Mariusz Zieliński 1, Jerzy Pyrchla 2, Monika Kijewska 3 Sieciocentryczna mapa jako element systemu wizyjnego do nocnych poszukiwań nawodnych zintegrowanego z łodzią typu RIB Wstęp Proces formowania się struktur ratowniczych od początku związany był z wykorzystaniem łodzi ratowniczych do realizacji zadań dotyczących zapewniania bezpieczeństwa na morzu. Łodzie te stały się podstawą działania dobrze funkcjonujących sił ratowniczych. Na stałe weszły w skład ratowniczych sił przybrzeżnych jak i ratownictwa wodnego na akwenach śródlądowych. Wśród skomplikowanych i precyzyjnych dzieł współczesnej techniki znalazły się łodzie ratownicze o konstrukcji kadłuba typu RIB 4. Sztywny kadłub w kształcie głębokiego V i miękkie dmuchane tuby naokoło kadłuba zajmują tu szczególną pozycję. Dzieje się tak poprzez istotny cel zastosowania tej konstrukcji bezpośrednia pomoc, podjęcie człowieka znajdującego się w wodzie oraz udzielenie pomocy innym poszkodowanym, których życie jest zagrożone. Są to działania krótkotrwałe i wymagających dużych szybkości podczas działania. Pomimo posiadania wyraźnych cech reliktu minionych czasów, łodzie te od początku, kiedy po raz pierwszy pojawiły się na brzegach mórz zyskały sobie w ratownictwie morskim popularność, która wciąż rośnie 5. Wynika to z szerokiego spektrum możliwości ich wykorzystania. Niezwykle istotne są także ich dobre właściwości manewrowe: dzielność morską, prędkość, niewielka waga i zanurzenie, co sprawia, że nadają się doskonale do realizacji zadań na akwenach przybrzeżnych i śródlądowych. Łódź o tej konstrukcji zyskuje bardzo dużą wyporność na bokach, co daje jej dużą stabilność, a jest to bardzo istotne w trudnych warunkach pogodowych. Początkowo zalety te dostrzeżone 1 prof. dr hab. Mariusz Zieliński, Akademia Marynarki Wojennej w Gdynii 2 dr hab. inż. Jerzy Pyrchla, Akademia Morska w Szczecinie 3 dr Monika Kijewska, Akademia Morska w Szczecinie 4 Ang. RIB (rigid inflatable boat) sztywna składana łódź. 5 J. Pyrchla, M. Piotrowski, Szybkie łodzie ratownicze. Eksploatacja i manewrowanie. Dom Wydawniczy Bellona, Warszawa 2004. 500 Logistyka 6/2013 zostały przez ośrodki ratownictwa śródlądowego na świecie. Natomiast ciągły postęp techniki pozwala ciągle poszerzać zakres wykorzystania tych konstrukcji. Niewątpliwym skutkiem tych działań jest poprawa bezpieczeństwa ludzi pracujących lub przebywających na akwenach wodnych, morskich i śródlądowych. Jednym ze szczególnych zastosowań w ramach zadań wykonywanych przez łodzie typu RIB, które powinno być dołączone do wymienianych uprzednio jest prowadzenie poszukiwań w nocy. Bardzo często dowiadujemy się z prasy, że poszukiwania na okres nocny zostają zawieszone ze względu na ciemność. Większe jednostki ratownicze ze względu na swoje rozmiary, sztywność burt i związaną z tym bezwładność mogłyby być przyczyną przypadkowych obrażeń (lub nawet śmierci) osób znajdujących się w wodzie, a ze względu na swoją stosunkowo małą mobilność mogłyby dotrzeć do poszkodowanych zbyt późno. Tych wad nie mają łodzie wspomnianego typu. Jednakże powinny być one wyposażone w sprzęt umożliwiający dokładną lokalizację, uwzględnienie aktualnych i prognozowanych warunków hydrologiczno-meteorologicznych, jak również posiadać wydajny sprzęt do prowadzenia poszukiwania w każdych warunkach w postaci stacji radiolokacyjnych, czy kamer telewizyjnych i termowizyjnych. Szczególnie w warunkach nocnych. Świadczą o tym przytoczone poniżej przykłady doniesień prasowych: Przykład 1. 18 lipca 2010 nie udało się odnaleźć czterech rybaków, którzy w sobotę zaginęli na Bałtyku. W nocy z soboty na niedzielę poszukiwania zawieszono. Poszukiwania wszczęto w sobotę kilkanaście minut po godzinie 15, po tym jak 3 mile morskie na północ od Sarbinowa znaleziono szczątki 12,5-metrowej otwartopokładowej łodzi rybackiej, którą zidentyfikowano, jako jednostkę z Chłopów. Z ustaleń ratowników wynikało, że na łodzi było czterech rybaków. W czasie poszukiwań stan Bałtyku wynosił 2 do 3 stopni w skali Beauforta, temperatura wody 18 stopni Celsjusza. W takich warunkach człowiek może przeżyć do 12 godzin.
