DZIEŃ 3 zajęcia popołudniowe I. WYGLĄD I FUNKCJE POZOSTAŁYCH URZĄDZEŃ NAWIGACYJNYCH

Transkrypt

1 DZIEŃ 3 zajęcia popołudniowe I. WYGLĄD I FUNKCJE POZOSTAŁYCH URZĄDZEŃ NAWIGACYJNYCH Ćwiczenie:30 minut, Demonstracja: 45 minut. Cel ćwiczenia: Wyjaśnienie wyglądu, możliwych niebezpieczeństw użycia i zastosowania informacji nawigacyjnych. System ECDIS umożliwia pracę z radarem, a nawet z urządzeniem typu ARPA. Warunkiem jest zainstalowanie go w systemie przy użyciu wspomnianej wcześniej funkcji CONFIG (należy ustalić numer portu, do którego będzie on podłączony). Aby rozpocząć pracę w radarem z poziomu ECDIS należy użyć funkcji RADAR znajdującej się w menu głównym. Oferuje ona następujące opcje: Operation range ustawienie zakresu pracy, Overlay włączenie nałożenia obrazu radarowego na mapę elektroniczną, Echo color kolor prezentacji echa obserwowanego na mapie elektronicznej, Transparency ustawienie przezroczystości wyświetlanych ech (0 najlepiej widoczne, 3 najmniej), Set overlay window ustawienie specjalnego okna, w którym będzie prezentowany obraz radarowy, Brightness, Gain, Rain, Sea parametry pracy radaru, Accumulation włączenie wzmocnienia, Range selection określenie trybu wyboru zakresu pracy radaru, Recording włączenie rejestracji obrazu radarowego, Record interval interwał zapisu obrazu radarowego, Recording time czas zapisu obrazu radarowego. Menu funkcji RADAR Poza tym ECDIS pozwala na pracę z urządzeniem typu ARPA. Aby ja rozpocząć należy z menu głównego wybrać opcję ARPA. Funkcja ta umożliwia akwizycję echa (Acqiure target), jego automatyczne śledzenie, kasowanie śledzenia (Cancel target) oraz ustawienie strefy automatycznej akwizycji (Guard zone) i jej promienia z 1

2 poziomu ECDIS. Ponadto funkcja ta umożliwia następujące zadania: Target table view widok tabeli z parametrami ruchu śledzonych obiektów, Target tracks włączenie lub wyłączenie poświaty ech śledzonych obiektów, Vectors - określenie długości wektorów ruchu, ARPA Info włączenie lub wyłączenie pracy z ARPĄ, Recording włączanie zapisu informacji radarowych, ARPA cursor umożliwienie pracy z kursorem ARPA na ekranie mapy, ARPA ERBL umożliwienie pracy z ERBL urządzenia ARPA na ekranie mapy. Dostępne są również opcje manewru próbnego. Menu funkcji ARPA Strefa automatycznej akwizycji Tabela zawierająca śledzone przez system echa 2

3 Przykładowa sytuacja radarowa Przykładowa sytuacja radarowa nałożona na zobrazowanie ECDIS Korzystając z radaru z poziomu ECDIS należy pamiętać o wszelkich jego ograniczeniach. Nadrzędną kwestią jest poprawne nastrojenie urządzenia tak by zapewniało maksymalne jego wykorzystanie. Możliwe różnice między pozycjami obiektów stałych naniesionych na mapę i wykrytych przez radar wynikają z ograniczeń urządzenia radarowego lub jego niewłaściwej regulacji, niedokładności lub błędu określania pozycji, błędów tworzących się na połączeniach między urządzeniami a nawet błędów interpretacyjnych. 3

