Logistyczne zabezpieczenie akcji SAR na morzu przez KSBM

Transkrypt

1 STUPAK Tadeusz 1 WAWRUCH Ryszard 2 Logistyczne zabezpieczenie akcji SAR na morzu przez KSBM WSTĘP Na morzu odległości pomiędzy jednostkami są duże, dlatego przesłanie alarmu wzywania pomocy i prowadzenie akcji poszukiwawczo- ratowniczej SAR wymaga utrzymywania łączności radiowej pomiędzy służbami a pozostałymi uczestnikami. Służba SAR dysponuje własnym systemem łączności. Nasze służby SAR głównie operują w obszarze komunikacji A1 GMDSS, czyli w obszarze łączności z lądem na falach VHF. Administracja morska monitoruje ruch statków na swoich obszarach i ma dostęp do danych innych krajów w ramach Europejskiego Systemu Bezpieczeństwa Morskiego (EMSA). Dane te są również wykorzystywane w czasie akcji poszukiwawczo - ratowniczych. 1. ZAŁOŻENIA KSBM Działanie Krajowego Systemu Bezpieczeństwa Morskiego (KSBM) opiera się na wykorzystaniu danych z sensorów KSBM przez lokalne ośrodki nadzoru ruchu w celu śledzenia sytuacji nawigacyjnej w czasie rzeczywistym oraz na wykorzystaniu zebranych i przetworzonych informacji na poziomie centralnym w celu wczesnego identyfikowania zdarzeń niebezpiecznych i zagrożeń. Na poziomie lokalnych służb ruchu (kapitanatów portów oraz służb VTS) podstawowym źródłem danych do tworzenia obrazu sytuacji na morzu i oceny sytuacji mają być informacje z zainstalowanych w ramach pierwszego etapu budowy KSBM sensorów (radarów, kamer CCTV, radionamierników (RDF) pracujących w paśmie VHF i czujników hydrometeorologicznych). Źródłowe dane z sensorów będą przekazywane do tych ośrodków za pomocą sieci lokalnej będącej własnością urzędów morskich (istniejącej i zbudowanej w ramach projektu). Zbudowano również wzdłuż wybrzeża sieć stacji bazowych AIS, które odbierają raporty wysyłane automatycznie przez statki informujące o ich identyfikacji, wielkości, pozycji, wektorze ruchu, porcie docelowym, przewożonych ładunkach oraz liczbie osób na burcie. Krajowa sieć stacji brzegowych AIS (AIS-PL) składa się aktualnie z trzech podsystemów terytorialnych zarządzanych przez Urzędy Morskie w Gdyni, Słupsku i Szczecinie. Infrastruktura sieci AIS PL należy do Polskiej Administracji Morskiej i powstała w oparciu o obiekty brzegowe należące do Urzędów Morskich w Gdyni, Szczecinie i w Słupsku. System AIS PL jest elementem bałtyckiego i europejskiego systemu monitorowania statków. Dane z systemu są też dostępne w czasie rzeczywistym dla służb SAR. [1] Uzupełnieniem informacji dostępnej z systemu AIS PL mają być dane pozyskiwane z sieci radarów brzegowych zakupionych i instalowanych wzdłuż wybrzeża w ramach opisywanego projektu. W obszarach podejść do portów objętych zasięgiem pracy radarów, informacja radarowa jest podstawową dla regulacji ruchu. W obszarze UM Szczecin instalowane są radary w PO Swinoujście, Kosa N, BON Swinoujście, Karsibór, Paprotno, I Brama torowa, Chełminek, Police, Inoujście, elewator Snop, Elewator Ewa, Nabrzeże Dąbrowickie, a na latarni w Świnoujściu radar dalekiego zasięgu. Rozpatruje się jeszcze przyszłościowo 4 lokalizacje. Z obszarze UM Słupsk 4 lokalizacje w Łebie, Ustce, Kołobrzegu i Darłowie, oraz radar dalekiego zasięgu w Ustce. W obszarze UM Gdynia oprócz wymieny pracujących 5 radarów dodatkowo zainstalowano radary we Władysławowie, porcie w Helu, Gdynia S i Gdańsk Nowy Port. 1 Akademia Morska w Gdyni. Wydział Nawigacyjny Gdynia Al. Jana Pawła II 3tel mail: t.stupak@wn.am.gdynia.pl 2 Akademia Morska w Gdyni. Wydział Nawigacyjny Gdynia Al. Jana Pawła II 3 tel , mail: r.wawruch@am.gdynia.pl 1263

