Centro de navegación USCG: dirigiendo un curso constante para vías navegables seguras, eficientes

Coast Guard Cutter Cypress al atardecer. Foto del Suboficial de Tercera Clase Lora Ratliff, del Distrito de la Guardia Costera de los EE. UU. 8.

Los mapas de navegación electrónicos muestran boyas virtuales en los muros de guía flotante Olmsted Locks and Dam. Estos marcadores son la primera ola en un proyecto para mejorar la seguridad y la eficiencia de las operaciones marítimas. (Foto por USACE)

La captura de pantalla anterior muestra la visualización de la ayuda virtual a la navegación establecida en asociación entre la Guardia Costera de los EE. UU. Y el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. En el río Mississippi. La ayuda virtual es importante ya que permite a los navegantes ver un peligro cuando no es posible colocar una ayuda flotante para marcarlo. Imagen del servicio de guardacostas

La tripulación del barco de guardacostas US Coast Guard Cutter Maple sigue a la tripulación del rompehielos Terry Fox de la Guardia Costera canadiense a través de las aguas heladas del estrecho de Franklin, en Nunavut Canadá, el 11 de agosto de 2017. Foto de la Guardia Costera de los EE. UU. Nate Littlejohn.

El personal de la Guardia Costera asignado al Equipo de Ayuda al Navegación de Galveston trabaja una boya de navegación en el Río San Jacinto. Foto de la Guardia Costera de Petty Officer 2nd Class Prentice Danner

Los miembros del equipo de Ayuda a la navegación de Dulac, La., Enderezan un panel solar que carga el sistema de iluminación de la ayuda. Foto de la Guardia Costera de los Estados Unidos por el suboficial de tercera clase Thomas Atkeson.

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El Centro de Navegación de la Guardia Costera de los Estados Unidos (NAVCEN) está involucrado en una serie de actividades que tienen un impacto en todos los estadounidenses, incluso si no se dan cuenta.
Desde conductores que verifican las direcciones con su Sistema de Posicionamiento Global (GPS) hasta navegantes que van y vienen a los puertos de EE. UU., La NAVCEN juega un papel invisible pero vital.
Con un personal de 19 oficiales, 17 alistados y 19 civiles, NAVCEN pertenece al Director de Sistemas de Transporte Marítimo (CG-5PW) en la Sede de la USCG, y es un comando inquilino en la base del Comando de Sistemas de Telecomunicaciones e Información (TISCOM) en Alejandría. VIRGINIA.
El centro interactúa constantemente con unidades de la Guardia Costera, oficinas de la sede, agencias gubernamentales, partes interesadas marítimas y usuarios de GPS de todo el mundo.
NAVCEN es compatible con las bases de datos del Sistema de gestión de información de ayuda a la navegación (USAIMS) y del Sistema integrado de información de navegación (IATONIS heredado) que sirven como el registro oficial de todas las USCG y ayudas privadas para ayudas a la navegación (ATON).
"Proporcionamos supervisión a los 48 mil ayudantes, boyas, estructuras fijas, que están en los Estados Unidos que la Guardia Costera mantiene y administra, para ayudar a proporcionar vías navegables seguras y navegables para todos", dijo el capitán. Russell Holmes, el NAVCEN El oficial al mando. "Todos están listados en el Sistema de Gestión de Información de Ayuda a la Navegación de EE. UU., USAIMS".
El sistema heredado IATONIS produce la lista ligera semanal y anual que están disponibles para su descarga desde el sitio web de NAVCEN. Las oficinas del Distrito de USCG usan IATONIS para crear un Aviso Local Local a los Navegantes, que está disponible para descargar desde el sitio web de NAVCEN. Las unidades ATON de la Guardia Costera -como las licitaciones de boyas de navegación interior y oceánica- utilizan USAIMS para actualizar el estado y la condición de las ayudas cuando las inspeccionan y les dan servicio. La Guardia Costera planea migrar la funcionalidad del sistema heredado de IATONIS a USAIMS para crear una aplicación integrada para todas las actividades de ATON.

