[go: up one dir, main page]

RU233494U1 - STRUCTURE OF A COASTAL AUTOMATED VTS INCLUDING THE PAK SUDS MANS - Google Patents

STRUCTURE OF A COASTAL AUTOMATED VTS INCLUDING THE PAK SUDS MANS Download PDF

Info

Publication number
RU233494U1
RU233494U1 RU2024133011U RU2024133011U RU233494U1 RU 233494 U1 RU233494 U1 RU 233494U1 RU 2024133011 U RU2024133011 U RU 2024133011U RU 2024133011 U RU2024133011 U RU 2024133011U RU 233494 U1 RU233494 U1 RU 233494U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vts
module
navigation
server
ians
Prior art date
Application number
RU2024133011U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Прокофьевич Присяжнюк
Андрей Сергеевич Присяжнюк
Александр Николаевич Соколов
Александр Владимирович Храбан
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU233494U1 publication Critical patent/RU233494U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к информационным технологиям и в частности к технике управления движением судов в береговой автоматизированной системе управления движением судов (СУДС) для морских надводных автономных судов (МАНС). Сервер береговой автоматизированной СУДС МАНС включает в себя модуль сервера базы данных СУДС, модуль сервисов электронной навигации (е-Навигации), модуль сопровождения и интеграции радарных целей и целей автоматической идентификационной системы, модуль системы поддержки принятия решений, выполненный с возможностью обеспечения безопасного движения МАНС и оказания помощи оператору центра дистанционного управления (ЦДУ) МАНС в судовождении в зоне действия СУДС, и модуль сервера внешних интерфейсов, содержащий интерфейс связи с радарным модулем, интерфейс связи с ЦДУ МАНС, интерфейс связи с сервисами электронных навигационных карт, интерфейс связи с сервисами дистанционного зондирования Земли, интерфейс связи с морской коммуникационной платформой, интерфейс связи с модулем автоматизированного рабочего места оператора СУДС МАНС, интерфейс связи с коммуникационным оборудованием СУДС для осуществления связи с МАНС и сенсорным оборудованием СУДС. Решается проблема расширения функциональных возможностей в части взаимодействия с МАНС, ЦДУ МАНС и внешними навигационными сервисами с применением современных технологий электронной навигации. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. The utility model relates to information technologies and, in particular, to the technology of vessel traffic control in a coastal automated vessel traffic control system (VTS) for marine autonomous surface vessels (MAS). The server of the coastal automated VTS IANS includes a VTS database server module, an electronic navigation services (e-Navigation) module, a module for tracking and integrating radar targets and automatic identification system targets, a decision support system module designed to ensure safe movement of the IANS and to assist the operator of the remote control center (RCC) of the IANS in navigation in the VTS coverage area, and an external interface server module containing a communication interface with the radar module, a communication interface with the IANS RCC, a communication interface with electronic navigation chart services, a communication interface with Earth remote sensing services, a communication interface with the marine communication platform, a communication interface with the module of the automated workstation of the IANS VTS operator, a communication interface with the VTS communication equipment for communicating with the IANS and the VTS sensor equipment. The problem of expanding the functionality in terms of interaction with the IANS, the IANS RCC and external navigation services using modern electronic navigation technologies is solved. 3 sec. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области информационных технологий, в частности к технике управления движением судов, и более конкретно - к серверу береговой автоматизированной системы управления движением морских автономных надводных судов (СУДС).The utility model relates to the field of information technology, in particular to vessel traffic control technology, and more specifically to a server of a coastal automated system for controlling the movement of marine autonomous surface vessels (VTS).

Известно решение навигационного комплекса для высокоскоростных судов (патент РФ № 2260191, опубл. 01.10.2005), состоящего из приемоиндикатора, измерителей скорости и курса, автопрокладчика, вычислителя, навигационного пульта управления, эхолота и индикатора, в котором навигационный пульт управления соединен с радиолокационной станцией и авторулевым, при этом комплекс дополнительно содержит электронную картографическую навигационную систему, блок сопряжения с рулевым приводом и магистраль обмена информацией, соединенную своими входами-выходами с входами-выходами приемоиндикатора, измерителями скорости и курса, автопрокладчиком, вычислителем, навигационным пультом управления, электронной картографической навигационной системой, радиолокационной станцией, блоком сопряжения с рулевым приводом и эхолотом, при этом приемоиндикатор выполнен в виде совмещенного приемоиндикатора радионавигационных и спутниковых навигационных систем.A solution is known for a navigation complex for high-speed vessels (RU Patent No. 2260191, published 01.10.2005), consisting of a receiver-indicator, speed and course meters, an automatic plotter, a computer, a navigation control panel, an echo sounder and an indicator, in which the navigation control panel is connected to a radar station and an autopilot, wherein the complex additionally contains an electronic cartographic navigation system, a unit for interfacing with a steering drive and an information exchange highway connected by its inputs and outputs to the inputs and outputs of the receiver-indicator, speed and course meters, an automatic plotter, a computer, a navigation control panel, an electronic cartographic navigation system, a radar station, a unit for interfacing with a steering drive and an echo sounder, wherein the receiver-indicator is made in the form of a combined receiver-indicator of radio navigation and satellite navigation systems.

