Wykorzystanie urządzeń hydrograficznych do poszukiwania ofiar utonięć

Podobne dokumenty
1. SONAR OBSERWACJI DOOKRĘŻNEJ I TECHNIKA POMIARÓW

OGŁOSZENIE O WSZCZĘCIU POSTĘPOWANIA NR PO-II-/ZZP-3/370/31/10

Wykorzystanie sonaru skanującego wysokiej częstotliwości w pozyskiwaniu danych obrazowych

Akustyka pomaga w inspekcji budowli wodnych

Polskie Towarzystwo Medycyny i Techniki Hiperbarycznej 67

DBM/ZIU-II-3791/1/13/13

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

WSPÓŁCZESNE METODY PROWADZENIA PRAC HYDROGRAFICZNYCH

PREZENTACJE. Wykorzystanie morskich technik i środków hydrograficznych w badaniach akwenów śródlądowych obszary działań i możliwości

BEZDOTYKOWY CZUJNIK ULTRADŹWIĘKOWY POŁOŻENIA LINIOWEGO

Wykorzystanie obrazów sonarowych do wyznaczania pozycji pojazdów podwodnych

1 Obsługa aplikacji sonary

IDENTYFIKACJA ZATOPIONYCH JEDNOSTEK NA DNIE ZBIORNIKÓW WODNYCH KRZYSZTOF KEMPSKI AUTOMATYKA I ROBOTYKA WYDZIAŁ MECHANICZNY POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

KAMERA AKUSTYCZNA NOISE INSPECTOR DLA SZYBKIEJ LOKALIZACJI ŹRÓDEŁ HAŁASU

Wyjaśnić praktyczne zagadnienia tworzenia cyfrowej mapy dna

Polish Hyperbaric Research

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Badanie ultradźwiękowe grubości elementów metalowych defektoskopem ultradźwiękowym

Opis przedmiotu zamówienia

Urządzenia Elektroniki Morskiej Systemy Elektroniki Morskiej

PL B1. System kontroli wychyleń od pionu lub poziomu inżynierskich obiektów budowlanych lub konstrukcyjnych

ŚRODKI HYDROAKUSTYCZNEGO WYKRYWANIA OBIEKTÓW PODWODNYCH I PREZENTACJI HYDROGRAFICZNYCH DANYCH POMIAROWYCH

W OPARCIU JEDNOWIĄZKOWY SONDAŻ HYDROAKUSTYCZNY

Ultradźwiękowy miernik poziomu

INWENTARYZACJA BATYMETRYCZNA REDY PORTU GDAŃSK NA PRZEDPOLU HISTORYCZNEGO UJŚCIA RZEKI WISŁY

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA (CPV: ) Echosonda naukowo badawcza blok 70 khz i 120 khz z wyposaŝeniem

3. WYNIKI POMIARÓW Z WYKORZYSTANIEM ULTRADŹWIĘKÓW.

Nowa metoda pomiarów parametrów konstrukcyjnych hełmów ochronnych z wykorzystaniem skanera 3D

THE AUTOMATIZATION OF THE CALCULATION CONNECTED WITH PROJECTING LEADING LIGHTS

WZORCOWANIE URZĄDZEŃ DO SPRAWDZANIA LICZNIKÓW ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO

Wstęp do użytkowania modeli GP2D12 i GP2Y0A02 Podstawowe informacje techniczne Testy praktyczne czujnika GP2Y0A02

Radiolokacja. Wykład 3 Zorientowania, zobrazowania ruchu, interpretacja ruchu ech na ekranie

Kompresja JPG obrazu sonarowego z uwzględnieniem założonego poziomu błędu

PRAKTYKA I TEORIA JEDNOSTKA RATOWNICTWA WODNO-NURKOWEGO OSP CZĘSTOCHOWA

Laboratorium Komputerowe Systemy Pomiarowe

SYSTEM HYDROGRAFICZNY RZGW W SZCZECINIE

Układ aktywnej redukcji hałasu przenikającego przez przegrodę w postaci płyty mosiężnej

Laboratorium LAB1. Moduł małej energetyki wiatrowej

MOZAIKOWANIE OBRAZÓW SONAROWYCH. Wstęp

Metoda określania pozycji wodnicy statków na podstawie pomiarów odległości statku od głowic laserowych

Dynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego- ćwiczenie 8

Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 2. Badanie profilu wiązki laserowej

Sonarowe systemy wykrywania zagroŝeń z wody firmy Kongsberg Mesotech

Czym jest OnDynamic? OnDynamic dostarcza wartościowych danych w czasie rzeczywistym, 24/7 dni w tygodniu w zakresie: czasu przejazdu,