Przykład 2. 6 grudnia 2008 bez rezultatu zakończyły się poszukiwania mężczyzny, który wypadł z łódki na jeziorze Ilińskim koło Miłomłyna w woj. warmińskomazurskim. Ze względu na zapadający zmrok poszukiwania przerwano. Przykład 3. 08 kwietnia 2013 świadkowie wyciągnęli z wody jedną z dwóch osób pracujących na łodzi. Do późnego popołudnia trwały poszukiwania drugiej osoby. Przeszukiwano też brzegi Wisły i zarośla. Warunki na Wiśle są trudne. Poziom wody jest bardzo wysoki. Ponadto jest bardzo silny nurt. Ze względu na te warunki i zapadający zmrok poszukiwania przerwano. - 6a dzisiaj akcja już się zakończyła, jutro od rana znowu podejmujemy poszukiwania; łodzie policyjne będą szukały na Wiśle, zaś policjanci będą przeszukiwali brzeg od strony lądu - powiedział Oleszczuk Przykład 4. 21 sierpnia 2007 roku w ciągu kilku minut wiatr osiągnął prędkość 12 stopni w skali Beauforta, przewrócił i zatopił kilkadziesiąt jachtów. W nocy poszukiwania zawieszono. Ratownicze łodzie motorowe typu RIB (zarówno obsadzone załogą, jak i w wersji bezzałogowej) doskonale nadają się do prowadzenia poszukiwań w ciemnej porze doby lub w warunkach ograniczonej widzialności. Ratownictwo życia ludzkiego z pewnością wymaga obecności na ich pokładzie operatorów-ratowników. Nie mniej jednak spektrum zdarzeń kryzysowych może wymagać (w warunkach zagrożenia życia) misji bezzałogowych. Uwarunkowane jest to jednak odpowiednim ich przygotowaniem i wyposażeniem. Wykonywanie obydwu rodzajów zadań przy wykorzystaniu seryjnie produkowanych łodzi stwarza zagrożenie zarówno dla ratowników tworzących ich ewentualne obsady jak i dla poszkodowanych którym miało by się udzielić pomocy. Przykładem rozwiązania wychodzącego naprzeciw tym problemom jest budowa łodzi motorowej dostosowanej do prowadzenia poszukiwań w nocy w firmie SPORTIS. Przedsięwzięcie realizowane jest w ramach projektu badawczego celowego nr UDA- POIG.01.04.00-22-008/11-00, którego beneficjentem jest przedsiębiorstwo SPORTIS S.A. Projekt ten pod tytułem Opracowanie innowacyjnego systemu wizyjnego dla ratownictwa wodnego przez firmę SPORTIS S.A. finansowany jest ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, a realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości. Prezentowane rozwiązania wpisują się w priorytetowe kierunki badań naukowych i dotyczą obszaru technologicznego związanego z rozszerzeniem sfery bezpieczeństwa publicznego o okres nocny. System wizyjny dla zabezpieczenia ratownictwa wodnego w czasie prowadzenia akcji w nocy Technologią, która została opracowana jest łódź motorowa dedykowana do poszukiwań nocnych, której podstawowym repozytorium jest system wizyjny dla ratownictwa wodnego. W artykule przedstawione zostanie efekty pracy nad projektem zmian konstrukcyjnych łodzi motorowej dostosowujących ją do zadań poszukiwawczo ratowniczych realizowanych w nocy, jak i systemem wizyjnym dla ratownictwa wodnego. Koncentrując się wokół problemów związanych z planowaniem poszukiwań nocnych na akwenach wodnych, szczególną uwagę poświęcono wizualizacji sytuacji w rejonie poszukiwań i wpływowi na ich efektywność dostępu do danych środowiskowych. Należy zauważyć, że strefa którą obsada łodzi obserwuje jest duża (patrz rys. nr 1), a jednocześnie mała. Na tyle duża, że pozwala prowadzić poszukiwania, ale zarazem na tyle ograniczona ze względu na położenie miejsca zdarzenia, że bez wsparcia informacyjnego obsada łodzi nie może skutecznie wykonywać zadań. Wsparcie informacyjne musi być kompleksowe, czyli obejmować środowisko i jego stan tzn. geoinformacje tj. dane o akwenie i otaczającym go terenie, jak również o jego właściwościach i panujących na nim (względnie prognozowanych w najbliższej przyszłości) warunkach hydrologicznych i meteorologicznych. Morska strefa przybrzeżna, wewnętrzne obszary wodne jak i obszar śródlądowy charakteryzują się ogromną ilością geodanych, dlatego GIS