Оценка взаимосвязи навигационной безопасности мореплавания и

электромагнитной защищённости информационных каналов (ЭМЗИК) широкозонных дифференциальных подсистем (ШДПС)

Вишневский Юрий Георгиевич,

доктор технических наук, доцент,

Фам Ки Куанг,

аспирант.

Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций.

Широкозонные дифференциальные подсистемы, которые включают в себя Американскую WAAS (Wide Area Augmentation System), Европейскую EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Services) и Японскую MSAS (Multi-functional Satellite Augmentation System), предназначены для повышения точности местоопределения судна. В случае нарушения и сбоев в работе ШДПС, которые могут произойти из-за воздействия взаимных помех, а также из-за увеличения энергетических потерь при распространении радиоволн в свободном пространстве, требуемая точность местоопределения судов не обеспечивается. При этом безопасность мореплавания снижается. Математическое моделирование в этой области следует увязывать, прежде всего, с выбором количественных критериев навигационной безопасности мореплавания, с одной стороны, и выбором количественных критериев ЭМЗИК ШДПС, с другой стороны. С этой целью, во-первых, обратимся к стандарту точности судовождения, принятому в Резолюции А.529(13) 17.11.83г. Международной морской организации (ИМО). Навигационная безопасность плавания Р_бп определяется по формуле [1].

                                                                                                     (1)

где D - кратчайшее расстояние до навигационной опасности, морская миля;

М - радиальная среднеквадратическая погрешность, морская миля.

Расчёт Р_бп производится с помощью таблицы 4.18 МТ-2000 по аргументам D и М. Например, для обеспечения достаточно высокой вероятности безопасного плавания в районе с несколькими навигационными опасностями, равной Р_бп = 0,982, и для обеспечения М = 0,4 морских миль D должно быть не меньше 0,8 морских миль. Такое же значение Р_бп имеет место при М = 0,6 и D = 1,2, при М = 0,8 и D = 1,6, при М = 1,0 и D = 2,0.

Вероятность безопасного плавания, безусловно, может быть выше в случае использования дифференциального режима. В этой работе мы не ставим цель выявить аналитическую взаимосвязь Р_бп, с достоверностью информации в ШДПС, определяемой вероятностью точности обсервации Р_то при поэлементном приёме и зависящей от электромагнитной защищённости информационных каналов, выражаемой коэффициентом К_эмз. Коэффициент электромагнитной защищённости К_эмз является также вероятностной числовой характеристикой, дополняющей коэффициент простоя радиолинии до «1». Выберем в качестве критерия Р_то = f(К_эмз) [2]. Таким образом, в этой работе рассмотрены критерии, с помощью которых можно решать не только задачи навигационной безопасности мореплавания и электромагнитной защищённости информационных каналов, но и задачу, объединяющую эти две проблемы, что можно выразить следующей записью:

                                                                                                        (2)

Требования ИМО к точности обсервации судов в стеснённых условиях плавания могут быть исполнены с вероятностью 0,95 в том случае (для рассматриваемого примера при Р_бп = 0,982), когда вероятность электромагнитной защищённости информационных каналов, согласно формуле (2), определяется так: .

            Итак, произведем расчёты и построим графики  при нескольких табличных значениях Р_бп (из таблицы 4.18).

Таблица 1.

Рис. 1. График зависимости Р_то = f(К_эмз) при различных Р_бп.

Из графиков рис. 1 следует, что зависимость Р_то от К_эмз при различных Р_бп близка к линейной. При увеличении К_эмз до «1» Р_то увеличивается.

Литература

1. Дмитриев В. И. Обеспечение безопасности плавания. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. - 374 с.

2. Вишневский Ю. Г., Сикарев А. А. Поля поражения сигналов и электромагнитная защищённость информационных каналов в АСУДС. - М.: СПб «Судостроение», 2006. - 356 с.

Поступила в редакцию 11.01.2009 г.