Projekt rejestratora obiektów trójwymiarowych na bazie frezarki CNC. The project of the scanner for three-dimensional objects based on the CNC

Konkurs fizyczny szkoła podstawowa. 2018/2019. Etap wojewódzki

Pomiary hydrograficzne w Porcie Gdańsk

Zbigniew Figiel, Piotr Dzikowicz. Skanowanie 3D przy projektowaniu i realizacji inwestycji w Koksownictwie KOKSOPROJEKT

Efekt Halla. Cel ćwiczenia. Wstęp. Celem ćwiczenia jest zbadanie efektu Halla. Siła Loretza

i ruchów użytkownika komputera za i pozycjonujący oczy cyberagenta internetowego na oczach i akcjach użytkownika Promotor: dr Adrian Horzyk

SquezeeX. Urządzenie do wizyjnej kontroli wymiarów oraz kontroli defektów powierzchni

Badanie widma fali akustycznej

BADANIE WRAKU LOTNISKOWCA GRAF ZEPPELIN PRZY UŻYCIU WSPÓŁCZESNYCH HYDROAKUSTYCZNYCH I WIZYJNYCH ŚRODKÓW HYDROGRAFICZNYCH

MatliX + MatliX MS. Urządzenie do wizyjnej kontroli wymiarów oraz kontroli defektów powierzchni

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 9: Swobodne spadanie

13. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ORAZ PRZEŁOŻENIA UKŁADU KIEROWNICZEGO

Rys. 1. Pływanie ciał - identyfikacja objętość części zanurzonej i objętości bryły parcia

Wykorzystanie nowoczesnych technologii w zarządzaniu drogami wojewódzkimi na przykładzie systemu zarządzania opartego na technologii GPS-GPRS.

SINGLE-IMAGE HIGH-RESOLUTION SATELLITE DATA FOR 3D INFORMATIONEXTRACTION

AM350 PRZENOŚNY SKANER POWIERZCHNI LIŚCI. Pomiar powierzchni liści w terenie. Numer katalogowy: N/A OPIS

kierowanych pojazdów podwodnych

Literatura: Maciej Gucma, Jakub Montewka, Antoni Zieziula Urządzenia nawigacji technicznej Krajczyński Edward Urządzenia elektronawigacyjne

Czujniki podczerwieni do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Czujniki stacjonarne.

XX Seminarium NIENISZCZĄCE BADANIA MATERIAŁÓW Zakopane marca 2014 WYKORZYSTANIE WIBROMETRU SKANUJĄCEGO DO BEZKONTAKTOWYCH BADAŃ DRGAŃ

DEFEKTOSKOP ULTRADŹWIĘKOWY ECHOGRAPH 1090

POMIARY TŁUMIENIA I ABSORBCJI FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH

PRZETWARZANIE CZASOWO-PRZESTRZENNE SYGNAŁÓW PROJEKT -2016

1. Opis okna podstawowego programu TPrezenter.

PRZYRZĄD DO BADANIA RUCHU JEDNOSTAJNEGO l JEDNOSTANIE ZMIENNEGO V 5-143

Regulacja EHPA w sprawie badań (B3) *

4. Ultradźwięki Instrukcja

Temat: Skanowanie 3D obrazu w celu pomiaru odkształceń deski podobrazia

BADANIE WŁAŚCIWOŚCI DETEKCYJNYCH RADARU PRACUJĄCEGO NA FALI CIĄGŁEJ

kpt. Mirosław Matusik Brzeźnica, dnia roku

Przegląd rodziny produktów. Dx1000 Wydajność połączona z niezawodnym pomiarem odległości DALMIERZE DALEKIEGO ZASIĘGU

Warszawa, dnia 11 października 2018 r. Poz. 1947

AKADEMIA MORSKA KATEDRA NAWIGACJI TECHNICZEJ

FLUORYMETR - MIERNIK STRESU OS30P+ Pomiar fluorescencji chlorofilu. Numer katalogowy: N/A OPIS SZYBKIE WYKRYWANIE STRESU U ROŚLIN

Fale w przyrodzie - dźwięk

MODEL STANOWISKA DO BADANIA OPTYCZNEJ GŁOWICY ŚLEDZĄCEJ

Mobilny system dowodzenia, obserwacji, rozpoznania i łączności

Funkcja liniowa - podsumowanie

O D P O W I E D Ź na zapytania w sprawie SIWZ

KARTA POMIAROWA - ćwiczenie nr 2 Parametry techniczno - eksploatacyjne radarów. Nazwisko i imię:

