RU2795999C1

RU2795999C1 - Ship navigation system

Info

Publication number: RU2795999C1
Application number: RU2022105030A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Иванов; Владимир Валентинович Попов; Роман Вячеславович Попов; Сергей Александрович Иванов; Юрий Иванович Стародубцев; Елена Валерьевна Вершенник; Олег Владимирович Сабуров
Filing date: 2022-02-25
Publication date: 2023-05-16

Abstract

FIELD: measurement; navigation; monitoring and control of the movement of ships.

SUBSTANCE: invention can be used to develop technical systems and means of navigation, communication and control of objects of navigation. Essence: the ship navigation system contains a cable laid along the bottom, coastal equipment and ship equipment, and the system contains M fibre-optic cables laid along the bottom of the water area, each of which is equivalent to K_n vibroacoustic signal receivers connected to devices for recording and evaluating vibroacoustic effects, which are part of the subsystem for monitoring and managing navigation in the water area, which also includes a distributed database that provides storage of unique identification codes of ships, a navigation control device for ships, a device for displaying the navigational situation in the water area, a data transmission subsystem that provides interaction between the elements of the subsystem for monitoring and managing navigation in the water area, and also with ships whose shipboard equipment includes a shipboard data transmission subsystem and an identification and location subsystem, including a control device, a display device and at least four ex emitters of vibroacoustic signals operating at different frequencies, the signals of which are modulated by the unique identification code of the ship.

EFFECT: reducing time, increasing the accuracy and reliability of determining the coordinates and direction of movement of each ship, as well as the ability to determine the speed of ships when navigating in various conditions and environments, creating an updated database of individual identification features of ships, identifying ships, reducing system power consumption throughout its length, due to the use of spatially distributed transducers of hydroacoustic effects, represented by fibre-optic cables that do not require power supply.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерений, навигации, мониторинга и контроля движения судов и может быть использовано для разработки технических систем и средств навигационного обеспечения, связи и управления объектами навигации.The invention relates to the field of measurement, navigation, monitoring and control of the movement of ships and can be used to develop technical systems and means of navigation support, communication and control of objects of navigation.

Известна гидроакустическая навигационная система [1], содержащая навигационную базу из М гидроакустических приемоответчиков с различными частотами ответа, гидроакустический приемопередатчик, аппаратуру измерения временных интервалов распространения сигналов, часть из М гидроакустических приемоответчиков навигационной базы закреплена на морском дне, остальные установлены на водной поверхности и оснащены приемниками сигналов спутниковых радионавигационных систем. Антенна гидроакустического приемопередатчика выполнена с электронно-управляемой формой характеристики направленности, при этом управление формой характеристики направленности осуществляется с помощью навигационного вычислителя, число лучей характеристики направленности поддерживается равным числу маяков-ответчиков, а их ширина - обратно пропорциональной дистанциям соответствующих маяков ответчиков до объекта навигации [1].Known hydroacoustic navigation system [1], containing a navigation base of M hydroacoustic transponders with different response frequencies, a hydroacoustic transceiver, equipment for measuring the time intervals of signal propagation, part of the M hydroacoustic transponders of the navigation base is fixed on the seabed, the rest are installed on the water surface and equipped with receivers signals of satellite radio navigation systems. The hydroacoustic transceiver antenna is made with an electronically controlled shape of the directional characteristic, while the shape of the directional characteristic is controlled using a navigation computer, the number of beams of the directional characteristic is maintained equal to the number of transponder beacons, and their width is inversely proportional to the distances of the corresponding transponder beacons to the navigation object [1 ].

Недостатками данной системы является отсутствие возможности определения скорости подводного объекта, отсутствие возможности отображения подводного объекта на судоходной электронной графической карте и учета его при навигации судов в акватории, необходимость организации электропитания дрейфующих навигационных маяков, отсутствие возможности точного определения местоположения судна в местах отсутствия покрытия глобальной навигационной спутниковой системы. Кроме того, постоянно дрейфующие маяки под действием течений и ветров уходят с заданных мест и требуют постоянного контроля целостности их системы распределения в акватории.The disadvantages of this system are the inability to determine the speed of an underwater object, the inability to display an underwater object on a navigable electronic graphic map and take it into account when navigating ships in the water area, the need to organize power supply for drifting navigation beacons, the inability to accurately determine the location of a vessel in places where there is no global navigation satellite coverage. systems. In addition, constantly drifting lighthouses, under the influence of currents and winds, leave their assigned places and require constant monitoring of the integrity of their distribution system in the water area.

Известен способ одновременного измерения разборчивости речи нескольких источников [2], заключающийся в том, что прокладывают по заданным точкам выделенного помещения пространственно-распределенный преобразователь акустического сигнала, представленный оптическим волокном, программно разбивают его на измерительных участков и задают точек измерения, каждая из которых выступает отдельным приемником акустических сигналов, что в совокупности с измерительным модулем позволяет произвести разборчивость речи от М источников одновременно.There is a method for simultaneously measuring the intelligibility of speech from several sources [2], which consists in laying a spatially distributed acoustic signal converter represented by an optical fiber at given points in a selected room, programmatically dividing it into measuring sections and setting measurement points, each of which acts as a separate receiver of acoustic signals, which in conjunction with the measuring module allows you to make intelligibility of speech from M sources at the same time.

Недостатком данного способ является ограниченная область применения, отсутствие возможности определения точного места положения каждого источника виброакустического воздействия.The disadvantage of this method is the limited scope, the inability to determine the exact location of each source of vibroacoustic effects.

