АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ РЫБОЛОВНОГО СУДНА

Полезная модель относится к автоматизированным информационным системам лова рыбы и предназначена для автоматизации процесса управления движением рыболовного судна и орудиями рыболовства. Основной целью системы является выдача "рекомендаций" судоводителю для прицельного облова рыбных скоплений при траловом и кошельковом лове, а также безопасному маневрированию судном с орудиями лова при работе в группе судов.
Традиционными для судоводителя рыболовного судна в процессе поиска и облова рыбных скоплений являются следующие задачи:
- обнаружение с помощью рыбопоисковой аппаратуры рыбных скоплений и оценка их промысловой значимости;
- определение координат рыбных скоплений, глубин залегания и векторов скоростей рыбных косяков;
- выбор точки отдачи невода с учетом вектора скорости движения рыбного косяка и направления ветра;
- выбор траектории замета кошелькового невода в условиях подвижного косяка и заданной длины невода;
- расчет дистанции "забега" (трал на борту) при траловом пелагическом лове с учетом вектора скорости косяка;
- выбор курса и скорости судна, а также длины вытравленных ваеров при прицельном облове подвижного косяка пелагическим тралом;
- расчет рекомендаций судоводителю по безопасному расхождению судов с тралами (при работе в группе судов);
Автоматизированная система управления движением рыболовного судна предназначена также для решения ряда информационных задач, направленных на облегчение восприятия промысловой обстановки судоводителем и- оказания ему помощи в принятии правильных решений:
- построение 3D визуализации подводной ситуации лова -отображение донной поверхности района промысла, положения судна, трала, кошелькового невода, рыбного косяка;
- формирование и передача на берег суточных судовых донесений в виде системы электронной отчетности (электронного промыслового журнала);
- выполнение информационно-логического анализа промысловых данных с целью выявления скрытых связей между факторами, влияющими на улов.
Известна система кошелькового лова "Sonar Situation Display" фирмы "Simrad", предназначенная для автоматизации процессов обработки информации от судовых гидроакустических и навигационных приборов и воспроизведения на экране дисплея ситуации замета кошелькового невода.
Она содержит блок управления, а также гидроакустический блок, навигационный блок и систему датчиков подсоединенные через последовательно соединенные интерфейсный и вычислительный блоки к блоку индикации.
Система имеет три режима работы: относительное движение, истинное движение и истинное движение с автосопровождением косяка. Режим относительного движения - поисковый. Режим истинного движения используется для выхода в точку отдачи кошелькового невода и собственно выполнения замета невода. Режим истинного движения с автосопровождением косяка является основным при маневрировании судна при замете кошелькового невода. Результат оценки вычислительным блоком курса и скорости движения косяка отображается на блоке индикации в виде вектора из центра его плотности. Система обеспечивает возможность записи и воспроизведения всего процесса облова косяка от отдачи буя пятного уреза кошелькового невода до конца замета.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются ограниченные эксплуатационные возможности системы, обусловленные следующим:
- отсутствие "рекомендаций" судоводителю по выбору точки отдачи невода, информации об оптимальном курсе судна при замете невода и информации о текущей глубине погружения нижней подборы невода;
- система не позволяет также определять безопасный курс судна с кошельковым неводом при его расхождении с другим судном, а также безопасном маневрировании судна во время лова рыбы при работе в группе судов;
- система не позволяет выполнять построение 3D изображений подводной ситуации лова с изображениями судна, орудий рыболовства, рыбных скоплений и донной поверхности;
- система не позволяет использовать существующие электронные карты промысловых районов;
- система не позволяет выполнять сбор данных и ведение судовой электронной отчетности в виде «Электронного промыслового журнала».
Система позволяет оператору только выполнять анализировать гидроакустическую информацию с помощью блока индикации, а затем с помощью блока управления вручную управлять движением судна и орудиями рыболовства. Результативность выполнения этих операций в значительной степени зависит от опыта и квалификации оператора (капитана, рулевого, мастера добычи и др.).
Признаки, совпадающие с заявленным объектом: блок управления, а также гидроакустический блок, навигационный блок и система датчиков, подсоединенные через последовательно соединенные интерфейсный и вычислительный блоки к блоку индикации.