2 Rys. 1. Sieć stacji brzegowych AIS W centrach służb VTS, dane radarowe i AIS mają podlegać wieloźródłowemu przetwarzaniu (multi sensor tracking). Interfejsem użytkownika będą stacje robocze w centrach VTS wyposażone w aplikacje mapowe (zarządzania ruchem), bazodanowe, systemy zapisu i odtwarzania oraz systemy łączności. Przetworzone dane z sensorów i baz danych poszczególnych służb VTS mają być przesyłane w ujednoliconym standardzie przez sieć WAN do centralnej aplikacji systemu. Rolę aplikacji centralnej KSBM będzie pełnić używany obecnie System Wymiany Informacji Bezpieczeństwa Żeglugi (SWIBŻ) [2]. System ten umożliwia wyminę danych pomiędzy służbami morskimi i użytkownikami zewnętrznymi za pomocą telefonii i sieci komputerowych. 2. ARCHITEKTURA SYSTEMU ŁĄCZNOŚCI RADIOWEJ VHF Systemy łączności radiowej VHF zrealizowane dla potrzeb Urzędów Morskich w Szczecinie, Słupsku i Gdyni są trzema niezależnymi i logicznie odseparowanymi od siebie systemami wykorzystującymi do połączeń w ramach każdego z nich wspólne łącza teletransmisyjne KSBM. Każdy z systemów zbudowany jest z kilku zasadniczych elementów: serwera telekomunikacyjnego VHF (jednostki centralnej) typu Multikom 2, wyniesionych stacji bazowych VHF zbudowanych w oparciu o kontrolery radiotelefonów bazowych Minikom IP i morskie radiotelefony bazowe TP 929 firmy TP Radio oraz instalacje antenowe radiotelefonów bazowych, konsoli typu Unikom 8 stanowisk operatorskich łączności radiowej w paśmie VHF, modułu rejestracji korespondencji głosowej KSRC 32 firmy TRX, zewnętrznego systemu nadzoru System łączności w paśmie VHF w obszarze odpowiedzialności Dyrektora Urzędu Morskiego w Gdyni (VTS UMG) W ramach projektu KSBM zostanie przeprowadzona modernizacja krajowej sieci radiokomunikacji morskiej. W przypadku Urzędu Morskiego w Gdyni obejmować ona będzie dostawę i instalację pracujących w paśmie morskim stacji wynośnych VHF/DSC na następujących obiektach: latarnia morska Krynica Morska, latarnia morska Rozewie, latarnia morska Hel, platforma wiertnicza Baltic Beta, wieża Kapitanatu Portu Gdańsk (Port Północny), wieża Kapitanatu Portu Gdynia. 1264

3 W przypadku Krynicy Morskiej i Helu, wyposażonych już w Radiotelefony VHF, przewiduje się instalację dwóch logicznych stacji wyniesionych wyposażonych w 2 simpleksowe i jeden dupleksowy radiotelefon. W pozostałych lokalizacjach, pozbawionych aktualnie własnych radiotelefonów dla potrzeb służby VTS, zainstalowane zostaną po dwa radiotelefony simpleksowy i dupleksowy. Wszystkie radiotelefony zostaną zintegrowane w jeden system sterowany centralnie z Centrum VTS Zatoka Gdańska umieszczony w budynku Kapitanatu Portu Gdynia. Wyjątkiem jest pojedynczy telefon simpleksowy na latarni Krynica Morska, który będzie pełnił rolę stacji wynośnej z manipulacją i sterowaniem dostępnymi dla służby dyżurnej Kapitanatu Portu Elbląg. Ideowy