Центр навигации USCG: Управление устойчивым курсом для безопасных, безопасных и эффективных водных путей

Эдуард Лундквист15 сентября 2018

Навигационный центр береговой охраны США (NAVCEN) участвует в ряде мероприятий, которые оказывают влияние на всех американцев, даже если они этого не осознают.
От водителей, проверяющих направления с помощью своей Глобальной системы позиционирования (GPS) для лодочников на суда, прибывающие и отправляющиеся в порты США, NAVCEN играет невидимую, но жизненно важную роль.
В штате 19 офицеров, 17 военнослужащих и 19 гражданских лиц NAVCEN входит в состав Директора по морским транспортным системам (CG-5PW) в штаб-квартире USCG и является помощником арендатора на базе управления телекоммуникационными и информационными системами (TISCOM) в Александрии, VA.
Центр постоянно взаимодействует с подразделениями береговой охраны, штаб-квартирами, правительственными учреждениями, морскими заинтересованными сторонами и пользователями GPS по всему миру.
NAVCEN поддерживает базы данных US Aids to Navigation Information Management System (USAIMS) и интегрированных средств для навигации (Legacy IATONIS), которые служат официальной записью всех USCG и частных средств для навигационных средств навигации (ATON).
«Мы обеспечиваем надзор за 48 тысячами помощников, буев, фиксированных структур, которые находятся в Соединенных Штатах, которые береговая охрана поддерживает и управляет, чтобы обеспечить безопасные, судоходные водные пути для всех», - сказал капитан Рассел Холмс, НАВСЕН командующий офицер. «Все они перечислены в US Aids to Navigation Information Management System USAIMS».
Унаследованная система IATONIS выпускает еженедельный и ежегодный список освещения, который доступен для загрузки с веб-сайта NAVCEN. Офисные офисы USCG используют IATONIS для создания еженедельного местного уведомления для моряков, которое можно загрузить с веб-сайта NAVCEN. Устройства береговой охраны ATON, такие как тендеры внутреннего водного транспорта и океанского буя, используют USAIMS для обновления состояния и состояния вспомогательных средств при их проверке и обслуживании. Береговая охрана планирует перенести функциональность из старой системы IATONIS в USAIMS для создания единого интегрированного приложения для всех видов деятельности ATON.

Большинство моряков, включая прогулочных лодочников на выходные, знакомы с «уведомлениями моряков», и почти все видели маяк или одну из «вспомогательных средств навигации», которые отмечают каналы или предупреждают о мелководье. NAVCEN управляет этими местными уведомлениями уведомлениям моряков (LNMs) и обнародует их через широкую систему общественного распространения.
LNM могут предупреждать моряков об опасностях, таких как буй, который находится вне станции, свет, который погашен, заброшенное судно или недавнее изменение навигационной карты, а также объявить зоны безопасности и безопасности. С расширением Панамского канала более крупные корабли Post-Panamax теперь вызывают в портах Восточного побережья, которые были выгружены для их размещения. Это означает, что графики должны обновляться с новыми глубинами или перемещаться по навигационным маркерам.
«Люди могут сообщать о несоответствиях на веб-сайте NAVCEN, например, если структура отсутствует, или буй отключен от станции, или свет горит тусклым или погашенным», - сказал Холмс. «Мы предоставляем эту информацию в район для действий. Лучший способ узнать, что помощь не работает должным образом, - это когда мы получаем отчет от общественности.
Моряки и прогулочные лодочники также могут сообщать о несоответствиях с помощью мобильного приложения Coast Guard Boating Safety. «Мы составляем примерно 15 или 20 в месяц, которые сообщаются через мобильное приложение. Они обращают внимание. Но люди еще не осознают этого ».
«У каждого района есть отношения со своим местным помощником Береговой охраны, в котором есть программы для выхода и проверки средств - либо на лодке, либо по воздуху», - сказал Джин Шлехте, начальник инженерного отдела NAVCEN.
NAVCEN работает с Департаментом транспорта и Комитетом по морским транспортным системам, который состоит из 28 федеральных агентств, для координации нашей деятельности и является частью рабочей группы Future of Navigation. Центр работает с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (НОАА), Инженерным корпусом армии и Национальным агентством геопространственной разведки, которые отвечают за морские, внутренние, международные и военные диаграммы. «У нас тесные отношения с этими агентствами, - сказал Холмс. «Инженерный корпус армии зависит от наблюдательного парка NOAA для информации о нижнем контуре; NOAA зависит от береговой охраны за обновления наглядных пособий для навигации, и мы зависим от армейского корпуса за информацию о дноуглубительных работах ».
С появлением электронных диаграмм обновления могут быть сделаны и отправлены пользователям в дни или недели, а не месяцы или годы. А по мере обновления диаграмм центр предоставляет современные электронные карты для резаков и лодок береговой охраны.

