Анализ методов наблюдения при контроле безопасности плавания с использованием ЭКНИС

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анализ методов наблюдения при контроле безопасности плавания с использованием ЭКНИС

Асатиани А.А.

ГМУ имени адмирала Ф.Ф. Ушакова.

Аспирант кафедры «Судовождение»

Научный руководитель - к.т.н., доцент А.Л. Боран-Кешишьян

Аннотация. Данная статья посвящена визуальному наблюдению - главной составляющей несения ходовой вахты на навигационном мостике судна. Проанализированы достоинства данного вида наблюдения перед контролем безопасности плавания только с помощью ЭКНИС. Основываясь на данных статьи, сделан вывод о том, что сегодня ВПКМ необходимо углублённое переосмысление подхода к несению ходовой вахты и выполнению обязанностей по контролю безопасности мореплавания (навигации).

Ключевые слова: визуальное наблюдение, ЭКНИС, контроль безопасности мореплавания.

Annotation. This article focuses on visual observation - the main component of watchkeeping on the navigation bridge of the vessel. Analyzed the advantages of this kind of observation as compared with control the safety of navigation only with ECDIS. Based on these articles, it is concluded that today watchkeeper needs in-depth rethinking of attitude to watchkeeping and the duties to control the safety of navigation.

Keywords: visual observation, ECDIS, control the safety of navigation.

визуальный наблюдение навигационный картографический

Постановка проблемы и связь ее с важными научными заданиями. Зрение человека (зрительное восприятие) -- процесс психофизиологической обработки изображения объектов окружающего мира, осуществляемый зрительной системой, и позволяющий получать представление о величине, форме (перспективе) и цвете предметов, их взаимном расположении и расстоянии между ними.

Основными способностями человеческого зрения являются:

- бинокулярное зрение (обеспечивает зрительный анализатор человека);

- светоощущение (способность глаза воспринимать свет и распознавать различные степени его яркости);

- контрастная чувствительность (способность человека видеть объекты, слабо отличающиеся по яркости от фона);

- острота зрения (способность различных людей видеть большие или меньшие детали предмета с одного и того же расстояния при одинаковой форме глазного яблока и одинаковой преломляющей силе диоптрической глазной системы);

- периферическое зрение или поле зрения (пространство, воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде, в значительной мере определяет возможность человека свободно ориентироваться в пространстве).

Способности человеческого зрения наиболее используемы в судовождении при контроле безопасности плавания (безопасности навигации). Основная функция, которую выполняют глаза Вахтенного помощника капитана (ВПКМ) - наблюдение, являющееся главной составляющей несения ходовой вахты на навигационном мостике судна.

Наблюдение представляет собой познавательный процесс, который заключается в преднамеренном и целенаправленном восприятии информации, обусловленном целью деятельности.

На сегодняшний день большинство Судоводителей, пренебрегая основным методом наблюдения (визуальный), производят анализ существующей навигационной обстановки только при помощи интерфейса ЭКНИС, что достаточно часто приводит к серьёзным последствиям (аварии, столкновения, посадки на мель).

Анализ последних исследований и публикаций. Цели наблюдения сформулированы в Кодексе ПДМНВ (по подготовке, дипломировании моряков и несению вахты):

«Надлежащее наблюдение должно постоянно вестись в соответствии с правилом 5 Международных правил предупреждения столкновений судов в море с целью:

1) поддержания постоянного состояния готовности путем визуального и слухового наблюдения, а также всеми другими имеющимися средствами в отношении любого значительного изменения в оперативной обстановке;

2) всесторонней полной оценки обстановки и риска столкновения, посадки на мель и других навигационных опасностей;

3) обнаружения морских или воздушных судов, терпящих бедствие, лиц, потерпевших кораблекрушение, затонувших судов, обломков и прочих опасностей для судоходства».

Правило 5 МППСС-72 - «Наблюдение», на которое приведена ссылка в указанных конвенциях, гласит:

«Каждое судно должно постоянно вести надлежащее визуальное и слуховое наблюдение, так же как и наблюдение с помощью всех имеющихся средств, применительно к преобладающим обстоятельствам и условиям, с тем, чтобы полностью оценить ситуацию и опасность столкновения». Причём визуальное наблюдение стоит на первом месте, а, значит, является наиболее приоритетным.

