EFEKTYWNOŚĆ MANEWRU PĘTLA WILLIAMSONA

Podobne dokumenty
MANEWRY CZŁOWIEK ZA BURTĄ NA WSPÓŁCZESNYCH STATKACH MORSKICH

MANEWRY CZŁOWIEK ZA BURTĄ NA WSPÓŁCZESNYCH STATKACH MORSKICH

MANEWR OSTATNIEJ CHWILI OCENA I ANALIZA DLA MASOWCA W ZALEŻNOŚCI OD ODLEGŁOŚCI ROZPOCZĘCIA MANEWRU I KĄTA KURSOWEGO

CZŁOWIEK ZA BURTĄ REKIN!!!

Symulacyjne badanie wpływu systemu PNDS na bezpieczeństwo i efektywność manewrów

DOBÓR PRĘDKOŚCI BEZPIECZNEJ STATKU DO PRZEWOZU KONTENERÓW IV GENERACJI NA TORZE PODEJŚCIOWYM DO PORTU GDYNIA

Inżynieria Ruchu Morskiego wykład 01. Dr inż. Maciej Gucma Pok. 343 Tel //wykłady tu//

CEL PRZEDMIOTU. Zapoznanie z podstawowym układem sił i momentów działających na statek w ruchu.

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

lp tematy pracy promotor dyplomant data otrzymania tematu uwagi ZAKŁAD URZĄDZEŃ NAWIGACYJNYCH

UNIKANIE NIEBEZPIECZNYCH SYTUACJI W ZŁYCH WARUNKACH POGODOWYCH W RUCHU STATKU NA FALI NADĄŻAJĄCEJ

Komentarz technik nawigator morski 314[01]-01 Czerwiec 2009

Odchudzamy serię danych, czyli jak wykryć i usunąć wyniki obarczone błędami grubymi

POZIOM UFNOŚCI PRZY PROJEKTOWANIU DRÓG WODNYCH TERMINALI LNG

ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

STRUKTURA MODELU MATEMATYCZNEGO SYMULATORA NAWIGACYJNO MANEWROWEGO

MoŜliwości modelowania trajektorii statku na urządzeniach symulacyjnych

Dziennik Ustaw 15 Poz. 460 ZAKRES WYMAGAŃ EGZAMINACYJNYCH

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

UREGULOWANIE PRAWNE DYREKTORA URZĘ DU MORSKIEGO W GDYNI W ZAKRESIE WYPOSAŻ ENIA STATKÓW W Ś RODKI I URZĄ DZENIA RATUNKOWE W Ż EGLUDZE KRAJOWEJ

ROZDZIAŁ 1. NAWIGACJA MORSKA, WSPÓŁRZĘDNE GEOGRAFICZNE, ZBOCZENIE NAWIGACYJNE. KIERUNEK NA MORZU.

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

BADANIA DOSTĘPNOŚCI SYSTEMU DGPS NA DOLNEJ ODRZE RESEARCH ON THE AVAILABILITY OF DGPS SYSTEM ON THE LOWER ODRA RIVER

I. KARTA PRZEDMIOTU INŻYNIERIA BEZPIECZEŃSTWA NAWIGACJI

Wymiary akwenu w płaszczyźnie pionowej bezpieczna głębokość podawana zazwyczaj w postaci stosunku minimalnej rezerwy wody pod kilem do zanurzenia

Przykłady wybranych fragmentów prac egzaminacyjnych z komentarzami Technik nawigator morski 314[01]

DOBÓR PRĘDKOŚCI BEZPIECZNEJ ORAZ MANEWRY KOTWICZENIA DLA STATKU TYPU VLCC NA TORZE PODEJŚCIOWYM DO PORTU PÓŁNOCNEGO GDAŃSK

Temat pracy dyplomowej Promotor Dyplomant CENTRUM INŻYNIERII RUCHU MORSKIEGO. prof. dr hab. inż. kpt.ż.w. Stanisław Gucma.

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

System Automatycznej Identyfikacji. Automatic Identification System (AIS)

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 ZASADY OCENIANIA

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

ANALIZA SYSTEMU POMIAROWEGO (MSA)

Tutaj powinny znaleźć się wyniki pomiarów (tabelki) potwierdzone przez prowadzacego zajęcia laboratoryjne i podpis dyżurujacego pracownika obsługi

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH ZMIANY NR 2/2008

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 17 stycznia 2003 r.

Ćwiczenie: "Obwody prądu sinusoidalnego jednofazowego"

PODEJMOWANIE DECYZJI PRZEZ KOORDYNATORA AKCJI RATOWNICZEJ NA PODSTAWIE NIEZAWODNOŚCI OBIEKTU POSZUKIWANEGO

Wyniki pomiarów okresu drgań dla wahadła o długości l = 1,215 m i l = 0,5 cm.

