ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΝΗΟ 150 [Βουδούρογλου]

N.H.O

ΚΕΦ1 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ-ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΝΗΟ

1)Ποια η κυριότερη διαχρονική απαίτηση της ναυτιλίας?

Ο προσδιορισμός της θέσης του πλοίου (στίγμα),της κίνησης του (πορεία-κατεύθυνση) και ο έλεγχος του ναυτικού περιβάλλοντος του (γύρω ξηρά-στόχοι-ασφάλεια).

2)Πως αρχικά καλύπτονταν οι απαιτήσεις αυτές?

Για την εύρεση του στίγματος χρησιμοποιούσαμε της οπτικές διοπτεύσεις το διαστημόμετρο και τον εξάντα και για την εύρεση της κίνησης μας τους ναυτικούς χάρτες και την μαγνητική πυξίδα και για τον έλεγχο του θαλάσσιου περιβάλλοντος τους οπτήρες.

3)Ποια η εξέλιξη των ναυτικών οργάνων και ποιες καλύψεις παρέχουν?

Η εξέλιξη είναι τα ΝΗΟ καλύπτοντας την δυνατότητα:

α)εύρεση στίγματος από σημεία που βρίσκονταν ολοένα στην πιο απομακρυσμένη απόσταση

β)την διαρκεί αύξηση του χρονικού διαστήματος που το μέσον ήταν διαθέσιμο.

4)Που βασίζονται τα ΝΗΟ για να καλύψουν τις διαχρονικές απαιτήσεις της ναυτιλίας?

Στην επιστημονική εξέλιξη ,στους τομείς του ηλεκτρισμού ,τις ηλεκτρονικής ,τηλεπικοινωνιών ,της διαστημικής τεχνολογίας ,ηλεκτρονικών υπολογιστών και πληροφορικής.

5)Ποια η διαφοροποίηση κατά την εξέλιξη από ηλεκτρονικό όργανο  σε ηλεκτρονικό όργανο?

α)Η απόσταση ανάμεσα στο πλοίο και το γεωγραφικό σημείο αναφοράς που χρησιμοποιούνταν για την εύρεση του στίγματος

β)Η διαθεσιμότητα του ηλεκτρονικού οργάνου δηλαδή η ικανότητα του να παρέχει απρόσκοπτα τις υπηρεσίες του με το να μην υπόκειται σε περιορισμούς καιρικών συνθηκών ,ορατότητας και εμβέλειας.

6)Ποια η εξέλιξη στην εξαγωγή του στίγματος?

α)Λήψη οπτικών διοπτεύσεων καλύπτοντας απόσταση 10 έως 20 ΝΜ.

β)Ραντάρ καλύπτοντας απόσταση 30 έως 50 ΝΜ.

γ)Ραδιογωνιόμετρο καλύπτοντας απόσταση 100 ΝΜ.

δ)Υπερβολική ναυτιλία (ΟΜΕΓΚΑ,ΝΤΕΚΑ,ΛΟΡΑΝ) καλύπτοντας απόσταση 500 ΝΜ.

ε)Δορυφορική ναυτιλία (GPS) χρησιμοποιώντας δορυφόρους κατορθώσαμε να έχουμε στίγμα ακριβείας ανά πάσα στιγμή σε όποιο μέρος του πλανήτη και αν βρισκόμαστε.

7)Ποια η εξέλιξη στην εύρεση της κίνησης του πλοίου (πορεία-κατεύθυνση)?

α)Ναυτικοί χάρτες-Ηλεκτρονικοί χάρτες με χρήση GPS

β)Μαγνητική πυξίδα-Γυροσκοπική πυξίδα-ηλεκτρονικές πυξίδες φωτοκύτταρου (laser)

8)Ποια η εξέλιξη στον έλεγχο του θαλάσσιου περιβάλλοντος του πλοίου?

α)Έλεγχος επιφανείας: οπτήρες-ραντάρ με χειροκίνητους τρόπους υποτύπωσης στόχων ραντάρ ARPA-AIS

β)Έλεγχος βυθού: γυαλί ή γυάλα, σκανδάλιο , βυθόμετρα ,βυθόμετρα DOPPLER,SONAR.

9)Τι επιτυγχάνετε στην γέφυρα ενός σύγχρονου πλοίου με τα διατιθέμενα σύγχρονα ηλεκτρονικά όργανα?

Στη γέφυρα του σύγχρονου πλοίου τα διατιθέμενα ηλεκτρονικά όργανα συνδυάζονται μέσο δικτύου κεντρικής προσέγγισης σε ενιαία πληροφορική υποδομή μέσο εργονομικής απεικόνισης της συνδυασμένης πληροφορίας συγκροτείτε ένα υπερσύστημα/εργαλείο που αποκαλύπτει με τον πλέον κατανοητό τρόπο κάθε λεπτομέρεια τόσο της θέσης και της κίνησης του πλοίου όσο και του ναυτικού περιβάλλοντος του.

10)Πότε έγινε η πρώτη υπερατλαντική ασύρματη επικοινωνία? Στα πόσα ΝΜ κατόρθωσε να φτάσει η εμβέλεια του και ποια θεωρείται ως κυριότερη εφαρμογή του ασυρμάτου στη ναυτιλία?

Στης 12/12 1901 ο Γουλιέλμο Μαρκόνι έστειλε από την Αγγλία στις ΗΠΑ το πρώτο υπερατλαντικό μήνυμα το γράμμα S.Η εμβέλεια του ασυρμάτου κατόρθωσε να φτάσει τα 2100 ΝΜ και κυριότερη εφαρμογή στη ναυτιλία θεωρείται η εκπομπή ωριαίων σημάτων για την τήρηση ακριβούς χρόνων στα πλοία εκμηδενίζοντας έτσι το σφάλμα του χρονομέτρου σε λιγότερο από 1 δευτ πράγμα που έως τότε στις αστρονομικές μεθόδους προσδιορισμού στίγματος αποτελούσε σοβαρότατο σφάλμα εφόσον σφάλμα χρόνου 4 δευτ αποτελούσε σφάλμα στίγματος 1’ της μοίρας δηλ. 1ΝΜ.

11)Πως χρησιμοποιήθηκε το ραδιογωνιόμετρο στη ναυτιλία και πόση απόσταση σε ΝΜ κάλυπτε?

α)Προσδιορισμός θέσεως(στίγματος πλοίου)με την μέτρηση ραδιοδιοπτεύσεων από ορισμένους παράκτιους σταθμούς (ραδιοφάρους).

β)Ραδιοεντοπισμός κινδυνεύοντως πλοίου με ραδιοδιοπτεύσεις από παράκτιους σταθμούς ραδιογωνιομέτρησης ή και από άλλα παραπλέοντα πλοία. Η απόσταση που κάλυπτε ήταν 100 ΝΜ.

ΚΕΦ2 ΓΥΡΟΣΚΟΠΙΑ-ΓΥΡΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΠΥΞΙΔΕΣ

1)Τι είναι γυροσκόπιο (περιγραφή) και ποιες οι βασικές ιδιότητές του? σελ 99-112 παρ. 5.2.1-5.2.2

Γυροσκόπιο είναι ένα όργανο που αποτελείται από έναν άξονα γύρο από τον οποίο περιστρέφεται χωρίς τριβές ένας γυροσφόνδηλος δηλ. μια ποσότητα μάζας υψηλής πυκνότητας καλά ζυγοσταθμισμένη και με το μεγαλύτερο δυνατό ποσοστό αυτής κατανεμημένο στην περιφέρεια. Στο σώμα αυτό δίνεται η δυνατότητα να κινηθεί με τρείς βαθμούς ελευθερίας δηλ. περιστροφικά, κατακλίση και κατά αζιμούθ. Αν δε ο γυροσφόνηλος αποκτήσει ορισμένη ταχύτητα περιστροφής τότε το γυροσκόπιο χαρακτηρίζεται ως ελεύθερο εφόσον δεν ασκούνται πάνω του εξωτερικές δυνάμεις ενώ η κίνηση του διέπεται από τις αρχές της γυροσκοπικής αδράνειας και τις μετάπτωσης.

Γυροσκοπική Αδράνεια ορίζεται η ιδιότητα του ελεύθερου γυροσκοπίου να διατηρεί τον άξονα του σταθερό στο χώρο ανεξαρτήτως των κινήσεων της βάσεως του.

Μετάπτωση χαρακτηρίζεται η τάση του άξονα ελεύθερου γυροσκοπίου να κινηθεί κάθετα προς την κατεύθυνση εφαρμοζόμενης δύναμης σε έναν πόλο του και με φορά αντίστοιχη με την φορά περιστροφής του γυροσφόνδυλου. Προκειμένου να διευκολυνθούμε στην εύρεση των κατευθύνσεων μετάπτωσης χρησιμοποιούμε τον κανόνα τριών δακτύλων του δεξιού ή αριστερού χεριού ανάλογα με την φορά περιστροφής η οποία καθορίζεται κοιτώντας των Νότιο πόλο του γυροσκοπίου. Το γυροσκόπιο στο οποίο έχει ασκηθεί τέτοια δύναμη καλείται πλέον ελεγχόμενο γυροσκόπιο.