Известна также система тралового лова "Integer Data Display" фирмы "Simrad", предназначенная для автоматизации обработки данных и воспроизведения результирующей информации на экране дисплея при разноглубинном траловом лове.
Данная система содержит блок управления, а также гидроакустический блок, навигационный блок и систему датчиков, подсоединенные через последовательно соединенные интерфейсный и вычислительный блоки с блоком индикации.
На блок индикации этой системы выводится следующая информация:
- продольный разрез подводной ситуации лова по вертикали вдоль диаметральной плоскости судна;
- вид сверху на поверхность моря, на которую проецируется положение косяка, трала и судна относительно друг друга;
- поперечный разрез подводной ситуации лова, на котором проецируется положение трала относительно судна в плоскости, перпендикулярной курсу судна;
- индикация информации от траловой гидроакустической системы, на которой воспроизводится положение верхней и нижней подбор, форма устья трала, а также наличие рыбы в районе трала.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные следующим:
- отсутствие рекомендаций судоводителю по выбору точки постановки трала, рекомендуемых скоростей и курсов судна, длины вытравленных ваеров и глубины погружения трала;
- система не позволяет выполнить расчет дистанции "забега" судна (трал на борту) при траловом пелагическом лове с учетом координат и вектора скорости обнаруженного косяка;
- система не позволяет определять безопасный курс судна с тралом при его расхождении с другим судном, а также безопасном маневрировании судна во время лова рыбы при работе в группе судов;
- система не позволяет выполнять построение 3D изображений подводной ситуации лова в комплексе с изображениями судна, трала, рыбного скопления и донной поверхности;
- система не позволяет использовать существующие электронные карты промысловых районов;
- система не позволяет выполнять сбор данных и ведение судовой электронной отчетности в виде «Электронного промыслового журнала»;
- система не выдает рекомендации судоводителю по заданию скорости судна и длины ваеров для вывода трала на глубину погружения косяка, а также курса судна для реализации прицельного траления.
Система позволяет оператору только анализировать гидроакустическую информацию с помощью блока индикации, а затем с помощью блока управления вручную управлять движением судна и орудиями рыболовства. Результативность выполнения этих операций в значительной степени зависит от опыта и квалификации оператора (капитана, рулевого, мастера добычи и др.).
Признаки, совпадающие с заявленным объектом: гидроакустический блок, навигационный блок и система датчиков соединенных через последовательно соединенные интерфейсный и вычислительный блоки с блоком индикации, а также блок управления.
Рассмотренные выше системы только представляют необходимую информацию судоводителя, но не дают никаких рекомендаций и не выполняют самостоятельно никаких элементов управления.
В информационном комплексе тралового лова ИКТЛ, созданном в конце 80-х годов фирмой Furuno по заданию Минрыбхоза СССР эти недостатки частично устранены.
В состав комплекса ИКТЛ входят: блок управления, а также гидроакустический блок, навигационный блок и система датчиков, подсоединенные через последовательно соединенные интерфейсный и вычислительный блоки к блоку индикации и блоку автоматического управления.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные следующим:
- отсутствие рекомендаций судоводителю по выбору точки постановки трала, рекомендуемых скорости и курса судна, длины вытравленных ваеров и глубины погружения трала;
- комплекс не позволяет выполнить расчет дистанции "забега" судна (если трал на борту) при траловом пелагическом лове с учетом координат и вектора скорости обнаруженного косяка;
- комплекс не позволяет определять безопасный курс судна с тралом при его расхождении с другим судном, а также определять зону безопасного маневрирования судна во время лова рыбы при работе в группе судов;
- комплекс не позволяет выполнять построение 3D изображений подводной ситуации лова с одновременным изображением судна, трала, рыбного скопления и донной поверхности;
- комплекс не позволяет использовать существующие электронные карты промысловых районов;
- комплекс не позволяет выполнять сбор данных и ведение судовой электронной отчетности в виде «Электронного промыслового журнала»;
- комплекс не выдает рекомендации судоводителю по выбору скорости судна и длины ваеров для вывода трала на глубину погружения косяка, а также курса судна для реализации прицельного траления.
