна;
- блоком архивирования, хранения и защиты баз данных и информационных массивов.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства «Электронный промысловый журнал.
Устройство «Электронный промысловый журнал» состоит из спутниковой аппаратуры позиционирования (система Аргос, GPS/ГЛОНАСС) 1, соединенной последовательно через блок получения координат судна 2 и судовую базу данных позиционирования (БДП) 3 с блоком обработки данных 4, соединенным также через базу данных промысловой деятельности судна (БДР) 5 с блоком ввода данных о промысловой деятельности судна 6; блок обработки данных 4 соединен также с блоком интерактивного формирования данных судовых суточных донесений (ССД) и параметров промысловых операций 7, блоком проверки показателей ССД на полноту формирования, наличие ошибок и несоответствий между блоками ССД, а также данными ССД и траекторией движения судна 8; через блок электронной цифровой подписи, шифрования и упаковки сообщений 9, с блоком приема-передачи сообщений 10 (система спутниковой связи INMARSAT-C, Iridium, системы связи по радиоканалу), с блоком расшифровки и распаковки запросов 11, с блоком обработки запросов и формирования выходных данных 12, с блоком судового картографического комплекса 13, а также с блоком архивирования, хранения и защиты баз данных и информационных массивов 14.
Рассмотрим работу устройства «Электронный промысловый журнал.
Сигнал с судовой аппаратуры позиционирования (система Аргос, GPS/ГЛОНАСС) 1 с дискретностью 1-3 минуты через блок получения координат судна 2 поступает в судовую базу данных позиционирования (БДП) 3. База данных позиционирования ведется непрерывно в течение всего периода плавания. Данные с базы позиционирования поступают на блок обработки данных 4 и используются блоком судового картографического комплекса 13 для визуального отображения на электронной карте местоположения и параметров промысловой деятельности судна. Периодически, с заданной дискретностью (определяется и задается региональным центром мониторинга, по умолчанию 1 час) координаты, курс и скорость судна поступают в блок обработки данных 4, где вырабатывается сообщение, поступающее через блок электронной цифровой подписи, шифрования и упаковки сообщений 9 на блок приема-передачи сообщений 10 (система спутниковой связи INMARSAT-C, Iridium, системы связи по радиоканалу), передающееся в региональный центр мониторинга. Данные о промысловой деятельности судна с помощью блока ввода данных о промысловой деятельности судна 6 вводятся в базу данных промысловой деятельности судна (БДР) 5. Ввод этих данных может осуществляться уполномоченным на это лицом (капитан судна, оператор и др.). Часть данных может вводиться автоматически с судовых приборов (например, с лага, гирокомпаса, навигационного эхолота, датчиков натяжения вайеров и т.д.). Эти данные поступают затем в блок обработки данных 4, где обрабатываются и подаются в блок формирования данных судовых суточных донесений (ССД) и параметров промысловых операций 7. ССД содержат, как правило, координаты судна на 00 час 00 мин каждых суток, данные о производственной деятельности судна по добыче (вылову) водных биоресурсов: время и координаты начала промысловой (грузовой) операции, код операции, код орудий лова, количество орудий лова, время и координаты окончания промысловой (грузовой) операции, приемке, обработке, перегрузке, транспортировке, хранению и выгрузке уловов водных биоресурсов, производству и транспортировке рыбной и иной продукции из водных биоресурсов за сутки на основе документированных данных промыслового, технологического и судового журналов. Судовые суточные донесения проверяются блоком проверки показателей ССД 8 на полноту формирования, наличия ошибок и несоответствий между блоками ССД, а также между данными ССД и траекторией движения судна, через блок электронной цифровой подписи, шифрования и упаковки сообщений 9 поступают на блок приема-передачи сообщений 10 (система спутниковой связи INMARSAT-C, Iridium, системы связи по радиоканалу) и передаются в региональный центр мониторинга. После получения в центре мониторинга ССД, проверки его целостности и достоверности выполняется уведомление капитана о получении и обработке сообщения.
Действия за исключением ввода данных по промысловым операциям выполняются в автоматическом режиме, что исключает фальсификацию данных спутникового позиционирования экипажем судна. Запросы центра мониторинга принимаются блоком приема-передачи сообщений 10 и через блоки электронной цифровой подписи, шифрования и упаковки сообщений 9 и обработки данных 4 поступают в блок расшифровки и распаковки запросов 11, где выполняется их расшифровка и распаковка. В соответствии с содержанием запроса ответ формируется автоматически в блоке обработки запросов и формирования выходных данных 12, или оператором с помощью блока ввода данных о промысловой деятельности судна 6. Региональный центр мониторинга путем подачи управляющих сигналов по каналам связи может изменять дискретность следования донесений, получать детализированные отчеты за заданные интервалы времени. Все данные по позиционированию судна, а также о его промысловой деятельности на время рейса хранятся в блоке архивирования, хранения и защиты баз данных и информационных массивов 14.
Таким образом, «Электронный промысловый журнал» решает следующие задачи:
- автоматическое позиционирование судна и накопление позиций судна, полученных от спутниковых систем позиционирования, с дискретностью до (1-3 минуты);
- формирование параметров и результатов промысловых операций за сутки с использованием данных спутникового позиционирования судна;
- формирование ССД с использованием бортового персонального компьютера;
- автоматический контроль показателей ССД на наличие ошибок и несоответствий между блоками ССД, параметрами ССД и данными спутникового позиционирования судна;
- внесение корректировок в ССД, архивация и протоколирование корректировок информации;
- получение, распаковка запросов с центра мониторинга, формирование запрашиваемых детализированных (в т.ч. ретроспективных) данных о спутниковом позиционировании и/или промысловой деятельности судна;
- упаковка информационных сообщений и защита отправляемых в центр мониторинга данных от фальсификации;
- передача сообщений (в том числе ССД) в адрес центра мониторинга, протоколирования работы процессов приема-передачи данных.
Источники информации:
1. Проценко И.Г. Информационная система мониторинга рыболовства // Рыбное хозяйство. - 2001. - Спец. выпуск. - С.3-18.
2. Полезная модель RU 62726 «Автоматизированная система контроля эксплуатации транспортных средств и регистратор параметров транспортного средства» МПК G08G 1/01. Опубликовано: 27.04.2007.
3. Полезная модель RU 84610 «Электронный журнал учителя», МПК G09B 19/00. Опубликовано: 10.07.2009.
4. Полезная модель RU 92976 «Геоинформационная система ситуационного анализа», МПК G06F 17/00. Опубликовано: 10.04.2010.
5. Патент RU 2289102 «Бортовая система обработки и регистрации информации», МПК G01D 9/00, G11C 15/00, G06F 3/06. Опубликовано: 10.12.2006.
6. Патент RU 2333537 «Автоматизированная система контроля эксплуатации транспортных средств и регистратор параметров транспортного средства», МПК G08G 1/01. Опубликовано: 10.09.2008.
7. Статья «Глобальная задача ЦСМС» // Рыбное хозяйство, №3, 2009. С.30-31.
8. Мониторинг рыболовства. Под общ. ред. Проценко И.Г. ФГУП «Камчатский центр связи и мониторинга». - Петропавловск-Камч., 2005. - 264 с.
9. Горшков В.Г., Бондарев Б.М. «Управление промысловым флотом», «Сборник документов №1». Изд. Камчатского государственного технического университета. - Петропавловск-Камч., 2008. - 142 с.