La mayoría de los navegantes, incluidos los navegantes de recreo de fin de semana, están familiarizados con los "avisos a los navegantes", y casi todo el mundo ha visto un faro o uno de los "medios auxiliares de navegación" que marcan canales o advierten sobre el agua. La NAVCEN administra los avisos locales a los avisos de navegantes (LNM) y los promulga a través de un amplio sistema de distribución pública.
Los LNM pueden advertir a los navegantes sobre peligros tales como una boya que está fuera de la estación, una luz que se ha extinguido, una embarcación abandonada o un cambio reciente en una carta de navegación, así como anunciar zonas de seguridad. Con la ampliación del Canal de Panamá, los buques Post-Panamax más grandes están haciendo escala en los puertos de la Costa Este, que han sido dragados para acomodarlos. Eso significa que los gráficos deben actualizarse con las nuevas profundidades o los marcadores de navegación reubicados.
"Las personas pueden informar discrepancias en el sitio web de NAVCEN, como si falta una estructura, si una boya está fuera de la estación o si una luz se está apagando o apagando", dijo Holmes. "Ponemos esa información a disposición del distrito para que tome medidas. La mejor manera que tenemos de saber que una ayuda no está funcionando correctamente es cuando recibimos un informe del público.
Los navegantes y los navegantes de placer también pueden informar discrepancias utilizando la aplicación móvil Coast Guard Boating Safety. "Tenemos un promedio de 15 o 20 por mes que se informan a través de la aplicación móvil. Están poniendo atención. Pero la gente aún no lo sabe del todo ".
"Cada distrito tiene una relación con su auxiliar local de la Guardia Costera, que tiene programas para salir y verificar las ayudas, ya sea en barco o por aire", dijo Gene Schlechte, jefe de la División de Ingeniería de NAVCEN.
NAVCEN trabaja con el Departamento de Transporte y el Comité de Sistemas de Transporte Marítimo, que se compone de 28 agencias federales, para coordinar nuestras actividades, y es parte del grupo de trabajo Futuro de la Navegación. El centro trabaja con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), el Cuerpo de Ingenieros del Ejército y la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial, que son responsables de cartas costeras, continentales, internacionales y relacionadas con el ejército. "Tenemos una estrecha relación con estas agencias", dijo Holmes. "El Cuerpo de Ingenieros del Ejército depende de la flota de encuestas de la NOAA para obtener información sobre el contorno del fondo; NOAA depende de la Guardia Costera para recibir actualizaciones sobre ayudas visuales a la navegación, y dependemos de los Cuerpos del Ejército para obtener información sobre el dragado ".
Con la llegada de los gráficos electrónicos, las actualizaciones se pueden realizar y enviar a los usuarios en días o semanas en lugar de meses o años. Y a medida que se actualizan los gráficos, el centro proporciona gráficos electrónicos actualizados a los cortadores y barcos de la Guardia Costera.

Sistema de Posicionamiento Global
DOT encargó a la Guardia Costera como el líder civil para el gobierno de los EE. UU. En GPS debido a la experiencia de la Guardia Costera con los sistemas de navegación por radio LORAN y Omega, que eran los sistemas terrestres de precisión de navegación y cronometraje de su época. Ahora dependemos de los sistemas mundiales de navegación por satélite (GNSS), que utilizan transmisiones de radio con visibilidad directa para proporcionar la posición geoespacial, incluida la altitud o elevación, y la información del tiempo. El GPS es el GNSS de EE. UU. Y utiliza una constelación de satélites. El GPS no es el único GNSS. La Unión Europea tiene Galileo; Rusia tiene GLONASS; y China tiene el sistema Beidou. También hay otros países que operan sistemas con cobertura regional limitada.