był zawsze uznawany jako integralny komponent w planowaniu i koordynowaniu działań na tych obszarach 6. Jednakże źródłem danych hydrologicznych i meteorologicznych są ośrodki dysponujące zróżnicowanymi urządzeniami do przekazu danych. Zintegrowanie dopływu danych możliwe jest do osiągnięcia tylko za pomocą systemu sieciocentrycznego. Dlatego głównym komponentem informacyjnego systemu wizyjnego dla zabezpieczenia 6 J. Pyrchla, M. Przyborski, Fuzja systemów ECDIS i GIS na terenach portów. Roczniki Geomatyki Tom IX Zeszyt 1, Warszawa 2011. J. Pyrchla, M. Przyborski, Środowiskowy system informacji geograficznej elementem zabezpieczenia działań operacyjnych w strefie przybrzeżnej. Roczniki Geomatyki Tom IX Zeszyt 1, Warszawa 2011. Logistyka 6/2013 501
akcji poszukiwawczo ratowniczych na akwenach wodnych powinna być sieciocentryczna mapa wykonana w technologii GIS. Rys. 1 Kątowy zakres obserwacji obsady łodzi ratowniczej działającej w nocy. Podstawowym założeniem wykonania takiej mapy jest dostosowanie struktur zmodernizowanej geobazy tak aby przechowywane dane opisujące atmosferę i hydrosferę miały możliwość dialogu (tzn. komponowania w dowolnym zestawieniu między sobą i z pozostałymi typami danych) oraz wykorzystania jako matrycy podstawowej do prognozowanego działania. Niezwykle ważna w odniesieniu do planowanych zastosowań jest możliwość zobrazowania aktualnej sytuacji w rejonie. System taki można nazwać sieciocentrycznym gdyż daje nadmiar informacji, co stanowi podstawową cechę tego typu systemów. Kolejną cechą jest skalowalność, co pozwala dostosowywać go do rosnących wymagań. Sieciocentryczność jako pojęcie wiązała się pierwotnie przede wszystkim z zastosowaniami głównie wojskowymi, a pochodzi od anglojęzycznego określenia Network Centric Warfare (NCW) co można tłumaczyć jako sieciocentryczne działania wojenne 7. Termin ten oznacza przetworzenie przez dowódcę (organ kierujący) przewagi informacyjnej na przewagę w dowodzeniu, a w konsekwencji na przeważające (również wyprzedzające) oddziaływanie. Przewaga ta osiągana jest na podstawie dostępnego dla dowódcy danego szczebla, stale aktualizowanego (rozpoznanego), obszernego obrazu sytuacji. Aby obraz sytuacji był stabilny, pełny i aktualny podmioty (struktury) 7 M. Zieliński, Rozwiązania sieciocentryczne w siłach morskich, Zeszyty Naukowe AON nr 1/58/2005, s. 144. 502 Logistyka 6/2013 pozyskujące, przetwarzające i wykorzystujące informację powinny być powiązane (najlepiej w czasie rzeczywistym) w zakresie wymiany informacji. Reasumując, głównym celem NCW jest uzyskanie supremacji w dziedzinie informacji dla zwiększenia efektywności prowadzenia działań 8. Podobne do czysto wojskowych zastosowania i rezultaty można osiągać w systemach służących polepszeniu dyspozycyjności danych o sytuacji geograficznej pozyskiwanej dla celów planowania akcji poszukiwawczo ratowniczych na akwenach wodnych. W systemie platformą integrującą wszystkie geoprzestrzenne dane cyfrowe pochodzące z różnych źródeł jest System Informacji Geograficznej 9. Umożliwia to na nakładanie na wspólną mapę-bazę różnorodnych warstw tematycznych takich jak: lądowe tereny przybrzeżne (np. mapy topograficzne, ortofotomapy), morskie elektroniczne mapy nawigacyjne (batymetria, oznakowanie nawigacyjne) oraz dane środowiskowe z numerycznych modeli pogody i hydrodynamicznych. System GIS pozwala łączyć dane cyfrowe zapisane w różnych standardach i odwzorowaniach (Rys. 2). W prezentowanym systemie ortofotomapa jest zapisana w formacie graficznym umożliwiającym dodawanie informacji georeferencyjnych (GeoTIFF) oraz w obowiązującym w Polsce dla map wielkoskalowych Państwowym Układzie Współrzędnych Geodezyjnych 2000 (PUWG 2000). Dane elektronicznej morskiej mapy nawigacyjnej dostarczone były w standardzie IHO Standard Wymiany Cyfrowych Danych Hydrograficznych S-57 (ang. IHO Transfer Standard for Digital Hydrographic Data S-57) wykorzystywanym obecnie dla danych wektorowych. Wizualizację w zastosowanym systemie GIS (ArcGIS 10) oraz symbolizację oznaczeń nawigacyjnych zgodnie z powszechnie stosowaną na mapach morskich normą S-52 zapewnił dodatek: S-57 Viewer dla ArcGIS. Systemy GIS pozwalają także na import komórek morskiej mapy nawigacyjnej ENC (ang. Electronic Nautical Chart) w standardzie S-57 do geobazy, a dzięki temu możliwość wykonywania analiz geoprzestrzennych. 