schemat sieci łączności w obszarze odpowiedzialności Dyrektora Urzędu Morskiego w Gdyni przedstawia rysunku 2. Rys. 2. Sieć łączności Urzędu Morskiego w Gdyni [2] W ramach projektu KSBM instalowany jest system łączności w paśmie VHF firmy Elvys składający się z: 1. Serwera telekomunikacyjnego Multikom wyposażonego w: zdublowane karty kontrolne, moduł komutacji VOIP-brama SIP, serwer nadzoru, karty do sterowania konsolami operatorskimi, zdublowane moduły kontroli radiotelefonów IPR/16 kanałów. 2. Rejestratora korespondencji, 3. Stacji wynośnych złożonych z: kart kontroli i sterowania radiotelefonow Minikom IP, radiotelefonów typu Spectra MX920, radiotelefonu typu Motorola CM Konsoli operatorskich Mulnikom 8. Serwer telekomunikacyjny będzie wyposażony w odpowiednie interfejsy do: aplikacji VTS w celu umożliwienia synchronicznego odtważania pełnej historii zdarzeń, centralnej aplikacji monitorującej pracę systemów wdrażanych w ramach projektu (interfejs SNMP) oraz centrali telefonicznej w celu rejestracji rozmów telefonicznych prowadzonych przez operatorów (interfejs SIP). Serwer ten realizuje wszystkie funkcjonalności systemu VHF. Komunikacja pomiędzy serwerem a stacjami wynośnymi odbywa się na poprzez sieć IP. Punkt styku zapewnia karta IPR, do której można dołączyć do 16 lokalnych kontrolerów radiotelefonów. W opisywanym rozwiązaniu przewiduje się dostawę dwóch tego typu modułów, z których każdy 1265

4 będzie miał zestawione logiczne połączenie ze wszystkimi lokalnymi kontrolerami, co zwiększy niezawodność systemu w przypadku awarii modułu IPR. Karty Minikom IP zastosowane jako kontrolery lokalne umożliwiają sterowanie, kontrolę i nadzór nad praktycznie wszystkimi parametrami radiotelefonu oraz zapewniają transmisję do i z serwera telekomunikacyjnego. Każda karta tego typu obsługuje jeden radiotelefon Spectra. Radiotelefon typu CM140 jest natomiast dołączony (tylko RX Audio) do wszystkich kart kontrolnych będących na wyposażeniu danej stacji wynośnej. Ta dodatkowa redundancja zapewnia większa niezawodność łączności w kanale 70, dla której ten typ telefonu jest dedykowany. Przewiduje się oddzielną instalację antenową dla tego urządzenia. Wymagana funkcjonalność DSC będzie realizowana przez odpowiednie oprogramowanie zainstalowane w kontrolerze lokalnym karcie IP, natomiast wizualizacja wywołań przychodzących oraz inicjowanie wywołań wychodzących, potwierdzeń i innych logicznych akcji związanych z obsługą wywołań w systemie DSC będą realizowane z poziomu konsoli dyspozytorskiej Sieć teletransmisyjna oraz IP systemu VTS UMG Wykonany zastanie system teletransmisji zapewniający połączenie Centrum VTS w Gdyni ze stacjami brzegowymi: stacją radarową (SR) latarnia morska Krynica Morska, SR Górki Zachodnie, SR Gdańsk Port Północny, SR Kapitanat Portu Gdynia, SR latarnia morska Hel, SR Gdańsk Nowy Port, SR Gdynia-S, SR Hel-SW, SR Władysławowo, SR Baltic Beta, dalba P-9 (sensory hydrometeorologiczne i stacja AIS METEO), stacja VHF na latarni morskiej Rozewie, radionamierniki pracujące w paśmie VHF w Helu, Krynicy Morskiej i Porcie Północnym w Gdańsku oraz z ośrodkami nadzoru ruchu: Kapitanat Gdynia, Kapitanat Gdańsk Port Północny, Bosmanat Hel, Bosmanat