Колегаев Иванов Басанец НБЖС

351

спасателям найти Вас. Научно-технический прогресс и спутниковая система связи сохранили уже не одну жизнь.

Система КОСПАС-SARSAT.

Предназначена для обнаружения терпящих бедствие транспортных средств и точного определения их географических координат. Инициаторами создания такой системы являются СССР, США, Франция и Канада. Впоследствии присоединились к соглашению Норвегия и Великобритания. Система включает в себя шесть искусственных спутников Земли на полярных круговых орбитах и аварийные радиобуи, передающие в случае аварии опознавательные радиосигналы.

Сигналы принимаются на ИСЗ и ретранслируются в наземный пункт приема и обработки информации немедленно или с задержкой, если ИСЗ находится вне зоны радиовидимости приемной станции. По принятым сигналам с высокой точностью устанавливается местонахождение радиобуя. Точные координаты передаются спасательным службам, контролирующим данный район, а они предпринимают необходимые меры для помощи потерпевшим аварию.

Огромное значение при спасении людей имеет своевременная информация о бедствии.

Успешное решение этой задачи во многом зависит от надежности и эффективности средств связи. Деятельность человека на море уже давно носит глобальный характер, поэтому обеспечение безопасности – международная проблема.

Для увеличения надежности приема и передачи сообщений о бедствии, согласно международному соглашению, были выделены специальные частоты (500, 2182 КГц; 121.5,156.8, 234 и 406 МГц) и выработаны правила пользования ими.

Несколько позже были разработаны автоматические аварийные радиобуи (АРБ). Общим в их конструкции был принцип действия: при аварии (резкой перегрузке при аварии самолета или при попадании в воду при аварии на море) буй включался автоматически и начинал передавать в эфир на частотах, предназначенных для радиооповещения (121,5 и 234 МГц), сигнал о бедствии, воспринимаемый на слух как завывания сирены.

При этом отличить один АРБ от другого не представлялось возможным, координат аварии сообщение не содержало, и дальность действия передатчика была небольшой. Несмотря на эти недостатки, использование АРБ было крупным шагом вперед в обеспечении безопасности на море и оказалось эффективным, особенно при авариях вблизи от берегов.

Такими устройствами стали оснащаться большинство судов и самолетов во всем мире. В настоящий момент в разных странах используется более 300 тыс. этих устройств.

352

Однако накопленный опыт организации и проведения поисково-спасательных работ на море с использованием существующих радиосредств для оповещения о бедствии показал недостатки имеющихся средств, в особенности при нахождении судов, терпящих бедствие вдали от берегов. Прогресс в решении проблемы обеспечения безопасности

353

может быть достигнут только при выполнении следующих основных требований:

1.Глобальность действия (рабочая зона должна покрывать всю поверхность Земли).

2.Быстрота оповещения о бедствии наземных аварийно-спасательных служб.

3.Высокая точность определения координат места аварии.

Хотя использование ИСЗ позволяет обеспечить практически мгновенную передачу сообщения об аварии, главный недостаток таких систем заключается в том, что зона их действия ограничена 70 град. сев. и южн. широты и не охватывает приполярные районы. Кроме этого, в связи с малой относительной скоростью спутника и судна нет возможности применять для точного определения координат высокоэффективные скоростные методы. А знание точных координат аварии, безусловно, необходимо. Испытания, проведенные с использованием ГО ИСЗ системы ИНМАРСАТ, показали возможность применения ГО спутников для оповещения о бедствии, но использование этой системы для автоматического определения координат оказалось нецелесообразным. Напротив, спутниковые системы, использующие низколетящие, запускаемые на полярную орбиту ИСЗ, обладают рядом неоспоримых достоинств, главное из которых - обеспечение глобальной зоны действия и возможность автоматического определения координат места подачи аварийного сигнала. При этом координаты могут последовательно уточняться при каждом следующем проходе ИСЗ над районом бедствия. Точность определения координат при работе на частоте 406 МГц порядка 3-5 км. Еще одним достоинством является то, что для передачи сигнала на низколетящий (на высоте 1000 км) спутник требуется значительно менее мощный передатчик, чем для передачи сообщения на геостационарный (высота 36000-40000 км) спутник. Это позволяет размещать на АРБ маломощные передатчики, уменьшить вес, повысить компактность и увеличить время работы АРБ за счет рационального использования элементов питания. Единственный недостаток системы на низколетящих спутниках – дискретность – обусловлен периодическим прохождением ИСЗ над районом бедствия. Это затрудняет мгновенную передачу сообщений наземным службам. Но этот недостаток может быть устранен простым увеличением числа спутников в системе. В случае использования в системе четырех искусственных спутников среднее время ожидания возможности передачи сигнала на Землю не превышает 1 часа. Указанное ограничение компенсируется таким важным достоинством низкоорбитальной системы, как высокоточное определение координат места аварии.

