Offshore wind farms can improve safety at sea because they are clearly visible landmarks at sea. Although they limit the sea area available to sailors and ships, they will increase the scope of observation of the sea traffic from land, constitute additional landmarks and, thanks to the installation of additional devices in their waters, expand the area of communication between ships and land services, and increase the scope of information on sea traffic available to the services. They also practically do not limit the possibility of observation through the farm's reservoir.
The original radar video signal contains a lot of information that may be useful to the navigator. This article describes the possibility of detecting weak echoes from original radar video. Two methods for detecting weak radar echoes are presented.
PL
Pierwotny radarowy sygnał wizyjny zawiera wiele informacji, które mogą być użyteczne dla nawigatora. Artykuł opisuje możliwość detekcji słabych ech z radarowego sygnału wizyjnego. Opisano dwie metody detekcji słabych ech radarowych.
In order to improve maritime safety and the efficiency of vessel traffic, systems supervising vessel traffic, i.e. VTS (Vessel Traffic Service), started to be created. These systems are aimed to control vessel traffic in waters where traffic congestion, a large concentration of vessels or the presence of navigational hazards creates a risk of collision or stranding. VTS systems constitute maritime safety centres and they must be equipped with appropriate devices in order to be fully functional. Among devices that provide information about vessels are coastal radar stations which are located around a monitored sea area. This kind of spatial arrangement of these stations can be used to simultaneously obtain information about every vessel, but such observations may be fraught with serious errors. Therefore, the estimation methods that are employed and developed in geodesy can be used to improve the accuracy with which a vessel’s position is determined. The Interactive Navigational Structure, i.e. IANS, is an example of how these methods can be applied in navigation; this term has already been introduced into the literature (Czaplewski, 2004). The text below presents the theoretical assumptions underlying the use of IANS as a tool supporting a vessel traffic controller using the VTS system in his/her work. This presentation is supported by a numerical test that was performed in the waters of the Bay of Gdańsk which are covered by the VTS system.
Pozycja obserwowana wyznaczona za pomocą radaru nawigacyjnego obarczona jest błędem znacznie przykracającym błędy współczesnych satelitarnych systemów nawigacyjnych. Wynika to z faktu, że radar nie jest urządzeniem precyzyjnym. Cechą charakterystyczną radaru jest natomiast to, że wyznaczone pozycje odnoszą się do obserwowanych obiektów, które mogą stanowić niebezpieczeństwo nawigacyjne np. linia brzegowa. Stosując metody wyrównania klasycznego lub odpornego wyników pomiarów dokonywanych za pomocą radarów można uzyskać znacznie dokładniejszą pozycję obserwowaną. Artykuł przedstawia przykładowe wyniki zadania wyrównania pozycji radarowej.
EN
An observed position fixed by means of navigational radar is characterized by an error which is considerably higher than errors of contemporary satellite systems. It is due to the fact that radar is not a precise devise. The feature of the radar is that its indications correspond to observed objects which can be dangerous for our vessel, e.g coastline. Applying geodesy methods of estimation with regard to radar measurements more accurate observed position can be fixed. The paper presents example results of using the methods above to improve radar position.
W rejonach, gdzie występuje duże natężenie ruchu statków, istnieje znaczne niebezpieczeństwo kolizji lub wejścia na mieliznę. System kontroli ruchu usprawnia ruch statków i poprawia bezpieczeństwo. Dla właściwego funkcjonowania systemu istnieje sieć stacji brzegowych, których sygnał jest wykorzystywany do tworzenia mapy obszaru odpowiedzialności. Niniejszy artykuł prezentuje stan aktualny pozyskiwania informacji nawigacyjnej na przykładzie VTS Zatoka Gdańska (Vessel Traffic Service for Gulf of Gdańsk) z wykorzystaniem brzegowych stacji radarowych.
EN
In areas of heavy vessel traffic there exists a serious danger of collision or getting aground. The vessel traffic control system facilitates traffic and improves shipping safety. There is a network of shore-based stations used to properly operate the system. Their signals are used to develop charts of responsibility. This paper presents the up-to-date picture of navigational information acquisition with shore-based stations based on the example of VTS (Vessel Traffic Service for Gulf of Gdańsk) Gulf of Gdansk.
Terrestrial navigation is one of the method of parametric navigation, i.e. a method of fix determination. Recently the method has become quite common again thanks to automated measurements of navigational parameters (radar navigation, radio direction finders and others) and connection with the ECDIS. The accuracy of position coordinates determined by such method is affected by navigational measurement errors and the accuracy of navigational mark coordinates used for position determination. The coordinates values are obtained from nautical publications (including charted data) or from an electronic chart data base. This article presents an original method for an analysis of how the accuracy of navigational mark coordinates affects the accuracy of ship’s fix. Considerations are supplemented with an example of the most common terrestrial position determination in marine navigation.