Комплекс позволяет оператору только анализировать гидроакустическую информацию с помощью блока индикации, а затем с помощью блока управления вручную управлять движением судна и орудиями рыболовства. Результативность выполнения этих операций в значительной степени зависит от опыта и квалификации оператора (капитана, рулевого, мастера добычи и др.).
Признаки, совпадающие с заявленным объектом: блок управления, а также гидроакустический блок, навигационный блок и система датчиков, подсоединенные через последовательно соединенные интерфейсный и вычислительный блоки к блоку индикации и блоку автоматического управления.
Прототипом заявляемого устройства являются системы автоматизированного тралового лова «Атлант-1» (Атлант-2), а также система «САТЛ», являющаяся дальнейшим развитием системы «Атлант-2» и разработанная компанией FAS (Fishery Automation Systems, www.fasltd.ru), г.Калининград Россия. Эти системы осуществляют кроме решения информационных задач сбор и обработку промысловой информации, подготовку данных для решения задач управления судном, а также автоматическое или полуавтоматическое наведение разноглубинного трала на подвижный косяк в вертикальной плоскости. В такие комплексы входят замкнутые подсистемы автоматического регулирования, осуществляющие связь аппаратуры комплекса с органами управления судном и промысловыми механизмами (авторулевым, главной энергетической установкой, винтом регулируемого шага, траловой лебедкой).
Система содержит: блок управления, а также гидроакустический блок, навигационный блок и систему датчиков подсоединенные через последовательно соединенные интерфейсный и вычислительный блоки к блоку индикации, блоку выдачи рекомендаций и блоку автоматического управления.
Блок управления системы состыкован с исполнительными устройствами систем управления винтом с регулируемым шагом и ваерными лебедками, и без участия судоводителя и лебедчика обеспечивает:
- автоматический вывод трала на заданную глубину;
- автоматическое вытравливание (выбирание) заданной длины ваеров;
- проводку трала на заданном расстоянии от грунта;
- автоматическое удержание трала на заданной изотерме;
- автоматический облов рыбных скоплений типа «лента»;
- автосопровождение одного рыбного косяка;
- регистрацию данных для ведения промыслового и вахтенного журналов.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные следующим:
- система не позволяет выполнить расчет дистанции "забега" (трал на борту) при траловом пелагическом лове с учетом координат и вектора скорости косяка;
- система не позволяет определять безопасный курс судна с тралом при его расхождении с другим судном, а также безопасном маневрировании судна во время лова рыбы при работе в группе судов;
- система не позволяет выполнять построение 3D изображений подводной ситуации лова с одновременным изображением судна, трала, рыбного скопления и донной поверхности;
- система не позволяет использовать существующие электронные карты промысловых районов;
- система не позволяет выполнять сбор данных и ведение судовой электронной отчетности в виде «Электронного промыслового журнала»;
Признаки, совпадающие с заявленным объектом: блок управления, а также гидроакустический блок, навигационный блок и система датчиков, подсоединенные через последовательно соединенные интерфейсный и вычислительный блоки к блоку индикации, блоку автоматического управления, блоку выдачи рекомендаций.
Задачей полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей, заключающихся в том, что при ее использовании реализуются новые, а также дополнительные функции управления движением рыболовного судна:
- система позволяет выполнить расчет дистанции "забега" (трал на борту) при траловом пелагическом лове с учетом координат и вектора скорости косяка;
- система позволяет определять безопасный курс судна с тралом при его расхождении с другим судном, а также безопасном маневрировании судна во время лова рыбы при работе в группе судов;
- система позволяет выполнять построение 3D изображений подводной ситуации лова с одновременным изображением судна, трала, рыбного скопления и донной поверхности;
- система позволяет использовать существующие электронные карты промысловых районов;
- система позволяет выполнять сбор данных и ведение судовой электронной отчетности в виде «Электронного промыслового журнала»;
- система выдает рекомендации судоводителю по управлению курсом судна при наведении трала в горизонтальной плоскости.