4 Ćwiczenie 1. Praca z radarem. Pierwszym krokiem jest włączenie i nastrojenie radaru znajdującego się pod odpowiednią zakładką symulatora. Następnie przy użyciu funkcji RADAR z menu głównego ECDIS należy włączyć Overlay (nałożenie obrazu radarowego na mapę) i sprawdzić dostępne wartości i wygląd w zależności od nasycenia obrazu (Transparency), docelowo ustawić na 2. Kolejnym krokiem jest wybranie zakresu pracy (12 Mm) oraz wyregulowanie obrazu przy pomocy funkcji: Brightness, Gain, Rain, Sea. Zaleca się także sprawdzenie możliwości prezentacji nałożenia obrazu radarowego w specjalnie określonym oknie (używa się przy dużej liczbie informacji prezentowanych na ekranie, by nie zaciemniać obrazu), funkcja Set overlay window. Ćwiczenie 2. Praca z urządzeniem ARPA. Po przeprowadzeniu pierwszego ćwiczenia należy włączyć w menu głównym funkcję ARPA. Następnie przy użyciu Acqiure target wprowadzić widoczne na ekranie echa do śledzenia. Kolejnym krokiem jest odczytanie parametrów ruchu poszczególnych obiektów poprzez najechanie na nie kursorem myszy (pojawia się tabela z parametrami ruchu). Następnie należy włączyć Target table view by na dole mapy pojawiła się tabela z parametrami ruchu wszystkich obiektów. Po tym zaleca się włączenie śladów ruchu ech (Target tracks), oraz sprawdzenie dostępnych ustawień długości wektora ruchu obiektu (Vectors) i ustawienie ich na 12 Mm. System ECDIS umożliwia także włączenie i ustawienie strefy automatycznej akwizycji ech. W tym celu należy wybrać opcję Guard zone, a następnie kursorem myszy ustawić wielkość strefy. Na koniec należy wykasować śledzenie wybranych wcześniej ech przy użyciu funkcji Cancel target. Kolejną, bardzo istotną funkcją systemu ECDIS jest możliwość współpracy z automatycznym pilotem. Umożliwia to (jeśli konstrukcja autopilota przewiduje takie zastosowanie), poprowadzenie statku po zaplanowanej trasie. Wówczas po ustawieniu kilku parametrów (takich jak odległość przed punktem drogowym, w jakiej rozpocznie się manewr, margines błędu itp.) statek będzie poruszał się po uprzednio przygotowanej trasie w sposób całkowicie automatyczny. Ćwiczenie 3. Track control. Aby przećwiczyć funkcję Track control należy z biblioteki tras załadować tą, po której chcemy się poruszać. W tym celu w menu ROUTE należy wybrać opcję Load route a następnie spośród listy tras w pamięci, wybrać żądaną. Pojawi się ona wówczas na ekranie jako czerwona łamana linia. Oznacza to, że wybrana trasa jest w danym momencie monitorowana. 4

5 Menu funkcji ROUTE Monitorowana trasa Aby rozpocząć pracę w trybie automatycznym należy z menu symulatora wybrać zakładkę VISUAL. Następnie z menu znajdującego się z prawej strony wybrać należy zakładkę Man. Info i ustawić tryb sterowania na auto. Kolejnym krokiem jest przełączenie na zakładkę Auto i wybór z menu autopilota funkcji Track control. Powoduje to, że statek zaczyna podążać po zaplanowanej trasie wykonując zwroty automatycznie. 5

6 Wybór trybu sterowania Panel Man. Info, wybór trybu sterowania Wybór Track control Panel Auto, wybór Track control Korzystając z opcji automatycznego prowadzenia statku należy przez cały czas pamiętać o weryfikacji zadań wykonywanych przez komputer. Mogą wystąpić sytuacje, gdy obszar, na którym automat chce dokonać zwrotu jest niebezpieczny (np. przez dryfujące boje, nie naniesiony na mapę wrak itp.). Nic nie zastąpi wówczas nadzoru ze strony oficera wachtowego. Poza tym system nie jest w stanie dokonywać manewrów antykolizyjnych więc ciągła i czujna obserwacja jest, mimo tak wyspecjalizowanego systemu, bardzo konieczna. Istotne jest również ustalenie granic błędu systemu (błąd zejścia z kursu, odległość od punktu zwrotu itp.). Demonstracja 1. Dobór odpowiednich parametrów dla bezpiecznej nawigacji. Aby ustalić w jakiej odległości od punktu zwrotu statek rozpocznie manewr należy w menu ROUTE wybrać funkcję Arrival circle i ustawić żądaną wartość. Istotne jest również by właściwie ustawić alarmy. Dostępne są w menu głównym systemu, pod zakładką ALARMS. 6