POLITECHNIKA RADOMSKA im. K. Pułaskiego PRACE NAUKOWE TRANSPORT NR...(...) 2005 WYMAGANIA DOKŁADNOŚCIOWE DLA RADAROWEGO SYSTEMU VTS

MODEL STANOWISKA DO BADANIA OPTYCZNEJ GŁOWICY ŚLEDZĄCEJ

System AIS. Paweł Zalewski Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Akademia Morska w Szczecinie

O 2 O 1. Temat: Wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego

Ćw. nr 31. Wahadło fizyczne o regulowanej płaszczyźnie drgań - w.2

ZASADY MONITOROWANIA MORSKICH OBIEKTÓW O MAŁYCH PRĘDKOŚCIACH

Systemy Ochrony Powietrza Ćwiczenia Laboratoryjne

LABORATORIUM METROLOGII

Statystyki: miary opisujące rozkład! np. : średnia, frakcja (procent), odchylenie standardowe, wariancja, mediana itd.

Differential GPS. Zasada działania. dr inż. Stefan Jankowski

PROGRAM SZKOLENIA Jachtowy sternik morski teoria e-learning stan na dzień:

Ćwiczenie z fizyki Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej soczewki oraz współczynnika załamania światła

PROGRAMOWANIE DYNAMICZNE W ROZMYTYM OTOCZENIU DO STEROWANIA STATKIEM

Przedmowa 12 Od wydawcy 15 Wykaz ważniejszych oznaczeń 16

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Radon w powietrzu. Marcin Polkowski 10 marca Wstęp teoretyczny 1. 2 Przyrządy pomiarowe 2. 3 Prędkość pompowania 2

ĆWICZENIE 13 TEORIA BŁĘDÓW POMIAROWYCH

ODLEGŁOŚĆ BOCZNA MANEWRU WYPRZEDZANIA STATKÓW MORSKICH NA AKWENACH OGRANICZONYCH

Ćwiczenie nr 2: ZaleŜność okresu drgań wahadła od amplitudy

Badanie widma fali akustycznej

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności pomiarowych. Wykład tutora na bazie wykładu prof. Marka Stankiewicza

Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego (Katera)

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

MIĘDZYNARODOWA ORGANIZACJA MORSKA (IMO) W PROCESIE GLOBALIZACJI ŻEGLUGI MORSKIEJ

Wyznaczanie cieplnego współczynnika oporności właściwej metali

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJĄCEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2010

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 1: Wahadło fizyczne. opis ruchu drgającego a w szczególności drgań wahadła fizycznego

Tematy prac dyplomowych w Katedrze Awioniki i Sterowania. Studia: II stopnia (magisterskie)

Podstawy niepewności pomiarowych Ćwiczenia

ZESZYTY NAUKOWE NR 2 (74) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE. Analiza wpływu informacji z logu na dokładność śledzenia obiektów w urządzeniach ARPA

Załącznik nr 2 MINIMALNY ZESTAW URZĄDZEŃ NAWIGACYJNYCH, RADIOWYCH, ŚRODKÓW SYGNAŁOWYCH, WYDAWNICTW I PODRĘCZNIKÓW ORAZ PRZYBORÓW NAWIGACYJNYCH

PRZECIWZUŻYCIOWE POWŁOKI CERAMICZNO-METALOWE NANOSZONE NA ELEMENT SILNIKÓW SPALINOWYCH

LABORATORIUM Z FIZYKI

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

Pobieranie prób i rozkład z próby

Wyznaczanie budżetu niepewności w pomiarach wybranych parametrów jakości energii elektrycznej

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki

Optymalizacja parametrów w strategiach inwestycyjnych dla event-driven tradingu dla odczytu Australia Employment Change

THE AUTOMATIZATION OF THE CALCULATION CONNECTED WITH PROJECTING LEADING LIGHTS

KARTA INFORMACYJNA PRZEDMIOTU

Wstęp do teorii niepewności pomiaru. Danuta J. Michczyńska Adam Michczyński

Spis treści. Przedmowa... XI. Rozdział 1. Pomiar: jednostki miar Rozdział 2. Pomiar: liczby i obliczenia liczbowe... 16

Zintegrowany system wizualizacji parametrów nawigacyjnych w PNDS

Fizyka (Biotechnologia)

METODY CHEMOMETRYCZNE W IDENTYFIKACJI ŹRÓDEŁ POCHODZENIA

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych. Ćwiczenie nr 6

Ćwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi"