KONCEPCJA BAZY DANYCH NAWIGACYJNO-HYDROGRAFICZNEGO ZABEZPIECZENIA (NHZ) NA POLSKICH OBSZARACH MORSKICH

dr hab. inż. LESŁAW ZABUSKI ***

Załącznik nr 2 do SIWZ FORMULARZ OFERTOWY

MOBILNA STACJA HYDROMETEOROLOGICZNA Z CIĄGŁYM ZAPISEM DANYCH POMIAROWYCH I ICH WIZUALNĄ PREZENTACJĄ

Sprawozdanie z opracowania danych z pomiarów morskich wykonanych w rejonach A - Głębia Gdańska oraz C Bałtyk środkowy (etap 1)

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ENERGETYCZNE Rola modelowania fizycznego i numerycznego

Projektowanie i symulacja systemu pomiarowego do pomiaru temperatury

Automatyczne tworzenie trójwymiarowego planu pomieszczenia z zastosowaniem metod stereowizyjnych

CZUJNIK OCHRONY OBWODOWEJ

Detektor śladowych ilości oleju ODL-1600

Wykonawcy: Data Wydział Elektryczny Studia dzienne Nr grupy:

Data Mining w doborze parametrów układu testującego urządzenia EAZ 1

Lean management w procesie obsługi klienta

Wektory, układ współrzędnych

Program V-SIM tworzenie plików video z przebiegu symulacji

Transkrypt:

Michał Franczak Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia e-mail: michaf02@gmail.com Wykorzystanie urządzeń hydrograficznych do poszukiwania ofiar utonięć Streszczenie - Detekcja niewielkich obiektów zalegających na dnie akwenu możliwa jest wyłącznie przy użyciu wysokoczęstotliwościowych urządzeń, które gwarantują pozyskanie użytecznych i wiarygodnych danych. Celem niniejszego opracowania było dokonanie oceny przydatności dostępnych urządzeń hydrograficznych do wykrywania na dnie ciał ludzkich oraz pozyskiwania informacji niezbędnych do skutecznego przeprowadzenia akcji poszukiwawczej. W pracy opisane zostały sesje pomiarowe przeprowadzone z wykorzystaniem sonaru skanującego MS 1000. Badania potwierdziły przydatność opisywanych urządzeń podczas poszukiwania ofiar utonięć. Słowa kluczowe: hydrografia, akwizycja danych, urządzenia hydrograficzne, poszukiwania, sonar Wstęp Prowadzenie pomiarów oraz badań hydrograficznych stanowi w dzisiejszych czasach nieodłączny element umożliwiający bezpieczną nawigację jednostek pływających. Ze względu na aktualne zapotrzebowanie człowieka, nie można ograniczyć się wyłącznie do aspektu bezpieczeństwa. Powstawanie coraz to nowszych technologii umożliwia pozyskiwanie informacji dotyczących akwenów oraz zalegających obiektów w sposób szybki oraz precyzyjny. Ze względu na różnorodność występowania urządzeń hydrograficznych użytkownik musi posiadać podstawową wiedzę dotyczącą możliwości ich wykorzystania w każdych warunkach. Dobór sprzętu uzależniony jest również od oczekiwanego efektu prowadzonych badań. Detekcja obiektów zalegających na dnie, a w tym również ofiar utonięć ze względu na dostępność oraz funkcjonalność urządzeń wykorzystujących do pracy wiązkę hydroakustyczną stała się szybsza, bardziej precyzyjna oraz skuteczniejsza. Hipoteza postawiona w niniejszej pracy mówiąca, że wykorzystanie sonarów na jednostkach pływających umożliwia skuteczną detekcję obiektów zalegających na dnie akwenu w ramach prac poszukiwawczych została potwierdzona dokonaniem kilku sesji pomiarowych z użyciem wyżej wymienionych urządzeń. W pierwszej części artykułu analizie zostanie poddany sonar, który był głównym źródłem danych pozyskanych w trakcie sesji pomiarowych. W drugiej części szczegółowo przedstawiona została akwizycja danych z wykorzystaniem wybranych do pomiarów urządzeń. W celu realizacji pracy badawczej wybrane zostały punkty pomiarowe, na których prowadzone były badania z użyciem sonarów. Finałową część pracy stanowi analiza obrazów sonarowych pod kątem wykrycia ciał ludzkich znajdujących się pod wodą oraz rekomendacja dla służb prowadzących poszukiwania ofiar utonięć. 1. Analiza użycia sonarów pod kątem wykorzystania ich podczas poszukiwań ofiar utonięć Współczesna hydrografia, opierająca się na nowoczesnej technologii musi gwarantować użytkownikowi najwyższe standardy użytkowania dedykowanego sprzętu podczas prowadzonych prac pomiarowych. W trakcie poszukiwań ofiar utonięć niezbędne są urządzenia umożliwiające: szybką lokalizację obiektu, obserwację dna w czasie rzeczywistym, uzyskanie wysokiej rozdzielczości danych pomiarowych, pełną operacyjność podczas zmiennych warunków hydrometeorologicznych. Powyższe kryteria mogą zostać spełnione poprzez zastosowanie podczas realizowanych badań sonarów. Sonary są to urządzenia hydroakustyczne, które w dużym uproszczeniu poprzez wysyłanie z przetwornika wiązki akustycznej, jej 1

