автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Математическое и информационное обеспечение внедрения спутниковой технологии в автоматизированных системах управления движением судов на внутренних водных путях

На правах рукописи

Соли ков Олег Владимирович

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И И! 1ФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВНЕДРЕНИЯ СПУтниковой технологии в АВТОМЛ ПТЗИРОВА1II1ЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ НА ВНУТРЕННИХ ВОДНЫХ ПУТЯХ

Специальность:

05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (технические системы)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2009 г.

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Санкт - Петербургский государственный университет водных коммуникаций».

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Ракигин Вадим Дмитриевич Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Нырков Анатолий Павлович; кандидат технических наук Холин Алексей Вячеславович

Ведущая организация: ГБУ «Волго-Балт»

Защита диссертации состоится 12,11.2009 г. в 14:00 часов на заседании диссертациониого совета Д 223.009.03 при Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций по адресу: 198035, Санкт - Петербург, ул. Двинская, д. 5/7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан 30 сентября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент

Е.Г. Барщевский

Общая характеристика

Актуальность темы исследования. Речной транспорт России является составной частью единого транспортно-дорожного комплекса страны, обеспечивающего внутрироссийские и внешнеэкономические транспортные связи страны. Внутренние водные пути Российской Федерации являются важным и ответственным звеном транспортной системы с особым значением для обеспечения перевозок в районах Севера, Сибири и Дальнего Востока, где другие виды транспорта пока еще не получили необходимого развития.

На деле, в силу экономических причин последних лет, существует значительная диспропорция между уровнем оснащения флота и оснащением береговых служб, отвечающих за управление движением и обеспечением безопасности судоходства. Этот технологический разрыв имеет тенденцию к увеличению.

Особенно остро проблема перехода с лоцманских методов проводки к инструментальным методам судовождения с использованием спутниковых технологий и их функциональных дополнений истает при плавании на внутренних водных путях (ВВП).

При существующем состоянии картографического обеспечения ВВП использование навигационной аппаратуры потребителя (НАП) глобальных навигационных спутниковых систем (Г'НСС) ГЛОНАСС или ГЛОНАССЛЗРЗ представляется возможным только в комплексе с установкой системы отображения электронных навигационных карт и информации (СОЭНКИ), которая также должна быть обеспечена коллекцией электронных навигационных карт (ЭНК). Однако в настоящее время ЭНК охвачено весьма ограниченное количество районов ВВП единой глубоководной системы Европейской части Российской Федерации (ЕГС ЕЧ РФ). Следует также отметить, что для подавляющего числа

малотоннажных речных судов установка СОЭНКИ представляется экономически нецелесообразной.

Данная работа признана обеспечить использования инструментальных методов судовождения на ВВП РФ с применением информации дифференциального режима ГНСС ((Д)ГЛ0НАСС/(0)СР5) и электронной картографии в автоматизированных системах управления движением судов (АСУДС).

Цели и задачи исследований.

® Анализ современного состояния использования спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнений на ВВП РФ.

в Новое решение разработки и обоснования актуальной научной задачи повышения безопасности судоходства в районах АСУДС ВВП, на основе высокоточного радионавигационного спутникового оборудования и их функциональных дополнений.

в Анализ картографического обеспечения на ВВП РФ с целыо определения возможности использования инструментальных методов судовождения и повышения уровня безопасности эксплуатации судов на ВВП.

в Оценка точности определения координат НАП ГНСС ГЛОНАСС/ОРЙ с учетом дифференциальных поправок контрольно-корректирующих станций (ККС) в статическом и динамическом режимах позиционирования судов на ВВП.

® Исследование результатов натурных экспериментальных измерений с математическим расчетом навигационного поля, создаваемого ККС в зоне ответственности систем управления движением судов (СУДС) на ВВП.

Объектом исследования является применение существующих и перспективных спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнений на участках АСУДС ВВП, позволяющие повысить безопасность и эффективность судоходства.

Предметом исследования является математическое и информационное обеспечение использования спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнений в АСУДС на ВВП ЕГС Европейской части РФ.

Методологической основой исследований являются принципы системного анализа, методы теории решений, методы теории алгоритмов, в том числе, алгоритмов математического моделирования движения судна как динамического объекта, планирование эксперимента, методы математической статистики для обработки результатов экспериментальных исследований.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту:

1. Оценка современного состояния и перспектив использования спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнений в АСУДС на внутренних водных путях России.

2. Метод создания наборов путевых точек для мониторинга и автоматизированного управления на маршрутах плаваиия на ВВП РФ, и оценки точности координат в динамическом и статическом режимах позиционирования судна.

3. Алгоритмы математического моделирования работы системы автоматического управления движением судна в зоне ответственности СУДС на ВВП.

4. Методика статистической обработки результатов натурных экспериментальных измерений с математическим расчетом

навигационного поля, создаваемого ККС в зоне ответственности

СУДС на ВВП.

Практическая ценность работы состоит в том, что сформулированные выводы и рекомендации могут быть использованы при реализации на ВВП Постановления Правительства Р.Ф. № 365 от 9 июня 2005г., с поправками к постановлению от 25 августа 2008г. № 641 «Об оснащении транспортных технических средств и систем аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАССАЗРЗ».

Реализация научных результатов. Отдельные положения диссертационной работы реализованы в Санкт-Петербургском Государственном университете водных коммуникаций, в ГБУ «Волго-Балт» и «Азово-Донском» ГБУВПиС при оценке точности позиционирования в зоне первой на ВВП ККС "Шексна" в п. Иванов Бор и ККС «Ростов-на-Дону» в Кочетовском гидроузле.

Публикации работы. Основные результаты работы опубликованы в семи научных изданиях, в том числе, в трех изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации.

Апробация работы осуществлена на международной научно-практической конференции «Перспективы внедрения Глобальной спутниковой системы ГЛОНАССЛЗРЗ в целях картографического обеспечения ВВП» (СПб, СПГУВК, 2005г.) и международном научно-техническом семинаре «Современное состояние электронной картографии для морской и речной навигации» (СПб, ГМА им. адм. С. О. Макарова, 06 -07 февраля 2008г.).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка опубликованных источников,

содержащего 106 отечественных и зарубежных работ, включает в себя 166 страниц текста, 51 рисунка, 16 таблиц и графиков, 1 приложение.

Содержание работы

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ произведена оценка существующих и перспективных спутниковых навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, GALILEO) и их функциональных дополнений на внутренних водных путях.

Систему ГНСС в ближайшее время ожидают значительные перемены. Основных изменений будет три. Первое: Министерство обороны США начало модернизацию системы GPS, таким образом, гражданский канал пополнится еще двумя новыми частотами. Второе: Российская Федерация объявила о грядущих нововведениях, которые коснутся созвездия спутников ГЛОНАСС. И, наконец, ведется работа по вводу в эксплуатацию европейской спутниковой системы GALILEO -аналога российской ГЛОНАСС и американской GPS. Три вышеуказанных факта откроют огромные возможности в области высокоточного позиционирования.