7 Menu funkcji ALARM System ECDIS umożliwia również odczytywanie informacji ze specjalnych transponderów wysyłających sygnały zawierające parametry ruchu oraz pozycję statku w niego wyposażonego. Niestety, symulator nie umożliwia przeprowadzenia tego typu ćwiczeń. Jedynym transpoderem możliwym do wykorzystania podczas ćwiczeń jest urządzenie typu SART. Jego obraz na ekranie radaru lub na obrazie radarowym nałożonym na mapę wygląda tak jak w rzeczywistości (12 kropek, w miarę zbliżania przyjmujących postać półokręgów a następnie okręgów) z tą różnicą, że widoczny jest z mniejszej odległości (ok. 3 4 Mm). III. BŁĘDY WYŚWIETLANYCH DANYCH Ćwiczenie:30 minut, Demonstracja: 30 minut. Cel ćwiczenia: Wyjaśnienie potencjalnych błędów wyświetlanych danych i podjęcie właściwych działań. Błędy informacji prezentowanych na ekranie systemu ECDIS mogą mieć różne przyczyny. Jedną z nich, bardzo poważną, jest niedokładność danych hydrograficznych. Jest to o tyle niebezpieczne, że użytkownik nie ma większego wpływu na stan rzeczy. Błędy te powstają głównie w biurach hydrograficznych redagujących mapy i jedynym sposobem ich uniknięcia jest wybór map renomowanych producentów. Ważne jest również odpowiednie dobranie parametrów ekranu takich jak ilość wyświetlanych kolorów oraz rozdzielczość. Źle ustawiony ekran, na którym prezentowane są mapy elektroniczne może wprowadzić obserwatora w błąd. Innym błędem, mogącym zmylić obserwatora jest przemieszczenie się znaków nawigacyjnych. Zdarza się, że podczas sztormów pławy znoszone są przez silne prądy z ich właściwych pozycji. Powoduje to, że określenie położenia statku w oparciu o takie znaki, obarczone jest błędem, a w szczególnej sytuacji może być bardzo niebezpieczne. 7

8 Demonstracja 1. Przyczyny błędów pozycji. Bardzo niebezpieczne są błędy wynikające z niewłaściwych danych dotyczących pozycji statku. Mogą one wynikać z kilku przyczyn. Pierwszą z nich jest niedokładność danych wejściowych z systemu określania pozycji. Jeśli jest to GPS, wówczas błędy są niewielkie. Jednak w przypadku innych systemów takich jak Loran- C błędy te są o wiele większe. Dlatego też zawsze należy zdawać sobie sprawę z ich wielkości. Jeśli są to błędy stałe, można wprowadzić ich wartość tak by system uwzględniał je podczas wyświetlania pozycji statku. Aby tego dokonać należy z menu funkcji SHIP wybrać Correction a następnie Enter offset i wprowadzić wartość poprawki. W przypadku, gdy poprawka przestaje obowiązywać należy użyć funkcji Cancel offset. Funkcja ta jest użyteczna również, gdy korzystamy z map rastrowych opartych o elipsoidę inną niż WGS 84 w celu uzyskania poprawnej pozycji z systemu GPS. Wprowadzanie poprawki do pozycji Błędy pozycji statku mogą wynikać z niedokładności danych wejściowych z radaru. Największe znaczenie ma to oczywiście wtedy, gdy pozycja określana jest na podstawie obserwacji obiektu stałego. Mają one różną przyczynę. Zazwyczaj ich źródłem jest zła regulacja odbiornika radarowego lub zakłócenia meteorologiczne, rzadziej niedokładność kalkulacji urządzenia ARPA. Ważne jest by znać wszelkie ograniczenia wykorzystywanych urządzeń. Kolejną przyczyną błędów jest niewłaściwe dobranie geodezyjnego układu odniesienia. Standardem obowiązującym w ECDIS jest, podobnie jak w GPS, układ WGS-84. W przypadku, gdy mapy elektroniczne tworzone są na podstawie innej elipsoidy odniesienia następuje przesunięcie wyświetlanej pozycji. Korzystając z map elektronicznych można zawsze sprawdzić na jakim układzie odniesienia bazują w sposób opisany wyżej (informacje o mapie). W sekcji poświęconej sensorom opisano sposób definiowania układów odniesienia dla poszczególnych elementów mających wpływ na jakość określania pozycji. Ważne jest by właściwie zdefiniować współrzędne położenia anteny radarowej lub anteny systemu określania pozycji (funkcja CONFIG, Own ship 8