Технический результат достигается тем, что в автоматизированную систему управления движением рыболовного судна, содержащую блок управления, а также гидроакустический блок, навигационный блок и систему датчиков, подсоединенные через последовательно соединенные интерфейсный и вычислительный блоки к блоку индикации, блоку автоматического управления и блоку выдачи рекомендаций, дополнительно введены: блок ввода и коррекции параметров судна и орудий лова, блок решения навигационных задач, блок построения 3D изображений подводной ситуации лова, блок чтения и отображения электронных карт и промысловых планшетов, блок «Электронного промыслового журнала», соединенные с вычислительным блоком и блоком индикации.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 показана функциональная схема заявляемой автоматизированной системы управления движением рыболовного судна, на фиг.2 - схема взаимодействия оператора с блоками заявляемой системы, на фиг.3 показан пример изображения, получаемого на экране индикатора 9 при лове кошельковым неводом (цифрой 1 отмечена точка отдачи невода «ТОН», цифры 2 и 3 показывают расчетный курс судна, центр плотности косяка показан в виде заштрихованного кружка на окружности), на фиг.4 дополнительно представлена профильная проекция с изображением нижней кромки сети и линии дна, на фиг.5 показаны три взаимно перпендикулярные проекции получаемые на экране индикатора 9 при траловом лове рыбы (центр плотности косяка показан в виде заштрихованного кружка, а центр устья трала отмечен черным кружком), на фиг.6 показан курс судна 3 при решении задачи наведения трала 2 на рыбный косяк 1, на фиг.7 показано объемное 3D изображение подводной части промыслового района с отображением судна и трала (в верхней части показана линия дна в плоскости по ходу судна, а также часть электронной карты района промысла) на фиг.8 показана электронная карта района промысла с указанием четырех судов выполняющих траловый лов рыбы в этом районе, на фиг.9 показана зона навигационной безопасности для судна выполняющего кошельковый лов, при лове рыбы совместно с другими судами, на фиг.10 показана структура данных «Электронного промыслового журнала» при передаче данных в центр мониторинга с помощью спутниковой системы связи Inmarsat.
Автоматизированная система управления движением рыболовного судна содержит блок управления 1, а также гидроакустический блок 2, навигационный блок 3 и систему датчиков 4, подсоединенные через последовательно соединенные интерфейсный 5 и вычислительный блоки 6 к блоку автоматического управления 7, блоку выдачи рекомендаций 8 и блоку индикации 9, который соединен также с блоком ввода и коррекции параметров судна и орудий лова 10, блоком решения навигационных задач 11, блоком построения 3D изображений подводной ситуации лова 12, блоком электронных карт и промысловых планшетов 13 и блоком «Электронного промыслового журнала» 14, соединенные также с вычислительным блоком 6.
Гидроакустический блок 2 в зависимости от класса и типа судна может содержать различный набор гидроакустических систем. Так, например, система кошелькового лова "Sonar Situation Display" фирмы "Simrad" содержит гидролокатор секторного обзора с электронным сканированием, система тралового лова "Integer Data Display" фирмы "Simrad" содержит дополнительно сетной зонд, состоящий из семи эхолотных датчиков контроля состояния трала. В состав комплекса ИКТЛ входят: цветной сканирующий гидролокатор CSH-20T и цветной рыбопоисковый эхолот FCV-140A.
Гидроакустический блок 2 заявляемого устройства содержит: многолучевой рыбопоисковый эхолот, имеющий многочастотные режимы работы и позволяющий обнаруживать цели на глубинах до 1200 м, рыбопоисковый многочастотный гидролокатор кругового обзора с электронным сканированием характеристики направленности и углом наклона луча до 60°, траловый зонд с акустическим каналом связи, систему определения местоположения трала.
Основной задачей гидроакустического блока 2 является получение информации об обнаруженных рыбных скоплениях в районе промысла и передача этой информации через интерфейсный блок 5 в вычислительный блок 6, где выполняется ее обработка по заданным алгоритмам.
Кроме этой информации в вычислительный блок 5 поступает информация от навигационного блока 3 и системы датчиков 4.