odbicie oraz późniejsze odebranie, wizualizują w sposób szczegółowy obraz badanego akwenu. Sonary wykorzystywane są do następujących rodzajów prac hydrograficznych: inspekcje akwenów oraz budowli hydrotechnicznych, prace związane z zapewnieniem bezpieczeństwa nawigacji. Bezpośrednio odnoszą się one do detekcji obiektów zalegających na dnie zagrażających żegludze, przegląd czystości dna obszarów wodnych przeznaczenia specjalnego, do których możemy zaliczyć np. redy, tory wodne lub kotwicowiska, dokonywanie inspekcji rurociągów oraz innych konstrukcji podwodnych [4], lokalizowanie ofiar utonięć. Do najczęściej stosowanych urządzeń tego typu można zaliczyć sonary boczne holowane lub kadłubowe oraz sonary skanujące, nazywane również stacjonarnymi. Dobór typu sonaru uzależniony jest od wymagań użytkownika oraz rodzaju prowadzonych prac podwodnych. Sonary boczne są to urządzenia, w których przetworniki znajdujące się w układzie liniowym wysyłają wiązkę skierowaną prostopadle do kierunku poruszania się. Wartością analizowaną przez operatora na podstawie, której można dokonać analizy detekcji danego obiektu jest obraz sonarowy. Powstaje on poprzez przedstawienie w sposób graficzny intensywności sygnału, który wraca po odbiciu od dna lub celu do przetwornika urządzenia. Osoba dokonująca pomiarów widzi w czasie rzeczywistym przeszukiwany obszar. W odróżnieniu od sonaru dookólnego, gdzie kąt skanowania wynosi 360, sonar boczny wizualizuje obraz w postaci widoku waterfall. Jest to widok, w którym: oś pozioma - przedstawia dystans od sonaru do zobrazowanych danych, oś pionowa - przedstawia obraz przemieszczający się w osi pionu wraz z kolejnymi obszarami dosięgniętymi przez wiązki akustyczne sonaru [3]. Tak jak już zostało wcześniej wspomniane, jest wiele czynników mających wpływ na dobór urządzenia pomiarowego. Wielkość akwenu, głębokość, rodzaj prowadzonych badań, możliwości techniczne sonaru. Na rys. 1 zaprezentowane zostały różnice wynikające z zobrazowania danych pomiarowych przy wykorzystaniu różnych typów sonarów. Dane sekcje pomiarowe zapisywane są w plikach, których format uzależniony jest od rodzaju stosowanego sprzętu oraz dedykowanego oprogramowania. Utrwalanie danych w postaci pliku umożliwia operatorowi późniejszą, ponowną analizę danych [3]. Rys. 1: Porównanie obrazu sonarowego otrzymywanego przy użyciu sonaru a) opuszczanego oraz b) bocznego holowanego Źródło: sonogram a) - opracowanie własne, sonogram b) - Grupa Specjalna Płetwonurków RP Na jakość otrzymywanych obrazów sonarowych duży wpływa mają parametry rejestracji takie jak częstotliwość lub długość impulsu. Ich prawidłowy dobór przez użytkownika gwarantuje przejrzystość otrzymywanych danych w czasie rzeczywistym oraz później odtwarzanych z pliku. Analizując użycie sonarów pod kątem wykorzystania ich podczas poszukiwań ofiar utonięć można stwierdzić, iż gwarantują one nie tylko skuteczność, ale też szybkość działania. Wysokorozdzielcze dane umożliwiają efektywną detekcję obiektów zalegających na dnie. Niewielkie rozmiary powalają na wykorzystanie danego urządzenia na różnego rodzaju jednostkach. Dla przykładu sonar 4125 firmy EdgeTech posiada wymiary 97 cm długości oraz średnicę 9.5 cm. Masa 15 kg sprawia, że nie stanowi on problemów w transporcie [2]. Dogłębna analiza możliwości wykorzystania sonaru sprawiła, że wybór odpowiedniego urządzenia hydrograficznego do poszukiwania ofiar utonięć stał się stosunkowo prosty. Sonary, jako urządzenia mobilne, posiadające niewielkie rozmiary i umożliwiające pozyskanie najwyższej jakości danych powoduje, że są urządzeniami najczęściej wybieranymi do tego rodzaju prac. Możliwość lokalizacji oraz zwymiarowania obiektu sprawia, że wzrasta skuteczność prowadzonych poszukiwań. Wszystkie te aspekty spowodowały, że do części badawczej zastosowany został sonar skanujący MS 1000. 2. Akwizycja danych W dniach 08-09.03.2017 r. odbyły się dwie sesje pomiarowe, które miały na celu sprawdzenie możliwości detekcyjnych sonaru skanującego MS 1000 będącego na wyposażeniu Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni. Badanie polegało na przeczesaniu wiązką akustyczną dna akwenu w celu pozyskania informacji dotyczących położenia manekina. Pierwsza sesja pomiarowa odbyła się w dniu 08.03.2017 r. w przystani jachtowej w Gdyni. Na terenie Mariny Gdynia wybrane zostały dwa obszary, na których prowadzone były 2