Простое оповещение о бедствии без указания точных координат приводит чаще всего к необходимости проведения широкомасштабных поисково-спасательных работ в большом районе, а следовательно - к увеличению времени поиска и большим затратам на поисково-спасательные работы и, что самое главное, к уменьшению вероятности успешного спасения потерпевших бедствие людей. Ограничения в оперативности передачи сообщений можно устранить, если соединить систему на низколетящих спутниках с системой на ГО ИСЗ (например, ИНМАРСАТ), но для этого необходимо установить на ГО спутниках ретрансляторы на 406 МГц. В такой ситуации при включении АРБ, работающего на частоте 406 МГц, его сигналы будут почти мгновенно приняты ГО спутником и переданы наземным службам, а с помощью низколетящего спутника точно определены координаты и с задержкой не более 1 часа через ГО спутник переданы на Землю. Конечно, такая система более универсальная и эффективная, но и более дорогостоящая.

Несмотря на все перечисленные недостатки и трудности в создании спутниковой системы поиска потерпевших бедствие, такая система была создана и введена в

эксплуатацию усилиями четырех стран - СССР, США, Канады и Франции - более 10 лет назад.

Созданная система получила название КОСПАС-SARSAT (Космическая система Поиска Аварийных Судов и Самолетов – Search and Rescue Satellite Aided Tracking).

Структурная схема и принцип действия системы Коспас показаны на стр. 307.

354

Система состоит из четырех основных частей:

-аварийные радиобуи (АРВ), устанавливаемые на судах и самолетах и предназначенные для передачи информации о бедствии на частотах 121,5 и 406,025 МГц;

-искусственные спутники, которые принимают сигналы АРБ и передают их на частоте 1544,5 МГц на наземные пункты приема информации для последующей обработки. ИСЗ запускают на околополярную орбиту на высоту 800-1000 км;

-пункты приема информации, обеспечивающие прием от ИСЗ сигналов АРБ и вычисляющие географические координаты места аварии;

-центры управления системой, служащие для координации и управления элементами системы, обмена информацией и контроля за ее прохождением.

13.5.Организация и принцип действия системы КОСПАС-SARSAT

Космический сегмент. В стандартную конфигурацию системы входят четыре

спутника на низких полярных орбитах. Однако в настоящее время в эксплуатации находятся 7 спутников. Период обращения спутников составляет около 100 минут. Российские спутники типа Коспас/Надежда выводятся на круговые приполярные орбиты с высотой 1000 км. Спутника типа SARSAT, изготавливаемые и запускаемые США, Канадой и Францией, размещаются на круговых солнцесинхронных орбитах высотой 850 км. Общее число спутников постоянно наращивается; при развертывании системы КОСПАС-SARSAT их было 4, в настоящее время их количество доведено до 8-ми.

Земной сегмент представлен 19-ю Центрами управления системой (ЦУС, MCC –

Mission Control Centre), а также 38-ю Пунктами приема информации (ППИ, LUT Local User Terminal) в 23-х странах. ЦУС занимаются координацией и обменом аварийной и другой служебной информацией, ППИ осуществляют прием ретранслируемых спутниками сигналов и их первичную обработку.