Представленьг требования к перспективной НАП CIQniOHACC/(D)GPS для речного транспорта и рекомендации по ее техническим возможностям, удовлетворяющие требованиям АСУДС на ВВП.

Новое поколение космических аппаратов (КА) систем ГЛОНАСС и GPS смогут передавать навигационные сигналы для гражданских потребителей в двух и даже в трех диапазонах частот. При использовании в НАП приемовычислителей, способных измерять псевдодальности на двух или трех частотах влиянием ионосферы можно пренебречь, и в большинстве случаев обеспечить требуемую для речных судов точность местоопределения в штатном режиме. Однако из анализа обеспечения

целостности радионавигационного поля можно сделать вывод, что для речных судов в условиях ограниченных габаритов судового хода локальные дифференциальные подсистемы (ЛДПС) являются наиболее предпочтительными.

Создание сплошного дифференциального поля на ВВП ЕГС ЕЧ РФ обеспечит возможность создания инструментальных методов проводки судов, с использованием математического и картографического обеспечения.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ произведен подробный анализ картографического обеспечения автоматизированных систем управления движением судов на ВВП.

Традиционное использование относительных методов навигации для лоцманской проводки судов на ВВП привело к тому, что в отличие от морских навигационных карт, речные лоцманские карты и планы оказались не приспособленными для непосредственного перевода их в цифровую форму с целью создания ЭНК. Первым успешным опытом в этом направлении было создание Тома 3 ЕГС картографическим бюро ГБУ Волго-Балт, когда по его заказу Росаэрогеодезия произвела съемку знаков СНО с точностью 2 м для карт масштаба 1: 10 ООО.

Переход к абсолютным методам навигации для инструментальной проводки судов на ВВП однозначно показал экономическую целесообразность создания единой базы как для навигационных карт на бумажном носителе, так и для ЭНК.

Учитывая сравнительно небольшой тоннаж речных судов по сравнению с морскими судами, следует принимать во внимание особую чувствительность судовладельцев к стоимостным характеристикам СОЭНКИ и самого картографического обеспечения. В этой связи для речных судов кроме векторных ЭНК имеют право на применение растровые карты и более того, использование маршрутных координат и

режима «фарватер» в НАП на малых судах позволит обойтись без использования традиционных СОЭНКИ. При этом НАП должны иметь опцию ввода маршрутных точек с внешних электронных носителей, например с Flash USB.

Представлен метод математического создания наборов путевых точек для мониторинга и автоматизированного управления на маршрутах плавания на ВВП РФ, и оценки точности координат в динамическом и статическом режимах позиционирования судна. Постпроцессорная математическая обработка координатной информации была выполнена на основе результатов натурных испытаний проведенных сотрудниками СПГУВК на т/х «Сергей Киров» по участку ВВП г. Москва - г. Санкт-Петербург с 16 ноября 2005г. по 23 ноября 2005г.

В IMO для оценки точности принята предельная погрешность определения координат судна Р = 0,95 (2СКП - среднеквадратическая погрешность).

Следует различать точность определения координат в статике и в динамике при движении судна. Координаты начальной и конечной путевых точек (ПТ) маршрута рекомендуется определять во время стоянки судна в статическом режиме.

Так например на Рис.1 (слева) представлены результаты обработки измерений в абсолютном режиме: среднее арифметическое значение (САЗ) широты 55°50.79333' при СКП 1.245 м; САЗ долготы 037°28.14744' при СКП по долготе 0.749 м; САЗ значение высоты + 176.68 м при СКП по высоте 2.09 м. Результаты обработки измерений в дифференциальном режиме составили: САЗ широты 55°50.79150' при СКП 0.579 м по широте; САЗ долготы 037°28.14822' при СКП 0.894 м по долготе; САЗ высоты + 173.98 м при СКП 1.91м. по высоте (Рис.1.(справа)).

(слева) и в дифференциальном режиме (справа)

Как видим, характер распределения погрешностей при дифференциальном режиме значительно отличается от абсолютного режима.

Погрешность определения координат в рабочей зоне (на удалении от радиомаяка 390 - 400 км) в режиме «статика» не превышает 3 - 4 м для вероятности 95%, что соответствует требованиям Резолюции 1МО А.815(19).

Для создания набора ПТ маршрута плавания в динамике с требуемой для речных условий точностью предлагается использовать теорию случайных процессов для аппроксимации траектории (трека) судна по данным НАП в процессе рейса. С этой целью производится непрерывная (с интервалом 1 с) запись с выхода НАП в персональный компьютер первой строки ООА формата ИМЕА 0183 при движении судна для создания траектории в динамическом режиме. Затем, в ходе постпроцессорной обработки координатной информации траектории получают графическое представление ее цифровой формы, т.е. совокупность точек отображающих траекторию судна в прямоугольных координатах в режиме реального времени в соответствующем масштабе (Рис.2).

При обработке координатной информации траектории движения, которая аппроксимируется отрезками прямых линий с количеством точек

- и -

траектории на каждом отрезке более 2, и криволинейные участки ВВП с количеством точек траектории более 3, которые следует аппроксимировать дугами окружностей при обработке траектории. Расчет параметров уравнений первого и второго порядков, можно выполнить, воспользовавшись методом наименьших квадратов.

1НИ«И

ТЛИ ВВРЛО 1<*ИШ<

■ ч

I I иг 1.1 1 Л1Р4А.1 1

\ - «

<

н

___4____ ' 1' •

1 1 III

у> Ш1тШШШШШ

■Г

шШН Шшш^

I • __ I '

Рис.2. Путевые точки судового хода1, П, III и запись маршрута плавания с использованием НАП (Д)ГЛ0НАСС/(0)0Р5 нат/х «Сергей Киров» при подходе к пассажирскому причалу Горицы 680км - 683км (Том П1, Часть 2, Лист 26)

Обработку отрезков траектории движения судна рекомендуется производить с использованием аналитического метода аппроксимации, например, с использованием любого графоаналитического продукта (Ма(Сас1, МарАр1е и т.д.), который позволяет упростить процесс обработки координатной информации (Рис. 3.).

В результате аппроксимации получается аппроксимированное уравнение траектории, из которого определяются начальная и конечная ПТ обработанного прямолинейного участка, а для криволинейного участка берутся точки с определенным интервалом.

Щмн

7500 7000 6500

5500 5000 4500 4 ООО

У-Я .555* ♦ <235:5

2

Широта 3*51 .....И

6Й0

§

у » О.ОЭЗЭ&Г - 4,4236» * 674Э

§ § I И е 8

Рис.З. Пример аппроксимации линейного участка траектории судна (слева) и аппроксимации криволинейного участка траектории судна (справа)

Среднеквадратичная погрешность аппроксимации путевых точек зависит от длительности движения судна на отрезке траектории и интервалов времени, через которые определяются координатные точки:

ц

п - 1

(1)

где ак - СКП измерения при определении координат маршрутной точки относительно вычисленного постпроцессорной обработкой маршрута; Д| -случайная погрешность измерения координатной точки с учетом погрешности управления судном, относительно вычисленного маршрута при постпроцессорной обработкой маршрута; п - количество координатных точек на аппроксимированном отрезке траектории, равное отношению длины отрезка траектории к интервалу времени определения координат.

