Цель работы: изучение принципов работы систем DGPS, ее точностных характеристик. Изучение особенностей применения системы DGPS в РИС
Лабораторная работа №1
Тема: Виды электронных карт, применяемых в РИС
Цель работы : Сравнение векторных карт с растровыми.
Все GPS-карты можно поделить на два основных типа — векторные и растровые. Первые представляют собой базу данных, в которой хранится информация об объектах, их характеристиках и взаимном расположении, географических координатах и прочем.
Основное достоинство векторных карт — их можно увеличивать и уменьшать практически без ограничений. Количество деталей на такой карте зависит только от трудолюбия разработчиков — на самых подробных листах максимальный масштаб составляет 10 м к 1 см, а минимальный — 17 км к 1 см. Причем в первом случае на экране разрешением 320х240 помещается часть не очень большого дома, а во втором — вся Москва и Московская область. Это ограничение сугубо программное — при чрезмерном увеличении и уменьшении мелкие детали станут просто не видны.
Растровые карты — это самый простой и доступный тип карт. Фактически это изображения в формате BMP или JPG, к которым привязана географическая координатная сетка. Масштаб напрямую зависит от исходного бумажного варианта. Если сканировалась карта с масштабом 10 км к 1 см, то на выходе получится то же самое. Минимальный доступный масштаб бумажных карт — это 1 км к 1 см, так называемые «километровки». Есть более крупный масштаб — 2,5 км, 5, 10, 20 и 25 км к 1 см. Есть, конечно, карты с более крупным масштабированием, но для GPS-ориентирования они практически бесполезны.
Элементами растровых изображений являются пиксели, вариации их окраски и положения и создают изображение. Увеличение такого изображения происходит за счет увеличения размера каждого элемента, что делает картину грубой. Работа с растровыми изображениями дает возможность изменять мелкие детали, создавать дополнительные эффекты, что не возможно с векторными изображениями. Так как каждый элемент изображения индивидуален по цветовой гамме есть возможность создавать например тень или усиливать цвет. Уменьшение такого типа изображения так же снижает его качество так, как оно достигается за счет удаления части элементов. Еще одним недостатком растрового изображения является невозможность манипуляции отдельными его фрагментами, так как нарушается целостность всего изображения.
 |  |
Как видим у каждого типа и формата GPS карт есть свои достоинства и недостатки. Что то выигрываем в одном, что то в другом. Что, из всего перечисленного, для нас более значимо и какими картами пользоваться, решать, конечно же, только нам. Надеюсь, что данный ответ дает нам пищу для размышления.
Лабораторная работа №2
Тема : Составление типового сообщения судоводителю и доставка его на борт с помощью современных средств связи
Цель работы : Изучение правил составления сообщений судоводителю – пользованию.
Возможный состав наборов данных для различных служб, например для службы управления шлюзами и мостами, предотвращения аварийных ситуаций или управления терминалами приводится в качестве примера в таблице 5.2.3.
Таблица 5.2.3: Набор данных для судовых сообщений
(Мой пример)
Статические данные о судах в составе
Тип т/х
Название : «Виктория»
Официальный номер судна (для морских судов № ИМО) 5,968,009
Длина 300 м
Ширина 38 м
Переменные данные
Количество членов экипажа на борту 21
Местоположение (водный путь и километраж) Эммерих, 57,0 км
Направление движения вниз по течению
Количество судов в составе 1
Длина состава 367 м
Ширина состава 38м
Осадка 11.0 м
Следующий пункт сообщения (шлюз/мост, терминал) Шлюз Майдерих
ETA в следующий пункт сообщения, с точностью 13.30 ± 0.30
Для каждой партии груза
Категория груза Химический продукт
Код груза по Гармонизированный системе 310210
Пункт погрузки (ЛОКОД ООН) Роттердам
Пункт назначения (ЛОКОД ООН) Дортмунд
Количество груза (в тоннах) 57000
Только в случае опасных грузов:
Наименование груза Натрия нитрит
Код груза ВОПОГ, ППОГР, ВОПОГ-Д
Класс 5.1
Код упаковки III
Номер ООН (при наличии) 1,500
Количество синих конусов/огней 1
Информация о фарватере передается в устной форме по каналам радиотелефонной службы на внутренних водных путях (ОВЧ) или с использованием протокола ТСР/IР (Интернет, электронная почта, СМС) для передачи данных. Европейский стандарт извещений судоводителям устанавливает правила предоставления информации о фарватере при передаче данных. Стандарт предусматривает использование стандартного словаря-разговорника в сочетании со списками кодов и в значительной мере обеспечивает возможность автоматического перевода сообщений на другие языки. В качестве языка сообщений используется расширенный язык разметки (XML),обеспечивающий удобство обработки для получателя сообщения. Описание сообщения XML включает четыре раздела:
1. Обозначение сообщения;
2. Сообщения, касающиеся фарватера и движения судов;
3. Сообщения, касающиеся уровня воды;
4. Сообщения о ледовой обстановке.
