Сегодня разговор со специалистами компании "Е-Дата" мы посвятили электронным навигационным картам. В электронной картографии нам помогли разобраться Мирослав Алексеев, генеральный директор компании; Игорь Алефиренко, старший разработчик, офицер, штурман военно-морского флота, специалист в области разработки программных продуктов для обеспечения безопасности мореплавания с 25-летним стажем; Михаил Логинов, специалист команды технической поддержки клиентов по электронным продуктам (ADP, АENP, IMO Bookshelf и другим).
- Сегодня мы говорим об электронных навигационных картах. Думаю, что логично будет начать с того, что они из себя представляют и для чего служат?
Игорь: Сформулируем это понятие. Электронные навигационные карты ЭНК — это разновидность морских навигационных карт, которые приспособлены для отображения на экране персонального компьютера. Соответственно, они появились гораздо позже бумажных карт.
Фото: Британское Адмиралтейство
Есть несколько разновидностей ЭНК. Одна из них — это растровая карта. Это сканированная, оцифрованная бумажная карта. Некоторое время назад их активно использовали. Сейчас они тоже существуют, но используются уже в меньшей степени. Это была эпоха переходного периода, когда еще не были разработаны электронные навигационные карты. Растровые карты первыми были адаптированы в компьютерные программы. Но при использовании растровых карт на судах возникали достаточно неприятные проблемы. Например, не было возможности осуществлять быстрый переход с карты на карту, возникали проблемы с отрисовкой. И самое главное — они не изменяемы. Объекты на растровой карте оцифрованы в одно большое изображение, на которое накладывается позиция судна. При возникновении каких-то опасностей с карты невозможно считать информацию и дать сигнал капитану. Поэтому Международная гидрографическая организация в начале 90-х приняла формат S-57 — прообраз векторных карт.
Принципиальное отличие от растровой карты в том, что все объекты на них – суша, опасные и неопасные объекты, море — они все выделены как отдельные объекты мира. При загрузке в специализированные программы, когда накладывается позиция судна на такой карте, вместе с информацией из внешних источников, которая на такую карту поступает с радаров, эхолота, становится возможным сигнализировать о различных проблемах, которые видны на карте. Это повышает безопасность судовождения. Важный момент — поскольку карта векторная, она быстро отрисовывается. При смене карт происходит быстрая перерисовка новой карты, на которую попадает судно по GPS-позиции. И плюс задачи расхождений и сопряжений с радиолокацией достаточно хорошо на них решаются.
Стандарт S-57 также претерпел большие изменения с 90-х годов. Возникали версии S-57.2, 3, а сейчас уже дошли до ста. Электронные картографические дисплейные системы, находящиеся на судах, которые их отрисовывают, будут развиваться.
Также существуют карты третьих разработчиков – Garmin, картоплоттеры. Но все потихоньку уходит в прошлое. Официальное мореплавание рекомендует использовать официальные карты, поставляемые и производимые гидрографическими службами мира.
Растровые карты уходят из широкого использования, но до сих пор присутствуют в коллекциях. Почему хорошо иметь возможность поддержки с растровыми картами? У нас был случай. Судно "Тунгор", шедшее из Вьетнама. На борту судна были только векторные карты. На каком-то участке был пробел в покрытии побережья (не был предложен набор). Бумажной карты у них не было. Им тогда удалось загрузить посредством электронного канала связи одну растровую карту, чтобы хоть что-то было на борту. Хотя растровые карты не являются официально признанными МГО, и нет рекомендаций по их использованию на борту, тем не менее, когда нет выбора, лучше иметь хоть что-то при подобных ситуациях.
- Какое оборудование необходимо иметь на борту для отображения электронных карт?
Игорь: Есть несколько разновидностей программного обеспечения, как правило, это программно-аппаратные комплексы. Это компьютер со специализированным программным обеспечением, в которое карты загружаются. Официально признанный аппаратно-программный комплекс — ЭКНИС, электронная картографическая навигационно-информационная система (англ. Electronic Chart Display and Information System, ECDIS).