Полученный результат по разработке методики математического создания наборов путевых точек для маршрутов плавания с использованием НАП (Д)ГЛ0НАСС/(0)0Р8 на ВВП позволяет по новому решать задачи программного и алгоритмического обеспечения проводки судна в автономном режиме и в зоне ответственности СУДС.

ТРЕТЬЕЯ ГЛАВА посвящена исследованию возможности построения системы автоматического управления движением судна, ориентированной на использование в качестве главных источников навигационной информации данные указателя скорости поворота (УСП) судна, НАП совместной системы (Д)ГЛОНАСС/(Б)СР8 и путевых маршрутов. В этой связи, был реализован модифицированный алгоритм математической модели, описывающий работу САУ.

Математическая модель управляемого движения судна представляет собой систему дифференциальных уравнений, описывающую произвольное движение судна. В общем случае криволинейного движения судно обладает шестью степенями свободы. Однако в рассматриваемых в диссертации задачах, связанных с управляемостью водоизмещающих судов в зоне ответственности СУДС, креном, ходовым деферентом и качкой судна, можно пренебречь. Это позволяет при построении математической модели движения судна рассматривать только движение в горизонтальной плоскости. Основу математической модели движения судна составляют выражения для сил, действующих на подводную и надводную части корпуса судна, а также на его движительно-рулевой комплекс (ДРК). Таким образом, уравнения движения судна в общем виде могут быть записаны как

-(т + Л,,)— + гтусо + X г + X А + X я + Хт =0 <Й

~ ('» + Кг ~ «"V» - ^ ^ + Уг + У„ + Уя + = 0 (2)

(Л Л

Ш Ш

Силы и моменты, входящие в систему уравнений (2) {ХпУг,Мг,Хл,Ул,Мл,Хк,Ук,М„Хт,Ут,Мт\ были определены

применительно к сухогрузному судну смешанного «река-море» плавания пр. 16290 «Балтийский - 201», имеющему следующие характеристики:

длина - 89,5 м; ширина - 13,2 м; осадка - 4,5 м; движительно-рулевой комплекс - гребной винт в насадке.

Отличие разработанной модели в том, что в качестве основного источника навигационной информации предполагается использование указателя скорости поворота судна, с периодической корректировкой закона управления на основе данных, полученных от приемоиндикатора (Д)ГЛ0НАСС/(0)СР5.

Математическая модель САУ движения судна по заданной траектории была реализована на основе предложенной схемы на Рис.4.

У,МЬ-УгУ

БЧТ

НАЛ (Д1ГНСС ГЛОНАСС/ОРЙ

¿.Ас

БП к1

БП к!

Ау

БП Дг4(л1- Л1д £

-Г"

ТТ-чз

СУДНО

УСП ка

БП к.

БП к>

О

Рис. 4. Функциональная схема САУ траекторией судна

Здесь: БП - блок пропорционального преобразования сигнала, БИ - блок интегрального преобразования сигнала, РП - рулевой привод, УУ -управление устройством РП, ОС - блок обратной связи, ДУ - датчик угла поворота баллера руля; УСП - указатель скорости поворота, ГК -гирокомпас, НАП (Д)ГНСС - блок НАП Глобальной Навигационной Спутниковой Системы, БЗТ - блок задания траектории (программа записи маршрута на флэш-памяти), Ф = Г(5К) - блок нелинейной коррекции,

который определяется диаграммой управляемости судна и определяет скорость поворота судна в режиме циркуляции, - заданный радиус поворота.

В этом случае, закон управления на прямом участке в этой системе определяется выражением:

I I

<5= кгАу + кг ■ |д_у¿¡ + к,-[в-вп) + к4-(к1,а)-тК) + к^ (3)

О I)

где, 8 - угол перекладки руля; к/ - коэффициент обратной связи (КОС) по текущему поперечному смещению; Ду - текущее поперечное смещение от оси маршрута по НАП (Д)ГНСС ГЛОНАСС/СРБ; к2 - коэффициент обратной связи по интегральному поперечному смещению; г - время; кз -коэффициент обратной связи по углу отклонения от курса; к4 -коэффициент обратной связи по угловой скорости; к5 - коэффициент обратной связи по интегральному отклонению от курса, к« - коэффициент обратной связи по УСП, в-текущий курс судна, в0 - заданный курс судна, со - угловая скорость, соц - установившаяся угловая скорость на повороте.

При отработки отклонения от заданного маршрута расчет величины "Ду" и интегрального поперечного смещения производится при поступлении данных с НАП (Д)ГНСС ГЛОНАСС/СР8. В промежутке времени между обновлением данных (Д)ГЛОНАСС7ГО)ОРЗ в расчете используется последнее вычисленное значение "Ду". При переключении САУ в режим движения на повороте закон управления примет следующий вид: <5 = -(а) -соя)+кй ■ <5Я (4)

Оценка зон устойчивости работы САУ производилась по переходному процессу, как реакция системы на ступенчатое изменение курса на 1 градус по всем заложенным в модель параметрам. В качестве примера на Рис.5 приведен вид переходного процесса для коэффициента к4.

Проведенный анализ показал, что разработанный модифицированный алгоритм САУ обеспечивает стабильное удержание судна на заданной траектории, на основе навигационной информации, получаемой от указателя угловой скорости поворота и НАП (Д)ГЛОНАСС/(Б)СР8, позволяет выполнить оценку безопасности движения судов при различных экстремальных внешних воздействиях с учетом ограничений участков в СУДС на ВВП и выявить необходимость увеличения числа маршрутных путевых точек.

Для адекватной оценки работы САУ по маршруту путевых точек в зоне ответственности СУДС на ВВП Европейской части РФ необходимо оценить радионавигационное поле создаваемое ГНСС ГЛОНАСС/СРБ и их функциональными дополнениями.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ проведено исследование результатов натурных испытаний НАП (Д)ГЛОНАСС/(Б)СР8 с картографическим обеспечением на ВВП РФ.

С целью оценки рабочих зон функциональных дополнений ГНСС был выполнен теоретический расчет влияния поликомпонентной

подстилающей поверхности Земли на качество приема дифференциальных поправок НАП (Д)ГЛ0НАСС/(0)СР8 в Европейской части ВВП РФ по методу непосредственного определения дальности распространения радиоволны СВ диапазона, базирующийся на модели представления поликомпонентной подстилающей поверхности участками М=ап+Рш с последующей сшивкой граничных сегментов поверхности. Такая модель позволяет аппроксимировать сколь угодно большое число участков поликомпонентной подстилающей поверхности и выявлять области, содержащие нелинейные переходы между ее сегментами. Здесь основным является определение нелинейного множителя функции ослабления, имеющей вид для сегмента, состоящего из двух отрезков:

Нелинейный множитель ослабления для сегмента, состоящего из трех отрезков, имеет вид:

V л 5 ^хф-х)

Были сопоставлены точностные данные аналитических расчетов с применением указанного метода и натурных измерений напряженности поля (Ем), создаваемого передатчиком ККС «Ростов - на - Дону» (Рис.6.).

