Odpowiednie środki pomocnicze do obserwacji strefy ograniczonej widoczności
1. Wstęp
Z wielu powodów, czy to ze względu na konstrukcję statku, czy też na ładunek, nieograniczona widoczność dookólna ze sterówki jest w sposób nieunikniony ograniczona w mniejszym lub większym stopniu. Ograniczenia dotyczą sektorów w płaszczyźnie poziomej (kąt azymutu między 0 a 360° względem przedniej osi statku oraz w płaszczyźnie pionowej (kąt wysokości między -90 a + 90° względem płaszczyzny poziomej na wysokości oczu sternika).
Sternik musi być w stanie widzieć różne obszary swojego pola widzenia, w zależności od tego, czy ludzie wchodzą na pokład lub schodzą ze statku, czy statek cumuje czy odpływa, czy wykonuje manewry, czy też znajduje się w drodze. Na przykład, przed odpłynięciem ważne jest, aby móc sprawdzić, czy na schodni pokładowej bocznej znajduje się ktoś lub czy obszar bezpośrednio za rufą jest pusty. W trakcie żeglugi nadano wyższy priorytet możliwości obserwacji obszaru przed statkiem ze względu na szybko zmieniającą się pozycję własnego statku w ruchu do przodu.
Pomocnicze środki techniczne pozwalają na pośrednie postrzeganie sektorów, których nie można widzieć bezpośrednio. Chociaż wiele z ich możliwości przewyższa możliwości ludzkiego oka, nie zastępują one jednak w pełni bezpośredniego widzenia. Są one jednak czasami stosowane jako uzupełnienie w sektorach, które można obserwować bezpośrednio.
W odniesieniu do wymaganych informacji na temat obszarów o ograniczonej widoczności należy rozróżnić, czy przedmiotowe informacje dotyczą wyłącznie obecności obiektu, jego cech wizualnych (sylwetka, kolor) lub tożsamości, czy też istotne z nawigacyjnego punktu widzenia jest określenie zasięgu, kursu i prędkości obiektu. Zagadnienie to wpływa na wybór rodzaju technicznych środków pomocniczych.
Ze względu na niższe koszty zakupu i instalacji, wyższą wydajność, uniwersalność i potencjał dostosowawczy systemów wideo w porównaniu z peryskopami, peryskopy są eliminowane jako techniczne środki pomocnicze.
2. Przegląd odpowiednich środków pomocniczych
Do obserwacji obszarów o ograniczonej widoczności zasadniczo nadają się następujące środki pomocnicze:
- lusterka,
- systemy wizyjne oraz
- systemy radarowe.
Środki pomocnicze, które spełniają wymagania części 4 niniejszej instrukcji administracyjnej, są odpowiednie do obserwacji obszarów o ograniczonej widoczności, pod warunkiem że spełniają określone warunki użytkowania. Organ inspekcyjny zezwoli na inne środki pomocnicze tylko wtedy, gdy uzna, że zapewniają one porównywalny stopień bezpieczeństwa.
3. Charakterystyka pomocniczych środków technicznych
3.1 Charakterystyka lusterek
Zasadniczo lustra są jednocześnie czujnikami i systemem wyświetlania. Odzwierciedlają one światło padające na ten obiekt zgodnie z prawem: „kąt padania = kąt odbicia” i umożliwiają pośrednią obserwację pożądanego sektora poprzez odchylenie pola widzenia sternika. Służą głównie do obserwacji schodni pokładowych bocznych.
W przypadku lusterek płaskich kąt na środku pola widzenia pozostaje niezmieniony, lusterka wypukłe zwiększają ten kąt. Lusterka nie działają w ciemności i mogą oślepiać przy bezpośrednim nasłonecznieniu.
Ogólnie rzecz biorąc, lusterka wykorzystywane w żegludze śródlądowej to masowe produkty przeznaczone dla autobusów i samochodów ciężarowych, których właściwości nadają się do celów żeglugi. W idealnych warunkach (wysoka jakość, brak zabrudzeń) rozdzielczość obrazu dostarczanego przez lusterko jest ograniczona rozdzielczością oka obserwatora.
3.2 Charakterystyka systemów wizyjnych
Z dużym stopniem powtarzalności, systemy wideo dostarczają aktualny obraz otoczenia, jaki obserwator widziałby, gdyby był tam, gdzie znajduje się kamera. Składają się one z kamery wideo jako czujnika obrazu oraz ekranu rastrowego służącego do wyświetlania zarejestrowanego obrazu (monitor wideo).
Do przesyłania sygnału między kamerą a monitorem wystarczy proste połączenie elektryczne. Zasilanie może być również zapewnione kablem sygnałowym.
Kamery mogą pracować ze stałą lub zmienną ogniskową (zoom) i mogą być instalowane albo w stałej pozycji, albo na głowicy obrotowo-uchylnej.