2)Τι παρατηρούμε αν θέσουμε ένα ελεύθερο γυροσκόπιο στον Βόρειο Πόλο και τι αν το θέσουμε στον Ισημερινό? α)Προσανατολισμένο κατά Απηλιώτη-Ζέφυρο, β)Προσανατολισμένο κατά Βορρά-Νότο και ποια η συνιστώσα της κίνησης του στα ενδιάμεσα πλάτη? σελ 112-116 παρ. 5.2.3

Αν θέσουμε ένα ελεύθερο γυροσκόπιο στον Βόρειο πόλο παράλληλα με το οριζόντιο επίπεδο θα διαπιστώσουμε ότι κατά την διάρκεια ενός 24 ώρου θα διαγράψει μια πλήρη περιστροφή κατά 360 μοίρες ως προς αζιμούθ.Αν κάνουμε το ίδιο στον ισημερινό θέτοντας τον άξονα του γυροσκοπίου μας παράλληλα με το οριζόντιο επίπεδο και προσανατολισμένο κατά Απηλιώτη-Ζέφυρο θα διαπιστώσουμε ότι κατά τη διάρκεια ενός 24 ώρου θα διαγράψει μια πλήρη περιστροφή κατά 360 μοίρες ως προς κλίση. Αν το προσαρμόσουμε κατά Βορρά-Νότο πάνω δηλαδή στην μεσημβρινή γραμμή θα διαπιστώσουμε ότι ο άξονας του θα παραμείνει ακίνητος και επομένως όσο βρίσκεται εκεί μπορεί να αποτελέσει πυξίδα. Υπενθυμίζουμε ότι η κίνηση αυτή του άξονα χαρακτηρίζεται ως φαινόμενη και οφείλεται στην περιστροφή της Γης περί τον άξονα της. Ο άξονας παραμένει πάντα σταθερός στο χώρο. Σε οποιαδήποτε άλλη ενδιάμεση θέση πλάτους ο άξονας μας θα εκτελέσει μιας κυκλικής μορφής κίνηση που θα αποτελεί συνισταμένη τόσο της κίνησης κατά κλίση όσο και κατά αζιμούθ. Όσο αυξάνεται το πλάτος τόσο πιο έντονη θα γίνεται προς αζιμούθ ενώ με την ελάττωση του πλάτους ενισχύεται η κίνηση προς κλίση.

3)Ποιος ο λόγος που αναπτύχθηκαν οι γυροπυξίδες? Ποια τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματά τους?

Οι γυροπυξίδες αναπτύχθηκαν εξαιτίας της ανάγκης για ένα μέσον προσανατολισμού που να μην επηρεάζεται από τα μαγνητικά πεδία της Γης. Όπως θα δούμε η λειτουργία των πυξίδων αυτών βασίζεται σε αρχές άλλες ανεξάρτητες από τον μαγνητισμό της Γης.

Πλεονεκτήματα:

α) Δεν επηρεάζεται από τα σφάλματα της αποκλίσεως και της παρεκτροπής.

β) Μπορεί να υποστηρίζει μεγάλο αριθμό επαναληπτών.

γ) Μπορεί να στέλνει πληροφορίες σε μεγάλο αριθμό ηλεκτρονικών οργάνων της γέφυρας όπως D/F,RADAR,AUTOPILOT κλπ.

δ) Το σφάλμα της έχει πολύ μικρότερο εύρος διακύμανσης από της μαγνητικής.

Μειονεκτήματα:

α) Για τη λειτουργία της απαιτείτε εξειδικευμένη ηλεκτρική παροχή και δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα σε αντίθεση με την μαγνητική που δε χρησιμοποιεί καμιά ενέργεια.

β) Είναι από τις πιο πολύπλοκες ηλεκτρομηχανικές κατασκευές που βρίσκονται στο πλοίο καθώς η δευτεροβάθμια συντήρηση της απαιτείτε ειδικευμένο προσωπικό και ανταλλακτικά, ενώ η μαγνητική είναι από τα πιο απλά και εύχρηστα όπλα ναυσιπλοΐας.

γ) Χρειάζεται προετοιμασία αρκετών ωρών για να τεθεί αποκατάσταση εκκίνησης σε πλήρη επιχειρησιακή ετοιμότητα ενώ απαιτείτε αντίστοιχη διαδικασία και κατά την κράτησή της την ίδια στιγμή που η μαγνητική δεν απαιτεί εκκίνηση ή κράτηση.

4)Ποια προβλήματα πρέπει να επιλυθούν για να λειτουργήσει μια πυξίδα πάνω στις αρχές ηλεκτρομηχανικού γυροσκοπίου?

α)Πρέπει να εξασφαλιστεί η κατάλληλη ηλεκτρική παροχή με εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλότερης τάσης και συχνότητας από αυτό της ενδιαίτησης προκειμένου να τροφοδοτηθεί ο κινητήρας της πυξίδας αλλά και παροχή για τα δευτερεύοντα και βοηθητικά κυκλώματα αυτής. β)Κατάλληλο σύστημα άρτησεις με της λιγότερες δυνατές τριβές ενός ή δύο γυροσφονδήλων στους άξονες τους. γ)Σύστημα ελέγχου τέτοιο που να αναγκάζει τον άξονα του ενός ή τη συνισταμένη των αξόνων δύο γυροσκοπίων να αναζητήσει τον Βορρά και να σταθεροποιηθεί εκεί. δ)Follow Up System τέτοιο που να κρατά την διεύθυνση Βορρά-Νότου του ανεμολογίου παράλληλη με την διεύθυνση του άξονα περιστροφής του ενός ή την συνισταμένη των αξόνων των δύο γυροσφονδήλων. ε)Σύστημα για να μεταδίδονται οι ενδείξεις της μητρικής σ’ όλους τους επαναλήπτες και τα υπόλοιπα όργανα. ζ)Σύστημα άρτησης τέτοιο που να μην επιτρέπει τον επηρεασμό του μηχανισμού από τους διατοιχισμούς του σκάφους.

5)Τι είναι το γυροσκόπιο με εξαναγκασμένη εκπομπή φωτός σε δακτήλιο (φωτογυροσκόπιο ή γυροσκόπιο laser). Ποιες οι ιδιότητες του και ποια τα πλεονεκτήματά του έναντι των ηλεκτρομηχανικών γυροσκοπίων? σελ 116-117 παρ. 5.3.1

Τα κλασικά γυροσκόπια από τη δεκαετία του 80’ και μετά αντικαθιστώνται με γυροσκόπια laser τα οποία παρέχουν ενδείξεις προσανατολισμού εξαιρετικής ακρίβειας ταυτόχρονα παρουσιάζουν πλεονεκτήματα όπως η εξαιρετική σημαντική ελάττωση του βάρους κατασκευής, η ελαχιστοποίηση των διαστάσεων τους σε σχέση με τα συμβατικά, η μείωση του κόστους και ο περιορισμός έως και ο εκμηδενισμός εκκίνησης βλαβών ένα ακόμη πλεονέκτημα της συγκεκριμένης τεχνολογίας αποτελεί το γεγονός ότι το όργανο κατασκευάζεται χωρίς πολύπλοκα τεχνητά μέρη και επομένως δεν παρουσιάζει ροπές αντίστασης κατά την αλλαγή προσανατολισμού δεν υφίσταται τριβές.

6)Ποιες οι μέθοδοι αναζήτησης του Βορρά?

Όλοι οι κατασκευαστές γυροπυξίδων προκειμένου να μετατρέψουν το ελεύθερο γυροσκόπιο σε πυξίδα χρησιμοποιούν τη συνισταμένη των κινήσεων κατά κλίση και κατά αζιμούθ του άξονα που οφείλεται στη γυροσκοπική αδράνεια, την περιστροφή της Γής και της κίνησης λόγο μετάπτωσης που ασκούνται στον άξονα του γυροσκοπίου μέσω βαρών κατάλληλα προσαρμοσμένων. Τα βάρη προσαρμόζονται είτε στην κορυφή είτε στη βάση του γυροσκοπίου. Αν σε ένα γυροσκόπιο προσαρμόσουμε βάρος στον κατακόρυφο δακτύλιο που ελέγχει την κίνηση κατά κλίση το βοηθάμε να εκτελέσει ταλάντωση σταθερού πλάτους, ενώ τοποθετώντας ένα μικρότερο βάρος στον εσωτερικό δακτύλιο που ελέγχει την κίνηση κατά αζιμούθ το αναγκάζουμε να αποσβέσει τις ταλαντώσεις και έτσι να κρατηθεί στον μεσημβρινό. Επειδή αν θεωρήσουμε ένα τέτοιο σύστημα σε συνθήκες πραγματικής πλεύσης θα προκύψουν σημαντικές ροπές λόγο της θέσης των βαρών ψηλά κατά την διάρκεια pitsing και rolling με αποτέλεσμα να απομακρύνεται ο άξονας του γυροσκοπίου από την επιθυμητή κατεύθυνση Β-Ν. Έτσι η SPERRY χρησιμοποίησε την εξής μέθοδο τοποθέτησε υδράργυρο ως βάρος στη βάση της πυξίδας το οποίο εναπόθεσε σε 2 συγκοινωνούντα δοχεία προσανατολισμένα κατά την προέκταση του άξονα του γυροσκοπίου και με γωνία 1,7 μοίρες (έκκεντρη στήριξη στοιχείου ελέγχου) προκειμένου να εξασφαλίσει την απόσβεση των ταλαντώσεων. Υπενθυμίζουμε ότι πρόκειται για πυξίδα με 1 γυροσφόνδηλο και στην περίπτωση της SPERRY αριστερόστροφο. Υπάρχουν όμως πυξίδες που χρησιμοποιούν σύστημα 2 γυροσφονδήλων όπως η PLATH ή η ANSCUTZ εδώ οι άξονες βρίσκονται υπό γωνία είτε 90 είτε 60 μοιρών μεταξύ τους ενώ η κατεύθυνση του Βορρά ορίζεται από τη συνισταμένη των 2 αξόνων πρόκειται επίσης για πυξίδες με βάρος στη βάση.

