Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu về lý thuyết hệ thống thông tin và hiển thị hải đồ điện tử(ecdis),ứng dụng của hệ thống trong thực tiễn hàng hải. đây là tài liệu hữu ích cho các bạn sinh viên ngành boong muốn tìm hiểu về hệ thống ecdis. Đồ án khái quát lên lý thuyết, thành phần của hệ thống và đưa ra cách khai thác với một hệ thống cụ thể...
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ HIỂN THỊ HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ(ECDIS) MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Với tiến khoa học kỹ thuật công nghệ lĩnh vực hàng hải, việc điều khiển tàu có bước nhảy vượt bậc, sỹ quan hàng hải không gặp khó khăn việc thiết lập tuyến hành trình với nhiều thông tin liên quan đến an toàn, chọn lựa tính toán tuyến đường tối ưu, cập nhật thông tin cần thiết, với số lượng lớn hải đồ giấy…Hiện nay, với phát triển kinh tế - trị - xã hội, ngành vận tải biển không hạn hẹp khu vực mà lan rộng toàn giới, khối lượng vận tải ngày tăng lên, tỷ trọng vận tải biển tăng theo khối lượng hàng hóa vận tải toàn giới Số lượng tàu biển, kích thước, trọng tải tàu tăng nhanh Công tác dẫn tàu ngày hỗ trợ hệ thống trang thiết bị điện tử hàng hải đại Radar/ARPA, GPS, AIS…trong không kể đến hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử ECDIS _ Electronic Chart Display and Information System Theo nghị tổ chức hàng hải quốc tế IMO từ tháng 07 năm 2012 việc trang bị hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử ECDIS tàu hàng hải bắt buộc với hải đồ điện tử ENC hệ thống Khi tích hợp thiết bị GPS, Radar, máy đo sâu…hệ thống ECDIS với hải đồ điện tử ENC hiển thị vị trí tàu với thời gian thực tất thông tin cần thiết cho hàng hải cảnh báo nguy hiểm, chướng ngại vật, bãi cạn…quy hoạch theo dõi hành trình tàu cách chi tiết Bộ luật STCW 95 luật quản lý an toàn quốc tế (ISM Code) yêu cầu chủ tàu hay người khai thác tàu phải đảm bảo cho nhà hàng hải có đủ lực chuyên môn để đảm nhận nhiệm vụ giao Đối với tàu trang bị ECDIS, người sử dụng phải đào tạo để khai thác thích hợp hệ thống, sử dụng hải đồ điện tử làm quen với thiết bị tàu trước khai thác thực tế biển ECDIS ngày chứng minh ưu điểm vượt trội so với hải đồ giấy thông thường độ xác, thông tin cung cấp tích hợp đầy đủ, khai thác tiện lợi với nhiều chức cảnh báo khác thuận tiện công tác cập nhật hải đồ Đồ án “Nghiên cứu khai thác hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử” đưa vấn đề hải đồ điện tử, cách khai thác chức hệ thống ECDIS để mang lại hiệu tốt cho công tác dẫn tàu an toàn Từ góp phần cung cấp tài liệu chuyên môn hữu ích cho sỹ quan hàng hải bạn sinh viên khoa muốn tìm hiểu khai thác hệ thống 2 Mục đích nghiên cứu Hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử quy định bắt buộc lắp đặt tàu từ năm 2012 loại tàu có mốc thời gian quy định riêng Hệ thống dần trở nên phổ biến tàu đại, mang đến cho người điều khiển tàu khả điều khiển mềm dẻo thuận lợi số liệu hải đồ dẫn đường hiển thị hình máy tính Vì vậy, việc khai thác sử dụng hệ thống ECDIS yêu cầu bắt buộc cần thiết sỹ quan hàng hải người biển Dựa việc nghiên cứu sở lý thuyết, chức năng, cấu tạo hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử _ ECDIS để từ đưa cách thức khai thác chức hệ thống, lưu ý vận hành hệ thống phục vụ cho công tác dẫn tàu an toàn hiệu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu khai thác hệ thống ECDIS cách tổng quát sở chức chúng đưa quy trình khai thác chức hệ thống Phương pháp nghiên cứu Đồ án sử dụng phương pháp sau: • Phương pháp phân tích: Phân tích sở lý thuyết chung hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử quan điểm khai thác để đưa cách khai thác chức cho tất hệ thống ECDIS dựa minh họa hệ thống cụ thể • Phương pháp thực nghiệm: Phân tích sai số hệ thống lưu ý khai thác chúng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đồ án • Ý nghĩa khoa học: Đưa cách khai thác tính hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử, lưu ý khai thác hệ thống Là tài liệu tham khảo cho nghiên cứu khoa học vấn đề khai thác hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử • Ý nghĩa thực tiễn: Làm tài liệu tham khảo cho bạn sinh viên khoa hàng hải bước đầu tiếp cận đến vấn đề mẻ hàng hải điện tử Là tài liệu cho người biển