Навигационный блок 3 содержит, как правило, гирокомпас, судовую радиолокационную станцию, лаг и спутниковую навигационную систему. Система датчиков для разных судов может иметь различную комплектацию. Так, информационный комплекс тралового лова ИКТЛ содержит доплеровский индикатор течений CI-30, датчик наполнения трала NI-130, датчик и индикатор температуры поверхности воды TI-20, датчик и индикатор скорости ветра FW-200, датчик верхней подборы трала NP-170, датчик местоположения трала NP-110 с блоком обработки NP-120A, датчик длины вытравленных ваеров FW-1100.
Навигационный блок 3 заявляемого устройства содержит: относительный лаг, гирокомпас, спутниковую навигационную систему (GPS/ГЛОНАСС), навигационную радиолокационную станцию.
Состав навигационного блока 3 может изменяться в зависимости от типа и класса судна.
Сигналы с навигационного блока 3 и системы датчиков 4 через интерфейсный блок 5 поступают в вычислительный блок 6, где выполняется их обработка по заданным алгоритмам.
Дополнительная информация в вычислительный блок 6 поступает через интерфейсный блок 5 с системы датчиков 4, содержащей: метеостанцию, индикатор течения, датчики бортовой и килевой качки, датчики состояния трала (траловый зонд), датчики длины, натяжения и скорости травления ваеров, датчики температуры воды (на разных глубинах) и воздуха.
Комплектация датчиков также может изменяться для разных судов.
Сообщения с гидроакустического 2, навигационного 3 блоков, а также с системы датчиков 4 с заданным интервалом времени поступают через интерфейсный блок 5 в вычислительный блок 6.
Первым этапом алгоритмической обработки сообщений является их прием и проверка на истинность. Для этой цели по известному алгоритму (стандарт «NMEA 0183 Version 3.01») производится расчет контрольной суммы для принятого сообщения и ее сравнение с контрольной суммой, записанной в самом сообщении. Если суммы не совпадают, то это означает ложность принятого сообщения, и оно не обрабатывается далее.
Если сообщение истинно, оно подвергается разбору с целью определения имени устройства, от которого пришло сообщение, и извлечения данных, содержащихся в этом сообщении. Для различения данных от одного и того же устройства к ним добавляется метка текущего времени и данные заносятся в память для дальнейшего использования математическим обеспечением вычислительного устройства 6.
Аппаратная часть интерфейса между устройством, выдающим NMEA-сообщения, и устройством, принимающим эти сообщения, содержит оптронную развязку для гальванической развязки электрических цепей передатчика и приемника. Кроме того, присутствует защитная цепь для ограничения тока, повышенного напряжения, напряжения обратного смещения и рассеиваемой мощности на оптронной развязке.
В вычислительный блок 6 с блока ввода и коррекции параметров судна и орудий лова 10 поступает также информация, определяющая режимы работы аппаратуры в зависимости от задач, выполняемых в данное время судном, а именно:
- поиск рыбы, лов рыбы кошельковым неводом, или тралом, выход на исходную точку отдачи невода, маневрирование судна при замете кошелькового невода, наведение разноглубинного трала на подвижный косяк, облов подвижного косяка;
- при опасном сближении с другим судном блок решения навигационных задач 11 выдает предупреждающий сигнал, и начинают отрабатываться процедуры, находящиеся в этом блоке, например, решается задача построения зоны безопасности для расхождения судна с поднятым тралом со вторым судном, которое может иметь поднятый или опущенный трал и др. При решении промысловых задач используются алгоритмы, разработанные конкретно для каждой процедуры. При замете кошелькового невода могут использоваться, например, алгоритмы, описанные в работе [1], при движении с тралом могут использоваться, например, алгоритмы работ [2-4, 18, 19];
- при выполнении задач маневрирования учитываются параметры судна и орудий лова, находящиеся в блоке 10, например такие, как масса и загрузка судна, его инерционные свойства [7], параметры трала или кошелькового невода. При изменении параметров системы судно - трал, или судно - невод новые значения параметров вводятся в блок 10, причем часть параметров может вводиться оператором вручную, как показано на фиг.2, а часть - автоматически. Например, по данным гидроакустических измерений и датчиков, установленных на трале, автоматически могут вводиться: степень наполнения трала, глубина хода верхней подборы трала, вертикальное раскрытие трала, отстояние нижней подборы от грунта, длина и величина натяжения ваеров и другие.
