USCG Navigation Centre: Direcionando um curso estável para vias navegáveis ​​seguras e eficientes

Guarda Costeira Cutter Cypress ao pôr do sol. Foto pela suboficial 3ª classe Lora Ratliff, distrito da Guarda Costeira dos EUA 8.

Cartas eletrônicas de navegação exibem bóias virtuais nas paredes guia flutuantes de Olmsted Locks e Dam. Esses marcadores são a primeira onda em um projeto para melhorar a segurança e a eficiência das operações marítimas. (Foto de USACE)

A imagem acima mostra a exibição do auxílio virtual à navegação estabelecido em parceria entre a Guarda Costeira dos EUA e o Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA no rio Mississippi. A ajuda virtual é significativa, pois permite que os marinheiros vejam um perigo quando não é possível colocar uma ajuda flutuante para marcá-lo. Imagem da Guarda Costeira dos EUA.

O grupo da guarda costeira EUA da guarda costeira da bóia segue o grupo do soldado canadense Icebreaker Terry Fox através das águas geladas do passo de Franklin, em Nunavut Canadá, o 11 de agosto de 2017 Foto da guarda costeira dos EU pela segunda classe Nate Littlejohn do oficial mesquinho.

O pessoal da Guarda Costeira designado para ajudar a equipe de navegação Galveston trabalha uma bóia de navegação no rio San Jacinto. Foto da Guarda Costeira por Petit Officer 2ª Classe Prentice Danner

Ajudas aos membros da equipe de Navegação de Dulac, Louisiana, endireitam um painel solar que carrega o sistema de iluminação da ajuda. Foto da guarda costeira dos EU pelo oficial mesquinho a? A classe Thomas Atkeson.

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O Centro de Navegação da Guarda Costeira dos EUA (NAVCEN) está envolvido em uma série de atividades que têm impacto sobre todos os americanos, mesmo que não percebam isso.
De motoristas verificando direções com seu sistema de posicionamento global (GPS) para velejadores para navios indo e vindo para os portos dos EUA, o NAVCEN desempenha um papel invisível, mas vital.
Com uma equipe de 19 oficiais, 17 alistados e 19 civis, a NAVCEN pertence ao Diretor de Sistemas de Transporte Marítimo (CG-5PW) na sede do USCG e é um comandante da base do Comando de Sistemas de Telecomunicações e Informação (TISCOM) em Alexandria, VA
O centro está constantemente interagindo com unidades da Guarda Costeira, escritórios da sede, agências governamentais, partes interessadas marítimas e usuários de GPS em todo o mundo.
O NAVCEN suporta os bancos de dados do Sistema de Gerenciamento de Informações de Navegação (USAIMS) e do Sistema Integrado de Informações de Navegação (IATONIS Legacy) que servem como registro oficial de todas as ajudas de USCG e particulares para auxílios de navegação à navegação (ATON).
“Nós damos supervisão aos 48 mil assessores, bóias, estruturas fixas, que estão nos Estados Unidos que a Guarda Costeira mantém e administra, para ajudar a fornecer vias navegáveis ​​seguras para todos”, disse o capitão Russell Holmes, da NAVCEN. oficial comandante. "Eles estão todos listados nos EUA Aids para Sistema de Gerenciamento de Informações de Navegação USAIMS."
O legado do sistema IATONIS produz as listas de luzes semanais e anuais disponíveis para download no site da NAVCEN. Os escritórios distritais da USCG usam o IATONIS para criar um Aviso Local semanal aos navegantes, que está disponível para download no site da NAVCEN. As unidades ATON da Guarda Costeira - como as embarcações de navegação interior e de navegação oceânica - usam a USAIMS para atualizar o status e a condição das ajudas quando as inspecionam e fazem a manutenção. A Guarda Costeira planeja migrar a funcionalidade do sistema legado IATONIS para o USAIMS para criar um aplicativo integrado para todas as atividades da ATON.

