|
|
С.В.Перевезенцев, В.И. ПлющаевСтр 1 из 3Следующая ⇒ С.В.Перевезенцев, В.И. Плющаев
Автоматизированные системы Мониторинга судов
Учебно-методическое пособие для студентов дневного и заочного обучения по специальности
Н. Новгород Издательство ФГБОУ ВО «ВГУВТ» Н. Новгород, 2016 УДК 621.396.932 П40
Перенвезенцев С.В., Плющаев В.И. Автоматизированные системы мониторинга судов: Учебно-методическое пособие для студентов дневного и заочного обучения по специальностям 250503 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования» / Перевезенцев С.В., В.И. Плющаев – Н. Новгород: Издательство ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2016. – ___с.
Учебно-методическое пособие предназначено для обучения студентов очного и заочного методам проектирования и эксплуатации современных систем мониторинга судов.
Рекомендовано к изданию кафедрой радиоэлектроники (протокол № от __.__.2016г.).
© ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2016 АИС в локальные, региональных и бассейновых Системах мониторинга
В АСМ береговая станция АИС передает по ОВЧ-каналу запросное сообщение №15 (табл. 3). В этом сообщении береговая станция запрашивает две судовых станции АИС по их MMSI для передачи трех сообщений (от первой станции двух сообщений, от второй – одного). С помощью сообщения №15 от судовых станций класса А получают сообщения №3 и №5, от судовых станций класса В – сообщения №18 и №19, от воздушных судов – сообщение №9, от средств навигационного обеспечения - сообщение №21 (далее будем рассматривать только сообщения №3 и№5). В этом сообщении указываются номера слотов, в которых должны быть переданы запрашиваемые сообщения. В течении одной минуты можно опросить более 100 судов.
Таблица 3
Формат ответных сообщений на запросное сообщение №15 приведен в табл. 4 (сообщение № 3) и в табл. 5 (сообщение №5).
Таблица 4
Таким образом, в сообщении №3 АСМ получает следующую информацию: - MMSI судна; - навигационный статус судна; - скорость и направление поворота судна; - скорость относительно грунта; - характеристику точности местоопределения судна; - долготу; - широту; - путевой угол; - истинный курс; - время UTC; - характеристику надежности полученных данных (флаг RAIM).
Таблица 5
Тип судна определяется в соответствии с табл. 6. Таблица 6
Рис.3. Место расположения антенны ГНСС на судне Таким образом, в сообщении №5 АСМ получает следующую информацию: MMSI судна; номер судна ИМО; название судна; тип судна; тип груза; размер судна; вид использованной радионавигационной системы; время прибытия; осадку судна; пункт назначения. Общее время на запрос судовой станции и ответ составляет около 8 с, а с учетом пропускной способности канала АИС в течении одной минуты можно опросить более 100 судов.
Лабораторная работа № 1 Описание работы стенда. Структурная схема лабораторной установки приведена на рис. 6.
Рис.6. Лабораторный стенд Компьютер береговой станции мониторинга управляет работой АИС центра: – инициирует передачу АИС запросного сообщения №15; – считывает из береговой АИС присланные судовой АИС ответные сообщения №3 и №5. Компьютер формирует запросное сообщение для АИС AIR, приняв которое береговая АИС начинает передачу в эфир сообщения №15. АИС передает сообщение №15 в интервале, не превышающем 4с, с момента поступления на ее вход запросного сообщения AIR с компьютера. Судовая станция при получении запросного сообщения №15, отвечает в течении 4с.
Для формирования запроса и получения ответных сообщений используется специальная программа, рабочее окно которой представлено на рис. 7.