badania. Punkty pomiarowe zostały zilustrowane na poniższym rys. 2. nia w wodzie w celu lokalizacji obiektu. Przed rozpoczęciem prac niezbędne było zapoznanie się z możliwościami oraz specyfikacją sonaru skanującego MS 1000. Efektem końcowym pomiarów były sonogramy, które stały się źródłem późniejszej analizy. Ich dogłębna interpretacja pozwoliła na wyciągnięcie stosownych wniosków dotyczących słuszności wyboru sonaru do poszukiwania ofiar utonięć. 3. Sonar skanujący MS 1000 Rys. 2: Punktu pomiarowe wraz z przykładowymi sonogramami - przystań jachtowa w Gdyni, wykorzystano oprogramowanie Google Earth Pro 7.1.8.3036 Do wykrywanie obiektów stosunkowo niewielkich, do których należą również ludzkie ciała znajdujące się na dnie akwenu niezbędne jest wykorzystanie urządzenia pracującego na wysokich częstotliwościach. Sonar MS 1000 firmy Kongsberg, który został użyty do badań pracuje z wykorzystaniem częstotliwości rzędu 675 khz. Sprawia to, że jest on wystarczająco dokładny do prowadzenia tego typu prac detekcyjnych. Sonar skanujący MS 1000 został przedstawiony na rys. 4. Głowica sonaru MS 1000 firmy Kongsberg została umieszczona w miejscach o następujących współrzędnych: 1-54 31 3.47 N, 018 33 11.70 E, 2-54 30 59.82 N, 18 33 14.43 E. Warunki hydrometeorologiczne były sprzyjające pomiarom i nie powodowały żadnych zbędnych nieprawidłowości wywołanych nadmiernym falowaniem lub występowaniem silnych prądów morskich. Druga sesja pomiarowa analogicznie do pierwszej została uprzedzona zapoznaniem się z batymetrią akwenu. Została przeprowadzona w dniu 09.03.2017 r. Rys. 3 przedstawia punkty pomiarowe, w których znajdowała się głowica sonaru. Rys. 4: Głowica sonaru skanującego MS 1000 firmy Kongsberg Zasada działania sonaru skanującego opiera się na wysyłaniu wiązki akustycznej generowanej przez przetwornik oraz jej późniejszym odebraniu. Przetwornik sonaru, który znajduje się w głowicy pełni funkcję nadawczo - odbiorczą. Czas powrotu impulsu uzależniony jest od ustawionego przez użytkownika zakresu. Odebrane echa na ekranie wizualizowane są w stosownej skali. Użytkownik może również ustawić skok kąta skanowania. Odpowiada on wartości obrotu przetwornika w każdym kolejnym cyklu [1]. Zgodnie ze specyfikacją techniczną sonaru szerokość wiązki w poziomie wynosi 0.9, natomiast w pionie 30. Opisane parametry w połączeniu z wcześniej przedstawioną częstotliwością pracy kwalifikuje wykorzystywane urządzenie do tych z rodzaju wysokorozdzielczych. Dzięki odpowiedniemu ukierunkowniu gównej osi wiązki, większa ilość generowanego sygnału skierowana jest w stronę dna [5]. Zakres, kąt skanowania, prędkość obrotu głowicy oraz wzmocnienie sygnału ustawiane jest przez użytkownika za pomocą dedykowanego oprogramowania. Wartość przestawionych parametrów uzależniona jest przedewszystkim od rozmiarów poszukiwanego obiektu. Od- Rys. 3: Punktu pomiarowe wraz z przykładowymi sonogramami - molo w Orłowie, wykorzystano oprogramowanie Google Earth Pro 7.1.8.3036 Współrzędne punktów pomiarowych prezentują się następująco: 1-54 28 47.61 N, 018 33 58.01 E, 2-54 28 47.34 N, 018 33 57.31 E. Wykrycie oraz identyfikacja danych pozyskiwanych w wyniku prowadzonych pomiarów wydaje się być rzeczą zasadniczo prostą, uzależnioną wyłącznie od wprawnego oka użytkownika analizującego sonogram. Jednakże, aby uzyskać możliwe do interpretacji dane należy dokonać szeregu czynności poczynając od wyboru miejsc pomiarowych, kończąc na zanurzeniu samego urządze3

