Idealny program do nawigacji morskiej

  admin  

 (744)    (0)

Idealny program do nawigacji morskiej
Grzegorz Pawlak

W poprzednim artykule poświęconym nawigacji elektronicznej doszliśmy do wniosku, że mapy elektroniczne nie mogą funkcjonować bez oprogramowania. Zastanówmy się teraz, jakie cechy powinien mieć idealny program.

Mogłoby się wydawać, że odpowiedź jest prosta – im więcej funkcji i opcji, tym lepiej. Jednak prawda dotycząca oprogramowania jest taka: „95% użytkowników wykorzystuje 5% możliwości programów”. Czy lepszy jest zatem bardziej zaawansowany i skomplikowany program, czy prostszy, łatwiejszy w obsłudze i bardziej intuicyjny? A może da się to połączyć? W jaki sposób wykorzystujemy program? Na jakim akwenie? To pytania, na które trzeba znaleźć odpowiedź. Poniżej postaram się dokonać przeglądu najciekawszych funkcji programów, pozostawiając czytelnikowi wybór zgodnie z potrzebami.

Obsługa map
Wspominaliśmy już o mapach rastrowych i wektorowych, o producentach map – każdy z nich publikuje mapy we własnym formacie, zwykle też producenci specjalizują się w określonych akwenach (na przykład jeden ma lepsze mapy Morza Śródziemnego, a inny Bałtyku). Część  programów pracuje tylko z jednym standardem mapy. Z jednej strony, program obsługujący wiele rodzajów map uniezależnia nas od ich producentów i powoduje, że dla danego akwenu możemy wybrać najlepszą mapę. To dobry wybór, jeśli pływamy po różnych akwenach lub planujemy rejs dookoła świata.  Z drugiej strony, program dedykowany dla map jednego producenta prawdopodobnie potrafi najlepiej wykorzystać ich dane – ma to szczególne znaczenie w przypadku nowoczesnych map wektorowych zintegrowanych z różnorodnymi informacjami dodatkowymi. Część  programów potrafi drukować mapy. Oczywiście nikt nie wozi ze sobą plotera formatu A0, ale podręczny wydruk mapy z naniesionymi parametrami trasy lub plan podejścia do portu może się przydać sternikowi w kokpicie!
Niektóre programy automatycznie wyświetlą właściwą mapę, biorąc pod uwagę skalę i obszar, w innych trzeba ją wybierać ze spisu map.

Idealny program do nawigacji morskiej
 
Rys. 1 - Costal Explorer z mapą rastrową NV-Verlag

Funkcje podstawowe
Zakładamy, że każdy program realizuje podstawowe funkcje nawigacyjne - potrafi wyświetlić mapę, nanieść na nią pozycję jachtu, pozwala na wprowadzenie waypointów i wytyczenie marszruty. Warto jednak zwrócić uwagę, ile czynności wymaga osiągnięcie celu. Czy aby zmienić skalę mapy, musimy wchodzić do skomplikowanego menu, czy wystarczy pokręcić kółkiem myszy? Czy aktualna pozycja jest czytelnie wyświetlana  na ekranie? Ile kliknięć myszką trzeba wykonać, aby dodać waypoint, a może trzeba wpisać jego współrzędne? Czy marszrutę da się zaplanować, zaznaczając kolejne punkty na mapie myszą, czy też musimy najpierw wprowadzić waypointy i później utworzyć z nich trasę? Gdy planujemy rejs w zaciszu domowym, będzie to miało drugorzędne znaczenie, ale gdy płyniemy w dużym przechyle, odczuwając „morską niestrawność”, a pracę utrudnia fala, może to być bardzo istotne.