Известно решение корабельной интегрированной мостиковой системы (патент РФ № 105755, опубл. 20.06.2011), содержащей пульт управления с устройством отображения информации, соединенные с корабельными обеспечивающими системами основным и резервным контурами сопряжения, включающими соединенные между собой внутренней интерфейсной магистралью и локальной вычислительной сетью центральный процессор, модуль мультиплексных каналов обмена, сетевой адаптер и коммутаторы локальной вычислительной сети, причем внешние сетевые входы-выходы коммутаторов локальной вычислительной сети контуров сопряжения подключены к устройствам корабельной системы управления и корабельным обеспечивающим системам, выполнена многосекционной, содержащей набор пультовых секций, каждая из которых состоит из функционально объединенных аппаратно-программных средств и модулей, связанных между собой по основному и резервному каналам локальной вычислительной сети, конструктивно объединенных в интегрированный пульт, включающий по меньшей мере одну общую для контуров сопряжения секцию системы питания и по две пультовые секции, подключенные к сопрягаемым корабельным обеспечивающим системам и устройствам корабельной системы управления в каждом из контуров сопряжения.A solution is known for a ship integrated bridge system (RU Patent No. 105755, published on 20.06.2011) comprising a control panel with an information display device connected to the ship support systems by the main and backup coupling circuits, including a central processor, a module of multiplex exchange channels, a network adapter and switches of the local computer network connected to each other by an internal interface backbone and a local computer network, wherein the external network inputs and outputs of the switches of the local computer network of the coupling circuits are connected to the devices of the ship control system and the ship support systems, is made multi-sectional, containing a set of control panels, each of which consists of functionally combined hardware and software tools and modules connected to each other by the main and backup channels of the local computer network, structurally combined into an integrated control panel, including at least one power supply system section common to the coupling circuits and two control panels connected to the mating ship support systems and devices of the ship control system in each of the mating circuits.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению является интегрированная система навигации кораблей и судов обеспечения Военно-Морского Флота, содержащей несколько командных пунктов, пульт управления, построенный по принципу модульности, сервера (в качестве устройств хранения информации и вычислительных устройств), электронные навигационные карты (патент РФ №2765606, опубл. 01.02.2022).The closest to the declared technical solution is the integrated navigation system of ships and support vessels of the Navy, containing several command posts, a control panel built on the principle of modularity, servers (as information storage devices and computing devices), electronic navigation charts (RU Patent No. 2765606, published 01.02.2022).

Анализ аналогичных решений, известных из уровня техники, показал, что они непригодны для управления морскими автономными надводными судами (МАНС).An analysis of similar solutions known from the prior art showed that they are unsuitable for controlling marine autonomous surface vessels (MAS).

Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства береговой автоматизированной СУДС, представляющего собой сервер, обладающий функциями взаимодействия с МАНС и центром дистанционного управления (ЦДУ) МАНС с применением современных технологий электронной навигации (е-Навигации).The technical problem, which the claimed utility model is aimed at solving, is the creation of a coastal automated VTS device, which is a server with the functions of interaction with the MANSS and the remote control center (RCC) of the MANSS using modern electronic navigation (e-Navigation) technologies.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства в части взаимодействия с МАНС, центром дистанционного управления (ЦДУ) МАНС и внешними навигационными сервисами с применением современных технологий электронной навигации.The technical result is the expansion of the functional capabilities of the device in terms of interaction with the MANSS, the MANSS remote control center (RCC) and external navigation services using modern electronic navigation technologies.

В соответствии с предлагаемой полезной моделью данная техническая проблема решается сервером береговой автоматизированной системы управления движением судов (СУДС) для морских автономных надводных судов (МАНС), включающим в себя: модуль сервера базы данных СУДС, модуль сервисов электронной навигации (е-Навигации), модуль сопровождения и интеграции радарных целей и целей автоматической идентификационной системы (АИС-целей), модуль системы поддержки принятия решений, выполненный с возможностью обеспечения безопасного движения МАНС и оказания помощи оператору ЦДУ МАНС в судовождении в зоне действия СУДС, и модуль сервера внешних интерфейсов, содержащий: интерфейс связи с радарным модулем, интерфейс связи с центром дистанционного управления МАНС (ЦДУ МАНС), интерфейс связи с сервисами электронных навигационных карт, интерфейс связи с сервисами дистанционного зондирования Земли, интерфейс связи с морской коммуникационной платформой, интерфейс связи с модулем автоматизированного рабочего места оператора СУДС МАНС, интерфейс связи с коммуникационным оборудованием СУДС для осуществления связи с МАНС и сенсорным оборудованием СУДС.In accordance with the proposed utility model, this technical problem is solved by a server of a coastal automated vessel traffic control system (VTS) for marine autonomous surface vessels (MANS), which includes: a VTS database server module, an electronic navigation services (e-Navigation) module, a module for tracking and integrating radar targets and automatic identification system targets (AIS targets), a decision support system module designed with the ability to ensure safe movement of the MANS and provide assistance to the MANS CDU operator in navigation in the VTS coverage area, and an external interface server module containing: a communication interface with the radar module, a communication interface with the MANS remote control center (MANS CDU), a communication interface with electronic navigation chart services, a communication interface with Earth remote sensing services, a communication interface with the marine communication platform, a communication interface with the module of the automated workstation of the MANS VTS operator, a communication interface with the VTS communication equipment for communicating with the MANS and the VTS sensor equipment.

В конкретных вариантах выполнения сервер может быть выполнен на базе виртуальных машин с использованием HPE-архитектуры. Модуль сервера внешних интерфейсов может дополнительно содержать интерфейсы связи с системами резервирования данных, регистрации и баз данных (БД), обеспечивающими хранение информации от датчиков, систем видеонаблюдения, береговой радиолокационной станции (БРЛС), метеостанций, автоматизированной идентификационной системы (АИС), систем связи и внешних сервисов, а также системы поддержки принятия решений. Модуль сервера внешних интерфейсов может дополнительно содержать интерфейсы связи со средствами обеспечения кибербезопасности, включающими в себя программно-аппаратные средства шифрования данных, настройки правил доступа, анализа защищенности, антивирусной защиты, доменной политики. In specific embodiments, the server can be implemented on the basis of virtual machines using the HPE architecture. The external interface server module may additionally contain communication interfaces with data backup, registration and database (DB) systems that provide storage of information from sensors, video surveillance systems, coastal radar stations (BRLS), weather stations, automated identification systems (AIS), communication systems and external services, as well as decision support systems. The external interface server module may additionally contain communication interfaces with cybersecurity tools, including software and hardware for data encryption, access rule settings, security analysis, anti-virus protection, and domain policy.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is explained by drawings.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства береговой автоматизированной системы управления движением судов (СУДС) программно-аппаратного комплекса (ПАК) СУДС морских автономных надводных судов (МАНС).Fig. 1 shows the basic diagram of the coastal automated vessel traffic control system (VTS) of the hardware and software complex (HSC) of the VTS of marine autonomous surface vessels (MAS).