powiedni dobór ustawień powoduje lepszy odbiór wyświetlanych na monitorze komputera danych. Aby sonar skanujący MS 1000 był urządzeniem w pełni operacyjnym, musi współpracować z odpowiednim zestawem pomiarowym do którego należy: interfejs sterujący, odbiornik DGPS - podczas opisywanych badaj wykorzystywany był odbiornik Hemisphere R110, antena, która podczas pomiarów znajdowała się bezpośrednio nad głowicą sonaru, kablolina - łącząca interfejs sterujący oraz sam sonar, komputer PC, dedykowane oprogramowanie - w pomiarach wykorzystywana była wersja 4.02. Całość zestawu pomairowego została zilustrowana na rys. 5. Rys. 6: Wprowadzenie ustawień początkowych sonaru - a) przed zmianą ustawień, b) po dokonaniu zmian W celu dostosowania parametrów urządzenia zmieniona została wartość wzmocnienia, która początkowo wynosiła 6%. Po zwiększeniu danego parametru do wartości 14% uzyskano obraz umożliwiający identyfikację obiektów. Prędkość początkowa z jaką obracała się głowica wynosiła 0.225, co odpowiada wartości kąta skanowania. Z pomiaru pierwszego, który odbył się przy przystani H w Marinie jachtowej w Gdyni do analizy wybrano jeden sonogram, który charakteryzuje się największą szczegółowością wykrytego manekina znajdującego się na dnie. Po przeanalizowaniu sonogramów dało się zauważyć, że dany obszar wyróżnia się występowaniem dużej ilości ech pochodzących od elementów budowli hydrotechnicznych. Można zaliczyć do nich wyraźnie widoczną przystań, przy której prowadzone były pomiary, boje znajdujące się na powierzchni, kotwice obecne na dnie wraz z łańcuchami o raz łódź widoczną przy zwiększeniu zakresu działania sonaru do 50 m. Badenie polegało na detekcji małego obiektu, dlatego zakresy powyżej 25 m pozbawione były szczegółowości, która była niezbędna do wykrycia oraz opisania charakterystyk manekina. Manekin został wykryty na pozycji o współrzędnych: 54 31 03.5 N, 018 33 11.7 E. Obiekt znajdował się na głębokości 5 m w odległości 4.47 m od głowicy sonaru. Sonogram pozyskany podczas badań na zakresie 10 m prezentował największe detale przedmiotu będącego celem poszukiwań. Obraz pozyskany w trakcie pomiarów wraz z wykrytym obiektem przedstawiony został na rys. 7 Drugi pomiar odbył się analogicznie do pierwszego. Głowica sonaru została przeniesiona na wejście do portu jachtowego. Na sonogramach widoczna jest zmiana struktury dna, która charakteryzuje się występowaniem głębin. Ze względu na to, że nie dociera tam wiązka emitowana przez sonar, na obrazie obszary te wizualizowane są w postaci ciemnych obszarów. Badanie było prowadzone w bliskiej odległości od falochronu, dlatego na ekranie widoczne jest wyraźne odbicie od konstrukcji. Manekin znajduje się na głębokości 5 m i został wykryty w namiarze 185.5, 5.8 m od Rys. 5: Zestaw pomiarowy wykorzystany podczas prowadzonych prac detekcyjnych 4. Wykrywanie ciał ofiar utonięć w oparciu o dane hydroakustyczne Sesje pomiarowe, które odbyły się z wykorzystaniem sonaru skanującego MS 1000 firmy Kongsberg składały się z dwóch faz. Pierwszy etap polegał na przeczesaniu wiązką akustyczną wcześniej wyznaczonego obszaru. Celem takiego działania było sprawdzenie czystości dna oraz wybranie ustawień najbardziej optymalnych do detekcji manekina, który był wykorzystywany w kolejnym etapie badań. Na rys. 6 zestawione zostały ze sobą dwa obrazy sonarowe. Pierwszy sonogram przedstawia obraz przed ingerencją operatora w ustawienia. Natomiast drugi sonogram prezentuje dane już po wprowadzeniu zmian. 4