Władysławowo i Bosmanat Elbląg Architektura systemu w obszarze odpowiedzialności Dyrektora Urzędu Morskiego w Słupsku (VTS UMSł) System VTS UMSł będzie składać się z centrum VTS zlokalizowanego w Kapitanacie Portu w Ustce, ośrodków nadzoru ruchu: Kapitanat Portu Łeba, Kapitanat Portu Ustka, Kapitanat Portu Darłowo i Kapitanat Portu KP Kołobrzeg oraz stacji brzegowych (stacji radarowych (SR), VHF, meteorologicznych, kamer CCTV i radionamierników (RDF)): SR Łeba, SR Ustka, SR Darłowo, SR Kołobrzeg, latarnia morska Gąski lub Jarosławiec (RDF). Rys. 3. Sieć łączności Urzędu Morskiego w Słupsku [2] Idea jego architektury i funkcjonalności jest taka sama jak opisana powyżej dla systemu w obszarze odpowiedzialności Dyrektora Urzędu Morskiego w Gdyni. 1266

5 System VHF dla VTS KP Ustka Modernizacja krajowej sieci radiokomunikacji morskiej, w przypadku Urzędu Morskiego w Słupsku obejmuje dostawę i instalację oraz integrację w jeden system łączności ze sterowaniem i manipulacją w KP Ustce stacji wynośnych VHF/DSC na następujących obiektach: Latarnia morska Czołpino, Latarnia morska Gąski, KP Ustka. Na wszystkich wymienionych obiektach zainstalowane zostaną po dwa radiotelefony simpleksowy i dupleksowy oraz radiotelefon przeznaczony tylko do łączności DSC na kanale 70. Pod względem sprzętowym, system VHF dla urzędu Morskiego w Słupsku będzie składać się z tych samych elementów, co system dla VTS Zatoka Gdańska. Będzie mu również równoważny pod względem funkcjonalnym. Zastosowano rozwiązanie firmy Elvys oparte o serwer telekomunikacyjny Multikom, konsole operatorskie Mulnikom 8 oraz umieszczone na wymienionych wyżej lokalizacjach radiotelefony bazowe Spectra MX920 oraz Motorola CM140 wraz z kartami Minikom IP Architektura systemu w obszarze odpowiedzialności Dyrektora Urzędu Morskiego w Szczecinie (VTS UMS) System VTS UMS złożony jest z dwóch Centrów VTS; KP Szczecin i KP Świnoujście, ośrodka nadzoru ruchu KP Dziwnów oraz stacji brzegowych (stacji radarowych, VHF, meteorologicznych oraz CCTV): SR PO Świnoujście, SR Kosa N, SR BON Świnoujście, SR Karsibór, SR Paprotno, SR I Brama torowa, SR Chełminek, SR Police, SR Inoujście, SR Elewator SNOP, SR Elewator Ewa i SR Nadbrzeże Dąbrowieckie. Architektura logiczna systemu jest taka sama jak przedstawiona poprzednio. Na odpowiednich stacjach brzegowych zainstalowane zostaną radary, kamery CCTV i stacje hydrometeorologiczne, które będą zintegrowane w jeden system wraz z istniejącym radarem na lokalizacji BON Szczecin. Będą one głównym źródłem informacji dla służb ruchu tj. Kapitanatu Portu Dziwnów oraz służb VTS (rys. 4). Dane źródłowe z sensorów oraz z innych systemów, np.: AIS, będą transmitowane siecią transmisyjną do centrów VTS, gdzie będą ulegały agregacji. Zagregowana i przetworzona do odpowiedniego formatu informacja, zostanie przesłana do stacji roboczych VTS (interfejsów użytkownika) znajdujących się na wyposażeniu centrów VTS jak i do ośrodka nadzoru ruchu w Kapitanacie Portu Dziwnów oraz do centralnej aplikacji systemu SWIBŻ. Po integracji danych w aplikacji centralnej, całościowy obraz sytuacji nawodnej jak również dane dotyczące statków, warunków hydrometeorologicznych, warunków nawigacyjnych, zagrożeń dla bezpieczeństwa żeglugi i inne informacje, będą dostępne dla centrum i pomocniczych centrów KSBM oraz dla lokalnych służb ruchu (VTS i Kapitanatów Portów) za pośrednictwem terminali systemu SWIBŻ. Rys. 4. Sieć łączności Urzędu Morskiego w Szczecinie [2] 1267