In the sea areas with heavy traffic, there is a great danger of collision or grounding. In order to improve maritime safety at the gulf of Gdańsk in the middle of 90s, a vessel traffic services was installed. The VTS system operators can provide navigational assistance, if the parameters of the ships movement endanger the safety of navigation. For proper functioning of the system there is a network of coastal radars stations whose signal is used to create a radar picture of the navigational situation. In the vts determination of the ship position based on radar observations may lead to large errors. The IMO organization recommends to reject and repeat measurements containing large errors. For a moving ship perform a re-measurement in the same position is not possible. This paper presents possibility of compensation the coordinates of the vessel position based on radar observations using the of M-estimation methods.
Problem detekcji ech o niskim poziomie sygnału jest bardzo istotny ze względów bezpieczeństwa prowadzenia żeglugi. W artykule przedstawiono metody wykrywania takich ech. Metody te polegają na przetwarzaniu i analizie pierwotnego sygnału wizyjnego w radarze nawigacyjnym.
EN
Detection of low level signal radar echoes is a very important problem from the point of view of navigation safety. In the paper, methods used for that purpose are presented. The methods are based on processing and analysis of originally registered vision signal from navigational radar.
Artykuł prezentuje rezultaty pracy naukowo-badawczej finansowanej przez MNiSW zrealizowanej w Instytucie Nawigacji i Hydrografii Morskiej AMW w Gdyni. Zakończony w marcu 2010 roku projekt jest praktyczną realizacją badań teoretycznych realizowanych w ciągu ostatnich dziesięciu lat. Efektem jest stworzenie zautomatyzowanego stanowiska do prowadzenia nawigacji z wykorzystaniem radaru. Automatyzacja oparta została na prostych metodach minimalno- -odległościowych oraz współczesnych metodach M-estymacji wykorzystywanych w geodezji i kartografii. Artykuł zawiera syntetyczny obraz realizowanych prac, które są efektem badań wszystkich członków zespołu.
EN
The paper presents results of research work done in Institute of Navigation and Hydrography Polish Naval Academy. Our theoretical work has been done over the last ten years. And now implementation phase has started. The results of the work is a test stand for automation of radar navigation. Navigators at sea can use the stand for automation of radar navigation during execution of typical navigational tasks. This study was supported by a grant from Ministry of Science and Higher Education.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia możliwość integracji systemów obserwacji technicznej na przykładzie Zatoki Gdańskiej oraz zsynchronizowania pracy radarów znajdujących się ich wyposażeniu. W konsekwencji doprowadzić to może do opracowania systemu Synchronicznej Sieci Radarowej.
EN
The paper presents the concept of the synchronized radar network which integrates technical observation systems and synchronizes radars being the part of the systems mentioned.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł prezentuje metody cyfrowego przetwarzania obrazów radarowych do postaci umożliwiającej wykorzystanie ich w radarowym systemie automatycznego wyznaczania pozycji. Kolejne cyfrowe reprezentacje obrazów pokazują cechy, które najmocniej wpływają na dokładność wyznaczonej pozycji. W artykule zaprezentowano algorytmy ekstrakcji tych cech.
EN
The paper presents methods for digital processing of radar images. The task of the methods is to convert the images to the form useful for automatic positioning system. Subsequent digital representations of the images present features which the most affect accuracy of the fixed position. In the paper algorithms for extracting these features are described.
The paper is devoted to construction of a system to coastal navigation. To fix position the system uses the information about buoys surrounding a ship. Accuracy of the system is influenced on location of buoys on the given area of the sea. The paper suggests using genetic algorithms to arrange the buoys. The solution proposed was tested and results of the tests are presented at the end of the paper.
PL
Artykuł poświęcony jest konstrukcji automatycznego, zapasowego systemu nawigacji radarowej. Jedna z koncepcji wspomnianego systemu zakłada wykorzystanie systemu pław do wyznaczenia pozycji jednostki. Dokładność takiego systemu zależy od rozmieszczenia pław na akwenie. W artykule zaproponowano algorytmy genetyczne do określenia optymalnej lokalizacji pław.
Each navigator has to be able to achieve an own ship position against all types of targets. Maneuver calculations depend mostly on target position and movement vector measurements accuracy. This article presents how calculated time and maneuver course changes when target movement and position data accuracy changes.
PL
Każdy nawigator powinien posiadać umiejętność zajęcia pozycji swoim okrętem w stosunku do wszystkich typów obiektów nawodnych. Kalkulacje niezbędne przy planowaniu i realizacji manewru zależą głównie od pozycji obiektu manewru i dokładności pomiaru parametrów wektora jego prędkości. Artykuł przedstawia jak obliczony czas i kurs manewru zmieniają się wskutek zmian dokładności danych o bieżących wartościach wektora prędkości obiektu manewru.
