Cấu trúc chức năng của hệ thống VTS.

-Hệ thống truyền hình CCTV .

-Hệ thống quang điện .

2.2. Chức năng của hệ thống.

Hệ thống VTS sẽ kết nối các trang thiết bị điện tử điều khiển lại với nhau

nhằm để truy tìm, bám vết các mục tiêu đồng thời trao đổi và tiến hành xử lý

thông tin nhận được từ các trung tâm thời tiết với tàu thuyền. Đồng thời quản lý

và giám sát hoạt động của các phương tiện lưu thông bằng công nghệ số trên dải

tần cực cao VHF và SHF.

Chức năng chính của hệ thống VTS có thể mô tả như sau:

- Phát các thông tin về di chuyển của các phương tiện hành hải, các điều kiện về

khí tượng thuỷ văn hay kế hoạch di chuyển của các phương tiện khác cùng tham

gia giao thông trong khu vực.

- Trao đổi thông tin với các phương tiện tham gia lưu thông về những vấn đề

liên quan đến an toàn như các thông báo về hàng hải, tình trạng các trang thiết bị

báo hiệu trên tuyến, các thông tin về khí tượng thuỷ văn, tình trạng lưu thông

trên toàn tuyến.

- Thông báo, điều động các phương tiện trong các trường hợp cụ thể. Cảnh báo

các phương tiện tham gia hành hải các thay đổi đột xuất trên tuyến như xác tàu

đắm,đâm va...

Trong các hệ thống VTS hiện nay thường yêu cầu bắt buộc phải có rất nhiều hệ

thống thông tin liên lạc. Chúng có thể bao gồm liên lạc điện thoại mặt đất, liên

lạc sóng cao tần và liên lạc vệ tinh. Nhưng thông thường chủ yếu dùng phương

pháp liên lạc qua hệ thống VTS.

Các chức năng trên được hệ thống thực hiện qua các hệ thống con:

Một trong những thiết bị chính của hệ thống VTS là radar sẽ được sử dụng để

phát hiện, định vị mục tiêu đang di chuyển trong khu vực và kiểm soát trên băng

tần X bằng cách phân tập tần số và phân tập thời gian. Do radar được sử dụng

5



kết hợp với một phần mềm chuyên dụng, được thiết kế dành riêng cho những

ứng dụng chuyên nghiệp như VTS, hệ thống giám sát bờ biển hay radar giám sát

bề mặt nên độ phân giải và khả năng chống nhiễu được nâng lên rất cao giúp

cho việc phát hiện các mục tiêu dù rất nhỏ và ở trong thời tiết khắc nhiệt, khó

khăn một cách dễ dàng hơn.

Hệ thống nhận dạng tự động AIS (Automatic Identification System) là hệ thống thu phát

thông tin dựa trên sóng vô tuyến VHF. AIS được thiết kế dựa theo công nghệ “Tự tổ chức

đa truy cập” (Self Organized Time Division Multiple Access – SOTDMA), nó cho phép ta

kết nối thông tin toàn cầu sử dụng cho hàng hải, hàng không,... Hệ thống được sử dụng để

ghi nhận vị trí của tàu trong một khoảng thời gian nhất định (vị trí tàu thay đổi theo thời

gian). Ngoài ra, hệ thống AIS còn cho phép truyền thông tin 2 chiều giữa tàu và bờ bằng

cách sử dụng các bản tin ngắn (short messages). AIS ngày càng trở nên quan trọng đối với

giám sát giao thông bởi các bản tin AIS cho phép xác định vị trí và xác thực các mục tiêu.

Hệ thống AIS gửi các bản tin xác định vị trí dựa trên tín hiệu thu được từ hệ thống GPS

(Global Positioning System), do vậy sự sai lệch tín hiệu GPS sẽ ảnh hưởng đến sai lệch vị trí

so với thực tế. Một yếu tố khác gây ra lỗi đối với hệ thống AIS là việc cấu hình các bộ thu

phát, các cấu hình này sẽ ảnh hưởng đến việc xác định vị trí và xác thực thông tin tàu. Các

trạm AIS được sử dụng để truyền và nhận các bản tin AIS.

