{"id":216,"date":"2015-07-19T06:25:15","date_gmt":"2015-07-19T06:25:15","guid":{"rendered":"http:\/\/iuliu.sancraian.ro\/?page_id=216"},"modified":"2018-04-25T20:06:30","modified_gmt":"2018-04-25T20:06:30","slug":"scenarii-de-navigatie-simulata-si-cinematica-navala","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/iuliu.sancraian.ro\/index.php\/scenarii-de-navigatie-simulata-si-cinematica-navala\/","title":{"rendered":"Scenarii de navigatie simulata si cinematica navala"},"content":{"rendered":"

Navigatia radar si cinematica navala sunt discipline de baza in pregatirea viitorului ofiter de marina.
\nNeintelegerea completa a elementelor care stau la baza miscarii navelor si mai ales neintelegerea imaginii radar pot avea consecinte nedorite pentru ofiterul de marina aflat la comanda navei.<\/p>\n

Lucrarea abordeaza problematica navigatiei radar si a cinematicii navale intr-un mediu sintetic, simulat, care asigura insusirea cu o eficienta deosebita a cunostintelor teoretice si formarea deprinderilor practice de catre utilizator.
\nConceptia lucrarii este revolutionara pentru ca da libertate utilizatorului sa imagineze si sa obtina scenarii de navigatie de o mare diversitate prin combinarea situatiilor de navigatie, numarului tintelor, elementelor de pozitie si de miscare. Astfel, teoria este completata cu posibilitatea examinarii practice a comportamentului navei proprii si a tintelor simulate. Aceasta se realizeaza pe un radar modern si, foarte important, in timp real.
\nEste simulat un radar modern care permite utilizatorului sa se familiarizeze cu imaginea radar in timp real si ofera o parte din facilitatile pe care le are un radar digital actual.
\nCu acest simulator, utilizatorul are posibilitatea sa navigheze pe mare \u201ecu calculatorul\u201d, sa efectueze manevre cu nava potrivit scenariului de navigatie. Greselile si neatentia utilizatorului nu au urmari efective pentru ca nu pun in pericol nava proprie si mai ales, o manevra efectuata incorect poate fi refacuta printr-un studiu mai atent.
\nPentru consolidarea cunostintelor teoretice, autorul abordeaza procesul gradual, de la elementele de baza ale cinematicii navale la cele de diagnoza, prognoza si de analiza a miscarii tintelor simulate. Mai mult pentru a se da o liberatate mai mare utilizatorului de a rezolva situatii de navigatie diverse, s-a dat posibilitatea acestuia sa introduca elemente de pozitie si de miscare specifice altor situatii de navigatie.<\/p>\n

Lucrarea prezinta rezolvarea problemelor extrase din situatia de navigatie sau cele imaginate de catre utilizator, iar solutia grafica este prezentata at\u00e2t in coordonate carteziene, c\u00e2t si polare. Aceasta da posibilitatea utilizatorului sa inteleaga mai profund miscarea navelor pe mare si pentru profesor este o facilitate, deoarece ii permite sa genereze probleme diverse, cu solutii exact determinate pentru a le da spre rezolvare studentilor.
\nProblemele sunt algoritmizate riguros si expuse simplu, ceea ce face ca lucrarea sa fie un instrument de mare utilitate pentru studentii marinari, dar si pentru oricare ofiter de marina.<\/p>\n

In primul volum<\/strong> este prezentat un radar cu caracteristici moderne aflat in dotarea navelor, notiuni fundamentale de cinematica navala, determinarea elementelor de miscare a tintelor, prognoza miscarii fata de un obiect fix, sau fata de o nava aflata pe drum constant.
\nUtilizatorul poate sa examineze evolutia propriei nave fata de oricare din navele tinta simulate sau fata de un obiect fix, dar are si posibilitatea sa introduca date specifice altor situatii de navigatie pentru a le analiza.<\/p>\n