The paper addresses the problem of building an automatic, spare, radar system to coastal navigation. To fix position, the system uses the information about buoys surrounding the ship. Accuracy of the system depends on many factors. One of them is the way of locating buoys on the given area of the sea. To make the task of the system easier and to make the position fixed by the system more accurate, the buoys should be appropriately arranged. The paper suggests the solution based on genetic algorithms to arrange the buoys. The solution proposed was tested experimentally and results of the tests are presented at the end of the paper.
PL
Tematem artykułu jest rozmieszczenie oznakowania nawigacyjnego na akwenach przybrzeżnych. Oznakowanie nawigacyjne jest jednym z elementów automatycznego, przybrzeżnego systemu nawigacji radarowej a jego rozmieszczenie w sposób decydujący wpływa na dokładność pozycji generowanej przez system. W artykule zaproponowano użycie algorytmów genetycznych do określenia położenia poszczególnych pław na akwenie. Proponowane rozwiązanie zostało sprawdzone eksperymentalnie a wyniki testów zamieszczone zostały na końcu artykułu.
The method of manual and automatic definition of the compass error with the help of radar has been described. The article presents the mathematical description of accuracy of the offered methods and the ways of increasing the accuracy.
PL
Opisano metody ręcznego i automatycznego określenia poprawki kompasu za pomocą radaru. W artykule zaprezentowano opis matematyczny dokładności proponowanych metod oraz sposoby zwiększenia dokładności.
The problem of continuous position availability is one of the most important issues connected with human activity at sea. Because the availability of the electronic navigational systems can be limited in some cases (for example during military operations) we should consider additional methods of gathering information about ship's position. In this paper, one of these methods is presented, which is based on extraction of specific features from radar images - characteristic points of the coastline.
PL
Ciągła dostępność pozycji jest jednym z najważniejszych problemów związanych z ludzką działalnością na morzu. Ponieważ dostępność elektronicznych systemów nawigacyjnych może być ograniczona w niektórych przypadkach (np. podczas operacji wojskowych), powinno się rozważyć dodatkowe metody gromadzenia informacji o pozycji statku. Jedna z tych metod, oparta na wybieraniu konkretnych elementów z obrazów radarowych - punkty charakterystyczne lini brzegowej, została zaprezentowana w niniejszym artykule.
Artykuł przedstawia koncepcję automatyzacji procesu nawigacji radarowej. Wykorzystanie zobrazowania radarowego do prowadzenia nawigacji jest dość powszechne. Projektowanie i opracowywanie kolejnych systemów nawigacyjnych opierających się głównie na pracy współczesnych radarów jest wynikiem poszukiwania precyzyjnych, automatycznych i niezależnych systemów dających możliwości prowadzenia oraz manewrowania jednostką w pobliżu stałych i ruchomych niebezpieczeństw nawigacyjnych. Artykuł przedstawia wyniki wstępnych badań dotyczących tego zagadnienia. Zostały w nim opisane następujące problemy badawcze:- ekstrakcja punktów charakterystycznych obrazu radarowego,- wyznaczanie pozycji punktów charakterystycznych oraz pozycji własnej z wykorzystaniem metod nawigacji porównawczej, - automatyzacja identyfikacji punktów charakterystycznych obrazu radarowego,- poprawa dokładności wyznaczania pozycji własnej i punktów charakterystycznych w oparciu o elementy rachunku wyrównawczego.
EN
Conception of the radar navigation process automation is presented in this paper. In navigation, using the radar presentation is very common. Designing and working out still new navigation systems based mainly on modern radars is the result of the search for precise, automatic and independent systems which allow us to lead and manoeuvre in the vicinity of constant and moving navigational dangers. The article presents the initial researches results obtained on that field and focuses on the following problems: - extraction of the radar image characteristic points, - determination of the position of characteristic points and of the own position with the use of the methods of comparing navigation, - automation of the radar image characteristic points identification, - improvement of the accuracy while determining one's own position and the position of the characteristic points based on the elements of the compensation calculation.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Badania związane z użyciem radaru oraz technik opartych na sztucznych sieciach neuronowych do określania pozycji jednostki własnej doprowadziły do powstania koncepcji wykorzystania tych samych narzędzi do estymacji pozycji obiektu obserwowanego za pomocą radaru. Artykuł przedstawia dwie podstawowe metody, których użycie umożliwia poprawienie pozycji radarowej śledzonego obiektu.
EN
Research connected with the application of radar and artificial intelligence techniques to fix ship position has led to the use of the same tools to estimate radar position of a moving object. The paper presents two basic methods which enable enhancement of the radar position of a tracked object.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.