В результате сопоставительного анализа расчетов и натурных испытаний были получены следующие статистические характеристики электромагнитного поля ККС: математическое ожидание Ем = 10.8 [мкВ/м] и СКП = 27.4 [мкВ/м].

Цоошю ; юо(ш том 1000 10« 10 I 0,1 0.01

.ЕмОикВ/м)

ю

И » III

Рис.б. Результаты аналитического расчета и натурных испытаний радионавигационного поля создаваемого ККС «Ростов-на-Дону»

После выполнения процедуры определения формы периметра зоны действия ККС, указанная зона была нанесена на реальную карту (Рис. 7.).

Рис. 7. Расчетная зона ККС «Ростов-на-Дону»

На основе проведения натурных испытаний с 2005 по 2006 г.г. в разные времена года, по маршруту г. Москва - г. Санкт-Петербург была

определена дальность действия высокоточного дифференциального поля в интересах пользователей НАП на ВВП на примере одной из ККС «Шексна». Дальность приема дифференциальных поправок составила свыше 435 км при напряженности поля >20 мкВ/м и отношении С/Ш > 11 Дб (Рис.8.).

Кити (Ш4 км} j

СанкпъПвтврбург (Шт)

Результаты показаний СС и С/Ш на удалении от ККС Шексна (п. Ииашш Бар) 2006г.

' Моектт (438 км)

Ста сигнала (СО еоотмошвше сшилп'шушСМШ

СС от 17жв/н ТЪигЕЫ С/Ш от 10ДБ —>40дБ

Чистота РМк 303 5 »Гц СКП 1 Ом - 2 0 м HDOP 0 7-1,2

Число ИСЗ GPS 8 - 121 ГГОНАСС 2 • в

Гарицы (10кы)

N

Уалмч (2SOKM)

Яраспжпь (25вш)

Рис.8. Условия приема сигнала дифференциальных поправок от ККС «Шексна» по ПКИ

В результате полученных расчетных измерений были внесены коррективы в антенное согласующее устройство ККС, которые позволили обеспечить перекрытие зон уверенного приема корректирующей информации от ККС «Шепелево» и ККС «Шексна» на 60 км.

В ходе сопоставительного графоаналитического анализа были получены весьма удовлетворительные совпадения точностных оценок определения напряженности поля в точке приема данных аналитического расчета и натурных испытаний для рассматриваемой ККС, что позволит ускорить использование инструментальных методов судовождения на ВВП.

Основные результаты работы

Настоящая диссертационная работа посвящена новому решению актуальной научной задачи по повышению безопасности судоходства в районах ответственности речных АСУДС, на основе разработки и использования инструментальных методов судовождения с применением информации (Д)ГЛОНАСС/(Б)ОР8 и электронной картографии, имеющей важное значение для речного транспорта России.

На этом пути получены следующие новые научные результаты:

1. Выполнена оценка современного состояния и перспектив развития спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнений в АСУДС на внутренних водных путях России. Исследован переход к абсолютным методам управления, для инструментальной проводки судов на ВВП, который однозначно доказывает экономическую целесообразность создания единой базы как для навигационных карт на бумажном носителе, так и для электронных навигационных карт.

2. Предложенный в работе метод оценки точности координирования маршрутных точек в динамическом режиме позволяет оценить качество позиционирования на ходу судна, исключить погрешности управления судном и получить набор путевых точек с максимально возможной для данных условий точностью. Метод создание наборов путевых точек для маршрутов плавания на ВВП, предложенный в настоящей работе, представляется достаточно трудоемким для судоводительского состава, особенно с учетом корректуры путевых условий. Поэтому целесообразно, чтобы наборы путевых точек и маршрутов рассматривались в качестве самостоятельного продукта картографического обеспечения ВВП.

3. Алгоритмы математического моделирования работы САУ обеспечивают стабильное удержание судна на заданной траектории на основе навигационной информации, получаемой от указателя угловой скорости поворота с периодической корректировкой закона управления на

основе данных, полученных от НАП ^)FJIOHACC/(D)GPS, что позволяет выполнить оценку безопасности движения судов при различных экстремальных внешних воздействиях с учетом ограничений участков ВВП и выявить необходимость увеличения числа путевых точек на маршруте плавания.

4. На основе сопоставительного анализа математического расчета юны действия ККС «Ростов-на-Дону» с помощью метода непосредственного определения дальности распространения сигналов ККС, базирующейся на аппроксимаиионной модели сегментации поликомпонентной подстилающей поверхности, и данных натурных измерений напряженности высокоточного радионавигационного ноля, создаваемого К КС «Ростов-на-Дону», были получены весьма удовлетворительные совпадения точностных оценок определения напряженности поля в точке приема данных аналитического расчета и натурных испытаний для рассматриваемой ККС, что позволит ускорить использование инструментальных методов судовождения на ВВП.

Публикации но теме диссертации В изданиях, предусмотренных "Перечнем изданий ВАК":

1. A.B. Гусаковский, В.Д. Ракитин, О.В. Соляков, Ю.В. Яцук. «Математическое моделирование работы системы автоматического управления движением судна». Журнал Морская радио-электроника «Корабли и вооружение как единая система». Выпуск 4(26) декабрь. -СПб.: Печатный дом "Белл", 2008г., с. 14-16

2. В.В. Каретников, A.A. Сикарев, О.В. Соляков. «Влияния поликомпонентной подстилающей поверхности Земли на форму периметра зоны действия контрольно-корректирующих станций». Журнал Морская радио-электроника «Корабли и вооружение как единая система». Выпуск 1(23) март. - СПб.: Печатный дом "Белл", 2008г., с.22-24

3. A.B. Русаковский, O.B. Соляков. «Количественная оценка характеристик потоков НДС информационного обслуживания». Журнал Морская радио-электроника «Корабли и вооружение как единая система». Выпуск 1(27) март. - СПб.: Печатный дом "Белл", 2009г., с. 24-26

В других изданиях:

4. В.Д. Ракитин, О.В. Соляков. «Применение аппроксимации случайных процессов с целью получения координат путевых точек на ВВП». Межвузовский сборник научных трудов ТСС и С на морских внутренних водных путях. Под редакцией д.т.н., профессора A.A. Сикарева. - СПб.: СПГУВК, 2005г., с. 142-149

5. В.Д. Ракитин, О.В. Соляков. «Некоторые аспекты новой радиолокационной технологии». Межвузовский сборник научных трудов ТСС и С на морских внутренних водных путях. Под редакцией д.т.н., профессора A.A. Сикарева. - СПб.: СПГУВК, 2005г., с. 139-142

6. Ракитин В.Д., Соляков О.В. «Применение аппроксимации случайных процессов с целыо получения координат наборов путевых точек, в качестве самостоятельного продукта картографического обеспечения». Материалы тезисов международной конференции «Перспективы внедрения Глобальной спутниковой системы ГЛОНАСС/GPS в целях картографического обеспечения ВВП». - СПб.: СПГУВК, 2005г., с. 52-55

7. Ракитин В.Д., Самарин Г.В., О.В. Соляков. «Особенности использования картографического обеспечения на речных судах внутреннего плавания при инструментальных методах проводки по данным ГЛОНАСС/GPS и их функциональных дополнений». Материалы тезисов международного научно-технического семинара «Современное состояние электронной картографии для морской и речной навигации». -СПб.: ГМА им. адм. С.О. Макарова, 2008г., с. 64-67

^uue133061

2008153061

ВВЕДЕНИЕ.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПУТНИКОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ДОПОЛНЕНИЙ НА ВВП РФ.

