Актуальность проблемы. Геополитическое и экономическое значение морских районов Юга России существенно изменились после 1991 года, а Азовские и Черноморские порты после утраты Россией Крыма приобрели статус «Южных ворот России» для прямого выхода в Европу. Подписав после 1991 г. все международные документы, регулирующие порядок судоходства в мире и определяющие современное развитие Глобальной морской системы связи по безопасности и бедствию (ГМССБ) мореплавания, Россия взяла на себя известную совокупность обязательств перед мировым сообществом. Ответственность за их выполнение внутри страны была возложена на Морские администрации портов (МАП).
В ходе исследований обозначились четыре весьма разные проблемы рассматриваемой Федеральной программы, которые соискатель, базируясь на полученных экономическом и техническом высших образованиях, решал в ходе реализации упомянутых задач: технико-экономического обоснования проекта с анализом современных моделей его конкретной реализации (<строительства) в портах и морских районах от Таганрога до Сочи до 1999 г.- выбора концепции сети ГМССБ и решения проблем системной надёжности её функционирования вдоль тысячекилометровой прибрежной зоны Азово-Черноморских морских районов А} и А2 России соответственно требованиям Международной морской организации (ИМО) и Конвенционным соглашениям по национальным сетям ГМССБорганизации технической эксплуатации географически протяжённой и технически очень сложной («большой») информационной сетирешения вопросов электромагнитной совместимости вновь создаваемой весьма протяжённой радиосети ГМССБ Юга России с уже действующими и параллельно создаваемыми радиосетями портовых и промышленных прибрежных регионов.
Защищаемый комплекс научных результатов не является традиционным итогом (для подобных докторских обобщений) научных исследований, т.к. представляет собой итог интенсивной пятилетней работы соискателя над научно-практическим решением государственной проблемы крупной морской державы в совершенно новых условиях её интеграции в мировое сообщество. Автору необходимо было соединить традиционные подходы фундаментальной разработки проблемы (в серии организованных НИР и ОКР) с экспрессной реализацией конкретных проектов (сегментов) сети ГМССБ на географически обширной территории морских районов Юга России при одновременной оптимизации её с действующими инфраструктурами народного хозяйства этих регионов. Этот опыт актуален для других морских регионов именно сегодня.
Решение проблем создаваемой необходимого качества сети ГМССБ крупного морского района России, удовлетворяющей требованиям национального и международного регистра, получено на основе, во-первых, решения задачи сетевой оптимизации затрат (минимизацией количества и выбора местоположения) строящихся береговых станций и центров связи и, во-вторых, системно-структурного синтеза характеристик надёжности сложного и противоречивого в техническом отношении объекта, распределённого на обширном географическом пространстве, позволившего достичь посегментной оптимизации строящейся сетевой структуры комплекса ГМССБ. В этом видится конкретный теоретический и практический вклад настоящего исследования в строительство большой морской информационной радиосети на Юге России.
Предложенная в работе новая концепция радиообслуживания морских районов А1 и А2 на УКВ и СВЧ опирается на последние достижения радиотехники в области использования тропосферных линий связи с длиной пролётов от 100 до 500 км и не противоречит (а органично включает в себя) весь 15-летний мировой опыт подготовительного периода 1980;х годов и трёх календарных этапов строительства национальных сетей ГМССБ, спланированных ИМО в 1990;х годах. Защищаемое предложение применить тропосферную СВЧ-подсветку неба над морскими районами Ai и А2 портов интересна, на наш взгляд, в том отношении, что совмещена с действующими системами связи, в частности, ИНМАРСАТ, соединяя новые научные результаты (по крайней мере, в развитии морских радиосетей) с известными средствами неспутниковой (более дешёвой в эксплуатации, чем спутниковой) радиокоммуникации на УКВ и СВЧ в сети прямого круглогодичного и круглосуточного радиодоступа на географической акватории с радиусом не менее 150 миль, что особенно важно для задач ГМССБ.
Работа обобщает опыт ускоренной реализации (строительства) традиционных морских радиосетей крупной государственной Федеральной программы, позволившей впервые в России (в Южных морских районах) построить цепочку береговых станций (БС) в согласии с календарным графиком ИМО поэтапного их пуска в эксплуатацию и внесения в мировой банк данныхзапущен в эксплуатацию региональный центр управления связью (РЦУС) Юга РФ, утверждённый ИМО для третьего этапа внедрения в мире ГМССБ. Выполненные научные исследования уже внедрены в ряде береговых сооружений и БС сети, начавших функционировать с июня 1997 года от Анапы до Джубги, а в 1999 году — от Таганрога до Сочи, как того требует график ИМО для государств, подписавших соответствующие договоры.
Объект исследования. Объектом исследования является береговой комплекс технических средств и наземных сооружений, объединённых в национальную сеть ГМССБ вдоль всего Азово-Черноморского побережья Юга РФ.
