Международная автоматизированная система оповещения NAVTEX

Выполнил:
студент группы 09-ОЗИ-1
Медведков М.Н.

Введение

Современные технологии позволяю создавать системы, заблаговременно предупреждающие о наступлении или приближении некоторого события.
Широкое разнообразие жизненных ситуаций поднимает проблему своевременного оповещения на новый уровень. Человек может быть проинформирован в определенное время, чтобы избежать неблагоприятных последствий и ускорить приближение удовлетворяющих моментов. В современном мире самое востребованное оповещение – это оповещении о незаконном проникновении в пределы частной собственности.
Актуальность рассматриваемой темы в работе, подчеркивается повышением спроса на системы защиты и оповещения абонентов.
«Развитие современного российского сегмента международной системы NAVTEX, как части Всемирной службы навигационных предупреждений, особенно в районах Арктики и Дальнего Востока, должно стать государственной задачей с продуманной программой развития и совершенствования, целевым бюджетным финансированием, что позволит обеспечить безопасность плавания в морских районах Дальнего Востока и на трассах Северного морского пути.
В работе будут рассмотрены характеристики и принцип работы оборудования международной автоматизированной системы оповещения NAVTEX.»

Система NAVTEX

«NAVTEX — (NAVigational TEXt Messages) - международная автоматизированная система оповещения.
Среди любителей радиомониторинга в последнее время появилось много любителей приема сообщений в формате NAVTEX. Сообщения этого типа можно принимать как в коротковолновом, так и в средневолновом диапазонах.
В судоходной навигации служит для передачи навигационной и метеорологической информации безопасности и служит компонентом Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ) Международной морской организации в соответствии с конвенцией СОЛАС-74/88.
Информация распространяется в текстовом режиме в СВ-диапазоне на частоте 518 кГц (на английском языке), в других странах (кроме США), в дополнение к этой частоте может использоваться частота 490 кГц для передачи сообщений на национальных языках.»(6)
«В районе Суэцкого канала из-за сложных метеоусловий (близость пустынь Египта и Аравийского полуострова, которые формируют пылевые завесы, сложные для преодоления на частоте 518 кГц) используется дублирующая частота 4009,5 кГц.
«Система NAVTEX, предназначенная для передачи мореплавателям, находящимся в прибрежных районах, навигационной и метеорологической информации по безопасности в режиме узкополосного буквопечатания (УБПЧ).» (6)
«Из 16 пунктов, спланированных к созданию в Российской Федерации, действуют в настоящее время 9, которые приняты государственной комиссией и введены в эксплуатацию. Созданные и функционирующие в России береговые пункты являются частью международной автоматизированной системы NAVTEX и обеспечивают передачу информации в прибрежной зоне безопасности и судоходства РФ на частоте 518 кГц (на английском языке) и на частотах 490 и 4209,5 кГц (на русском языке)». (1, с 2-4)

NAVAREA

«Вся территория мирового океана разделена на 16 районов NAVAREA:
• NAVAREA I – Северная часть Атлантического океана
• NAVAREA II – Южная часть Атлантического океана
• NAVAREA III – Средиземное море
• NAVAREA IV – Восточная часть Атлантического океана (Восточное побережье США и Канады)
• NAVAREA V – Побережье Бразилии (Южная Америка)
• NAVAREA VI – Прибрежные районы Аргентины и Уругвая
• NAVAREA VII – Район от Южной Африки до Антарктиды (Атлантический и Индийский океаны)
• NAVAREA VIII – Прибрежные районы Индии
• NAVAREA IX – Район Персидского и Аденского заливов и Красного моря
• NAVAREA X – Прибрежные районы Австралии
• NAVAREA XI – Южная Азия
• NAVAREA XII – Западная часть Тихого океана
• NAVAREA XIII – Прибрежные районы России
• NAVAREA XIV – Прибрежные районы Новой Зеландии и Южной части Тихого океана
• NAVAREA XV – Прибрежные районы Чили (Западная часть Тихого океана)
• NAVAREA XVI – Побережье Перу
ЕА (навигационные районы):

Рис. 1: Карта районов NAVAREA.(5)

Каждый район NAVAREA обслуживает группа береговых передающих радиостанций, работа которых координируется страной-координатором (в которой находится координационный центр данного района). Например для NAVAREA III – страна-координатор Испания, для NAVAREA XIII – Россия.
Координатор района NAVAREA получает и передает следующие типы информации (согласно требованиям ГМССБ):
1.Навигационные предупреждения (COASTAL)
2.Метеорологическую информацию (WEATHER FORECAST)
3.Информацию по поиску и спасанию
4.Предупреждения о пиратских нападениях» (5)

