Đặc tính của hệ thống tự động nhận dạng trong phòng ngừa đâm va trên biển

Bài viết giới thiệu một nghiên cứu về đặc tính sử dụng AIS trong tình huống phòng ngừa đâm va giữa hai tàu trên biển. Qua đó khẳng định sỹ quan hàng hải phải hiểu thấu đáo thiết bị hàng hải này để sử dụng một cách hiệu quả trong phòng tránh đâm va

CHóC MỪNG NĂM MỚI 2014 Tổng diện tích mặt sàn 26,96m2, sử dụng bóng MASTER LEDtube GA110 600mm 10W 865 I cho tổng quang thông 943lm với công suất tiêu thụ 40W Các tham số cài đặt tính toán chiếu sáng: Hệ số phản xạ sàn, trần, tường tương ứng 0,40; 0,80; 0,75 Mặt phẳng làm việc thiết lập 0,85m lưới tính tốn 128x128 điểm thu kết độ rọi trung bình 113 lux (tiêu chuẩn yêu cầu 100lux), độ rọi trung bình nhỏ 13lux, lớn đạt 205lux Đánh giá – nhận xét Kết tính tốn thiết kế thử nghiệm vật liệu chiếu sáng bán dẫn chiếu sáng tàu thủy hoàn toàn đảm bảo yêu cầu cường độ chiếu sáng khu vực làm việc tàu thủy theo quy chuẩn Mặt khác công suất tiêu thụ điện để đạt mức cường độ sáng theo yêu cầu nhỏ nhiều so với dụng cụ chiếu sáng thông thường trước sử dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Doanh (chủ biên)- Đặng Văn Đào – Lê Hải Hưng – Ngô Xuân Thành – Nguyễn Anh Tuấ n, “Kỹ thuật chiế u sáng : Chiế u sáng tiện nghi và hiệu quả lượng”, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2008 [2] TS Trần Xuân Việt, KS Trần Văn Hào, “Kỹ thuật chiếu sáng tiện ích” , Tạp chí KHCN Hàng hải, 4/2012 [3] TS Trần Xuân Việt, (2012),“Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chiếu sáng bán dẫn thiết kế chiếu sáng chuyên dụng”, Đề tài nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam [4] Rüdiger Ganslandt, Harald Hofmann, “Handbook of Lighting Design”, C Fikentscher Großbuchbinderei Darmstadt, 1992 [5] http://www.dialux-help.ru/man/manual.html - hướng dẫn sử dụng Dialux online thiết kế chiếu sáng Người phản biện: PGS.TS Trần Anh Dũng ĐẶC TÍNH CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG NHẬN DẠNG TRONG PHÒNG NGỪA ĐÂM VA TRÊN BIỂN PARTICULARITY OF AUTOMATIC IDENTIFICATION SYSTEM IN PREVENTING COLLISION AT SEA TS NGUYỄN KIM PHƯƠNG Khoa Hàng hải, Trường ĐHHH Việt Nam Tóm tắt Bài báo giới thiệu nghiên cứu đặc tính sử dụng AIS tình phòng ngừa đâm va hai tàu biển Qua khẳng định sỹ quan hàng hải phải hiểu thấu đáo thiết bị hàng hải để sử dụng cách hiệu phòng tránh đâm va Abstract The acticle introduces a reseach on AIS particularity used in the situation of preventing collision between two vessels at sea As a result, navigational officers must understand the device thoroughly for effective use in avoiding collision Đặt vấn đề Hệ thống tự động nhận dạng - AIS (Automatic Identification System) hệ thống thông tin liên lạc trợ giúp hàng hải, cho phép tàu trao đổi thông tin nhận dạng vị trí, hướng, tốc độ với trao đổi với trạm bờ [1] Những thông tin giúp phương tiện hành hải phòng tránh va chạm, ngồi trao đổi thơng tin trợ giúp có cố, thơng tin thời tiết, Khi kết hợp AIS với thiết bị thơng tin liên lạc