A maioria dos marinheiros, incluindo velejadores de fim de semana, está familiarizada com “avisos aos navegantes”, e quase todos viram um farol ou um dos “auxílios à navegação” que marcam os canais ou avisam sobre a água do cardume. O NAVCEN gerencia os avisos de avisos locais aos marítimos (LNMs) e os promulga através de um amplo sistema de distribuição pública.
Os LNMs podem alertar os navegantes sobre perigos como uma bóia que esteja fora da estação, uma luz que se extingue, uma embarcação abandonada ou uma mudança recente em um mapa de navegação, bem como anunciar zonas de segurança e segurança. Com a ampliação do Canal do Panamá, navios maiores Post-Panamax estão chamando os portos da Costa Leste, que foram dragados para acomodá-los. Isso significa que os gráficos precisam ser atualizados com as novas profundidades ou os marcadores de navegação reposicionados.
“As pessoas podem relatar discrepâncias no site da NAVCEN, como se uma estrutura estivesse faltando ou uma bóia estivesse fora da estação, ou uma luz estivesse queimando fraca ou apagada”, disse Holmes. “Nós disponibilizamos essa informação ao distrito para ação. A melhor maneira que temos de saber que uma ajuda não está funcionando corretamente é quando recebemos um relatório do público.
Marinheiros e embarcações de recreio também podem relatar discrepâncias usando o aplicativo móvel Boating Safety da Guarda Costeira. "Temos uma média de 15 ou 20 por mês relatados por meio do aplicativo para dispositivos móveis. Eles estão prestando atenção. Mas as pessoas ainda não estão totalmente conscientes disso. ”
"Cada distrito tem um relacionamento com seus auxiliares da Guarda Costeira local, que tem programas para sair e verificar os auxílios - seja de barco ou por via aérea", disse Gene Schlechte, chefe da Divisão de Engenharia da NAVCEN.
A NAVCEN trabalha com o Departamento de Transportes e o Comitê de Sistemas de Transporte Marítimo, que é composto por 28 agências federais, para coordenar nossas atividades e faz parte do grupo de trabalho Futuro da Navegação. O centro trabalha com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), o Corpo de Engenheiros do Exército e a Agência Nacional de Inteligência Geoespacial, responsáveis ​​pelos mapas costeiros, internos, internacionais e militares. "Temos um relacionamento próximo com essas agências", disse Holmes. “O Corpo de Engenheiros do Exército depende da frota de pesquisa da NOAA para informações de contorno de fundo; A NOAA depende da Guarda Costeira para atualizações sobre recursos visuais para navegação, e nós dependemos do Corpo de Exército para obter informações sobre dragagem ”.
Com o advento das cartas eletrônicas, as atualizações podem ser feitas e enviadas aos usuários em dias ou semanas, em vez de meses ou anos. E, à medida que os gráficos são atualizados, o centro fornece prontuários eletrônicos atualizados para os cortadores e barcos da Guarda Costeira.

Sistema de Posicionamento Global
O DOT encarregou a Guarda Costeira como líder civil do governo dos EUA em GPS por causa da experiência da Guarda Costeira com os sistemas de navegação por rádio LORAN e Omega, que eram os sistemas terrestres de navegação e cronometria de precisão de seus dias. Agora contamos com sistemas globais de navegação por satélite (GNSS), que usam transmissões de rádio de linha de visão para fornecer posição geoespacial, incluindo altitude ou elevação, e informações de tempo. O GPS é o GNSS dos EUA e usa uma constelação de satélites. O GPS não é o único GNSS. A União Europeia tem o Galileo; A Rússia tem o GLONASS; e a China tem o sistema Beidou. Há também outros países que operam sistemas com cobertura regional limitada.

Até uma recente mudança organizacional para o recém-formado CG Cyber ​​Command, o NAVCEN gerenciou o Sistema Nationwide Differential GPS (NDGPS) que emprega uma rede de estações de referência baseadas em terra para aumentar os sinais de satélite e difunde a diferença entre as posições indicadas pelo sistema. Sistema de satélites GPS e posições terrestres fixas conhecidas, calculando correções diferenciais para sua própria localização e tempo. O serviço DGPS também alerta os usuários se algum satélite GPS está fornecendo desempenho anormal.
A NAVCEN participa como Vice-Presidente e Secretaria Executiva do Comitê de Interface de Serviço GPS Civil (CGSIC), que é presidido pelo DOT CGSIC, a organização que fornece a principal interface do governo dos EUA com usuários civis de GPS. As responsabilidades de GPS da NAVCEN incluem receber relatórios de falhas de GPS e coordenar a investigação desses incidentes com outras agências governamentais. Outra entidade do Departamento de Segurança Interna, o Centro Nacional de Coordenação de Comunicações, que faz parte do Centro Nacional de Integração da Cibersegurança e Comunicações (NCCIC), lida com várias empresas e entidades telefônicas comerciais. "Eles contam com a parte de sincronização do GPS e cerca de 80% de todos os usuários estão realmente usando GPS para o tempo extremamente preciso", disse Holmes.
"As pessoas podem nos ligar se houver um problema com o GPS", disse Holmes. “Reunimos informações de outras agências para compartilhar com o público e realizamos reuniões periódicas com especialistas que falam sobre o sistema, desenvolvimentos, tecnologias e diferentes aplicações de como usar o GPS. É um fórum aberto onde é basicamente um tiro livre na meta para qualquer um fazer perguntas. ”
De uma perspectiva de resiliência, embora dependamos muito do GPS, se perdermos GPS ou satélites para navegação, ainda temos bóias físicas nos canais. ““ Todos usamos nosso GPS enquanto dirigimos, mas não retiramos todos os sinais de saída das rodovias, ou a rua sai das estradas. Portanto, não vamos remover apenas todas as bóias da hidrovia ”, disse Holmes. "É outra ferramenta situacional para dar a você a consciência de onde você está."