głowicy sonaru. Tak jak to miało miejsce w przypadku pierwszego pomiaru, najbardziej szczegółowy okazał się sonogram wykonany na zakresie 10 m. Pomiar został przedstawiony na rys. 8. urządzenia oraz odpowiedni zakres pracy. Na powyższych sonogramach należy zwrócić uwagę na dno akwenu. Występowanie na danych obszarach miejsc o znacznych głębokościach, do których nie docierają wiązki akustyczne sonaru należy również uwzględnić podczas dokonywanej analizy. Obiekt, a w tym przypadku ludzkie ciało znajdujące w opisywanym miejscu może nie zostać wykryte. Dlatego niezbędny jest dodatkowy pomiar lub bezpośrednia interwencja nurków, którzy w sposób organoleptyczny dokonają detekcji obiektu. Druga sesja pomiarowa, podczas której głowica sonaru opuszczona została z mola w Orłowie pozwoliła na wyciągnięcie ciekawych wniosków dotyczących skuteczności pomiarów z wykorzystaniem sonaru skanującego MS 1000. Pomimo dużej efektywności w detekcji opisywanego urządzenia należy zwrócić również uwagę na sytuację, w której zalety użytego sonaru stają się niewystarczające. Ukształtowanie dna oraz to, co się na nim znajduje w trakcie pomiarów odgrywa znaczącą rolę. Okazuje się wtedy, że mimo odpowiedniego dobrania parametrów pracy sonaru, wykrycie konkretnego obiektu staje się niemalże niemożliwe. Poniższa zaprezentowano dane zdobyte podczas ostatniego pomiaru przeprowadzonego w dniu 09.03.2017 r. Sonar skanujący jest urządzeniem, które mimo wielu cech umożliwiających realizację prac podwodnych niemalże w 100% posiada również pewne ograniczenia, które zostały zobrazowane na powyższych sonogramach. W celu zobrazowania efektów prac poszukiwawczych w warunkach rzeczywistych poniżej na rys. 4 przedstawiony zostanie sonogram udostępniony przez Grupę Specjalną Płetwonurków RP. Obraz pochodzi z sonaru MS 1000 firmy Kongsberg i przedstawia dwie osoby oraz niesprawny kajak wykryte na głębokości 40 m. Rys. 7: Sonogram z wykrytym manekinem wraz z interpretacją - zakres 10 m Rys. 8: Sonogram z wykrytym manekinem wraz z interpretacją - zakres 10 m Z powyższych danych wynika, że ofiarę utonięć można skutecznie wykryć przy odpowiedniej regulacji zasięgu pracy urządzenia. Ze względu na swoje właściwości i częstotliwości wykorzystywane do pracy sonar gwarantuje dane o wysokiej rozdzielczości. Jednakże, aby osiągnąć daną szczegółowość niezbędna jest regulacja ustawień Rys. 9: Zakres 15 m - Brak manekina w wodzie. Na obrazie widoczne są pale będące konstrukcją mola. Są źródłem cieni akustycznych. Dno zanieczyszczone. 5