khác, AIS ứng dụng trường hợp khẩn cấp, cứu hộ, cứu nạn biển Theo Công ước SOLAS 74/78, Chương V, Điều 19, khoản 2.4 quy định tất tàu 300 GT hoạt động tuyến quốc tế phải trang bị AIS nhằm hai mục tiêu cung cấp thơng tin phục vụ phòng tránh đâm va tàu đáp ứng công tác quản lý lưu lượng tàu quyền cảng Trong năm gần đây, số vụ tai nạn đâm va tàu chưa có xu hướng giảm Kết phân tích ngun nhân vụ tai nạn cho thấy yếu tố người nguyên nhân Mặc dù có nhiều thiết bị đại hỗ trợ cho thuyền trưởng sỹ quan hàng hải công Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Số 37 – 01/2014 39 CHóC MỪNG NĂM MỚI 2014 tác dẫn tàu, có thiết bị AIS, song, khơng nắm vững đặc tính thiết bị khai thác sử dụng với tâm lý chủ quan - tin tưởng vào thiết bị tai nạn điều xảy Sau hai đặc tính AIS cần sử dụng cách hiệu cơng tác phòng ngừa đâm va tàu thuyền biển Sử dụng véc-tơ chuyển động tuyệt đối Khi giải quyế t bài toán phòng ngừa va chạm tàu thuyề n bằ ng sử dụng AIS, các dữ liệu ban đầ u bao gồ m: vi ̣ trí của tàu chủ và mục tiêu theo chuẩ n WGS-84 (hệ trắc địa) và các véctơ thành phầ n dich ̣ chuyể n tuyệt đố i (tương đố i với đấ t) của tàu chủ và mục tiêu (theo dữ liệu của GPS và DGPS); hướng theo mặt phẳ ng trục dọc của tàu chủ và tàu mục tiêu (hướng của các tàu) theo la bàn quay; tố c độ tương đớ i so với nước của tàu Hình Hệ thống tự động nhận dạng - AIS chủ theo tớ c đợ kế Việc giải bài toán đượ c tiế n hành hệ toạ độ Đề -các Khi cầ n thiế t phải tính đế n các tham số tiế p cận không chỉ đố i với tàu chủ mà còn tất cả các tàu (nhằm đánh giá xác suấ t điề u động cuả chúng) đầ u tiên giả đinh ̣ toạ độ đượ c đặt một điể m tuỳ ý lân cận vi ̣ trí ban đầ u của tàu chủ Việc qui đổ i toạ độ tàu từ toạ độ điạ lí sang toạ độ Đề -các đượ c thự c hiện với việc tính toán đế n dạng cầ u của trái đấ t Trong trường hợ p ngượ c lại các sai sớ (thậm chí sai số theo khoảng cách lên đế n 20 hải lý) không chỉ tương đương mà còn vượ t quá các sai số có thể của dữ liệu ban đầ u [1] Tuy nhiên, phương pháp phức tạp không tiện lợi cho sỹ quan hàng hải Thay vào đó, việc sử dụng các véctơ chủ n đợng tụt đố i AIS dưới dạng dữ liệu ban đầ u (thông tin ban đầu) sẽ không gây khó khăn cho sỹ quan hàng hải Trong trường hợ p này véctơ dạt tổng hợp gió và dòng chảy Vc đã biế t Khi điề u động thử (Trial Manoeuvering) việc quay hoặc thay đổ i chiề u dài véctơ tương đố i sẽ đượ c tính lại phù hợ p với véctơ tuyệt đố i Sau đó các tham số mới của chuyể n động tương đố i sẽ đượ c xác đinh ̣ Nế u màn hiể n thi ̣ chế độ lự a chọn điề u động cho việc qua hai tàu đượ c thự c hiện ở khoảng cách Dz (MOS) thì trước hế t cần tính tốn véctơ tụt đớ i, sau đó qui đổ i thành véctơ tương đố i để lự a chọn giá tri ̣ thay đổ i hướng và/hoặc tố c độ biểu diễn Hình Trong hình vẽ các kí hiệu sau đượ c sử dụng: ΔK Ve Vo Vc Vt M ELRM D LRM + OS Hình Sử dụng tốc độ tuyệt đối tàu điều động thử 40 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Số 37 – 01/2014 CHóC MỪNG NĂM MỚI 2014 LRM– đường dich ̣ chuyể n tương đố i; ELRM– đường dich ̣ chuyể n tương đố i mong đợ i; M – vi ̣ trí tương đố i của tàu mục tiêu tại thời điể m bắ t đầ u điề u động của tàu chủ; Ve– tố c độ tương đố i; Vo– tố c độ của tàu chủ; Vt– tố c độ của tàu mục tiêu; Đường đứt nét ( ) thể chuyển động tương đố i so với nước; Đường nét ( ) thể chuyển động tuyệt đối (tương đố i so với đáy); Vc– tố c độ dạt tổ ng ảnh hưởng của gió và dòng chảy; ΔK – góc thay đổ i hướng của tàu chủ Theo qui đinh ̣ về việc truyề n dữ liệu hướng của mục tiêu theo la bàn quay thì loại bỏ khả phân tić h sai về góc nhìn mạn mục tiêu Ở Hin ̀ h các thông tin về dữ liệu AIS màn hình chỉ thi,̣ thể hiện điề u kiện tiế p cận bằ ng các hướng trự c đố i và dòng chảy ngang mạnh biểu diễn đường liền nét (các hướng tàu theo la bàn quay) đường đứt nét (véctơ chuyể n động của tàu theo dữ liệu GPS DGPS) Hình Biểu tượng dịch chuyển tàu theo liệu AIS Sự suy giảm khoảng cách cực cận tàu chủ mục tiêu Khi sử dụng AIS để tránh va cần phải ý sai số khoảng cách cự c cận (D hay CPA – Closest Point of Approach) phụ thuộc vào sai số của việc xác đinh ̣ toạ độ và tố c độ nhờ thiế t bi ̣ GPS DGPS Sai số bình phương trung bình vi ̣ trí tàu là 41m đố i với GPS và 4,1m đố i với DGPS ở chế độ sử dụng tương ứng Sai số bình phương trung bình của việc xác đinh ̣ tốc độ chuyể n động tàu 0,06 m/s đố i với GPS và 0,014 m/s đố i với DGPS ở chế độ sử dụng tương ứng [2] Ở hình cho thấ y các sai số xác đinh ̣ khoảng cách cự c cận theo AIS (tố c độ – xác đinh ̣ D theo véctơ tố c độ; toạ độ – xác đinh ̣ D theo các toạ độ) Trong đó: MD – Sai số bình phương trung bình D (CPA); t - Thời gian đến cận điểm (TCPA – Time to Closest Point of Approach) Thời gian trung bình để xác đinh ̣ điề u động qua mục tiêu nguy hiể m với sự trợ giúp của AIS nhỏ so với việc sử dụng Radar/ARPA khoảng phút [3] Sự suy giảm sai số D và thời gian quan sát điề u động của mục tiêu sẽ dẫn đế n làm giảm kích thước vùng nguy hiể m xung quanh tàu Khi sử dụng Radar/ARPA, có thành phầ n hình thành nên kích thước vùng nguy hiểm Hình ví dụ kích thước vùng nguy hiể m xung quanh tàu có lượ ng giãn nước khoảng 30.000T sử dụng ARPA để tránh va Các kí hiệu qui ước vùng nguy hiể m sau: MD (m) 160 140 GPS theo tốc độ DGPS theo tốc 120 độ GPS theo toạ độ 100 DGPS theo toạ 80 60 độ 40 20 10 15 20 25 30 t (phút) Hình Sai số D (Khoảng cách cực cận - CPA) [2] Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Số 37 – 01/2014 41 ... nắm vững đặc tính thiết bị khai thác sử dụng với tâm lý chủ quan - tin tưởng vào thiết bị tai nạn điều xảy Sau hai đặc tính AIS cần sử dụng cách hiệu công tác phòng ngừa đâm va tàu thuyền biển Sử... ng trục dọc của tàu chủ va tàu mục tiêu (hướng của các tàu) theo la bàn quay; tố c độ tương đố i so với nước của tàu Hình Hệ thống tự động nhận dạng - AIS chủ theo tố c độ... theo chuẩ n WGS-84 (hệ trắc địa) va các véctơ thành phầ n dich ̣ chuyể n tuyệt đố i (tương đố i với đấ t) của tàu chủ va mục tiêu (theo dữ liệu của GPS va DGPS); hướng theo