Предмет исследования триедин в следующих компонентах: технико-экономической оптимизации структуры радиосетей ГМССБ географически обширного морского предела Россиивыборе концепции сети ГМССБ Азово-Черноморского региона и решении проблем её системной надёжноститехнической оптимизации её качественных характеристик и прежде всего электромагнитной совместимости (ЭМС) со всеми региональными инфраструктурами связи и коммуникации.
Цель исследования:
— обоснование необходимости соединения элементов фундаментальных исследований с опытно-практическими работами при разработке и ускоренной реализации таких крупных региональных проектов, как строительство национальной сети ГМССБ на Юге России;
— разработка моделей экономической реализации проекта сети ГМССБ в концепции локальных экономических зон с особым статусом;
— техническая оптимизация проекта сети ГМССБ в объёме требований к: надёжности, соответствующей требованиям ИМОэкономической реализуемости в конкретных условиях возможностей страны, региона и МАП Новороссийскаэлектромагнитной совместимости с другими радиои электросистемами региона;
— обобщение опыта технической эксплуатации сетей ГМССБ других стран для его использования в организации функционирования строящейся сети ГМССБ на Юге России;
— предложение нового научно-технического решения радиосвязи в морских районах А1 и А2 с помощью тропосферных береговых ретрансляторов судовых УКВи СВЧ-радиосигналов, совместимых с международными спутниковыми радиоканалами МПС;
— разработка тренажёрного комплекса и его программного обеспечения, вытекающего из требований к подготовке и переподготовке морских специалистов для эксплуатации сети ГМССБ в конкретных условиях Юга России.
Научная новизна защищаемых соискателем положений характеризуется следующими достижениями:
— найдено соотношение компонентов фундаментального исследования проблем строительства географически обширного регионального объекта с практикой экспрессного проектирования и конкретного строительства структурных элементов информационной сети ГМССБ Юга России (удовлетвторяющей график её ввода по ИМО);
— предложены экономические модели региональной организации локально-сегментного строительства замкнутых (своими внутренними функциями) объектов региональной сети ГМССБ на Юге России, реализация которых начата МАП Новороссийска;
— уточнена методика ИМО расчёта дальности действия СВи ПВ-радиостанций в морских районах А2 в условиях, когда море покрыто относительно тонким льдом;
— выполнено научное исследование розы рефракций в Черноморском районе А1 от Анапы до Туапсе для оценки надёжности функционирования УКВ-средств ГМССБ в экстремальных условиях;
— предложено новое научно-техническое решение радиообслуживания морских районов А1 и А2 с помощью тропосферных береговых ретрансляторов судовых УКВи СВЧ-радиосигналов, допускающих совмещение с международными радиоканалами морской спутниковой связи;
— оптимизировано по ЭМС геоположение береговых станций первой очереди Новороссийского сегмента ГМССБ (из которых три уже функционируют с июня 1997 года, обслуживая морской район А1 от Анапы до Туапсе по регламентам и срокам ИМО);
— научно обоснован синтетический подход к расчёту системной надёжности радиотехнических средств, удовлетворяющей требования ИМО к надёжности сетей ГМССБ;
— разработано ТЭО строительства на Юге России тренажёрного центра подготовки морских специалистов для эксплуатации сетей ГМССБ и исполнения положений Парижского меморандума, и пущена в эксплуатацию первая очередь тренажёров в НГМА.
Практическая значимость полученных соискателем научных результатов видится прежде всего в том, что впервые в РФ создана информационная цепь зон А] сети ГМССБ, которая внесена в мировой банк данных ИМО, кардинально решившая народно-хозяйственную проблему безопасности и жизнедеятельности на море Юга РФконцепция сети ГМССБ Юга РФ не только сформирована, но и уже построена и внедрена в практику работы портов Азовского и Чёрного морей. Основная часть научных результатов изложена в монографиях [1−2] и внедрена в учебный процесс НГМАряд результатов работы используется в учебном процессе, дипломном проектировании и аспирантсткой подготовке НГМА, в частности, в первой очереди тренажёрных устройств для операторов ГМССБ, а также подготовлено Техническое задание на строительство второй очереди тренажеров СУДС с Автоматизированным штурманским мостиком.
Научная обоснованность результатов, защищаемых в настоящей работе, состоит в том, что все теоретические исследования, проектные разработки и практические реализации и внедрения в учебно-методическую работу морского ВУЗа (НГМА) основаны на использовании известных аналитических средств современной науки (теорем, законов, методов) из соответствующих отраслей математики, экономики, радиотехники, информатики, системотехники.
Все практические реализации основаны на действующих в мире системах счисления и единицах измерения (СИ), а учебно-методические разработки — на традиционном опыте программного обучения в высшей школе страны и зарубежном опыте морских учебных заведений.