Ćwiczenie: "Pomiary rezystancji przy prądzie stałym"

Doświadczenia w eksploatacji gazomierzy ultradźwiękowych

Żeglarz Jachtowy. Polski Związek Żeglarski Podstawowe przepisy żeglugowe obowiązujące na wodach śródlądowych odnoszące się do żeglugi jachtowej:

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

Ćwiczenie: "Kinematyka"

Transkrypt:

GIL Mateusz 1 ŚNIEGOCKI Henryk 2 EFEKTYWNOŚĆ MANEWRU PĘTLA WILLIAMSONA WSTĘP Ostatnie dziesięciolecia charakteryzuje stały wzrost liczby statków w skali globalnej. Pomimo ciągłego rozwoju technologicznego i wdrażania przez armatorów innowacyjnych rozwiązań na jednostkach pływających, liczba wypadków związanych z wypadnięciem człowieka za burtę statku, na akwenach Unii Europejskiej w ostatnich latach zdecydowanie wzrasta[3]. Udoskonalanie urządzeń nawigacyjnych, poprawa algorytmów wspomagających podjęcie decyzji, a także tendencja do całkowitej integracji i kooperacji zainstalowanych podzespołów np. w formie IBS (Integrated Bridge System) zintegrowanego mostka nawigacyjnego, nie zawsze przynosi efekt w postaci przeprowadzenia skutecznej akcji ratowniczej z wykorzystaniem manewru człowiek za burtą. 350 300 250 200 150 100 50 0 2011 2012 2013 Rys. 1 - Ilość wypadków związanych z wypadnięciem człowieka za burtę na wodach Unii Europejskiej. Zestawienie autorskie na podstawie:[3]. Pośród wypadków przedstawionych na rysunku 1, prawie 25% zostało zakwalifikowanych przez EMSA (European Maritime Safety Agency) jako poważne i bardzo poważne w skutkach. Ze względu na powyższą statystykę, przeprowadzono pomiary mające na celu zbadanie efektywność natychmiastowego manewru typu MOB (Man Overboard) człowiek za burtą. Spośród wykorzystywanych na statkach zwrotów, wybrano Pętlę Williamsona, będącą popularną metodą powrotu statku na kontrkurs, w celu podjęcia człowieka, który uprzednio wypadł za burtę. Badania przeprowadzono na symulatorach: mostka wizyjnego i manewrowym POLARIS norweskiej firmy Kongsberg, znajdujących się na Wydziale Nawigacyjnym Akademii Morskiej w Gdyni. Urządzenia działają w oparciu o rozbudowane modele matematyczne, odwzorowujące rzeczywiste warunki otoczenia i ich wpływ na prowadzoną jednostkę. O możliwościach symulatorów i dokładności zastosowanych w nim modeli, świadczy liczba i różnorodność kursów w czasie których są wykorzystywane. Poza zajęciami dla studentów, odbywają się również szkolenia w których udział biorą m.in. kapitanowie żeglugi wielkiej, starsi oficerowie i oficerowie floty handlowej. Zajęcia pozwalają pogłębiać zdobytą wcześniej wiedzę i zwiększać umiejętności praktyczne. 1 Akademia Morska w Gdyni, Wydział Nawigacyjny, Al. Jana Pawła II 3, 81 345 Gdynia, tel.: +48 504 008 150; m.gil@wn.am.gdynia.pl 2 Akademia Morska w Gdyni, Wydział Nawigacyjny, Al. Jana Pawła II 3, 81 345 Gdynia, tel.: +48 606 974 292; henryksa@am.gdynia.pl 3381