Сигналы с вычислительного блока 6 поступают на блок автоматического управления 7, выдающего команды на исполнительные механизмы судна. Информация о выдаче этих команд с блока автоматического управления 7 поступает обратно в вычислительный блок, где осуществляется соответствующая коррекция параметров состояния судна. Автоматически, в зависимости от типа судна, могут выполняться следующие операции:
- автоматический вывод трала на заданную глубину;
- автоматическое вытравливание (выбирание) заданной длины ваеров;
- проводка трала на заданном расстоянии от грунта;
- автоматическое удержание трала на заданной изотерме;
- автоматический облов рыбных скоплений типа «лента»;
- автосопровождение рыбного косяка;
- регистрация данных для ведения электронных промыслового и вахтенного журналов.
С вычислительного блока 6 сигналы поступают также на блоки выдачи рекомендаций 8 и блок индикации 9, выдающие оператору необходимую информацию об обстановке в районе промысла и о состоянии судна, трала, невода. На основании этой информации оператор, как показано на фиг.2, выполняет с помощью блока управления 1 необходимые операции по управлению судном, а также вводит в блок 10 откорректированные параметры судна и орудий лова. Для этого блок управления 1, а также блок автоматического управления 7 сопряжены со следующим судовым оборудованием:
- система управления винтом регулируемого шага;
- система управления ваерными лебедками;
- система управления главным двигателем;
- гидроакустическим блоком 2.
Для получения дополнительной информации между вычислительным блоком 6 и блоком индикации 9 установлены блок электронных карт и промысловых планшетов 13 и блок построения 3D изображений подводной ситуации лова 12.
Блок электронных карт и промысловых планшетов 13, обладает следующими функциональными возможностями:
- позволяет получать цветное отображение морских навигационных карт на экране дисплея, максимально приближенное к бумажному оригиналу;
- выполнять оперативное изменение состава отображаемых объектов (слоев) и масштабирование карты;
- поддерживать работу с векторными электронными картами;
- поддерживать работу с промысловыми электронными планшетами в формате электронных карт;
- получать из картографической базы данных информации об объектах карты;
- осуществлять подбор карт на маршрут из числа имеющихся в картографической базе данных;
- выполнять предварительную графическую прокладку и заполнение таблицы маршрута;
- вести записи в журнале событий.
Кроме того, в режиме навигации электронная картографическая система 13 выполняет следующие операции:
- прием и обработка информации о параметрах движения судна от спутниковой навигационной системы;
- контроль движения судна по маршруту (вычисление пеленга, дистанции, времени хода до поворотной точки, ожидаемого времени прибытия в нее, рекомендованная скорость движения и отклонения от линии заданного пути);
- расчет и отображение направления и дистанции до опасности;
- выдачу предупреждений в виде сообщений и звуковых сигналов;
- вычисление дистанции и пеленга до заданной точки;
- автоматическую регистрацию параметров движения судна с заданным временным интервалом.
Также электронная картографическая система 13 обеспечивает:
- режимы отображения карт в истинном и относительном движении;
- варианты ориентации карты на экране «по норду», «по курсу», «по стабилизированному курсу» и «по заданному направлению»;
- отображение карт в разных масштабах;
- бесшовное представление карт;
- отображение символов судна вместе с орудиями лова (трал, невод);
- отображение траекторий движения судна и орудий лова;
- отображение зон безопасности для одиночного судна и судна с орудиями лова в процессе промысла;
Электронная картографическая система 13 интегрируется с блоком формирования промысловой отчетности в виде «Электронного промыслового журнала» 14 и блоком выдачи рекомендаций судоводителю 8. На фиг.8 показана электронная карта района промысла с указанием четырех судов выполняющих траловый лов рыбы в этом районе. Для каждого из судов показан вектор скорости, а для судна с заявляемой системой штриховыми эллипсами три зоны - (начиная от судна) зона навигационной безопасности (ЗНБ), зона опасного сближения (ЗОС), зона свободного маневрирования (ЗСМ). Эти зоны используют для обеспечения безопасности судовождения и расхождении судов при групповом лове. На фиг.9 показана зона навигационной безопасности для судна выполняющего кошельковый лов, при лове рыбы совместно с другими судами.