8 M. Zieliński, Cooperative Engagement Capabilitry (CEC), a obrona zespołu okrętów, Materiały z XI Konferencji nt.: Automatyzacja dowodzenia, Pieczyska 2003. 9 J. Pyrchla, Wpływ danych geoinformatycznych na planowanie akcji ratowniczych w polskiej strefie SAR, Roczniki Geomatyki Tom VIII Zeszyt 1, Warszawa 2010.
Rys. 2. Mapy zapisane w różnych formatach i projekcjach geograficznych stanowiące warstwy tematyczne prezentowanego sytemu: a) ortofotomapa (format: GeoTIFF); b) elektroniczna mapa nawigacyjna (standard S-57); c) prądy z modelu hydrodynamicznego (format NetCDF) Integracja danych GIS, EC i hydrodynamicznych modeli numerycznych W kontekście użytkowym dla planowania działań na akwenach wodnych, ważnym elementem systemu jest funkcja prezentowania aktualnej oraz krótkookresowej prognozy zmian warunków meteorologicznych i hydrologicznych. Zastosowanie nowoczesnych technik przetwarzania informacji przestrzennych, tj. Systemu Informacji Geograficznej, pozwala na jego integrację z serwisami prognoz meteorologicznych i hydrodynamicznych, bazujących na nowoczesnych modelach numerycznych: prądów wodnych, pogody i falowania. Modele numeryczne pozwalają na bardziej precyzyjne zobrazowanie warunków środowiskowych w stosunku do tradycyjnych, tekstowych komunikatów meteorologicznych lub hydrologicznych. Możliwie prosta, a jednocześnie pewna wizualizacja danych jest szczególnie istotna w ograniczonych warunkach niewielkiej jednostki (najczęściej bezkabinowej). Wspomniane modele umożliwiają ponadto z jednej strony zautomatyzowanie procesu akwizycji danych do systemu GIS, a z drugiej pozwalają na wizualizację danych hydro-meteorologicznych jako jednej z warstw systemu. Pozwoli to operatorowi systemu analizować jednocześnie informację przestrzenną o położeniu poszczególnych obiektów (stałych i ruchomych) 10 wraz z informacją o warunkach meteorologicznych (np. prędkość wiatru, temperatura powietrza itp.) i hydrodynamicznych (np. wysokość fali, prędkość prądu, temperatura wody, poziom morza, itp.). Zintegrowanie informacji środowiskowych z innych źródeł przyczyni się do lepszego wspomagania decyzji podczas akcji poszukiwawczo ratowniczych na akwenach wodnych 11. W wersji operacyjnej rozważanych modeli obliczenia mogą być przeprowadzane równolegle dla poszczególnych obszarów o różnych krokach przestrzennych: dla Zatoki Gdańskiej z krokiem 1 mili morskiej, a dla akwenów wewnątrz lądowych z krokiem 0,1 mili morskiej 12 co prezentowane jest na rysunku 3. 10 J. Pyrchla, Geoinformacja a ratownictwo morskie w świetle badań dryfu małych obiektów w rejonie Bałtyku Południowego, Zeszyt XVIII, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 2008. 11 J. Pyrchla, Zastosowanie teorii zbiorów rozmytych do reprezentacji informacji wzrokowych wspomagających lokalizację obiektów na powierzchni morza. AGH Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008. 12 J. Pyrchla, M. Kowalewski, Dokładność przestrzennych danych z hydrodynamicznych modeli Bałtyku a bezpieczeństwo w polskim rejonie odpowiedzialności SAR, Zeszyt Logistyka 6/2013 503