Rys. 2 - Symulator manewrowy (L) i symulator mostka wizyjnego (P)[16]. 1. ZAŁOŻENIA WYKONYWANYCH BADAŃ Na część pomiarową badań składało się wykonanie manewru MOB przez 17 studentów kierunku Nawigacja Transport Morski (członków Koła Naukowego Watchers ). Grupę stanowili studenci 2- go i 3-go roku odbywający wcześniej praktykę na statkach s/v Dar Młodzieży i sbs Horyzont II, jednak nieposiadający doświadczenia oficerskiego na jednostkach handlowych. Zgodnie z przyjętą koncepcją, każda z osób wykonywała ćwiczenie trzykrotnie, manewrując w prawą stronę. Dla wszystkich badanych, prowadzone pomiary odbywały się na akwenie o tych samych parametrach i w jednakowych warunkach otoczenia, ukazanych w tabeli nr 3. W opisywanych badaniach zdecydowano się na użycie Pętli Williamsona do przeprowadzenia akcji natychmiastowej, ponieważ manewr ten można wykonywać zarówno w sytuacji w której nieobecność człowieka zostaje odnotowana po pewnym czasie, jak i w momencie zaobserwowania gdy wypada on za burtę[13][14]. W zaprojektowanym ćwiczeniu człowiek znajdował się początkowo w odległości 380 m od dziobu jednostki tak, by w momencie przepływania obok jego pozycji, statek był do niego ustawiony równolegle. Zastosowane rozwiązanie pozwoliło zasymulować sytuację, w której poszkodowany wypadł właśnie za burtę. Informacja o wszczęciu alarmu MOB była podawana kierującym jednostkami za pomocą łączności radiowej w momencie, gdy rozbitek minął prawy trawers statku. W praktyce oznaczało to okoliczności, w których odległość od pozycji początkowej statku, do pozycji MOB wynosiła 490 m. Symulacje skonstruowano w taki sposób, by na człowieka umieszczonego w wodzie nie działał efekt dryfu wiatrowego, dzięki czemu jego pozycja była stała w trakcie całego manewru. W celu skrócenia czasu trwania symulacji, zadanie rozpoczynano na kursie 000 z nastawami telegrafu maszynowego CAŁA NAPRZÓD i prędkością początkową 15,9 w. Ponieważ żadna z badanych osób nie posiadała wcześniej doświadczenia z wykorzystanym modelem statku, pierwsza próba realizowana była zgodnie z opisem manewru znajdującym się w Międzynarodowym lotniczym i morskim poradniku poszukiwania i ratowania (IAMSAR). 3382

Rys. 3 Schemat Pętli Williamsona zgodny z wytycznymi IAMSAR[4]. Jak przedstawiono na rysunku 3, opisywany poradnik zawierający wytyczne Międzynarodowej Organizacji Morskiej (IMO) sugeruje następującą kolejność działań[4]: 1. Wychylić ster na burtę z której wypadł człowiek; 2. Po osiągnięciu zmiany kursu o wartość 60, przełożyć ster na burtę przeciwną; 3. Kiedy kurs osiągnie wartość o 20 mniejszą od kontrkursu względem początkowego ustawienia jednostki, ustawić ster w pozycji zero. 4. Rozpoczęcie i intensywność procesu zatrzymania statku, odbywało się według uznania wykonujących ćwiczenie. W trakcie eksperymentu, kolejne próby przeprowadzane były w oparciu o poprzednie doświadczenia badanych. W czasie ich wykonywania, osoby biorące udział w ćwiczeniu modyfikowały zgodnie ze swoim przekonaniem przebieg manewru na podstawie analizy wykresu ukazującego trasę pierwszej próby. Każdorazowe podejście uznawano za zakończone w momencie, gdy prowadzona jednostka osiągnęła prędkość mniejszą niż 2 węzły. Kryterium to zostało przyjęte ze względu na fakt uznania takiej prędkości za wystarczającą na bezpieczne zwodowanie łodzi ratowniczej. W trakcie ćwiczenia, na stanowisku instruktora (operatora technicznego symulatora), w czasie rzeczywistym rejestrowano następujące parametry ruchu jednostki w interwałach 2 sekundowych: a) numer referencyjny pomiaru, b) czas trwania ćwiczenia [hh:mm:ss], c) kurs [ ], d) kierunek drogi po wodzie (KD w ) [ ], e) prędkość [w.], f) zmiana prędkości [w./min], g) szerokość geograficzna, h) długość geograficzna, i) kurs rzeczywisty (KR) [ ], j) faktyczna pozycja steru [ ], k) zadane wyłożenie płetwy sterowej [ ], l) prędkość kątowa zwrotu [ /min]. 3383