Sistema de Identificação Automática
AIS é o Sistema de Identificação Automática, e é encontrado em quase todos os navios comerciais, incluindo embarcações de reboque - e até mesmo alguns velejadores de recreio. O AIS usa sinais de rádio de Frequência Muito Alta (VHF) para trocar informações de modo autônomo entre os navios para evitar colisões. AIS transmite informações sobre o tipo de navio, comprimento, largura, calado e muito mais. “O AIS utiliza GPS, para fornecer sua localização, curso e velocidade. No passado, você usaria seu lápis de graxa amarelo e faria um gráfico e um ponto em uma tela de radar, depois esperaria três minutos e faria outra trama, ou esperaria seis minutos e usaria os de 3 ou 6 minutos. regra para descobrir o curso ea velocidade de um navio, para que você saiba o quão próximo esse navio será, e se você precisa manobrar para evitar uma colisão ", disse Holmes. “Agora você pode clicar em um botão e, instantaneamente, você tem toda essa informação na ponta dos dedos. Por isso, ajuda a partir de uma perspectiva de segurança e navegação marítima, mas também ajuda na conscientização do domínio marítimo, porque podemos ver quais navios estão entrando e saindo de nossos portos e para onde eles estão em trânsito. Também ajuda na conformidade ambiental, como zonas de velocidade em áreas onde precisamos evitar baleias francas ou requisitos de emissão de combustível com baixo teor de enxofre. Se encontrarmos um vazamento, podemos ver quem esteve nessa área. Podemos observar isso à distância, apenas rastreando os movimentos da embarcação com o AIS. É por isso que o NAVCEN pode apoiar muitas das missões da Guarda Costeira.
“Fazemos pedidos de dados históricos para muitas unidades da Guarda Costeira e outras agências do governo federal onde eles querem fazer análises de movimentos de embarcações quando podem rastrear uma embarcação sob a perspectiva da lei ou para planejamento marinho, como a instalação de parques eólicos” disse Holmes. “O AIS nos dá mais conhecimento sobre o que está viajando dentro de nossos portos e dentro de nossos rios e cursos d'água, e também nos ajuda a fazer análises de dados para ajudar a descobrir onde o Corpo do Exército pode precisar dragar mais ou onde NOAA pode precisa atualizar gráficos porque você sempre tem hidrovias que estão se movendo ao longo do tempo, então você pode ter um gráfico que mostra o terreno, mas agora, olhando dados AIS, você pode ver um monte de navios que estão dirigindo sobre o que parece ser terra em um gráfico, mas claramente há água suficiente sob a quilha para que eles possam transitar com segurança. ”
Os dados históricos do AIS podem ser analisados ​​para informar as decisões de dragagem ou alterações nos cursos de água. “O centro desenvolveu o Serviço de Verificação de Informações do Navio (VIVS) para melhorar a qualidade dos dados estáticos do AIS, o que, por sua vez, melhora a análise de dados e a segurança marítima nas hidrovias”, disse Holmes. “Podemos ver como as tendências mudaram ao longo do tempo, para poder continuar a fornecer uma hidrovia segura para todos os usuários poderem operar.”
O centro produz mapas de calor para exibir padrões de tráfego em grande escala. Os dados podem representar diferentes parâmetros ou informações, com cores diferentes para indicar a densidade do tráfego. A Guarda Costeira pode usar mapas de calor do tráfego de embarcações para visualizar tendências históricas por localização ou tipo de embarcação para planejamento.
O AIS também ajuda os parceiros portuários e os centros de comando a rastrear onde estão os ativos da Guarda Costeira. “Educamos as partes interessadas para entender melhor onde estão disponíveis os diferentes recursos e recursos para ajudar na busca e salvamento, na resposta ambiental ou apenas na perspectiva da conscientização da situação marítima”, disse Holmes.
O NAVCEN está atualmente focado em dados estáticos precisos, como as dimensões das embarcações, bem como a localização correta das antenas de GPS na embarcação.
“Os pilotos querem saber as dimensões corretas da embarcação que está chegando no turn, mas eles também querem saber onde essa antena GPS está em relação a essas dimensões. Quando eles veem a embarcação no visor, o que estão vendo é a localização da antena GPS. Eles querem saber muito navio está à frente dessa antena, e quanto navio está por trás disso ”, disse Schlechte.
O centro descobriu que muitas embarcações estão transmitindo informações imprecisas sobre AIS. “Não acreditamos que seja intencional. Talvez eles não tenham inserido as informações adequadas quando instalaram o transponder, e nem percebem que estão transmitindo algo errado. Aqui na NAVCEN nós trabalhamos com o Operations Support Centre (OSC) em Martinsburg, West Virginia, para que os navegantes possam visitar o nosso site e digitar qualquer nome de embarcação, o que fará com que eles realmente transmitam via AIS. achamos que eles deveriam estar transmitindo, com base em uma coleção de bancos de dados diferentes e na documentação registrada na Guarda Costeira e na licença da FCC. Isso ajuda os usuários a ver se precisam ou não corrigir suas informações. Se os nossos inspetores da Guarda Costeira estiverem a bordo de uma embarcação, eles também poderão usar o sistema de Informações Marítimas para Segurança e Aplicação da Lei (MISLE) para ver essas informações e ajudar a resolver essas discrepâncias ”, disse Holmes.