Известно устройство оценки акустической обстановки обследуемого объекта [3], содержащее пассивное приспособление для подключения к оптическому волокну (оптическому каналу), блок обработки оптического сигнала, включающий в себя волоконно-оптический интерферометр рассеянного излучения, фотоприемники с усилителями и аналого-цифровые преобразователи, а также содержащее блок анализа электрических сигналов и электронную вычислительную машину (ЭВМ), отличающееся тем, что в него дополнительно введены когерентный полупроводниковый лазер, оптический усилитель, два блока полосовых фильтров, блок анализа речевых сигналов, блок управления режимами работы полупроводникового лазера, обследуемый объект, включающий в себя оптическое волокно и m источников акустических сигналов, размещенных в обследуемом объекте, при этом выход когерентного полупроводникового лазера соединен со входом оптического усилителя, выход которого соединен с первым входом волоконно-оптического интерферометра рассеянного излучения, первый и второй выходы которого подключены ко входам соответственно первого и второго фотоприемников, выход первого фотоприемника соединен со входом первого усилителя электрических сигналов, выход которого соединен со входом первого блока полосовых фильтров, выход которого соединен со входом первого блока аналого-цифровых преобразователей, выходы которого соединены с первыми входами блока анализа электрических сигналов, выход второго фотоприемника соединен со входом второго усилителя электрических сигналов, выход которого соединен со входом второго блока полосовых фильтров, выход которого соединен со входом второго блока аналого-цифровых преобразователей, выходы которого соединены со вторыми входами блока анализа электрических сигналов, выход которого соединен со входом блока анализа речевых сигналов, первый, второй и третий входы-выходы электронной вычислительной машины подключены соответственно к первым входам-выходам блока анализа электрических сигналов, ко входу-выходу блока анализа речевых сигналов и к первому входу-выходу блока управления режимами работы полупроводникового лазера, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом блока анализа электрических сигналов, управляющий вход когерентного полупроводникового лазера соединен с управляющим выходом блока управления режимами работы полупроводникового лазера, третий выход интерферометра соединен со входом пассивного приспособления для подключения к оптическому волокну, выход которого соединен со вторым входом волоконно-оптического интерферометра, вход-выход пассивного приспособления для подключения к оптическому волокну (ОВ) соединен со входом-выходом оптического волокна обследуемого объекта, к которому подключены m источников акустических сигналов, размещенных в обследуемом объекте, при этом когерентный полупроводниковый лазер, оптический усилитель, блок обработки оптического сигнала, блок анализа электрических сигналов, блок анализа речевых сигналов, блок управления режимами работы полупроводникового лазера, электронная вычислительная машина и пассивное приспособление для подключения к ОВ функционально и конструктивно объединены в селективный измерительный блок, что обеспечивает как селекцию обследуемого объекта (помещения) по его естественной акустической обстановке, так и селекцию отдельных источников акустических сигналов с дальнейшим распознаванием речи в режиме реального времени и осуществлением оценки акустической обстановки обследуемого объекта.A device for assessing the acoustic environment of the object being examined [3] is known, containing a passive device for connecting to an optical fiber (optical channel), an optical signal processing unit, including a fiber-optic scattered radiation interferometer, photodetectors with amplifiers and analog-to-digital converters, as well as containing an electrical signal analysis unit and an electronic computer, characterized in that it additionally contains a coherent semiconductor laser, an optical amplifier, two bandpass filter units, a speech signal analysis unit, a control unit for operating modes of a semiconductor laser, an object under examination, including an optical fiber and m sources of acoustic signals placed in the object under examination, while the output of the coherent semiconductor laser is connected to the input of an optical amplifier, the output of which is connected to the first input of the fiber-optic scattered radiation interferometer, the first and second outputs of which are connected to the inputs of the first and of the second photodetector, the output of the first photodetector is connected to the input of the first electrical signal amplifier, the output of which is connected to the input of the first block of band-pass filters, the output of which is connected to the input of the first block of analog-to-digital converters, the outputs of which are connected to the first inputs of the electrical signal analysis block, the output of the second photodetector connected to the input of the second electrical signal amplifier, the output of which is connected to the input of the second block of bandpass filters, the output of which is connected to the input of the second block of analog-to-digital converters, the outputs of which are connected to the second inputs of the electrical signal analysis unit, the output of which is connected to the input of the speech signal analysis unit , the first, second and third inputs-outputs of the electronic computer are connected respectively to the first inputs-outputs of the block for analyzing electrical signals, to the input-output of the block for analyzing speech signals and to the first input-output of the control unit for operating modes of the semiconductor laser, the second input-output of which connected to the second input-output of the block for analyzing electrical signals, the control input of the coherent semiconductor laser is connected to the control output of the block for controlling the operating modes of the semiconductor laser, the third output of the interferometer is connected to the input of a passive device for connecting to an optical fiber, the output of which is connected to the second input of the fiber optic interferometer, the input-output of a passive device for connecting to an optical fiber (OF) is connected to the input-output of the optical fiber of the object under examination, to which m sources of acoustic signals are connected, located in the object under examination, while a coherent semiconductor laser, an optical amplifier, an optical processing unit signal, the block for analyzing electrical signals, the block for analyzing speech signals, the block for controlling the operating modes of a semiconductor laser, an electronic computer and a passive device for connecting to an OB are functionally and structurally combined into a selective measuring block, which provides both selection of the object (room) under examination according to its natural acoustic environment, and the selection of individual sources of acoustic signals with further speech recognition in real time and the assessment of the acoustic environment of the object being examined.

Недостатком данного устройства является ограниченная область применения, отсутствие возможности определения навигационных параметров источника виброакустического воздействия.The disadvantage of this device is the limited scope, the inability to determine the navigation parameters of the source of vibroacoustic effects.

Наиболее близким аналогом и принятым за прототип является способ, реализованный в решении по патенту «Арктическая подводная навигационная система для вождения и навигационного обеспечения надводных и подводных объектов навигации в стесненных условиях плавания» [4]. Технический результат, достигаемый при реализации разработанной системы навигации, состоит в повышении точности и безопасности судовождения. Система содержит проложенный по дну ведущий кабель, береговой генератор тока и судовую аппаратуру. Дополнительно вдоль трассы кабеля устанавливают, по меньшей мере, два гидроакустических маяка с различающимися частотами излучения импульсных сигналов, синхронизированных по тому же кабелю. Судовая аппаратура выполнена с возможностью определения положения объекта вдоль кабеля по гиперболическим изолиниям, соответствующим измеренным разностям времен прохождения сигналов от пары гидроакустических маяков, координаты которых заведомо известны.The closest analogue and adopted as a prototype is the method implemented in the patent solution "Arctic underwater navigation system for driving and navigation support of surface and underwater navigation objects in cramped navigation conditions" [4]. The technical result achieved by implementing the developed navigation system is to improve the accuracy and safety of navigation. The system contains a leading cable laid along the bottom, a coastal current generator and ship equipment. Additionally, at least two hydroacoustic beacons with different emission frequencies of pulse signals synchronized over the same cable are installed along the cable route. The ship equipment is configured to determine the position of an object along the cable along hyperbolic isolines corresponding to the measured differences in the transit times of signals from a pair of hydroacoustic beacons, the coordinates of which are known.

Недостатком прототипа является отсутствие возможности идентификации отслеживаемых объектов, отсутствие возможности определения скорости объекта, отсутствие возможности пополнения базы данных признаковыми индивидуальными виброакустическими характеристиками, большие энергетические затраты для питания системы на всей его протяженности. Кроме того, маяки под воздействием факторов природного и техногенного характера находятся в постоянном дрейфе, меняют первоначальное заданное положение, что требует постоянного контроля целостности их системы распределения в акватории, а также организации их электропитания.The disadvantage of the prototype is the inability to identify tracked objects, the inability to determine the speed of the object, the inability to replenish the database with individual vibroacoustic characteristics, high energy costs to power the system throughout its length. In addition, under the influence of natural and man-made factors, beacons are in constant drift, changing their initial predetermined position, which requires constant monitoring of the integrity of their distribution system in the water area, as well as the organization of their power supply.