Obliczenia w omawianych obszarach odbywają się równolegle, a wymiana informacji na wspólnej granicy odbywa się na każdym kroku czasowym 13. W pionie stosuje się podział na warstwy o nieregularnej grubości 14. W celu lepszego odwzorowania powierzchniowej i przydennej warstwy przyściennej stosuje się tam warstwy o mniejszej grubości niż pozostałe. Rys.3 Wizualizacja integracji danych hydrometeorologicznych z ortofotomapą i elektroniczną mapą cyfrową. Dostrzeżenie potrzeby wykorzystania danych GIS do wspomagania planowania akcji poszukiwawczo ratowniczych na akwenach wodnych wydaje się naturalnym kolejnym krokiem rozwoju tej dziedziny. Potrzebę korzystania z systemów integrujących informacje hydrometeorologiczne z informacjami geograficznymi wyraźnie widać gdy przeanalizuje się zadania służb operacyjnych odpowiedzialnych za bezpieczeństwo na polskich akwenach wodnych. W tym kontekście przykładowe zadania to: planowanie użycia i wsparcia sił na akwenach wodnych, analiza i kontrola wyszkolenia sił planowanych do użycia, koordynacja działań sił przydzielonych do realizacji przedsięwzięć poszukiwawczo- ratowniczych, nadzór nad realizacją zadań z zakresu poszukiwawczo-ratowniczego, współpraca z instytucjami państwa w zakresie reagowania kryzysowego, zapewnienie ciągłości działania Krajowego Systemu Ratowniczo Gaśniczego, zabezpieczenie hydrometeorologiczne sił, rozpoczęcie implementacji systemów wspomagania reagowania kryzysowego, udział w ćwiczeniach narodowych i międzynarodowych. Wymienione zadania uwidaczniają, że służby planujące i koordynujące działania ratownicze muszą korzystać z danych pochodzących z systemu danych nawigacyjnych jak i danych pochodzących z systemu GIS. System nawigacyjny zapewnia głównie zobrazowanie mapy elektronicznej ENC, pokazuje aktualną pozycję na niej i informację przyjętą od pokładowych sensorów. Najczęściej jest sprzęgnięty z Globalnym System Nawigacji Satelitarnej (na przykład, GPS). Ma on funkcje aplikacji umożliwiającej aktualne zobrazowanie trasy żeglugi z jednoczesnym zapisywaniem danych obejmujących datę, czas, pozycję, kierunek przemieszczania się i prędkość łodzi. Etapy działań podejmowanych w trakcie poszukiwań nocnych w oparciu o nową technologię Przebieg procesu poszukiwań nocnych na akwenach wodnych przedstawiony został na kolejnym rysunku (nr. 4) przy pomocy diagramu typu SDL (ang.: Specification and Description Language), które są powszechnie wykorzystywane do prezentacji procesów fizycznych i biznesowych. XIX, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 2009. 13 H. Kowalewska-Kalkowska, M. Kowalewski, Hydrological forecasting in the Oder Estuary using a three-dimensional hydrodynamic model, Hydrobiologia 554(1), 2006. 14 M. Kowalewski, An operational hydrodynamic model of the Gulf of Gdańsk, in Research works based on the ICM's UMPL numerical prediction system results, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego,2001. 504 Logistyka 6/2013
Rys. 4. Przebieg i składowe procesu poszukiwań Poszczególne składowe przedstawione na diagramie należy rozumieć następująco. Początkiem procesu poszukiwań jest informacja pochodząca z zewnątrz wskazująca na potrzebę przeprowadzenia poszukiwań nocnych. Po dokonaniu analizy danych podejmowana jest wstępna decyzja o tym czy podjąć poszukiwania. Jeśli decyzja jest pozytywna inicjowane są jednocześnie dwa podprocesy: proces przygotowania łodzi, który dotyczy wszystkich aspektów logistycznych przedsięwzięcia; proces planowania misji, który dotyczy aspektów związanych z przetworzeniem posiadanych danych na temat zdarzenia będącego przyczyną inicjacji poszukiwania, a także pozyskaniem dalszych danych niezbędnych do planowania działań i wyznaczenia optymalnej trasy (schematu) poszukiwań. Drugi z wyżej wymienionych procesów następuje przy wykorzystaniu serwisów zewnętrznych dostarczających dane na temat sytuacji meteorologicznej na obszarze poszukiwań oraz sytuacji hydrologicznej na akwenach potencjalnie wchodzących w skład tego obszaru. Informacja o gotowości łodzi i jej obsady do rozpoczęcia misji, a także dane z podprocesu planowania wyzwalają rozpoczęcie kolejnego etapu działań tj. procesu realizacji misji. Proces ten przedstawiony został precyzyjniej na rysunku 5. Logistyka 6/2013 505