Rezolvarea problemelor este prezentata grafic in coordonate carteziene, dar si in coordonate polare, consider\u00e2nd nava proprie sau tinta in centru.
\nConsideram ca prezentarea solutiilor grafice de rezolvare a problemelor este benefica in procesul formativ din institutiile de invatam\u00e2nt de marina.
\nSimulatorul a fost echipat cu algoritmi pentru validarea datelor introduse. De aceea, utilizatorul trebuie sa formuleze corect problemele, iar datele introduse sa faca manevra posibila. Acest efort la care este supus utilizatorul, determina cresterea efectului activitatii de invatare.<\/p>\n

Volumul al doilea<\/strong> va trata problemele fundamentale de manevra cinematica (unghiul critic, libertatea de manevra), evitarea coliziunii pe mare, intersectarea drumului tintei, manevra cinematica de apropiere, manevra cinematica de indepartare, manevra cinematica de evitare, etc.<\/p>\n

Volumul al treilea<\/strong> va simula problemele cercetarii maritime si ale cautarii pe mare.<\/p>\n

 <\/p>\n

Simulatorul \u201eScenarii de navigatie simulate si cinematica navala\u201d<\/strong><\/p>\n

Simulatorul \u201eScenarii de navigatie simulate si cinematica navala\u201d<\/strong> este un instrument modern pentru insusirea notiunilor fundamentale ale navigatiei radar si cinematica navale.
\nLa baza aplicatiei informatice sta conceptul didactic exprimat in triada \u201emodelare, simulare, invatare\u201d. Aceasta triada exprima pe de o parte raporturile esentiale intre realitatea simulata si procesul de invatare, concentr\u00e2nd de fapt, finalitatea efortului de realizare a simulatorului.
\nConceptia lucrarii este revolutionara pentru ca da libertate utilizatorului sa imagineze si sa obtina scenarii de navigatie de o mare diversitate prin combinarea situatiilor de navigatie, numarului tintelor, elementelor de pozitie si de miscare. Astfel, teoria este completata cu posibilitatea examinarii practice a comportamentului navei proprii si a tintelor simulate. Aceasta se realizeaza pe un radar modern care ofera o parte din facilitatile pe care le are un radar digital actual si, foarte important, in timp real.
\nCu acest simulator, utilizatorul are posibilitatea sa navigheze pe mare \u201ecu calculatorul\u201d, sa efectueze manevre cu nava potrivit scenariului de navigatie. Greselile si neatentia utilizatorului nu au urmari efective pentru ca nu pun in pericol nava proprie si mai ales, o manevra efectuata incorect poate fi refacuta printr-un studiu mai atent.<\/p>\n

1. Descrierea simulatorului<\/strong>
\nSimulatorul are doua module distincte, care interactioneaza pentru a pune in evidenta echipamentele si activitatile desfasurate pe comanda de navigatie:
\n-Manevra navei si generarea scenariilor de navigatie
\n-Radarul de navigatie<\/p>\n

Componenta \u201eManevra navei si generarea scenariilor de navigatie\u201d<\/strong>
\n\"scencin1\"Aceasta asigura guvernarea navei prin utilizarea unor sisteme de controale informatice si imagini, care reproduc echipamentele de la bord (c\u00e2rma, telegra-ful masini, ecranul radarului, panouri de afisare date), precum si generarea unor scenarii de navigatie diversificate, rezultate din tipuri de situatii in care se navigheaza cu un numar ales de nave, in pozitii initi-ale, drumuri si viteze stabilite de catre utilizator sau preluate din baza de date a simulatorului.<\/p>\n