9 setup). Błędne zdefiniowanie powyższych parametrów może zaowocować powstaniem błędu. Ustawianie parametrów położenia sensorów Ćwiczenie 1. Sprawdzenie poprawności wyświetlanych danych. Istnieje kilka sposobów sprawdzenia poprawności wyświetlanych danych. Jednym z nich jest porównanie danych z mapy z obrazem radarowym. Algorytm włączania nałożenia obrazu radarowego na mapę opisano w sekcji trzeciej. Po poprawnym ustawieniu wszystkich parametrów należy porównać położenie obiektu stałego na mapie oraz echa radarowego od tego obiektu. Czasem zdarzyć się może, że nie pokrywają się one wzajemnie. Może być to spowodowane błędami regulacji radaru lub innymi, również opisanymi wyżej. Ćwiczenie polega na sprawdzeniu czy obiekt na mapie i jego echo pokrywają się. Jeśli nie, należy tak wyregulować obraz, by niedokładność była jak najmniejsza. ECDIS umożliwia określenie pozycji przy użyciu dodatkowego systemu określania pozycji. Sposób włączania pomocniczego systemu określania pozycji opisano w sekcji poświęconej sensorom. W przypadku, gdy w użyciu są dwa niezależne systemy istnieje możliwość ustalenia różnicy między pozycjami, po przekroczeniu której system uaktywnia alarm. Aby tego dokonać należy z menu funkcji ALARM należy wybrać opcję Pos control, a następnie ustawić maksymalną odległość między pozycjami. 9

10 Menu funkcji ALARM Ostatecznym sposobem sprawdzenia poprawności pozycji jest sprawdzenie jej przy użyciu środków niezależnych od systemu ECDIS a następnie porównanie jej z pozycją na mapie elektronicznej. W przypadku wykrycia błędu, można dokonać przesunięcia pozycji przez wybranie funkcji SHIP/Correction/New pos n by cursor, a następnie ustawienie kursora na żądanej pozycji i wciśnięcie lewego klawisza myszy. Okno umożliwiające wprowadzenie nowej pozycji IV. BŁĘDY INTERPRETACJI Ćwiczenie:30 minut, Demonstracja: 30 minut. Cel ćwiczenia: Wyjaśnienie potencjalnych błędów interpretacji i podjęcie właściwych działań w celu ich uniknięcia. Demonstracja 1. Wyjaśnienie przyczyn błędów interpretacji. Jedną z przyczyn błędów interpretacji obrazu przedstawianego przez system ECDIS jest pomyłka w odczytaniu rodzaju wektora. System umożliwia przedstawienie wektora kursu nad dnem oraz kreski kursowej. W warunkach oddziaływania prądu oba 10

11 wektory nie pokrywają się. Może to być w pewnych sytuacjach powodem pomyłki. ECDIS daje możliwość wyłączenia jednego z nich lub obu (CONFIG\Own ship setup\cog lub HDG vetor), jednak zalecane jest wyświetlanie zarówno kreski kursowej jak i wektora KDd. Kurs nad dnem ma postać kreski z dwoma grotami na końcu, zaś kreska kursowa jest odcinkiem prostej. Opcje pozwalające na wybór prezentowanego wektora Innym błędem popełnianym przez użytkowników jest dobranie niewłaściwej skali mapy prezentowanej na ekranie. Zarówno zbyt duża jak i zbyt mała skala może powodować, że sytuacja nawigacyjna będzie źle interpretowana. Dlatego istotnym jest właściwe jej dobranie. Gdy skala mapy jest zbyt mała, system wyświetla polecenie LOOK UP BETTER CHART, oznaczające zalecenie poszukania lepszej mapy (bieżąca jest już niewłaściwa ze względu na skalę) należy wówczas ustawić większą skalę lub poszukać innej mapy. Ostrzeżenie systemu o zbyt małej skali W momencie, gdy skala jest zbyt duża system wyświetla komendę NOT RECOMM. SCALE lub DANGEROUS SCALE. W obu przypadkach należy zmniejszyć skalę. Komunikaty przy zbyt dużej skali 11

