Nasz system jest pierwszym takim produktem na rynku. Jego złożoność zostanie doceniona na każdym statku pływającym wyposażonym w urządzenia nawigacyjne. Wbudowane zaawansowane algorytmy sztucznej inteligencji pomogą nawigatorom podejmować decyzje na morzu.
Konkurencyjność transportu morskiego w porównaniu z innymi rodzajami transportu prowadzi do ciągłego wzrostu przewozu towarów morzem, co pociąga za sobą zwiększenie natężenia ruchu, tonażu i prędkości statków. To z kolei negatywnie wpływa na bezpieczeństwo ludzi, statków, ładunków i środowiska morskiego. Aby zwiększyć bezpieczeństwo nawigacji, skuteczność i konkurencyjność usług w transporcie morskim, zarówno wyposażenie statków jak i lądowych centrów ruchu jest stale ulepszane. Obiekty takie spełniają przede wszystkim funkcje informacyjne i w związku z tym, wspierają proces bezpiecznego postępowania na statku. Jednakże ilość informacji dostępnych na statku wzrasta, a systemy techniczne stały się bardziej złożone. Z tych powodów zarówno zarządzanie informacją, jak i wynikające z nich podejmowanie decyzji są trudne, np. sytuacje awaryjne mogą wykraczać poza zdolności decydenta.
Przegląd orzeczeń sądów morskich wskazuje, że błędy ludzkie są jedną z głównych przyczyn wypadków morskich. Eliminacja lub redukcja błędów ludzkich, co zapewniłoby możliwie wysoki poziom bezpieczeństwa, można osiągnąć jedynie poprzez wyposażenie statków za pomocą narzędzi, które oprócz funkcji informacyjnych będą opracowywać rozwiązania problemów kolizji, wraz z odpowiednimi uwagami. Żaden z dotychczas znanych systemów nie jest w stanie wykonać takich funkcji. Dlatego wsparcie w zakresie podejmowania decyzji jest raczej ograniczone, w związku z czym kolizje niekiedy nie są unikane. Wyższy poziom bezpieczeństwa nawigacyjnego uzyskany dzięki wprowadzeniu systemu realizującego nowe funkcje zmniejszy ryzyko wypadków morskich. Spowoduje to następujące zalety:
- korzyści socjalne z tytułu niższych wskaźników obrażeń personelu i utraty życia na statkach morskich,
- korzyści materialne spowodowane mniejszą utratą ładunków, mniejsze uszkodzenia statków lub mniejszą ilością zatonięć,
- ochrona środowiska morskiego i zapobieganie klęskom ekologicznym, które powstają wskutek kolizji statków przewożących towary niebezpieczne.
System wspomagania decyzji nawigacyjnych NAVDEC jest pierwszym narzędziem nawigacyjnym na świecie, który pełni funkcje informacyjne, a także typowe dla systemów wspomagania decyzji. Jego innowacyjne funkcje, znacznie zwiększające możliwości urządzeń zwykle zainstalowanych na statkach, mają obecnie zgłoszenia patentowe zarówno w kraju jak i za granicą.
NAVDEC uzupełnia wyposażenie nawigacyjne statku. Jest to system czasu rzeczywistego obsługiwany przez nawigatora. System obserwuje swój statek i otoczenie oraz rejestruje informacje o aktualnej sytuacji nawigacyjnej. Na tej podstawie system identyfikuje i ocenia sytuację nawigacyjną (przetwarzanie) i opracowuje rozwiązania (decyzje) zapewniające bezpieczną nawigację. Aby system działał prawidłowo, musi współpracować ze standardowym wyposażeniem i systemami zainstalowanymi na pokładzie (często wykorzystywanymi również na statkach rekreacyjnych), takich jak: log, żyrokompas, ARPA (automatyczna pomoc radarowa), GNSS (Globalny satelitarny system nawigacyjny ), AIS (automatyczny system identyfikacji), ENC (Elektroniczne mapy nawigacyjne), źródła bieżących danych nawigacyjnych. Podobnie jak w przypadku systemu ECDIS (Elektroniczny system wyświetlania map i informacji) NAVDEC spełnia funkcje informacyjne – na jednym ekranie prezentowane są dane batymetryczne z elektronicznych map, obraz stanu powierzchni z radaru śledzącego, informacje o pozycji z odbiorników AIS i GNSS. Wreszcie określa i przedstawia nawigatorowi parametry ruchu obiektów nawigacyjnych w pobliżu.
Skuteczne rozwiązania sytuacji kolizyjnych opierają się na danych określających parametry ruchu własnego statku i innych celów. Dokładność danych przedstawianych nawigatorom ma zasadnicze znaczenie dla ich prawidłowej oceny sytuacji i podejmowania decyzji. W związku z tym system NAVDEC wykonuje fuzję własnych danych dotyczących statków (pomiary przeprowadzane przez wiele odbiorników GNSS na statkach) oraz danych o celach z alternatywnych źródeł (radar śledzenia, AIS).