Componenta \u201eRadar de navigatie\u201d<\/strong><\/p>\n

Dupa realizarea scenariului de navigatie si fixarea parametrilor de miscare ai navei, se activeaza cu mouse-ul butonul \u201eRadar\u201d, moment in care se afiseaza radarul de navigatie.
\n\u201eRadarul de navigatie\u201d a fost conceput sa simuleze facilitatile oferite de un radar modern (functiuni ARPA, informatii date de catre sistemul de recunoastere AIS, posibilitatea urmaririi mai multor tinte, masurarea cu precizie a parametrilor de pozitie la tinte (at\u00e2t in coordonate geografice, dar si in coordonate polare) marirea zonei de vizibilitate in prova, fixarea unor zone de alarmare si de autoachizitie a tintelor, etc).
\n\"scencin2\"
\nPe l\u00e2nga aceste facilitati, in scop de invatam\u00e2nt, au fost atasate urmatoarele functii tintelor sau obiectelor fixe:<\/p>\n

-generalitati despre cinematica navala
\n-adunarea vectorilor
\n-scaderea vectorilor
\n-determinarea directiei miscarii relative
\n-variatia directiei miscarii relative in functie de diferenta drumurilor navelor
\n-variatia directiei miscarii relative in functie de vitezele navelor
\n-hodograful parametrilor cinematici DL si VD fata de un obiect fix
\n-planseta de manevra
\n-determinarea parametrilor de miscare ai tintelor prin metode grafice
\n-cu trei relevmente si trei distante
\n-cu o distanta si trei relevmente
\n-manevra navei proprii (fata de un obiect fix stabilit prin scenariul de navigatie) sau pe un drum si o pozitie fata de un obiect fix (introduse de catre utilizator)
\n-manevra reciproca (fata de oricare din tintele din scenariul de navigatie) sau a doua nave (aflate in pozitii si pe drumuri alese de utilizator)<\/p>\n

Modul de rezolvare a problemei este prezentat at\u00e2t in coordonate carteziene, c\u00e2t si polare (planseta de manevra).
\nDin punctul de vedere al proiectarii-programarii la aceasta componenta un volum mai mare de munca a necesitat modelarea unui numar mare de submodule care asigura prin valori de stare specifice functionalitati proprii unui radar digital (ARPA and AIS menu; own ship menu; system setup; cursor menu; operating mode; AIS selection list; alarms, warning and sys fail list; etc.). Prin complexitatea si numarul variabilelor de stare se disting submodulele:<\/p>\n

a. zona de achizitie a tintelor<\/p>\n

b. sectorul de garda<\/p>\n

c. pentru determinarea permanenta, la trei cicluri pe minut, pentru cursor si fiecare din tinte coordonatele geografice prin metoda directa a navigatiei estimate<\/p>\n

\"scencin3\"a. Rolul \u201czonei de achizitie\u201d a tintelor este de a asigura achizitia automata a ecourilor radar care intra in zona desemnata din jurul navei proprii. Zona de autoachizitie se roteste odata cu nava si poate fi particularizata de catre operator in fereastra prezentata.<\/p>\n

Prin incrementarea sau decrementarea variabilelor de stare utiliz\u00e2nd mouseul se pot configura:
\n-ad\u00e2ncimea (lungimea) zonei
\n-latimea zonei
\n-unghiul dinspre pupa
\n-zona moarta
\n\"scencin4\"
\nb. \u201cZona de garda\u201d are rolul de a avertiza operatorul atunci c\u00e2nd o tinta deja selectata si achizitionata intra in Zona de garda si este apreciata ca urmare a relatiei TCP – distanta minima de siguranta, ca fiind o tinta periculoasa.
\nZona de siguranta este un sector de cerc cu centrul in propria nava, av\u00e2nd unghiul sectorului mai mare de 50 si o raza de p\u00e2na la 24 Mm.
\nZona de siguranta este constituita din doua sectoare situate de o parte si de alta a unui relevment prova tribord, a carui valoare poate fi stabilita de catre operator.
\nComponenta cinematica navala
\nComponenta \u201eCinematica navala\u201d<\/strong> – asigura manevrarea cursorului in zona PPI, alegerea tintelor si accesul la meniul cu problemele de cinematica navala (sectiunea din partea inferioara a ecranului); Cursorul cruce este utilizat pentru selectia tintelor mobile, precum si setarea unor puncte fixe fata de care se executa manevra.
\n\"scencin5\"
\nProblemele de cinematica modelate sunt urmatoarele:<\/p>\n