1.1 Спутниковая навигационная система ГЛОНАСС.

1.2 Спутниковая навигационная система GPS.

1.3 Спутниковая навигационная Европейская система GALILEO.

1.4 Состояние и перспективы развития функциональных дополнений спутниковых навигационных систем на ВВП.

1.5 Перспективная.навигационная аппаратура'потребителей (НАЛ) для речного транспорта удовлетворяющая требованиям автоматизированных систем управления движением судов (АСУДС) на ВВП и рекомендации по ее техническим возможностям.

ВЫВОДЫ'.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ С СИСТЕМАМИ (Д)ГЛОНАСС/ (D)GPS НА ВВП.

2.1 Анализ картографического обеспечения внутренних водных путей Российской Федерации.

2.2 Анализ международных, национальных требований и стандартов по оснащению судов приемной аппаратурой ГНСС.

2.3 Метод математического создания маршрутных точек НАП (Д)ГНСС ГЛОНАСС/GPS на ВВП.

ВЫВОДЫ.

3. АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАМНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОВОДКИ СУДНА В АВТОНОМНОМ РЕЖИМЕ И В ЗОНЕ ОТВЕТСТВЕННОСТИ СУДС.

3.1 Система управления движением судов на ВВП.

3.2 Математическое моделирование работы системы автоматического управления движением судна.

ВЫВОДЫ.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ НАЛ CT)mOHACC/(D)GPS С КАРТОГРАФИЧЕСКИМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ НА ВВП.

4.1 Влияния поликомпонентной подстилающей поверхности Земли на качество приема дифференциальных поправок НАЛ ГЛОНАСС/GPS в Европейской части ВВП РФ.

4.2 Определения дальности действии высокоточного дифференциального поля и точности определения в интересах пользователей НАП (Д)ГЛОНАСС/ (D)GPS на ВВП.

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы исследования. Речной транспорт России является составной частью единого транспортно-дорожного комплекса страны, обеспечивающего внутрироссийские и внешнеэкономические транспортные связи страны. Внутренние водные пути Российской Федерации являются важным и ответственным звеном транспортной системы с особым значением для обеспечения перевозок в районах Севера, Сибири и Дальнего Востока, где другие виды транспорта пока еще не получили необходимого развития.

На деле, в силу экономических причин-последних лет, существует значительная диспропорция между уровнем оснащения флота и» оснащением береговых службу отвечающих за управление движением и обеспечение безопасности судоходства. Этот технологический разрыв имеет тенденцию к увеличению.

Известно также принципиальное намерение Правительства Российской Федерации открыть внутренние водные пути России для прохода иностранного флота, что потребует поднять на качественно новый уровень систему управления движением флота, обеспечить международные стандарты* безопасности судоходства. Существующая на сегодняшний день, система не отвечает таким стандартам с точки зрения технической оснащенности и применяемых технологий управления.

Еще, с 90-х годов прошлого века решение проблем судоходства и управления движением* неразрывно связано с применением Глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) и их функциональных дополнений - дифференциальных подсистем (ДГНСС) для точного место определения подвижных и неподвижных объектов.

В соответствии с Постановлением Правительства Р.Ф. №365 от 9 июня 2005г. «Об оснащении космических, транспортных средств, а также средств, предназначенных для выполнения геодезических и кадастровых работ, аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS», не только мор ские и смешанного "река — море" плавания, но и суда внутреннего речного транспорта, должны быть оснащены указанной аппаратурой. Сроки выполнения данного Постановления весьма ограничены: для судов вводимые в эксплуатацию, начиная с 1 января 2006 г., а для судов находящиеся* вэксплуатации до 1 января 2009 г.

25 августа 2008 г. председатель правительства-' РФ В.В. Путин- подписал постановление № 641 «Об оснащении транспортных, технических средств, и систем аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS» с поправками к постановлению №365'от 9 июня-2005г. Суть поправок в том, что российской навигационной системой должен1 быть оснащен весь государственный транспорт. Сделано.это должно быть к 1 январю 20Ю г., а не в 2009 г., как сказано в старом постановлении.

Особенно остро проблема перехода с лоцманских методов проводки к инструментальным, методам судовождения с использованием спутниковых технологий и их функциональных дополнений встает при; плавании на внутренних водных путях (ВВП), картографическое обеспечение которых практически не готово к выполнению данной задачи.

При существующем состоянии картографического обеспечения ВВП использование навигационной аппаратуры потребителя (НАП) ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS представляется* возможным только в. комплексе с установкой системы отображения электронных навигационных карт и информации (СО-ЭНКИ), которая также должна быть обеспечена, коллекцией электронных навигационных карт (ЭНК). Однако в настоящее время ЭНК охвачено весьма ограниченное количество районов ВВП единой глубоководной системы Европейской части Российской Федерации (ЕГС ЕЧ РФ). Следует также отметить, что для подавляющего числа малотоннажных речных судов установка СОЭНКИ представляется экономически нецелесообразной.

Содержание водных путей и управление движением флота СевероЗападного региона России обеспечивается Государственным учреждением «Волго-Балтийское государственное бассейновое управление водных путей и судоходства (ГБУ "Волго-Балт")» через свои региональные филиалы, — районы водных путей и судоходства.

Данная работа признана обеспечить использования инструментальных методов судовождения на ВВП РФ с применением информации дифференциального режима ГНСС ((,flQFJIOHACC/(D)GPS) и электронной картографии в автоматизированных системах управления движением судов (АСУДС).

Цели и задачи исследований.

•> Анализ» современного состояния использования спутниковых навигационных систем и-их функциональных дополнений на ВВП РФ.

• Новое решение разработки и обоснования, актуальной научной^задачи повышения безопасности судоходства в» районах АСУДС ВВП на основе высокоточного радионавигационного спутникового оборудования' и их функциональных дополнений.

Анализ картографического'обеспечения на ВВП РФ с целью определения возможности использования инструментальных методов судовождения и повышения уровня безопасности эксплуатации судов на ВВП.

• Оценка точности определения координат НАЛ ГНСС ГЛОНАСС/GPS с учетом дифференциальных поправок контрольно-корректирующих станций (ККС) в статическом- и динамическом режимах позиционирования судов на ВВП.