Inną nową funkcją NAVDEC jest analiza i ocena sytuacji nawigacyjnej wykonywanej w odniesieniu do wszystkich innych lub wybranych obiektów mieszczących się w odległości ośmiu mil morskich (odległość może być dostosowana przez nawigatora). Jest to jeden z kroków podejmowania decyzji zwykle podejmowanych przez nawigatora, ponieważ ocena sytuacji uwzględnia odpowiednie przepisy. Dzięki systemowi NAVDEC nawigator jest obecnie informowany o identyfikacji sytuacji napotkania zgodnie z przepisami kolizyjnymi. Jest to znaczna pomoc, zwłaszcza przy dużym natężeniu ruchu, chociaż kolizje pojedynczych statków na otwartym morzu są znane (m / v Gotland Carolina i m / v Conti Harmony w 2009 r.). Jeśli sytuacja jest kwalifikowana jako sytuacja kolizyjna, nawigator decyduje się na bezpieczny manewr, ten, który rozwiązuje daną sytuację, określając, co zrobić (zmienić kurs i / lub prędkość) oraz parametry manewru: moment na jego rozpoczęcie i wartości zmiany kursu i / lub prędkości . Nawigator może określić bezpieczny kurs, na którym cel będzie wyminięty w zadanym przedziale uznanym za bezpieczny. Do tej pory NAVDEC jest jedynym na świecie narzędziem zdolnym do wykonywania tej funkcji. NAVDEC „zna” przepisy kolizyjne, zasady dobrej praktyki morskiej oraz kryteria stosowane przez nawigatorów ekspertów. Poza jednym szczególnym rozwiązaniem systemu, ustalane są także alternatywne rozwiązania zgodne z przepisami (możliwy zakres zmian kursów i / lub prędkości). Poza tym nawigator ma uzasadnienie proponowanego manewru. Ta funkcja odnosi się do wszystkich lub wybranych celów. Rozwiązania zaproponowane przez system, wraz z ich uzasadnieniami, nie zwalniają nawigatora od odpowiedzialności, ale znacznie ułatwiają podejmowanie decyzji. Możliwe jest jednak automatyczne sterowanie statkiem poprzez bezpośrednie podłączenie urządzenia NAVDEC do autopilota, układu kierowniczego, głównego silnika, telegrafu i regulowanej śruby. NAVDEC jest produktem, który znajdzie zastosowanie na statkach i centrach lądowych jako niezależny system lub moduł dodany do istniejących systemów nawigacyjnych. Jego główne obszary zastosowania obejmują:
- wspomaganie decyzji nawigacyjnych w sytuacjach kolizyjnych – system wspomagania decyzji na statku zainstalowany na mostku nawigacyjnym:
- statki handlowe (żegluga morska i żegluga śródlądowa),
- łodzie rekreacyjne (np. żaglowce, jachty motorowe),
- wspomaganie decyzji nawigacyjnych w sytuacjach kolizyjnych – element systemów obsługi ruchu statków na lądzie (VTS, VTMS, VTMIS, RIS),
- analizę i ocenę wypadków morskich na morzu i na wodach śródlądowych – system przeznaczony dla ekspertów pracujących w sądach morskich,
- ośrodki szkoleniowe oficerów okrętowych prowadzące kursy w zakresie przepisów kolizyjnych, moduł symulatorów nawigacyjnych (np. obsługa statków, ECDIS).
Wdrożenie NAVDEC na statkach przyczyni się do ograniczenia zanieczyszczenia środowiska morskiego. Każda kolizja statku jest potencjalnym zagrożeniem dla środowiska. Zdaniem Bałtyckiego Komitetu Ochrony Środowiska Morskiego (HELCOM) w latach 2000-2009 wystąpiło 1006 wypadków na Morzu Bałtyckim. Większość wypadków wystąpiła z powodu błędów ludzkich, w tym nieprawidłowej oceny sytuacji i niewłaściwych działań wynikających z niewłaściwej interpretacji danych radarowych. 40 z tych wypadków spowodowało zanieczyszczenie środowiska.
Porównanie z konkurencyjnymi produktami
Głównym zadaniem nawigacji jest przeprowadzenie statku w sposób efektywny i bezpieczny wzdłuż zakładanej trajektorii. Mając to na uwadze, nawigator musi wykonać dwa podstawowe zadania: przeprowadzić statek wzdłuż ustalonej trajektorii i uniknąć kolizji. Skuteczne rozwiązania sytuacji kolizji zależą od danych dotyczących ruchu statków (własnych i innych) oraz ograniczeń wynikających z kształtu obszaru. Dokładność danych przedstawionych nawigatorowi ma znaczenie dla prawidłowej oceny sytuacji i wynikającej z niej decyzji. Systemy nawigacyjne wykorzystywane obecnie w flocie globalnej spełniają przede wszystkim funkcje informacyjne i odpowiednio, w pewnym stopniu zapewniają pomoc w bezpiecznym zachowaniu statku. Jednak żaden z znanych systemów nie wyświetla gotowych rozwiązań nawigacyjnych do sytuacji kolizyjnych, które są opracowywane w stosunku do wszystkich jednostek w pobliżu ich statku. To zdecydowanie ogranicza wsparcie w zakresie decyzji, a tym samym ogranicza skuteczność unikania kolizji. Obecnie mostek nawigacyjny statku ma wiele urządzeń, które pomagają nawigatorowi bezpiecznie pływać. ARPA (automatyczna pomoc radarowa), powszechnie stosowany radar śledzący jest narzędziem morskim wspomagającym decyzje w sytuacjach kolizyjnych. Jednak ze względu na liczne ograniczenia ARPA jest czasami nieskuteczne.