Чтобы наблюдение обеспечивало эффективное достижение стоящих перед ним целей, оно должно отвечать ряду выработанных практикой принципов.

Непрерывность наблюдения. Этот принцип заключается в том, что наблюдение должно осуществляться постоянно: днем и ночью, при хорошей и ограниченной видимости, вблизи навигационных опасностей и при предполагаемом их отсутствии.

В требованиях Кодекса ПДМНВ к несению вахты подчеркивается:

«Особенно важно, чтобы в любое время вахтенный помощник капитана обеспечивал осуществление надлежащего наблюдения. На судах, где штурманская рубка отделена от рулевой, вахтенный помощник может заходить в штурманскую рубку в случае необходимости на короткий период времени для выполнения необходимых штурманских обязанностей, но перед этим ему следует удостовериться, что это безопасно и что в период его отсутствия будет обеспечено надлежащее наблюдение».

Нарушение принципа непрерывности наблюдения, подчас даже на незначительное время, нередко приводило к аварийным случаям.

Всеохватность наблюдения заключается в том, что наблюдение должно пространственно охватывать всю доступную ему область. При визуальном наблюдении должен просматриваться весь горизонт, а не только пространство впереди судна (поэтому термин «впередсмотрящий» неточно определяет функции соответствующего наблюдателя).

При выборе места для слухового наблюдения следует принимать во внимание воздействие на его эффективность шумов от работы судовых двигателей, вентиляторов и других источников.

При организации радиолокационного наблюдения необходимо учитывать ограничения радиолокационной станции, такие как теневые секторы обзора, помехи от морских волн и т.п.

В условиях развития технических средств судовождения и внедрения информационных, информационно-вычислительных и экспертных систем основной составляющей радиолокационного наблюдения является Электронно-картографическая навигационная информационная система (ЭКНИС). ЭКНИС - система отображения карт и информации, представляющая совокупность программных и технических средств, позволяющих решать вопросы безопасности судовождения при использовании электронной базы данных по навигационной гидрографической обстановке в данном регионе. [3]

ЭКНИС работают с векторными электронными навигационными картами, что значительно увеличивает возможности решения навигационных задач, т.к. все элементы карты имеют определенный код, на который может реагировать электронная картографическая система. Подобная система может решать все основные задачи судовождения и отвечает международным и национальным требованиям.(рис. 1)

Рис. 1 Интерфейс электронно-картографической навигационной информационной системы

Принцип комплексности требует, чтобы для наблюдения использовались все наличные способы и технические средства, диктуемые условиями и обстоятельствами плавания. Так, предупреждение столкновений судов базируется на совместном и одновременном использовании информации, полученной в ходе визуального и слухового наблюдения, а также радиолокационного наблюдения.[2]

Формулировка целей статьи. В соответствии с принципом достоверности наблюдений, обнаруженные объекты и явления должны быть правильно и точно опознаны. Для этого необходимо принимать во внимание всю совокупность наблюдаемых признаков, не ограничиваясь какими-то одними, отдельно взятыми признаками. Однако именно этими основами и принципами контроля безопасности плавания пренебрегает большое количество судоводителей [1]. Внедрение ЭКНИС на навигационном мостике стало одной из причин расслабления и снижения производительности ВПКМ, которые, забывая о визуальном наблюдении, полностью отдают предпочтение в анализе существующей навигационной обстановки «картинкам» на дисплее. Основной целью данной статьи является анализ визуального метода наблюдения и наблюдения с помощью ЭКНИС. Выявление основных достоинств и недостатков данных наблюдений.

Основной материал исследования. Непосредственное наблюдение связано с восприятием сигналов с помощью органов чувств человека (зрение, слух). Нервные органы, осуществляющие анализ раздражений, - анализаторы человека - обладают такими основными характеристиками, как чувствительность, избирательность и адаптивность. В процессе наблюдения важное значение имеет избирательность анализатора, которая заключается в его способности выделять из множества раздражителей, воздействующих в данный момент на органы чувств, лишь определенные, значимые в соответствии с целями наблюдения. Этой характеристикой не может обладать компьютер. ЭКНИС не анализирует, система просто выдаёт полную информацию о существующей ситуации на дисплей; неспособность избирать наиболее важные в данной навигационной обстановке цели, разделять их приоритетность, и предоставлять ёмкую, необходимую информацию в реальном времени - один из недостатков ЭКНИС в сравнении визуальным наблюдением.