На фиг. 2 представлена блок-схема сервера СУДС согласно предлагаемой полезной модели.Fig. 2 shows a block diagram of the VTS server according to the proposed utility model.

Предлагаемая полезная модель представляет собой техническое решение в области информационных технологий, основанное на использовании сервера береговой автоматизированной системы управления движением судов (СУДС) для морских автономных надводных судов (МАНС), который содержит ряд модулей, реализованных многофункциональным программируемым (настраиваемым) аппаратным средством - по меньшей мере одним процессором, - под управлением соответствующего программного обеспечения, а также средства (интерфейсы) связи с внешними элементами береговой автоматизированной СУДС, которые будут описаны ниже.The proposed utility model is a technical solution in the field of information technology, based on the use of a server of a coastal automated vessel traffic management system (VTS) for marine autonomous surface vessels (MAS), which contains a number of modules implemented by multifunctional programmable (configurable) hardware - at least one processor - under the control of appropriate software, as well as means (interfaces) of communication with external elements of the coastal automated VTS, which will be described below.

По существу, заявленное решение представляет собой полезную модель в области информационных технологий, выполненную в виде единого электронного блока, в который включены все компоненты, перечисленные в формуле полезной модели. В одном или более вариантах выполнения полезной модели все компоненты, включённые в состав заявляемого сервера, являются логическими и представляют собой отдельные информационные сущности. Все указанные в формуле полезной модели компоненты объединены в одном устройстве - сервере.In essence, the claimed solution is a utility model in the field of information technology, made in the form of a single electronic unit, which includes all the components listed in the formula of the utility model. In one or more embodiments of the utility model, all components included in the claimed server are logical and represent separate information entities. All components specified in the formula of the utility model are combined in one device - the server.

Модули сервера принимают данные от внешних элементов, осуществляют обработку данных и выдают данные, полученные в результате обработки, на внешние элементы береговой автоматизированной СУДС, и в частности в центр дистанционного управления МАНС (ЦДУ МАНС), на морскую коммуникационную платформу, в модуль автоматизированного рабочего места оператора СУДС МАНС.The server modules receive data from external elements, process the data and output the data obtained as a result of processing to external elements of the coastal automated VTS, and in particular to the MANSS remote control center (MANSS CDU), to the marine communication platform, to the module of the automated workstation of the MANSS VTS operator.

Сервер может включать в себя модуль системы поддержки принятия решений, выполненный с возможностью обеспечения безопасного движения МАНС и оказания помощи оператору ЦДУ МАНС в судовождении в зоне действия СУДС.The server may include a decision support system module designed to ensure safe movement of the MANS and provide assistance to the MANS Central Dispatch Center operator in navigation in the VTS coverage area.

Сервер СУДС включает в себя по меньшей мере следующие компоненты: модуль сервера базы данных СУДС, модуль сервисов электронной навигации (е-Навигации), модуль сопровождения и интеграции радарных и АИС-целей и модуль сервера внешних интерфейсов. Все указанные модули могут быть реализованы различными сочетаниями программных и аппаратных средств, как будет понятно специалистам в данной области техники. В общем случае, модули сервера могут быть реализованы программируемым (настраиваемым) многофункциональным средством, таким как по меньшей мере один процессор, соединённым с памятью, содержащей программные инструкции, которые при выполнении упомянутым по меньшей мере одним процессором побуждают упомянутый по меньшей мере один процессор реализовывать модули сервера СУДС, которые будут подробно описаны ниже.The VTS server includes at least the following components: a VTS database server module, an electronic navigation (e-Navigation) services module, a radar and AIS target tracking and integration module, and an external interface server module. All of these modules may be implemented by various combinations of software and hardware, as will be understood by those skilled in the art. In general, the server modules may be implemented by a programmable (configurable) multifunctional means, such as at least one processor, connected to a memory containing software instructions that, when executed by the at least one processor, cause the at least one processor to implement the VTS server modules, which will be described in detail below.

Модуль сервера внешних интерфейсов сервера СУДС содержит интерфейсы связи по меньшей мере со следующими внешними объектами (компонентами) СУДС: с радарным модулем, с центром дистанционного управления МАНС (ЦДУ МАНС), с сервисами электронных навигационных карт, с сервисами дистанционного зондирования Земли, с морской коммуникационной платформой, с модулем автоматизированного рабочего места оператора СУДС МАНС, с коммуникационным оборудованием СУДС для осуществления связи с МАНС и сенсорным оборудованием СУДС. В качестве неограничивающего примера, упомянутые интерфейсы связи могут быть реализованы в виде интерфейсов Ethernet, с использованием протоколов TCP/UDP/WEBSOCKET. В качестве неограничивающего примера, используется формат способа обмена данными REST-API.The module of the external interface server of the VTS server contains communication interfaces with at least the following external objects (components) of the VTS: with the radar module, with the MANSS remote control center (MANSS CDU), with electronic navigation chart services, with Earth remote sensing services, with the marine communication platform, with the module of the automated workstation of the MANSS VTS operator, with the VTS communication equipment for communication with the MANSS and the VTS sensor equipment. As a non-limiting example, the mentioned communication interfaces can be implemented as Ethernet interfaces, using the TCP/UDP/WEBSOCKET protocols. As a non-limiting example, the REST-API data exchange method format is used.

Формат данных - согласно стандарту международной гидрографической организации:Data format - according to the International Hydrographic Organization standard:

семейство s-100;s-100 family;

S-124 - навигационные предупреждения;S-124 - navigational warnings;

RTZ - обмен маршрутами.RTZ - route exchange.