Фото: Британское Адмиралтейство
Если на борту судна установлена только одна электронная картографическая навигационно-информационная система (ЭКНИС), то дублирующий комплект бумажных карт необходим на борту. При наличии двух компьютеров с системой – бумажные карты не обязательны. Таковы требования МГО. Помимо этого, в 2018 году закончился переходный период, за который по конвенции часть судов обязательно должны были перейти на использование электронных средства навигации. В зависимости от тоннажа и типа судна был выстроен график. Те, кто под эти правила не попал, могут использовать бумажные карты до сих пор. Но наступил цифровой век. Поставщиков оборудования сейчас много. Судовладелец сам решает, какое оборудование ставить.
- Где можно приобретать официальные карты. И как они могут на борт попасть?
Игорь: Надо сказать, что векторные карты в обычном виде, то есть сделанные по стандарту S-57, в свободной продаже и распространении отсутствуют. Карты стандарта S-57 используются только в гидрографических службах для обмена между собой и для производства. Для распространения необходимо их кодировать, шифровать во избежание подделок.
Поэтому был разработан специальный стандарт шифрования S-63, который криптует стандарт S-57. Есть документ, описывающий эту процедуру: необходимо иметь data-сервер, зарегистрированный и одобренный МГО, сертификаты. Создана достаточно сложная система дистрибуции. В любом случае карта будет зашифрована и закодирована. Чтобы карта была загружена в ЭКНИС, необходимо, чтобы капитан предоставил поставщику специальный номер ЭКНИСа, лицензию – пермит (англ. user permit), номер ID устройства. Дальше поставщик карты выпускает пермит, пермит загружается в оборудование. Соответственно, для распространения карт как электронных, так и бумажных, используется дистрибьюторская сеть. Единственная разница, что бумажные карты, как правило, поставляются гидрографическими службами государства, а электронные карты — из двух международных дата-центров, которые были созданы в рамках международного сотрудничества.
- Кто и как производит карты?
Игорь: Навигационные карты производят гидрографии. Гидрография РФ производит электронные карты своего побережья, Великобритания — свои, Индонезия — свои и так далее. Все карты производятся в стандарте S-57.
Дальше есть три пути распространения.
Во-первых, гидрография может сама поставлять карты клиентам. Например, российская гидрография продает около 1000 карт, охватывающих территориальные воды России, через своего дистрибьютора.
Во-вторых, международные центры, которые созданы по соглашению между государствами для того, чтобы аккумулировать банк данных на весь мировой океан, который содержит примерно 16 тысяч ячеек карт — это весь мировой океан. Российских ячеек 1000 штук, американских 700-800 штук. Каждая страна-производитель электронных карт каждую неделю поставляет в этот банк свои карты и корректуры, которые аккумулируются в дата-центрах.
Первый центр обработки данных Primar создан 20 лет назад в Норвегии. Второй центр – служба AVCS Британского Адмиралтейства, создана лет 10-15 назад. Все гидрографические службы передают карты своих территориальных вод в эти банки. Эти организации производят шифрование S-57-карт, криптуют их в S-63 с использованием своего дата-сервера и выкладывают их на дисках в глобальную сеть Интернет, чтобы все могли их брать и ставить на суда. Гидрография УНиО МО РФ тоже создает диски, по запросу их можно заказать у нас.
Фото: Британское Адмиралтейство
Фото: Британское Адмиралтейство
Система распространения информации отработана. Каждую неделю карты обновляются, и свежий диск выкладывается в свободный доступ. Любой капитан, если у него есть Интернет, может установить данные на борт и дальше загрузить в ЭКНИС. Обновятся только те карты, которые "привязаны" к его разрешающему файлу, или прошиты под ID его оборудования. Карты платные.
Финансовый вопрос еще важен. Электронные карты не дешевы, цены в долларах. В отличие от бумажной карты, у электронных карт есть период окончания. Есть разные периоды подписки на ЭНК.