Технической проблемой, на решение которой направлена система навигации судов, является низкая точность определения местоположения судов в местах отсутствия покрытия глобальной навигационной спутниковой системы, необходимость постоянного контроля целостности системы распределения постоянно дрейфующих маяков в акватории, которые под действием течений и ветров уходят с заданных мест и требуют, необходимость организации электропитания дрейфующих навигационных маяков, высокие энергетические затраты для питания системы на всей его протяженности, отсутствие возможности отображения судов на судоходной электронной графической карте и учета их при организации навигации в акватории, отсутствие возможности идентификации отслеживаемых объектов, отсутствие возможности определения скорости отслеживаемых объектов, отсутствие возможности пополнения базы данных признаковыми индивидуальными виброакустическими характеристиками отслеживаемых объектов.The technical problem that the ship navigation system is aimed at solving is the low accuracy of determining the position of ships in places where there is no coverage of the global navigation satellite system, the need for constant monitoring of the integrity of the distribution system of constantly drifting beacons in the water area, which, under the influence of currents and winds, leave the given places and require , the need to organize power supply for drifting navigation beacons, high energy costs to power the system throughout its entire length, the inability to display ships on a navigational electronic graphic map and take them into account when organizing navigation in the water area, the inability to identify tracked objects, the inability to determine the speed of tracked objects, the inability to replenish the database with the characteristic individual vibroacoustic characteristics of the monitored objects.

Техническая проблема решается за счет применения пространственно-распределенного преобразователя акустических воздействий (ПРПАВ) на основе оптического волокна (ОВ) [2, 3], которое используется в качестве датчиков гидроакустических воздействия и представляет собой проложенный по дну акватории волоконно-оптический кабель (ВОК), подключенный к устройству регистрации виброакустических воздействий (УРВАВ), которое обеспечивает регистрацию виброакустических воздействий в качестве исходных данных для дальнейшей идентификации в устройстве управления навигацией судов объектов воздействия по их индивидуальным виброакустическим признакам.The technical problem is solved through the use of a spatially distributed acoustic impact transducer (PRSAV) based on optical fiber (OF) [2, 3], which is used as hydroacoustic impact sensors and is a fiber optic cable (FOC) laid along the bottom of the water area, connected to the device for recording vibroacoustic effects (URVAV), which provides registration of vibroacoustic effects as initial data for further identification in the navigation control device of vessels of objects of influence according to their individual vibroacoustic features.

Техническим результатом изобретения является сокращение времени, повышение точности и достоверности определения координат и направления движения каждого судна, а также возможность определения скорости движения судов при их навигации в различных условиях и обстановке, создание пополняемой базы данных индивидуальных идентификационных признаков судов, осуществление идентификации судов, снижение энергопотребления системы на всей ее протяженности, за счет использования пространственно-распределенных преобразователей гидроакустических воздействий, представленных волоконно-оптическими кабелями, не требующими электропитания.The technical result of the invention is to reduce time, increase the accuracy and reliability of determining the coordinates and direction of movement of each ship, as well as the ability to determine the speed of ships when navigating in various conditions and environments, creating an updated database of individual identification features of ships, identifying ships, reducing energy consumption system throughout its entire length, through the use of spatially distributed transducers of hydroacoustic effects, represented by fiber-optic cables that do not require power supply.

Технический результат достигается тем, что в систему навигации судов, содержащую проложенный по дну кабель, береговую аппаратуру и судовую аппаратуру, дополнительно включают М проложенных по дну акватории волоконно-оптических кабелей, каждый из которых эквивалентен Kn приемникам виброакустических сигналов, подключенных к устройствам регистрации и оценки виброакустических воздействий, которые входят в состав подсистемы контроля и управления судоходством акватории, включающей также распределенную базу данных, обеспечивающую хранение уникальных идентификационных кодов судов, устройство управления навигацией судов, устройство отображения навигационной обстановки акватории, подсистему передачи данных, обеспечивающую взаимодействие между элементами подсистемы контроля и управления судоходством акватории, а также с судами, в состав судовой аппаратуры которых входит судовая подсистема передачи данных и подсистема идентификации и определения местоположения, включающая устройство управления, устройство отображения и не менее четырех излучателей виброакустических сигналов, работающих на различных частотах, сигналы которых модулируются уникальным идентификационным кодом судна.The technical result is achieved by the fact that the ship navigation system, containing a cable laid along the bottom, coastal equipment and ship equipment, additionally includes M fiber-optic cables laid along the bottom of the water area, each of which is equivalent to Kn vibroacoustic signal receivers connected to registration and evaluation devices vibroacoustic effects, which are part of the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area, which also includes a distributed database that provides storage of unique identification codes of ships, a navigation control device for ships, a device for displaying the navigational situation of the water area, a data transmission subsystem that provides interaction between elements of the control and management subsystem navigation of the water area, as well as with ships whose shipboard equipment includes a shipboard data transmission subsystem and an identification and location subsystem, including a control device, a display device and at least four emitters of vibroacoustic signals operating at different frequencies, the signals of which are modulated by a unique identification code ship.

Сопоставимый анализ заявляемого изобретения с прототипом показывает, что предлагаемая система навигации судов отличается от прототипа применением новых подсистем и устройств:A comparable analysis of the claimed invention with the prototype shows that the proposed ship navigation system differs from the prototype in the use of new subsystems and devices:

М волоконно-оптических кабелей, являющихся пространственно-распределенными преобразователями гидроакустических воздействий,M fiber-optic cables, which are spatially distributed transducers of hydroacoustic effects,

подсистемы контроля и управления судоходством акватории, состоящая из устройств регистрации виброакустических воздействий, подсистемы передачи данных (ППД), распределенной базы данных, устройства управления навигацией судов и устройства отображения навигационной обстановки акватории, судовой аппаратуры, состоящей из судовой подсистемы передачи данных (СППД) и подсистемы идентификации и определения местоположения судна, включающей как минимум четыре излучателя виброакустических сигналов судна, работающих на различных частотах, сигналы которых модулируются уникальным идентификационным кодом судна, устройства управления и устройства отображения.subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area, consisting of devices for recording vibroacoustic effects, a data transmission subsystem (DTS), a distributed database, a ship navigation control device and a device for displaying the navigation situation of the water area, ship equipment, consisting of a ship data transmission subsystem (DSTS) and a subsystem identification and location of the vessel, including at least four emitters of vibroacoustic signals of the vessel operating at different frequencies, the signals of which are modulated by the unique identification code of the vessel, control devices and display devices.