Кроме того, сервер СУДС предпочтительно дополнительно содержит средства связи с системами резервирования данных, регистрации и баз данных (БД), обеспечивающими хранение информации от датчиков, систем видеонаблюдения, береговой радиолокационной станции (БРЛС), метеостанций, автоматизированной идентификационной системы (АИС), систем связи и внешних сервисов, а также системы поддержки принятия решений.In addition, the VTS server preferably additionally contains means of communication with data backup, registration and database (DB) systems that provide storage of information from sensors, video surveillance systems, coastal radar stations (BRLS), weather stations, automated identification systems (AIS), communication systems and external services, as well as decision support systems.

Сервер СУДС также предпочтительно дополнительно содержит средства связи со средствами обеспечения кибербезопасности, включающими в себя программно-аппаратные средства шифрования данных, настройки правил доступа, анализа защищенности, антивирусной защиты, доменной политики.The VTS server also preferably additionally contains means of communication with cybersecurity means, including software and hardware means for data encryption, access rule settings, security analysis, anti-virus protection, and domain policy.

Сервер СУДС предпочтительно выполнен на базе виртуальных машин с использованием HPE-архитектуры.The VTS server is preferably implemented on the basis of virtual machines using the HPE architecture.

Техническими особенностями HPE-архитектуры являются:The technical features of the HPE architecture are:

развертывание программного обеспечения ПО на виртуальных серверах;deployment of software on virtual servers;

резервирование за счет дублирования виртуальных машин;redundancy through duplication of virtual machines;

виртуализация вычислительных ресурсов за счет использования нескольких вычислительных узлов;virtualization of computing resources through the use of multiple computing nodes;

создание индивидуальных и общих виртуальных дисковых пространств в виде отказоустойчивого кластера хранения данных.creation of individual and shared virtual disk spaces in the form of a fault-tolerant data storage cluster.

Береговая автоматизированная система управления движением судов ПАК СУДС МАНС, ключевым компонентом которой является сервер СУДС согласно предлагаемой полезной модели, схематически показана на фиг. 1. Как видно на фиг. 1, система в общем включает в себя радарный модуль 2, модуль 3 автоматизированного рабочего места оператора СУДС МАНС (АРМ СУДС МАНС), сервер 4 СУДС и средства 5 обеспечения кибербезопасности.The coastal automated vessel traffic control system PAK SUDS MANS, the key component of which is the VTS server according to the proposed utility model, is shown schematically in Fig. 1. As can be seen in Fig. 1, the system generally includes a radar module 2, a module 3 of the automated workstation of the VTS MANS operator (AWP SUDS MANS), a VTS server 4 and means 5 for ensuring cybersecurity.

Радарный модуль 2 предназначен для радиолокационного обнаружения и отслеживания объектов. Модуль 3 АРМ оператора СУДС обеспечивает получение целевой информации от устройств береговой инфраструктуры СУДС от аппаратно-программных средств информационно-технического сопряжения с компонентами СУДС, отвечающий требованиям Приказа Минтранса России от 23.07.2015 № 226, предъявляемым к конвенционным АРМ операторов СУДС, для реализации функций АРМ оператора конвенционного СУДС и функций взаимодействия с МАНС с использованием сервисов е-Навигации (MS1 - MS6, в соответствии с портфолио морских сервисов Maritime Service Portfolios (MSP)), подключаемых с помощью модуля сервисов е-Навигации в составе сервера 4 СУДС, использование которых подразумевает как объединение судоводителей и операторов СУДС в единую команду, так и возможность автоматизированного обмена сообщениями между АРМ оператора СУДС и автономной навигационной системой МАНС, включая использование линий/зон автоматической отправки, в целях передачи гидрометеорологической, навигационной, оперативной информации в адрес МАНС и средств радиообмена данными с МАНС.Radar module 2 is designed for radar detection and tracking of objects. Module 3 of the VTS operator's automated workstation ensures receipt of target information from VTS coastal infrastructure devices from hardware and software for information technology interface with VTS components, meeting the requirements of the Order of the Ministry of Transport of Russia dated 23.07.2015 No. 226, imposed on conventional VTS operator's automated workstations, for the implementation of the functions of a conventional VTS operator's automated workstation and the functions of interaction with the IANS using e-Navigation services (MS1 - MS6, in accordance with the Maritime Service Portfolios (MSP)), connected using the e-Navigation services module as part of VTS server 4, the use of which implies both the unification of navigators and VTS operators into a single team, and the possibility of automated message exchange between the VTS operator's automated workstation and the IANS autonomous navigation system, including the use of automatic sending lines/zones, for the purpose of transmitting hydrometeorological, navigational, and operational information to the address IANS and means of radio data exchange with IANS.

Средства 5 обеспечения кибербезопасности включают в себя программно-аппаратные средства шифрования данных, настройки правил доступа, анализа защищенности, антивирусной защиты, доменной политики, и обеспечивают контроль доступа и разграничения прав доступа к информации (информация и процессы, протекающие в зоне ответственности СУДС, являются критически важными и требуют проведения ряда технических и организационных мер по защите информации).Cybersecurity tools 5 include software and hardware for data encryption, access rule settings, security analysis, anti-virus protection, domain policy, and provide access control and delimitation of access rights to information (information and processes occurring in the area of responsibility of the VTS are critically important and require a number of technical and organizational measures to protect information).

На фиг. 2 представлена принципиальная схема сервера СУДС согласно заявляемой полезной модели. Сервер СУДС связан по беспроводной связи посредством коммуникационного оборудования СУДС с МАНС и сенсорным оборудованием СУДС, включающим телевизионные камеры и инфракрасные камеры, погодные станции, радиопеленгаторы, сервер времени и другие устройства. Кроме того, сервер имеет возможность беспроводной интеграции с сервисами электронной навигации (е-Навигации), центром дистанционного управления МАНС (ЦДУ МАНС), сервисами дистанционного зондирования Земли, морской коммуникационной платформой и другими сервисами, обеспечивающими безопасную навигацию МАНС.Fig. 2 shows a basic diagram of the VTS server according to the claimed utility model. The VTS server is connected wirelessly via the VTS communication equipment with the IANS and the VTS sensor equipment, including television cameras and infrared cameras, weather stations, radio direction finders, a time server and other devices. In addition, the server has the ability to wirelessly integrate with electronic navigation services (e-Navigation), the IANS remote control center (IANS CDU), Earth remote sensing services, a marine communication platform and other services that ensure safe navigation of the IANS.