Рис. 7. Рабочее окно программы
В поле (1) выводятся все текстовые сообщения, принятые от АИС. Нужные сообщения выделяются с помощью программного фильтра и отображаются в поле 2. Условия приема информации задаются в настройках фильтра в строке 3. Полученная от АИС информация, удовлетворяющая условиям, заданным в настройках фильтра, отображается в поле 2. Настройки фильтра позволяют принимать команды сообщения №3 и №5 (выбираются кнопкой «Прием команд»). Имеется возможность настроить фильтр на прием текста. Для этого в стоке 3 вводится шаблон текста и нажимается кнопка «Включить». В нижней части окна расположена область «Передача данных». В строках 4 вводятся команды для передачи в АИС. Команды для передачи в NMEA формате вводятся в соответствующие строки без первого символа $ и без контрольной суммы. Контрольная сумма вычисляется автоматически при нажатии кнопки «+ Конт. сум». После нажатия кнопки «+ Конт. сум» команда в строке будет автоматически скорректирована (добавится начальный символ $ и контрольная сумма в конце строки *FF). Для передачи сформированной команды в АИС необходимо нажать соответствующую кнопку «Передать». В нижней части окна расположены кнопки режимов работы программы. Нажатие кнопки «Остановка приема» приостанавливает прием сообщений от АИС и их отображение на экране. Кнопка «ОЧИСТИТЬ» удаляет все сообщения из полей 1 и 2. При нажатии кнопки «Запись» происходит запись информации из поля 2 в текстовый файл. Кнопка «ВЫХОД» служит для завершения работы программы.
Запросное сообщение АIR имеет следующий формат:
Номер запрашиваемого сообщения от первой АИС Резервное поле
$AIAIR, xxxxxxxxx, x.x, x, x.x, x, xxxxxxxxx, x.x, x* hh…
Номер второго запрашиваемого сообщения от первой АИС Резервное поле Номер MMSI второй запрашиваемой АИС Номер запрашиваемого сообщения от второй АИС Резервное поле Контрольная сумма
… <CR><LF> – конец предложения.
В лабораторной работе: – производится опрос только одной судовой станции, поэтому поля «Номер MMSI второй запрашиваемой станции», «Номер запрашиваемого сообщения от второй АИС» пустые; – поля «Резервное поле» пустые; – номера первого и второго сообщений, запрашиваемых от судовой станции: – 3 – специальное предложение о местоположении (сообщение №3); – 5 – статические данные о судне и информация о рейсе (сообщение №5).
В нашем случае запросные предложения AIR имеют следующий вид:
$AIAIR, 273000001, 3.0,,,,,, *48; (1.1) $AIAIR, 273000001, 5.0,,,,,, *4Е; (1.2) $AIAIR, 273000001, 3.0,, 5.0,,,, *А8 (1.3)
В первом предложении от судовой станции с MMSI = 273000001 запрашивается специальное предложение о местоположении (сообщение №3), во втором - статические данные о судне и информация о рейсе (сообщение №5), в третьем – оба сообщения. Контрольная сумма (в конце запросного предложения) подсчитывается компьютером автоматически. Для сокращения числа бит при передаче информации (по сравнению с 8-битными посылками) производится пакетирование передаваемой информации последовательностью пакетов из 6 бит. Для преобразования используется VDM предложение.
Номер последовательности (0 -9) Номер последующей последовательности (0-9)
!AIVDM, x, x, x, a, s – s, x * hh <CR><LF>
Канал АИС (А или В) Сообщение Число бит дополнения (0 – 5) Первое поле определяет общее число предложений, необходимых для передачи сообщения, второе поле - номер предложения в данном сообщении (поля не должны быть пустыми). В третьем поле указывается порядковый номер последующих сообщений, состоящих из нескольких предложений. Число бит в предложении должно быть кратным 6 (производится пакетирование передаваемой информации пакетами из 6 бит). Если это не выполняется, добавляется от 1 до 5 бит. Параметр «Число бит дополнения» показывает, сколько бит было дополнено. Если дополнений нет, значение устанавливается в 0 (поле не может быть пустым). Таким образом, получаемые сообщения №3 и №5 сформированы с использованием 6 битовых пакетов. Пример принятого сообщения №3 в 6-битной кодировке:
!AIVDM,1,1,, A, 344FV@GPoo39OWPP>hudB?wR0000,0*5F а б в г В адресном поле (подчеркнуто) указано, что для передачи сообщения №3 потребовалась 1 последовательность (поле а), состоящая из одного предложения (поле б). Вторая последовательность не нужна (поле в). Передача сообщения проводилась по каналу А R(поле г). «Расшифровку» остального содержания сообщения необходимо проводить по следующему алгоритму. 1. Составить таблицу 7. В левой части таблицы приведена сквозная нумерация бит в сообщении. В выделенном столбце (▼) записываются символы сообщения №3 (на приведенном примере). Справа от каждого символа необходимо записать соответствующий ему 6-битный двоичный код (из табл. 8).