-operatii cu vectori
\n-determinarea directiei si vitezei miscarii relative
\n-determinarea drumului si vitezei tintei
\n-prognoza miscarii navei proprii fata de un obiect fix
\n-prognoza miscarii la manevra reciproca a doua nave pe drumuri directe<\/p>\n

Problemele de cinematica navala enuntate mai sus sunt rezolvate prin metodeale geometriei analitice, iar modul de rezolvare este prezentat at\u00e2t in coordonate carteziene c\u00e2t si polare.
\n\"scencin6\"\u00a0 \"scencin7\"<\/a>
\nAv\u00e2nd in vede\"scencin8\"re faptul ca distantele dintre nava care manevreaza si nava obiect al manevrei specifice situatiilor tactice sunt variabile, s-a conceput o procedura de modificare a scalelor de distanta si timp, at\u00e2t la prezentarea solutiei grafice in coordonate carteziene c\u00e2t si polare. Mai mult dec\u00e2t at\u00e2t pentru ca utilizatorul sa poata examina cu usurinta diferite parti ale schemelor acestea pot fi mutate pe ecran utiliz\u00e2nd optiunea scrol.
\nPentru fiecare din tipurile de probleme care implica manevra pe drumuri constante fata de obiectul manevrei (la manevra fata de un reper fix, numarul de probleme este\u00a0\"scencin8\" , iar la manevra fata de un obiect mobil pe drum constant tot in numar de 10) au fost elaborate scheme logice. Aceste scheme logice sunt asamblate intr-un algoritm de apelare care permite trecerea rapida de la un tip de problema la alt tip de problema.<\/p>\n

Harta radar digitizata<\/strong><\/p>\n

\"scencin9\"Pentru ca scenariile simulate sa poata fi rulate si in zone apropiate de coasta, la vedere radar, precum si in str\u00e2mtori, a fost realizat separat un program de digizare a hartilor scanate. In acest scop procedura urmeaza urmatoarele etape:<\/p>\n

-se scaneaza segmentele de harta care se doresc a fi digitizate
\n-se accepta in zona de imagine a produsului de digitizare
\n-cu mouseul se trece peste linia coastei si se executa clic cu butonul acestuia pe un numar de puncte functie de rezolutia dorita
\n-ca urmare a acestei actiuni intr-un fisier de date sunt inregistrate coordonatele x si y ale punctelor din harta<\/p>\n

Programul de simulare are o procedura de citire a coordonatelor carteziene memorate in fisier si pe baza acestora realizeaza conturul coastei cu o frecventa de 3 cicluri pe secunda. Numarul de perechi de inregistrari este functie de rezolutia dorita pentru harta radar.
\nDe exemplu pentru conturul coastei de vest a Marii Negre de la Constanta la Istanbul s-a realizat un fisier cu 6000 de inregistrari in fiecare inregistrare av\u00e2nd 4 variabile. Rezulta 24000 de variabile care sunt citite de 3 ori pe secunda pentru afisarea hartii radar.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Navigatia radar si cinematica navala sunt discipline de baza in pregatirea viitorului ofiter de marina. Neintelegerea completa a elementelor care stau la baza miscarii navelor si mai ales neintelegerea imaginii radar pot avea consecinte nedorite pentru ofiterul de marina aflat … Continue reading →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-216","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/iuliu.sancraian.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/216","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/iuliu.sancraian.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/iuliu.sancraian.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/iuliu.sancraian.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/iuliu.sancraian.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=216"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/iuliu.sancraian.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/216\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":363,"href":"https:\/\/iuliu.sancraian.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/216\/revisions\/363"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/iuliu.sancraian.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=216"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}