Обращаясь к фиг. 2, сервер 100 СУДС согласно заявляемой полезной модели включает в себя: модуль 110 сервера базы данных СУДС, модуль 120 сервисов электронной навигации (е-Навигации), модуль 130 сопровождения и интеграции радарных и АИС-целей, модуль 140 системы поддержки принятия решений, выполненный с возможностью обеспечения безопасного движения МАНС и оказания помощи оператору ЦДУ МАНС в судовождении в зоне действия СУДС, и модуль 150 сервера внешних интерфейсов.Referring to Fig. 2, the VTS server 100 according to the claimed utility model includes: a VTS database server module 110, an electronic navigation (e-Navigation) services module 120, a module 130 for tracking and integrating radar and AIS targets, a module 140 for the decision support system, designed with the ability to ensure safe movement of the MANSS and provide assistance to the MANSS CDU operator in navigation in the VTS coverage area, and an external interface server module 150.

Модуль 150 сервера внешних интерфейсов содержит: интерфейс 151 связи с радарным модулем, интерфейс 152 связи с центром дистанционного управления МАНС (ЦДУ МАНС), интерфейс 153 связи с сервисами электронных навигационных карт, интерфейс 154 связи с сервисами дистанционного зондирования Земли, интерфейс 155 связи с морской коммуникационной платформой, интерфейс 156 связи с модулем автоматизированного рабочего места оператора СУДС МАНС, интерфейс 157 связи с коммуникационным оборудованием СУДС для осуществления связи с МАНС и сенсорным оборудованием СУДС. Отличительной особенностью сервера СУДС согласно заявляемой полезной модели, объединяющего в себе и обрабатывающего информацию из внешних источников, принимаемую через перечисленные выше интерфейсы 151-157 связи модуля 150 сервера внешних интерфейсов, и передающего результаты обработки этой информации на внешние объекты также посредством вышеупомянутых интерфейсов связи, является то, что он выполнен в виде единого электронного блока, в который включены все перечисленные выше модули 110-150. В преимущественном варианте выполнения предлагаемой полезной модели все перечисленные выше модули 110-150 сервера 100 СУДС представляют собой программно реализованные логические блоки, реализуемые по меньшей мере одним процессором под управлением соответствующего программного обеспечения. The external interface server module 150 comprises: a communication interface 151 with a radar module, a communication interface 152 with a remote control center of the MANSS (RCC MANSS), a communication interface 153 with electronic navigation chart services, a communication interface 154 with Earth remote sensing services, a communication interface 155 with a marine communication platform, a communication interface 156 with a module of the automated workstation of the MANSS VTS operator, a communication interface 157 with the VTS communication equipment for communicating with the MANSS and the VTS sensor equipment. A distinctive feature of the VTS server according to the claimed utility model, which combines and processes information from external sources received through the above-listed communication interfaces 151-157 of the external interface server module 150, and transmits the results of processing this information to external objects also by means of the above-mentioned communication interfaces, is that it is designed as a single electronic unit, which includes all of the above-listed modules 110-150. In the preferred embodiment of the proposed utility model, all of the above-listed modules 110-150 of the VTS server 100 are software-implemented logical blocks implemented by at least one processor under the control of the corresponding software.

В качестве неограничивающего примера, для реализации полезной модели могут быть использованы следующие аппаратные средства: отечественные серверы на платформе Intel Xeon Gold в двухпроцессорном исполнении с объемом ОЗУ 512 ГБ, а также дисковым хранилищем ориентировочным объемом 12 ТБ. В качестве операционной системы может быть использована, например, Astra Linux 1.7. Стек технологий: Js, node.js, electron, wms, Kafka, docker.As a non-limiting example, the following hardware can be used to implement the utility model: domestic servers on the Intel Xeon Gold platform in a dual-processor design with 512 GB of RAM, as well as disk storage with an approximate volume of 12 TB. As an operating system, for example, Astra Linux 1.7 can be used. Technology stack: Js, node.js, electron, wms, Kafka, docker.

Взаимодействие модулей сервера СУДС через упомянутые интерфейсы с внешними объектами в рамках СУДС учитывает совокупность мер, обеспечивающих повышение уровня безопасности и эффективности судоходства, безопасности человеческой жизни на море, защиту морской среды, прибрежных районов, мест проведения работ и установки морских сооружений от возможного неблагоприятного воздействия морского судоходства.The interaction of the VTS server modules through the mentioned interfaces with external objects within the VTS takes into account a set of measures that ensure an increase in the level of safety and efficiency of navigation, the safety of human life at sea, the protection of the marine environment, coastal areas, places of work and installation of offshore structures from the possible adverse impact of maritime navigation.

Сервер СУДС согласно полезной модели обеспечивает следующие критические процессы.According to the utility model, the VTS server provides the following critical processes.

1. Информационное обеспечение организации и регулирования движения судов. Оно обеспечивается путем предоставления визуальной информации о навигационной обстановке в зоне ответственности системы управления движением судов (СУДС).1. Information support for the organization and regulation of vessel traffic. It is provided by providing visual information on the navigation situation in the area of responsibility of the vessel traffic management system (VTS).

Алгоритм обработки данных описывается исходя из движения информации от источника данных (приемника автоматической идентификационный системы (АИС) до сервера, с последующим хранением и выдачей данной информации на пользовательский интерфейс).The data processing algorithm is described based on the movement of information from the data source (the receiver of the automatic identification system (AIS) to the server, with subsequent storage and output of this information to the user interface).