Rys. 5. Przebieg i składowe procesu realizacji misji. Jak już wspomniano, realizacja misji rozpoczyna się od podjęcia ostatecznej decyzji o jej ewentualnym podjęciu. Do tego potrzebne są: informacja o gotowości do działań zespołu poszukiwawczego (obejmująca również przemieszczenie do domniemanego/wskazanego rejonu zdarzenia) oraz plan działań przedstawiony tu jako planowana trasa poszukiwań. Podjęcie pozytywnej decyzji o celowości podjęcia akcji skutkuje inicjacją trzech procesów potomnych to znaczy: procesem śledzenia i kontroli realizacji zaplanowanej trasy obejmuje on również ciągłą komunikację z załogą łodzi; procesem koordynacji działań ze służbami państwowymi odpowiedzialnymi za ład i bezpieczeństwo; ciągłej analizie napływających danych, której skutkiem może być inicjowanie nowych/kolejnych działań i generowanie nowych tras poszukiwań przez odwołanie się do podprocesu planowania misji. Należy zwrócić przy tym uwagę, że na rysunku 4 zaznaczony został również podsystem tak zwanej bazy wiedzy oraz archiwizacji zdarzeń. Odpowiedzialny jest on za lokalne przechowywanie informacji/danych na następujące tematy: ukształtowanie terenu (mapy akwenów i lądu); dane meteo- i hydro-logiczne; dane o procedurach współdziałania ze służbami państwowymi odpowiedzialnymi za ład i bezpieczeństwo względnie innymi podmiotami współdziałającymi; dane na temat kontaktów, dyslokacji w/w służb/podmiotów oraz podjętych działań i osiągniętych rezultatów (np. odnalezienie śladów zdarzenia kryzysowego, czy podjęcie z wody poszkodowanych). Ponadto, podsystem ten służy bieżącej archiwizacji zdarzeń celem umożliwienia ich późniejszej analizy. Główne wyzwanie związane z integracją GIS i ENC odnosi się do zbioru danych (w formacie S 57) i zamiana GIS danych przestrzennych formatu (s) do S 57 obiektu formatu albo vice versa, tak, aby te dwie kategorie danych mogły być stosowane w prze- 506 Logistyka 6/2013
strzennej analizie i podejmowaniu decyzji. Natomiast innowacyjne cechy opracowywanego systemu to: optymalizacja rozmieszczenia systemu noktowizyjnego, umieszczonego na łodzi typu RIB; możliwość kierowania działaniami łodzi ze stanowiska pomiarowego umieszczonego na brzegu akwenu (patrz rysunek nr 6); nawigacja pozwalająca na uzyskiwanie precyzyjnej dokładności (rzędu kilku cm); udoskonalony system pomiarowo-rejestrujący oraz usprawnienia w zakresie transmisji danych; szerokość pasa poszukiwania zoptymalizowana do warunków indywidualnego zbiornika wodnego. Rysunek 6. Organizacja działań w rejonie poszukiwania. Dodatkowe efekty proponowanych rozwiązań organizacyjno-sprzętowych w postaci uzyskiwanej przy mniejszych nakładach poprawy dokładności pozycjonowania Prowadzenie działań przez służby państwowe na różnego rodzaju akwatoriach w warunkach ograniczających widzialność wiąże się z występowaniem wielu ograniczeń. Działania operacyjne służb państwowych wymuszają dysponowanie zobrazowaniem aktualnej sytuacji w rejonie. Spełnienie tego wymogu gwarantuje przybliżany powyżej system sieciocentryczny którego platformą integracyjną jest System Informacji Geograficznej (GIS ang. Geographical Information System) i dane elektronicznej mapy morskiej (ENC ang. Electronic Navigational Chart). Jak dowiedziono powyżej system taki jest w pełni skalowalny i znakomicie można go dostosowywać do rosnących wymagań. Ma on jeszcze inne zalety. Będące obiektem prowadzonych prac rozwojowych w interesie wsparcia informatycznoorganizacyjnego planowanie i koordynowanie poszu- Logistyka 6/2013 507