Аварийные радиобуи. АРБ представляют собой радиопередатчики, излучающие на частотах 406 МГц и 121,5 МГц. Они используются в интересах всех подвижных служб - морской, авиационной и сухопутной.

Частота 406 МГц используется собственно для передачи импульсного сигнала бедствия, а на частоте 121,5 МГц излучается непрерывный тонально-модулированный сигнал малой мощности. Этот сигнал используется в ГМССБ для облегчения поиска путем пеленгования.

В случае бедствия АРБ включается (автоматически или вручную) и излучает сигналы, которые ретранслируются спутниками КОСПАС-SARSAT на береговые станции.

Организация системы КОСПАС-SARSAT на основе низкоорбитальных спутников (LEOSAR) с участием геостационарных спутников представлена на рис. 99, 100.

Важными преимуществами системы LEOSAR являются:

глобальный охват всей поверхности Земли;

возможность определения координат терпящих бедствие по доплеровскому сдвигу частоты.

Недостаток – значительная задержка в передаче сигнала бедствия на берег, которая может достигать 1,5 часов.

Для устранения данного недостатка система низкоорбитальных спутников была дополнена тремя геостационарными спутниками на высокой орбите (GEOSAR). Совместная зона радиовидимости этих спутников охватывает практически всю поверхность Земли, исключая приполярные области. Сигнал от АРБ немедленно принимается и ретранслируется GEO-спутниками на береговые центры. Эти береговые центры называются GEOLUT. Одновременно, возможно с некоторой задержкой, сигнал бедствия принимается и ретранслируется также и LEOспутниками.

356

Зоны радиовидимости геостационарных спутников GOES-E, GOES-W, INSAT-2A показаны на рис.101.

Рис. 101. Зоны радиовидимости геостационарных спутников

GOES -E, GOES-W, INSAT-2A

В главе IV Конвенции СОЛАС 74 упомянутые ниже термины имеют следующее значение:

«Связь мостик-мостик» (Bridge-to-bridge communications) означает связь в целях безопасности между судами с места, откуда обычно осуществляется управление судном.

«Непрерывное наблюдение» (Continious watch) означает, что соответствующее радионаблюдение не должно прерываться, кроме «коротких интервалов».

«Цифровой избирательный вызов – ЦИВ» (Digital selective calling – DSC) означает способ связи, использующий цифровые коды, который позволяет радиостанции устанавливать связь с другой станцией или группой станций и передавать информацию, соответствующиую рекомендациям Международного консультативного комитета по радио (МККР).

«Международная служба НАВТЕКС» (International NAVTEX Service) означает координированную передачу и автоматический прием на частоте 518 КГц информации по безопасности на море (Maritime safety information) с помощью узкополосной буквопечатающей телеграфии с использованием английского языка.

На каждом судне, находящемся в море, должны обеспечиваться:

-передача оповещений о бедствии в направлении «судно-берег» (transmitting ship-to- shore distress alerts) пo крайней мере двумя отдельными и независимыми средствами;

-прием оповещений о бедствии в направлении «берег-судно»;

-передача и прием оповещений о бедствии в направлении «судно-судно» (transmitting and receiving ship-to-ship distress alerts);

-прием и передача сообщений для координации поиска и спасания;

-передача и прием сообщений на месте бедствия;

-передача и прием (в соответствии с правилом 12 гл. IV) сигналов для определения местонахождения;

-передача и прием радиосообщений общего назначения;

-передача и прием сообщений «мостик-мостик».