В судовых условиях имеют важное значение как непроизвольное, или пассивное внимание, при котором выбор объекта наблюдения осуществляется без заранее осмысленной цели, так и произвольное, или активное внимание, когда наблюдатель сознательно осуществляет наблюдение за избранным объектом.

Для деятельности специалиста, профессионально осуществляющего наблюдение, - капитана, вахтенного помощника капитана, матроса, несущего вахту на ходовом мостике, важное значение имеют высокие показатели характеристик внимания: устойчивости, объема, распределенности, возможности переключения.

Устойчивость внимания - это способность удерживать объект наблюдения в поле сознания в течение необходимого срока. Такой временной интервал может составлять десятки минут и целые часы. Практика закрепила беспрерывное выполнение обязанностей матроса-впередсмотрящего в течение нескольких часов, после чего он меняется обязанностями с матросом-рулевым. Следующим недостатком ЭКНИС является информационная напряженность судоводителя в работе с интерфейсом электронно-картографической системы, что, в большинстве случаев, ведёт к уменьшению устойчивости внимания.

Объем внимания - количество объектов, которое может быть воспринято и запечатлено человеком в относительно короткий интервал времени. Требования к объему внимания судоводителей - вахтенных помощников капитана резко варьируются в зависимости от условий плавания: от весьма низких в районах Мирового океана, удаленных от навигационных опасностей и судоходных путей, до чрезвычайно высоких при плавании в районах интенсивного судоходства или при работе в группе судов на ограниченной акватории. Большое количество не нужной (лишней) в определённый момент информации, выдаваемой ЭКНИС на дисплей, ведёт к разложению объёма внимания на «важное» и «неважное», причём количество «неважной информации» может служить причиной отвлечение, перегрузке и, следовательно, помехой для своевременного принятия правильного решения. Этот очередной недостаток ЭКНИС говорит о необходимости первоначальной оценкиусловий плавания и окружающей обстановки с помощью визуального наблюдения.

Процесс наблюдения за окружающей обстановкой охватывает несколько этапов, развивающихся, как правило, последовательно:

ОБЗОР - ОБНАРУЖЕНИЕ - ИДЕНТИФИКАЦИЯ - ЦЕЛЕУКАЗАНИЕ - ИНТЕРПРЕТАЦИЯ - СОПРОВОЖДЕНИЕ.

Обзор представляет собой осмотр установленной зоны, определяемой угловыми или линейными параметрами, заданным спектром частот и т.п., в ожидании возможного появления значимого сигнала.

При визуальном наблюдении обзор заключается в просмотре поверхности моря, береговой черты и небесной полусферы с целью обнаружения каких-либо объектов, попадающих под понятие цели наблюдения. Отсутствие таких объектов не притупляет бдительность наблюдателя, хотя, конечно, нужно считаться с тем фактом, что в различных условиях плавания вероятность появления тех или иных объектов различна.

Обнаружение заключается в установлении наличия сигнала в зоне восприятия. Качество сигнала на этапе обнаружения подлежит первичной оценке, хотя, возможно, очень грубой: к примеру, обнаруженный визуально ночью белый огонь может оцениваться и как топовый огонь судна, и как его кормовой огонь, и как огонь какого-либо сооружения на берегу и т.п.

Идентификация заключается в сопоставлении наблюдаемых признаков с образом объекта, хранящимся в памяти. На этом этапе наблюдения с возможной достоверностью устанавливается, какой именно объект наблюдается (судно; самолет; спасательный плот; светящий буй и т.п.).

Целеуказание предполагает определение координат наблюдаемого объекта в той или иной системе (при визуальном и радиолокационном наблюдении, как правило, используются полярные координаты: курсовой угол - дистанция или пеленг - дистанция).

Интерпретация заключается в получении информации о наблюдаемом объекте, которая может иметь значение для принятия решений, связанных с поведением обнаруженного объекта. Так, при обнаружении встречного судна необходимо, чтобы велась радиолокационная прокладка или равноценное систематическое наблюдение, позволяющие определить курс и скорость этого судна и заблаговременно оценить опасность столкновения.

