Log Kelajuan untuk Perakam Data Pelayaran: Mengapa Pilihan Sensor Anda Lebih Penting Daripada Yang Anda Fikirkan

Terdapat andaian senyap yang berjalan melalui kebanyakan perbincangan VDR. Orang ramai bercakap tentang kapsul pelindung, memori bebas apungan-, perisian main balik. Mereka bimbang tentang saluran audio dan pemampatan imej radar. Tetapi hampir tiada siapa yang bercakap tentang log kelajuan menyuap data ke dalam kotak hitam di tempat pertama.

Itu adalah satu kesilapan. Dan ini adalah kesilapan yang biasanya ditemui semasa pemeriksaan kawalan keadaan pelabuhan pertama selepas ujian prestasi VDR gagal.

Kami mereka bentuk dan mengeluarkan log kelajuan-Doppler, elektromagnet dan satelit-berasaskan-bersama navigasi dan peralatan pengesanan bawah air kami yang lain. Kami telah melihat bahagian dalam pemasangan VDR yang mencukupi untuk mengetahui bahawa antara muka log kelajuan adalah tempat banyak sistem pepejal mengembangkan titik lemah. Bukan kerana VDR rosak. Kerana suapan log kelajuan ia tidak pernah direka bentuk dengan integrasi VDR dalam fikiran.

Apa yang Sebenarnya Diperlukan oleh VDRLog Kelajuan

Open IMO Resolution MSC.333(90), piawaian prestasi yang disemak semula untuk VDR yang diterima pakai pada Mei 2012 dan terpakai pada pemasangan pada atau selepas 1 Julai 2014. Seksyen 5.5.3 adalah pendek dan langsung: "Kelajuan melalui air dan kelajuan di atas tanah, termasuk petunjuk yang menunjukkan kelajuannya, yang diperolehi dan mengikut jarak yang diperlukan oleh peralatan SOLAS".

Itu sahaja. Dua nombor. Satu penunjuk memberitahu sistem main balik nombor yang mana.

Tetapi kesederhanaan keperluan itu menyembunyikan realiti yang lebih kompleks. VDR tidak peduli sama ada log kelajuan anda menggunakan prinsip Doppler, elektromagnet atau satelit. Ia mengambil berat tentang tiga perkara: ketepatan, format dan kebolehpercayaan dalam keadaan kegagalan.

Keperluan ketepatan dikesan kembali kepada IEC 61023, standard prestasi untuk peralatan pengukur kelajuan dan jarak. Kelajuan mestilah tepat dalam 2 peratus daripada kelajuan kapal atau 0.2 knot, yang mana lebih besar. Pengukuran jarak mesti kekal dalam 2 peratus daripada jarak larian dalam satu jam atau 0.2 batu nautika, yang mana lebih besar. Nombor itu bukan cadangan. Mereka adalah lantai.

Antara Muka Yang Membuat atau Memutuskan Sambungan

Di sinilah butiran teknikal mula penting. VDR menerima data kelajuan melalui antara muka bersiri yang ditakrifkan oleh siri IEC 61162-standard antarabangsa yang mengawal komunikasi NMEA 0183 untuk peralatan navigasi marin.

Ayat NMEA khusus yang membawa maklumat kelajuan ialah VBW (Dual Ground/Water Speed) dan VLW (Distance Travelled through Water). VBW membawa kedua-dua komponen kelajuan membujur dan melintang, bersama-sama dengan penunjuk status yang memberitahu peranti penerima sama ada data itu sah. VLW membawa jumlah kumulatif dan jarak perjalanan.

Log kelajuanyang mengeluarkan ayat ini dalam format yang betul pada kadar baud yang betul-biasanya 4800 baud untuk IEC 61162-1-akan bercakap dengan VDR. Log kelajuan yang menggunakan ayat proprietari, atau yang gagal menyertakan bendera status yang dijangkakan oleh VDR, akan menyebabkan VDR merekodkan sampah atau tiada langsung.

Kami telah melihat pemasangan di mana output log kelajuan berfungsi dengan sempurna untuk radar dan AIS tetapi gagal dalam ujian antara muka VDR kerana pengilang tidak pernah menguji struktur ayat VBW terhadap parser khusus VDR. Data kelihatan tepat pada skop. VDR tetap menolaknya.

 

Tiga Teknologi, Tiga Pertimbangan Berbeza

Pilihan teknologi log kelajuan mempengaruhi integrasi VDR dengan cara yang tidak selalu jelas.

Log kelajuan Dopplerukur kelajuan melalui air dengan menghantar denyutan ultrasonik pada sudut ke lunas dan mengukur anjakan frekuensi isyarat pulangan yang dipantulkan daripada zarah dalam lajur air. Ia adalah tepat hingga ke kelajuan yang sangat rendah, yang menjadikannya berharga untuk bergerak dan berlabuh. Untuk tujuan VDR, log Doppler biasanya mengeluarkan ayat VBW dan VLW melalui antara muka IEC 61162-1. Pertimbangan utama ialah sama ada log menyediakan kedua-dua komponen kelajuan membujur dan melintang-beberapa unit-paksi tunggal hanya mengeluarkan kelajuan hadapan belakang, yang mengehadkan keupayaan VDR untuk membina semula gerakan penuh kapal semasa kejadian.