Thiết bị vô tuyến điện Radio Direction Finder (RDF) thông báo hướng nhận được tín hiệu

VHF. Vì vậy, khi tàu sử dụng tín hiệu VHF, các giao điểm của các đường RDF trên màn

hình giao thông sẽ cho biết vị trí (gần đúng) của con tàu. Do vậy cung cấp cho các nhà điều

hành VTS phương tiện để có thể xác định vị trí các tàu trên màn hình hiển thị tình trạng giao

thông.

Hệ thống VHF (Very High Frequency): Phương tiện thông tin liên lạc chính giữa tàu và

bờ là sử dụng sóng vô tuyến VHF. Mỗi người điều hành VTS phải có truy cập vào kênh vô

tuyến VHF tại các kênh được quy định trong vùng quản lý. Hệ thống thông tin VHF là một

thành phần quan trọng trong hệ thống VTS. Các hệ thống thông tin VHF (VHFCOM) là

một hệ thống hoàn chỉnh và riêng biệt, có thể được tích hợp vào hệ thống VTS .

6



Thiết bị truyền hình CCTV là đưa việc sử dụng Camera – Máy ảnh Video để thu và

truyền tín hiệu đến một nơi cụ thể, trên một tập hợp giới hạn của màn hình. Thuật ngữ này

thường được áp dụng cho những người sử dụng để giám sát trong các lĩnh vực có thể cần

theo dõi như buồng lái tàu thủy, ngân hàng, sòng bạc, sân bay, cảng biển, các căn cứ quân

sự, và các cửa hàng tự trả tiền,...

Các chức năng chủ yếu khác của hệ thống bao gồm:

-Xử lý tín hiệu Video: Chức năng này thực hiện tách số đo từ tín hiệu radar .

Đầu vào là hình ảnh radar. Đầu ra là các biểu đồ và tín hiệu hình ảnh đã số hóa.

-Phần mềm giao tiếp: Chức năng này thực hiện việc loại bỏ sự trùng lặp và dữ

liệu xác thực cần thiết, chuyển đổi định dạng và chuyển đổi giao thức cho các dữ

liệu cảm biến.

-Theo dõi: Dựa trên các phép đo cảm biến, một hình ảnh giao thông phù hợp

được xây dựng. Đối với các đối tượng bị theo dõi, ít nhất cần duy trì được vị trí

thực tế và vectơ tốc độ.

-Nhận dạng: Căn cứ vào thông tin được nhập từ những người điều hành, dữ

liệu từ hệ thống hoặc AIS (nhận được từ các đối tượng mục tiêu), các đối tượng

mục tiêu sẽ được xác định với tên tàu, hô hiệu hoặc 1 văn bản chỉ định.

-Cảnh báo: Cung cấp các thông báo cho các nhà điều hành VTS về các tình

huống bất thường hoặc các tình huống có khả năng nguy hiểm.

-Định tuyến: Mỗi tàu có thể được gắn vào một tuyến xác định. Các chức năng

định tuyến cung cấp thông tin về lịch trình và các thông báo về những sai khác

so với tuyến quy định.

-Lập kế hoạch hành trình: Hệ thống duy trì kế hoạch và xác định thông tin

trong cơ sở dữ liệu DB.

-Các giao diện thông tin: Điều khiển thiết bị vô tuyến VHF và các giao diện

tín hiệu thoại với thiết bị vô tuyến. Điều khiển thiết bị vô tuyến VHF.

-Hiển thị lưu lượng giao thông (operator): Tổng quan về tình hình giao thông

thực tế.

7



Hiển thị EOS. Ghép các hình ảnh từ các Camera.

-Ghi: Các thông tin xử lý tín hiệu hệ thống được lưu trữ trên ổ cứng.

-Phát lại: Các thông tin xử lý dữ liệu hệ thống đã được ghi có thể được phát lại

cho các vị trí làm việc cần thiết để phân tích.