Η απόσβεση των ταλαντώσεων γίνεται με την μετάγγιση ελαίου εντός ενός συστήματος συγκοινωνούντων διαμερισμάτων παράλληλων προς το επίπεδο του Ισημερινού της γυρόσφαιρας που βρίσκεται στην κορυφή της ANSCUTZ, στην κατά πλάτος κίνηση εφαρμόζονται στους 2 άξονες ίσες δυνάμεις μετάπτωσης ως προς αζιμούθ αλλά αντίθετης φοράς με αποτέλεσμα η συνισταμένη τους να είναι πάντα προσανατολισμένη στο βάρος.

7)Που εφαρμόζεται σήμερα η χρήση του εξελιγμένου γυροσκοπίου στη ναυτιλία? σελ 16 παρ. 1.2.3

1.      Εκτέλεση ακριβούς ναυτιλίας

2.      Μηχανισμοί σταθεροποιήσεως(stabilizer)

3.      Συστήματα αδρανειακής ναυτιλίας

4.      Συστήματα αυτόματου πιλότου

8)Ποια τα σφάλματα των γυροσκοπικών πυξίδων? σελ 142-146 παρ. 6.3.7

1.      LATITUDE ERROR(σφάλμα πλάτους)Στις πυξίδες με 1 γυροσφόνδηλο η μικρή γωνία α ως προς τον μεσημβρινό όπου τελικά σταθεροποιείται ο άξονας του γυροσκοπίου αποτελεί το σφάλμα πλάτους ή απόσβεσης και έχει τιμή α=θ*εΦφ. Όσο αυξάνεται το πλάτος τόσο και η τιμή του σφάλματος αυξάνεται από τις 70 μοίρες και πάνω η τιμή του σφάλματος ξεπερνά τις 10 μοίρες. Στις πυξίδες με 2 γυροσφόνδηλους το σφάλμα πλάτους δεν υφίσταται επειδή όπως προαναφέραμε η κατά αζιμούθ μετάπτωσης των αξόνων μεταβάλλονται συμμετρικά ως προς την συνισταμένη με αποτέλεσμα αυτή να παραμένει αμετακίνητη στην κατεύθυνση του Βορρά.

2.      LATITUDE SPEED AND COURSE ERROR(σφάλμα πλάτους πορείας και ταχύτητας)Οφείλεται στην ιδιότητα του άξονα περιστροφής του γυροσφονδήλου ή της συνισταμένης των αξόνων να σταθεροποιείται πάντα σε κατεύθυνση κάθετη προς την συνισταμένη των κινήσεων τους στο χώρο. Η τιμή του είναι Δ=0.0635*ταχύτητα πλοίου*συνΖλ*τμνφ. Από εδώ βλέπουμε ότι για πλοίο ακίνητο όπως και για πορείες 090 και 270 το σφάλμα μηδενίζεται ενώ για πορείες βόρειες χαρακτηρίζεται ως δυτικό ενώ για πορείες νότιες ως ανατολικό.

3.      BALLISTIC DEFLECTION ERROR(σφάλμα βαλλιστικής εκτροπής)Οφείλεται στη μεταβολή της κατά την διεύθυνση Β-Ν συνιστώσας της ταχύτητας κίνησης του πλοίου εξαιτίας των μεταβολών ταχύτητας και πορείας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να μεταγγίζεται υδράργυρος στα συγκοινωνούντα δοχεία των πυξίδων (SPERRY) λόγο αδράνειας και να μετατοπίζεται λίγο κατά αζιμούθ ο άξονας του γυροσκοπίου. Το σφάλμα αυτό είναι μικρής τιμής και ελαττώνεται βαθμιαία με τη σταθεροποίηση της νέας πορείας ή ταχύτητας.

4.      INTERCARPINAL ROLLING ERROR(σφάλμα διατοιχισμών)Πρόκειται κατά την διάρκεια των διατοιχισμών επειδή κατά πρώτων το αιωρούμενο ευαίσθητο στοιχείο μετατρέπεται σε εκκρεμές και τείνει να ταυτίσει το κατακόρυφο επίπεδο της μάζας του με το επίπεδο αιώρησης και κατά δεύτερων προκαλούνται μεταγγίσεις υδραργύρου από το ένα δοχείο στο άλλο. Στις πορείες κατά Βορρά και Νότο η μετάγγιση είναι αμελητέα επειδή το επίπεδο αιώρησης είναι κάθετο στους σωλήνες των συγκοινωνούντων δοχείων. Για πορείες κατά Απηλιώτη-Ζέφυρο το σφάλμα εξουδετερώνεται επειδή είναι ίσων τιμών και αντίθετης φοράς. Σε πορείες όμως 45 μοιρών το σφάλμα παίρνει τις μέγιστες τιμές του ειδικά όταν οι αιωρήσεις δεν είναι συμμετρικές και η μετάγγιση υδραργύρου είναι ανισομερής στα δοχεία. Τα παραπάνω αναφέρονται στις πυξίδες SPERRY.Στις πυξίδες με 2 γυροσκόπια το σφάλμα αυτό δεν υφίσταται επειδή οι μεταπτώσεις που δημιουργούνται στους άξονες κατά αζιμούθ από τις μεταγγίσεις ελαίων στα διαμερίσματα είναι ίσων τιμών και αντίθετης φοράς.

5.      GIMBALLING ERROR(σφάλμα διπλής εξάρτησης)Είναι αυτό που οφείλεται στην κλίση που μπορεί να πάρει το ανεμολόγιο λόγο της εξάρτησής του ειδικά κατά την διάρκεια διατοιχισμών και προνευστασμών. Για να το εξαλείψουμε φροντίζουμε να διατηρούμε πάντα το ανεμολόγιο οριζόντιο κατά τη λήψη διοπτεύσεων.

  

9)Πυξίδες SPERRY MK X/V

α)Μελέτη μονάδων συσκευής

5.      MASTER COMPASS (Κύρια πυξίδα)

6.      MOTOR GENERATOR(Κινητήρας γεννήτριας)

7.      CARBON RILE REGULATOR(Σταθεροποιητής τάσης)

8.      CONTROL PANEL(Κιβώτιο ελέγχου εκκινήσεως)

9.      REPEATERS PANEL(Κιβώτιο επαναληπτών)

10.  FOLLOW UP AMPLIFIRE PANEL(Κιβώτιο ενισχυτού)

11.  REPEATERS(Επαναλήπτες)

12.  ALARM UNIT(Κιβώτιο μονάδας συστήματος ασφαλείας)

β)Εργασίες πριν από την εκκίνηση

1.      Στις δεξαμενές της θήκης του γυροσφονδήλου πρέπει το λάδι να βρίσκεται μέχρι το μέσο των υαλόφρακτων οπών με τη θήκη οριζόντια.

2.      Η διπλή και η μονή καστάνια να βρίσκονται στη θέση συγκρατήσεως.

3.      Οι διορθωτές του πλάτους και πλάτους/ταχύτητας να είναι ρυθμισμένοι στις σωστές ενδείξεις.

4.      Στρέφουμε την πυξίδα στην περίπου αληθή πορεία για να την διευκολύνουμε στην αναζήτηση του       Βορρά πιο σύντομα και με λιγότερες κινήσεις.

5.      Το πλακίδιο της γραμμής της πλώρης να βρίσκεται στη σωστή υποδιαίρεση.

6.      Οι διακόπτες του follow up και του αζιμούθ motor να βρίσκονται στη θέση off για να αποφύγουμε καταστροφή του ενισχυτή.

7.      Να τεθεί ON το alarm της μονάδας ελέγχου βλαβών για να ελέγξουμε αν λειτουργεί σωστά θέτουμε το alarm ON με την πυξίδα εκτός λειτουργίας και διαπιστώνουμε αν θα ηχήσει.