Мирослав: Цены определяются гидрографиями, поскольку каждая электронная карта производится в своей стране. Несколько десятков национальных гидрографий производят карты, и каждый устанавливает свои цены и правила распространения. Например, Сингапур продает только блоками, а Индия поставляет только годовые лицензии. И Россия тоже.
Мы можем сразу четко сказать клиенту, сколько стоит одна бумажная карта. С электронными картами нет такой ясности. Как правило, цена становится понятна только в момент заказа или его обработки.
Игорь: Если мы покупаем карту на российские территориальные воды через гидрографию РФ, цена будет в рублях и, конечно, гораздо дешевле, чем если мы ту же самую карту купим у Primar или AVCS. Сама гидрография, если она напрямую продает, может устанавливать свою цену.
Использование электронных карт удобно для мореплавателей. Исключен логистический вопрос, не надо заходить в порт. Файл просто передается по электронной почте или скачивается.
Помимо морских карт, сейчас активно развивается тема речных карт, которые необходимы на судах смешанного типа река-море, а морскими картами охвачены не все реки. Такие карты в Федеральном агентстве морского и речного транспорта (Росморречфлот) уже есть, они сделаны в стандарте S-57. Ждем, когда начнется их распространение.
Главное преимущество электронных карт в том, что корректура вносится автоматически.
- Как происходит доставка электронных карт на борт?
Игорь: Первый вариант — капитан сам отбирает карты, которые ему нужны в связи с планируемым маршрутом перехода.
Второй вариант — когда на все карты заранее дается лицензия (пермит) на судно, которая дает доступ к 16000 карт, например, покупается система "Pay As You Sail". Смысл такого сервиса в том, что капитану доступна любая карта в его устройстве, а оплата производится уже в пути. На борту доступна вся коллекция, это максимально удобная модель.
- Какими могут быть недостатки таких карт?
Игорь: Электронные карты обходятся дороже бумажных, но у них есть множество дополнительных функций. Например, предупреждающие сообщения о подходе к опасным глубинам, сопряжение с радиолокаторами, возможность решения задач расхождения с опасными целями, возможность отрисовать контур безопасности с учетом осадков или дополнительных внешних факторов, и так далее. Предварительную прокладку удобнее делать на электронных картах, чем на бумажных.
Но судоводители разучиваются ходить "дедовским способом", теряют навыки визуальной навигации. В случае внештатных ситуаций, когда система выходит из строя (например, мостик разбивается) команда, имеющая навыки работы с бумажной картой и опыт "доцифровой" навигации, лучше ориентируется.
В период перехода на цифровую навигацию возникали проблемы, потому что большая часть личного состава работала только с бумажными картами, и никогда с электронными картографическими системами.
Сейчас ситуация иная. В учебных заведениях даются практические навыки работы как с бумажными, так и с электронными картами. Нельзя забывать традиционные способы ориентации и навигации. Нужна золотая середина, потому что в море может произойти что угодно.
- Расскажите о составе карт.
Игорь: В коллекции шесть масштабных рядов — от самых крупных до самых мелких. Соответственно, чем ближе подходим к берегу, тем крупнее должна быть ячейка карт, как и в бумажных картах. Вдали от берегов мы можем использовать какую-то генеральную карту с миллионным масштабом, а подходя к берегу – брать карту покрупней.
Фото: Британское Адмиралтейство
Мирослав: Давайте поговорим о совместимости. Иногда возникают такие вопросы, особенно это касается трех общеизвестных поставщиков электронных карт, которые присутствуют и на российском рынке. Это карты Транзас, карты Британского Адмиралтейства AVCS, и карты Норвегии Primar. Стоит сказать, они полностью взаимозаменяемы.