W porównaniu do radaru śledzącego, obecnie wykorzystywanego na statkach do obliczania parametrów spotkania i opracowania manewru anty-kolizyjnego, NAVDEC ma następujące zalety:
- uwzględnia przepisy kolizyjne, zarówno w odniesieniu do dobrej, jak i ograniczonej widoczności,
- opracowuje manewr także dla statku znajdującego się w sektorze niewidocznego dla radarów,
- operator jest niezwłocznie informowany o manewrze rozpoczętym przez inny statek dzięki informacjom o jego wartości zwrotu,
- potrzebuje zaledwie kilku sekund, aby obliczyć parametry spotkań. Z drugiej strony, radar śledzący, zgodnie z sytuacjami testowymi zdefiniowanymi przez IMO (Międzynarodowa – Organizacja Morska), po jednej minucie śledzenia przedstawia CPA (najdokładniejszy punkt podejścia) z dokładnością do jednej mili morskiej. Po trzech minutach maksymalny dopuszczalny błąd CPA i TCPA (czas do najbliższego punktu podejścia) obliczony przez radar może wynosić odpowiednio 0,3 Nm i 0,5 minuty. Te tolerancje podano z prawdopodobieństwem 95%,
- dokładniej oblicza parametry spotkań, poprzez:
- branie pod uwagę rozmiaru statku dzięki informacjom jego położeniu z anteny, otrzymanym od AIS (Automatyczny System Identyfikacji),
- wykorzystanie GPS (Globalny System Pozycjonowania) / DGPS (Differential GPS) do określania pozycji,
- uwzględnia rozmiary statków podczas planowania manewru antykolizyjnego,
- oblicza nowe kursy i prędkości własnego statku, tak że inne statki będą przekazywane przy zaprogramowanym CPA.
Innym powszechnie stosowanym systemem informacji na statkach morskich jest system ECDIS (Elektroniczny system wyświetlania map i informacji), często określany jako elektroniczny wykres. Oprócz wyświetlania pozycji i wektora ruchu własnego statku i celów (statków znajdujących się w pobliżu), umożliwia on między innymi uzyskiwanie informacji na temat głębokości, pomocy dla żeglugi i wybrzeża. Jest to jednak tylko system informacyjny. System NAVDEC posuwa się krok naprzód. Oprócz dostarczania nawigatorowi takiego samego zakresu informacji, niezbędnych do bezpiecznej nawigacji, jak ECDIS, NAVDEC zaleca gotowe rozwiązania umożliwiające bezpieczne przejście statków lub obiektów stacjonarnych. Ponadto te rozwiązania uwzględniają zdolność manewrową statku i obecne ograniczenia obszaru, tj. istniejące systemy rozdziału ruchu, linia brzegowa i bezpieczne głębokości. System NAVDEC jest zatem bardzo przydatnym systemem wspomagania decyzji.
Innowacyjność wprowadzona przez NAVDEC polega na tym, że oprócz typowych funkcji systemów informacyjnych, takich jak ECDIS lub ARPA, system ten posiada następujące funkcje:
- fuzję i integrację danych nawigacyjnych otrzymanych z urządzeń okrętowych,
- analizę i ocenę sytuacji nawigacyjnej, biorąc pod uwagę obowiązujące przepisy kolizyjne,
- automatyczne określanie rozwiązań dla sytuacji kolizyjnych przy użyciu dedykowanych algorytmów obliczeniowych, w tym algorytmów optymalizacji,
- wyjaśnienie obecnej sytuacji nawigacyjnej wykorzystującej bazę wiedzy nawigacyjnej (przepisy dotyczące kolizji, zasady dobrej praktyki morskiej, kryteria analizy i oceny sytuacji nawigacyjnej faktycznie wykorzystywane przez ekspertów ds. Nawigacji),
- uzasadnienie zalecanego manewru.
NAVDEC jest pierwszym na świecie systemem oferującym wsparcie w podejmowaniu decyzji dotyczących nawigacji na statku w tak szerokim zakresie. Jest to zgodne z koncepcją e-nawigacji, która jest rozwijana na forum IMO. W 2006 r. IMO powołała Grupę Korespondencyjną ds. E-nawigacji. E-nawigacja jest definiowana jako “zharmonizowana kolekcja, integracja, wymiana, prezentacja i analiza informacji morskich na pokładzie i na lądzie drogą elektroniczną w celu wzmocnienia wzajemnej nawigacji i związanych z nią usług dla bezpieczeństwa i ochrony na morzu oraz ochrony środowiska morskiego”.