sỹ quan tàu biển muốn tìm hiểu khai thác hệ thống ECDIS CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ HIỂN THỊ HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ 1.1 Khái niệm chung Hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử thuật ngữ chung để tất thiết bị điện tử có khả hiển thị vị trí tàu hải đồ điện tử ENC (hoặc RNC) thông qua hình máy tính Theo hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử chia thành hai phân lớp: ECDIS (Electronic Chart Display and Information System), ECDIS đáp ứng đòi hỏi IMO/SOLAS Phân lớp thứ hai ECS (Electronic Chart System) sử dụng cho mục đích hỗ trợ dẫn đường không đáp ứng đòi hỏi IMO/SOLAS Thiết bị ECDIS IMO rõ tiêu chuẩn hoạt động ECDIS (ECDIS Performance Standards) sau: “Hệ thống thông tin Hiển thị hải đồ điện tử - Electronic Chart Display and Information System (ECDIS) mang hàm ý hệ thống thông tin dẫn đường, thỏa mãn đầy đủ yêu cầu dự phòng giải pháp dẫn đường, với hải đồ cập nhật thường xuyên quy định V/19 V/27 công ước SOLAS 1974 Bằng cách hiển thị thông tin lựa chọn từ hệ thống hải đồ dẫn đường điện tử (SENC) với thông tin vị trí lấy từ cảm biến dẫn đường, nhằm hỗ trợ người biển việc lập kế hoạch chuyến đi, giám sát tuyến hành trình, hiển thị thông tin bổ sung có liên quan có yêu cầu” ECDIS hệ thống thông tin tổng hợp dựa sở kĩ thuật máy vi tính sử dụng sở liệu hải đồ điện tử (Database of Electric Chart) kết hợp với phần cứng phần mềm để hiển thị đồng thời hải đồ vị trí tàu (lấy từ cảm biến GPS thiết bị hàng hải khác) để thực tác nghiệp hàng hải xác định vị trí, lập kế hoạch hải trình, kiểm soát đường đi, đo khoảng cách, phương vị hải đồ…Nhờ có ECDIS mà công việc lập kế hoạch hải trình kiểm soát đường đi, cảnh báo mắc cạn, lệch đường đi…được thực cách nhanh chóng thuận lợi hải đồ điện tử ECDIS IMO thức công nhận sử dụng để thay hải đồ giấy Hải đồ điện tử ENC sử dụng ECDIS quan thủy văn tổ chức nhà nước cho phép phát hành thức, loại hải đồ chế tạo tỷ mỷ kiểm soát nghiêm ngặt Các loại hải đồ Vector thương mại ENC không IMO chấp nhận sử dụng ECDIS ECDIS phân tích liệu hải đồ hàng hải điện tử (ENC) vị trí tàu cung cấp cảnh báo tiếp cận hướng chạy nguy hiểm Ví dụ, ECDIS hiển thị ứng đáp đường đẳng sâu an toàn sở mớn nước tàu Tùy theo hoàn cảnh điều kiện hàng hải, ECDIS người sử dụng điều chỉnh (trong giới hạn cho phép) mức độ chi tiết hải đồ màu sắc phù hợp với ánh sáng ngày/đêm ECDIS cho hiển thị thông tin trợ giúp hình ảnh mục tiêu quan trọng, thông báo hàng hải cảnh báo hàng hải Ngoài ra, ECDIS cung cấp thông tin hàng hải an toàn khác bao gồm việc ghi chép thống kê liên tục liệu hành trình sử dụng cho máy tự ghi số liệu hành trình (VDR_Voyage Data Recorder) mà IMO phê chuẩn phải lắp đặt thức tàu biển Hiện thị trường có hệ thống ECDIS sản xuất hãng tiếng TRANSAS NAVI-SAILOR 4000, AKELVIN HUGHES, FURUNO, JRC, KONGSBERG…(Hình 1.1) Hình 1.1 Hình hệ thống ECDIS số hãng tiếng 1.2 Một số khái niệm cần ý Hải đồ Vector (ENC _ Electronic Navigation Chart) Là sở liệu sử dụng ECDIS Hải đồ Vector không chứa đựng hình ảnh đơn giản hải đồ giấy Nó cấu thành liệu bao gồm tất chi tiết thủy, địa văn cho khu vực bao phủ hải đồ Hình ảnh hải đồ Vector nhìn thấy hình máy tính với toàn chi tiết chứa sở liệu thông qua điểm, đường khu vực riêng biệt hải đồ So với hải đồ giấy hải đồ điện tử Raster, hải đồ Vector cung cấp cho người sử dụng nhiều thông tin Các số liệu Light Lists, List of Radio Signals, Tide Tables Pilot Books…đều thể hải đồ Vector Ngoài hải đồ Vector có thông tin bổ sung chất lượng liệu, nguồn gốc liệu chi tiết hỗ trợ hàng hải hình ảnh hải đăng, phao tiêu Hình 1.2 Hình ảnh hải đồ ENC Hải đồ Raster (RNC_Raster Navigation Chart) Hải đồ Raster chép lại hải đồ giấy Người ta quét hải đồ giấy máy quét sau để thu hình ảnh điện tử hải đồ giấy cho hiển thị lên hình máy tính để xem được, giống ta quét ảnh Các thông tin hải đồ giấy chuyển tải lên hình máy tính, vị trí địa lý đối tượng hình trùng hợp với đặc trưng thực địa chúng hải đồ giấy Ta phóng to hay thu nhỏ để xem thông tin Ưu điểm hải đồ Raster chúng cho ta hình ảnh quen thuộc hải đồ giấy đồng thời đồ giải cách tự động liên tục vị trí tàu hải đồ hình máy tính Hình 1.3 Hình ảnh hải đồ điện tử RNC Thế ECS? Hệ thống hải đồ điện tử - Electronic Chart