Budowa systemu Pilotowo-Dokującego (PNDS) dla zbiornikowców LNG oraz promów morskich

Budowa systemu Pilotowo-Dokującego (PNDS) dla zbiornikowców LNG oraz promów morskich projekt zrealizowany w ramach Działania 1.3 Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka na lata 2007-2013

Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka (POIG) Celem głównym Programu Innowacyjna Gospodarka na lata 2007-2013 jest rozwój polskiej gospodarki w oparciu o innowacyjne przedsiębiorstwa. Działania osie priorytetowe Programu I 1. - Badania i rozwój nowoczesnych technologii w tym 1.3 Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych przez jednostki naukowe 2. Infrastruktura sfery B+R 3. Kapitał dla innowacji 4. Inwestycje w innowacyjne przedsięwzięcia 5. Dyfuzja Innowacji 6. Polska gospodarka na rynku międzynarodowym 7. Społeczeństwo informacyjne budowa elektronicznej administracji 8. Społeczeństwo informacyjne zwiększanie innowacyjności gospodarki 9. Pomoc techniczna

Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka (POIG) Alokacja na Program Innowacyjna Gospodarka wynosi ogółem 9 711 629 742 euro, w tym 8 254 885 280 euro z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.

Zespół badawczy Instytutu Inżynierii Ruchu Morskiego

PIP INP UT AUT O hp2025 1 2 PIP INP UT AUT O hp2025 1 2 PIP INP UT AUT O hp2025 1 2 Protoplasta - system PNS Wing (main) BRIDGE Central Wing GPS ANT AIS ANT VGA AMP AIS receiver MAIN CPU GPRS receiver VTS connection GPS receiver A/D NMEA Interface Thrust Rudder Wind Gyro Switch Back Up CPU redundant Ferry Master Cabin

Projekt: Budowa systemu Pilotowo-Dokującego (PNDS) dla zbiornikowców LNG oraz promów morskich Działanie POIG 1.3.1. Budżet : 1,8 mln zł Czas trwania : 2 lata (wrzesień 2009 - wrzesień 2011) Beneficjent: Akademia Morska w Szczecinie Cel: Celem projektu było podwyższenie bezpieczeństwa cumowania statków poprzez budowę i wdrożenie innowacyjnego systemu informatyczno-telekomunikacyjnego, który z wykorzystaniem transmisji danych z lądu na statek ułatwi i usprawni proces cumowania. Cele projektu osiągnięto poprzez opracowanie naukowych metod i założeń do budowy systemu pilotowo dokującego PNDS (z ang. Pilot Navigation and Docking System) dla statków manewrujących w polskich portach.

PNDS wstępne rozwiązania Sieć bezprzewodowa Lokalna sieć wymiany danych dla pojedynczego nabrzeża... Moduł czujnika łądowego Moduł czujnika łądowego Moduł czujnika łądowego Moduł czujnika łądowego Moduł czujnika łądowego Moduł czujnika łądowego System pilotowo-dockingowy Mobilna jednostka na statku Dane z czujników Statek w pobliżu nabrzeża System pozycjonowania Baz danych mapy elektronicznej System pilotowo-dockingowy Mobilna jednostka na statku Dane z czujników Statek w pobliżu nabrzeża System pozycjonowania Baz danych mapy elektronicznej

PNDS architektura i transmisja danych (Odra Queen) INTERNET serwer AM GPRS D1 D2 D3

PNDS architektura i transmisja danych 3G/GPRS Komórka z aplikacjapnds... DMLM #2 DMLM #3 DMLM #1 PNDS Moduł Mobilny Komórka z aplikacjapnds MAPA ECDIS FILTRY STEROWANIE DGPS INS AIS COMM

Transmisja danych do statku PNDS głowica laserowa Moduł głowicy laserowej Mikrokontroler ARM 32 bit Moduł transmisji Mikrokontroler komunikacyjny Pamięć EEPROM + RAM Szyna zasilania Moduł radiowy (400MHz - 2.4GHz) Mikrokontroler komunikacyjny Szyna zasilania Pamięć Flash Zasilanie głowicy lasera Interpretery i układy zarządzające mocą Moduł sterujący Głowica laserowa Szyna zasilania Interfejs lokalny Interfejsy lokalne (SPI + modbus) Interfejs lokalny Pomiar odległości do statku

PNDS parametry - bezlustrowe dalmierze laserowe (5 głowic w tym 3 master, z laserami od 3 producentów MDL, Jenoptik, Riegl) Zasięg Dokładność Rozdzielczość pomiaru Czas pomiaru wartości 0,5 m do 300m dla powierzchni naturalnych 0.5 m do 3000m dla specjalnych ± 20 mm (dla 100 Hz) ± 60 mm (dla 2 khz) 1 mm Standardowy model: 0,5 ms Specjalny model: 0,1 ms Zakres pomiaru prędkości 0 ms -1 do 100 ms -1 Czas pomiaru prędkości 0,01 s (minimum)

PNDS parametry - radar FMCW (fala stojąca zmodulowanej częstotliwościowo) Rozdzielczość czujnika odległości 0.005 m (błąd st. do 5cm) Zasięg 0.6 do 500 m Główne średnice reflektora 300 do 600 mm Moc nadajnika czujnika odległości 10 mw Częstotliwość pracy 94 GHz Częstotliwość próbkowania 4096 punktów na 12.285 ms Zakres danych 14 bits

PNDS rozwiązania systemu transmisji (systemy wielkoobszarowe) 5 4 3... 1 2 n

Układ głowic laserowych w linii nabrzeża 1 2 3 12,5 m 23,7 m 34,2 m D1 D2 D3

Układ głowic laserowych nabrzeże z rampą - promy 1 2 12,5 m 23,7 m D1 D2 D3 34,2 m 3

Układ głowic laserowych zdecentralizowany 1 2 12,5 m 23,7 m D1 D2 D3 34,2 m 3

System PNDS serwis komórkowy 212.14.30.20/pndsmobile

Pilotowo - nawigacyjny system przenośny (PNS jako część systemu PNDS) - 2 antenowy DGPS - dokładność pozycji ok. 2m - dokładność określania kierunku poniżej 0,1 stopnia

PNDS weryfikacja działania

PNDS interfejs użytkownika

PNDS korzyści badania symulacyjne

PNDS konferencja 9 września 2011 m/s Odra Queen

PNDS konferencja

PNDS kooperacja

PNDS zgłoszenia patentowe 1. System pozycjonowania statków manewrujących na akwenach portowych i wewnętrznych drogach wodnych 4 8 10 3 2. Metoda zwiększania dokładności wykrywania obiektów za pomocą laserowego dalmierza impulsowego przy użyciu monostatycznego radaru o fali ciągłej zmodulowanej częstotliwościowo. 6 8 9 5 111 110 109 107 108b 102 7 106 101 x2, y2, K2 D2, V2 2 x1, y1, K1 D1, V1 1 104 105 109 101 107 108a 100

PNDS przyszłość i wnioski Cel w postaci budowy systemu został osiągnięty Symulacyjnie dowiedziono pozytywny wpływ na bezpieczeństwo i efektywność operacji morskich z wykorzystaniem systemu Rozwój technologii poprzez jej próbne długoterminowe wdrożenie np. dla promów morskich przy współpracy z partnerem biznesowym Dalszy rozwój technologii poprzez jej komercjalizację serwis mobilny 212.14.30.20/pndsmobile

Złoty medal na targach INNOVA 2011 Bruksela