2. Контроль за движением судов и за положением судов на якорных стоянках и выносных причальных устройствах. Обеспечивается путем предоставления визуальной информации о положении судов на якорных стоянках и выносных причальных устройствах. Алгоритм определяется, исходя из следующей последовательности действий:2. Monitoring the movement of vessels and the position of vessels at anchorages and outriggers. This is ensured by providing visual information on the position of vessels at anchorages and outriggers. The algorithm is determined based on the following sequence of actions:

запрос и получение данных от АИС;request and receive data from AIS;

запрос и получение данных от береговых радиолокационных станций (БРЛС);requesting and receiving data from coastal radar stations (BRLS);

совместная обработка данных от БРЛС и АИС, а также отожествление отметок от БРЛС и АИС с выдачей общего результата отожествления;joint processing of data from radar and AIS, as well as identification of marks from radar and AIS with the issuance of a common identification result;

хранение полученной информации о навигационной обстановке на сервере;storing the received information about the navigation situation on the server;

выдача данных о навигационной обстановке оператору путем визуализации отметок сопровождаемых объектов поверх картографической информации.providing data on the navigation situation to the operator by visualizing the marks of the objects being tracked over the cartographic information.

3. Обнаружение и опознавание судов при входе в зону действия СУДС, установление связи с ними и получение данных о судах.3. Detection and identification of vessels upon entering the VTS coverage area, establishing communication with them and obtaining data on vessels.

Алгоритм определяется, исходя из следующей последовательности действий:The algorithm is determined based on the following sequence of actions:

запрос и получение данных от АИС;request and receive data from AIS;

запрос и получение данных от береговых радиолокационных станций (БРЛС);requesting and receiving data from coastal radar stations (BRLS);

совместная обработка данных от БРЛС и АИС, а также отожествление отметок от БРЛС и АИС с выдачей общего результата отожествления;joint processing of data from radar and AIS, as well as identification of marks from radar and AIS with the issuance of a common identification result;

хранение полученной информации о навигационной обстановке на сервере;storing the received information about the navigation situation on the server;

выборка объектов навигационной обстановке, находящихся в зоне действия СУДС;selection of navigational objects located within the VTS coverage area;

подготовка формуляра (подробного перечня полей, однозначно идентифицирующего судно) по данным АИС;preparation of a form (a detailed list of fields that uniquely identifies a vessel) based on AIS data;

выдача данных о навигационной обстановке оператору путем визуализации отметок сопровождаемых объектов поверх картографической информации.providing data on the navigation situation to the operator by visualizing the marks of the objects being tracked over the cartographic information.

4. Передача судам навигационной, оперативной и иной информации. Алгоритм определяется, исходя из следующей последовательности действий:4. Transmission of navigational, operational and other information to ships. The algorithm is determined based on the following sequence of actions:

запрос и получение данных от АИС;request and receive data from AIS;

запрос и получение данных от береговых радиолокационных станций (БРЛС);requesting and receiving data from coastal radar stations (BRLS);

совместная обработка данных от БРЛС и АИС, а также отожествление отметок от БРЛС и АИС с выдачей общего результата отожествления;joint processing of data from radar and AIS, as well as identification of marks from radar and AIS with the issuance of a common identification result;

хранение полученной информации о навигационной обстановке на сервере;storing the received information about the navigation situation on the server;

выборка объектов навигационной обстановке, находящихся в зоне действия СУДС;selection of navigational objects located within the VTS coverage area;

формирование адресной и циркулярной информации по результатам выборки;formation of address and circular information based on the sampling results;

передача информации (выборки) с использованием каналов связи, организуемым посредством базовых станций АИС.transmission of information (samples) using communication channels organized by means of AIS base stations.

5. Оказание помощи в судовождении. Алгоритм определяется, исходя из следующей последовательности действий:5. Providing assistance in navigation. The algorithm is determined based on the following sequence of actions:

запрос и получение данных от АИС;request and receive data from AIS;

запрос и получение данных от береговых радиолокационных станций (БРЛС);requesting and receiving data from coastal radar stations (BRLS);

совместная обработка данных от БРЛС и АИС, а также отожествление отметок от БРЛС и АИС с выдачей общего результата отожествления;joint processing of data from radar and AIS, as well as identification of marks from radar and AIS with the issuance of a common identification result;

хранение полученной информации о навигационной обстановке на сервере;storing the received information about the navigation situation on the server;

выборка объектов навигационной обстановке, находящихся в зоне действия СУДС;selection of navigational objects located within the VTS coverage area;

оценка навигационной обстановки (безопасности) посредством прогнозирования местоположения объектов на интервале времени не менее 30 минут;assessment of the navigation situation (safety) by predicting the location of objects over a time interval of at least 30 minutes;

критериальная оценка опасностей, возникающих на глубину прогнозирования;criteria assessment of hazards arising at the depth of forecasting;

оповещение оператора путем выдачи предупреждающего сигнала;alerting the operator by issuing a warning signal;

подготовка и выдача безопасного маршрута для объекта навигационной обстановки путем его визуального нанесения поверх картографического слоя;preparation and issuance of a safe route for a navigational object by visually applying it on top of a cartographic layer;

выдача оператору текстового сообщения о необходимости выполнения последовательности действий, предупреждающих возникновение навигационной опасности.issuing a text message to the operator about the need to perform a sequence of actions to prevent the occurrence of a navigational hazard.

Беспроводные каналы связи в системе СУДС включают в себя каналы передачи данных:Wireless communication channels in the VTS system include data transmission channels:

ССС Inmarsat, Iridium и т.п. (в любых акваториях);SSS Inmarsat, Iridium, etc. (in any waters);

мобильной связи GPRS, CDMA, 3G, 4G LTE (в зоне покрытия сетей мобильной связи);mobile communications GPRS, CDMA, 3G, 4G LTE (within the coverage area of mobile networks);

прямой СВЧ-радиосвязи (в зоне прямой видимости между пультом дистанционного управления и управляемым МАНС, например, при караванном управлении).direct microwave radio communication (in the line of sight between the remote control and the controlled MAN, for example, during caravan control).