System – ECS: Thuật ngữ chung thiết bị báo liệu hải đồ cung cấp từ văn phòng thủy đạc, nhà sản xuất thương mại người dùng Nó có chức hệ thống ECDIS không thỏa mãn tiêu chuẩn IMO thiết bị để thay hợp pháp cho hải đồ giấy ECS thường sử dụng kết hợp với hải đồ giấy cập nhật hành Thế SENC? Hệ thống hải đồ điện tử - System Electronic Navigation Chart – SENC: Là sở liệu tạo từ việc chuyển đổi ENC ECDIS để sử dụng phù hợp, liệu cập nhật ENC phương tiện phù hợp, liệu cần thiết khác người sử dụng đưa vào Cơ sở liệu truy cập ECDIS để tạo báo chức hàng hải khác, tương đương hải đồ giấy cập nhật SENC bao gồm thông tin từ nguồn khác Thế RCDS? Hệ thống báo hải đồ quét – Raster Chart Display System – RCDS: hệ thống thông tin hàng hải báo liệu hải đồ quét (RNC) với thông tin vị trí kết nối từ thiết bị cảm biến hàng hải nhằm giúp người biển lập thực kiểm tra giám sát đường (Route Planning/Mornitoring), cần thiết báo thông tin hàng hải khác Tàu phép hành trình chế độ RCDS quyền quốc tịch tàu cho phép hoàn cảnh địa lý khu vực hàng hải chưa có ENC Được quyền đồng ý, hàng hải khu vực tàu phải đem theo hải đồ giấy Không sử dụng chế độ RCDS khu vực địa lý có ENC Nếu tàu chạy chế độ RCDS hải đồ giấy phương tiện hàng hải chính, hải đồ điện tử có tính phụ trợ ECDIS khai thác hải đồ quét chế độ RCDS: Khi thiếu thông tin hải đồ liên quan, số thiết bị ECDIS hoạt động chế độ hải đồ quét – Raster Chart Display System Hạn chế RCDS dùng hải đồ quét RNC: 1) Tương tự chồng hải đồ giấy 2) RNC Data: Không tạo báo động tự động, số tạo RCDS nhờ nhập thông tin tay 3) Dữ liệu mặt ngang phóng hải đồ khác RNC 4) Chỉ báo – hiển thị hải đồ đơn giản hóa hay ngắt bớt để thuận lợi theo hoàn cảnh hàng hải, ảnh hưởng thông tin từ RADAR/ARPA 5) Nếu không chọn tỷ lệ khác nhau, khả ‘Look ahead’ bị hạn chế 6) Quay hướng báo RCDS ảnh hưởng việc theo dõi nội dung biểu tượng 7) Hạn chế tương tác nội dung RNC để thêm thông tin mục tiêu 8) Không báo đường đẳng sâu an toàn, độ sâu an toàn cho rõ báo, trừ nhập tay lập tuyến – Route 9) Có thể dùng nhiều màu khác để loại thông tin nên gây nhầm lẫn 10) RNC cần báo thang tỷ lệ hải đồ giấy 11) Sự xác liệu hải đồ hệ thống định vị khác vùng gần bờ Chú ý: Chế độ RCDS thiếu chức báo động nguy mắc cạn (không thể đặt đường đẳng sâu an toàn), không cảnh giới không gian chiều (gầm cầu chướng ngại không, chướng ngại gầm) sử dụng kèm với tập hải đồ giấy cập nhật Hệ thống hải đồ quét – System Raster Navigation Chart – SRNC: Là sở liệu tạo từ việc biến đổi hải đồ quét (RNC) RCDS, gồm liệu cập nhật RNC phương tiện phù hợp 1.3 Quy định lắp đặt hệ thống ECDIS Kỳ họp lần thứ 86 ủy ban an toàn hàng hải MSC (Maritime Safety Committee) năm 2009 thông qua yêu cầu bắt buộc phải trang bị hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử ECDIS tàu biển chạy tuyến quốc tế, sửa đổi điều 19.2 chương V SOLAS yêu cầu trang bị ECDIS theo lộ trình cụ thể bắt buộc Lộ trình theo bảng 1.1 sau: Bảng 1.1 Lộ trình áp dụng ECDIS loại tàu biển Loại tàu Kích cỡ Tàu đóng Tàu khách Từ 500GT trở lên Trước 01/07/2012 Tàu khách Từ 500GT trở lên Từ 01/07/2012 Từ ngày đóng Từ 3.000GT trở lên Trước 01/07/2012 Không muộn lần giám định sau 01/07/2015 Từ 3000GT trở lên Từ 01/07/2012 Từ ngày đóng Từ 10.000 trở lên Từ 01/07/2013 Từ ngày đóng Từ 3.000GT đến 10.000GT Từ 01/07/2014 Từ ngày đóng Trên 50.000GT Trước 01/07/2013 Từ 10.000GT đến 20.000GT Trước 01/07/2013 Từ 20.000GT đến 50.000GT Trước 01/07/2013 Tàu chất lỏng Tàu chất lỏng Tàu hàng khô Ngày đề xuất áp dụng Không muộn lần giám định sau 01/07/2014 Không muộn lần giám định sau 01/07/2016 Không muộn lần giám định sau 01/07/2018 Không muộn 01/07/2017 Các quy định SOLAS yêu cầu bắt buộc trang bị hải đồ: Những yêu cầu bắt buộc hải đồ rõ chương V – SOLAS Các quy định liên quan bao gồm: IMO SOLAS V/2 (Định nghĩa hải đồ): Hải đồ ấn phẩm hàng hải đồ có mục đích đặc biệt, sở liệu hàng hải chuẩn hóa biên tập để kết xuất hải đồ, sách, dạng thông tin khác…, phát hành thống quan có thẩm quyền phủ, quan thủy đạc quốc gia ủy quyền thực tổ chức phủ có liên quan, thiết kế để đáp ứng yêu cầu dẫn đường hàng hải IMO SOLAS V/19 (Thiết bị cần trang bị loại tàu khác nhau): Tất tàu kích thước cần có: Hải đồ ấn phẩm hàng hải để lập kế hoạch thực tuyến hành trình thiết lập cho chuyến