Tomando a visão de longo prazo
O Long Range Identification and Tracking (LRIT) fornece um nível aprimorado de conhecimento de domínio marítimo (MDA), com um mecanismo de relatório em tempo real para monitorar todas as embarcações sinalizadas nos EUA, onde quer que estejam, e embarcações internacionais com destino a portos dos EUA. O LRIT é um requisito dos EUA e da Organização Marítima Internacional (IMO). Ele foi desenvolvido antes do AIS, e enquanto o AIS é open-source, o LRIT é criptografado e usa equipamentos iridium e INMARSAT. "Temos acesso a todas as embarcações com bandeira dos EUA e a todas as embarcações internacionais que estão dentro de mil milhas da costa dos EUA", disse Schlechte. “É um sistema mundial, então os países que participam do programa IMO podem identificar os navios que entram em seus portos e onde eles estão. Todos os dados do LRIT vão para a IMO e obtemos as informações que temos direito de receber da IMO. ”
O relógio LRIT da NAVCEN atualmente monitora mais de 7.000 embarcações internacionais dentro de 1000 milhas de qualquer costa dos Estados Unidos, e mais de 830 embarcações dos EUA em todo o mundo.
Os navios devem fornecer um aviso de chegada ao Centro Nacional de Movimentação de Navios 96 horas antes de entrarem no porto, fornecendo informações sobre a embarcação, carga, tripulação e portos de escala anteriores. Isso ajuda a Guarda Costeira a decidir quais embarcações embarcar antes de chegarem ao porto.
"Compartilhamos as informações com os pilotos do porto", disse Homes. “Eles sabem dos agentes do navio com quais navios estão trabalhando e, se virem uma embarcação que não estão planejando ajudar, podem nos alertar para que possamos investigar mais de perto. Talvez devêssemos embarcar naquela embarcação, seja no mar ou quando ela chegar ao cais, e descobrir qual é a natureza de seus negócios. Às vezes, os grandes iates recreativos não percebem que devem informar que estão chegando ao porto, ou podem ter outras entidades que não estão realmente ancorando em um porto, mas estão chegando apenas para trocar tripulantes. de barco, e depois eles vão embora de novo. Mas não é muito frequente que a maioria das pessoas não esteja anunciando. A Guarda Costeira trabalha com os pilotos do porto todos os dias para os navios que entram e saem do porto. Em alguns casos, eles não vão trazer uma embarcação até que tenhamos dado autorização para que a nave entre. É meio que uma prova de falhas ”, disse Holmes. "Nossos parceiros do porto são bons em contatar-nos quando algo não parece normal."
De acordo com Holmes, os armadores estão sendo mais proativos em garantir que seus navios estejam em conformidade, porque não querem que seus navios sejam atrasados ​​para inspeção. “Se a Guarda Costeira encontrar muitas discrepâncias quando entrar no porto e, em seguida, for detida, isso afetará sua capacidade de descarregar e onloadar sua carga e sua capacidade de permanecer dentro do cronograma para sua próxima porta e portas subsequentes. Eles podem amarrar a doca, que também tem um grande impacto em uma porta. E se eles obtiverem detenções nos Estados Unidos da Guarda Costeira, isso poderia afetar sua capacidade de ligar para outros portos ao redor do mundo. Outros analisarão nossas taxas e porcentagens de detenção e poderão intensificar suas inspeções. Considerando que, se você parece estar fazendo a coisa certa e não tem nenhuma deficiência toda vez que entramos, estamos começando a falar mais sobre como chegar a uma tomada de decisão mais baseada no risco, e talvez não o façamos. Não preciso ir a bordo e apertar todos os coletes salva-vidas.

O serviço de informações de navegação do centro é um relógio 24 horas por dia, sete dias por semana. "É como um help desk para qualquer pessoa com questões relacionadas à navegação", disse Schlechte. “Mas como estamos sempre ocupados, quando as pessoas não têm certeza de quem mais ligar, elas nos telefonam com todos os tipos de ligações sobre a Guarda Costeira.