Obrazy uzyskane z kamer (jednoobiektywowych) są rejestrowane i wyświetlane centralnie na ekranach w taki sam sposób, jak obrazy odbierane przez ludzkie oko. Główną słabością perspektywy centralnej jest to, że nie pozwala określić odległości wyświetlanych obrazów. Efekt ten jest bardzo widoczny w przypadku zdjęć rejestrowanych za pomocą teleobiektywów (długa ogniskowa).
Dlatego kierunek widzenia i pole obserwacji muszą być dobrze dopasowane do wymaganego zastosowania.
Systemy wideo zależą od obecności niskiej jasności otoczenia. Silne odbicia światła na powierzchni wody i bezpośrednie światło słoneczne mogą spowodować, że obraz stanie się bezużyteczny.
Parametry techniczne monitora (wielkość obrazu, rozdzielczość, jasność) zależą od wymaganego zastosowania.
Rozdzielczość obrazu zależy od liczby pikseli czujnika obrazu w kamerze oraz od liczby pikseli (i szerokości pasma sygnału wizyjnego) monitora. Nawet dobry komercyjny system wideo nie do końca odpowiada maksymalnej rozdzielczości ludzkiego oka.
3.3 Charakterystyka systemów radarowych
Systemy radarowe wyposażone są w czujnik (antena obrotowa z nadajnikiem i odbiornikiem) oraz urządzenie wyświetlające. Czujnik wykorzystuje poziomo obracającą się antenę do „oświetlania” wąskich sektorów promieniowych za pomocą impulsów mikrofalowych, przechwytuje echa zwracane przez odbijające obiekty, a następnie wyświetla je na ekranie wskazującym odległość i namiar. W ten sposób powstaje skalowany obraz środowiska naturalnego w stosunku do pozycji statku. Obraz ten umożliwia wyznaczenie obiektów w zasięgu co najmniej 15 m z rozdzielczością ok. 5 m i ich namiaru z dokładnością do ok. 0,5°.
Jako że impulsy radarowe działają za pomocą własnych impulsów transmisyjnych, w przeciwieństwie do innych wymienionych powyżej technicznych środków pomocniczych, nie zależą one od jasności otoczenia.
Potrafią one jednak jedynie wykrywać i określać położenie obiektów odbijających oraz generować obraz otoczenia przypominający mapę, wiernie oddającą namiar i odległość. Systemy radarowe nie są również w stanie zidentyfikować i przedstawić szczegółów obiektu, które umożliwiłyby identyfikację.
4. Odpowiednie środki pomocnicze do obserwacji obszaru o ograniczonym polu widzenia
4.1 Lusterka
1. Kształt
Kształt lusterka zależy od kształtu obszaru, który ma być obserwowany. Lusterka prostokątne nadają się do obserwacji schodni pokładowych bocznych.
2. Rozmiary
Powierzchnia lusterka zależy od szerokości sektora, który chce się obserwować oraz odległości między sternikiem a lusterkiem.
3. Jakość
Należy stosować sprawdzone i przetestowane produkty wytwarzane na masową skalę, takie jak te przeznaczone dla pojazdów drogowych (ciężarówek, autobusów).
4. Krzywizna
Należy stosować lusterka płaskie, a nie zakrzywione. W razie potrzeby można również użyć lusterek lekko zakrzywionych.
5. Wspornik mocujący
Wspornik mocujący musi zapewnić, aby lusterko pozostało w pozycji stałej i sztywnej (bez wibracji).
6. Ochrona przed deszczem
Lusterko należy zamontować w taki sposób, aby było zabezpieczone przed deszczem.
7. Ochrona przed zamarzaniem
Należy zapobiegać osadzaniu się szronu na lusterku.
8. Miejsce montażu
Sternik musi mieć możliwość korzystania z lusterka bez opuszczania swojego stanowiska; musi wystarczyć spojrzenie lub odwrócenie głowy w kierunku lusterka. Dlatego też górne krawędzie przegród zewnętrznych (a także drzwi zewnętrznych) sterówki doskonale nadają się jako punkty mocowania. Sternik musi mieć nieograniczony widok na lusterko.
9. Regulacja
Kierunek przedstawianych części statku (krawędzie. przejścia) musi jak najwierniej odpowiadać rzeczywistości.
4.2 Systemy wizyjne
4.2.1 Kamery
1. Typ kamery
Kolorowa kamera wideo do skanowania rastrowego z automatycznym przełączaniem na tryb czarno-biały, format obrazu, np. 4:3 („krajobraz”), odpowiednio dla używanego monitora.
2. Rozdzielczość
Rozdzielczość równie dobra zarówno w osi poziomej, jak i pionowej, najlepiej 576 pikseli na wąskiej krawędzi obrazu, piksele kwadratowe.
3. Światłoczułość
0,6 luksów w trybie kolorowym, 0,1 luksa w trybie czarno-białym (zgodnie z normą EN 61146-1 z odpowiednim obiektywem bez integracji obrazu).