Игорь: Существует международный документ, в котором было прописано, как должны присваиваться названия ячейкам — по параллелям, по меридианам — все это размечено, каждая ячейка это восемь знаков, каждый закодирован определенным образом. Первые два знака —это код производителя карты, третий знак — это масштабный ряд, а остальные пять – куда как раз записывают какими параллелями-меридианами карта огорожена. Если мы имеем карту с одинаковым номером у Primar и AVCS, то должны брать того поставщика, чей пермит у нас прошит, потому что все они закодированы стандартом S-63 с использованием дата-сервера производителя. Транзас имеет свой комплект карт, созданный на основе AVCS, но закодированный в их внутренний формат.
Мирослав: Но при этом нужно сказать, что на ЭКНИС (ECDIS) производства Транзас, можно поставить любую другую карту, AVCS или Primar.
Игорь: Да, устанавливаются без проблем. Я находился на борту судна, где был ЭКНИС (ECDIS) Транзас, и там были установлены ЭНК AVCS.
Михаил: Компания "Е-Дата" обслуживает сейчас судно с ЭКНИС (ECDIS) от Транзас с картами Primar.
Игорь: Если карта произведена по стандарту, то карты гидрографии РФ, AVCS, Primar, — все загружается и работает.
Мирослав: Любой установленный на борту ЭКНИС (ECDIS) должен отвечать стандартам, и загружать любые карты, изготовленные по стандартам (за исключением карт производства Транзас, они могут быть установлены только на их оборудование).
- Каким образом производятся обновления?
Игорь: Любая карта, бумажная или электронная, должна еженедельно обновляться. Этим занимается гидрографическая служба по тому сегменту карт, за который она отвечает. Российская служба отвечает за свою тысячу карт, например. Раз в неделю вносится корректура.
Во всех гидрографиях корректура электронной карты вносится на основании бумажных карт. Вся информация, которая наносится на бумажные карты, является основой для внесения. Бумажный выпуск опережает цифровой примерно на полторы недели. Это сделано специально, чтобы к текущей неделе успевать запускать обновления электронной карты. Так клиенты имеют недельный запас на то, чтобы заказать бумажные карты, чтобы дистрибьюторы успели их распечатать и поставить клиенту. Электронная корректура выпускается на их основе. Производитель берет все, что выпустил за эту неделю, издает диск или файлы, передает в центр, который дальше производит шифрование и распространение клиентам. Дальше центр аккумулирует карты всех гидрографий, выпущенные в S-57 и их обновления, шифрует и выкладывает на своих сайтах, чтобы все потребители могли себе их устанавливать.
Мирослав: Есть простой бесплатный способ получения корректурной информации для электронных карт: скачать на сайте поставщика (Британского Адмиралтейства или Primar) корректурный диск, записать его, отнести на борт и произвести обновление ЭКНИСа (ECDIS), и это необходимо делать раз в неделю.
Или дистрибьютор берет на себя задачу по доставке и отбору корректурной информации, по формированию так называемого обменного набора. Зная коллекцию карт, которые имеются в распоряжении судна, дистрибьютор формирует обменный набор и по электронной почте отсылает на борт. Это два основных способа корректуры карт на борту.
Игорь: Раньше был способ онлайн-обновлений, когда на судне при Интернет-присоединении идет скачивание. Сейчас такие реализации в той или иной форме тоже присутствуют, хотя ЭКНИС (ECDIS) — это, как правило, изолированная система, у которой нет прямого соединения с сетью. Сейчас кибербезопасность подразумевает наличие защитных экранов и прочих мер. Такой способ широко востребован в мостиковой системе. Но это реализация конкретного изделия, и работает она в составе интегрированной мостиковой системы. Если ЭКНИС входит в ее состав, то все ставится одним поставщиком.
Иногда ЭКНИС ставится отдельно, потому что большее количество слотов закладывается еще на этапе строительства. Такой способ обновления тоже возможен. Как карты получить — скачать самим, либо их пришлют по электронной почте, или на USB-флеш, и установить на ЭКНИС. Это выбор капитана.