Классы излучений для передачи сообщения

«Сообщение NAVTEX передается в режиме излучения F1B, FEC Collective (т.е. сообщение для всех).» (5)
«FEC - система исправления ошибок методом упреждения. Применяется для исправления сбоев и ошибок при передаче данных, путем передачи изначально избыточной информации, на основе которой может быть восстановлена первоначальное содержание посылки. На практике широко используется в компьютерных ЛВС, LAN и различных телекоммуникационных сетях. » (1. c 3)
«F1B представляет собой частотную модуляцию несущей цифровым сигналом, содержащим набор данных в режиме узкополосного буквопечатания. Необходимая ширина полосы 304 Гц.
Недостатком режима F1B является сложность поддержания стабильности частоты (при режиме УБПЧ она не должна превышать 10 Гц), поэтому сейчас и NAVTEX и информация по безопасности мореплавания (ИБМ) передаются в режиме J2B (хотя в мануалах и расписаниях сохраняется прежнее обозначение F1B).
J2B представляет собой однополосную амплитудную модуляцию с полностью подавленной несущей (как правило верхняя боковая полоса USB), один канал, содержащий цифровую информацию с использованием поднесущей. На сегодняшний день все передатчики ИБМ и NAVTEX работают в режиме J2B.» (5)

Станции и районы предупреждения

«Каждой станции в районе предупреждения присвоена буква латинского алфавита от A до Z (в северном полушарии с севера на юг). Вещание станций в одном районе предупреждения ведётся последовательно, согласно расписанию. Дальность вещания станции составляет 200-600 морских миль. Всего насчитывается 153 действующих станций. Из них 9 расположены в России, две станции действуют на Украине (Керчь, Одесса) и одна в Эстонии (Таллин).» (2)
«Сообщения NAVTEX передаются береговыми станциями, находящимися в прибрежной зоне и радиус их действия до 400 морских миль. Сортировка станций осуществляется как автоматически, так и вручную.
В 2006 году в эксплуатации находится больше чем 160 радиостанций. Время трансляции станций Navtex в Navareas согласованы один за другим. Таким образом избегают нарушений, которые могут возникать из-за одновременного посылания нескольких станций.
Программы передач сообщений становятся все более надежны. Все гидрографические службы опубликовывают в случае необходимости информацию об изменениях в предприятии NAVTEX.
Передача навигационной и гидрометеорологической информации на удаленные районы Мирового океана (для России по Международным обязательствам это район NAVAREА–XIII) осуществляется восемью береговыми КВ станциями и через Международную службу безопасности SafetyNET, которая дополняет систему NAVTEX для удаленных районах Мирового океана.» (2)
«До последнего времени передачи ИБМ на район NAVAREA/METAREA-XIII осуществлялись с помощью норвежской земной спутниковой станцией (г. Ейк), что несколько подрывало престиж Российской Федерации как морской державы, но благодаря предпринятым усилиям со стороны Минтранса России и в частности ФГУП «Морсвязьспутник», в декабре 2005 года введена в эксплуатацию ЗСС в г. Находка, которая без помощи иностранных государств позволит передавать информацию по безопасности мореплавания на район NAVAREA-XIII.» (1. с 5-6)

Пример сообщения NAVTEX

«Сообщение от Архангельск – Радио, принятое на частоте 518 кГц,:

ZCZC FE60
141800 UTC NOV 09
ARCHANGEL RADIO WEATHER FORECAST NR 60
PORT ARKHANGELSK
STORM WARNING:NIL
WEATHER S_MMARY:LOW 989 HPA 79N 89E
DEEPENINGMOVING EASTWARD
WIND:WLY SWLY 6 TO 11 M/S
DAYTIME 9 TO 14 M/S
VIS:4 TO 6 KM
SEAS:0,8 TO 1,3 M=
NNNN

Обозначение ZCZC – символы обозначающие начало передачи, далее FE60 – первый знак F - опознаватель передатчика, т.е. специальный знак (буква от A до Z) присвоенный береговому передатчику, обслуживающему район, второй E – тип сообщения, в данном случае – метеорологическое, 60 – номер сообщения.
141800 UTC NOV 09 – время выпуска сообщения,
ARCHANGEL RADIO WEATHER FORECAST NR 60 - опознаватель и номер сообщения (т.е. опознаватель радиостанции и номер передаваемого ею сообщения).
Далее идет сам текст сообщения, в данном случае прогноз погоды в районе порта Архангельск, включающего в себя прогноз штормовой обстановки, атмосферного давления, направления и скорости ветра, видимости и высоте волны.
NNNN – символы обозначают конец передачи сообщения.
Само сообщение относится к группе метеорологической информации, тип сообщения - метеорологический прогноз.
Пример сообщения, относящийся к группе навигационных предупреждений:
ZCZC FA67
120800 UTC NOV 09
COASTAL WARNING ARKHANGELSK 78
PORT ONEGA
1. REMOVAL AND REPLACEMENT OF BUOYAGE
FOR WINTER PERIOD IS COMPLETED
2. CANCEL THIS MESSAGE 22 NOV=
NNNN