Idealny program do nawigacji morskiej
 
Rys. 2 - Sea Clear z mapą rastrową NOAA

Czy program potrafi zorientować mapę w kierunku „dziobem do góry”? Czy jej przesuwanie jest płynne?
Przydatną funkcją jest „GoTo” – gdy jednym kliknięciem myszy możemy ustawić punkt docelowy w postaci pojedynczego waypointa. Program powinien też rejestrować przebieg rejsu w „dzienniku pokładowym”. Część  programów potrafi zamienić zrealizowaną trasę w nową marszrutę – coś w rodzaju „Wróć po swoich śladach”. Ważne, aby program potrafił brać namiary i mierzył odległości na mapie – to niezbędne przy ustalaniu pozycji obserwowanej. Warto też, aby potrafił wyświetlać współrzędne kursora (punktu na mapie wskazanego myszą). Pomocne jest, gdy program oblicza i wskazuje na mapie miejsce, w którym znajdziemy się za pewien czas – na przykład za 10 minut. Warto, by można było ten czas konfigurować, bo dla jachtu płynącego 6 węzłów punkt ten jest oddalony o 1 milę, ale motorówka sunąca z prędkością 30 węzłów pokona w tym czasie dystans 5 mil i może się okazać, że odległość odpowiadająca 1 minucie będzie bardziej adekwatna.
Program powinien umożliwiać definiowanie alarmów. Alarm kotwiczny, zejścia z zadanego kursu, zbliżania się do waypointa (czas lub odległość) lub określonej głębokości to alarmy najczęściej spotykane.
Program powinien posiadać funkcję „Człowiek za burtą”. Czy jest łatwo dostępna? Po jej uruchomieniu powinien przejść w tryb „Płyń do punktu”, którym jest bieżąca pozycja.


Prezentacja danych
Ważne jest też, w jaki sposób program wyświetla dane na ekranie. Zazwyczaj możemy je grupować funkcjonalnie: dane dotyczące kursora, dane założonej marszruty, dane odczytane z GPS. Czy łatwo je odróżnić? Czy nie będzie nam się mylił kurs dla sternika (CTS) z kursem rzeczywistym (COG, CMG)? Warto, aby program obliczał dla założonej marszruty odległość (DTA, DTW), pozostały czas do poszczególnych waypointów (TTG), a także datę i godzinę dopłynięcia do punktów i końca trasy (ETA). Dobrze przecież wiedzieć, czy zdążymy przejść przed zamknięciem mostu lub dotrzeć do portu przed zmrokiem. Niektóre programy obliczą także, ile paliwa zużyjemy, płynąc na silniku. Czy szczegółowe dane dotyczące marszruty można wyświetlić w postaci tabeli? Czy można je wyeksportować do pliku? Czy można zaimportować dane z pliku? Czy możemy dodawać do punktów i trasy swoje komentarze lub objaśnienia? Czy można je także wydrukować wraz z mapą? Jeśli wprowadzamy dużo punktów i tras, wygodna jest możliwość ich sortowania, porządkowania w postaci folderów.
Jesteśmy przyzwyczajeni do wyszukiwania danych w tekście lub w Internecie. Czy program potrafi odszukać na mapie port po podaniu jego nazwy?

Idealny program do nawigacji morskiej
 
Rys. 3 - NavSim Nav Cruiser z mapą wektorową C-Map

Funkcje zaawansowane
Gwałtowny rozwój programów, który obserwujemy w ostatnich latach, dostępność Internetu i ilość danych w sieci globalnej, jak również nowe technologie w marynistyce spowodowały wyposażenie programów w funkcje, o jakich nawet nie marzyliśmy przed laty. Nie znaczy to jednak, że wszystkie są nam niezbędne.


Idealny program do nawigacji morskiej
 
Rys. 4 - Tiki Navionics z mapą wektorową Navionics Gold

Wiele programów standardowo obsługuje dane pochodzące z AIS. Na mapie oprócz naszej pozycji będziemy widzieli pozycje innych jednostek znajdujących się w pobliżu. Zapewne informacja o porcie przeznaczenia statku nie jest dla nas istotna, ale to, czy istnieje niebezpieczeństwo kolizji (najmniejsza odległość zbliżenia - CPA i czas, jaki pozostał do tego momentu - TCPA), na pewno tak. Oczywiście musimy posiadać na pokładzie odbiornik AIS. Wyświetlana nazwa jednostki także ułatwi nam nawiązanie kontaktu za pomocą VHF i zapytanie o „intencje” w przypadku zagrożenia.
Część programów pozwala na integrację z systemami radarowymi (ARPA). Może odbywać się ona na dwóch poziomach. Podobnie jak w przypadku AIS, widzimy na ekranie pozycje innych jednostek, system oblicza i pokazuje także dane dotyczące zagrożenia kolizją. Niektóre systemy potrafią na mapę „nałożyć” obraz pochodzący z radaru. Oczywiście chcąc korzystać z tych funkcji, musimy posiadać radar integrujący się z naszym programem.