Таблица 7
Таблица 8
2. Подготовить для сообщения №3 таблицу 9. В первом столбце указывается количество бит, необходимых для передачи параметра, описание которого приводится во втором столбце. В третью колонку таблицы 9 из таблицы №7 переносятся битовые комбинации (длина определяется значениями из колонки 1 табл. 9), соответствующие параметрам, указанным в колонке 2. 3. Перевести двоичный код из 3 колонки таблицы 9 в десятичные цифры и записать в колонке 4 (значения полученных данных приведены в табл. 4). 4. Записать «расшифрованное» сообщение №3. Таблица 9
«Расшифровку» содержания сообщения №5 необходимо проводить по следующему алгоритму. 1. Составить таблицу 7. В левой части таблицы приведена сквозная нумерация бит в сообщении. В выделенном столбце (▼) записываются символы сообщения №5. Справа от каждого символа необходимо записать соответствующий ему 6-битный двоичный код (из табл. 8). 2. Подготовить для сообщения №5 таблицу 10. В первом столбце указывается количество бит, необходимых для передачи параметра, описание которого приводится во втором столбце. В третью колонку таблицы 10 из таблицы 7 переносятся битовые комбинации (длина определяется значениями из колонки 1 табл. 10), соответствующие параметрам, указанным в колонке 2. 3. Перевести двоичный код из 3 колонки таблицы 10 в десятичные цифры и записать в колонке 4 (значения полученных данных приведены в табл. 5 и 6). Внимание!!! Для расшифровки текстовых сообщений (позывной, название судна, место назначения) следует использовать 6-битный ASCII код из таблицы 11.
4. Записать «расшифрованное» сообщение №5. Таблица 10
Таблица 11
Задание. 1. Запросить у судовой станции с известным номером MMSI статические и динамические данные (сообщение №3). 2. Расшифровать сообщение №3. 3. Запросить у судовой станции с известным номером MMSI статические и динамические данные (сообщение №5). 4. Расшифровать сообщение №5. Литература
1. Судовая автоматизированная идентификационная система/ А.Н.Маринич и др. Под общ. Редакцией Ю.М. Устинова. – СПб.: Судостроение, 2004. – 180 с. 2. Автоматизированные системы мониторинга судоходства / А.Н.Маринич и др. Под общей редакцией Ю.М.Устинова – СПб: Судостроение, 2003. - 248 с. Оглавление
Плющаев Валерий Иванович
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
Формат бумаги 60х84 1/16. Бумага газетная. Ризография. Усл. печ. л ____ Уч.-изд. л. ____ Заказ. Тираж _____ Цена договорная.
Издательско-полиграфический комплекс ФБГОУ ВО «ВГУВТ»
С.В.Перевезенцев, В.И. Плющаев
Автоматизированные системы Мониторинга судов
Учебно-методическое пособие для студентов дневного и заочного обучения по специальности
Н. Новгород Издательство ФГБОУ ВО «ВГУВТ» Н. Новгород, 2016 УДК 621.396.932 П40
Перенвезенцев С.В., Плющаев В.И. Автоматизированные системы мониторинга судов: Учебно-методическое пособие для студентов дневного и заочного обучения по специальностям 250503 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования» / Перевезенцев С.В., В.И. Плющаев – Н. Новгород: Издательство ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2016. – ___с.
Учебно-методическое пособие предназначено для обучения студентов очного и заочного методам проектирования и эксплуатации современных систем мониторинга судов.
Рекомендовано к изданию кафедрой радиоэлектроники (протокол № от __.__.2016г.).
© ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2016   Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Номер MMSI первой запрашиваемой АИС
Общее число последовательностей, необходимых для передачи сообщения (1 – 9)