L.p. Czas trwania Tab. 1 - Przykładowe zestawienie rejestrowanych parametrów ruchu jednostki. Kurs KD w Prędkość Zmiana prędkości Szerokość geograficzna Długość geograficzna KR Działanie steru Komenda na ster Prędkość kątowa zwrotu 160 00:02:40 053,6 053,6 12,6 0,1 N60 12,333 W006 11,853 067,6 p35,0 p35,0 s18 158 00:02:38 051,8 051,8 12,6-0,3 N60 12,327 W006 11,868 066,7 p35,0 p35,0 s22 156 00:02:36 051,0 051,0 12,7-0,3 N60 12,324 W006 11,875 066,2 p35,0 p35,0 s24 154 00:02:34 049,1 049,1 12,7-0,8 N60 12,318 W006 11,890 064,9 p35,0 p35,0 s29 152 00:02:32 047,4 047,4 12,8-1,2 N60 12,313 W006 11,901 063,9 p34,4 p35,0 s34 150 00:02:30 045,9 045,9 12,9-1,6 N60 12,308 W006 11,911 062,7 p25,4 p35,0 s39 1.1. Specyfikacja wykorzystanego statku Do wykonywania Pętli Williamsona wybrano model BULK06L będący w pełni załadowanym masowcem, wzorowanym na statku m/s Magnitogorsk[11]. W tabeli 2 zawarto podstawowe dane techniczne i eksploatacyjne dotyczące wykorzystanej jednostki. Tab. 2 Zestawienie podstawowych parametrów eksploatacyjnych wybranego modelu[10]. Nazwa modelu BULK06L Typ statku Stan załadowania Masowiec W pełni załadowany Pojemność rejestrowa brutto 32 173 Nośność Wyporność Długość całkowita Szerokość Zanurzenie na dziobie i rufie 22 691 t 60 920 t 215,4 m 31,8 m 11,5 m Współczynnik pełnotliwości 0,789 Gruszka dziobowa Brak Prędkość maks. naprzód 16,0 w. Prędkość maks. wstecz 5,9 w. Ilość śrub Ilość urządzeń sterowych 1 prawoskrętna 1 normalny Maks. wychylenie steru 35,0 3384

Rys. 4 - Tabela charakterystyk manewrowych (Wheelhouse Poster) modelu BULK06L[11]. 1.2. Warunki hydro-atmosferyczne akwenu Akwen na którym wykonywano ćwiczenie był wyłączony dla ruchu innych jednostek, wolny od oznakowania nawigacyjnego czy budowli hydrotechnicznych. Jedynym obiektem znajdującym się w bliskim sąsiedztwie prowadzonej jednostki był umiejscowiony w wodzie człowiek. Ponieważ przeprowadzane badanie miało określić efektywność wykonywanego manewru, zasymulowano korzystne warunki pogodowe, zbliżone do idealnych. Wszystkie wykonywane próby miały miejsce na akwenie opisanym tabelą numer 3 i odbywały się w takich samych warunkach. Tab. 3 Zasymulowane warunki hydro-atmosferyczne na badanym akwenie. Głębokość akwenu 100 m - na całym obszarze roboczym Kierunek i siła wiatru 320-5 w. (2 B) Stan morza 1 zmarszczki (0-0,5 m) Kierunek i siła prądu brak - 0 w. Temperatura powietrza 21 C Widzialność Zachmurzenie 8 bardzo dobra 10 Mm brak chmur - niebo całkowicie widoczne 2. OPRACOWANIE POZYSKANYCH WYNIKÓW Po zebraniu wszystkich pomiarów, niezbędne było wydzielenie spośród nich parametrów, które docelowo miały zostać wykorzystane do zbadania efektywności manewru MOB. Do opisywanych atrybutów należały: czas wykonania Pętli Williamsona wraz z zatrzymaniem statku (t m ) oraz szerokość i długość geograficzna (ϕ, λ) w momencie zakończenia manewru (V k < 2 w.). 3385

2.1. Rachunek błędów Po wydzieleniu danych, konieczne było przeprowadzenie obróbki związanej z rachunkiem błędów w celu odrzucenia wartości przekraczających przyjęty błąd graniczny. Obróbka statystyczna sprowadzona została do obliczenia wariancji (s 2 ) i odchylenia standardowego dla wszystkich trzech parametrów zgodnie ze wzorem[1]: Ponieważ typowe zastosowanie wartości trzech odchyleń standardowych (3s) jako kryterium błędu granicznego nie przyniosło oczekiwanego efektu, postanowiono zawęzić badaną próbkę do wartości nie większych niż 2s, co w praktyce winno oznaczać 95% analizowanej populacji[1]. 2.2. Transformacja współrzędnych Na potrzeby wykonania wykresów będących rzutem uzyskanych pozycji końcowych statku na płaszczyznę, niezbędne było przetransformowanie współrzędnych geograficznych na kartezjańskie X,Y. Wykorzystano w tym celu zależności pomiędzy współrzędnymi prostokątnymi i ich odpowiednikami na elipsoidzie[8]: gdzie: N promień krzywizny pierwszego wertykału, h wysokość ponad elipsoidę odniesienia. W celu obliczenia N należy zastosować przedstawiony poniżej wzór uwzględniający parametry wykorzystanej elipsoidy w tym jej małą i dużą półoś (a, b) oraz pierwszy mimośród (e)[9]: Do przeprowadzenia transformacji wykorzystano następujące parametry elipsoidy WGS-84[9]: W celu zwiększenia dokładności obliczeń, zastosowano odwzorowanie Gaussa-Krügera dla południka osiowego 006 bazując na poniższych zależnościach[15]: [ [ ] Po uzyskaniu współrzędnych prostokątnych obliczono średnią pozycję ze wszystkich pomiarów i odległość dzielącą statek od pozycji człowieka w momencie zakończenia manewru. W tym celu ] 3386