Блок построения 3D изображений 12 выполняет представление подводной ситуации лова в трехмерном режиме с отображением судна, орудий лова, облавливаемого рыбного скопления и дна.
Блок выполняет следующие задачи:
- отображение трехмерной модели морского дна;
- отображение местоположения пелагического и донного трала в 3-х плоскостях (горизонтальная, фронтальная и профильная проекции), а также в объемном виде;
- отображение местоположения обнаруженного с помощью рыбопоисковых средств рыбного скопления относительно судна в 3-х плоскостях (горизонтальная, фронтальная и профильная проекции), а также в объемном виде.
На фиг.3 показан пример изображения, получаемого на экране индикатора 9 при лове кошельковым неводом (цифрой 1 отмечена точка отдачи невода «ТОН», цифры 2 и 3 показывают расчетный курс судна, центр плотности косяка показан в виде заштрихованного кружка на окружности). На фиг.4 дополнительно представлена профильная проекция с изображением нижней кромки сети и линии дна. На фиг.5 показаны три взаимно перпендикулярные проекции получаемые на экране индикатора 9 при траловом лове рыбы (центр плотности косяка показан в виде заштрихованного кружка, а центр устья трала отмечен черным кружком). На фиг.6 показан курс судна 3 при решении задачи наведения трала 2 на рыбный косяк 1. На фиг.7 показано объемное 3D изображение подводной части промыслового района с отображением судна и трала. В верхней части показана линия дна в плоскости по ходу судна, а также часть электронной карты района промысла.
Окно модуля визуализации отображается в блоке индикации 9 по требованию оператора при проведении промысловых операций или движении судна в фарватере, узкостях, на мелководье и других опасных для судовождения местах. Двухмерные проекции и трехмерный вид помогают судоводителю рыболовного судна правильно оценить условия текущей навигационной или промысловой ситуации и облегчают процедуру принятия решений.
Судоводитель (оператор) выбирает желаемую проекцию представления или трехмерный вид промысловой ситуации. В последнем случае оператор имеет возможность менять положение и ориентацию камеры наблюдателя для выбора наиболее удобного варианта отображения судна, орудий лова и облавливаемого рыбного скопления.
Блок формирования промысловой отчетности в виде «Электронного промыслового журнала» 14 предназначен для автоматизированного формирования и ведения электронной промысловой отчетности с целью уменьшения ошибочных данных из-за наличия человеческого фактора, накопления промысловых данных для их последующего анализа и оперативной передачи промысловой информации в центр мониторинга "Рыболовство". Данные в электронный промысловый журнал поступают автоматически с вычислительного блока 6 или вводятся оператором. Окно промыслового журнала в блоке индикации 9 и его данные постоянно доступны оператору при выполнении промысловых операций для ввода и корректировки данных, заносимых вручную. В остальное время электронный промысловый журнал может вызываться на экран по необходимости. Блок сохраняет записи о произведенных промысловых операциях и воспроизводит их по требованию оператора в любой момент времени. На фиг.10 показана структура данных «Электронного промыслового журнала» при передаче данных в центр мониторинга с помощью спутниковой системы связи Inmarsat. Показано, что часть данных получают автоматически от других судовых систем и приборов, а часть вводят вручную.
Блок 14 выполняет также прогнозирование улова рыбы в заданном районе Мирового океана на основе многофакторного информационно-логического анализа накопленных промысловых данных за прошедшие периоды лова в этом же районе.
Таким образом, автоматизированная система управления движением рыболовного судна позволяет выполнять следующие операции:
- выполнять сбор первичной информации с гидроакустического, навигационного блоков и с системы датчиков судна;
- выполнять обработку первичной информации в вычислительном блоке с учетом реальных корректируемых параметров судна, орудий лова, и состояния района промысла;
- решать навигационные задачи безопасного расхождения судов с орудиями рыболовства при работе в группе судов;
- выдавать оператору рекомендации по оптимальному проведению промысловых и навигационных задач;
- выдавать оператору предупреждения при наступлении предаварийной ситуации с орудиями лова, угроз безопасности движения судна или его отдельным системам;
- выдавать оператору информацию по району промысла, включая построение электронных карт, и объемных 3D изображений;
- автоматизировать процесс сбора и хранения сведений для электронного промыслового журнала, вести электронный промысловый журнал и передавать необходимые сведения в центр мониторинга.