Сопровождение предполагает продолжение наблюдения за объектом до тех пор, пока получаемая информация о нем сохраняет значимость. Преждевременное прекращение наблюдения за обнаруженным объектом может иметь негативные последствия.[3]

Каждый из этапов важен для достижения наилучшего результата и принятия правильного решения. В ЭКНИС этапы «Обнаружение» и «Целеуказание» являются не достаточно совершенными. Это обусловлено тем, что огромное количество ENC (электронная навигационная карта), отображаемых данной системой выполнено непрофессионально и содержит грубые ошибки, которые могут привести к серьезным последствиям, если будут использоваться в качестве единственного источника навигационной информации. Вдобавок, программное обеспечение ЭКНИС не располагает достаточно развитыми функциями «Интерпретация» и «Сопровождение», не имеет альтернативыданных этапов, вытисняя эти понятия из цепи общей последовательности, необходимой для полного контроля безопасности плавания (безопасности навигации). Причиной является недостаток оптимизации в эргатической системе «ЭКНИС - судоводитель». ЭКНИС требует постоянного взаимодействия с оператором (ВПКМ): интерактивно-го управления мультимедийным пространством, первичного ввода важных параметров и критериев, мониторинга и проверок дисплея, для избежание зависаний и отключений, ошибок и промахов.

Не смотря на большое количество недостатков ЭКНИС, которые нуждается в оптимизации и усовершенствование, статистические данные, полученные независимым экспериментом в начале 2012 года, говорят о том, что для большого количества судоводителей ЭКНИС является приоритетным средством наблюдения при контроле безопасности плавания (навигации). Этот факт зачастую является одной из главных причин серьёзных аварий, столкновений, посадок на мель и других частных случаев, произошедших из-за игнорирования и несоблюдения судоводителями традиционных правил визуального контроля.

Часть статистических данных по кол-ву обращений ВПКМ к ЭКНИС за несколько ходовых вахт различного рода при следовании в проливах Па Де Кале, Гибралтар, Сингапурские проливы сведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1.

Статистика кол-ва обращений ВПКМ к ЭКНИС за ходовую вахтус 20.00 до 24.00 в проливе Па Де Кале

Таблица 2.

Статистика кол-ва обращений ВПКМ к ЭКНИС за ходовую вахтус 16.00 до 20.00 при следовании Сингапурскими проливами

Выводы из данного исследования

Приведённый анализ показывает, что использование традиционных методов наблюдения, таких как «визуальная оценка» является наиболее безопасным, а следовательно результативным способом контроля навигационной обстановки. Основываясь на вышесказанном, напрашивается вывод о том, что сегодня ВПКМ необходимо углублённое переосмысление подхода к несению ходовой вахты и выполнению обязанностей по контролю безопасности мореплавания (навигации). ЭКНИС является только информационной системой поддержки, и не может служить основным средством для принятия результативного решения. Большинство ЭКНИС обозначены ярлыком «Nottobeusedfornavigation» или «Secondarymeansofnavigation», что является наиболее ёмким руководством к использованию данных систем и к выбору приоритетности визуального наблюдения в сравнении с электронным. Каждый судоводитель должен помнить, что основываясь на традиционных методах контроля при различных опасностях плавания и опасностях столкновения и в любых преобладающих обстоятельствах и условиях, возникает более достаточная надёжность выполнения поставленных задач, ведь эффект визуальной оценки электронной картинкой не заменить.

Список литературы

1. Еремин, М. М. Шкалирование пространства функциональных обязанностей в системе "Судоводитель-ЭКНИС" / М. М. Еремин, В. И. Меньшиков, А. В. Серов, В. В. Ковальчук // Вестн. МГТУ: труды Мурман. гос. техн. ун-та. - 2008. - Т. 11, № 3. - С. 438-441.

2. Еремин, М. М. Решение проблемы информационной перегрузки судоводителя при обеспечении безопасности навигации / М. М. Еремин, А. В. Серов // Науч. жизнь - М. : Наука, 2008. - № 5. - С. 19-21.

3. Гагарский, А. А. Электронные картографические системы в современном судовождении. - С. Петербург: ГМА им. Макарова, 2007. С. 11-27.

Размещено на Allbest.ru