wykorzystano własności trójkąta loksodromicznego i wykonano analogiczne obliczenia dla uzyskanych danych. pozycje końcowe pozycja średnia pozycja MOB 6677450,0 6677200,0 6676950,0 6676700,0 6676450,0 6676200,0 6675950,0 6675700,0 511600,0 511400,0 511200,0 511000,0 510800,0 510600,0 510400,0 Rys. 5 - Rozrzut pozycji końcowych po wykonanych manewrach względem pozycji średniej. 2.3. Podział wyników ze względu na wykonywane próby Po dokonaniu niezbędnej obróbki statystycznej i ujednoliceniu współrzędnych przeanalizowano wyniki z podziałem na trzy próby. Posegregowano i policzono średnie wartości odległości (od pozycji średniej i człowieka) oraz czas trwania dla poszczególnych podejść. Zestawienie wyników prezentuje tabela 4. Tab. 4 Zestawienie uśrednionych wartości dla kolejnych prób. Próba D ẋ D MOB t m [mm:ss] > 2s 1. 477,217 448,107 17:47 5 2. 383,296 457,194 15:17 2 3. 402,715 540,080 14:41 1 Zgodnie z powyższą tabelą można zaobserwować stopniowe skracanie czasu trwania manewru z każdą kolejną próbą. Fakt ten wynika z praktycznego zaznajomienia się badanego z charakterystyką manewrową jednostki i modyfikacją uogólnionego schematu Pętli Williamsona na podstawie analizy wykonanego wcześniej manewru. Należy również zwrócić uwagę na największą ilość błędów grubych wśród pomiarów wykonywanych w pierwszej próbie oraz ich stopniowe zmniejszanie się w czasie kolejnych podejść. Odrzucenie stosunkowo dużej ilości rekordów powoduje pewnego rodzaju zakłamanie dotyczące uzyskiwanych odległości względem pozycji MOB. Z tego powodu w pierwszych próbach ukazana odległość jest zbliżona do wyników uzyskanych w drugim podejściu, w praktyce wartości te były zdecydowanie większe. 3387

ODLEGŁOŚĆ OD POZYCJI ŚREDNIEJ [METRY] ILOŚĆ BŁĘDÓW GRUBYCH CZAS [MM:SS] 18:00 17:17 16:34 17:47 15:50 15:17 15:07 14:24 14:41 1 2 3 PODEJMOWANE PRÓBY Rys. 6 - Średni czas trwania manewru wykonywanego przez studentów kolejnych próbach. 6 5 4 3 2 1 0 5 2 1 2 3 PODEJMOWANE PRÓBY 1 Rys. 7 - Ilość błędów grubych popełnianych w kolejnych podejściach przez badanych studentów. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że najmniejsze odległości od pozycji średniej i pozycji człowieka uzyskiwano w drugiej próbie. Może to wynikać z przeanalizowania przez studentów poprzedniego manewru, praktycznego zapoznania się z właściwościami morskimi statku oraz wdrożeniem poprawek do uogólnionego schematu manewru zaproponowanego w IAMSAR. Wartości uzyskiwanie za trzecim razem będące mniejszymi niż w pierwszym podejściu, natomiast większymi niż w drugim, wynikają prawdopodobnie ze zbyt dużej pewności siebie pojawiającej się u sternika, który zauważył znaczną poprawę w stosunku do wykonania manewru po raz pierwszy. Może to skutkować zmniejszeniem skupienia, rozprężeniem, a w efekcie uzyskaniem gorszych wyników. 500,0 475,0 477,217 450,0 425,0 400,0 375,0 402,715 383,296 1 2 3 PODEJMOWANE PRÓBY Rys. 8 - Odległość statku od pozycji średniej w kolejnych próbach wykonywanych przez studentów. 3388