Таким образом, благодаря новой совокупности признаков заявляемая система навигации судов соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введенные подсистемы широко известны и дополнительного творчества по их реализации не требуется. Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемой системе навигации вышеуказанные подсистемы проявляют новые свойства, что приводит к достижению поставленной цели.Thus, thanks to the new set of features, the claimed ship navigation system meets the criterion of the invention "novelty". Comparison of the proposed solution with other technical solutions shows that the introduced subsystems are widely known and additional creativity in their implementation is not required. However, when they are introduced in this connection with the rest of the circuit elements in the proposed navigation system, the above subsystems exhibit new properties, which leads to the achievement of the set goal.

Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «существенные отличия».This allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".

Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень, а используемые в системе подсистемы и устройства блоки широко известны в литературе, что подтверждает возможность промышленной реализации системы навигации судов.The claimed solution does not explicitly follow from the prior art and has an inventive step, and the subsystems and devices used in the system are widely known in the literature, which confirms the possibility of industrial implementation of the ship navigation system.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы навигации судов, раскрывающая воздействие судна на ПРПАВ и взаимодействие ее подсистем и устройств.In FIG. Figure 1 shows a block diagram of the ship navigation system, which reveals the effect of the ship on the PRAW and the interaction of its subsystems and devices.

Система навигации судов содержит (фиг. 1):The ship navigation system contains (Fig. 1):

М волоконно-оптических кабелей 1₁…1_M, проложенных по дну акватории;M fiber-optic cables 1 ₁ ... 1 _M , laid along the bottom of the water area;

судовую аппаратуру 2₁…2_p;ship equipment 2 ₁ …2 _p ;

подсистему контроля и управления судоходством акватории 3.subsystem of control and management of navigation of the water area 3.

При этом судовая аппаратура включает:The ship's equipment includes:

подсистему идентификации и определения местоположения судна 4₁..4_р;subsystem of identification and location of the ship 4 ₁ ..4 _p ;

судовую подсистему передачи данных 5₁..5_p.ship's data transmission subsystem 5 ₁ ..5 _p .

Подсистема идентификации и определения местоположения судна 5 включает:Vessel identification and location subsystem 5 includes:

излучатели виброакустических сигналов судна 6_1,2..6_p,4;emitters of vibroacoustic signals of the ship 6 _1.2 ..6 _p.4 ;

устройство управления 7₁..7_p;control unit 7 ₁ ..7 _p ;

устройство отображения 8₁..8_p.display device 8 ₁ ..8 _p .

Подсистема контроля и управления судоходством акватории 3 состоит из:The subsystem of control and management of navigation of the water area 3 consists of:

устройств регистрации виброакустических воздействий 9₁..9_r;devices for recording vibroacoustic effects 9 ₁ ..9 _r ;

подсистемы передачи данных 10;data transmission subsystem 10;

распределенной базы данных 11;distributed database 11;

устройства управления навигацией судов 12;ship navigation control devices 12;

устройства отображения навигационной обстановки акватории 13.devices for displaying the navigation situation of the water area 13.

Волоконно-оптические кабели (ВОК) 1 используются в качестве чувствительных элементов и эквивалентны K_n приемникам виброакустических сигналов.Fiber optic cables (FOC) 1 are used as sensing elements and are equivalent to K _n vibroacoustic signal receivers.

Судовая аппаратура 2 размещается на судах и служит для взаимодействия с подсистемой контроля и управления судоходством в акватории 3 и организации подсистемы идентификации и определения местоположения судов 4.The ship equipment 2 is placed on the ships and serves to interact with the subsystem for monitoring and managing navigation in the water area 3 and organizing the subsystem for identifying and locating ships 4.

Подсистема контроля и управления судоходством акватории 3 предназначена для мониторинга, контроля и управления судоходством в акватории, а также взаимодействия с судовой аппаратурой 2.The subsystem for monitoring and managing navigation in the water area 3 is designed to monitor, control and manage navigation in the water area, as well as interact with ship equipment 2.

Подсистема идентификации и определения местоположения судна 4 предназначена для назначения идентификационных признаков судна и их управлением посредством устройства управления 7, излучения назначенных идентификационных признаков судна излучателями виброакустических сигналов судна 6 в направлении дна акватории, приема и обработки исходных данных от подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3, отображения навигационной обстановки в акватории на устройстве отображения 8.Vessel identification and positioning subsystem 4 is intended for assignment of vessel identification features and their control by means of control device 7, radiation of assigned vessel identification features by vessel 6 vibroacoustic signal emitters in the direction of the water area bottom, reception and processing of initial data from the water area navigation control and management subsystem 3, displaying the navigation situation in the water area on the display device 8.

Судовая подсистема передачи данных (СППД) 5 предназначена для взаимодействия элементов судовой аппаратуры 2 между собой и взаимодействия по средствам подсистемы передачи данных (ППД) 10 с устройством управления навигацией судов 12.The ship's data transmission subsystem (SPTS) 5 is designed for the interaction of the elements of the ship's equipment 2 with each other and interaction by means of the data transmission subsystem (DTS) 10 with the ship's navigation control device 12.

Излучатели виброакустических сигналов судна 6 предназначены для приема индивидуальных параметров излучения от устройства управления 7 и излучения направленных гидроакустических сигналов в направлении дна акватории в соответствии с принятыми параметрами.The emitters of vibroacoustic signals of the vessel 6 are designed to receive individual parameters of radiation from the control device 7 and the radiation of directional hydroacoustic signals in the direction of the bottom of the water area in accordance with the accepted parameters.

Устройство управления 7 предназначено для управления элементами судовой аппаратуры 2, передачи параметров излучения излучателям виброакустических сигналов 6, приема по средствам СППД 5 и ППД 10 исходных данных от устройства управления навигацией судов 12, формирования и выдачи на основании полученных исходных данных на устройство отображения 8 навигационных параметров по средствам СППД 5, навигационную обстановку в акватории, предложений по организации маршрутов прохода судна в акватории.The control device 7 is designed to control the elements of the ship's equipment 2, transmit the radiation parameters to the emitters of vibroacoustic signals 6, receive the initial data from the vessel navigation control device 12 via the means of SPPD 5 and PPD 10, form and output based on the received initial data to the display device 8 of navigation parameters by means of SPPD 5, the navigation situation in the water area, proposals for the organization of routes for the passage of the vessel in the water area.

Устройство отображения 8 предназначено для визуальной индикации навигационных параметров, навигационной обстановки, маршрутов прохода судна на графической модели акватории, а также отображение органов управления судовой аппаратурой 2 и служебной информации.The display device 8 is intended for visual indication of navigation parameters, navigation environment, ship passage routes on a graphical model of the water area, as well as displaying the controls of ship equipment 2 and service information.