kiwań jest (zgodnie z założeniami zespołu badawczego) realizowane na stanowisku kierowania akcją zlokalizowanym na lądzie. Podstawowym urządzeniem na tym stanowisku, integrującym dane dotyczące wszystkich przedsięwzięć poszukiwawczo-ratowniczych jest komputer wraz z opracowanymi dla tych celów programami informatycznymi. Takie rozwiązanie pozwala na uzyskanie większej dokładności pozycji łodzi ratowniczej niż przy standardowym pomiarze zainstalowanym na niej jednym odbiornikiem GPS. W tym kontekście w trakcie realizacji projektu opracowana została metoda uzyskiwania 20 cm dokładności pozycjonowania łodzi ratowniczej. Polega ona na wykorzystaniu do wyznaczania na bieżąco poprawek różnicowych dla poszczególnych satelitów poprzez odbiornik (stacjonarny) ustawiony w dokładnie wyznaczonym punkcie (np. przez pomiar geodezyjny). Drugi odbiornik (ruchomy) zainstalowany na łodzi, przesyła pozycje za pomocą GSM do komputera znajdującego się na stanowisku kierowania. Poprawki są transmitowane również do tego samego komputera, co pozwala na wyeliminowanie większości błędów (gdyż błędy obserwowane na małym obszarze są skorelowane). Przyjęto, że czas rejestracji pozycji w poszczególnych danych jest jego stemplem czyli identyfikatorem. Do wyznaczenia poprawionej pozycji łodzi wykorzystano skrypt napisany przez Kirka Kuykendalla. Takie rozwiązanie pozwala wizualizować pozycję łodzi na mapie obsługiwanej przez komputer punktu kierowania akcją z założoną dokładnością. Przedstawione rozwiązanie pozwala uzyskać dokładność wystarczającą do koordynowania poszukiwań na akwenach wodnych w nocy, a jednocześnie obniżyć koszty całego systemu o zakup nawigacji inercyjnej. Doświadczenia wykonywane w trakcie realizacji projektu wykazały, urządzenia nawigacji inercyjnej współpracujące z odbiornikami GPS używanymi na łodziach motorowych pozwalały uzyskiwać dokładność pozycji rzędu 15 cm. Dokonując zestawienia kosztów urządzeń i dokładności pozycjonowania uznano, że korzystniejsza i możliwa do stosowania na większą skalę jest przedstawiona powyżej metoda. Podsumowanie Organizowany ze względu na swoją specyfikę system ratownictwa wodnego wydaje się być najbardziej podatnym na implementację struktur sieciocentrycznych. Z samej swojej istoty system ten stanowił powiązania systemów na długo przed tym jak pojawiło się pojęcie NCW. Z drugiej strony ta jego kompleksowość sprawiła, że do tej pory specjaliści zadają sobie pytanie, czy ten system systemów powstał. Jednocześnie złożoność ww. systemu sprawia, że wskazanym było by szukanie rozwiązań częściowych (dla jego elementów strukturalnych). Bazując na bogatych doświadczeniach sąsiadów i ich rozwiązaniach regionalnych można stworzyć zaczątki sieci powiązań. W tym aspekcie system wymiany informacji geograficznej wydaje się być, zdaniem autorów, elementem najbardziej dojrzałym do prób implementacji sieciocentryczności na gruncie polskim. W niniejszej pracy starano się wykazać, że właściwym sposobem radzenia sobie z integracją przestrzennych danych środowiskowych w procesie planowania działań operacyjnych w rejonie wód przybrzeżnych jest usieciowienie sposobów powiązania informacji. Autorzy przedstawili sposoby jakie można z powodzeniem wykorzystać dla stworzenia podstaw planowania poszukiwań na akwenach wodnych w warunkach nocnych poprzez uzupełnianie dotychczasowego systemu o mapy elektroniczne zespolone z danymi środowiskowymi oraz jak równocześnie zwiększać dokładność pozycjonowania podmiotów poszukujących i obiektów poszukiwanych/ratowanych. Uzyskana tym sposobem platforma sieciocentryczna pozwala również na jej wykorzystanie do symulowania działań. Na przykładzie opracowywanej przez zespół badawczy bezzałogowej platformy pływającej pokazano, iż tego typu dane są niezbędne gdy zaczynamy realizować zadania operacyjne w strefie przybrzeżnej. Bazowy System Informacji Geograficznej będzie pozwalał na przygotowanie mapy ryzyka spełniając przy tym następujące wymagania: dostępny dla komputerów PC z systemem Microsoft Windows 7, VISTA, 2000 lub XP; 32-bitowym programem działającym pod Microsoft Windows; aplikacją stand-alone lub w sieciach w systemach Windows; współpracował z wszystkimi drukarkami, monitorami, czy ploterami dostępnymi w środowiskach Windows; kompatybilny z możliwością uaktualnienia programu; miał funkcje drukowania, czy plotowania przez standardowe polecenia danego systemu operacyjnego; pozwalał na jednoczesną pracę w wielu oknach; miał możliwość przełączania pomiędzy programami systemu operacyjnego. 508 Logistyka 6/2013