ZCZC FA66
110700 UTC NOV 09
COASTAL WARNING ARKHANGELSK 77
PORT ARKHANGELSK
LIGHT ICE BUOY NO 23G STARBOARD SIDE
64-38-13.2N 040-30-51.6E OFF STATION=
NNNN
О том, что это навигационное предупреждение нам подсказывает группа символов FA67 и FA66. Буква А, после знака опознавателя передатчика F, обозначает навигационные предупреждения. Далее группа цифр обозначает текущий номер сообщения одного типа. Как правило они нумеруются от 01 до 99 и по достижении последнего вновь начинается с 01. Сообщение с номером 00 присваивается сообщениям о бедствии и другим особо важным сообщениям.» (5)
«Полный список опознавателей сообщений, соответствующей группе символов обозначающей опознаватель передатчика и тип сообщения:
А – навигационные сообщения
В – Метеорологические предупреждения
С – ледовые сводки
D – информация по поиску и спасанию и пиратских нападениях
Е – Метеорологические прогнозы
F – сообщения лоцманской службы
G – сообщения системы Дека
Н – сообщения системы Лоран
I – сообщения системы Омега
J – сообщения спутниковой навигационной службы
К – сообщения других навигационных служб
L – навигационные предупреждения (дополнительно к букве А)
V,W,X,Y – специальные службы (пробное распределение)
Z – отсутствие сообщений
Если посмотреть на карту районов NAVAREA можно увидеть, что передающие станции NAVTEX географически расположены так, чтобы при их работе исключались взаимные помехи (А – передача сообщения, Z – отсутствие сообщений). Чтобы избежать взаимных помех, все береговые станции NAVTEX передают информацию по расписанию, и каждая выходит в эфир не более шести раз в сутки.» (5)

Техника и терминалы

«Принимающая станция состоит из активной антенны и приёмника с устройством вывода информации. Обычно применяются приёмники с дисплеем и встроенным печатным устройством с использованием термобумаги. В последнее время получили распространение более дешевые терминалы с жидкокристаллическим дисплеем, оснащённые разъёмом RS-232, или же антенны подключаемые через USB к персональному компьютеру с соответствующим программным обеспечением.» (2)

«Рис 2: Терминал NAVTEX.»(3)

«С помощью бытового радиоприёмника и программы NAVTEX Decoder 1 возможен приём NAVTEX-сообщений без вышеуказанных терминалов.
NX-700A/B - приемник службы NAVTEX, одобренный Российским Морским Регистром Судоходства, для применения на судах, в качестве радиооборудования, Российским Речным Регистром Судоходства, для применения на судах для автоматического приема информации по безопасности на море.

«Рис.3: NX-700A/B»(3)
Основные виды сообщений:
• Навигационное предупреждение.
• Метереологическое предупреждение.
• Ледовая сводка.
• Аварийно-спасательное сообщение, случай пиратства.
• Метеорологический прогноз.
• Информация для лоцманов.

Технические характеристики:
• LCD дисплей 5".
• Разрешение 240х320.
• Напряжение питания: 12-24 В.
• Габаритные размеры (дисплей): 150x150x93 мм.
• Вес (дисплей): 0.7 кг.» (3)

«Для декодирования сообщений в формате NAVTEX существует множество программ, например программа SeaTTY (v.2.30), которая позволяет принимать как NAVTEX, так и карты погоды в режиме FAX, телексные сообщения RTTY, кроме этого имеет возможности декодирования сообщений в формате цифрового избирательного вызова.» (5)

«Рис. 4: SeaTTY»(5)

Заключение

Созданная система позволяет оперативно осуществлять прием аварийных сигналов практически по всему миру в реальном масштабе времени и обеспечивать взаимодействие как между МКВЦ, так и с иностранными аварийными службами, что является положительным примером плодотворного международного сотрудничества.
«Представленное предложение Российской Федерации в Подкомитет ИМО по радиосвязи поиску и спасению о создании районов NAVAREA/METAREA – XVII и XVIII в арктических морях, накладывает дополнительные обязательства на Российскую Федерацию перед международным сообществом о развитии ГМССБ на арктическом побережье России, особенно станций системы NAVTEX.» (2)

Список используемой литературы:

1. Журнал-каталог "ТРАНСПОРТНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ТЕХНОЛОГИИ", выпуск №1, 2006г. 18с.
2. Блог пользователя «NAVTEX , RTTY» URL : http://www.rupor.sampo.ru/topic/12904.
3. Статья «Приемник службы Navtex» URL : http://www.shipradio.ru/furuno/nx700.html
4. Портал «NAVTEX decoder» URL : http://www.frisnit.com/navtex/ .
5. Статья «ГЛОБАЛЬНАЯ МОРСКАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ ПРИ БЕДСТВИИ (ГМССБ). NAVTEX » URL : http://www.radioscanner.ru/info/article377/.
6. Статья «NAVTEX» URL : http://rofficer.narod.ru/docs/navtex.htm