biển, xác định kiểm tra vị trí tàu chuyến Hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử ECDIS chấp nhận đáp ứng yêu cầu hải đồ quy định yêu cầu vận chuyển mục này; • Chuẩn bị hệ thống dự phòng hoàn chỉnh đáp ứng yêu cầu chức mục trên, chức có phần toàn đáp ứng thiết bị điện tử • IMO SOLAS V/27 (Những yêu cầu để trì hải đồ ấn cập nhật thường xuyên): Hải đồ ấn phẩm hàng hải Hàng hải nam, danh mục đèn biển tín hiệu sương mù, danh mục tín hiệu vô tuyến điện, lịch thủy triều ấn phẩm hàng hải cần thiết sử dụng cho chuyến cần phải có đầy đủ cập nhật • Những điều chỉnh quy định công ước SOLAS bắt đầu có hiệu lực vào tháng năm 2002, cho phép yêu cầu vận chuyển bước đáp ứng với thiết bị điện tử Tuy nhiên, có nhiều tàu đáp ứng yêu cầu vận chuyển hải đồ ấn phẩm hàng hải giấy chấp nhận giải pháp dự phòng phù hợp • CHƯƠNG CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG VÀ TRÌNH BÀY DỮ LIỆU TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ HIỂN THỊ HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ - ECDIS 10 Loại cập nhật tay/tự động 3.8 Chức ghi nhật kí Một chức ECDIS tự động ghi nhật ký chuyến Nó phải ghi nhật ký liệu kiện cho thống kê mục đích pháp lý ECDIS phải lưu trữ có khả tái tạo yếu tố hàng hải tối thiểu cần thiết cho yêu cầu lập lại trình chạy tàu thẩm định sở liệu thức sử dụng vòng 12h trước (Past Track) Thông tin ghi vào nhật kí sau: Voyage Log: Ghi chép toàn chuyến đi, trình hành trình tuyến từ điểm Waypoint đến điểm Waypoint cuối Details Log: Ghi chép vị trí, tốc độ hướng tàu phút Danger Targets Log: Ghi chép số liệu mục tiêu đồ giải tránh va Radar ARPA Chart Usage Log: Ghi chép thông tin hải đồ sử dụng Alarms Log: Ghi chép báo động thực hệ thống 3.8.1 Ghi kiện vị trí người rơi xuống nước Xoay chuột để hiển thị Event/Info/MOB khu vực chức chuột Nhấn chuột trái (Event): Ghi chép kiện vào nhật ký Chúng ta ghi thích cho kiện Nhấn chuột phải (MOB): Ghi vị trí người rơi xuống nước vào nhật ký Vị trí hiển thị hải đồ, đánh dấu màu đỏ 3.8.2 Ghi chép chuyến (Voyage Records) 3.8.2.1 Nhật ký ghi chi tiết (Details log) Nhật ký ghi lại thông tin chuyến 12h gần Thông tin ghi lại nhật ký chi tiết lần phút : Ngày giờ, vị trí tàu chủ, giá trị phương vị, khoảng cách sử dụng, tốc độ hướng thực tàu, hướng mũi tàu, giá trị hiệu chỉnh la bàn lái sử dụng Để mở Details Log ECDIS FURUNO ta thực sau: Mở Main Menu/Record/Details Log Cửa sổ sau xuất hiện, kích vào OK: 63 Xuất bảng thông tin sau, muốn in nhấn vào Print Log Hình 3.29 Thông tin mục Details Log 3.8.2.2 Nhật ký chuyến (Voyage log) Nhật ký chuyến chứa liệu cho toàn chuyến Các kiện ghi chép là: • • • • • • Các thay đổi hướng tốc độ Người sử dụng chọn giới hạn thay đổi hướng tốc độ tàu chủ để ghi chép vào nhật ký Số liệu ghi vào nhật ký mục ‘Ship’ Người sử dụng đặt khoảng thời gian để tự động ghi chép nhật ký mà không quan tâm đến việc tàu thay đổi hướng tàu chủ Số liệu ghi nhật ký mục ‘Auto’ Sự kiện có người rơi xuống nước ghi mục ‘Mob’ Sự kiện chuẩn ghi mục ‘User’ Các báo động phát từ hệ thống Người sử dụng chọn loại báo động để ghi vào nhật ký, thông tin lưu mục ‘Alarm’ Các vị trí tàu lưu mục ‘Posdev’ Mỗi nhật ký ghi vào bao gồm hướng tốc độ gió, thông tin độ sâu giá trị ghi khoảng cách 64 Hình 3.30 Thông tin Voyage Log 3.8.2.3 Nhật ký mục tiêu nguy hiểm (Danger Target Log) Nhật ký lưu trữ thông tin mục tiêu nhận từ ARPA Radar mục tiêu nhận từ thiết bị AIS Thông tin ghi vào nhật ký gồm có: • • • • Ngày thời gian, số mục tiêu CPA TCPA mục tiêu AIS ARPA Vị trí, tốc độ hướng mục tiêu AIS ARPA Thông tin hướng mũi tàu mục tiêu AIS Hình 3.31 Thông tin Danger Tagets Log 3.8.2.4 Nhật ký hải đồ sử dụng (Chart Usage log) Nhật ký lưu trữ hải đồ hiển thị hình ECDIS sử dụng cho báo động hải đồ Nhật ký hải đồ sử dụng ghi thông tin sau: • • • • • • Số hiệu hải đồ, lần xuất hải đồ; Cập nhật hải đồ; Các cập nhật hiển thị trước đó; Các cập nhật chấp nhận; Tọa độ vị trí tàu hiển thị, tỷ lệ hải đồ; Chi tiết hải đồ chọn cho hiển thị 65 Hình 3.32 Thông tin Chart Usage Log 3.8.2.5 Nhật ký báo động (Alarm Log) Nhật ký thu thập ghi chép tất báo động phát từ hệ thống Dưới danh sách báo động nhật ký: Để mở nhật ký báo động ta thực sau: Xoay chuột để Menu/Infor/Chart Menu khu vực chức chuột nhấn chuột trái Chọn Record từ Menu