Hasta un reciente cambio organizacional al recién creado Comando Cibernético CG, la NAVCEN administró el Sistema de GPS Diferencial Nacional (NDGPS) que emplea una red de estaciones terrestres de referencia para aumentar las señales satelitales y difunde la diferencia entre las posiciones indicadas por el Sistema satelital GPS y posiciones terrestres fijas conocidas calculando correcciones diferenciales para su ubicación y tiempo. El servicio DGPS también alerta a los usuarios si algún satélite GPS está proporcionando un rendimiento anormal.
NAVCEN participa como Vicepresidente y Secretaría Ejecutiva del Comité de Interfaz del Servicio Civil GPS (CGSIC), que está presidido por DOT CGSIC es la organización que proporciona la interfaz principal del gobierno de EE. UU. Con usuarios de GPS civiles. Las responsabilidades de GPS de NAVCEN incluyen la recepción de informes de cortes de GPS y la coordinación de la investigación de esos incidentes con otras agencias gubernamentales. Otra entidad del Departamento de Seguridad Nacional, el Centro Nacional de Coordinación de Comunicaciones, que forma parte del Centro Nacional de Integración de Ciberseguridad y Comunicaciones (NCCIC), se ocupa de muchas entidades y empresas telefónicas comerciales. "Confían en la sincronización del GPS y alrededor del 80% de todos los usuarios están realmente usando el GPS para el tiempo extremadamente preciso", dijo Holmes.
"La gente puede llamarnos si hay un problema con el GPS", dijo Holmes. "Recopilamos información de otras agencias para compartir con el público, y sostenemos reuniones periódicas con expertos que hablan sobre el sistema, los desarrollos, las tecnologías y las diferentes aplicaciones de cómo usar el GPS. Es un foro abierto donde básicamente se trata de un tiro libre para que cualquiera pueda hacer preguntas ".
Desde una perspectiva de resiliencia, aunque dependemos mucho del GPS, si perdemos GPS o satélites para la navegación, todavía tenemos boyas físicas en los cursos de agua. "Todos usamos nuestro GPS mientras conducimos, pero no hemos eliminado todas las señales de salida de las autopistas ni las señales de las calles. Así que no solo vamos a eliminar todas las boyas de la vía acuática ", dijo Holmes. "Es otra herramienta situacional para darte cuenta de dónde estás".