• Исследование результатов натурных экспериментальных измерений с математическим расчетом1 навигационного поля, создаваемого ККС в зоне ответственности систем управления движением судов (СУДС) на ВВП. Объектом,исследования является применение существующих и перспективных спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнений на участках АСУДС ВВП, позволяющие повысить безопасность и эффективность судоходства.

Предметом исследования являются использование спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнений в АСУДС на ВВП НГС Европейской Части РФ.

Методологическойосновой исследований являются' принципы системного анализа^ методы теории решений; методы.теории алгоритмов, в том числе, алгоритмовгматематического моделирования^движения: судна:как динамического объекта, планирование эксперимента, методы; математической- статистики;. для обработки результатов экспериментальных испытаний:

Научнаяшовизна и*положения, выносимые на защиту:'

1.: Оценка современного состояния и перспектив развития? спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнению в АСУДС на; внутренних водных путях России:

2. Метод создания наборов? путевых точек для мониторинга и автоматизированного управления на маршрутах гшавания на ВВП РФ, и оценки точности координат в динамическом и статическом^ режимах позиционирования судна. .

3. Алгоритмы, математического? моделирования работы- системы автоматического управления) движением, судна в зоне ответственности СУДС на ВВП.

4. Методика: статистической обработки результатов натурных экспериментальных измерений с математическим расчетом? навигационного поля, создаваемого ККС в зоне ответственности СУДС на ВВП'. Практическая* ценность работы; состоит вьтом; что сформулированные выводы и рекомендации могут быть использованы при реализации на ВВП Постановления , Правительства Р.Ф. № 365 от 9 июня 2005г., с поправками к постановлению от 25 августа 2008 г. № 641 «Об оснащении транспортных технических средств и систем аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS».

Реализация научных результатов. Отдельные положения диссертационной работы реализованы в Санкт-Петербургском Государственном университете водных коммуникаций, в ГБУ «Волго-Балт» и «Азово-Донском» ГБУВ-ПиС при оценке точности позиционирования в зоне первой на ВВП ККС "Шексна" в п. Иванов Бор и ККС «Ростов-на-Дону» в Кочетовском гидроузле.

Публикации работы. Основные результаты работы опубликованы в семи научных изданиях, в том числе, в трех изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации.

Апробация работы осуществлена на международной научно-практической конференции «Перспективы внедрения ГНСС ГЛОНАСС/GPS в целях картографического обеспечения ВВП» (СПб, СПГУВК, 2005г.) и международном научно-техническом семинаре «Современное состояние электронной картографии для морской и речной навигации» (СПб, ГМА им. адм. С.О. Макарова, 06 - 07 февраля 2008г.).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка опубликованных источников, содержащего 106 отечественных и зарубежных работ, включает в себя 166 страниц текста, 51 рисунка, 16 таблиц и графиков, 1 приложение.

ВЫВОДЫ

После сопоставления точностных характеристик аналитических расчетов и натурных измерений напряженности поля создаваемого передатчиком ККС «Ростов-на-Дону» на различных удалениях, были получены весьма удовлетворительные совпадения точностных оценок определения напряженности поля в точке приема данных испытаний для рассматриваемой ККС.

На основе сопоставительного анализа математического расчета периметра ККС «Ростов-на-Дону» с помощью метода непосредственного определения дальности распространения сигналов ККС, базирующейся на аппроксимацион-ной модели сегментации поликомпонентной подстилающей поверхности, и данных натурных измерений напряженности высокоточного радионавигационного поля, создаваемого ККС «Ростов-на-Дону», можно сделать вывод, что данная модель вполне конструктивна для определения формы периметра зоны действия ККС входящих в состав АСУДС.

При оценке точности определения координат в рабочей зоне в статическом режиме кроме продолжительности и количества определений для расчета среднеквадратической погрешности* имеет значение характер распределения погрешностей. Так, результаты среднеквадратических погрешностей измерений в режиме «статистика» и разности синхронных координат по показаниям НАП составили от 1.0 м - 2.6 м, при приеме ИСЗ ГЛОНАСС/GPS 2-6 / 8-12.

При определении рабочей зоны ККС следует использовать НАП разных производителей с различной чувствительностью приемников корректирующей' информации (КИ). Использование приемника корректирующей информации позволяло уверенно* принимать КИ в пассажирском речном порту г. Москва в светлое время суток, при удалении от ККС «Шексна» на 438 км.

На основе полученных расчетных измерений были внесены коррективы в антенное согласующее устройство ККС, которые позволили обеспечить перекрытие зон уверенного приема корректирующей информации от ККС «Шепелеве» и ККС «Шексна» на 60 км, а также коррективы в антенное согласующее устройство ККС «Астрахань»^ п. Оля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая диссертационная работа посвящена новому решению актуальной'научной задачи по.повышению безопасности судоходства в районах ответственности речных АСУДС на основе разработки и использования инструментальных методов судовождения с применением информации ДГЛО-HACC/DGPS и электронной картографии, имеющей важное значение для речного транспорта России.

На этом пути получены следующие новые научные результаты:

1. Выполнена оценка современного состояния и перспектив развития-спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнений в АСУДС на- внутренних водных путях России. Исследован переход к абсолютным методам управления для. инструментальной проводки судов, на ВВП, который однозначно доказывает экономическую целесообразность создания единой базы как для навигационных карт на бумажном носителе, так и для электронных навигационных карт.

2. Предложенный в работе метод оценки точности координирования маршрутных точек в динамическом режиме-позволяет оценить качество позиционирования8 на ходу судна, исключить погрешности управления судном и получить набор-путевых точек с максимально возможной для" данных условий точностью. Метод создания наборов путевых точек для маршрутов плавания на ВВП, предложенный в настоящей работе, представляется достаточно трудоемкой для- судоводительского состава; особенно с учетом корректуры путевых условий. Поэтому целесообразно; чтобы наборы путевых точек и маршрутов рассматривались в-качестве самостоятельного, продукта картографического обеспечения ВВП.'

3. Алгоритмы математического-моделирования работы. САУ обеспечивают стабильное удержание судна на заданной траектории на-основе навигационной информации, получаемой от указателя угловой скорости поворота с периодической корректировкой закона управления на основе данных, полученных от НАП ^)FJIOHACC/(D)GPS, что позволяет выполнить оценку безопасности движения судов при различных экстремальных внешних воздействиях с учетом ограничений* участков ВВП и выявить необходимость увеличения числа путевых точек на маршруте плавания.

41 На основе сопоставительного анализа математического расчета зоны действия ККС «Ростов-на—Дону» с помощью метода непосредственного определения дальности распространения сигналов ККС, базирующейся на аппрок-симационной модели сегментации поликомпонентной подстилающей поверхности; и данных натурных измерений напряженности высокоточного радионавигационного поля, создаваемого ККС «Ростов-на—Дону», были получены весьма удовлетворительные совпадения точностных оценок определения напряженности поля в точке приема^данных аналитического расчета и натурных испытаний для рассматриваемой ККС, что позволит ускорить использование инструментальных методов судовождения на ВВП.