nhấn chuột Chọn Alarm Log từ Menu nhấn chuột • Để in báo động gần kích chuột vào Print Text Sau nhấn OK 66 3.8.2.6 Các cài đặt cho việc ghi nhật ký Vào Main menu/Record/Settings; Kích vào trang Voyage, Record, Danger targets…và tùy chỉnh thông tin để lưu nhật ký theo ý muốn Ví dụ để chọn điều kiện cho việc ghi nhật ký chuyến (Voyage Log) ta chọn mục Settings từ Menu chọn Voyage page (thông tin mục hình trên) Đặt giới hạn tốc độ, hướng khoảng thời gian hai lần ghi nhật ký mong muốn cách sử dụng chuột Khi tốc độ hướng thay đổi lượng đặt nhật ký tự động ghi Chọn báo động (số báo động) để ghi ô Alarms Để biết số nghĩa báo động ta xem chương báo động Trước bắt đầu chuyến ta phải đặt lại báo động chuyến (Resetting Voyage Log) 67 CHƯƠNG MỘT SỐ LƯU Ý KHI KHAI THÁC HỆ THỐNG ECDIS 4.1 Mức độ tin tưởng vào ECDIS ECDIS công cụ giúp sức đắc lực cho người biển để điều khiển tàu cách an toàn hiệu Tuy nhiên việc lệ thuộc tin tưởng 100% vào ECDIS cần phải cân nhắc, ECDIS công cụ sử dụng để phát khắc phục tất tình gặp phải trình dẫn tàu Trực canh hàng hải không dựa vào hệ thống Người biển phải có khả đánh giá tính toàn vẹn hệ thống ECDIS liệu thời điểm, đồng thời sử dụng thiết bị trợ giúp khác để xác định thiết bị phù hợp nơi, lúc cần thiết Người biển cần lưu ý cân nhắc xem xét vấn đề sau: • • • • • • • Khả hoạt động GPS (Các yếu tố ảnh hưởng tới tín hiệu GPS, có sử dụng DGPS hay không) Mất tín hiệu kết nối từ thiết bị định vị rủi ro nguy hiểm (Great risk) an toàn hàng hải Để giảm rủi ro này, ECDIS phải có khả kết nối với hai hệ thống định vị (ví dụ GPS số 2) để chuyển đổi cố hai; Dữ liệu cảm biến báo không tin cậy so với hệ thống cảm biến đưa vào: Sai số vị trí tàu báo phải kiểm tra thường xuyên, hiệu chỉnh cần thiết Sai số la bàn phải khai báo ECDIS, tàu chập tiêu gần bờ phải dùng phương pháp phù hợp để xác định rõ sai số Tín hiệu đo sâu kết nối vào ECDIS phải thường xuyên kiểm tra đặc biệt tàu chạy khu vực gần bờ để đảm bảo chức báo động (Avoiding Ground) hoạt động phù hợp xác Cài đặt xác lập thiết bị, cấu hình; Sai số trình biên tập ENC (như mốc tính chuyển); Sai số hải đồ (quá cũ, bỏ sót); Sai số đo đạc khảo sát: Dữ liệu báo hình không tin cậy so với liệu giám định; Sai số người: Để đảm bảo an toàn hàng hải, cần phải trì trực canh, quan sát cảnh giới thỏa đáng để thực kiểm tra vị trí tàu đặn phương pháp độc lập với ECDIS Tàu trang bị không trang bị hệ thống ECDIS, hành động hàng hải phải tuân theo nguyên tắc hướng dẫn cho hoạt động hàng hải sỹ quan ca trực canh 4.2 Một số nhược điểm hải đồ ENC biện pháp khắc phục Số liệu ENC xuất tuân theo chuẩn chung S57 Tuy nhiên số trường hợp, chuẩn có phần mở rộng hiểu theo cách khác quan thủy đạc Điều gây khó khăn cho việc tiếp biên mảnh ENC cạnh gây nhiều vấn đề phức tạp cho người sử dụng Về mặt quy trình khai thác, tàu hàng hải từ mảnh ENC sang mảnh ENC kế tiếp, việc hiển thị hải đồ chuyển 68 tiếp mảnh thực liền mạch Nhưng thực tế có số trường hợp xảy sau: - Đường đẳng sâu không tiếp biên: Đường đẳng sâu bị đứt ECDIS tổng hợp tín hiệu cảnh báo dựa đường đẳng sâu an toàn độ sâu an toàn đường đẳng sâu Vấn đề người điều khiển cần đặc biệt lưu ý không đánh giá thấp Hình 3.33 mô tả đường đẳng sâu không tiếp biên nguồn trích từ hải đồ Mỹ NOAA mảnh US5MD32M; Hình 3.33 Đường đẳng sâu không tiếp biên - Đường bờ biển không tiếp biên: Đường bờ biển bị gián đoạn vết đứt gãy nhìn thấy Hình 3.34 mô tả đường bờ biển không tiếp biên lấy từ hải đồ ENC NOAA mảnh US5MD32M 69 Hình 3.34 Đường bờ biển không tiếp biên Biện pháp khắc phục: Nguyên nhân nhược điểm áp dụng để xuất ENC theo chuẩn S57 số phần phụ lục mở rộng quan thủy đạc quốc gia hiểu theo cách khác Điều dẫn đến không quán chung việc xửa lý liệu khu vực biên ENC gây tượng không tiếp biên Do biện pháp khắc phục phải có quán việc hiểu chuẩn tiêu kỹ thuật trình xuất ENC Quy trình phải thực cấp độ quốc tế tổ chức IHO cấp độ quốc gia quan thủy đạc quốc gia Cần có trao đổi kinh nghiệm IHO quốc gia đầu lĩnh vực xuất ENC với quốc gia khác giai đoạn phát triển lĩnh vực 70 - Các xác lập SCAMIN (Tỷ lệ tối thiểu) khác nhau: SCAMIN – Tỷ lệ tối thiểu (Scale Minimum) sử dụng để xác định mức hiển thị đối tượng không gian ENC tỷ lệ tối thiểu SCAMIN công cụ mạnh sỹ quan hàng hải phải lưu ý rằng, SCAMIN làm