Rys. 10: Zakres 15 m - W toni wodnej znajduje się manekin. Ze względu na echa pochodzące od innych obecnych pod wodą obiektów, nie można było zlokalizować i zidentyfikować wrzuconego do wody obiektu. Rys. 13: Dwie osoby oraz niesprawny kajak wykryte na głębokości 40 m - sonar skanujący Źródło: archiwum GSPRP Podsumowanie W pracy zatytułowanej Wykorzystanie urządzeń hydrograficznych do poszukiwania ofiar utonięć podjęto próbę udowodnienia przydatności właściwości detekcyjnych wiązki hydroakustycznej sonaru. Hipoteza postawiona w pracy została sprawdzona i potwierdzona podczas dokonywanych pomiarów z wykorzystaniem sonaru skanującego MS 1000. Problem badawczy polegał na sprawdzeniu możliwości oraz skuteczności wykrycia niewielkich obiektów zalegających na dnie, równocześnie otrzymując dane na tyle dokładne, aby zidentyfikować obiekt. Prowadzenie poszukiwań z wykorzystaniem urządzeń hydrograficznych wiązało się z koniecznością pozyskiwania wysokorozdzielczych obrazów. Ze względu na wysokie częstotliwości pracy używanych podczas badań sonarów uzyskano możliwość lokalizacji oraz identyfikacji wykrytych obiektów. Identyfikacja wiąże się ze sposobnością określenia charakterystyk, co w przypadku detekcji ciał ludzkich ma duże znaczenie, dlatego przed rozpoczęciem pomiarów zwrócono uwagę na odpowiednie ustawienia początkowe urządzeń. Badania prowadzone podczas pozorowanych poszukiwań z wykorzystaniem sonaru skanującego umożliwiły pozyskanie informacji dotyczących ustawień początkowych urządzenia, pozwalających na skuteczna detekcję. Pracujący z częstotliwością 675 khz MS 1000 bez problemu był w stanie przekazać dane posiadające detale, które umożliwiały identyfikację manekina. Zakres użyteczny wynosił do 25 m. Weryfikacja obiektu sprawiała większy problem przy zasięgu ustawionym powyżej 25 m. Nie można jej było jednak nazwać niemożliwą. Większą uwagę podczas analizy pozyskanych danych zwrócił rodzaj dna, na który opuszczany był manekin. Wiązka akustyczna odbita od obiektu znajdującego się na równym, niezanieczyszczonym dnie wizualizowana była w postaci wyrazistego echa. W innym przypadku, gdy Rys. 11: Zakres 15 m - Po przesunięciu manekina znajdującegosię w wodzie, pojawiło się słabe do wykrycia echo. Detekcja nastąpiła w odległości 2.30 m od głowicy sonaru oraz w namiarze 260.2. Mimo dostosowania ustawień pomiarowych sonaru oraz niewielkiego zasięgu, obiekt jest niewyraźny i ciężki do identyfikacji. Powodem jest duża ilość zakłóceń wywołana obecnością innych obiektów w wodzie. Rys. 12: Zobrazowanie wykrytego manekina 6

dno akwenu było mocno nierówne oraz zanieczyszczone, echo manekina nie wyróżniało się spośród innych silnych ech. W pracy udowodniono, że wykorzystanie sonaru do poszukiwań ofiar utonięć jest rozwiązaniem najskuteczniejszym. Nie należy jednak zakładać, że opisywane w pracy urządzenie jest niezawodne. Wiele czynników wpływa na to, że daną sesję pomiarową można nazwać skuteczną. Występowanie stref martwych, brak możliwości detekcji obiektów znajdujących się w cieniu akustycznym, głębinach czy pośród innych intensywnych ech powoduje, że pomiary mające na celu identyfikację określonego obiektu stają się problematyczne. Operator za pomocą dedykowanego oprogramowania ma możliwość ingerencji w ustawienia sonaru. Nie skutkuje to jednak zawsze wyeliminowaniem wcześniej przedstawionych problemów. W przypadku detekcji obiektu znajdującego się w cieniu akustycznym, czy głębinie przemieszczenie urządzenia pomiarowego może przynieść skutek w trakcie pomiarów. W celu eliminacji stref martwych oraz osiągnięcia pokrycia rzędu minimum 100% jednostka musi poruszać się kursami równoległymi po odpowiednio zaprojektowanych profilach. Eliminowanie zakłóceń oraz poprawianie pozyskanych obrazów sonarowych możliwe jest poprzez analizę oraz korektę zebranych danych, zapisanych w postaci plików o odpowiednich rozszerzeniach. Literatura [1] http://www.escort.com.pl/hydroakustyka -specjalistyczna/82-sonary-skanujaceo-wysokiej-rozdzielczosci/238-sonarskanujcy-do-poszukiwania-i-wykrywania -celow-podwodnych. [2] http://www.nhnpolska.com/index.php /hydrografia/systemy-sonarowe/ edgetech/item/65-model-4125. [3] K. Chorzewska. Side scan sonar image mosaicing. Scientific Journal of Polish Naval Academy, 4 (195), 2013. [4] Ministerstwo Obrony Narodowej. Hydrografia morska, organizacja i zasady prowadzenia badań. [5] A. Stateczny, N. Wawrzyniak. Wykorzystanie wysokorozdzielczych danych batymetrycznych w analizie obrazów sonaru skanującego. Biuletyn WAT, 3, 2011. Hydrographic survey equipment usage for searching drowning victims Abstract - The detection of tiny objects lying at the bottom of water reservoir is only possible by using high-frequency equipment, which guarantees the acquisition of useful and credible data. The aim of this thesis was to evaluate the usefulness of the available hydrographic survey equipment for the detection of human bodies and to collect the necessary information which is crucial for the effective search and rescue operation. The measurement sessions mentioned in the thesis were conducted using the MS 1000 scanning sonar and the Edgetech 4125 side scan sonar. The study confirmed the usefulness of the described devices during the search for drowning victims. Keywords: hydrography, data acquisition, hydrographic survey equipment, search, sonar 7