यूएससीजी आरडीसी और इलेक्ट्रॉनिक एड्स नेविगेशन

लेखक: डॉ चार्ल्स जुडीस, आईईईई फेलो और यूएससीजी सहायक एफएसओ-एनएस। (नोट: यूएससीजी के सदस्यों इरेन गोनीन और ली लूफ़्ट ने इस लेख में योगदान दिया।

© रोब बौवान / एडोब स्टॉक

Previous Next

मनोरंजक नौकाओं के लिए, एड्स टू नेविगेशन (एटीओएन) परिचित लाल और हरे रंग के बॉय (और दिन मार्कर) हैं जो हमारे अंतर्देशीय जलमार्गों को रेखांकित करते हैं। उन्हें क्या पता नहीं हो सकता है कि रोमन और मिस्र के साम्राज्यों के दिनों से बॉय आसपास रहे हैं। हमारे देश के निर्माण के दशकों में, हमारे जलमार्गों में हर आकार और रंग में बोझ दिखने लगे। 1850 तक यह नहीं था कि कांग्रेस ने अपनी तैनाती को सुसंगत बना दिया, जिससे परिचित "लाल, दाएं, लौटने" मंत्र को प्रोत्साहित किया गया। 2001 में आतंकवादी हमले के जवाब में, 21 वीं शताब्दी में तेजी से अग्रेषण, कांग्रेस ने यूएससीजी को राष्ट्रव्यापी स्वचालित पहचान प्रणाली (एनएआईएस) विकसित करने का अधिकार दिया जो अब 69 प्रमुख अमेरिकी बंदरगाहों और जलमार्गों में परिचालित है। एनएआईएस ने शिप-टू-शिप, जहाज-टू-किनारे और जहाज-से-एटीओएन संचार के लिए एक परिष्कृत, मोबाइल डिजिटल नेटवर्क सक्षम किया। इस नेटवर्क ने तूफान हार्वे, मैथ्यू और इर्मा के बाद अपने मूल्य को साबित कर दिया जब वर्चुअल एटीओएन को शारीरिक एटीओएन को रणनीतिक रूप से स्थानांतरित करने से पहले लंबे समय तक सक्रिय किया गया था।

इन प्रगति में यूएससीजी की भूमिका न्यू लंदन में उनके रिसर्च एंड डेवलपमेंट सेंटर (आरडीसी) में समर्पित पेशेवरों के बिना संभव नहीं थी। गैर-सरकारी अनुसंधान एवं विकास व्यवसाय में अपने 40 वर्षों में मैं कभी भी प्रौद्योगिकियों की चौड़ाई से अधिक प्रभावित नहीं हुआ हूं और ग्राहक पर ध्यान केंद्रित नहीं कर रहा हूं क्योंकि मैंने यूएससीजी आरडीसी के बारे में अधिक से अधिक सीखा है। 1 9 72 में स्थापित, यूएससीजी आरडीसी के पास हमारे जलमार्गों की सुरक्षा और सुरक्षा में सुधार के संबंध में एक व्यापक मिशन था। मौजूदा स्वचालित पहचान प्रणाली (एआईएस) के लिए ऊपरी परत संचार प्रोटोकॉल विकसित करने के लिए महासागर के तल पर एंकरिंग बुवाई के लिए पारिस्थितिक रूप से संवेदनशील केबलों का शोध करने से आवेदन विशिष्ट संदेश (एएसएम) सेट, आरडीसी भागीदारों के साथ सहयोग करके और प्रासंगिक अंतरराष्ट्रीय मानकों के साथ जुड़कर अपने छोटे कार्यबल का लाभ उठाता है संघों।

आरडीसी के शुरुआती दिनों से, कोस्ट गार्ड को बोया प्लेसमेंट के संबंध में अपना मिशन करने में मदद करने के लिए परियोजनाओं का चयन किया गया था। नेविगेशन सूचना प्रणाली (एटीओएनआईएस) सॉफ्टवेयर के लिए एड्स के साथ, विभेदक लोरेन-सी विकसित किया गया था और बुवाई स्थापित करने के लिए एक स्थिति सहायता के रूप में प्रदर्शित किया गया था। आखिरकार इन तकनीकों को डिजिटल जीपीएस द्वारा हटा दिया गया था। वर्षों से, आरडीसी ने बिजली और प्रकाश क्षमताओं के संबंध में महत्वपूर्ण काम किया, जो रात के समय नेविगेशन के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। एआईएस होने से पहले भी, आरडीसी सटीकता में सुधार करने, अमेरिकी जलमार्गों में बुवाई के विशाल संग्रह की स्थापना, रखरखाव और प्रबंधन की लागत को कम करने के लिए कड़ी मेहनत कर रही थी। इन प्रयासों ने ई-नेविगेशन में केंद्र की सगाई की नींव के रूप में कार्य किया।

अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन (आईएमओ) द्वारा परिभाषित ई-नेविगेशन की धारणा केवल एक दशक पुरानी है, फिर भी बहुत प्रगति की जा रही है। समुद्री परिवहन प्रणाली (सीएमटीएस) की समिति अमेरिका में ईएनएवी प्रगति के लिए अपनी रणनीति विकसित करने के लिए ईएनएवी परिभाषा का उपयोग कर रही है उनका लक्ष्य है: "सामंजस्यपूर्ण संग्रह, एकीकरण, विनिमय, प्रस्तुति और इलेक्ट्रॉनिक माध्यमों द्वारा समुद्री सूचनाओं के विश्लेषण और विश्लेषण का अर्थ समुद्र में सुरक्षा और सुरक्षा और समुद्री पर्यावरण की सुरक्षा के लिए, नेविगेशन और संबंधित सेवाओं के लिए बर्थ को बढ़ाने के लिए "। आरडीसी ने एआईएस आर्किटेक्चर विकसित किए जो उन अंतर्राष्ट्रीय मानकों के साथ संरेखण में हैं। डिजाइन के एक पहलू के बारे में अधिक विशिष्ट होने के लिए, आरडीसी ने अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (आईटीयू) सिफारिश का पालन किया:

ए) कि एक सार्वभौमिक शिपबोर्न एआईएस का उपयोग जहाजों और जहाजों और किनारे स्टेशनों के बीच नेविगेशन डेटा के कुशल विनिमय की अनुमति देता है, जिससे नेविगेशन की सुरक्षा में सुधार होता है;

बी) कि यद्यपि इस प्रणाली का मुख्य रूप से उपयोग में जहाज, उपयोग रिपोर्टिंग और पोत यातायात सेवाओं (वीटीएस) अनुप्रयोगों के जहाज में नेविगेशन उद्देश्यों की निगरानी और सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाना है, यह भी अन्य समुद्री सुरक्षा से संबंधित संचारों के लिए उपयोग किया जा सकता है, बशर्ते कि प्राथमिक कार्य खराब नहीं हैं;

सी) कि यह प्रणाली उपयोगकर्ताओं की संख्या और अनुप्रयोगों के विविधीकरण में भविष्य के विस्तार को समायोजित करने में सक्षम है, जिसमें जहाजों समेत आईएमओ एआईएस कैरिज आवश्यकताओं, नेविगेशन के लिए सहायता, और खोज और बचाव के अधीन नहीं हैं;

[एआईएस से अपरिचित लोगों के लिए, यहां एक साधारण प्राइमर है। एआईएस एक डाटा ट्रांसमिशन सिस्टम है जो डेटा संचारित करने और प्राप्त करने के लिए वीएचएफ चैनल 87 और 88 का उपयोग करता है। ये दो चैनल 2,250 समय स्लॉट में विभाजित हैं जहां डेटा जहाज या किनारे स्टेशन द्वारा रखा जाता है। टाइम स्लॉट जीपीएस टाइमिंग फ़ंक्शन का उपयोग करके स्थानीय रूप से सिंक्रनाइज़ किए जाते हैं। एक जहाज स्व-आयोजन (समय विभाजन एकाधिक accessTDMA नामक एक प्रोटोकॉल का उपयोग करके एक समय स्लॉट आरक्षित करता है जो बहुत ही कुशल और भरोसेमंद है। मूल रूप से एआईएस को जहाज की पहचान, गति, दिशा और अन्य कारकों से संबंधित केवल 22 संदेश भेजने या प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। एएसएम के विकास के साथ, आकाश (या पृथ्वी की सतह) सीमा है। अमेरिका में, कई एएसएम का परीक्षण किया गया है। ऐसा एक संदेश एक पर्यावरण संदेश है जो हवा, ज्वार, पानी के स्तर, वर्तमान, समुद्री राज्य, और अन्य मौसम विज्ञान और जलविद्युत डेटा। दूसरा एक जलमार्ग प्रबंधन संदेश है जिसमें जानकारी है जिसका उपयोग ड्रॉब्रिज और लॉक ऑपरेशंस के लिए किया जा सकता है। एक तीसरा एएसएम एक भौगोलिक नोटिस है जो एक क्षेत्र को परिभाषित कर सकता है और उस क्षेत्र में सावधानी बरतने के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है। अतिरिक्त एएसएम ड्राफ्ट फॉर्म में है या वर्तमान में परीक्षण किया जा रहा है।]

इस क्षेत्र में आरडीसी का काम बहुत दूर है। उदाहरण के लिए, कुछ साल पहले आरडीसी ने अमेरिकी सेना कोर इंजीनियर्स (यूएसएसीई) के साथ एनएआईएस संदेश सेट, राउटर और सर्वर का उपयोग करने के लिए यूएसएसीई को बेहतर सिस्टम विकसित करने के लिए सहयोग किया - एनएआईएस के साथ संगत - सुरक्षा को बढ़ाने के लिए और अंतर्देशीय ताले परिचालन की दक्षता। संदेश मानक, रूटिंग, क्यूइंग, ट्रांसमिशन और निगरानी के लिए कई मानक एएसएम परिभाषित किए गए थे और विधियां विकसित की गई हैं। आज, इन विशिष्ट एएसएम के कुशल और मजबूत संचरण को लागू करने के लिए अंतर्राष्ट्रीय मानकों के साथ गठबंधन एक एआईएस संचार वास्तुकला विकसित किया गया है।