Устройство регистрации виброакустических воздействий 9 предназначено для излучения светового потока в ОВ подключенного ВОК 1, приема отраженного от примесей и неоднородностей ОВ обратного светового потока, регистрации изменений в результате гидроакустического (вибрационного) воздействий на ОВ отраженного светового потока в ОВ, оценки результатов регистрации, вычисления координат и регистрации идентификационных признаков объектов воздействия, передачи результатов мониторинга в виде исходных данных по средствам подсистемы передачи данных 10 на устройство управления навигацией судов 12.The device for recording vibroacoustic effects 9 is designed to emit a light flux into the optical fiber of the connected optical fiber 1, receive a reverse light flux reflected from impurities and inhomogeneities of the optical fiber, register changes as a result of hydroacoustic (vibration) effects on the optical fiber of the reflected light flux in the optical fiber, evaluate the results of registration, calculate coordinates and registration of identification signs of objects of influence, transmission of monitoring results in the form of initial data by means of the data transmission subsystem 10 to the ship navigation control device 12.

Подсистема передачи данных 10 предназначена для взаимосвязи между элементами подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3, а также обеспечения взаимодействия подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3 с судовой аппаратурой 2.The data transmission subsystem 10 is intended for interconnection between the elements of the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area 3, as well as ensuring the interaction of the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area 3 with the ship equipment 2.

Распределенная база данных 11 предназначена для хранения шаблонов индивидуальных идентификационных признаков судов.Distributed database 11 is designed to store templates of individual identification features of ships.

Устройство управления навигацией судов 12 предназначено для оценки полученных от устройства регистрации виброакустических воздействий 9 исходных данных, для чего производит сравнение полученных данных от устройства регистрации виброакустических воздействий с идентификационными признаков объектов воздействия, хранящимися в распределенной базе данных 11 и получаемых по средствам ППД 10, осуществляет обработку результатов сравнения, вычисление навигационных характеристик идентифицированного судна, формирование навигационной обстановки в акватории, выдачу по средствам ППД 10 навигационный обстановки на устройство отображения навигационной обстановки акватории 13, передачу навигационных характеристик судов и навигационной обстановки по средствам ППД 10 на суда в виде исходных данных (координаты, признаки объекта воздействия на ВОК 1 и т.д.).The ship navigation control device 12 is designed to evaluate the initial data obtained from the vibroacoustic effects recording device 9, for which it compares the data received from the vibroacoustic effects recording device with the identification features of the objects of influence stored in the distributed database 11 and obtained using the PPD 10, performs processing comparison results, calculation of the navigation characteristics of the identified vessel, formation of the navigation situation in the water area, issuance of the navigation situation by means of PPD 10 to the device for displaying the navigation situation of the water area 13, transmission of the navigation characteristics of ships and the navigation situation by means of PPD 10 to ships in the form of initial data (coordinates, signs of the object of influence on the FOC 1, etc.).

Устройство отображения навигационной обстановки акватории 13 предназначено для визуального отображения навигационных параметров, навигационной обстановки, маршрутов прохода судна на графической модели акватории, а также отображения органов управления навигацией акватории и служебной информации.The device for displaying the navigational situation of the water area 13 is intended for visual display of navigational parameters, navigational situation, routes of the vessel's passage on the graphical model of the water area, as well as displaying the controls for navigation of the water area and service information.

Элементы системы навигации судов между собой связаны следующим образом:The elements of the ship navigation system are interconnected as follows:

волоконно-оптические кабели (ВОК) 1 посредством пассивных устройств подключены к устройствам регистрации виброакустических воздействий 9 подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3;fiber-optic cables (FOC) 1 are connected by means of passive devices to the devices for recording vibroacoustic effects 9 of the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area 3;

взаимодействие судовой аппаратуры 2 и подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3 осуществляется посредством взаимодействия судовой подсистемы передачи данных 5 и подсистемы передачи данных 10;the interaction of the ship equipment 2 and the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area 3 is carried out through the interaction of the ship's data transmission subsystem 5 and the data transmission subsystem 10;

подсистема идентификации и определения местоположения судна 4 оказывает воздействие на волоконно-оптические кабели 1 излучателями виброакустических сигналов судна 6, которые управляются устройством управления 7 посредством СППД 5;the subsystem for identifying and determining the location of the vessel 4 affects the fiber-optic cables 1 with the emitters of vibroacoustic signals of the vessel 6, which are controlled by the control device 7 through the SPPD 5;

излучатели виброакустических сигналов судна 6, получая управляющие сигналы по средствам СППД 5 от устройства управления 7, излучают гидроакустические сигналы в направлении волоконно-оптических кабелей 1;emitters of vibroacoustic signals of the vessel 6, receiving control signals by means of SPPD 5 from the control device 7, emit hydroacoustic signals in the direction of fiber optic cables 1;

устройства регистрации виброакустических воздействий 9 программно разбивают волоконно-оптические кабели 1 на множество K_n, отдельных точек (участков), производят измерения и регистрируют гидроакустические сигналы, воздействующие на отдельные точки (участки) волоконно-оптических кабелей 1_m,n, производимые излучателями виброакустических сигналов судна 6, полученные результаты регистрации, по средствам ППД 10, передают на устройство управления навигацией судов 12;devices for recording vibroacoustic effects 9 programmatically divide fiber optic cables 1 into a set of K _n , individual points (sections), measure and record hydroacoustic signals affecting individual points (sections) of fiber optic cables 1 _m,n produced by emitters of vibroacoustic signals vessel 6, the results of registration, by means of PPD 10, are transmitted to the navigation control device of vessels 12;

устройство управления навигацией судов 12 производит оценку полученных от устройства регистрации виброакустических воздействий 9 результатов регистрации воздействующих гидроакустических сигналов методом сравнения с данными, хранящимися в распределенной базе данных 11, обращаясь к ней по средствам подсистемы передачи данных 10, производит обработку результатов сравнения, вычисление навигационных характеристик идентифицированного судна, формирование навигационной обстановки в акватории, выдачу по средствам ППД 10 навигационный обстановки на устройство отображения навигационной обстановки акватории 13, формирует и передает по средствам подсистема передачи данных 10 и судовой подсистемы передачи данных 5 на устройство управления 7 судовой аппаратуры 2 необходимые для безопасной навигации судна исходные данные (координаты, признаки объекта воздействия на ВОК 1 и т.д.);the vessel navigation control device 12 evaluates the results of registration of the affecting hydroacoustic signals received from the recording device 9 of vibroacoustic signals by comparing with the data stored in the distributed database 11, accessing it by means of the data transmission subsystem 10, processes the results of the comparison, calculates the navigation characteristics of the identified vessel, the formation of the navigation situation in the water area, the issuance by means of PPD 10 of the navigation situation to the display device of the navigation situation of the water area 13, forms and transmits by means of the data transmission subsystem 10 and the ship's data transmission subsystem 5 to the control device 7 of the ship's equipment 2 necessary for the safe navigation of the vessel initial data (coordinates, signs of the object of influence on EQA 1, etc.);

устройство управления 7 судовой аппаратуры 2 обобщает полученные от устройства управления навигацией судов 12 исходные данные, обрабатывает их и по средствам судовой подсистемы передачи данных 5 выводит навигационную обстановку на устройство отображения 8.the control device 7 of the ship equipment 2 summarizes the initial data received from the ship navigation control device 12, processes them and, by means of the ship data transmission subsystem 5, displays the navigation situation on the display device 8.