giảm đáng kể khối lượng thông tin hiển thị hình Khi áp dụng SCAMIN nên áp dụng thích hợp thông tin quan trọng không hiển thị hình gây nguy hiểm cho việc dẫn tàu Đây điều mà sỹ quan hàng hải phải ý trình khai thác sử dụng ENC 4.3 Sai số liệu báo trình bày Sai số báo vị trí tàu: Một vấn đề quan trọng sử dụng ECDIS phải khẳng định vị trí địa lý tàu ảnh hải đồ ECDIS phải trùng với thực địa Thông tin hiệu chỉnh hải đồ quét (RNC) nêu Menu thông tin hải đồ Vị trí ăng ten GPS nêu vẽ lắp đặt thiết bị tàu Vì khai thác ECDIS để dẫn tàu cần phải làm chủ thông số này, sử dụng phương pháp định vị khác để xác định chắn xác vị trí tàu trước cài đặt chế độ cảnh giới báo động (nguy mắc cạn, tránh chướng ngại nguy hiểm không, mặt nước ngầm) Phủ ảnh Radar: Phủ ảnh radar hỗ trợ đáng kể cho người sử dụng khẳng định vị trí, hướng mũi tàu cự ly phương vị mục tiêu Radar trùng khớp với ảnh hải đồ Khi phủ ảnh radar không làm khớp với hình ảnh hải đồ tồn một lượng sai số việc xác định khoảng cách, phương vị đến mục tiêu… Khi sử dụng hải đồ quét (RNC) có nguồn gốc từ hải đồ giấy tốt nên sử dụng thang tỷ lệ kích thước hải đồ giấy Việc Zoom hải đồ dẫn tới sai số lớn đặc biệt khu vực gần bờ, 11 hạn chế hải đồ RNC Lỗi trình bày liệu (False Interpretation of Data): Sử dụng hải đồ quét RNC xoay chế độ định hướng khác nhau, biểu tượng, chữ số quay theo hình Điều gây khó khăn cho người dùng Bản thân RNC ảnh quét không cho phép người dùng thêm thông tin quan trọng khác Hải đồ không 71 cho phép người dùng đặt đường đẳng sâu an toàn hiệu lực báo động chống mắc cạn 4.4 Yêu cầu độ xác hải đồ điện tử Tiêu chuẩn IMO an toàn, quy định SOLAS 74 hải đồ điện tử sau: Độ xác hải đồ không bị thay đổi thay đổi chế độ hình Sai số lớn góc không vượt ± 0,5° khoảng cách, tỷ lệ với thang đo không vượt 1,5% nửa chiều dài đường chéo hình hay 70m tùy thuộc giá trị bé (Kích thước hình phải tối thiểu 350mm x 270mm) • Thông tin radar hải đồ điện tử phải đảm bảo khác với thông tin khác không gây ảnh hưởng tới thông tin khác Tỷ lệ xích phải tự động điều chỉnh tâm hình radar điều chỉnh tay • Khu vực hải đồ vị trí tương đối tàu so với mép hình điều chỉnh tay, xóa thông tin radar tay Radar có chế độ hướng mũi tàu hướng bắc thật chế độ chuyển động thật • KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đồ án ‘Nghiên cứu khai thác hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử’ tập trung nghiên cứu 72 Cấu trúc tổng quát hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử ECDIS; Cơ sở liệu hệ thống ECDIS hải đồ điện tử ENC RNC; Cách thức trình bày hiển thị liệu hệ thống; Khai thác chức hệ thống theo quy trình logic dễ hiểu; Đưa số lưu ý trình khai thác sử dụng hệ thống Ngoài ra, việc đưa chức cách khai thác chung cho hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử, tác giả lấy ví dụ khai thác thực tế hệ thống ECDIS hãng FURUNO _ hệ thống đại trang bị tàu biển để người xem dễ hình dung hệ thống Hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử IMO phê chuẩn bắt buộc trang bị tàu biển việc khai thác hệ thống ECDIS phục vụ cho công tác dẫn tàu an toàn quan trọng có tính thực tiễn cao Đồ án có ý nghĩa đáng kể giúp cho việc tìm hiểu khai thác vận hành hệ thống ECDIC thuyền viên thuận lợi Có thể nói đồ án phù hợp với mục đích nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu đề tài, đồng thời mang ý nghĩa khoa học thực tiễn cao Kiến nghị Hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử mẻ người biển đặc biệt sinh viên theo học ngành điều khiển tàu biển Trong đó, hệ thống trang bị hầu hết tàu đại góp phần nâng cao an toàn trình dẫn tàu Vì cần thiết phải đưa vào chương trình giảng dạy để sinh viên làm quen khai thác hệ thống ECDIS Ngoài ra, cần phải có phòng mô phần mềm mô phục vụ công tác dạy học người học dễ dàng tiếp cận nhanh chóng nắm bắt cách khai thác hệ thống Biết cách khai thác khai thác hiệu hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử góp phần nâng cao an toàn cho công tác dẫn tàu giảm tải công việc cho thuyền viên đặc biệt sỹ quan tương lại DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt KS.Hồ Sỹ Nam, Nghiên cứu khai thác hiệu hải đồ điện tử phục vụ đào tạo huấn luyện nghiệp vụ sĩ quan hàng hải trường đại học hàng hải Việt Nam, Luận văn thạc sỹ 73 TS.TTr Đinh