Апробация работы. Основные теоретические результаты докладывались на международных конференциях в городах Ларнака (Кипр, 1993 г), Франкфурте-на-Майне (Германия, 1994 г.), Лондоне (1995 г.), Орландере (США, 1995 г), Марселе (Франция, 1996 г.), С.-Петербурге (1997 г.), Москве (1999 г.) на отраслевых конференциях (г. Москва, 1996 г.) и региональных научно-технических конференциях и семинарах в НГМА (1995, 1996, 1997, 1998 и 1999 гг.). Результаты работы получены в пяти НИР с организациями ЦНИИМФ и Морсвязьспутник (Москва), ЮМГ (г. Геленджик), НГМА (г. Новороссийск), СКРНЦ АТ России (г. Ростов-на-Дону).
Публикации, Представленная совокупность научных результатов и технических решений опубликована автором в 43 работах, из которых 8 книг и 35 статей и докладов на конференциях. Основная часть научных результатов, защищаемых в настоящей диссертации, получена лично автором, а часть — в соавторстве с научными сотрудниками и аспирантами НГМА.
На защиту выносятся :
1. Концепция развёртывания сети ГМССБ на Юге России в виде фундаментальных проработок её экономических и технических проектов оптимальной реализации в краткие сроки, определённые графиком ИМО;
2. Новое решение проблемы глобального радиопокрытия морских районов А1 и А2 на УКВ и СВЧ с помощью тропосферных береговых ретрансляторов судовых радиосигналов, совмещённых с традиционно используемыми системами УКВ-радиосвязи морского района А} и спутниковой СВЧ-радиосвязи (типа «Инмарсат») морской подвижной службы;
3. Решение проблем системной надёжности и электромагнитной совместимости сетевых средств ГМССБ с действующими в регионах средствами радиосвязи;
4. Опыт практической реализации проектов сети ГМССБ Юга России в виде впервые в РФ построенной цепочки береговых станций от Таганрога до Сочи, зарегистрированной в мировом банке ИМО, принципиально повысившей безопасность мореплавания в портах Азовского и Чёрного морей.
5. Тренажёрный комплекс ГМССБ для подготовки и переподготовки в НГМА морских специалистов по программам ИМО для ГМССБ, а также проект строительства второй очереди тренажёров СУДС с Автоматизированным штурманским мостиком.
2. Общие выводы по проделанной работе можно сформулировать следующим образом:
— на основе техно-экономических проработок автора завершено практическое строительство сети ГМССБ в морских районах Юга России (за исключением порта Туапсе, морской район которого обустраивался без участия соискателя) — при этом автор широко использовал соединение элементов фундаментальных (экспрессных) проработок с практикой прямого внедрения научно-технических результатов в конкретное строительство объектов сети;
— развит новый подход к интегративному радиопокрытию морских районов А1 и А2 на СВЧ посредством подсветки неба над акваториями А1 и А2 тропосферными станциями СВЧ-диапазона;
— уточнена методика ИМО расчёта радиопокрытия морского района А2 с помощью СВи ПВ-станций в условиях полного покрытия морской акватории относительно тонким (до 1 м) льдом;
— результаты научно-технических исследований и практических реализаций тесно увязаны со сроками введения мировой сети ГМССБ в строй (февраль 1999 г.), обозначенными ИМО;
— решены проблемы надёжности и электромагнитной совместимости сетевых средств ГМССБ с действующими в регионах радиосредствами;
— развита тренажёрная база морской академии в Новороссийске по подготовке и переподготовке радиоспециалистов ГМССБ для Юга РФ;
— представленная совокупность научно-технических результатов может рассматриваться, как «Решение крупной народно-хозяйственной проблемы страны» .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
1. Настоящее научно-техническое исследование явилось итогом активного участия автора в реализации крупной Федеральной программы развития Южного региона России в части создания сети ГМССБ вдоль южных побережий Азово-Черноморского морского района. Было сосредоточено основное внимание на научном осмыслении опыта строительства сети ГМССБ в зоне ответственности МАПН (в Новороссийском регионе) — в результате по техническим заданиям МАПН впервые в России была создана региональная сеть береговых станций ГМССБ в морских зонах А1 и А2, зарегистрированная в мировом банке ИМО, обеспечившая решение Федеральной программы повышения безопасности мореплавания и обеспечения жизнедеятельности портов Азовского и Чёрного морей.
Это обобщение коснулось, прежде всего, техно-экономического обоснования транспортного развития Юга России в концепции особой экономической зоны с «точечными» центрами зарождения от портов и транспортных узлов региона. При разработке этого подхода был обобщён имеющийся в мире опыт зонально-экономического развития отдельных регионов стран, и уделено особое внимание примерам развития транспортных узлов в разных частях света. Сделаны выводы о перспективности зонального принципа реализации проекта сети ГМССБ на Юге РФ.
Предложена концепция, разработано Техническое задание и составлен Проект первой очереди сети ГМССБ Новороссийского морского района зоны ответственности МАПН (1997 г.) и второй очереди — от Таганрога до Сочи (1999 г.), которые сегодня уже реализованы с полным вводом в работу РЦУС и СКЦ в Новороссийске и внесены в мировой банк данных ИМО о национальных сетях ГМССБ.