В качестве волоконно-оптического кабеля 1 может бить использован волоконно-оптический кабель тип подводный.As a fiber optic cable 1, a fiber optic cable of the underwater type can be used.

В качестве устройств регистрации виброакустических воздействий 9 может быть использовано измерительный блок, описанный в патенте [3].The measurement unit described in the patent [3] can be used as devices for recording vibroacoustic effects 9.

Применение ВОК 1 в качестве пространственно-распределенного преобразователя акустических воздействий, подключенного к устройству регистрации виброакустических воздействий 9, позволяет отказаться от постоянно дрейфующие маяков, которые под действием течений и ветров уходят с заданных мест и требуют постоянного контроля целостности их системы распределения в акватории, а также отказаться от организации их электропитания, что приведет к снижению энергетических затрат для питания системы на всей его протяженности (для ВОК 1 электропитание не требуется).The use of VOK 1 as a spatially distributed transducer of acoustic effects connected to a device for recording vibroacoustic effects 9 makes it possible to avoid constantly drifting beacons, which, under the influence of currents and winds, leave their assigned places and require constant monitoring of the integrity of their distribution system in the water area, as well as abandon the organization of their power supply, which will lead to a reduction in energy costs for powering the system throughout its entire length (no power supply is required for FOC 1).

В качестве ППД 10 может использоваться действующая система передачи данных, применяемая для обмена данными между абонентами и позволяющая осуществлять обмен данными с судами.As PDP 10 can be used as an existing data transmission system used for data exchange between subscribers and allows data exchange with ships.

В качестве СППД 5 может использоваться действующие системы обмена данными, использующиеся на судах и позволяющие осуществлять взаимодействие бортовых систем с наземными службами.As SPPD 5, the existing data exchange systems used on ships and allowing the interaction of on-board systems with ground services can be used.

В качестве устройства управления 7 и устройства отображения 8 подсистемы идентификации и определения местоположения судна 4 может выступать электронная вычислительная машина (ЭВМ) типа «СКМ-хх (06/07)AWPC-xx (06-07)» [5], предназначенная для судов. При этом подсистемы идентификации и определения местоположения судна 4 осуществляют прием и обработку сигналов, поступающих с выхода СППД 5 и по средствам СППД 5 выдает сигналы управления и запросов на вход излучателей виброакустических сигналов судна 6 с помощью специального программного обеспечения.As a control device 7 and a display device 8 of the identification and location subsystem of the vessel 4, an electronic computer (ECM) of the type "SKM-xx (06/07) AWPC-xx (06-07)" [5], designed for ships . At the same time, the subsystems for identifying and determining the location of the vessel 4 receive and process signals coming from the output of the SPPD 5 and, by means of the SPPD 5, issue control signals and requests for the input of the emitters of vibroacoustic signals of the vessel 6 using special software.

В качестве излучателей виброакустических сигналов судна 6 может использоваться гидроакустический излучатель, описанный в патенте на полезную модель [6].As emitters of vibroacoustic signals of the vessel 6, a hydroacoustic emitter described in a utility model patent [6] can be used.

В качестве распределенной базы данных 11 может использоваться электронные хранилища данных, представленные серверным оборудованием, распределенным на местности и взаимодействующие между собой по средствам ППД 10.As a distributed database 11, electronic data storages can be used, represented by server equipment distributed on the ground and interacting with each other by means of PPD 10.

В качестве устройства управления навигацией судов 12 подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3 может выступать ЭВМ, предназначенная для многопоточной обработки данных или серверное оборудование. При этом подсистема контроля и управления судоходством акватории 3 осуществляет прием и обработку сигналов, поступающих с выхода ППД 10 и по ее средствам выдает исходные данные, сигналы управления и запросов на судовую аппаратуру 2 и взаимодействующие устройства подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3 с помощью специального программного обеспечения.As a navigation control device for vessels 12 of the subsystem for monitoring and managing navigation of the water area 3, a computer designed for multi-threaded data processing or server equipment can act. At the same time, the subsystem for control and management of navigation of the water area 3 receives and processes signals coming from the output of the PPD 10 and, using its means, issues initial data, control signals and requests to ship equipment 2 and interacting devices of the subsystem for control and management of navigation of the water area 3 using special software security.

В качестве устройства отображения навигационной обстановки акватории 13 подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3 может выступать монитор, входящий в состав ЭВМ или серверное оборудование, а также иные средства отображения типа «Средство коллективного отображения информации» [7].As a device for displaying the navigational situation of the water area 13 of the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area 3, a monitor that is part of a computer or server equipment, as well as other display means of the type "Means of collective information display" [7] can act.

Система работает следующим образом:The system works like this:

Суда оснащаются судовой аппаратурой 2, включающей в себя подсистему идентификации и определения местоположения судна 4 и судовую подсистему передачи данных 5.Vessels are equipped with onboard equipment 2, which includes a vessel identification and location subsystem 4 and a ship data transmission subsystem 5.

При оснащении судов подсистемой идентификации и определения местоположения судна 4 должны быть учтены следующие основные особенности:When equipping ships with the vessel identification and location subsystem 4, the following main features should be taken into account:

излучателей виброакустических сигналов судна 6 должно быть не менее четырех штук;emitters of vibroacoustic signals of the ship 6 must be at least four pieces;

излучатели виброакустических сигналов судна 6 должны быть закреплены на судне так, чтобы направление излучения от них было в сторону дна акватории;emitters of vibroacoustic signals of the ship 6 must be fixed on the ship so that the direction of radiation from them was towards the bottom of the water area;

излучатели виброакустических сигналов судна 6 должны излучать в разных диапазонах частот.emitters of vibroacoustic signals of the vessel 6 must emit in different frequency ranges.

По дну акватории прокладываются М волоконно-оптических кабелей (ВОК) 1, каждый из которых эквивалентен K_n приемникам виброакустических сигналов, подключенных к устройствам регистрации виброакустических воздействий 9, которое входит в состав подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3, включающей также подсистему передачи данных 10, распределенную базу данных 11, устройство управления навигацией судов 12 и устройство отображения навигационной обстановки акватории 13.M fiber optic cables (FOC) 1 are laid along the bottom of the water area, each of which is equivalent to K _n receivers of vibroacoustic signals connected to the devices for recording vibroacoustic effects 9, which is part of the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area 3, which also includes a data transmission subsystem 10 , a distributed database 11, a ship navigation control device 12 and a device for displaying the navigation situation in the water area 13.