Мирослав: Здесь возникают вопросы безопасности. Иногда с USB-флеш можно занести вирус. Поэтому продвинутые системы обновлений, учитывая этот фактор, при записи обменного набора на USB-флеш, полностью ее форматируют. ЭКНИС — это тот же компьютер, и точно также подвержен вирусам.
Игорь: В последние годы стали активно ставить ЭКНИСы на базе Linux, там кибербезопасность выше.
Михаил: Да, карты Британского Адмиралтейства можно выбрать в электронном каталоге. Каталог представлен в виде программы, которую можно скачать на компьютер, объемом около 30 Мб. В каталоге представлены все продукты — это бумажные и электронные карты, электронные лоции, справочники, огни, знаки, радиосигналы. Можно проложить маршрут, выгрузить его в удобном виде в текстовый формат. У Primar также можно загрузить программу к себе на компьютер, есть онлайн-каталог, в котором удобно работать.
Игорь: Primar больше сконцентрирован на онлайн-сервисах.
Михаил: Британское Адмиралтейство предоставляет возможность заказать коллекцию карт — транзитную, региональную, в зависимости от того, чем занимается судно — ходит по миру или в одном регионе. Или портовую коллекцию карт.
Мирослав: Говоря про коллекции, надо упомянуть, что есть определенные сервисы, связанные непосредственно с коллекцией карт. И их представляет компания "Е-Дата".
Раньше это был сервис обновлений для карт, которые отсылаются на судно по электронной почте, соответственно, нет необходимости записывать, отправлять корректурные диски.
Мы также делаем выборку по Извещениям мореплавателям, которые публикуются в бумажных картах, и отправляем их на судно, в соответствии с судовой коллекцией электронных карт, что позволяет получать временные предварительные извещения раньше, чем они будут опубликованы в корректурной информации, поступающей через электронные средства.
Лицензия на все электронные карты выпускается на определенный срок — 3, 6, 9 или 12 месяцев. Чаще всего заказываются лицензии на 3 месяца. Три месяца начинают отсчитываться с момента заказа карты. Но может возникнуть ситуация, когда судно заказало карту, но при этом ею не пользовалось. Это может происходить в силу самых разных причин. Например, когда судоводитель заранее не знает, по какому маршруту пойдет, поэтому он заранее берет карты.
Фото: Компания ООО "Е-Дата"
Иногда берут ненужные масштабные ряды. В любом случае, у каждого судна можно найти какой-то коэффициент неиспользуемых карт. И один из сервисов, который мы не так давно разработали и внедрили – это расчет данного коэффициента. Мы можем точно указать, сколько за прошедший период судно использовало карт и сколько оно закупило, но не использовало в силу тех или иных причин.
Надо сказать, что когда проводишь такой анализ, то результаты удивляют, потому что некоторые суда умудряются укладываться в 90-95% использованных карт, другие суда используют 50%. Такой анализ – это достаточно мощное средство оптимизации расходов на закупку электронных карт. Если мы видим, что у судна регулярно идет перерасход карт около 50%, то есть судно закупает в два раза больше карт, чем по факту ему нужно, то у судовладельца возникает вопрос: а все ли они делают правильно, и нет ли здесь возможности для оптимизации расходов.
Михаил: У нас есть возможность подбора карт онлайн. Помощник на судне прокладывает маршрут в ЭКНИСе (ECDIS), высылает его интенданту со списком карт, которые он хочет заказать. Интендант загружает этот маршрут и список карт, и на выходе он получает анализ по лишним картам из пакета. Если помощник добавил в заказ какую-то карту, которая может заказываться только в составе пакета и срок действия распространяется только на 12 месяцев, то анализ программы это покажет. И также можно проверить, есть ли уже эти лицензии в коллекции судна.
Мирослав: Поставщик не проверяет, что уже имеется на судне. Если судно заказывает карту, то она в любом случае будет поставлена, и за нее будет выставлен счет, даже несмотря на то, что у судна, вполне возможно, есть действующая лицензия. Поставщик карт — например, Британское Адмиралтейство, — этим не занимается, но мы, как дистрибьюторы, можем проводить такой анализ.