1. В:В. Каретников, А.А. Сикарев «Топология дифференциальных полей и дальность действия контрольно-корректирующих станций высокоточного' местоопределения на внутренних водных путях». — СПб.: СПГУВК, 2008-352с.

2. Концепция создания' и использования дифференциальных; подсистем ГНСС ГЛОНАСС/GPS на внутреннем водном транспорте. Разработана СПГУВК и утверждена Зам. Министра; транспорта от 22 июля 2003г. Версия 2.1, 2007г.

3. Сайт http://www.gpssoft.ru/gps.html:

4. Сайт http://www.esa.int/Galileo5. Сайт http://www.gisa.ru

5. Bamford W., Winternitz L., Hay C. "Autonomous GPS Positioning at High Earth Orbits". Magazine «GPS World». Edition April, USA, 2006, p. 14-17

6. Psiak L. M., Humphreys E.T., Mohiuddin S., Powell P.S., Cerruti A.P., Kit-ner M.P. "Innovation: Searching for Galileo". Magazine «GPS World». Edition June, USA, 2006, p. 66-72

7. Sheimy N., Hwanshin E., Jiniu X. "Unscented Kalman Filters for Integrated GPS and MEMS Inertial". Magazine "Inside GNSS". Edition January/February, USA, 2006, p. 48-56

8. Hein W. G., Rodriguez A.J., Wallner S. "The new Optimized Spreading Modulation Recommended for Galileo LI OS nas L1C". Magazine «Inside GNSS». Edition May/June, USA, 2006, p. 57-65

9. Jullen O., Morcabiau C. "New GNSS frequencies, advantages of M-Code, and the benefits of a solitary Galileo satellite". Magazine «Inside GNSS». Edition May/June, 2006, USA, p. 22-25

10. Соловьев Ю. А. «Спутниковая навигация и ее приложения». М.: Эко-Трендз, 2003 - 326 с.

11. Полищук Г.М. «Ответы на вопросы посетителей официального сайта Федерального космического агентства заместителя руководителя Федерального космического агентства». СПб.: 2004г.

12. RTCA/DO-217, Minimum Aviation System Performance Standards DGNSS Instrument Approach Sys-1 tern: Special Category I (SCAT-I), August 27, 1993/

13. Warburton J., Lamb D. System Resources Corporation Validation of the FAA LAAS Specification Using the LAAS Test Prototype (LTP), ION GPS-98, Nashwille, 1998.

14. Каретников В.В., Ракитин В.Д., Сикарев А.А. «Автоматизация судовождения». СПб.: СПГУВК, 2007 - 264 с.

15. Шебшаевич B.C. «Сетевые спутниковые радионавигационные системы». — М.: Радио и связь, 1993 — 415с.

16. Технические требования на разработку многоканальной унифицированной навигационной аппаратуры потребителей водного транспорта, работающей по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS, GALILEO, 2007г.

17. Технические требования на разработку комплекса аппаратуры дифференциальной подсистемы перспективных глобальных навигационных спутниковых систем. — СПб.: 2007г.

18. Баринов С.П., Бедрин И.Б., Тико Б.Б. «О повышении точности двухчас-тотной НАП в дифференциальном режиме на предельных дальностях от станций МДПС». СПб.: ГНИНГИ, 2007г.

19. Технические требования на разработку многоканальной унифицированной навигационной аппаратуры потребителей водного транспорта, работающей по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS, GALILEO, 2007г.

20. Технические требования на разработку комплекса аппаратуры дифференциальной подсистемы перспективных глобальных навигационных спутниковых систем, 2007г.

21. Сайт Информационно-аналитического центра ЦУП ГНСС ГЛОНАСС http://www.glonass-ianc.rsa.ru/.

22. Ракитин В.Д. «Разработка программы внедрения контрольно-корректирующих станций на внутренних водных путях». Отчет о НИР «ВНЕДРЕНИЕ-РЕКА». Государственный контракт № 6.03.011-06. -СПб.: СПГУВК, 2006 236 с.

23. Электронные навигационные карты внутренних водных путей. Росреч-флот, РД152-012-01 от 02.07.2001г.

24. Положение о картографической деятельности Департамента речного транспорта Министерства транспорта РФ, 1994г.

25. IHO Transfer Standard for Digital Hydrographic Data. Edition 3.0. 1996; Special Publication No 57, IHB, Monaco.

26. IHO Special Publication No. 52, Appendix 3: Glossary of ECDIS-related Terms, 3rd Edition, December 1997, IHB, Monaco (Специальная публикация МГО № 52, Приложение 3: Словарьтерминов для СОЭНКИ, Издание 3-е, декабрь 1997, МТБ, Монако).

27. Eric Rottmann, SevenCs GmbH & Co.KG. Доклад на заседании ГИС-ФОРУМ "Дунай", Будапешт, 7-8 ноября 2006г.

28. IHO Special Publication No. 52, Appendix 3: Glossary of ECDIS-related Terms, 3rd Edition, December 1997, IHB, Monaco (Специальная публикация МГО № 52, Приложение 3: Словарь терминов для СОЭНКИ, Издание 3-е, декабрь 1997, МТБ, Монако).

29. Резолюция ИМО MSC.99(73) «Принятие поправок к международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1874г» Глава 5 «Безопасность мореплавания».

30. IMO Resolution А.817 (19): Performance Standards for Electronic Chart Display and Information Systems (ECDIS).

31. Inland ECDIS. Standart "Electronic Chart Display and Information System for Inland Navigation". Edition 1.0 31/05/2001. Central Commission for the Navigation on the Rhine.

32. Руководство по созданию электронных карт на внутренние водные пути России ( шифр ОКР «Карта-Река» ). 2004г.

33. Условные знаки и сокращения для составления и оформления морских карт и карт внутренних водных путей. Изд. ГУНиО МО, 1985г.

34. Рецензия на РД 152- 012- 01 .С-МАР, 2006г.

35. Секачев В. В. Отчет о работе Международной группы по гармонизации стандарта для систем отображения электронных навигационных карт и информации внутренних водных путей (IEHG) Росток, Германия, 5-9 сентября 2005г.

36. Гагарский Д.А «Изменение требований' к стандарту для электронных картографических навигационных информационных систем». Тезисы доклада. Российский тренажерный форум МУТЦ ГМА. — СПб.: ГМА 2006г.

37. Руководство по составлению и изданию карт и пособий для плавания по внутренним водным путям. Изд. Департамента речного транспорта, 1993г.

38. Техническая инструкция по производству русловых изысканий на внутренних водных путях, Изд. Министерства речного флота РСФСР, 1990г.

39. Руководящие принципы и рекомендации для Речных информационных служб (РИС). Резолюция №57 от 21.10.05. Документ ЕЭК ООН TRANS/SC.3/165.

40. Рекомендация, касающаяся системы отображения электронных карт и информации для внутреннего-судоходства (ECDIS для внутреннего судоходства). ЕЭК ООН, Резолюция № 48, 2002г.

