Создание карт пользователя и работа с электронным судовым журналом».
Цель роботы: научить курсантов правилам составления электронных карт для использования в навигационных целях и правилам работы с электронным судовым журналом.
В векторных ЭК (Vector electronic navigational chart -VENC) применяется метод цифрового представления элементов карты с помощью точек, линий, контуров, заданных своими координатами и соответствующим кодом. При таком методе представления информация карты хранится в памяти в виде последовательности записей, характеризующих каждый имеемый на карте картографический объект. Картографическим объектом (КО) называется реальный объект или явление, изображаемое на карте в условном виде; или описание или группа описаний картографических характеристик реального объекта или явления в цифровом виде для отображения его на ЭК.
Все объекты векторной электронной карты обычно распределяются по определенным тематическим уровням, называемых слоями карты. Такими слоями, например, могут быть: навигационные средства, глубины, качество данных, характеристики и т.д. Разделение нагрузки карты на слои позволяет системе, отображающей ЭК, управлять видимостью этих слоев.
Количество информационных слоев векторной ЭК может быть различным. Требуется их иметь, по крайней мере, три: базовая информация, дополнение базовой информации до стандартной, вся другая информация. Выделение таких слоев позволяет определить три вида нагрузки карты: базовую, стандартную и полную.
Как известно, подробность нагрузки карт зависит от их масштаба. Масштаб электронной карты, которому соответствует ее нагрузка, называется оригинальным масштабом ЭК. В зависимости от оригинального масштаба ЭК делятся на:
• карту мира (World) - 1:2500001 и меньше;
• генеральные карты (General) - 1:300001 - 1:2500000;
• прибрежные карты (Coastal) - 1:80001 - 1:300000;
• подходные карты (Approach)- 1:40001 - 1:80000;
• гавани (Harbour)-1:10001-1:40000;
• планы (Plan) -1:10000 и крупнее.
Морские навигационные ЭК в подавляющем большинстве случаев отображаются в проекции Меркатора. Меркаторская проекция - это равноугольная цилиндрическая проекция. Различают нормальную, поперечную и наклонную меркаторские проекции. Из них для представления навигационных ЭК в основном применяются две первые.
Нормальная проекция Меркатора (НПМ) используется для построения ЭК в диапазоне широт от 0 до 85°. Околополюсные районы в ней не могут быть отображены. Наибольшим достоинством НПМ для целей судовождения является представление локсодромии прямой линией. В нормальной меркаторской проекции меридианы являются прямыми параллельными линиями, перпендикулярными к экватору. На поверхности цилиндра проекции меридианов проходят через точки касания земных меридианов с цилиндром, перпендикулярно к плоскости экватора. Земные параллели в НПМ также прямые линии, перпендикулярные к меридианам. Ввиду того, что на земном эллипсоиде меридианы сходятся с приближением к полюсам, с ростом широты длина земной параллели между двумя меридианами становится меньше.
Следует заметить, что НПМ не является перспективной проекцией, так как элементы Земли не проектируются на боковую поверхность цилиндра с помощью лучей, исходящих из одной точки.
В НПМ расстояние Y по меридиану от экватора до параллели с широтой φ, выраженное в экваториальных милях, называется меридиональной частью (МЧ) этой параллели. Расстояние ∆Y между двумя параллелями с широтами φ и φо, называется разностью меридиональных частей (РМЧ). Ввиду увеличения масштаба с широтой величина РМЧ, соответствующая одинаковому значению разности широт, с ростом широты в НПМ увеличивается.
Для построения на экране дисплея карты в НПМ необходимо найти прямоугольные экранные координаты картографических объектов. В навигационно-информационных компьютерных системах для расчета экранных координат х, у применяются и приближенные формулы, обеспечивающие погрешность вычислений, которая не превышает половины размера пикселя. В этом случае ЭК, построенные по результатам расчета положения элементов карты по точным и приближенным формулам, являются идентичными. В качестве упрощенных приближений к меркаторской проекции используются линейное и таблично-интерполяционное.
Поперечная проекция Меркатора (ППМ) применяется для создания ЭК околополюсных районов Земли, в диапазоне широт от 80° до 90°. Земной эллипсоид в этом случае проектируется на поверхность цилиндра, касательного к эллипсоиду по меридиану. Ось такого цилиндра перпендикулярна оси Земли. Если принять касательный к цилиндру земной меридиан за фиктивный экватор Земли, полюса этого экватора - за фиктивные полюса Земли, проходящие через фиктивные полюса большие круги - за фиктивные меридианы, а серию параллельных фиктивному экватору малых кругов на поверхности Земли - за фиктивные параллели, то свойства ППМ такой модели Земли будут аналогичны свойствам НПМ. Фиктивные меридианы и параллели на карте в ППМ будут взаимно перпендикулярными системами параллельных линий, а прямая линия будет фиктивной локсодромией, пересекающей фиктивные меридианы под одним углом.
Что касается действительных меридианов и параллелей, то на карте в ППМ они будут кривыми линиями, как и действительная локсодромия. На картах околополюсных районов в ППМ меридианы близки к радиально расходящимся от полюса прямым линиям, а параллели - к концентрическим окружностям.