12 Użytkownik systemu powinien zawsze pamiętać, że każdy z podłączonych sensorów nie gwarantuje 100% pewności przedstawianych danych. Istotne jest, by korzystając z nich zawsze pozostawiać sobie margines błędu w celu poprawnej interpretacji. Istnieją również zagrożenia związane z automatycznym prowadzeniem statku po zaplanowanej pozycji. Jeśli błędy odbiornika są małe wówczas pozycja statku wyświetlana jest na zaplanowanej trasie. Jednak, gdy błędy te są większe położenie statku względem zaplanowanej trasy może nie odzwierciedlać sytuacji rzeczywistej. Bardzo ważne jest również, by wiedzieć z jakiego rodzaju kompasu system korzysta, szczególnie podczas pracy z radarem. Zazwyczaj jest to żyrokompas. Mapy elektroniczne zorientowane są względem północy rzeczywistej zaś obraz radarowy względem północy żyrokompasowej. Podczas korzystania z radaru z poziomu ECDIS należy zawsze o tym pamiętać. Zaniedbanie tego faktu może spowodować błędy interpretacji i w konsekwencji doprowadzić do podjęcia błędnych decyzji. Ćwiczenie 1. Unikanie błędów interpretacji przez właściwy dobór parametrów pracy. Aby uniknąć błędów interpretacji ważne jest właściwe dobranie układów odniesienia. Zarówno główny system pozycjonowania systemu ECDIS (GPS) jak i mapy elektroniczne, korzystają z tego samego układu (WGS-84). O ile odbiorniki GPS umożliwiają zmianę elipsoidy odniesienia, o tyle w systemie ECDIS takiej możliwości nie ma. Można jedynie sprawdzić czy wykorzystywana mapa jest istotnie zredagowana w oparciu o system WGS-84 (algorytm opisano w pierwszej sekcji). Kolejną kwestią jest odpowiednie dobranie skali mapy. Można tego dokonać w dwojaki sposób. Pierwszy sposób polega na wybraniu z menu głównego funkcji REVIEW, najechaniu kursorem na mapę oraz przyciśnięciu lewego klawisza myszy. Można wówczas klawiszami +/- z klawiatury numerycznej ustalać skalę mapy. Drugi sposób polega na wybraniu z menu funkcji SCALE żądanej skali mapy. Celem ćwiczenia jest sprawdzenie przy jakiej skali wybranej mapy pojawiają się komunikaty ostrzegawcze oraz przećwiczenie dwóch metod zmiany skali. Menu funkcji SCALE 12

13 Za każdym razem użytkownik powinien upewnić się czy wszystkie sensory, wymagane dla bezpiecznej nawigacji zostały podłączone. Procedury włączania i sprawdzania sensorów opisano w sekcji im poświęconej. Ćwiczenie polega na sprawdzeniu czy podłączone są: radar, GPS, sonda, żyro i inne wymagane sensory, zgodnie z procedurami podanymi w poprzednich sekcjach. ECDIS umożliwia ustawienie różnego rodzaju alarmów. Ich zadaniem jest podniesienie poziomu bezpieczeństwa nawigacji. Dostępne są alarmy sygnalizujące przekroczenie granic, izobat czy obszarów, ale także takie, które sygnalizują zejście z kursu, dotarcie do punktu drogowego czy utratę sygnału z systemu pozycjonowania lub przekroczenie CPA, TCPA. Menu funkcji ALARM System ECDIS posiada pewne zdefiniowane ustawienia prezentowanego obrazu. Są to: Podstawa zobrazowania czyli taki poziom informacji SENC, który nie może być usunięty ze zobrazowania, obejmujący informację, która jest potrzebna cały czas we wszystkich obszarach geograficznych i we wszelkich warunkach. Nie należy go utożsamiać z poziomem wystarczającym dla bezpiecznej nawigacji. W jego skład wchodzą : linia brzegowa dla wody wysokiej; określona izobata bezpieczeństwa; wszelkie niebezpieczne głębokości mniejsze niż izobata bezpieczeństwa położone na wodach bezpiecznych; wydzielone niebezpieczeństwa leżące na wodach bezpiecznych określonych przez izobatę bezpieczeństwa; systemy regulacji ruchu; skala, zakres, zorientowanie i zobrazowanie obrazu oraz jednostki głębokości i wysokości. Zobrazowanie standardowe to informacja SENC, która pojawia się na ekranie po włączeniu mapy po raz pierwszy. Powinna pojawić się w największej skali 13

14 dostępnej w SENC dla danego obszaru. Jej treść może być modyfikowana w zależności od potrzeb operatora. W skład zobrazowania standardowego wchodzą: podstawa zobrazowania; linie osuchu; stałe i pływające pomoce nawigacyjne; granice torów wodnych i kanałów; elementy charakterystyczne (optycznie i radarowo); akweny zabronione lub ograniczone; granice skali mapy; ostrzeżenia. Istnieje możliwość wyłączenia prezentowanych na ekranie informacji, w tym zobrazowania standardowego (CHART\Information layers\standard display). Pozostaje wówczas na ekranie tylko podstawa zobrazowania. Po ponownym włączeniu zobrazowania standardowego wyświetlana jest tylko ta warstwa informacji. W miarę potrzeb, użytkownik może dodać własne warstwy (z menu CHART\Information layers). Pamiętać jednak należy o tym, iż zbyt duża ilość danych może zaciemnić obraz. Ćwiczenie polega na sprawdzeniu dostępnych warstw informacji i ich wyglądu. 14