В настоящее время в ООО «Конструкторское бюро морской электроники «Вектор», г.Таганрог, разработаны аппаратурные реализации и программные модули данной системы.
Источники информации
1. Долгов А.Н., Зинченко В.П. «О способе замета кошелькового невода с использованием современной рыбопоисковой аппаратуры». Сб. Современные морские тренажеры - средство подготовки специалистов и инструментарий для создания перспективной рыбопоисковой аппаратуры. М.: Рыбное хозяйство. 1997, с.46-51.
2. Соколов А.В. «Управление судном при выполнении поворотов на разноглубинном траловом лове», автореферат диссертации к.т.н., Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адмирала С.О.Макарова, Ленинград, 1986.
3. Долгов А.Н., Зинченко В.П. «О способе последовательного маневрирования курсом и ваерами при наведении трала на подвижный косяк без «забега». Сб. Современные морские тренажеры - средство подготовки специалистов и инструментарий для создания перспективной рыбопоисковой аппаратуры. М.: Рыбное хозяйство. 1997, с.41-46.
4. Соловьев А.А. «Теоретические принципы обеспечения безопасного маневрирования судна при прицельном траловом лове», автореферат диссертации д.т.н., Государственная морская академия им. адмирала С.О.Макарова, Санкт Петербург, 1999.
5. Патент RU 2036432, «Инерциально-спутниковый модуль и комплексная инерциально-спутниковая система навигации, связи, освещения обстановки, управления и контроля», МПК G01C 21/24, G01C 23/00, опубл. 27.05.1995.
6. Патент RU 2061369, «Способ определения положения трала относительно косяков рыбы в процессе траления», МПК А01К 73/10, опубл. 10.06.1996.
7. Патент RU 2130849 «Способ определения инерционных характеристик судна» МКИ В63В 9/00, В63В 9/08, В63Н 25/00, опубл. 27.05.1999.
8. Патент RU 2133491, «Устройство управления движением судна», МПК G05D 1/02, В63Н 25/06, опубл. 20.07.1999.
9. Патент RU 2150409, «Устройство управления движением судна», МПК В63Н 25/00, опубл. 10.06.2000.
10. Патент RU 2153850, «Способ и устройство для трехмерной эхотомоскопии», МПК А61В 8/14, G01N 29/10, опубл. 10.08.2000.
11. Патент RU 2202860 «Способ и устройство (его варианты) для получения объемного изображения», МПК H04N 15/00, G06T 15/00, опубл. 20.04.2003
12. Патент RU 2207585, «Способ визуализации навигационной обстановки при судовождении», МПК G01S 7/00, G01S 13/86, G01C 21/00, опубл. 27.06.2003.
13. Патент RU 2221728, «Аппаратура автоматического управления движением судна», МПК В63Н 25/04, опубл. 20.01.2004.
14. Патент RU 2223197, «Аппаратура автоматического управления движением судна», МПК В63Н 25/04, опубл. 10.02.2004.
15. Патент RU 2292289, «Способ автоматического управления движением судна», МПК В63Н 25/04, G05D 1/00, опубл. 27.01.2007.
16. Патент RU 2297362, «Способ управления движением судна», МПК В63Н 25/00, опубл. 20.04.2007.
17. Патент RU 2306239, «Устройство управления движением судна», МПК В63Н 25/06, B63G 8/14, опубл. 20.09.2007.
18. Патент RU 2309082, «Способ предотвращения опасного сближения двух судов в ограниченных водах без изменения линии движения», МПК В63В 43/18, опубл. 27.10.2007.
19. Патент RU 2364546, «Способ расхождения судна со встречными объектами», МПК В63Н 25/04, опубл. 20.08.2009.
20. Вагущенко Л.Л. Судовые навигационно-информационные системы. - Одесса: Феникс, 2004. - 302 с.