Log kelajuan elektromagnetmengukur kelajuan dengan menghasilkan medan magnet melalui air dan mengesan voltan yang disebabkan oleh pergerakan air melalui medan itu. Mereka tidak mempunyai bahagian yang bergerak dan memerlukan penyelenggaraan yang minimum. Unit seperti Wärtsilä SAM 4642 menyediakan dwi-ukuran paksi dan maklumat kelajuan geganti kepada radar, AIS dan VDR melalui sambungan format NMEA-yang mematuhi spesifikasi IEC 61162. Prinsip elektromagnet memberikan bacaan yang stabil tetapi boleh dipengaruhi oleh kekotoran atau perubahan dalam kekonduksian air. Untuk penyepaduan VDR, faktor kritikal ialah sama ada output NMEA log termasuk bendera status yang memberitahu VDR apabila data disyaki.

Log kelajuan satelitmengukur kelajuan di atas tanah menggunakan isyarat GNSS. Mereka menyediakan kelajuan di atas tanah (SOG) dan bukannya kelajuan melalui air (STW), yang merupakan perbezaan utama. SOLAS memerlukan kelajuan melalui air untuk log kelajuan utama pada kebanyakan kapal. Log satelit berguna sebagai sumber sekunder atau untuk kapal melebihi 50,000 GT yang memerlukan pengukuran SOG berasingan. Mereka mengeluarkan ayat NMEA standard seperti VTG (Course Over Ground dan Ground Speed). Cabaran penyepaduan dengan log satelit ialah ia bergantung pada ketersediaan GNSS-jika isyarat satelit jatuh, VDR kehilangan data kelajuan sepenuhnya.

 

Apa yang VDR Lakukan dengan Data Kelajuan

VDR bukan sahaja menyimpan nombor kelajuan secara berasingan. Ia mengaitkan data kelajuan dengan kedudukan, tajuk, imej radar, isyarat paparan ECDIS, audio dan status penggera untuk membina semula gambaran lengkap tentang apa yang berlaku sebelum, semasa dan selepas kejadian.

Kelajuan melalui air memberitahu penyiasat cara kapal itu bergerak secara relatif kepada jisim air-kritikal untuk memahami prestasi pendorongan dan pergerakan. Kelajuan di atas tanah memberitahu mereka cara kapal itu bergerak secara relatif ke bumi-penting untuk memahami hanyutan, kesan semasa dan ketepatan kedudukan.

Jika log kelajuan yang memberi VDR terputus, atau jika ia menyediakan STW apabila VDR menjangkakan SOG, atau jika bendera status tiada, main balik kehilangan resolusi. Siasatan menjadi lebih sukar. Soalan menjadi tidak terjawab.

Senarai Semak Praktikal untuk VDR-Log Kelajuan Sedia

Apabila anda memilih log kelajuan untuk kapal dengan VDR-dan ini bermakna hampir mana-mana kapal penumpang atau kapal kargo 3,000 GT dan ke atas-ini adalah perkara yang anda perlukan untuk mengesahkan:

Mula-mula, sahkan bahawa log kelajuan membawa kelulusan jenis di bawah IEC 61023 dan resolusi IMO yang berkaitan, termasuk A.824(19) dan A.694(17). Ini adalah garis dasar untuk ketepatan dan prestasi alam sekitar.

Kedua, sahkan output NMEA. Log mesti menghasilkan ayat VBW dan VLW dalam format IEC 61162-1 atau IEC 61162-2. Semak sama ada bendera status dalam ayat VBW diisi dengan betul. Sesetengah log mengeluarkan ayat tetapi biarkan medan status kosong, yang menyebabkan VDR menganggap data sebagai tidak sah.

Ketiga, sahkan bahawa log menyediakan kedua-dua kelajuan melalui air dan, jika perlu, kelajuan di atas tanah. Untuk vesel melebihi 50,000 GT yang dibina selepas 1 Julai 2014, peranti berasingan diperlukan untuk setiap ukuran.

Keempat, uji antara muka dalam keadaan sebenar. Kami telah melihat log kelajuan yang lulus ujian bangku tetapi gagal apabila disambungkan kepada VDR sebenar kerana isu pembumian, ketidakpadanan kadar baud atau hingar elektrik pada talian bersiri. Standard antara muka hanya separuh daripada cerita. Pelaksanaan adalah separuh lagi.

 

Mengapa Kami Membina Sendiri

Kami mereka bentuk log Doppler, log elektromagnet dan peralatan pengukur kelajuan berasaskan satelit-kerana kami telah melihat terlalu banyak kapal yang log kelajuan dan VDR tidak serasi. Bukan kerana mana-mana peranti rosak. Kerana tiada siapa pernah menguji mereka bersama-sama sebelum pemasangan.

Apabila kami membina log kelajuan, kami mengujinya terhadap antara muka VDR. Kami mengesahkan ayat VBW dan VLW. Kami menyemak bendera status. Kami menjalankan unit melalui ujian alam sekitar yang diperlukan oleh IEC 61023 dan IEC 60945. Kami melakukan ini kerana pelanggan kami tidak mempunyai masa untuk menemui masalah penyepaduan selepas kapal sudah berada di laut.

VDR hanya sebaik data yang direkodkan. Dan log kelajuan adalah salah satu sumber data paling kritikal dalam senarai itu. Pilih sewajarnya. Siasatan selepas kejadian akan bergantung padanya.