Бывают другие варианты, когда прокладывается маршрут вдоль берега мимо какого-то порта, и этот порт содержит в себе достаточно большое количество вложенных карт разных масштабов. Соответственно, если проложить просто маршрут мимо этого порта без захода в порт, то в заказ пойдут все карты, все масштабные ряды, через которые маршрут пройдет. Но поскольку судно не заходит в порт, то, может быть, и нет необходимости покупать все маршрутные ряды. Но по умолчанию, если просто проложить маршрут в ЭКНИСе (ECDIS), он выдаст такой подбор. Это тоже одно из средств анализа, которым мы занимаемся при работе с клиентом, то есть мы выдаем рекомендации по подбору карт с целью снижения затрат и снижения количества карт, которыми судно не пользуется. Или заказывать которые нет необходимости.
Михаил: Иногда клиенты обращаются чтобы узнать стоимость маршрута, то есть проложить путь от одного порта до другого. Мы можем проложить маршрут в каталоге и выдать расценку и список карт.
Мирослав: Кстати, электронные навигационные карты нужны не только на борту судна. Часто они необходимы береговым службам.
Игорь: В визуализации карт береговыми службами на обычных компьютерах, последняя разработка — это онлайн-отрисовка. Карты отрисовываются, когда пользователь заходит в сеть.
Мирослав: То есть, устанавливается программное обеспечение, выдается ID. По нему можно заказать и получить электронную карту и передать ее пользователю, который установит ее на свой компьютер и сможет пользоваться этой картой на берегу.
Игорь: Существует лоцманский софт с картами по стандарту S-63. Мы проводили эксперимент с лоцманами по акватории Большого порта Санкт-Петербурга: карты, прошитые нашим дата-сервером, устанавливались на Интернет-планшет и отлично работали. Это более экономный вариант, по сравнению с лицензией на AVCS-онлайн.
Михаил: Сервис AVCS-онлайн (отрисовка карт в браузере) используется на основе годовой лицензии, предоставляется полное покрытие с обзорными ячейками по всему миру.
- Что касается технического оснащения судна. Есть ли сейчас суда, которые имеют настолько устаревшее оборудование, что они не могут позволить себе установку электронных карт?
Игорь: Да. В этом случае планируется замена оборудования. Судовладелец сам решает, каким оборудованием он будет оснащать судно. Как правило, поставщика выбирают одного. В Азии, например, часто ставят Furuno, в Санкт-Петербурге – оборудование Транзас. Комплектация может быть разная, либо весь мостик целиком меняют, либо отдельно только стойки ЭКНИСа (EСDIS) добавляются, все зависит от конкретной ситуации. При постройке новых современных судов закладывается интегрированная мостиковая система.
- Какое развитие намечается в этой области? Будет ли что-то наподобие перехода от растровых карт к векторным? Ваши прогнозы на ближайшие пять лет.
Игорь: В ближайшие пять лет будет происходить наращивание пакета электронных карт, с одной стороны, а с другой — будет продвигаться стандарт S-100, в котором будут издаваться эти электронные карты. Такие карты позволят использовать в ЭКНИСах (ECDIS) не только информацию о покрытии моря, суши, но и накладывать различную другую информацию…
Мирослав: Знаки, лоции, радиосигналы — для всего этого сейчас требуется либо бумажное издание, либо отдельный компьютер, где ставится специальная программа, где вся информация содержится. Соответственно, формат S-100 предполагает интеграцию лоций, публикаций и прочих изданий на экране ЭКНИСа.
Игорь: И еще одна тенденция будущего — это автономные суда. Норвегия активно развивает это направление, особенно в части паромного сообщения, а также безэкипажные вариации. Хотя это, конечно, не в ближайшие пять лет, а скорее всего, не раньше, чем через двадцать лет.