8.      Ρυθμίζουμε όλα τα repeaters στην ένδειξη της μάνας γυροσκοπικής και είμαστε έτοιμοι να θέσουμε την πυξίδα ON.

γ)Εκκίνηση συσκευής

1.      Θέτουμε ON το γενικό διακόπτη τροφοδοσίας.

2.      Θέτουμε ON τον διακόπτη κράτησης στο κιβώτιο ελέγχου και πιέζουμε το start μέχρι το βολτόμετρο να δίδει 50V

3.      Ελέγχουμε αν ο γυροσφόνδηλος έχει τη σωστή φορά περιστροφής από την ειδική οπή που υπάρχει γι’ αυτόν το σκοπό στη θήκη της πυξίδας.

4.      Μετά από την πάροδο 10 λεπτών και αφού η πυξίδα έχει ταχύτητα 6000rpm συμπεριφέρεται ως ελεύθερο γυροσκόπιο και μπορούμε να φέρουμε τον διακόπτη της μονάδας σίμωσης βλαβών στο ON.

5.      Θέτουμε ON το διακόπτη follow up ενώ περιμένουμε 1 λεπτό περίπου για να ετοιμασθεί η λυχνία THYRATRON.

6.      Απελευθερώνουμε πρώτα τη μονή καστάνια και μετά τη διπλή και θέτουμε τον διακόπτη αζιμούθ motor στη θέση ON.

7.      Οριζοντιόνουμε τη θήκη του γυροσφονδήλου με τη βοήθεια του αλφαδιού για να αρχίσει η αναζήτηση του Βορρά. Για να το κατορθώσουμε αυτό ασκούμε μικρή δύναμη στο Νότιο αντίβαρο του κατακόρυφου δακτυλίου σύμφωνα με τον κανόνα των 3 δακτύλων.

δ)Κράτηση συσκευής

1.      Θέτουμε off τους διακόπτες αζιμούθ motor και follow up.

2.      Θέτουμε πρώτα τη διπλή και μετά τη μονή καστάνια σε θέση συγκράτησης.

3.      Θέτουμε off τον διακόπτη κράτησης και πιέζουμε τον στόχο.

4.      Θέτουμε off τον διακόπτη ηλεκτρικής παροχής.

5.      Θέτουμε το διακόπτη της μονάδας σίμωσης βλαβών στη θέση off.

6.      Κλείνουμε την θήκη της πυξίδας.

10)Πυξίδα ANSHUTZ

α)Μελέτη μονάδων συσκευής

1.      MASTER COMPASS(Κύρια πυξίδα)

2.      MOTOR-GENERATOR(Τροφοδοτικό ζεύγος κινητήρα-γεννήτριας)

3.      CONTROL PANEL(Κιβώτιο εκκινήσεως της πυξίδας και κρατήσεως)

4.      REPEATERS DISTRIBUTION BOX(Κιβώτιο επαναληπτών διανομής)

5.      REPEATERS(Επαναλήπτες)

β)Εργασίες πριν της εκκίνησης

1.      Ελέγχουμε την στάθμη του υγρού της πυξίδας.

2.      Ελέγχουμε εάν το κάλυμμα του δοχείου είναι οριζόντιο.

3.      Ελέγχουμε εάν ο διακόπτης του follow up  είναι σε θέση off.

γ)Εκκίνηση συσκευής

1.      Θέτουμε ON τον διακόπτη παροχής ρεύματος.

2.      Θέτουμε τον διακόπτη εκκίνησης/κράτησης στο ON.

3.      Ελέγχουμε το άναμμα των 3 λυχνιών

4.      Αναμένουμε περίπου 4 λεπτά για να πάρουν οι γυροσφόνδηλοι την λειτουργική ταχύτητα περιστροφής 20.000rpm όσο πλησιάζουν οι γυροσφόνδηλοι την ταχύτητα αυτή οι λυχνίες μειώνουν την ένταση του φωτός τους.

5.      Αφού μειωθεί το φώς τόσο όσο μόλις να διακρίνεται, θέτουμε ON τον διακόπτη follow up ο οποίος βρίσκεται κάτω από τις λυχνίες.

6.      Ελέγχουμε τα repeaters.

7.      Φροντίζουμε τον έλεγχο της θερμοκρασίας του χώρου που βρίσκεται η πυξίδα και κατά περίπτωση αερίζουμε ώστε να αποφύγουμε υπερθέρμανση της πυξίδας.

δ)Κράτηση της πυξίδας

1.      Θέτουμε το follow up σε θέση off.

2.      Θέτουμε το διακόπτη εκκίνησης/κράτησης σε θέση off.

3.      Διακόπτουμε τον εξαερισμό του χώρου της πυξίδας.

4.      Θέτουμε off τον διακόπτη παροχής ρεύματος.

11)Πυξίδα SPERRY NAVIGATE 2100(laser)ψηφιακό σύστημα γυροπυξίδας οπτικών ινών για ναυτιλιακή χρήση. Περιγραφή-Λειτουργία?

Είναι ένα εντελώς ψηφιακό σύστημα γυροπυξίδας για ναυτιλιακή χρήση με οπτικές ίνες που επιδεικνύει την τελευταία λέξη της τεχνολογίας και σχεδιάστηκε για χρήση σε σκάφοι που διαθέτουν ολοκληρωμένα συστήματα διαχείρισης γέφυρας και σε εξελιγμένα ταχύπλοα. Η βασική αρχή της πυξίδας οπτικών ινών είναι η μη μεταβολή της ταχύτητας του φωτός και το φαινόμενο SAGNAC.Ένας δακτύλιος οπτικών ινών χρησιμοποιείται ως ένας εξαιρετικά ευαίσθητος αισθητήρας ρυθμού μεταβολής που είναι ικανός να μετρήσει την περιστροφή της Γής. Συνδυασμός λοιπών 3 τέτοιων δακτυλίων(φωτογυροσκοπίων)και ένας ηλεκτρονικός αισθητήρας επιπέδου 2 αξόνων μπορούν να προσδιορίσουν την κατεύθυνση του αληθούς Βορρά. Από την ταχύτητα μεταβολής των 3 σημάτων και της ένδειξης από τον ηλεκτρονικό αισθητήρα επιπέδου, ένα σύνθετο φίλτρο KALMAN υπολογίζει την κατεύθυνση της περιστροφής της Γής από την οποία προκύπτει ο γεωγραφικός Βορράς. Σχεδιασμένη με την τελευταία λέξη της τεχνολογίας προσαρμόζεται κατευθείαν στο σκάφος καταργώντας έτσι την ανάγκη για χρησιμοποίηση ενός συστήματος διπλής εξάρτησης. Αυτή η διάταξη προσφέρει ενδείξεις κατεύθυνσης, ρυθμούς στροφής,pitch&roll ως προς τους 3 άξονες. Η πολύ μεγάλη δυναμική ακρίβεια διπλασιάζεται με την απουσία του σφάλματος πλάτους οπότε αυξάνεται το επίπεδο ασφαλείας πλεύσης και ειδικά όταν πρόκειται για ταχύπλοα σκάφη που επιχειρούν σε μεγάλα πλάτη με πολύ υψηλές ταχύτητες. Είναι εντελώς συμπαγής κατασκευή χωρίς περιστρεφόμενα ή άλλα κινητά μέρη έχει πολύ μεγάλη αξιοπιστία και δεν απαιτείτε κανενός είδους συντήρηση καθ’ όλη την διάρκεια της ζωής της σύμφωνα με τον κατασκευαστή.

12)Τι είναι η δορυφορικές πυξίδες? σελ 149 παρ. 6.7

Η ιδέα της χρησιμοποιήσεως ενός δορυφορικού συστήματος προσδιορισμού θέσης για την εξαγωγή της πληροφορίας της πορείας οφείλεται στην ευελιξία του δέκτη GPS να μας παρέχει εκτός της θέσης και τις πληροφορίες της πορείας και ταχύτητας του πλοίου μας. Το πρόβλημα όμως εντοπίζεται στο ότι ο δέκτης GPS υπολογίζει τα στοιχεία της πορείας και ταχύτητας ως προς το βυθό μέσω των διαδοχικών συγκρίσεων της πληροφορίας του στίγματος. Όμως παρά του ότι τα παρεχόμενα στοιχεία είναι ιδιαίτερα ακριβή(αληθή)εν τούτης είναι διαθέσιμα μόνον όταν μεταβάλλεται η θέση του πλοίου. Το πρόβλημα επιλύεται με την χρησιμοποίηση σύνθετης διάταξης η οποία αποτελείται από τουλάχιστον 2 κεραίες λήψεως του δορυφορικού σήματος του GPS και την χρησιμοποίηση εξελιγμένων τεχνικών επεξεργαστών σήματος. Με τον τρόπο αυτό έχουν κατασκευαστή αρκετά δορυφορικά συστήματα προσδιορισμού πορείας γνωστά ως δορυφορικές πυξίδες. Τα πλεονεκτήματα τους είναι: α)Αποτελούν ανθεκτικές κατασκευές αφού δεν διαθέτουν μηχανικά μέρη. β)Ενεργοποιούνται άμεσα(3 λεπτά περίπου).γ)Παρέχουν τη δυνατότητα διασύνδεσης με άλλα ναυτικά ηλεκτρονικά όργανα και συστήματα.