357

13.6. Комплектация судового оборудования Каждое судно должно иметь:

-УКВ установку (a VHF radio installation), обеспечивающую передачу и прием;

-ЦИВ на частоте 156,525 МГц (канал 70). Должна также обеспечиваться возможность радиотелефонных сообщений на частотах 156,3 МГц (канал 6), 156,65 МГц (канал 13) и 156,8 МГц (канал 16);

-радиоустановку, обеспечивающую ведение непрерывного наблюдения за ЦИВ

(maintaining a continuous DSC watch) на канале 70 УКВ;

-радиолокационный ответчик (a radar transponder), обеспечивающий работу в диапазоне 9 ГГц;

-приемник, обеспечивающий прием сообщений международной службы НАВТЕКС;

-радиоаппаратуру для приема информации по безопасности на море с помощью системы ИНМАРСАТ, если судно совершает рейсы в районе, охватываемой ИНМАРСАТ, но там, где не обеспечена международная служба НАВТЕКС;

-Для быстрой и надѐжной передачи сигнала бедствия аварийного судна через систему спутников спасательно-координационному центру (СКЦ) служат спутниковые АРБ.

АРБ устанавливается в районе ходового мостика. Он должен удовлетворять следующим требованиям:

-иметь защиту от случайного включения;

-иметь возможность ручного включения и выключения;

-тестироваться без включения излучения;

-автоматически включаться после всплытия;

-иметь индикацию излучения;

-выдерживать погружение на глубину 10 м в течение, как минимум, 5 минут;

-сохранять в воде устойчивую ориентацию при любых морских условиях;

-выдерживать сбрасывание в воду с высоты 20 м;

-иметь желто-оранжевую окраску;

-иметь линь для привязи к спасательному средству;

-противостоять воздействию морской воды и нефти;

-иметь мигающий источник света силой 0,75 кд для облегчения поиска;

-противостоять длительному воздействию солнечных лучей;

-должно обеспечиваться автоматическое отделение АРБ от тонущего судна; гидростатическое разобщающее устройство должно срабатывать на глубине 1,5-4 м при любом положении судна;

-работа АРБ не менее 48 часов.

Радиолокационный маяк-ответчик (транспондер).

Для определения положения судов, терпящих бедствие, применяют радиолокационные маяки-ответчики (РЛМО), которые передают сигналы, воспринимаемые на экране локатора в виде серии точек. Эти точки указывают направление на терпящее бедствие судно. В зоне излучения точки превратятся в окружности. РЛМО работают в диапазоне

9,2-9,5 ГГц.

На всех пассажирских и грузовых судах валовой вместимостью 500 и более регистровых тонн должен иметься, по крайней мере, один радиолокационный ответчик. Кроме того, это требование распространяется и на все грузовые судна валовой вместимостью от 300 до 500 регистровых тонн.

РЛМО устанавливаются в таких местах, откуда они могут быть перенесены в любую спасательную шлюпку или плот.

Высота установки антенны ответчика должна быть, по крайней мере, на 1 м выше уровня моря. В этом случае будет обеспечено его обнаружение на дистанции 5 миль с судовых радаров, антенны которых установлены на высоте 15 м; и не менее 30 миль при

358

запросе радара воздушного судна, находящегося на высоте 1000 м.

РЛМО должен:

-обеспечивать ручное включение и выключение, индикацию готовности;

-иметь плавучий линь;

-выдерживать сбрасывание в воду с высоты 20 м;

-быть водонепроницаемым на глубине 10 м не менее 5 минут;

-быть оборудован индикацией о том, что он приведѐн в действие радаром;

-работать в режиме ожидания 96 часов и 8 часов при непрерывном излучении;

-сохранять работоспособность в диапазоне температур от -20° С до + 55° С.

Радиосвязь обеспечивает взаимный обмен информацией и автоматическое обнаружение объектов при постоянном слежении за определенным районом Мирового океана со спутников. Для аварийного радиообмена выделены международные частоты 500 КГц — радиотелеграф; 2182 КГц и 1 56,8 МГц — радиотелефон.

Шлюпочные переносные и стационарные радиостанции работают на частоте 500, 2182, 8364 кГц; 121,5 и 243 МГц.