Суда, идя по акватории, посредством излучателей виброакустических сигналов судна 6 воздействуют на ВОК 1 виброакустическими сигналами с идентификационными признаками, задаваемые устройством управления 7, переданными по средствам СППД 5. Данные воздействия регистрируются устройством регистрации виброакустических воздействий блок 9 и оцениваются устройством управления навигацией судов 12 в подсистеме контроля и управления судоходством акватории 3.Vessels, walking in the water area, through the emitters of vibroacoustic signals of the vessel 6, affect the FOC 1 with vibroacoustic signals with identification signs, given by the control device 7, transmitted by means of the SPPD 5. These effects are recorded by the device for recording vibroacoustic effects block 9 and are evaluated by the vessel navigation control device 12 in subsystem of control and management of navigation of the water area 3.

Принцип действия устройства регистрации виброакустических воздействий с ПРПАВ на основе оптического волокна (ОВ) реализован на принципе действия оптического когерентного рефлектометра. В оптическое волокно ВОК 1 лазером вводится мощное измерительное оптическое излучение и анализируются характеристики рассеянного на примесях, распределенных по всей длине ОВ, отраженного назад оптического излучения. За счет чувствительности приемной части измерительного модуля к фазовой (амплитудной, частотной, поляризационной) модуляции (например, при использовании интерферометра Маха-Цендера [8] в ПРПАВ возможно, как измерение вибрационных колебаний по всей тестируемой длине волокна, так и локализация измерения на любом его участке за счет разного времени возврата отраженных от примесей оптических сигналов [2, 3].The principle of operation of the device for recording vibroacoustic effects with PRAW based on optical fiber (OF) is implemented on the principle of operation of an optical coherent reflectometer. A powerful measuring optical radiation is introduced into the optical fiber of the FOC 1 by a laser, and the characteristics of the optical radiation scattered by impurities distributed along the entire length of the optical fiber are analyzed. Due to the sensitivity of the receiving part of the measuring module to phase (amplitude, frequency, polarization) modulation (for example, when using a Mach-Zehnder interferometer [8] in a PRAW), it is possible both to measure vibration oscillations along the entire tested fiber length and to localize the measurement on any of its section due to different return times of optical signals reflected from impurities [2, 3].

Устройство регистрации виброакустических воздействий 9 программно разбивает каждый из М ВОК 1 на N_m точек измерения [2, 3], при этом каждая из N_m точек измерения выступает отдельным приемником виброакустических воздействий, а количество гидроакустических приемников является совокупностью точек измерения:The device for recording vibroacoustic effects 9 programmatically divides each of the M VOK 1 into N _m measurement points [2, 3], while each of the N _m measurement points acts as a separate receiver of vibroacoustic effects, and the number of hydroacoustic receivers is a set of measurement points:

Под измерительной точкой понимается участок ВОК 1_m,n необходимый для осуществления измерения точки мониторинга (фиг. 1). При необходимости, измерительные точки (участки ВОК) 1_mn могут уменьшаться с целью повышения точности определения координат вибрационных воздействий.Under the measuring point is meant the section of the WOC 1 _m,n necessary for the measurement of the monitoring point (Fig. 1). If necessary, the measuring points (sections of the WOC) 1 _mn can be reduced in order to improve the accuracy of determining the coordinates of vibration effects.

Устройства регистрации виброакустических воздействий 9 регистрируют спектрограммы B_Ci индивидуальных виброакустических характеристик судов, определяют координаты места воздействия излучателями виброакустических сигналов судна 6 на ВОК 1. Спектрограммы B_Ci индивидуальных виброакустических характеристик судов регистрируют посредством измерительных устройств, которые могут быть построены на основе когерентных рефлектометров [3, 8].Devices for recording vibroacoustic effects 9 register spectrograms B _Ci of individual vibroacoustic characteristics of ships, determine the coordinates of the place where the emitters of vibroacoustic signals of the ship 6 affect the FOC 1. Spectrograms B _Ci of individual vibroacoustic characteristics of ships are recorded by means of measuring devices that can be built on the basis of coherent reflectometers [3, 8].

Устройство регистрации виброакустических воздействий 9 по средствам ППД 10 производит передачу результатов измерений в виде исходных данных на устройство управления навигацией судов 12, где производится обработка полученных исходных данных, оценка результатов регистрации воздействующих гидроакустических сигналов методом сравнения с имеющимися эталонами (шаблонами) спектрограмм индивидуальных виброакустических характеристик судов, хранящимися в распределенной базе данных 11, обращаясь к ней по средствам подсистемы передачи данных 10.The device for recording vibroacoustic effects 9 by means of RPM 10 transmits the measurement results in the form of initial data to the ship navigation control device 12, where the received initial data is processed, the results of registration of the affecting hydroacoustic signals are evaluated by comparison with the available standards (templates) of spectrograms of individual vibroacoustic characteristics of ships stored in a distributed database 11, accessing it by means of the data transmission subsystem 10.

Устройство управления навигацией судов 12, при выявлении соответствия полученной спектрограммы B_Ci с заданным спектральным шаблоном {B_Ci}, хранящимися в распределенной базе данных 11, производит идентификацию судна по индивидуальным виброакустическим характеристикам B_Ci, вычисление навигационных характеристик идентифицированного судна, формирование навигационной обстановки в акватории, выдачу по средствам ППД 10 навигационный обстановки на устройство отображения навигационной обстановки акватории 13, формирует и передает по средствам подсистемы передачи данных 10 и судовой подсистемы передачи данных 5 на устройство управления 7 судовой аппаратуры 2 необходимые для безопасной навигации судна исходные данные в виде формализованных сообщений об идентификационных признаках, габаритных характеристиках судна и координатах воздействия излучателей виброакустических сигналов судна 6.The vessel navigation control device 12, upon detecting the correspondence of the obtained spectrogram B _Ci with a given spectral pattern {B _Ci } stored in a distributed database 11, identifies the vessel according to individual vibroacoustic characteristics B _Ci , calculates the navigation characteristics of the identified vessel, and forms a navigational environment in the water area , the issuance by means of PPD 10 of the navigation situation to the device for displaying the navigation situation of the water area 13, generates and transmits by means of the data transmission subsystem 10 and the ship's data transmission subsystem 5 to the control device 7 of the ship's equipment 2, the initial data necessary for the safe navigation of the vessel in the form of formalized messages about identification features, overall characteristics of the vessel and the coordinates of the impact of the emitters of vibroacoustic signals of the vessel 6.