41. С. Krajewski, Н. Haberkamp. Inland ECDIS Standard. 30-th PIANC-AIPN Congress. Sydney,Australia, 22-26 Sept.2002 / Материалы 30-го Конгресса Международной ассоциации судоходства. Сидней, Австралия, 22—26 сентября 2002г.

42. Стандарт для систем обнаружения и отслеживания судов внутреннегосудоходства / Vessel Tracking and Tracing Standard for Inland Navigation.1

43. Документ ЕЭК ООН TRANS/SC.3/WP.3/2006/3.

44. Материалы ГИС Симпозиум Дунай-4, Белград, 15-17 февраля 2006 г.

45. ГОСТ 26600-98. Знаки навигационные внутренних судоходных путей. 1998-24с.

46. Положение о навигационно-гидрографическом обеспечении плавания» транспортных, промысловых, специальных и других морских и речных судов в океанах, на морях и внутренних водных путях СССР. Изд. Гидрографического управления Министерства обороны, 1969г.

47. Малов А. С. «О стандартизации электронных навигационных карт внутренних водных путей». Информост-Радиоэлектроника и Телекоммуникации, СПб., Выпуск 6(30), 2003г.

48. Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года. Москва, утверждена Приказом Минтранса № 45 от 12 мая 2005 года.

49. Аналитическая справка к отчету о ходе реализации федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России (2002— 2010 годы) за январь-июнь 2006 года.

50. Пересмотренные требования мореплавания в отношении будущей глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) Резолюция ИМО А.915(22).

51. Системы отображения электронных навигационных карт и-информации для внутренних водных путей. Общие технические требования. Руководящий документ РД152-013-01 от 2 июля 2001 г. Росречфлот.

52. С. Krajewski, Н. Haberkamp. Inland ECDIS Standard. 30th PIANC-AIPN Congress. Sydney,Australia, 22-26 Sept.2002 / Материалы 30-го Конгресса Международной ассоциации судоходства. Сидней, Австралия, 22-261 сентября 2002 г.

53. Федеральная целевая программа «Модернизация транспортной системы России (2002 2010 годы)» Подпрограмма «Внутренние водные пути». - М.: 2001г.

54. IEC 61174: Electronic Chart Display and Information System (ECDIS) -Operational and Performance Requirements. Method of Testing and Required Test Results.

55. Конвенция COJIAC, Глава 5, Правило» 12 "Службы управления движением судов".

56. Руководство и критерии для служб движения судов на внутренних водных путях. Рекомендации МАМС V-120 (июнь 2001 г.), также документ ЕЭК ООН TRANS/SC.3/WP.3/2003/10.

57. RIS Guidelines 2004. Документ Постоянной Международной Ассоциации Конгрессов Судоходства (TDVLAKC/PIANC), документ ЕЭК ООН TRANS/SC.3/WP.3/2003/11/Add. 1 / Приложения 1 6. Брюссель. Январь 2004

58. Директива 2005/44/ЕС от 07.09.2005 г. по внедрению РИС в Евросоюзе / Directive 2005/44/ЕС of the European Parliament and of the Council of 7 September 2005 on harmonised river information services (RIS) on inland waterways in the community.

59. Руководство и критерии для служб движения судов на внутренних водных путях. Резолюция №58 от 21.10.05. Документ ЕЭК ООН TRANS/SC.3/166.

60. Ракитин В.Д.' Авторулевые и указатели скорости поворота судна. Учебное пособие. СПб.: СПГУВК, 1982 - 200с.

61. Аврамов И.В., Ракитин В.Д. Оптимизация структуры системы управления траекторией движения речного судна на.ВВП. Межвузовский Сборник научных трудов «ТСС и С на морских и ВВП» вып.4. — СПб.: 2003 -132с.

62. Российский Речной Регистр. Правила, в 4-х т. — М.: Транспорт, 2002.

63. Слатин К. В., Яцук Ю. В. Автоматическое управление движением судна при швартовных операциях в условиях ветра // В кн. Судостроение и судоремонт. Сборник научных трудов. СПб.: СПГУВК, 1998, с. 176 — 179

64. Слатин К. В., Яцук Ю. В. Математическая модель швартовных операций судна // в кн. Научно-методическая конференция — 98. Тезисы докладов. СПб.: СПГУВК, 1998 -116с.

65. Слатин К. В., Яцук Ю. В. Методика определения потребной мощности носового подруливающего устройства, обеспечивающего безопасную швартовку судна при ветре // В кн. Судостроение и судоремонт. Сборник научных трудов. СПб.: СПГУВК, 1999, с. 97-100

66. Гофман А. Д. Движительно-рулевой комплекс и маневрирование судна. JL: Судостроение, 1987 - 360с.

67. Гофман А. Д. Динамика корабля: курс лекций. СПб.: СПГУВК, 2000 — 150с.

68. Соболев Г. В. Управляемость корабля и автоматизация судовождения. -Л.: Судостроение, 1976-477с.

69. Ракитин В.Д. «Типовая Программа и методики испытаний контрольно-корректирующей станции (ККС) речной дифференциальной подсистемы ГЛОНАСС/GPS при вводе в опытную эксплуатацию». СПб.: СПГУВК, 2007- 15 с.

70. Новицкий П.В., Зограф И.А. "Оценка погрешности результатов измерений". — Л.: Энергоатомиздат, 1991 224 с.

71. Слатин К.В. "Математические основы судовождения". Учебное пособие. СПб.: СПГУВК, 2005 - 100с.

72. Microsoft Excel-97. Практическое пособие. М.: "ЭКОМ", 1997г. - 448 с. '

73. Фейнберг E.JT. "Распространение радиоволн; вдоль земной поверхности". М.: Наука, Физматлит, 1999 - 496с.

74. Ракитин В.Д., Вуколов А.Г. "Методика подготовки библиотеки маршрутов для использования на ВВП дифференциальных подсистем ГЛОНАСС/GPS ". Тезисы доклада международной научно-технической; конференции "Транском-99". СПб.: СПГУВК, 1999г.

75. Ракитин В.Д., Соляков О.В:. «Некоторые аспекты.новой радиолокационной технологии». Межвузовский сборник научных трудов ТСС и С на морских внутренних водных путях. Под редакцией' д.т.н., профессора А.А. Сикарева. СПб.: СПГУВК. 2005г., с. 139 - 142

76. Microsoft Word-97. Практическое пособие. М.: "ЭКОМ", 1997 -304с.

77. Евстигнеев В.В. «Об итогах надзорной деятельности федеральной службы по надзору в сфере транспорта на морском и внутреннем водном транспорте и основные задачи на 2007 год», Речной транспорт (XXI век) №1(25) 2007г.

78. Николаев В.К. Тезисы доклада руководителя Волго-Балтийского государственного бассейнового управления водных путей и судоходства (Волго-Балт) на коллегии ФАМРТ. Речной транспорт (XXI век) №1(25) 2007г.