спутниковая система навигации
DOT поручил Береговой охране как гражданскому руководству для правительства США по GPS из-за опыта Береговой охраны с радионавигационными системами LORAN и Omega, которые были наземными системами точной навигации и синхронизации их времени. Теперь мы полагаемся на глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS), которые используют радиопередачи с прямой видимостью для обеспечения геопространственного положения, включая высоту или высоту, и информацию о времени. GPS - US GNSS, и использует созвездие спутников. GPS не является единственной GNSS. Европейский Союз имеет Галилея; У России есть ГЛОНАСС; и Китай имеет систему Бейду. Существуют и другие страны, которые эксплуатируют системы с ограниченным региональным охватом.

До недавнего организационного перехода к вновь созданной команде CG Cyber ​​NAVCEN управлял гражданской системой национальных дифференциальных GPS (NDGPS), которая использует сеть наземных опорных станций для увеличения спутниковых сигналов и передает разницу между позициями, обозначенными Спутниковой системы GPS и известных фиксированных наземных положений путем вычисления дифференциальных поправок для своего собственного местоположения и времени. Служба DGPS также предупреждает пользователей, если какой-либо спутник GPS обеспечивает ненормальную производительность.
NAVCEN участвует в качестве заместителя председателя и исполнительного секретариата Комитета по интерфейсу обслуживания гражданских GPS (CGSIC), который возглавляет DOT CGSIC - это организация, которая обеспечивает основной интерфейс правительства США с гражданскими пользователями GPS. Обязанности GPS NAVCEN включают прием отчетов о сбоях GPS и координацию расследования этих инцидентов с другими правительственными учреждениями. Еще один отдел службы национальной безопасности, Национальный координационный центр связи, входящий в Национальный центр интеграции кибербезопасности и коммуникаций (NCCIC), занимается множеством коммерческих телефонных компаний и компаний. «Они полагаются на часть GPS времени, и около 80% всех пользователей фактически используют GPS для очень точного времени», - сказал Холмс.
«Люди могут позвонить нам, если есть проблема с GPS, - сказал Холмс. «Мы собираем информацию от других агентств, чтобы делиться с общественностью, и мы проводим периодические встречи с экспертами, которые говорят о системе, событиях, технологиях и различных применениях использования GPS. Это открытый форум, где в принципе это свободный выстрел в цель, чтобы кто-нибудь задавал вопросы ».
С точки зрения отказоустойчивости, когда мы так сильно зависим от GPS, если мы потеряем GPS или спутники для навигации, у нас все еще есть физические буи на водных путях. «Мы все используем наш GPS во время вождения, но мы не сняли все выходы с автомагистралей или уличные знаки с дорог. Поэтому мы не собираемся удалять каждый буй из водного пути, - сказал Холмс. «Это еще один ситуационный инструмент, который поможет вам понять, где вы находитесь».