D MOB [m] 1050,0 900,0 750,0 600,0 450,0 300,0 150,0 0,0 12:14 12:58 13:41 14:24 15:07 15:50 16:34 17:17 18:00 18:43 19:26 20:10 t m [mm:ss] Rys. 9 - Zależność pomiędzy odległością statku od pozycji MOB, a czasem trwania manewru. 2.4. Badanie efektywności manewru W celu zbadania efektywności manewru niezbędne było wyprowadzenie współczynnika pozwalającego na szybkie określenie, czy manewr został wykonany skutecznie. Przy podjęciu próby określenia wzoru opisującego wskaźnik, przyjęto następujące wymagania, które musiałby on spełniać: a) bezwymiarowość, b) wartości referencyjne 1, c) uwzględnianie czasu wykonania manewru (t m ), d) uwzględnianie odległości statku od pozycji MOB (D MOB ), e) ujęcie istoty wykonywania manewru człowiek za burtą. Mając na uwadze powyższe założenia, postanowiono sprowadzić wszystkie uzyskane wartości do jednej postaci. Ponieważ t m nie jest całkowitym czasem jaki dzieli moment rozpoczęcia manewru typu MOB przez statek, do chwili podjęcia człowieka, niezbędne było określenie całkowitego czasu trwania manewru (t c ). Z tego powodu zsumowano wszystkie jego elementy składowe: gdzie: czas trwania manewru człowiek za burtą [min], czas wodowania łodzi ratowniczej [min], czas przebycia odległości D MOB przez łódź ratowniczą [min], gdzie: prędkość łodzi ratowniczej [min], Ponieważ wskaźnik powinien uwzględniać najgorsze możliwe warunki przyjęto, że wartości i wynoszą kolejno 5 minut i 6 węzłów. Wynikają one z postanowień Konwencji SOLAS (Safety Of Life At Sea) i Międzynarodowego Kodeksu Środków Ratunkowych (LSA Code). Zgodnie z postanowieniami Konwencji, łódź ratownicza powinna być przechowywana w sposób pozwalający na jej skuteczne zwodowanie w czasie nie większym niż 5 minut[7]. Natomiast w Kodzie LSA ujęto m.in. wymagania techniczno-eksploatacyjne dla łodzi ratowniczych. Jednym z warunków jej 3389

20:18 21:19 21:25 21:39 21:45 21:50 22:05 22:18 22:22 22:32 22:43 22:56 23:22 23:47 24:15 24:36 25:04 25:09 25:47 26:05 26:18 27:03 dopuszczenia do użytkowania na statkach morskich, jest zdolność do utrzymywania prędkości nie mniejszej niż 6 węzłów przy pełnym obciążeniu[6][5]. Po uzyskaniu wartości można uzyskać końcową wartość wskaźnika efektywności manewru MOB (G): gdzie: maksymalny czas przetrwania człowieka w wodzie ze względu na hipotermię [min], Ze względu na założenie dotyczące występowanie najgorszych warunków, zgodnie z wykresami ukazanymi w IAMSAR, przyjęto uśredniony, najmniejszy czas jaki jest w stanie przetrwać człowiek w wodzie o najniższej badanej temperaturze - 60 minut. Rys. 10 - Wykresy ukazujące hipotermię dla różnych wartości temperatury wody[4][2]. Zgodnie z przyjętym wzorem obliczono wskaźnik G dla wszystkich wykonanych pomiarów. Najbardziej efektywny manewr wykonany przez studenta osiągnął wartość wynoszącą 0,338; natomiast najmniej efektywny 0,451. Na rysunkach 11 i 12 ukazano zależności pomiędzy wskaźnikiem G, a czasem wykonania manewru oraz odległością dzielącą jednostkę od człowieka. Na ukazanych wykresach widać, że największy wpływ na efektywność manewru ma czas jego wykonywania, natomiast w mniejszym stopniu dystans dzielący statek od człowieka. Przykładem takiego pomiaru może być manewr w którym pomimo osiągnięcia (co stanowi wartość zbliżoną do średniej). G wyniosło 0,339; co stanowi drugą spośród najlepszych uzyskanych wartości. Było to możliwe ze względu na korzystny całkowity czas manewru min. G 0,475 0,450 0,425 0,400 0,375 0,350 0,325 t c [mm:ss] Rys. 11 - Zależność wskaźnika efektywności manewru G i całkowitego czasu trwania manewru. 3390