Επιπλέον για να αντισταθμίσουν το μειονέκτημα της στιγμιαίας απώλειας δορυφορικού σήματος διαθέτουν συνήθως και γυροσκόπιο σταθερής κατάστασης SOLID STATE.Με τον τρόπο αυτό παρέχεται ένα είδος μνήμης ώστε να διατηρηθεί η πληροφορία της πορείας όταν για παράδειγμα το πλοίο πλέει κάτω από μια γέφυρα. Ο χρόνος διατήρησης της πορείας είναι 3 sec.

13)Τι είναι ψηφιακές γυροσκοπικές πυξίδες? σελ 146 παρ.6.4

Οι ψηφιακές γυροπυξίδες δεν διαφοροποιούνται από τον τύπο τον ηλεκτρομηχανικών πυξίδων ως προς την βασική αρχή λειτουργίας τους. Εν τούτης προσαυξάνουν σημαντικά την απόδοση και την χρηστικότητά τους ως προς τα εξής:

1.      Της ακρίβειας,

2.      Της παρεχόμενης πληροφορίας,

3.      Της δυνατότητας διασύνδεσης με άλλα ΝΗΟ και συστήματα,

4.      Του ελέγχου βλαβών,

5.      Της εισαγωγής διορθώσεων ταχύτητας και πλάτους οι οποίες εισάγονται πλέον εύκολα είτε με την βοήθεια πληκτρολογίου είτε εντελώς αυτόματα ως δεδομένα εισόδου μέσω της διασυνδέσεως της ψηφιακής γυροπυξίδας με το GPS.

14)Που συνήθως οφείλονται οι βλάβες στις σύγχρονες πυξίδες και πως επιλύονται? σελ 146-8  παρ. 6.5

Εξ αρχής σας γνωρίζεται ότι ουδέ μια βλάβη μπορεί να επιλυθεί από το πλήρωμα όσων αφορά τους μηχανισμούς των ηλεκτρομηχανικών γυροσκοπίων. Η αξιοπιστία των σύγχρονων ΗΟ είναι τέτοια που συντριπτική πλειοψηφία των εμφανιζόμενων βλαβών είναι μάλλον ηλεκτρικής παρά ηλεκτρονικής φύσεως. Η έννοια της ηλεκτρικής φύσεως βλαβών αναφέρεται είτε στην διακοπή τροφοδοσίας στη συσκευή είτε στην διακοπή της επικοινωνίας της με υπομονάδες ή ενδείκτες της(θραύση ή αποσύνδεση καλωδίου της).Κατ’ επέκταση στις πυξίδες ιδιαίτερα μεγάλος αριθμός βλαβών μπορεί να επιλυθεί μόνο μέσο του ελέγχου:

α)  Της διαθεσιμότητας της τροφοδοσίας τάσεως είτε εξωτερικά στην κατάλληλη υποδοχή της συσκευής είτε στο πρωτεύων και δευτερεύων πηνίο του μετασχηματιστή της.

β)  Της ακεραιότητας των καλωδίων της επικοινωνίας των υποσυστημάτων, ενδεικτών, μονάδων ελέγχου κλπ της συσκευής.

15)Ποια η παρεχόμενη πληροφορία? Ποια η μέγιστη δυνατή αξιοποίηση της και ποια τα περιφερειακά όργανα των γυροπυξίδων? σελ 150 παρ.6.8.1

Για την μέγιστη δυνατή αξιοποίηση της παρεχόμενης από την ναυτική πυξίδα πληροφορίας για την ένδειξη της διεύθυνσης του Βορρά ή της ισοδύναμης ενδείξεως της τηρούμενης πορείας απαιτείτε:

α)  Η ταυτόχρονη διάθεση της πληροφορίας αυτής σε περισσότερα από ένα σημεία του σκάφους.

β)  Η μετάδοση των στοιχείων της πυξίδας ως ψηφιακών στοιχείων εισόδου σε άλλα ναυτικά ηλεκτρονικά όργανα και συστήματα όπως π.χ στα αυτόματα συστήματα τήρησης θέσεως και κατεύθυνσης και στα ολοκληρωμένα συστήματα της γέφυρας.

γ)  Η καταγραφή των τιμών της τηρούμενης πορείας και η υποτύπωση του ίχνους του ακολουθούμενου δρομολογίου σε κατάλληλα καταγραφικά όργανα και συστήματα όπως πορειογράφοι, συστήματα καταγραφής δεδομένων ταξιδίου(VDR,SVDR)συστήματα AIS και συστήματα ECDIS.

Τα περιφερειακά όργανα είναι:

1.      Επαναλήπτες γυροσκοπικών πυξίδων,

2.      πορειογράφοι με καταγραφικό χαρτί,

3.      Ψηφιακοί ενδείκτες,

4.      Ηλεκτρονικά συστήματα διαχείρισης ή και καταγραφής πληροφοριών πορείας.

16)Τι είναι, που εξυπηρετούν και τι σφάλμα μπορούν να παρουσιάσουν η επαναλήπτες γυροσκοπικών πυξίδων?

Ο κλασσικός επαναλήπτης γυροσκοπικής πυξίδας με διπλή εξάρτιση(καρντάνια ανάρτησης)εξακολουθεί να αποτελεί απαραίτητο εξοπλισμό των πλοίων γιατί πλεονεκτεί στο ότι παρέχει δυνατότητα μετρήσεως οπτικών διοπτεύσεων προς καταφανεί σημεία ξηράς ή και παραπλέοντα πλοία. Αν κατά τη λήψη διοπτεύσεως το ανεμολόγιο του επαναλήπτη δεν είναι οριζόντιο η προβολή του στο επίπεδο του ορίζοντα θα αποτελεί έλλειψη. Έτσι η υποδιαιρέσεις μοιρών της περιφέρειας του ανεμολογίου δεν θα ανταποκρίνονται στις υποδιαιρέσεις του κύκλου του ορίζοντα και η λαμβανόμενη διόπτευση θα παρουσιάζει σφάλμα. Αυτό το σφάλμα οφείλεται στην κλίση που μπορεί να πάρει το ανεμολόγιο λόγο της διπλής εξάρτισης και εξαιτίας των διατοιχισμών ονομάζεται δε GIMBALLING ERROR σφάλμα διπλής εξάρτισης.

17)Τι γνωρίζεται για τους πορειογράφους με καταγραφικό χαρτί και πως γίνεται σήμερα η αποθήκευση των στοιχείων κίνησης του πλοίου σύμφωνα με τις αποφάσεις του IMO?σελ 150-152 παρ. 6.8.2

Οι περιφερειακές αυτές μονάδες καταγράφουν σε ειδικό χαρτί την ακολουθούμενη πορεία του πλοίου. Ολόκληρος ο μηχανισμός του πορειογράφου βρίσκεται μέσα σε μεταλλικό κιβώτιο που έχει υαλόφρακτη πρόσοψη ώστε να είναι δυνατή η ανάγνωση των ενδείξεων. Εσωτερικά φέρει ωρολογιακό μηχανισμό κουρδισμένο, που στρέφει κυλίνδρους με τους οποίους ξετυλίγεται ειδικό χαρτί με μικρή ταχύτητα. Το χαρτί φέρει οριζόντιες ισαπέχουσες γραμμές στις οποίες αναγράφεται ο χρόνος σε ώρες και πρώτα λεπτά, και 18 κατακόρυφες γραμμές στις οποίες σημειώνονται οι ενδείξεις πορείας ανά 10 μοίρες που καλύπτουν συνολικά 180 μοίρες. Το χαρτί αυτό διατίθεται σε ρολά που έχουν διάρκεια συνεχούς λειτουργίας 8 με 10 ημέρες και φέρει ειδικό επίχρισμα ώστε να γίνεται θερμική καταγραφή δια της μεταλλικής ηλεκτρικής ακίδας. Η χρήση πορειογράφων με καταγραφικό χαρτί έχει πλέον περιοριστεί σημαντικά διότι η υποχρεωτική σύμφωνα με τις αποφάσεις του IMO αποθήκευση των στοιχείων κίνησης του πλοίου εκτελείται πλέον αποτελεσματικότερα με άλλα ναυτικά ηλεκτρονικά όργανα και συστήματα όπως το VDR,SVDR αλλά και το σύστημα ECDIS.

18)Τι γνωρίζεται για τους ψηφιακούς ενδείκτες και τα συστήματα διαχειρίσεως ή και καταγραφής πληροφοριών πορείας? σελ 182 παρ. 6.8.3

Η δυνατότητες της σύγχρονης ψηφιακής τεχνολογίας για άμεση και αξιόπιστη μετάδοση πληροφοριών επιτρέπει: α)Την εύκολη εγκατάσταση ψηφιακών ενδεικτών πορείας σε διάφορα σημεία του σκάφους, β)Την μετάδοση των στοιχείων της πυξίδας ως ψηφιακών στοιχείων εισόδου σε άλλα ναυτικά ηλεκτρονικά όργανα και συστήματα.