Xuân Mạnh, Khai thác an toàn hệ thống thông tin báo hải đồ điện tử - ECDIS Thầy Lê Văn Tý, Bài viết hải đồ điện tử (Hàng hải địa văn - tập 1) Thuyền trưởng Tiếu Văn Kinh NXB Giáo Dục, Sổ tay hàng hải TS Phạm Kỳ Quang, Tạp chí khoa học công nghệ hàng hải số 34: Nghiên cứu khai thác hiệu hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử ECDIS góp phần dẫn tàu an toàn Tài liệu tiếng anh FURUNO Operator’s Manual Tài liệu online: 1.Cục hàng hải việt nam Hải đồ điện tử http://www.vinamarine.gov.vn 2.Trung tâm đào tạo phát triển nguồn nhân lực hàng hải Bắt buộc trang bị hệ thống ECDIS tàu từ năm 2012 http://www.utstc.com.vn Website tổ chức IMO, http://www.iho.int Hướng dẫn khai thác hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử ECDIS FURUNO: khttp://www.furuno.com/en/business_product/merchant/product/ecdis/video/index.html#l ightbox/3/ PHỤ LỤC Khả đáp ứng ECDIS yêu cầu vận chuyển Người sử dụng dựa vào bảng rút gọn để đánh giá khả đáp ứng ECDIS yêu cầu vận chuyển 74 Bảng 1/PL: Khả đáp ứng ECDIS với yêu cầu vận chuyển Có số liệu ENC khu vực dự kiến hoạt động hay không? Những hải đồ điện tử người biển sử dụng ECDIS? CÓ KHÔNG ENC (phủ trùm tỷ lệ phù hợp cho mục đích sử dụng dẫn đường) Hệ thống ECDIS độc lập yêu cầu phải có giải pháp dự phòng khác RNC (phủ trùm tỷ lệ phù hợp cho mục đích sử dụng dẫn đường) Hệ thống ECDIS độc lập yêu cầu phải có giải pháp dự phòng khác Những yêu cầu Không cần thiết hải (1) (ngoại trừ đồ giấy giải pháp dự thống theo yêu phòng tập hợp cầu vận hải đồ giấy) chuyển? Tập hợp hải đồ giấy cập nhật “thích hợp” sử dụng kết hợp với ECDIS chế độ RCDS Hệ thống dự phòng yêu cầu phải có? ECDIS hoạt động nào? Là hệ thống Là hệ thống ECDIS có đáp ECDIS ECDIS ứng hoàn toàn chế độ RCDS yêu cầu CÓ (1) vận chuyển CÓ (1) hay không? Các ghi cho nội dung bảng trên: CÓ KHÔNG RNC Hải đồ riêng (6) Không yêu cầu (3) Không yêu cầu (3) Đòi hỏi có toàn Đòi hỏi có toàn hải đồ giấy hải đồ giấy cập nhật cập nhật phục vụ cho phục vụ cho dẫn đường an dẫn đường an toàn tất toàn cho tuyến khu vực hải trình dự có hải đồ điện kiến tử ENC Là hệ thống ECDIS chế độ RCDS KHÔNG (4) Là hệ thống ECS KHÔNG (5) (1) Một số quốc gia yêu cầu tài liệu cụ thể để chấp nhận ứng dụng (2) Cần phải có chứng nhận chấp thuận quốc gia tàu – quốc gia cụ thể xác định ý nghĩa từ ‘thích hợp’ (3) Hệ thống dự phòng yêu cầu có ý định để hệ thống ECDIS đáp ứng yêu cầu vận chuyển 75 (4) Để ECDIS đáp ứng toàn yêu cầu vận chuyển, tàu phải sử dụng ENC tất khu vực có (5) Hải đồ giấy (không phải ECDIS) buộc phải trì giải pháp thứ cấp phục vụ cho dẫn đường (6) Nếu hải đồ riêng sử dụng, hệ thống ECDIS hoạt động chế độ ECS Khi ECDIS hoạt động chế độ ECS, hệ thống ECS đáp ứng chuẩn định số liệu hải đồ hải đồ riêng đáp ứng chuẩn ISO sử dụng cho ECDIS, không đáp ứng yêu cầu vận chuyển Bảng 2/PL : Bảng cung cấp độ xác số liệu đo đạc số vùng có độ tin cậy khác ZOC (Zones) A1 Hiển thị ECDIS Độ xác vị trí Độ xác độ sâu ± 5m + 5% độ sâu = 0.5m + 1% độ sâu 76 Mức độ nghiên cứu Đã khảo sát toàn khu vực đáy biển Đã đo đạc độ sâu xác định đặc điểm đặc trưng đáy biển = 1m + 2% độ sâu Đã khảo sát toàn khu vực đáy biển Đã đo đạc độ sâu xác định đặc điểm đặc trưng đáy biển ± 50m = 1m + 2% độ sâu Chưa khảo sát toàn khu vực đáy biển Chưa xác định toàn đặc điểm đặc trưng đáy biển, cảnh báo vùng có khả nguy hiểm C ± 500m Chưa khảo sát toàn khu = 2.0m + vực đáy biển 5% Chưa xác định độ sâu khác biệt dị thường độ sâu D Thấp số đưa U Không xác định đánh giá; Số liệu đo sâu chưa xác định, đánh giá MDSC Không có thông tin cho vùng biển tương ứng A2 B ± 20m 77 Chưa khảo sát toàn khu vực đáy biển Chưa xác định khác biệt dị thường độ sâu [...]