Область минимальных искажений Земной поверхности на карте в ППМ лежит в узкой полосе, центральной линией которой является фиктивный экватор.
Судовой журнал представляет собой набор файлов на жёстком диске. При этом на каждые сутки программа формирует один файл, содержащий записи за период от 00:00:00 до 23:59:59. Информация в журнале регистрируется по судовому времени, а не по времени, поступающему от внешних систем. В файлах могут быть «пропуски» - промежутки времени, не содержащие данных, когда dKart Navigator был выключен. Каждая запись журнала принадлежит к определённому классу. Все записи в журнале разделены на 8 классов. Файлы судового журнала сохраняются в поддиректории Logbook директория dKart Navigator, каждый файл содержит данные на отдельную дату и имеет соответствующее название. Надо помнить, что на жёстком диске эти файлы могут занимать достаточно много места. Если необходимо освободить место на жёстком диске, можно удалить часть файлов, предварительно скопировав их на внешние носители (в архив).
Ни в коем случае нельзя переименовывать и редактировать файлы директории Logbook, так как это может вывести из строя программу в целом.
При открытии журнала в левый верхний угол экрана выводится окно «Выбор интервала по датам с календарем». Для начала работы с журналом надо выбрать из календаря требуемую дату (даты). Просмотр календаря осуществляется с помощью кнопок со стрелками в верхней части окна. В календарь включаются только даты в интервале между первой и последней записями журнала. Все даты, содержащие записи, выделяются жирным шрифтом. Выбор нужной даты (интервала дат), производится выделением их в календаре. Следует отметить, что при работе с журналом, так же как и при работе с другими разделами программы, на индикаторе предупреждений всегда выводится информация, относящаяся к текущему моменту в режиме «Исполнительная прокладка».
Вызов функции осуществляется нажатием кнопки «Конфиг.», при этом открывается окно «Установки». Поле «Место каждые» предназначено для выбора интервала отображения классов записей «Координаты», «Цели РЛС» и «Цели АИС» (для вер. 5.х и выше, по заказу для вер. 4.х). По умолчанию принимается 10-секундный интервал записей. Если переключатель «Координаты по событиям» включен, программа будет отображать в таблице значения текущих координат на моменты всех выбранных классов записей.
| Система | Информация об открытии и закрытии журнала при запуске системы и выходе из нее |
| Оперативные записи | Оперативные текстовые записи, вносимые судоводителем |
| Сигнализация | Сигналы и сообщения, вырабатываемые системой |
| Маршрут | События, связанные с движением судна по маршруту, выбор и смена маршрута, путевой точки, путевого маркера |
| Координаты | Координаты места судна, путевая скорость и путевой угол по данным основной системы и системы параллельной прокладки (версии 5.х и выше), скорость по лагу и компасный курс, обсервации по пеленгам и дистанциям, глубина под килем по данным эхолота |
| Цели РЛС | Параметры целей РЛС (САРП) и вводимых судоводителем (версии 5.х и выше) |
| Цели АИС | Параметры целей АИС (версии 5.х и выше) |
| Вахта | Стандартные записи в журнал при смене вахты |
Классы записей в навигационном журнале
Во время работы ЭКС dKart Navigator иногда может возникнуть необходимость в сохранении записей журнала. Для сохранения информации журнала в текстовом формате следует нажать кнопку «Файл». На экране появится окно «Вывод в файл». Если теперь нажать кнопку «Поиск...» - откроется окно «Сохранить как/Save As».
В этом окне надо выбрать директорий, в котором требуется сохранить файл, ввести имя текстового файла в поле ввода «File Name» и нажать кнопку «Save as/Сохранить как».
Определение номера начальной и конечной записей требуемого интервала производится в полях «От» и «До» окна «Вывод в файл». Клавиша «Ввод» предназначена для сохранения файла. Сохраненные текстовые файлы электронного судового журнала в любой момент времени можно отредактировать или распечатать, используя стандартные приложения Windows.
Воспроизведение обстоятельств совершенного судном плавания по маршруту производится с помощью управляющих элементов, расположенных в верхней части экрана:
- выбор интервала дат для просмотра;
- выбор даты для просмотра 
■ просмотр информации журнала на карте за сутки;
- установка временного масштаба воспроизведения 
- запуск воспроизведения в обратной последовательности («назад»);
- выбор начального момента воспроизведения/индикация воспроизводимого момента;
- запуск воспроизведения в прямой последовательности («вперед»)
- приостановка воспроизведения (пауза);
- отображение таблицы журнала на экране;
- отображение профиля дна на воспроизводимый момент;
- выход из функции.
Контрольные вопросы:
1. Как классифицируются навигационные карты?
2. Нагрузка электронных карт.
3. Какой юридический статус ЭК?
4. Что является геодезической основой отсчета координат ЭК?
5. Что такое Всемирный датум и для чего он используется?
6. Что такое системная электронная карта?
7. В какой проекции отображаются ЭК?
8. Какой формат обмена картографической информацией используется в ECDIS
9. Что такое системные данные ЭК?
10.Как отображается ЭК на экране дисплея?
11.Какая дополнительная информация может отображаться на ЭК в процессе судовождения?
12.Для чего применяется в Меркаторской проекции линейное приближение и таблично-интерполяционное приближение?
Лабораторная работа №6