Устройство управления навигацией судов 12 определяет и передает исходные данные на суда, взаимное местоположение которых влияет на безопасность судоходства в данной акватории.The vessel navigation control device 12 determines and transmits the initial data to the vessels, the relative position of which affects the safety of navigation in the given water area.

Устройство отображения навигационной обстановки акватории 13 отображает координаты и результаты расчетов навигационных параметров, а также необходимые характеристики каждого судна, полученные от устройства управления навигацией судов 12, на графической модели акватории.The device for displaying the navigation situation of the water area 13 displays the coordinates and results of calculations of navigation parameters, as well as the necessary characteristics of each vessel received from the vessel navigation control device 12, on a graphical model of the water area.

Устройство управления 7 сравнивает полученные идентификационные признаки судна со своими и в случае совпадения выводит посредством СППД 5 на графической модели устройства отображения 8 свое местоположение в акватории в соответствии с координатами, полученными от подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3. При несовпадении полученных идентификационных признаков судна со своими на графической модели устройства отображения 8 указывается новое судно с его позывными в соответствии с исходными данными, полученными от подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3.The control device 7 compares the obtained identification features of the vessel with its own and, in case of a match, displays its location in the water area on the graphical model of the display device 8 by means of SPPD 5 in accordance with the coordinates received from the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area 3. If the received identification features of the vessel do not match with on the graphical model of the display device 8, a new vessel is indicated with its call signs in accordance with the initial data received from the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area 3.

Устройство управления 7 по регулярно получаемым исходным данным от устройства управления навигацией судов 12 вычисляет навигационные параметры каждого судна (направление движения, скорости и др.). Навигационные параметра судов рассчитываются в соответствии с известными алгоритмами, применяемыми в навигационных системах [9].The control device 7 on the basis of regularly received initial data from the ship navigation control device 12 calculates the navigation parameters of each vessel (direction of movement, speed, etc.). Navigational parameters of ships are calculated in accordance with known algorithms used in navigation systems [9].

Устройство отображения 8 отображает координаты и результаты расчетов навигационных параметров, а также необходимые характеристики каждого судна, полученные от подсистемы контроля и управления судоходством акватории 3 на графической модели акватории.The display device 8 displays the coordinates and results of calculations of navigation parameters, as well as the necessary characteristics of each vessel received from the subsystem for monitoring and managing navigation of the water area 3 on a graphical model of the water area.

Мониторинг судоходной акватории осуществляют на протяжении всего времени судоходства.Monitoring of the navigable water area is carried out throughout the entire time of navigation.

Таким образом, за счет применения, пространственно-распределенных преобразователей гидроакустических воздействий на основе оптического волокна с возможностью приема вибрационных воздействий в плоскости закладки волоконно-оптического кабеля от N измерительных точек в совокупности с устройством регистрации виброакустических воздействий, распределенной базой данных {B_Ci}, устройствами и подсистемами судовая аппаратура и подсистема контроля и управления судоходством акватории достигается выполнение технического результата.Thus, due to the use of spatially distributed transducers of hydroacoustic effects based on optical fiber with the ability to receive vibration effects in the plane of laying the fiber optic cable from N measuring points in conjunction with a device for recording vibroacoustic effects, a distributed database {B _Ci }, devices and the subsystems of the ship equipment and the subsystem for monitoring and managing the navigation of the water area achieve the technical result.

Источники информации:Information sources:

1. RU №2477497 С2 от 06.06.2011, МПК G01S 15/08 (2006.01) опубл. 10.03.2013 Бюл. №71. RU No. 2477497 C2 of 06/06/2011, IPC G01S 15/08 (2006.01) publ. 10.03.2013 Bull. #7

2. RU, патент 2690027 С1, МПК H04R 29/00 (2006.01), СПК H04R 29/00 (2018.08), 2019, Бюл. №162. RU, patent 2690027 C1, IPC H04R 29/00 (2006.01), SEC H04R 29/00 (2018.08), 2019, Bull. #16

3. RU, патент 2715176 С1, МПК G10L 15/00 (2013.01), Н04В 10/25 (2013.01), G01R 29/08 (2006.01), СПК G10L 15/00 (2019.08); Н04В 10/25 (2019.08), 2020, Бюл. №63. RU, patent 2715176 C1, IPC G10L 15/00 (2013.01), H04B 10/25 (2013.01), G01R 29/08 (2006.01), SEC G10L 15/00 (2019.08); H04B 10/25 (2019.08), 2020, Bull. #6

4. RU, патент 2596244 С1, от 10.08.2015 г., МПК G01S 15/58 (2006.01) опубл. 10.09.2016 Бюл. №254. RU, patent 2596244 C1, dated August 10, 2015, IPC G01S 15/58 (2006.01) publ. 09/10/2016 Bull. #25

5. https://unicont.com/marine_electronics/kompyuteryi-displei-monobloki/mvpc-xx06-07/?tab=specincation5. https://unicont.com/marine_electronics/kompyuteryi-displei-monobloki/mvpc-xx06-07/?tab=specincation

6. RU, полезная модель 121598 U1, МПК: G01S 7/00(2006.01), 2012 Бюл. №306. RU, utility model 121598 U1, IPC: G01S 7/00(2006.01), 2012 Bull. #30

7. http://www.nicevt.ru/sredstvo-otobrazheniya-informaczii-kol/7. http://www.nicevt.ru/sredstvo-otobrazheniya-informaczii-kol/

8. Быков В.П. Лазерная электродинамика. Элементарные и когерентные процессы при взаимодействии лазерного излучения с веществом. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006, стр. 50-778. Bykov V.P. Laser electrodynamics. Elementary and coherent processes in the interaction of laser radiation with matter. - M.: FIZMATLIT, 2006, pp. 50-77

9. Спутниковые системы морской навигации. - М.: Транспорт, 1987. - 200 с.9. Satellite systems for maritime navigation. - M.: Transport, 1987. - 200 p.

Claims

Vessel navigation system containing a cable laid along the bottom, coastal equipment and ship equipment, characterized in that the system contains Μ fiber-optic cables laid along the bottom of the water area, each of which is equivalent to K _n vibroacoustic signal receivers connected to devices for recording and evaluating vibroacoustic effects , which are part of the subsystem for monitoring and managing navigation in the water area, which also includes a distributed database that provides storage of unique identification codes of ships, a navigation control device for ships, a device for displaying the navigational situation in the water area, a data transmission subsystem that provides interaction between elements of the subsystem for monitoring and managing navigation in the water area , as well as with ships whose shipboard equipment includes a shipborne data transmission subsystem and an identification and location subsystem, including a control device, a display device and at least four vibroacoustic signal emitters operating at different frequencies, the signals of which are modulated by the ship's unique identification code.