6 System będzie tak skonfigurowany, aby centra VTS mogły przejąć swoje role w przypadku awarii sieci transmisyjnej i/lub któregoś z nich, a ośrodek nadzoru ruchu KP Dziwnów miał zawsze dostęp do danych z sensorów lokalnych. WNIOSKI System KSBM zbiera informacje o uczestnikach ruchu morskiego korzystając z sieci stacji AIS, radarów brzegowych i kamer telewizyjnych. Dane te będą również dostępne dla służb ratowniczych i mogą być przez nie wykorzystywane. Sieć łączności pozwala na przekazywanie komunikatów i prowadzenie bieżącej łączności. Współpraca służb kontroli ruchu ze służbami ratowniczymi podniesie bezpieczeństwo na morzu. Budowa nowoczesnej sieci łączności operacyjnej ze statkami pozwali na bieżącą łączność i transmisje danych oraz ich rejestrację i archiwizację. Sieć ta może wspomagać działania służb ratowniczych w przypadku awarii sieci łączności SAR. Streszczenie W Europie powstał system bezpieczeństwa morskiego - European Marine Safety System. W ramach tego systemu w Polsce buduje się Krajowy System Bezpieczeństwa Morskiego. Składa się on z trzech połączonych systemów urzędów morskich w Gdyni, Słupsku i Szczecinie. System monitoruje ruch statków w oparciu o sieć stacji bazowych Systemu Automatycznej identyfikacji statków AIS. Instalowane są radary brzegowe, kamery CCTV, radionamierniki pasma VHF i automatyczne stacje meteorologiczne. Dla potrzeb operatorów KSBM powstaje również sieć łączności radiotelefonicznej pracująca w morskim paśmie VHF. Budowana jest sieć radiolinii i światłowodowa umożliwiająca transmisję danych i prowadzenie rozmów radiowych. Dla służb ratowniczych powstaje osobna sieć radiotelefoniczna, ale będzie ona korzystała z tych samych łączy. W artykule przedstawiono wyposażenie, budowę sieci łączności KSBM i zasięgi stacji radiotelefonicznej. Logistic secure of SAR action on the sea Abstract In Europa European Marine Safety System is built. In range these project in Poland KSBM (KSBM- Government Marine Safety System) is projected. Its consists with three connected systems due to Gdynia Słupsk and Szczecin Maritime Office. The ship movement monitoring system based on Automatic Identification System base stations, shore radars produced by Terma, CCTV cameras, radio direction finders and automatic meteorological buoys is installed. The net of radiotelephones, working in marine VHF band, for operators use is created across Polish coast. Radio links and light waves for data transmission and voice communication are built too. Separately communication net for SAR office is building and it will used the same transmission links. In the paper equipment and project of communication net for KSBM system was shown. BIBLIOGRAFIA 1. Dziewicki M, Ledóchowski M, Stupak T.: Badanie zasięgu i dokładności Krajowego Systemu Radionawigacyjnego DGPS, Transcomp Zakopane, Technika Transportu Szynowego 9/2012 nr 437 str (na CD). 2. Materiały Urzędu Morskiego w Gdyni Koncepcja KSBM