4. Częstotliwość powtarzania obrazów
Częstotliwość powtarzania obrazów 25 obrazów/s lub większa.
5. Kąt widzenia
Kąt widzenia kamery zależy od wybranej ogniskowej. Aby wyeliminować drażnianie użytkownika nienaturalną perspektywą, zaleca się ustawienie kąta patrzenia w jednej linii z kątem widzenia ludzkiego oka (ok. 30° do 45°). Kąt widzenia w poziomie nie powinien być zatem mniejszy niż 30°.
6. Obiektywy zmiennoogniskowe i mechanizmy obrotowe
Podczas stosowania kamer obrotowych i obiektywem zmiennoogniskowym w celu ułatwienia widzenia w przód konieczne jest podstawowe ustawienie optymalnej ogniskowej i ustawienia orientacji do przodu, które można uzyskać po naciśnięciu przycisku.
7. Położenie kamery
Położenie kamery zależy od strefy, która ma być obserwowana.
8. Montaż kamery
Wspornik montażowy musi zapewnić, że kamera pozostaje w pozycji stałej i sztywnej (bez wibracji). Wspornik montażowy może również zawierać obudowę ogrzewaną.
4.2.2 Monitory
1. Typ monitora
Wyświetlacz rastrowy (najlepiej wyświetlacz płaski TFT), przekątna wyświetlacza minimum 30 cm.
2. Położenie monitora
- Wszystkie monitory wyświetlające obraz z kamer skierowanych głównie do przodu muszą znajdować się w polu widzenia sternika, tak aby mógł je widzieć bez nadmiernego ruchu głowy. Muszą one znajdować się na boku, tak aby pokrywały się z kamerami (port, śródokręcie, prawą burtę).
- Monitory odpowiadające kamerom skierowanym na rufę mogą być również umieszczone np. w drugim rzędzie, centralnie i po właściwej stronie, poniżej lub powyżej wyżej wymienionych monitorów. Wyświetlany obraz jest wtedy spójny z obrazem z lusterek. Jeżeli obrazy te są wymagane tylko podczas dokowania lub odbijania, zaleca się umieszczenie tych monitorów na przegrodzie sterówki, ponieważ sternik podczas wykonywania tych manewrów w każdym przypadku patrzy na rufę lub obraca się. Obrazy nie odpowiadają już wtedy obrazowi z lusterka.
3. Użycie kilku monitorów
Użycie pojedynczego monitora do wyświetlania kilku obrazów z kamer (jednocześnie poprzez podzielenie ekranu na dwie lub więcej stref lub sekwencyjne przełączenie na następną kamerę) nie jest właściwe w przypadku patrzenia do przodu.
4. Rozdzielczość
Co najmniej 800 x 600 pikseli.
5. Luminancja
Minimalna luminancja: FG ≤ 15 cd/m²; BG ≤ 5 cd/m². Minimalna minimalna: VG ≥ 5000 cd/m² (FG = pierwszy plan ; BG = drugi plan).
4.3 Systemy radarowe
1. Systemy radarowe
Oprócz minimalnych wymagań i warunków badań dla radarów nawigacyjnych w żegludze śródlądowej (ES-TRIN, załącznik 5, część I), system radarowy musi spełniać następujące wymagania.
2. Długość anteny
Minimum 1,80 m.
3. Rozdzielczość pola bliskiego
≤ 15 m.
4. Rozdzielczość radialna
Czas trwania impulsu ≤ 5 m; separacja impulsów ≤ 15 m.
5. Rozdzielczość azymutalna
≤ 1.2 °.
6. Wysokość anteny
Wysokość anteny zależy od wysokości statku i ładunku. Antena musi być umieszczona na wysokości co najmniej 3 m nad poziomem pokładu, aby zapobiec wypadkom spowodowanym obrotem anteny.
7. Typ monitora
Należy stosować monitor płaski TFT w układzie pionowym.
8. Wymiary obrazu
Długość krótszego boku ekranu musi wynosić co najmniej 270 mm.
9. Rozdzielczość
Rozdzielczość monitora musi być identyczna w obu kierunkach, a piksele muszą być kwadratowe. Wąska strona musi mieć co najmniej 1024 pikseli (zazwyczaj 1024 x 1280 pikseli).
10. Luminacja
Minimalna luminacja: FG ≤ 15 cd/m²; BG ≤ 5 cd/m².
11. Położenie/obsługa monitora
Ekran radarowy i jego elementy sterujące muszą być zainstalowane zgodnie z wymogami dotyczącymi instalacji i badań eksploatacyjnych dla radarów nawigacyjnych oraz wskaźników skrętu w żegludze śródlądowej (ES-TRIN, załącznik 5, część III, art. 5).
- Dokument utworzony 9 grudnia 2021
- Autor dokumentu Igor Szyjan
- Ostatnia modyfikacja 9 grudnia 2021
- Autor modyfikacji Igor Szyjan