В интересах обеспечения широкой сферы применения, описание сообщений XML включает широкий спектр элементов данных. Структура сообщений предусматривает отдельные блоки (ярлыки), в том числе разделы, группы, подгруппы и элементы данных. Не на каждом водном пути будут требоваться все блоки сообщения, и не все они могут передаваться при оправданном использовании человеческих ресурсов. По этой причине в описании сообщения XML проводится разграничение между обязательными и факультативными группами и элементами данных. Обязательными являются блоки, необходимые для:
• описания сообщения и обмена сообщениями (раздел 1);
• обеспечения минимального объема информации (разделы 2-4). В сообщении должен быть использован по крайней мере один из вышеуказанных разделов 2-4. В разделе 2 данные могут касаться участка водного пути или объекта (например, моста или шлюза). В разделе 2 сообщения содержится один факультативный элемент данных для ввода произвольного текста (строка) на исходном языке, который не будет переводиться автоматически. Использование набранного в произвольной форме текста следует ограничивать до минимума. Для всех других элементов данных предусмотрены коды.
Предусмотренные стандартом коды приводятся ниже (примеры значений указаны в
скобках):
1. Код состояния шлюза (шлюз закрыт, шлюз открыт, …………)
2. Код средства связи (телефон, ОВЧ, …………)
3. Код ИСО для названий стран, ISO 3166-1 (CH, AU, ………….)
4. Код направления следования (все направления, вверх по течению, ….....…)
5. Ледовая обстановка (тонкий сплошной лед, плавучий лед средней
разряженности, покрывающий до 40% водной поверхности, ……....….……)
6. Проходимость льда (замедленное движение, движение только с ледокольной
проводкой, …………)
7. Классификация ледовой обстановки (судоходная, условно судоходная, ……)
8. Ледовая обстановка (без ограничений, ограничение, движение запрещено.....)
9. Код периодичности (постоянно, ежедневно, …………………)
10. Код языка (см. Международный стандарт ИСО 639)
11. Код ограничения (движение блокировано, прохода затруднен
12. Код параметра измерения (сброс, уровень воды, надводный габарит, ………)
13. Код местоположения (везде, слева, …………………)
14. Код причины (происшествие, работы, землечерпание, высокая вода, …..…..)
15. Код ссылки (WGS84, NAP (средний морской приливный уровень), Adria, NN,
GlW, RNW …………………)
16. Код режима (обычный, срочный, …………………)
17. Код сообщения (информация, обязательное периодическое сообщение, …..)
18. Предметный код (землечерпание, работы, …………………)
19. Код целевой группы (коммерческие суда, прогулочные суда)
20. Код типа (река, шлюз, ……………)
Полные тексты к кодам имеются на английском и ряде других европейских языков. Компетентным органам следует обеспечить доступ к извещениям судоводителям в формате XML через Интернет. Интернет-службы должны обеспечивать возможность выбора блоков данных для скачивания в разбивке по участкам водных путей и сроку действия. Кроме того, участвующие стороны (администрации) могут согласовать процедуры передачи сообщений XML непосредственно с сервера XML в порядке оповещения и по запросу (push and pull services).
Лабораторная работа №3
Тема : Применение системы GPS для обеспечения безопасного движения судов в РИС
Цель работы: изучение принципов работы систем DGPS, ее точностных характеристик. Изучение особенностей применения системы DGPS в РИС
GPS состоит из трех сегментов (segments): из космического (space), то есть спутникового сегмента, из сегмента управления и контроля и из сегмента пользователя. Здесь и далее использован термин «сегмент», хотя можно использовать и другой термин, например «подсистема». Спутниковый сегмент состоит из созвездия функционирующих в данную эпоху спутников. Сегмент управления и контроля содержит главную станцию управления и контроля, станции слежения за спутниками и станции закладки информации в бортовые компьютеры спутников. Сегмент пользователя - это совокупность спутниковых приемников и программного обеспечения, находящихся в распоряжении пользователей. Пользователя системы в первую очередь интересует его собственный сегмент, то есть имеющиеся у него приемники, а также спутниковый сегмент, в значительной мере обеспечивающий достоверность результатов. Вместе с тем действия сегмента управления и контроля иногда оказывают критическое влияние на полученные пользователем результаты. Были случаи, когда результаты получались абсурдными: например, высота пункта, расположенного на равнине, оказывалась такой, как будто он находится в высокогорье, либо в глубочайшей впадине. Пользователь не может контролировать систему и воздействовать на нее, но он обязан выявлять сбои в ее работе и на этапе обработки отсекать ложные данные и результаты.