... của hệ thống thông tin và hiển thị hải đồ điện tử ECDIS Nền tảng của ECDIS là máy tính, được cài hệ điều hành (Operational System – thường là Microsoft Windows phiên bản từ 2000 về sau), và phần mềm ứng dụng ECDIS do các nhà sản xuất thương mại viết và phân phối kèm theo thiết bị và hệ thống ECDIS Máy tính chủ thực hiện một khối lượng tính toán rất lớn bao gồm việc hiển thị hải đồ; hiệu chỉnh hải đồ; ... cảm biến hàng hải: • Bộ cảm biến định vị: Nối trực tiếp với các máy thu định vị như GPS, DGPS, DECCA Cũng có thể nối với một thiết bị định vị đơn, hoặc nối với vài hệ thống định vị để so sánh đối chiếu và cho ra vị trí tốt nhất • Hệ thống tránh va: Hệ thống được nối với Radar/ARPA, hình ảnh Radar cùng với thông tin trên hải đồ điện tử được hiển thị trùng khớp tạo ra hình ảnh các mục tiêu và động thái... như hướng đi, các thông số về nguy cơ đâm va, làm cho hệ thống có chức năng tránh va • Thiết bị đo hướng đi, đo tốc độ: Hệ thống được nối với la bàn con quay, máy đo tốc độ để cung cấp các thông tin về hướng đi và tốc độ Thành phần thứ ba chính là dữ liệu hải đồ - ENC, RNC và thông tin cập nhật Các dữ liệu này được ECDIS biến đổi thành hệ thống SENC hoặc SRNC, khi cài và cập nhật hải đồ, gọi là cơ sở... xử lý và đồ họa lấy cơ sở dữ liệu chỉ báo, hiển thị hải đồ và trình bày các thông tin ra màn hình Thành phần thứ tư là thiết bị đầu cuối bao gồm thiết bị hiển thị hải đồ, máy in, máy tự ghi đường đi, đồng thời cũng hiển thị số liệu về các yếu tố liên quan đến hành trình, nội dung giao diện người - máy, các thông tin về báo động… Hình 2.1 là sơ đồ khối đơn giản của hệ thống ECDIS 11 Hình 2.1 Sơ đồ khối... vực hiển thị hải đồ, khu vực hiển thị thông tin, khu vực chức năng chuột Dưới đây ta tham khảo hệ thống ECDIS của hãng FURUNO 18 Hình 2.3.1 ECDIS Screen loại FURUNO 2.5.1 Khu vực hiển thị hải đồ Hiển thị hải đồ ở khu vực như hình 2.3.1 và 2.3.2; Các thông tin hiển thị trên hải đồ đã được trình bày rõ ràng trong phần (2.3.2) 2.5.2 Thanh Menu bar Thanh Menu bar được đặt ở phía trên hoặc bên phải màn hình... đen, mức độ nổi bật ít hơn (ví dụ: độ sâu không nguy hiểm) Màu này cũng được dùng cho thông tin về các dữ liệu hải đồ như – vượt thang (Overscale) Magenta (đỏ tươi): Dùng cho các thiết bị và hệ thống trợ giúp hàng hải (ví dụ: Racon, hệ thống dẫn đường), cho thông tin thêm về hàng hải (ví dụ: vật dễ nhận biết trên Radar), và nhận dạng khu vực đặc biệt (ví dụ: vùng cấm neo) Màu này cũng được dùng cho việc... định, giảm tải công việc hàng hải, thực hiện công việc hàng ngày thuận lợi hơn so với hải đồ giấy ECDIS được coi là hợp pháp như hải đồ giấy theo quy định của chương V điều 27 của SOLAS74 được sửa đổi bổ sung 2.3 Hiển thị dữ liệu trong ECDIS 2.3.1 Hiển thị thông tin SENC Các yếu tố và thông số hàng hải – Navigational Elements and Parameters 1 Thông tin về mặt tự nhiên của hải đồ (Như đường bờ biển, đường... toàn vào cài đặt hiển thị của Radar/ARPA Hệ thống ECDIS chỉ có thể điều chỉnh các thông tin như khuếch đại (Gain), khử nhiễu biển, mưa, giao thoa (STC, FTC, IR)…Việc lựa chọn thang tỷ lệ hải đồ cũng ảnh hưởng tới thang tầm xa phủ ảnh Radar Khi chúng ta thay đổi tỷ lệ hải đồ, thang tầm xa của phủ Radar cũng tự động thay đổi Bảng dưới đây cung cấp thông tin tổng quan và so sánh cả hai yếu tố: Tỷ lệ ENC và. .. các báo động phát ra từ hải đồ, hàng hải hoặc các tính toán cho máy lái Khi phát hiện lỗi hệ thống thì phím này có đèn báo màu đỏ và phát âm thanh báo động Nhấn phím để tắt âm thanh báo động Hiển thị hộp thông tin về Radar, trong đó có chứa các chức năng để điều chỉnh ảnh Radar Bật chế độ hiển thị chuẩn trên màn hình ECDIS Hiển thị hộp thông tin các ghi chú trong quá trình hàng hải, trong đó có các chức... mưa của hiển thị Radar trên màn hình ECDIS Giảm nhiễu biển của hiển thị Radar CHƯƠNG 3 KHAI THÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ HIỂN THỊ HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ _ ECDIS (Electronic Chart Display And Information System) 26 3.1 Chế độ định hướng và biểu thị tàu chủ trên ECDIS 3.1.1 Các chế độ định hướng trong ECDIS Các hệ thống ECDIS đều trang bị hai lựa chọn hiển thị khác nhau trong việc định hướng tàu chủ: Hướng hành ... thác hệ thống ECDIS CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ HIỂN THỊ HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ 1.1 Khái niệm chung Hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử thuật ngữ chung để tất thiết bị điện tử. .. Theo nghị tổ chức hàng hải quốc tế IMO từ tháng 07 năm 2012 việc trang bị hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử ECDIS tàu hàng hải bắt buộc với hải đồ điện tử ENC hệ thống Khi tích hợp thiết... tiễn đồ án • Ý nghĩa khoa học: Đưa cách khai thác tính hệ thống thông tin hiển thị hải đồ điện tử, lưu ý khai thác hệ thống Là tài liệu tham khảo cho nghiên cứu khoa học vấn đề khai thác hệ thống