В 1982 г. вступила в силу Конвенция международной организации морской спутниковой связи (ИНМАРСАТ), система которой складывается из взаимодействия космических, судовых и наземных станций. Космические станции оборудованы на спутниках, находящихся на геостационарных орбитах в плоскости экватора на высоте 36 тыс. км от поверхности Земли. В системе три спутника, висящих над Атлантическим, Индийским и Тихим океанами. Геостационарная орбита спутников обеспечивает их полную неподвижность относительно земной поверхности. Спутники перекрывают всю поверхность земного шара от 70° северной широты до 70° южной широты.

Судовая станция связи ведет прием и передачу через параболическую антенну с автоматическим стабилизирующим устройством, ориентирующим антенну на спутник независимо от курса судна. Наземные станции имеют мощные параболические антенны, ориентированные на спутник, и вычислительные комплексы, обрабатывающие всю информацию.

Система ИНМАРСАТ имеет недостатки: передающая станция должна иметь большую мощность; в высоких широтах возможны перерывы в связи; аварийное сообщение должно содержать координаты места бедствия в аварийных автоматических радиобуях, в которых сложно обеспечить большую мощность.

Этих недостатков лишена система низкоорбитальных спутников КОСПАС-САРСАТ. Спутники этой системы работают на полярной орбите с высотой 800-1000 км от поверхности Земли. Спутники принимают сигналы на частотах 406 и 121,5 МГц и передают их на наземные станции на частоте 1544,5 МГц. Пункты приема информации по полученным сигналам рассчитывают координаты аварийного судна. Центр управления координирует поиск и спасение.

В Украине поиск и спасание людей, судов и самолетов, терпящих бедствие на море осуществляет Государственный координационный центр реагирования на чрезвычайные ситуации на водных объектах (ГКЦР), который подчинен Министерству по чрезвычайным ситуациям (МЧС), созданный в 1999 г. ГКЦР имеет региональные филиалы – в Хмельницке, Черкасске, Донецке – речные; морские – в Одессе, Керчи, Севастополе, Мариуполе. Каждый порт согласно КТМУ, оказывает помощь в районе на основании комерческохозяйственной деятельности.

Коперациям привлекаются: дежурно-спасательные силы портов,

государственное предприятие «Морская аварийно-спасательная служба Министерства транспорта Украины» (МАСС), подразделения ВВС, погранвойска и МВД, а также центр медицины катастроф.

На государственное предприятие «Морская аварийно-спасательная служба

359

Министерства транспорта и связи Украины» возложены функции национальной морской поисково-спасательной службы.

Главным (национальным) органом для общей координации поиска и спасения в морской зоне ответственности Украины назначен Государственный морской спасательнокоординационный центр ГП «Марс» (Maritime Average Rescue Service) Минтранспорта в г. Одессе.

Региональные спасательные центры (подчиненные ГКЦР) сейчас организуются и должны иметь:

аварийно-спасательные группы, в которые войдут катера быстрого реагирования, буксиры специального назначения (с барокамерой и оборудованием для ликвидации разлива нефти), спецоборудование и водолазные подразделения;

учебные базы спасателей и водолазов;

радиоцентры, способные обеспечить надежную связь в любой точке морского района А-2 и устойчивый прием сигналов об авариях;

инспекции, осуществляющие контроль над соблюдением национальных и международных стандартов и норм в сфере спасения и предупреждения чрезвычайных ситуаций на воде;

главного специалиста медицины катастроф и медспециалистов в мобильных водолазных группах.

Взоне одесского РКЦР – крупнейшего в Украине – находится 18 морских портов, рыбные и речные порты Украины. Их главная задача – решать проблемы, локализовать и ликвидировать возможные последствия нефтеразливов на внутренних акваториях.

МЧС-овский РКЦР осуществляет общее руководство на уровне национальных требований, подключает при необходимости другие ведомства.

«МАРС» на международном уровне имеет следующие обязанности: оперативный дежурный-координатор принимает сигналы бедствия, проверяет их достоверность, устанавливает связь с терпящим бедствие судном и информирует РКЦР; по правилам IМО и ИАМСАР (требования к авиации) становится официальным руководителем операции, ответственным организатором за координацию и спасение на море. При необходимости помощи по спасению или ликвидации последствий аварии, «МАРС» может обращаться за помощью к МЧС.