-Lưu trữ: Các thông tin xử lý dữ liệu hệ thống đã được ghi có thể được lưu trữ

bởi các băng từ (tape) để hổ trợ chức năng phát lại để phân tích thông tin.

-Điều khiển và giám sát: Báo cáo trạng thái hệ thống và bảo trì hệ thống.

2.3. Dịch vụ.

Dịch vụ trong hệ thống VTS này gồm có:

- Dịch vụ thông tin: là dịch vụ đảm bảo rằng các thông tin cần thiết phải sẵn

sàng kịp thời để ra các quyết định về lái tàu kịp thời. Các thông tin này được

cung cấp bằng cách phát quảng bá rộng rãi vào các thời điểm với chu kỳ cố định

hoặc theo yêu cầu của tàu thuyền, và có thể bao gồm cả các thông báo về vị trí,

nhận dạng và các dự định của tàu khác, thông tin về luồng, thông tin thời tiết,

các nguy hiểm, các thông tin có thể ảnh hưởng đến việc quá cảnh của tàu …

- Dịch vụ tổ chức lưu lượng giao thông: là dịch vụ để ngăn sự phát sinh tình

huống lưu thông hàng hải nguy hiểm và cung cấp thông tin an toàn, di chuyển

của các tàu thuyền. Dịch vụ này liên quan đến quản lý khai thác lưu thông và

chuyển tiếp các thông tin về di chuyển của tàu để ngăn chặn sự tắc nghẽn và tình

huống nguy hiểm và có liên quan đến mật độ lưu thông cao hoặc khi sự di

chuyển của phương tiện mà ảnh hưởng lớn đế lưu lượng giao thông trên biển.

Dịch vụ này cũng bao gồm việc thiết lập và vận hành hệ thống để đảm bảo

thông thoáng lưu lượng hoặc kế hoạch di chuyển hoặc cả hai để đặt ưu tiên cho

việc di chuyển, phân bổ khoảng trống , thông báo bắt buộc về di chuyển, tuyến

phải theo, giới hạn về tốc độ và chuẩn bị các phương tiện khác phù hợp được

xem xét và chỉ huy bởi cơ quan VTS. Dịch vụ này đặc biệt quan trọng trường



8



hợp thời tiết hoặc dẫn đường khó. Dịch vụ này đáp ứng yêu cầu của tàu hoặc bởi

cơ quan quản lý hệ thống VTS thấy cần thiết phải thực hiện.

Do giám sát được chặt chẽ lưu lượng giao thông trên luồng và các vùng

biển, phòng tránh va chạm, hỗ trợ dẫn đường hàng hải nên hệ thống VTS còn có

chức năng nhận dạng và theo dõi các tàu trong khu vực tìm kiếm và cứu nạn.

Chức năng tìm kiếm cứu nạn sẽ cho phép các cơ quan chức năng yêu cầu một

dịch vụ tìm kiếm và cứu hộ được gọi là SAR (Search And Rescue) cung cấp

thông tin về hiện trạng cục bộ (giới hạn trong đặc điểm và vị trí của tàu) trong

một khu vực xác định (đường tròn hay hình chữ nhật). Nhờ vào thông tin này,

có thể quản lý tốt hơn hoạt động tìm kiếm và cứu nạn trên biển.



3.Nguyên lý hoạt động của hệ thống .

* Sơ đồ khối của hệ thống VTS cơ bản:



9



Hệ thống gồm các khối chính như sau:



Hình 1.3: Sơ đồ khối hệ thống VTS.

Từ hình 1.3 ta thấy một hệ thống VTS cơ bản có các khối như sau:

- Khối hệ thống thiết bị vô tuyến VHF (VHF Radio System) liên tục trực canh

trên kênh 16 và kênh 70.

- Khối hệ thống Radar (Radar System) bao gồm anten và các máy thu phát.

- Khối hệ thống nhận dạng tự động (AIS system) .

- Khối xử lý dữ liệu (Data Processor) .

- Màn hình hiển thị theo dõi hoạt động của hệ thống.

*Nguyên lý làm việc của hệ thống.



10