Sistema de identificación automática
AIS es el Sistema de Identificación Automática, y se encuentra en casi todos los buques comerciales, incluidos los buques de remolque, e incluso algunos botes recreativos. AIS utiliza señales de radio de muy alta frecuencia (VHF) para intercambiar información de forma autónoma entre buques para evitar colisiones. AIS transmite información sobre el tipo de barco, la longitud, el ancho, el calado y más. "AIS utiliza GPS, por lo que puede proporcionar su ubicación, rumbo y velocidad. En el pasado, usabas tu lápiz de grasa amarillo y hacían un diagrama y un punto en una pantalla de radar, luego esperaban tres minutos y hacían otra trama, o esperaban seis minutos y usaban los 3 minutos o los 6 minutos Para determinar el rumbo y la velocidad de un buque, debes saber qué tan cerca estará el buque y si debes maniobrar para evitar una colisión ", dijo Holmes. "Ahora puede hacer clic en un botón y luego instantáneamente tendrá toda esa información a su alcance. Por lo tanto, ayuda desde una perspectiva de navegación y seguridad marítima, pero también ayuda a la conciencia del dominio marítimo, ya que podemos ver qué buques entran y salen de nuestros puertos y dónde están transitando. También ayuda con el cumplimiento ambiental, como las zonas de velocidad en áreas donde necesitamos evitar las ballenas francas o los requisitos de emisión de combustible con bajo contenido de azufre. Si encontramos un derrame, podemos ver quién ha estado en esa área. Podemos observar eso desde cierta distancia, simplemente rastreando los movimientos del buque con AIS. Es por eso que la NAVCEN puede soportar muchas de las misiones de la Guardia Costera.
"Hacemos solicitudes de datos históricos para muchas unidades de la Guardia Costera y otras agencias del gobierno federal donde quieren hacer un análisis de los movimientos de los buques cuando pueden rastrear un buque desde una perspectiva policial o para la planificación marina, como la colocación de parques eólicos". dijo Holmes. "AIS nos da más conocimiento del dominio de lo que está viajando dentro de nuestros puertos y dentro de nuestros ríos y vías fluviales, y también nos ayuda a hacer análisis de datos para poder ayudar a descubrir dónde podría necesitar dragar más el Army Corps o dónde NOAA podría Necesita actualizar los gráficos porque siempre tiene cursos de agua que se mueven con el tiempo, por lo que podría tener un gráfico que muestre el terreno, pero ahora, al observar los datos del AIS, puede ver un grupo de buques que conducen sobre lo que parece aterrice en una tabla, pero claramente hay suficiente agua bajo su quilla para que puedan transitar con seguridad ".
Los datos históricos de AIS pueden analizarse para informar las decisiones de dragado o cambios en los cursos de agua. "El centro desarrolló el Servicio de Verificación de Información del Barco (VIVS) para mejorar la calidad de los datos estáticos del AIS, lo que a su vez mejora el análisis de datos y la seguridad marítima en los cursos de agua", dijo Holmes. "Podemos ver cómo han cambiado las tendencias a lo largo del tiempo, para poder seguir proporcionando un canal seguro y seguro para que todos los usuarios puedan operar".
El centro produce mapas de calor para mostrar patrones de tráfico a gran escala. Los datos pueden representar diferentes parámetros o información, con diferentes colores para indicar la densidad del tráfico. La Guardia Costera puede usar los mapas de calor del tráfico de barcos para visualizar las tendencias históricas por ubicación o tipo de buque para la planificación.
AIS también ayuda a los socios del puerto y a los centros de comando a rastrear dónde se encuentran los activos de la Guardia Costera. "Educamos a los interesados ​​para que comprendan mejor dónde están disponibles los diferentes recursos y activos para ayudar a la búsqueda y el rescate, la respuesta ambiental o simplemente desde una perspectiva de conciencia de la situación marítima", dijo Holmes.
La NAVCEN se centra actualmente en datos estáticos precisos, como las dimensiones del buque, así como la ubicación correcta de las antenas GPS en el buque.
"Los pilotos quieren saber las dimensiones correctas de la embarcación que viene en el giro, pero también quieren saber dónde está esa antena GPS en relación con esas dimensiones. Cuando ven ese barco en su pantalla, lo que están viendo es la ubicación de la antena del GPS. Quieren saber que mucho barco está delante de esa antena, y cuánto barco hay detrás ", dijo Schlechte.
El centro ha descubierto que muchos barcos están realmente transmitiendo información AIS inexacta. "No creemos que sea intencional. Tal vez no ingresaron la información correcta cuando instalaron su transpondedor, por lo que ni siquiera se dan cuenta de que están transmitiendo algo incorrecto. Aquí en NAVCEN hemos trabajado con el Centro de Soporte de Operaciones (OSC) en Martinsburg, West Virginia, para que los navegantes puedan visitar nuestro sitio web y escribir el nombre de cualquier barco, y extraerá lo que realmente están transmitiendo a través de AIS, y qué creemos que deberían estar transmitiendo, sobre la base de una colección de diferentes bases de datos y la documentación que se registró en la Guardia Costera y su licencia de la FCC. Esto ayuda a los usuarios a ver si necesitan corregir su información o no. Si nuestros inspectores de la Guardia Costera van a bordo de un buque, también pueden usar el sistema de Información Marina para Seguridad y Aplicación de la Ley (MISLE) para ver esa información y ayudar a resolver esas discrepancias ", dijo Holmes.