Η μετάδοση των στοιχείων πορείας από τις ναυτικές πυξίδες σε περιφερειακά ή διασυνδεόμενα ναυτικά ηλεκτρονικά όργανα πραγματοποιείται σύμφωνα με την απόφαση του IMO με τα διεθνώς καθιερωμένα πρωτόκολλα μετάδοσης ναυτιλιακών πληροφοριών.NMEA 183,NMEA 2000.    

ΚΕΦ3-Αυτόματα Πηδάλια / Συστήματα Πηδαλιουχήσεως

1)Ποιος ο λόγος για τον οποίο επεβλήθη η χρήση αυτόματων πηδαλίων ή και συστημάτων πηδαλιουχήσεως?

Η μείωση των πληρωμάτων.

2)Ποιών παραγόντων συνάρτηση είναι η ακριβής τήρηση της πορείας του πλοίου?

α) Κατάσταση θαλάσσης.

β) Πνοή ανέμου.

γ) Ελκτικές ιδιότητες του πλοίου.

3)Ποια είναι τα πλεονεκτήματα του αυτόματου πηδαλιούχου έναντι της χειροκίνητης πηδαλιουχίας?

α) Οικονομία χρόνου πλεύσης με ακριβέστερη τήρηση της πορείας του πλοίου και αντιστοίχως οικονομία καυσίμων.

β) Λιγότερη φθορά και συντήρηση του πηδαλίου.

γ) Μικρότερη κατανάλωση ενέργειας για την κίνηση του πηδαλίου.

δ) Ανακούφιση των πηδαλιούχων στην ανοικτή θάλασσα.

4)Ποια η ταξινόμηση των αυτόματων πηδαλίων και των αυτομάτων συστημάτων πηδαλιουχήσεως, ποιες οι διαφορές μεταξύ των κατηγοριών? σελ 153 – 158  παρ.7.1

Τα συστήματα αυτά ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας της κεντρικής μονάδας ελέγχου, μπορούν να υποδιαιρεθούν στις κατηγορίες των αυτόματων πηδαλιούχων και των ψηφιακών προσαρμόσιμων πηδαλιούχων.

α)Αυτόματο πηδάλιο (Auto helm).Αναφέρεται στους παλαιότερης τεχνολογίας αυτόματους ήλεκτρο - υδραυλικούς  μηχανισμούς οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την απαλοιφή της διαφοράς μεταξύ της πραγματικής και της επιθυμητής κατεύθυνσης του πλοίου (αυτόματη τήρηση πορείας) και των εξ αποστάσεως έλεγχο της στροφής της πτέρυγας του πηδαλίου όπως το διαμέρισμα πηδαλιουχήσεως, δηλαδή την γέφυρα.

β)Αυτόματο σύστημα πηδαλιουχήσεως (automatic pilot system).Αναφέρεται στους νεότερης τεχνολογίας αυτόματους μηχανισμούς που χρησιμοποιούν ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές διατάξεις οι οποίες παρέχουν σαφώς μεγαλύτερη ακρίβεια και αξιοπιστία από τους ήλεκτρο - υδραυλικούς  μηχανισμούς.

γ)Αυτόματος πηδαλιούχος (Automatic pilot).Αναφέρεται στα πρώιμα και ώριμα αυτόματα συστήματα πηδαλιουχήσεως τα οποία χρησιμοποιούν βασικές δυνατότητες της ηλεκτρονικής τεχνολογίας ή και τον λίγο παλαιότερης κατασκευαστικής μεθοδολογίας μικροϋπολογιστών που παρείχαν σχετικά περιορισμένες δυνατότητες επεξεργασίας δεδομένων και την δυνατότητα περιορισμένης μόνων συνεργασίας με άλλα όργανα ή συστήματα ναυσιπλοΐας που εξόπλιζαν τα πλοία.

δ)Ο όρος ψηφιακός προσαρμόσιμος πηδαλιούχος (Adaptive Auto Pilot AAP).Αναφέρεται στα σύγχρονης τεχνολογίας αυτόματα συστήματα πηδαλιουχήσεως στα οποία τον έλεγχο του συστήματος αναλαμβάνει ένας σύγχρονος ψηφιακός μικροϋπολογιστής ο οποίος εκμεταλλεύεται τις δυνατότητες διασύνδεσης και ολοκληρώσεως με άλλα συστήματα του σκάφους και κατά κύριο λόγο τις εφαρμογές λογισμικού που παρέχουν οι ψηφιακές ευκολίες . Τα αυτόματα πηδάλια και τα αυτόματα συστήματα πηδαλιουχήσεως που είναι εγκατεστημένα στα διάφορα εν ενεργεία πλοία που μπορούν να ταξινομηθούν στις επόμενες κατηγορίες :

1. Αυτόματα πηδάλια με υδραυλικό μηχανισμό μεταφοράς διαταγών στροφής πηδαλίου (δεκαετία ΄70).

2. Πρώιμα αυτόματα συστήματα πηδαλιούχησης με χρήση ηλεκτρικών μεταδοτών σερβομηχανισμών για την μεταφορά των διαταγών της στροφής του πηδαλίου (δεκαετία ’80).

3. Ώριμα αυτόματα συστήματα πηδαλιουχήσεως με ηλεκτρικούς μεταδότες διαταγών στροφής πηδαλίου και ενσωματωμένο μικροϋπολογιστή με περιορισμένες αλλά επαρκείς δυνατότητες διασύνδεσης και συνεργασίας με άλλα ηλεκτρονικά όργανα και συστήματα (δεκαετία ’70).

4. Σύγχρονα Ψηφιακά συστήματα πηδαλιουχήσεως τα οποία στηρίζονται στην αιχμή της ψηφιακής τεχνολογίας και έχουν την δυνατότητα πλήρους συνεργασίας με όλα τα ναυτικά και ηλεκτρονικά συστήματα του πλοίου.

5)Ποιες οι μονάδες εγκατάστασης του πηδαλίου? σελ 164 - 166  παρ.7.3.1

1.      Plate Rudder (πτερύγιο πηδαλίου).

2.      Bridge Control Unit (μονάδα ελέγχου).

3.      Hand – Manual – Emergency or Auxiliary Steering Auto Gyro (διακόπτης τριών θέσεων).

4.      Repeater Gyro (επαναλήπτης γυροσκοπικής).

5.      Hand Manual.

6.      Emergency Hand Wheel.

7.      Buttons (ρυθμιστές καιρικών συνθηκών και θαλάσσης).

8.      Rudder Angle Indicator (ενδείκτης γωνίας πηδαλίου).

9.      Rudder Order Indicator (γωνιόμετρο).

10.  Dimmer or Panel Brilliance.

11.  Power Unit (μονάδα ισχύος πηδαλίου).

4. Steering Engine Control Linkage (συνήθως ήλεκτρο – υδραυλικού τύπου που έχει σκοπό να προσφέρει την απαιτούμενη ισχύ για την περιστροφή του πηδαλίου). Είναι μηχανισμός στροφής του πτερυγίου συνδεδεμένος με την Power Unit.

5. Rudder Angle Transmitter (μονάδα μετάδοσης πραγματοποιηθείσας ή πραγματικής πορείας). Είναι μια σύγχρονογεννήτρια της οποίας ο άξονας παρακολουθεί πάντα την στροφή του πτερυγίου του πλοίου.

6.   Feedback Unit (μονάδα ανατροφοδοτήσεως ή επαναφοράς). Στρέφει το πτερύγιο του πηδαλίου μέχρι την γωνία που ζητήσαμε εμείς και όχι παραπέρα. Συνδέεται με μοχλό στο έμβολο του μηχανισμού στροφής του πτερυγίου και στρέφεται κατά την ίδια γωνία. Συνδέεται ηλεκτρικά με την μονάδα ελέγχου γέφυρας και μηδενίζει την τάση του σήματος κάθε φορά που το πτερύγιο στρεφόμενο φτάνει στην γωνία που του ζητήθηκε. Στην μονάδα αυτή βρίσκονται οι διακόπτες ορίων (Limit Switches) οι οποίοι έχουν ως αποστολή την διακοπή της πέρα από κάποιο όριο στροφής του πηδαλίου.

 6)Περιγράψατε την λειτουργία του πηδαλίου και ποίοι οι τρόποι μετάδοσης εντολών από την γέφυρα στην πρύμνη?