Автоматическая идентификационная система
AIS - это автоматическая система идентификации и находится практически во всех коммерческих судах, включая буксирные суда и даже некоторые рекреационные лодочники. AIS использует высокочастотные (УКВ) радиосигналы для автономного обмена информацией между судами для предотвращения столкновений. AIS транслирует информацию о типе судна, его длине, ширине, черновике и т. Д. «AIS использует GPS, поэтому он может обеспечить ваше местоположение, курс и скорость. Раньше вы использовали бы свой желтый консистентный карандаш, и вы бы сделали сюжет и точку на экране радара, затем подождали три минуты и сделали еще один сюжет или подождали шесть минут и воспользовались 3-минутной или 6-минутной чтобы выяснить курс и скорость судна, чтобы вы знали, насколько близко это судно, и нужно ли маневрировать, чтобы избежать столкновения », - сказал Холмс. «Теперь вы можете нажать кнопку, а затем мгновенно у вас будет вся эта информация у вас под рукой. Таким образом, это помогает с точки зрения безопасности мореплавания и навигации, но также помогает в осведомленности о морской области, потому что мы можем видеть, какие суда поступают и выходят из наших портов и где они проходят. Это также помогает с соблюдением экологических норм, таких как зоны скорости в районах, где нам необходимо избегать требований к выбросам китов или низким содержанием серы. Если мы обнаружим разлив, мы можем видеть, кто был в этой области. Мы можем наблюдать это на расстоянии, просто отслеживая движения судна с помощью AIS. Вот почему NAVCEN может поддерживать так много миссий береговой охраны.
«Мы выполняем запросы исторических данных для многих подразделений береговой охраны и других федеральных правительственных учреждений, где они хотят провести анализ движений судов, когда они могут отслеживать судно с точки зрения правоохранительных органов или для морского планирования, такого как размещение ветряных электростанций», - сказал Холмс. «AIS дает нам больше информации о том, что путешествует в наших портах и ​​в наших реках и водных путях, а также помогает нам проводить анализ данных, чтобы помочь выяснить, где, возможно, понадобится армейский корпус для экскавации больше или где NOAA может нужно обновлять диаграммы, потому что у вас всегда есть водные пути, движущиеся со временем, и поэтому у вас может быть диаграмма, показывающая землю, но теперь, взглянув на данные AIS, вы можете увидеть кучу судов, которые движутся по тому, что кажется приземляйтесь на графике, но, очевидно, достаточно воды под их килем, чтобы они могли безопасно проехать ».
Исторические данные АИС могут быть проанализированы для информирования о решениях дноуглубительных работ или изменениях водных путей. «Центр разработал Службу проверки информации о судне (VIVS) для повышения качества статических данных AIS, что, в свою очередь, улучшает аналитику данных и безопасность на море на водных путях», - сказал Холмс. «Мы можем посмотреть, как изменились тенденции со временем, чтобы иметь возможность продолжать обеспечивать безопасный и безопасный водный путь для всех пользователей, чтобы иметь возможность работать».
Центр создает карты тепла для отображения крупномасштабных трафик. Данные могут представлять разные параметры или информацию с разными цветами, чтобы указать плотность трафика. Береговая охрана может использовать карты теплоты движения судов для визуализации исторических тенденций по местоположению или типу судна для планирования.
AIS также помогает партнерам портов и командным центрам отслеживать, где находятся активы Береговой охраны. «Мы информируем заинтересованные стороны, чтобы лучше понять, где доступны различные ресурсы и активы, которые могут помочь в поиске и спасении, реагировании на окружающую среду или просто в аспекте осведомленности о морской ситуации», - сказал Холмс.
NAVCEN в настоящее время сосредоточен на точных статических данных, таких как размеры сосудов, а также правильное расположение антенн GPS на судне.
«Пилоты хотят знать правильные размеры судна, которое приближается к повороту, но они также хотят знать, где эта антенна GPS связана с этими размерами. Когда они видят это судно на своем дисплее, то, что они видят, является местоположение антенны GPS. Они хотят знать, что много корабля впереди этой антенны и сколько стоит корабль », - сказал Шлехте.
Центр обнаружил, что многие суда фактически транслируют неточную информацию АИС. «Мы не считаем, что это преднамеренно. Возможно, они не ввели правильную информацию, когда установили свой транспондер, и поэтому они даже не понимают, что они передают что-то неправильно. Здесь, в NAVCEN, мы работали с Центром поддержки операций (OSC) в Мартинсбурге, Западная Вирджиния, чтобы моряки могли посетить наш веб-сайт и ввести имя любого судна, и оно подтянет то, что они фактически транслируют через AIS, и что мы считаем, что они должны передавать на основе набора различных баз данных и документации, зарегистрированной в Береговой охране и их лицензии FCC. Это помогает пользователям понять, нужно ли им исправлять свою информацию. Если наши инспекторы береговой охраны выйдут на борт судна, они также смогут использовать систему морской информации для обеспечения безопасности и правопорядка (MISLE), чтобы увидеть эту информацию и помочь устранить эти несоответствия », - сказал Холмс.