IМО выдвигает жесткие требования к организации спасательно-координационных центров:

- наличие оборудования ГМССБ (центры в Одессе, Мариуполе, Керчи и Севастополе включены в Admiralty List of Radio Signals);

-аппаратура в портах Одесса, Севастополь, Керчь, позволяет охватывать зоны связи

иприема сигналов об авариях до 180 миль, что практически перекрывает все судоходные пути в зоне Украины. В настоящее время запланировано создание морского района А-1 ГМССБ с радиусом действия 30 км. d районе Усть-Дунайска или на острове Змеиный. На острове зона связи и приема сигналов увеличивается в несколько раз.

Украина имеет свою зону ответственности по поиску и спасению (SAR).

13.7.Средства предметной связи ММС

Кгруппе предметной связи относятся сигнальные флаги, флажный семафор и сигнальные фигуры.

Сигнальные флаги Международного свода сигналов служат для передачи ограниченной информации, особенно при возникновении трудностей языкового общения. Комплект МСС состоит из 40 флагов: 26 буквенных флагов латинского алфавита и вымпелов, 10 – цифровых, 3 – заменяющих и 1 – ответный. Флаги хранятся в специальных ящиках-сотах в штурманской или рулевой рубке.

Свод сигналов представляет собой следующие группы сигналов:

360

-однобуквенные, предназначенные для срочных, важных или часто применяемых сообщений;

-могут применяться с цифровыми дополнениями для передачи сведений о курсе судна, скорости, координатах и т.д.;

-двухбуквенные, расположенные в алфавитном порядке и систематизированные;

-трехбуквенные, начинающиеся с буквы "М" и составляющие медицинский раздел;

-сигналы бедствия и спасательные.

Одновременно может подниматься только один флажный сигнал, имеющий законченное смысловое значение. На первом фале поднимаются позывные судна, на втором — сигнал. При хорошей видимости дальность распознания сигнала достигает 4-х миль.

Флажный ручной семафор служит для передачи сообщений при помощи флажков размером 30x40 см, изготовленных из яркой ткани. Может использоваться русская или международная семафорная азбука.

Сигнальные фигуры позволяют дать информацию о фактической эксплуатационной обстановке: судно лишено возможности управления; судно на якоре; судно на мели и т.д. Кроме того, они обозначают характеристики каналов — глубину, ширину, высоту воды и т.п. Диаметр сигнальных фигур 60 см, расстояние между ними до 1,5 м, их поднимают на фалах сигнальных мачт, кроме якорных шаров, поднимаемых на баке судна.

Средства предметной связи просты в обращении и фиксируют сообщение в течение необходимого времени.

Для примера приведем на русском и английском (в скобках) алфавитам значения нескольких, наиболее важных однофлажных и двухфлажных сигналов Международного Свода Сигналов (МСС), которые необходимо знать каждому судоводителю на память. Нужно знать также на память и другие однобуквенные сигналы:

Флаг Б (В) - "Гружу или выгружаю взрывчатые вещества". Флаг Г (G) - "Мне нужен лоцман".

Флаг Х (Н) - "У меня на борту лоцман". Флаг О (О) - "Человек за бортом".

Флаг П (Р) - Этот сигнал (так называемый "шлюпочный флаг") имеет при стоянке в порту два значения: «Шлюпки к борту» и «Все должны быть на борту». На ходу судна этот флаг означает «Ваши огни погасли»).

Флаг Щ (Q) - "Мое судно не зараженное, прошу предоставить мне свободную практику".

Флаг С (S) - "Мои машины работают полным ходом назад". Флаги НЦ (NC) - "Терплю бедствие, нужна немедленная помощь". Флаги АМ (АМ) - "Произошел несчастный случай; нужен врач". Флаги КА (КА) - "Мое судно серьезно повреждено".

Таблица 40. Флаги международного свода сигналов (МСС)