Καθώς στρέφεται το τιμόνι κατά την ζητηθείσα γωνία αποστέλλεται ηλεκτρονικό σήμα χαμηλής τάσης από την μονάδα γέφυρας στην μονάδα πρύμνης , το σήμα αυτό ενεργοποιεί την ήλεκτρο – υδραυλική μονάδα ισχύος της πρύμνης η οποία με την σειρά της στρέφει τον άξονα που πάνω βρίσκεται προσαρμοσμένο πτερυγίου του πηδαλίου. Όταν επιτευχθεί  η στρέψη του πτερυγίου κατά την αιτηθείσα γωνία τότε η τάση μηδενίζεται  με αποτέλεσμα να σταματήσει η περεταίρω στρέψη του πτερυγίου. Υπάρχει και η δυνατότητα πηδαλιουχήσεως με αυτόματο τρόπο. Τηρείται δηλαδή το σκάφος σε σταθερή πορεία χωρίς παρέμβαση ανθρωπίνων ενεργειών. Εφόσον έχουμε φέρει το πλοίο στην επιθυμητή πορεία και έχουμε θέσει το πηδάλιο στην μέση μπορούμε να θέσουμε τον διακόπτη επιλογής της μονάδας ελέγχου γέφυρας την θέση Auto – Gyro και εν συνεχεία ο αυτόματος με μικρές αλλαγές πορείας όταν απαιτείται κρατάει το πλοίο μας επί της επιθυμητής πορείας. Οι εντολές του αυτόματου μεταβιβάζονται στην μονάδα της πρύμνης  με τον ίδιο τρόπο όπως και στην περίπτωση της χειροκίνητης πηδαλιουχίας. Υπάρχει επίσης η λειτουργία emergency όπου απομονώνονται τα συστήματα εμπλοκής του αυτόματου πιλότου και αποστέλλεται το σήμα απευθείας στην μονάδα ισχύος της πρύμνης. Σε περίπτωση αδυναμίας πηδαλιουχίας από τον χώρο της γέφυρας υπάρχει σε ορισμένες περιπτώσεις η δυνατότητα remote steering είτε από τις βαρδιόλες είτε από κάποιο άλλο σημείο του πλοίου. Ακόμα και σε περιπτώσεις βλάβης όλων των ενδιάμεσων ηλεκτρικών ή και υδραυλικών συστημάτων υπάρχει η δυνατότητα τοπικού χειρισμού της μονάδας ισχύος της πρύμνης μόνο με την βοήθεια μηχανικών μέσων. Ειδικά αυτός ο τρόπος χειρισμού πρέπει να είναι γνωστός σε όλους τους αξιωματικούς της γέφυρας καθώς και του προσωπικού καταστρώματος ενώ θα πρέπει να είναι αντικείμενο συχνών γυμνασίων

7)Δοκιμές – Γυμνάσια πηδαλίου? σελ 181- 183  παρ.7.6 – 7.6.1

Μέσα σε 12 ώρες από την αναχώρηση πρέπει να γίνονται οι εξής έλεγχοι :

1.      Κύριου μηχανισμού κίνησης πηδαλίου.

2.      Βοηθητικού μηχανισμού κίνησης πηδαλίου.

3.      Μονάδας τηλεχειρισμού.

4.      Ενδείκτης γωνίας πηδαλίου γέφυρας.

5.      Παροχή ισχύος κινδύνου.

6.      Alarm διακοπής ισχύος στο μηχανισμό κίνησης πηδαλίου.

7.      Alarm διακοπής παροχής ισχύος στο σύστημα ελέγχου.

Πρέπει επίσης να γίνονται οι δοκιμές :

α)Πλήρους κίνησης πηδαλίου σύμφωνα με τις προδιαγραφές του.

β)Οπτική επιθεώρηση μηχανισμών και συνδεσμολογίας μερών.

γ)Λειτουργία επικοινωνίας μεταξύ γέφυρας και μονάδας πρύμνης.

● Πρέπει να υπάρχουν αναρτημένα διαγράμματα  λειτουργίας, καθώς και οδηγίες για την μετάβαση από τον ένα τρόπο χειρισμού του πηδαλίου στον άλλον πλησίον της μονάδας ελέγχου της γέφυρας και της μονάδας της πρύμνης.

● Κάθε αξιωματικός γέφυρας πρέπει να είναι εξοικειωμένος με όλους τους τρόπους πηδαλιουχίας και με την μετάβαση από τον ένα τρόπο στον άλλον.

Κάθε τρείς μήνες πρέπει να γίνεται γυμνάσιο πηδαλιουχίας έκτακτης ανάγκης με συμμετοχή όλων των εμπλεκομένων με σκοπό την εξάσκηση όπου θα προσημειώνονται όλα τα πιθανά σενάρια. Με το πέρας του γυμνασίου θα γίνεται καταχώρηση στο ημερολόγιο της γέφυρας καθώς και τα υπόλοιπα έγγραφα ( ISM FORMS) των ενεργειών και διαδικασιών που ακολούθησαν. Παράλειψη της εγγραφής στο ημερολόγιο επισύρει πρόστιμο 1500€. Υπόχρεος για την καταβολή του προστίμου είναι ο αξιωματικός στην βάρδια του οποίου έλαβε χώρα το γυμνάσιο.

8)Αρχές αυτόματης πηδαλιουχίας? σελ 159  παρ.7.2

Μια μονάδα αυτόματου πηδαλιούχου συγκρίνει καταρχάς δυο σήματα εισόδου, την επιθυμητή η σχεδιασθείσα πορεία (Course to Steer) που επιλέγεται από τον χειριστεί του συστήματος και την πραγματική πορεία που τηρεί το πλοίο η οποία εισάγεται σε κατάλληλη επιλεγμένη θύρα από το συνεργαζόμενο σύστημα πυξίδας. Στην συνέχεια χρησιμοποιεί το πηδάλιο για την απάλειψη της τυχούσας διαφοράς που προκύπτει από την σύγκριση των δύο αυτών συστημάτων εισόδου. Για να έχουμε την δυνατότητα να τηρούμε την πορεία με την μέγιστη δυνατή ακρίβεια ο μηχανισμός του πηδαλίου πρέπει σε πραγματικό χρόνο να διορθώνεται. Καταρχάς για τα ελκτικά στοιχεία του πλοίου, τις επικρατούσες καιρικές συνθήκες και τέλος για το πραγματικό πλάτος. Κατά δευτερεύον να τροφοδοτείται διαρκώς με την πληροφορία της αποκλίσεως της κατευθύνσεως του σκάφους σε σχέση με την επιθυμητή πορεία , δηλαδή είναι απαραίτητο ένα σήμα ανατροφοδότησης (Feedback Signal). Η διάταξη αυτή καθιστά αναγκαία την διάθεση των ακολούθων παραμέτρων :

Πληροφορία θέσεως, δηλαδή που βρισκόμαστε σε σχέση με το επιθυμητό ίχνος (Positional Data).

Ρυθμός στροφής (Rate of Turn), δηλαδή το πόσο γρήγορα αλλάζει η κατεύθυνση του σκάφους.

Τυχόν επιπρόσθετες πληροφορίες σφάλματος που θα επιστρέψουν τον ακριβέστερο υπολογισμό του συνολικού σφάλματος που πρέπει να αντισταθμίσει η μονάδα του αυτόματου πηδαλιούχου.

9)Αναλογικός έλεγχος? σελ 160 παρ.7.2.1 σχήμα 7.2.α

Αναλογικός έλεγχος (proportional control).Όπως γίνεται άμεσα αντιληπτό από την ετυμολογία του όρου, το σήμα ελέγχου για τη στροφή του πηδαλίου κατά μια συγκεκριμένη τιμή, είναι ανάλογο του κατά πόσο βρισκόμαστε εκτός της επιθυμητής κατευθύνσεως. Η συμπεριφορά του σκάφους μας στην περίπτωση αυτή, το οποίο ουσιαστικά εκτελεί μια διαδοχική ταλάντωση εκατέρωθεν της επιθυμητής πορείας, παρουσιάζεται στο σχήμα 7.2α. Παρόλο που τελικά το πλοίο θα έφτανε στον προορισμό του, η κατανάλωση σε καύσιμα θα ήταν εξαιρετικά υψηλή,

ενώ η καταπόνηση του μηχανισμού στροφής του πηδαλίου θα ήταν έκτος των αποδεκτών ορίων. Τη χρο­νική στιγμή που θα διαπιστωθεί απόκλιση σε σχέση με την επιθυμητή πορεία, το πηδάλιο τίθεται δεξιά για να επανέλθομε σ' αυτήν. Το πλοίο τότε θα κινηθεί προς τα δεξιά, ώστε να επανακτήσει την επιθυμητή κατεύθυνση. Καθώς η πλώρη μας στρέφει, η διαφορά μεταξύ της πραγματικής και της επιθυμητής πορεί­ας (σφάλμα) θα ελαττωθεί και η διαταγή στροφής προς το πηδάλιο σταδιακά θα μηδενίζεται. Δυστυχώς, το πηδάλιο θα βρίσκεται στο μέσον τη χρονική στιγμή ακριβώς που το σκάφος θα τέμνει την επιθυμητή πορεία. Αυτό θα έχει ως συνέπεια το πλοίο να συνεχίσει την προς αριστερά στροφή του λόγω αδράνειας, να περάσει από την αντίθετη πλευρά της επιθυμητής πορείας και να αρχίσει η ταλάντωση που αναφέρ­θηκε προηγουμένως. Δηλαδή, έχοντας διαπιστώσει ότι βρισκόμαστε δεξιά από την επιθυμητή πορεία, ο αυτοματισμός μας θα πρέπει να στρέψει το πλοίο αριστερά, σε μία προσπάθεια να επανακτήσομε το επιθυμητό ίχνος κ.ο.κ.. Καθώς δεν είναι εφικτό να υπολογίζομε συνεχώς την πραγματική απόσταση του σκάφους από την επιθυμητή πορεία, για να ξεπεράσουμε το μειονέκτημα αυτό πρέπει να χρησιμοποιήσουμε

ένα ηλεκτρικό σήμα, ανάλογο με τη γωνία πηδαλίου ως σήμα ανατροφοδοτήσεως στη μονάδα αυτόματου πηδαλιούχου.