Tomando la vista larga
Long Range Identification and Tracking (LRIT) proporciona un nivel mejorado de conocimiento del dominio marítimo (MDA), con un mecanismo de informe en tiempo real para monitorear todos los buques con bandera de EE. UU., Donde sea que estén, y embarcaciones internacionales con destino a puertos estadounidenses. LRIT es un requisito de la Organización Marítima Internacional (IMO) de EE. UU. Fue desarrollado antes de AIS, y aunque AIS es de código abierto, LRIT está encriptado y usa iridio e INMARSAT. "Tenemos acceso a todos los buques con bandera de EE. UU. Y a todos los buques internacionales que se encuentren a menos de mil millas de la costa de los EE. UU.", Dijo Schlechte. "Es un sistema mundial, por lo que los países que participan en el programa IMO pueden identificar los buques que entran en sus puertos y dónde están. Todos los datos LRIT van a la OMI, y obtenemos la información que tenemos derecho a recibir de la IMO ".
El reloj LRIT de NAVCEN actualmente monitorea más de 7,000 embarcaciones internacionales dentro de 1000 millas de cualquier costa de los EE. UU. Y más de 830 embarcaciones de los EE. UU. En todo el mundo.
Los buques deben proporcionar un aviso de llegada al Centro Nacional de Movimiento de Buques 96 horas antes de que lleguen al puerto, proporcionando información sobre el buque, la carga, la tripulación y puertos de escala anteriores. Esto ayuda a la Guardia Costera a decidir qué buques abordar antes de llegar a un puerto.
"Compartimos la información con los pilotos del puerto", dijo Homes. "Ellos saben por los agentes del barco con qué barcos están trabajando, y si ven un barco que entra y no piensan ayudar, podrían alertarnos para que podamos investigar más de cerca. Tal vez deberíamos abordar ese barco, ya sea en el mar o cuando llegue al muelle, y descubrir cuál es la naturaleza de su negocio. A veces, los yates recreativos más grandes no se dan cuenta de que se supone que deben informar que están llegando al puerto, o puede que haya otras entidades que no están realmente atracando en un puerto, pero están llegando solo para intercambiar miembros de la tripulación. en barco, y luego se irán de nuevo. Pero no es muy frecuente que la mayoría de la gente no esté anunciando. La Guardia Costera trabaja con los pilotos del puerto todos los días para los buques que entran y salen del puerto. En algunos casos, no traerán un barco hasta que hayamos dado permiso para que ingrese ese barco. Es una especie de seguridad ", dijo Holmes. "Nuestros socios portuarios son buenos para contactarnos cuando algo no parece normal".
Según Holmes, los armadores son más proactivos para garantizar que sus barcos cumplan con las normas, porque no quieren que sus barcos se retrasen para su inspección. "Si la Guardia Costera encuentra una gran cantidad de discrepancias cuando ingresa al puerto y luego es detenido, entonces afecta su capacidad de descargar y cargar su carga, y su capacidad para cumplir con el horario previsto para su próximo puerto y puertos posteriores. Pueden atar el muelle, que también tiene un gran impacto en un puerto. Y si consiguen detenciones en los Estados Unidos por parte de la Guardia Costera, podría afectar su capacidad de llamar a otros puertos en todo el mundo. Otros verán nuestras tasas de retención y porcentajes, y pueden intensificar sus inspecciones. Mientras que si parece que estás haciendo lo correcto y no tienes ninguna deficiencia cada vez que nos sumamos, estamos empezando a hablar más sobre cómo llegar a una toma de decisiones más basada en el riesgo, y tal vez no lo hagamos. Necesito subir a bordo y apretar cada chaleco salvavidas ".

El servicio de información de navegación del centro es un reloj 24/7. "Es como una mesa de ayuda para cualquier persona con preguntas relacionadas con la navegación", dijo Schlechte. "Pero como siempre estamos ocupados, cuando las personas no están seguras de a quién llamar, nos llaman con todo tipo de llamadas sobre la Guardia Costera.