यह अनुमान लगाया गया है कि हमारे देश के जलमार्ग 360 से अधिक बंदरगाहों पर $ 4.6 ट्रिलियन मूल्य की आर्थिक गतिविधि को सक्षम करते हैं। तट रक्षक ने नेविगेशन की सुविधा और आपदाओं, टकरावों और मलबे को रोकने के लिए समुद्री सहायता की एक प्रणाली को संचालित और बनाए रखने की सांविधिक जिम्मेदारी है। इस मिशन को पूरा करने के लिए, कोस्ट गार्ड संयुक्त राज्य अमेरिका, हवाई, अलास्का और गुआम और प्यूर्टो रिको जैसे अन्य अमेरिकी स्थानों में 53,000 से अधिक सहायक उपकरण संचालित करता है। हालांकि, यह वह जगह नहीं है जहां कहानी समाप्त होती है। आज, मनोरंजक boaters कुछ स्मार्टफोन ऐप्स डाउनलोड कर सकते हैं: पास के जहाजों की पहचान और संपर्क; एटीओएन, नेविगेशन खतरों, और पर्यावरण प्रदूषण की कमी के यूएससीजी को सतर्क करें; और, सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि, अधिक सुरक्षित रूप से और अधिक सुरक्षा के साथ नेविगेट करें। चूंकि ई-नेविगेशन के सॉफ़्टवेयर टूल्स व्यापक रूप से प्रसारित हो जाते हैं और तृतीय पक्ष डेवलपर एनएआईएस संपत्तियों की कनेक्टिविटी पर निर्माण करने में सक्षम होते हैं, हम डिजिटल टेक्नोलॉजीज सिस्टम के भीतर डिजिटल टेक्नोलॉजीज की भूमिका में महत्वपूर्ण प्रगति देखेंगे
निम्नलिखित परिदृश्य पर विचार करें: आप माईपोर्ट, एफएल, इनलेट से बाहर निकल रहे हैं और यह नहीं पता था कि 30,000 टन कार वाहक 7 समुद्री मील पर आपके स्टर्न पर रेंग रहा है। आपके रडार ने इसे उठाया लेकिन आप समुद्र में प्रवेश करने की तैयारी में बहुत व्यस्त थे। सौभाग्य से, आपका बेटा अपने आईफोन पर पखवाड़े खेलना नीचे था जब वह आने वाली आपदा से सतर्क हो गया। वह पिता को बताता है और आपदा को रोक दिया जाता है। एनएआईएस हाई लेवल डेटा लिंक कंट्रोल (एचडीएलसी) एएसएम मैसेजिंग पैकेट्स और इसकी नेटवर्क बुनियादी ढांचे की विश्वसनीयता और सार्वभौमिकता की लचीलापन और मानकीकरण के कारण आज यह संभव है। ऐसी घटना वास्तव में मेरे एक दोस्त (उन्नत एआईएस की मदद के बिना) के साथ हुई।

ई-एटीओएन, आभासी एटीओएन, स्वचालित पहचान प्रणाली / आवेदन विशिष्ट संदेश (एआईएस-एएसएम), खोज और बचाव ट्रांसपोंडर (एसएआरटी), सैटेलाइट एआईएस (एस-एआईएस) और अधिक का संग्रह सरकार, वाणिज्यिक और निजी डेवलपर्स को उपकरण देता है पोत परिवहन सुरक्षा, सुरक्षा, दक्षता, आराम और आनंद में सुधार के नए और रोमांचक तरीकों को बनाने के लिए। आज की स्थिति कंप्यूटर उद्योग में खुलासा होने वाली शक्ति के विपरीत नहीं है जब ओपन सोर्स और इंटरऑपरेबिलिटी एक लक्ष्य से अधिक थी लेकिन वास्तविकता थी। इस सेमेस्टर में मैं अपने मिडिल स्कूल एसटीईएम कक्षा को प्रोत्साहित कर रहा हूं ताकि पैडल बोर्डर्स को लाभप्रद रूप से एआईएस नेटवर्क का उपयोग करने की अनुमति दी जा सके। यूएससीजी आरडीसी भविष्य की भविष्यवाणी करने के बजाय ही ऐसा नहीं कर रहा है।

[लेखक नोट: लेखक इस रिपोर्ट को लिखने में उनकी मदद से यूएससीजी आरडीसी कर्मचारियों के कई सदस्यों को धन्यवाद देना चाहते हैं। मैं विशेष रूप से इरेन गोनीन और ली लूफ़्ट के योगदान को नोट करना चाहता हूं।]