Взяв длинный вид
Дальнейшая идентификация и отслеживание дальности (LRIT) обеспечивает повышенный уровень осведомленности о морском домене (MDA) с механизмом отчетности в режиме реального времени для мониторинга всех судов под флагом США, где бы они ни находились, и международных судов, направляющихся в порты США. LRIT - это требование США и Международной морской организации (ИМО). Он был разработан до AIS, и, хотя AIS является открытым исходным кодом, LRIT зашифрован и использует оборудование iridium и INMARSAT. «У нас есть доступ ко всем судам с флагом США и всем международным судам, находящимся в пределах тысячи миль от побережья США», - сказал Шлехте. «Это всемирная система, поэтому страны, которые участвуют в программе ИМО, могут идентифицировать те суда, которые входят в их порты и где они находятся. Все данные LRIT поступают в ИМО, и мы получаем информацию, которую мы имеем право получать от ИМО ».
Часы NAVCEN LRIT в настоящее время контролируют более 7000 международных судов в радиусе 1000 миль от любого побережья США и более 830 американских судов по всему миру.
Суда должны предоставить уведомление о прибытии в Центр передвижения Национального судна за 96 часов до того, как они прибудут в порт, предоставив информацию о судне, грузе, экипаже и предыдущих портах захода. Это помогает Береговой охране решать, какие суда доходить до порта.
«Мы делимся информацией с пилотами портов, - сказал Хоумс. «Они знают от агентов корабля, с которыми они работают, и если они видят судно, входящее в то, что они не собираются помогать, они могут предупредить нас, чтобы мы могли расследовать ближе. Может быть, нам стоит пойти на борт этого судна, либо в море, либо когда он попадет в док, и выяснить, какова природа его бизнеса. Иногда крупные рекреационные яхты не понимают, что они должны сообщать, что они приходят в порт, или у вас могут быть другие объекты, которые на самом деле не стыкуются в порту, но они входят только для обмена членами экипажа на лодке, а затем они снова уйдут. Но не так часто большинство людей не объявляют. Береговая охрана ежедневно работает с пилотами гавани для судов, которые поступают и выходят из порта. В некоторых случаях они не будут перевозить судно до тех пор, пока мы не предоставим разрешение на вхождение этого корабля. Это своего рода отказоустойчивость, - сказал Холмс. «Наши партнеры по порталу хорошо обращаются к нам, когда что-то не кажется нормальным».
По словам Холмса, владельцы судов более активны в обеспечении соответствия своих судов, потому что они не хотят, чтобы их корабли задержались для проверки. «Если Береговая охрана обнаруживает много расхождений, когда они втягиваются в порт, а затем задерживаются, то это влияет на их способность разгружать и загружать их груз, а также их способность оставаться по расписанию на следующий порт и последующие порты. Они могут связать док, что также сильно влияет на порт. И если они получат задержание в Соединенных Штатах от береговой охраны, это может повлиять на их способность звонить в другие порты по всему миру. Другие будут смотреть на наши уровни содержания и процента содержания под стражей и могут усилить их проверки. Принимая во внимание, что если вы, кажется, поступаете правильно, и у вас нет недостатков каждый раз, когда мы приходим на борт, мы начинаем больше говорить о том, как мы получаем больше решений на основе рисков, и, возможно, нужно идти на борт и сжимать каждый спасательный жилет ».

Навигационная информационная служба центра - круглосуточная круглосуточная охрана. «Это похоже на справочную службу для любого, у кого есть вопросы, связанные с навигацией», - сказал Шлехте. «Но поскольку мы всегда укомплектованы людьми, когда люди не уверены в том, кто еще звонит, они звонят нам со всеми вызовами Береговой охраны.

категории: Береговая охрана, навигация, правительственное обновление, правительственное обновление, электроника