Сервер СУДС в системе по фиг. 1, проиллюстрированный на фиг. 2, работает следующим образом. После включения в сеть по меньшей мере одной рабочей станции оператора СУДС загружается программное обеспечение и навигационные карты. На сервер СУДС начинают непрерывно поступать данные баз данных СУДС, радарные данные, данные АИС, данные метеорологической, гидрологической и ледовой обстановки, видеоизображения, данные дистанционного зондирования Земли (Д33). Также устанавливается соединение рабочей станции оператора СУДС по УКВ связи. Данные обрабатываются сервером СУДС в соответствии с вышеописанными алгоритмами в режиме реального времени.The VTS server in the system according to Fig. 1, illustrated in Fig. 2, operates as follows. After at least one VTS operator workstation is connected to the network, the software and navigation charts are loaded. The VTS server begins to continuously receive data from the VTS databases, radar data, AIS data, meteorological, hydrological and ice conditions, video images, and Earth remote sensing data (D33). A connection is also established with the VTS operator workstation via VHF communication. The data is processed by the VTS server in accordance with the above algorithms in real time.

Информация от внешних систем поступает в коммуникационное оборудование СУДС и передается в модуль сервера внешних интерфейсов в составе сервера СУДС и далее, наряду с данными от сенсоров СУДС, обрабатывается в ПО сервера СУДС, включая прием и обработку данных АИС (сервер АИС), прием и обработку потокового радарного видео, интеграцию АИС и РЛС целей, совмещение геопространственных данных (сервер ГИС), поддержка принятия решений (формирование рекомендаций к действиям операторам СУДС, лоцманам, судоводителям и операторам ЦДУ МАНС, в том числе тревоги, формирование маршрутов плавания и возможность измерения параметров движения, генерация тревог), сохранение, администрирование, мониторинг.Information from external systems is received by the VTS communication equipment and transmitted to the external interface server module as part of the VTS server and then, along with data from the VTS sensors, is processed in the VTS server software, including the reception and processing of AIS data (AIS server), the reception and processing of streaming radar video, the integration of AIS and target radar, the combination of geospatial data (GIS server), decision-making support (generation of recommendations for actions by VTS operators, pilots, navigators and MANS Central Dispatch Center operators, including alarms, the formation of navigation routes and the ability to measure movement parameters, the generation of alarms), storage, administration, monitoring.

Таким образом, заявленный сервер береговой автоматизированной системы управления движением судов (СУДС) обеспечивает СУДС расширенными функциональными возможностями по сравнению с известными из уровня техники системами, и в частности имеет возможность взаимодействия с МАНС, центром дистанционного управления (ЦДУ) МАНС и внешними навигационными сервисами с применением современных технологий электронной навигации. В частности, сервер СУДС обеспечивает подготовку объема данных о навигационной обстановке, позволяющих обеспечить МАНС необходимым объемом информации. Кроме того, сервер СУДС также производит анализ навигационной обстановки на предмет прогнозируемых навигационных опасностей (например столкновений), в качестве неограничивающего примера, на глубину времени до 30 минут. В результате при управлении МАНС решается, в частности задача безопасного расхождения МАНС путем формирования альтернативного маршрута, который обеспечит безопасность движения с указанием действий, которые необходимо совершить судну во избежание возникновения опасной ситуации (в качестве неограничивающего примера, изменить курс на определённую величину для расхождения с другими судами и через определённое расстояние вернуться на свой маршрут).Thus, the claimed coastal automated vessel traffic management system (VTS) server provides the VTS with expanded functionality compared to the systems known from the state of the art, and in particular has the ability to interact with the IANS, the IANS remote control center (RCC) and external navigation services using modern electronic navigation technologies. In particular, the VTS server ensures the preparation of a volume of data on the navigation situation, allowing the IANS to be provided with the necessary volume of information. In addition, the VTS server also analyzes the navigation situation for predicted navigation hazards (e.g. collisions), as a non-limiting example, to a time depth of up to 30 minutes. As a result, when managing the IANS, in particular, the problem of safe divergence of the IANS is solved by forming an alternative route that will ensure safety of movement indicating the actions that the vessel must take to avoid a dangerous situation (as a non-limiting example, change course by a certain amount to diverge from other vessels and return to its route after a certain distance).

Таким образом, как показано выше, сервер СУДС согласно предлагаемой полезной модели решает техническую задачу расширения функциональных возможностей в части взаимодействия с МАНС, центром дистанционного управления (ЦДУ) МАНС и внешними навигационными сервисами с применением современных технологий электронной навигации.Thus, as shown above, the VTS server, according to the proposed utility model, solves the technical problem of expanding the functional capabilities in terms of interaction with the MANSS, the MANSS remote control center (RCC) and external navigation services using modern electronic navigation technologies.

Claims (4)