Tym sposobem wyszczególnione na rysunku nr 6 brzegowe stanowisko kierowania poszukiwaniami nawodnymi sprowadzało się będzie li tylko do dysponowania na miejscu laptopem z systemem łączności. Przedstawione rezultaty badawcze projektu wpisują się w Krajowy Program Badań, Założenia polityki naukowo-technicznej i innowacyjnej państwa z 2011 r., gdzie w rozdziale 7. bezpieczeństwo i obronność państwa) wskazuje się że priorytetowymi obszarami rozwoju technologii w sferze bezpieczeństwa wewnętrznego są pkt 1) 6owoczesne technologie i innowacyjne rozwiązania w zakresie wykrywania, zwalczania i neutralizacji zagrożeń (str. 25), a w rozdz. IV - Technologie priorytetowe wynikające ze zdolności operacyjnych w zakresie zarządzania informacją (s.10). Realizowany projekt odpowiada również na potrzeby rynku sprecyzowane w kolejnym dokumencie programowym. To Długoterminowego plan rozwoju priorytetowych obszarów badawczych w zakresie techniki i technologii obronnych na lata 2007-2019 z 2006 r. z jego rozdz. V Technologie przełomowe, gdzie wskazuje się na potrzebę rozwijania - systemów informacyjnych. Obydwa wspomniane dokumenty są kompatybilne ze, Strategią Rozwoju Systemu Bezpieczeństwa Narodowego RP 2012-2022 z 2012 r. jak również z Białą księgą bezpieczeństwa narodowego RP z 2013 r., gdzie odpowiednio rozdział IV, wskazuje na potrzebę tworzenia warunków do rozwoju zintegrowanego systemu bezpieczeństwa narodowego (pkt 2 Cel 5), a rozdz. IV drugiego dokumentu pt. Koncepcja przygotowania systemu bezpieczeństwa narodowego traktuje o jego strategii preparacyjnej. Jak wynika z powyższych dokumentów w obecnej sytuacji istnieje pilna potrzeba opracowania tematyki objętej niniejszym projektem. 4. Pyrchla J., 2010, Wpływ danych geoinformatycznych na planowanie akcji ratowniczych w polskiej strefie SAR, Roczniki Geomatyki Tom VIII Zeszyt 1, Warszawa 5. Pyrchla J., Kowalewski M., 2009, Dokładność przestrzennych danych z hydrodynamicznych modeli Bałtyku a bezpieczeństwo w polskim rejonie odpowiedzialności SAR, Zeszyt XIX, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 6. Pyrchla J., 2008a, Geoinformacja a ratownictwo morskie w świetle badań dryfu małych obiektów w rejonie Bałtyku Południowego, Zeszyt XVIII, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 7. Pyrchla J., 2008, Zastosowanie teorii zbiorów rozmytych do reprezentacji informacji wzrokowych wspomagających lokalizację obiektów na powierzchni morza. AGH Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków. 8. Pyrchla J., Przyborski M., 2011a, Fuzja systemów ECDIS i GIS na terenach portów. Roczniki Geomatyki Tom IX Zeszyt 1, Warszawa. 9. Pyrchla J., Przyborski M. 2011, Środowiskowy system informacji geograficznej elementem zabezpieczenia działań operacyjnych w strefie przybrzeżnej. Roczniki Geomatyki Tom IX Zeszyt 1, Warszawa. 10. Zieliński M., 2005, Rozwiązania sieciocentryczne w siłach morskich, Zeszyty Naukowe AON nr 1/58/2005. 11. Zieliński M., 2003, Cooperative Engagement Capabilitry (CEC), a obrona zespołu okrętów, Materiały z XI Konferencji nt.: Automatyzacja dowodzenia, Pieczyska. Bibliografia 1. Kowalewski M., 2001, An operational hydrodynamic model of the Gulf of Gdańsk, in Research works based on the ICM's UMPL numerical prediction system results, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego. 2. Kowalewska-Kalkowska H. Kowalewski M., 2006, Hydrological forecasting in the Oder Estuary using a three-dimensional hydrodynamic model, Hydrobiologia 554(1). 3. Pyrchla J. Piotrowski M., 2004, Szybkie łodzie ratownicze. Eksploatacja i manewrowanie. Dom Wydawniczy Bellona, Warszawa. Logistyka 6/2013 509