G 0,475 WNIOSKI 0,450 0,425 0,400 0,375 0,350 0,325 0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0 800,0 900,0 1000,0 Rys. 12 - Zależność wskaźnika efektywności manewru G i odległości od pozycji MOB. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że największy wpływ na skuteczność wykonywanego manewru ma nabyte doświadczenie. Z ukazanych wykresów wynika, że z każdą kolejną próbą, czas trwania manewru malał. Zmienną, która w największym stopniu rzutuje na zaprezentowany wskaźnik efektywności manewru jest, można więc stwierdzić, że każda kolejna Pętla Williamsona wykonywana przez tę samą osobę była bardziej efektywna. Dodatkowym argumentem przemawiającym za treningiem praktycznym w warunkach rzeczywistych lub symulacyjnych, jest liczba błędów grubych w otrzymanych pomiarach (wynikających ze złego wykonania manewru). Zgodnie z przedstawionymi rysunkami, liczba pomyłek wykonanych w pierwszej próbie, aż pięciokrotnie przewyższała ilość błędów popełnionych w ostatnim podejściu. Z badań wynika, że szczególnie w dobrych warunkach hydro-atmosferycznych odległość zatrzymania statku od człowieka jest mniej istotna, niż czas trwania całego manewru. Wynika to z faktu, szybszego i bardziej precyzyjnego dotarcia łodzią ratowniczą do pozycji człowieka, aniżeli zbliżając się do niego statkiem. Nie przebadano jak powyższa sytuacja wpływa na efektywność manewru, w okolicznościach, w których ze względu na występowanie niekorzystnych warunków meteorologicznych, istnieje konieczność osłonięcia człowieka i łodzi ratowniczej od fal morskich. Streszczenie W artykule opisano badania przeprowadzone z udziałem członków Koła Naukowego Watchers działającego przy Akademii Morskiej w Gdyni. Pomiary polegały na wykonaniu trzykrotnie manewru typu MOB człowiek za burtą metodą Pętli Williamsona. Opisano stanowiska pracy, przyjęte założenia i warunki brzegowe prowadzonych badań. Artykuł prezentuje otrzymane wyniki, propozycję obliczania efektywności wykonania manewru i wnioski. Słowa kluczowe: MOB, POB, Człowiek za burtą, Pętla Williamsona, efektywność Efficiency of Williamson turn maneuver D MOB [m] Abstract The paper describes the research carried out with the members of the Students Scientific Association "Watchers" operating at the Gdynia Maritime University. Measurements included MOB maneuvers, which were performed three times with method of "Williamson turn". The article describes the workplace, assumptions and boundary conditions of the study. The paper presents the results obtained, a proposal for calculating the efficiency of MOB maneuver and conclusions. Keywords: Man Overboard, MOB, Person Overboard, POB, Williamson turn, efficiency 3391

BIBLIOGRAFIA 1. Aczel A. i Sounderpandian J., Complete Business Statistics. McGraw Hill Primis, 2008. 2. Brooks C., Survival in Cold Waters: Staying Alive. Ottawa: Transport Marine Canada (AMSRE), 2003. 3. European Maritime Safety Agency, Annual Overview of Marine Casualties and Incidents 2014, European Maritime Safety Agency, 2014. 4. International Maritime Organization i International Civil Aviation Organization, IAMSAR Manual : International Aeronautical and Maritime Search and Rescue Manual. London/Montreal: IMO/ICAO, 2008. 5. International Maritime Organization, Resolution MSC.218(82): Adoption of amendments to the International Life-Saving Appliance (LSA) Code. International Maritime Organization, 2006. 6. International Maritime Organization, LIFE-SAVING APPLIANCES: 2003 Edition, Combined edition. London: International Maritime Organization, 2003. 7. International Maritime Organization, Red., SOLAS: Consolidated Edition, 2004. London: International Maritime Organization, 2004. 8. Januszewski J., Systemy satelitarne GPS, Galileo i inne. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010. 9. Jurdziński M., Podstawy nawigacji morskiej. Gdynia: Fundacja Rozwoju Wyższej Szkoły Morskiej w Gdyni, 2003. 10. Kongsberg Maritime, Description of Ship Model : BULK06L: Version 14. Kongsberg Maritime, 2013. 11. Kongsberg Maritime, Wheelhouse Poster : BULK06L: Version 14. Kongsberg Maritime, 2013. 12. Łukaszewicz A., Manewry «człowiek za burtą» na współczesnych statkach morskich, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 77, ss. 41 48, 2012. 13. Nowicki A., Manewrowanie statkami w warunkach specjalnych. Szczecin: ODERRAUM, 1992. 14. Nowicki A., Wiedza o manewrowaniu statkami morskimi: podstawy teorii i praktyki. Gdynia: Trademar, 1999. 15. Specht C., Szot T., i Specht M., Badanie dokładności personalnych odbiorników GPS w pomiarach dynamicznych, Technika Transportu Szynowego, nr 10, ss. 2547 2555, 2013. 16. Studium Doskonalenia Kadr Akademii Morskiej w Gdyni, Symulator. [Online]. Dostępne na: www.sdk.am.gdynia.pl. 17. Wawruch R., Antykolizyjne Wykorzystanie Radaru. Gdynia: Studium Doskonalenia Kadr Akademii Morskiej w Gdyni, 2002. 3392