W Internecie są obecnie łatwo dostępne dane pogodowe. Publikowane w postaci tak zwanych GRIB’ów, czyli plików zawierających zakodowane dane dotyczące prognozy pogody, pochodzą z numerycznych modeli pogodowych. Możemy otrzymywać dane o kierunku i sile wiatru, ciśnieniu atmosferycznym, temperaturze wody i powietrza, kierunku i wysokości zafalowania, wysokości ciśnienia 500 (czytelnicy artykułów Macieja Ostrowskiego wiedzą, o co chodzi), zachmurzeniu, opadzie deszczu lub śniegu, prądach. Informacje o pogodzie możemy wyświetlać na mapie w postaci izolinii lub kolorowanych obszarów. Kierunek i siłę wiatru pokazujemy zwykle w postaci charakterystycznych strzałek - piórek. Część programów potrafi przeprowadzić graficzną symulację warunków pogodowych - na przykład możemy obserwować prognozowane przemieszczanie się niżu.

Niektóre mapy wektorowe zawierają informacje o prądach, informacje te są też dostępne w postaci osobnych plików danych. Jeśli żeglujemy po akwenach, na których występują silne prądy, to oczywiście warto móc skorzystać z tych informacji. Na mapie widzimy je w postaci strzałek.

Producenci map wektorowych integrują z mapą tablice pływów. Jeśli program obsługuje te dane, to możemy dla „portów głównych” (a czasem dla dowolnego miejsca na mapie) wyświetlić tablicę pływów dla bieżącej chwili lub dowolnego dnia.

Bardziej zaawansowane programy posiadają opcje „routingu” – optymalizacji trasy. Wprowadzamy do systemu wykres biegunowy naszego jachtu (lub pobieramy ze strony producenta), program bierze pod uwagę dane z prognozy pogody (kierunek i siłę wiatru, kierunek i wysokość zafalowania), dane o prądzie i wyznacza nam optymalną marszrutę. Bierze pod uwagę oczywiście zmieniające się w czasie warunki. Opcja taka jest bardzo przydatna zwłaszcza w żegludze pod wiatr, gdy zastanawiamy się, którym halsem płynąć, kiedy zrobić zwrot, ostrzej czy pełniej? Te najbardziej zaawansowane programy potrafią połączyć z danymi z prognozy aktualne odczyty z wiatromierza i barometru.

 Idealny program do nawigacji morskiej


Rys. 5 - MaxSea TimeZero z mapą rastrową MapMedia i zdjęciem satelitarnym wysokiej rozdzielczości

Część programów wykorzystuje dostarczane wraz z mapami zdjęcia satelitarne. Program powinien „inteligentnie” nakładać na mapę zdjęcia w obszarze lądów lub płycizn i nie pokazywać ich na obszarach głębokiej wody.

Z mapą wektorową mogą być związane dowolne informacje. Tak więc program może wyświetlać też inne informacje, o ile są one zawarte w mapie. Przydatne mogą być informacje na przykład o lokalizacji stacji benzynowej i godzinach jej otwarcia, usługach w porcie (lokalizacja toalet i pryszniców), odprawie paszportowej i celnej, dobrych tawernach, liczbie miejsc postojowych. Być może zostanie wypracowany standard udostępniania tych informacji online w sieci, skąd mógłby pobierać je nasz program.

Istnieją programy wyświetlające mapę trójwymiarowo, pokazujące rzeźbę dna i ukształtowanie lądu. Niektóre programy specjalistyczne pozwalają na zapamiętywanie danych pochodzących z echosondy i budowanie na tej podstawie własnej mapy dna morskiego.