1. Сервер береговой автоматизированной системы управления движением судов (СУДС) для морских автономных надводных судов (МАНС), включающий в себя модуль сервера базы данных СУДС, модуль сервисов электронной навигации (е-Навигации), модуль сопровождения и интеграции радарных целей и целей автоматической идентификационной системы (АИС-целей), модуль системы поддержки принятия решений, выполненный с возможностью обеспечения безопасного движения МАНС и оказания помощи оператору центра дистанционного управления (ЦДУ) МАНС в судовождении в зоне действия СУДС, и модуль сервера внешних интерфейсов, содержащий интерфейс связи с радарным модулем, интерфейс связи с ЦДУ МАНС, интерфейс связи с сервисами электронных навигационных карт, интерфейс связи с сервисами дистанционного зондирования Земли, интерфейс связи с морской коммуникационной платформой, интерфейс связи с модулем автоматизированного рабочего места оператора СУДС МАНС, интерфейс связи с коммуникационным оборудованием СУДС для осуществления связи с МАНС и сенсорным оборудованием СУДС.1. A coastal automated vessel traffic management system (VTS) server for autonomous marine surface vessels (MANS), comprising a VTS database server module, an electronic navigation services (e-Navigation) module, a module for tracking and integrating radar targets and automatic identification system targets (AIS targets), a decision support system module designed to ensure safe movement of the MANS and to provide assistance to the operator of the remote control center (RCC) of the MANS in navigation in the VTS coverage area, and an external interface server module containing a communications interface with the radar module, a communications interface with the RCC of the MANS, a communications interface with electronic navigation chart services, a communications interface with Earth remote sensing services, a communications interface with the marine communications platform, a communications interface with the automated workstation module of the MANS VTS operator, a communications interface with the VTS communication equipment for communicating with the MANS and the VTS sensor equipment. 2. Сервер по п. 1, выполненный на базе виртуальных машин с использованием HPE-архитектуры.2. The server according to item 1, implemented on the basis of virtual machines using the HPE architecture. 3. Сервер по п. 1, в котором модуль сервера внешних интерфейсов дополнительно содержит интерфейсы связи с системами резервирования данных, регистрации и баз данных, обеспечивающими хранение информации от датчиков, систем видеонаблюдения, береговой радиолокационной станции, метеостанций, автоматизированной идентификационной системы, систем связи и внешних сервисов, а также системы поддержки принятия решений.3. The server according to item 1, in which the external interface server module additionally contains communication interfaces with data backup, registration and database systems that provide storage of information from sensors, video surveillance systems, a coastal radar station, weather stations, an automated identification system, communication systems and external services, as well as decision support systems. 4. Сервер по п. 1, в котором модуль сервера внешних интерфейсов дополнительно содержит интерфейсы связи со средствами обеспечения кибербезопасности, включающими в себя программно-аппаратные средства шифрования данных, настройки правил доступа, анализа защищенности, антивирусной защиты, доменной политики.4. The server according to item 1, in which the external interface server module additionally contains communication interfaces with cybersecurity tools, including software and hardware tools for data encryption, access rule settings, security analysis, anti-virus protection, and domain policy.
RU2024133011U 2024-11-02 STRUCTURE OF A COASTAL AUTOMATED VTS INCLUDING THE PAK SUDS MANS RU233494U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU233494U1 true RU233494U1 (en) 2025-04-22

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260191C1 (en) * 2004-03-10 2005-09-10 Чернявец Владимир Васильевич Navigation complex for high-speed ships
RU105755U1 (en) * 2010-10-29 2011-06-20 Закрытое акционерное общество "Морские навигационные системы" SHIP INTEGRATED BRIDGE SYSTEM
US9669904B2 (en) * 2011-05-12 2017-06-06 Unmanned Innovations, Inc. Systems and methods for multi-mode unmanned vehicle mission planning and control
CN112334852A (en) * 2018-06-01 2021-02-05 瓦锡兰萨姆电子有限公司 Method, apparatus and device for autonomous docking of seagoing ships
RU2760823C1 (en) * 2021-05-04 2021-11-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Experimental marine modular complex
RU2765606C1 (en) * 2020-12-04 2022-02-01 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260191C1 (en) * 2004-03-10 2005-09-10 Чернявец Владимир Васильевич Navigation complex for high-speed ships
RU105755U1 (en) * 2010-10-29 2011-06-20 Закрытое акционерное общество "Морские навигационные системы" SHIP INTEGRATED BRIDGE SYSTEM
US9669904B2 (en) * 2011-05-12 2017-06-06 Unmanned Innovations, Inc. Systems and methods for multi-mode unmanned vehicle mission planning and control
CN112334852A (en) * 2018-06-01 2021-02-05 瓦锡兰萨姆电子有限公司 Method, apparatus and device for autonomous docking of seagoing ships
RU2765606C1 (en) * 2020-12-04 2022-02-01 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy
RU2760823C1 (en) * 2021-05-04 2021-11-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Experimental marine modular complex

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200278433A1 (en) Real-time monitoring of surroundings of marine vessel
KR101313264B1 (en) Suspected smuggling vessel ais analysis system and it's analysis method on the basis of multi-sensors and sailing pattern analysis
DK2601647T3 (en) ANTIPIRATE SYSTEM FOR THE MARITIME NAVIGATION IN CRITICAL AREAS AND DEVICE FOR DATA EXTRACTION FROM ONBOARD SENSORS
US7047114B1 (en) System and apparatus for automatic and continuous monitoring, proactive warning and control of one or more independently operated vessels
KR101241638B1 (en) The positioning information verification system for operated vessels and aid to navigation by mobile application platform
RU2604761C2 (en) Device of warning about aerological phenomena for aircraft
US20110298923A1 (en) Moving object image capture system, moving object, ground station apparatus, and moving object image capture method
US9329262B2 (en) Situational awareness personal service
CN108571962B (en) System for building situational awareness
WO2005125209A1 (en) Method and system for surveillance of vessels
FI20205082A1 (en) System for guiding vessel to port and method therefor
RU133285U1 (en) SHIP INTEGRATED NAVIGATION AND FISHING COMPLEX
CN101986170A (en) Bridge collision prevention radar alarming management system
Octavian et al. Designing intelligent coastal surveillance based on big maritime data
CN106846918A (en) Bridge collision prevention system
KR20000009706A (en) Marine accident alarm system of artificial intelligence type
KR101186952B1 (en) Vessel navigation monitoring system
RU125723U1 (en) SHORE SPATIALLY DISTRIBUTED MULTIPOSITION RADAR STATION WITH AUTONOMOUS RADAR RADAR TERMINALS FOR MONITORING AQUATORIES
RU233494U1 (en) STRUCTURE OF A COASTAL AUTOMATED VTS INCLUDING THE PAK SUDS MANS
KR102283968B1 (en) System and method for generating and sharing visibility observation information based on image learning
KR101304910B1 (en) Method and system for network creation for ship monitoring
Lamm et al. Shore based Control Center Architecture for Teleoperation of Highly Automated Inland Waterway Vessels in Urban Environments.
JP3560040B2 (en) Surveillance ITV camera control method
KR20080038564A (en) Vessel position control method using TRS with built-in AIIS and GPS
FI131202B1 (en) System and method for monitoring route of vessel