Niektóre programy pobierają z Internetu zdjęcia (na przykład z serwisów Google) i pokazują je na mapie. Inne pozwalają na importowanie własnych zdjęć do bazy. Czy jednak program do nawigacji jest właściwym miejscem do katalogowania zdjęć?

Część programów potrafi wyznaczać dłuższe trasy nie w linii prostej na mapie Mercatora, lecz po „kole wielkim”, czyli ortodromie. Oczywiście płyniemy wtedy po „łamanej” – ale najczęściej mamy możliwość zdefiniowania długości odcinków prostych. W żegludze przybrzeżnej nie ma to żadnego znaczenia, ale już przy „skoku” przez Atlantyk różnica odległości wyniesie ok. 100 Nm.

Skoro nasz doskonały program pomaga zaplanować marszrutę, to czy nie mógłby jej później sam zrealizować? Oczywiście tak. Jeśli ma opcję autopilota, musimy tylko podłączyć do systemu to urządzenie. Naturalnie nie zwalnia to nas ze zwykłych obowiązków, takich jak prowadzenie obserwacji, nadzorowanie żeglugi, weryfikacja poprawności sterowania.

Łatwość podłączania urządzeń
Podłączanie urządzeń  to kolejny obszar programu, który warto zweryfikować. Które urządzenia zewnętrzne mogą pracować z naszym programem? A może daje się go zintegrować z istniejącym systemem jachtowym? Czy musimy wtedy mieć osobne mapy dla chartplotera i osobne dla programu (koszty)? I kolejne pytanie: jak to połączyć? Czy program obsługuje NMEA 0183? NMEA 2000? A może sieć Ethernet? Dla przeciętnego użytkownika ważne jest, jak łatwo da się podłączyć i skonfigurować zwykły GPS.

Czy wymienione opcje są nam potrzebne? Na pewno jedne tak, inne nie. Musimy więc zastanowić się, czego konkretnie oczekujemy od programu. Jedne funkcje będą nam potrzebne, gdy wybieramy się w samotny rejs dookoła globu, a inne, gdy startujemy w regatach America Cup. A jeszcze inne, gdy żeglujemy dwa tygodnie w roku w Grecji. W kolejnych odcinkach omówimy dostępne programy - od prostych do profesjonalnych, od darmowych do kosztujących kilkaset euro.



Słownik:
AIS – Automatic Identification System (system automatycznej identyfikacji)
ARPA – Automatic Radar Ploting Aids (urządzenie do automatycznego prowadzenia nakresów radarowych)
CMG – Course Made Good (kurs nad dnem, KDd)
COG – Course Over Ground (kurs nad dnem, KDd)
CPA - Closest Point of Approach (odległość największego zbliżenia)
CTS – Course To Stear (kurs jakim należy sterować)
DTA (Distance To Arrival) – pozostała odległość do końca drogi
DTW (Distance to the Waypoint) – odległość do aktywnego punktu
ETA (Estimated Time Arrival) – szacowany czas przybycia do celu, przy obecnej prędkości i kursie,
GoTo (steruj do)
GPS – Global Positioning System (globalny system pozycjonowania)
GRIB - GRid In Binary (dosł. siatka zapisana binarnie, format danych Światowej Organizacji Meteorologicznej, który umożliwia zapis danych o prognozie i ich kompresję)
MOB – Men Over Board (człowiek za burtą)
NMEA – National Maritime Association Standard for Interfacing Marine Electronic Devices (standard komunikacji pomiędzy statkowymi urządzeniami elektronicznymi)
RNG - RaNGe to waypoint (odległość do punktu)
TCPA – Time to Closest Point of Approach (czas do CPA)
TTG - Time To Go (czas pozostały do aktywnego punktu (waypoint), przy obecnej prędkości i kursie)
XTE - CrossTrack Error (błąd odchylenia, odległość poprzeczna od zaplanowanego kursu)

Artykuł opublikowany w Jachtingu 4/2010

 (744)    (0)

Komentarze Facebook