                                             

10)Παραγωγικός έλεγχος? σελ 160 – 162   παρ.7.2.2 σχήμα 7.2.β

Παραγωγικός έλεγχος (derivative control).Σ' αυτήν τη μορφή ελέγχου, το πηδάλιο στρέφεται κατά μία τιμή που είναι ανάλογη του ρυθμού μετα­βολής (rate of change) της αποκλίσεώς μας από το επιθυμητό ίχνος (σχ. 7.2β). Ο συγκεκριμένος τύπος ελέγχου επιτυγχάνεται με την ηλεκτρονική διαφόριση της προσδιορισθείσας τιμής σφάλματος (διαφορά μεταξύ επιθυμητής και πραγματικής κατευθύνσεως του σκάφους).

Με τη μέθοδο αυτή, όσο το πλοίο κινείται προς την επιθυμητή κατεύθυνση, το πηδάλιο παραμένει στο μέσον, ενώ στρέφεται αμέσως μόλις γίνει αντιληπτή η οποιαδήποτε αλλαγή της κατευθύνσεως του πλοίου. Στην υπό εξέταση περίπτωση, το πηδάλιο θα στραφεί δεξιά -κατά μια τιμή ανάλογη προς το ρυθμό στροφής του σκάφους- προκειμένου να ανακόψει την αριστερόστροφη κίνησή του. Καθόσον το σκάφος στην αρχική θέση κινείται ακόμα προς τα αριστερά, το πηδάλιο θα στρέψει δεξιά -προκειμένου να αναγκάσει το πλοίο να σταματήσει την αριστερόστροφη κίνησή του- με πολύ μεγάλη γωνία. Αυτή όμως η μεγάλη γωνία πηδαλίου, σχεδόν αμέσως θα ανακόψει τη στροφή προς τα αριστερά και επομένως θα μειωθεί και το πλάτος του σήματος ελέγχου. Επομένως, στο σημείο Χ (σχ. 7.2β) το πηδάλιο μας θα τεθεί στο μέσον, καθόσον ο αυτοματισμός μας έχει καταφέρει να μηδενίσει την οποιαδήποτε στροφή του σκάφους. Δυστυχώς όμως με τη μέθοδο αυτή, παρόλο που έχομε ανακτήσει την επιθυμητή κατεύθυνση -στην πλειονότητα των περιπτώσεων- ούτε τώρα κινούμαστε επί του σχεδιασθέντος ίχνους, αλλά παράλ­ληλα μ' αυτό. Το πλοίο συνεχίζει την πλεύση του κατά την έννοια αυτή, μέχρι οι εξωτερικές δυνάμεις, για παράδειγμα άνεμος ή κύματα να το εκτρέψουν, οπότε πάλι ο αυτοματισμός θα αναλάβει διορθωτική ενέργεια και θα το σταθεροποιήσει παράλληλα με την επιθυμητή κατεύθυνση. Όπως γίνεται άμεσα αντι­ληπτό υπάρχει η πιθανότητα να μην φτάσομε καν στον τελικό προορισμό μας, καθόσον το προς τα δεξιά ή το προς τα αριστερά σφάλμα που υπεισέρχεται σε κάθε νέο κύκλο λειτουργίας του αυτοματισμού μας είναι τελείως τυχαίο.

Ο συνδυασμός των δύο παραπάνω μεθόδων ελέγχου αποδίδει ικανοποιητικότερη κίνηση του πλοί­ου, η οποία παρουσιάζεται στο σχήμα 7.2γ, αλλά που σε καμία περίπτωση δεν περιγράφει το βέλτιστο τρόπο λειτουργίας του αυτοματισμού μας, ο οποίος ανταποκρίνεται σε όσα συζητήθηκαν στην εισαγωγή του παρόντος κεφαλαίου. Η αρχική αλλαγή στην κατεύθυνση του σκάφους πραγματοποιείται με τη βοή­θεια συνδυασμένου σήματος από αναλογικό και παραγωγικό έλεγχο. Καθώς το πλοίο ξεκινά μία δεξιά στροφή, κάτω μόνο από την επίδραση του αναλογικού ελέγχου, η διαπίστωση της αλλαγής (μείωση) του ρυθμού στροφής προκαλεί με τη σειρά της ελάττωση της γωνίας πηδαλίου που έχει ήδη προκαλέσει ο αυτοματισμός μας.

Όταν στη συγκεκριμένη περίπτωση το πλοίο μας θα περάσει δεξιά του σχεδιασθέντος ίχνους, ο ρυθμός στροφής του σκάφους θα είναι αισθητά μικρότερος σε σχέση με όσα αναφέρθηκαν στην παράγραφο

7.2.1 και το πηδάλιο μας θα τεθεί λίγο προς τα αριστερά, προκειμένου το πλοίο να ευθυγραμμισθεί ακρι­βώς επί του επιθυμητού ίχνους -μετά την πάροδο κάποιου μικρού σχετικά χρονικού διαστήματος- δηλα­δή εκτελεί μια αποσβενόμενη ταλάντωση. Η αντιστάθμιση αυτή της γωνίας πηδαλίου μπορεί να ρυθμι­σθεί κατάλληλα, ώστε να ανταποκρίνεται αποτελεσματικά στα ναυπηγικά χαρακτηριστικά του σκάφους μας. Η σωστή ρύθμιση της διατάξεως που χρησιμοποιούμε για να αντισταθμίσομε τη γωνία πηδαλίου είναι βασική για το πόσο ακριβής θα είναι η διαδικασία της τηρήσεως της επιθυμητής κατευθύνσεως και για το πόσο γρήγορα θα επιστρέφει το πλοίο στο σχεδιασθέν ίχνος. Αν η τιμή που επιλέξομε είναι πολύ υψηλή θα έχομε έντονες καταπονήσεις του σκάφους και μεγάλο πλάτος στην ταλάντωση που εκτελεί μέ­χρι να βρεθεί επί του επιθυμητού ίχνους [σχ. 7.26(α)]. Στην αντίθετη περίπτωση, με μικρότερη τιμή απ' αυτήν που ανταποκρίνεται στα χαρακτηριστικά του σκάφους θα έχομε αργή επαναφορά στο σχεδιασθέν ίχνος, καθόσον η ταλάντωση γύρω απ' αυτό θα έχει μικρότερο πλάτος, αλλά μεγαλύτερη περίοδο [σχ. 7.2δ(β)].

11)Ολοκληρωματικός έλεγχος? σελ 162 παρ.7.2.3

Ολοκληρωματικός έλεγχος. Η πληροφορία για τον ολοκληρωματικό έλεγχο (integral control) παράγεται με ηλεκτρονική ολο­κλήρωση του σφάλματος κατευθύνσεως του πλοίου. Η μέθοδος αυτή είναι σαφώς πιο αποτελεσματική σε σχέση με τις προηγούμενες. Στη μέθοδο αυτή το κατάλληλο σήμα για τον έλεγχο της πτέρυγας του πηδαλίου προκύπτει από τη συνεχή παρακολούθηση της διαφοράς μεταξύ της πραγματικής και της επι­θυμητής πορείας σε μία συγκεκριμένη χρονική περίοδο (αρκετά σύντομης χρονικής διάρκειας) και τον υπολογισμό μιας αρχικής διορθώσεως που θα εφαρμοστεί ως κατάλληλη στροφή του πηδαλίου. Στη συνέχεια θα γίνει ακριβέστερος προσδιορισμός στη διόρθωση αυτή που εφαρμόζεται για να στρέψομε το πλοίο, αλλά και εφαρμογή κατάλληλης αντισταθμίσεως κ.ο.κ., έτσι ώστε να αποφευχθούν τα φαινόμενα ταλαντώσεως που συζητήθηκαν στις παραγράφους 7.2.1 και 7.2.2.

Δηλαδή όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεταξύ της επιθυμητής και της πραγματικής πορείας του σκάφους μας, με τόσο μεγαλύτερη γωνία θα πρέπει στραφεί το πηδάλιο, προκειμένου να επανακτήσει το πλοίο μας την επιθυμητή πορεία. Όσο πλησιάζομε προς την επιθυμητή πορεία, η γωνία πηδαλίου θα ελαττώνεται σταδιακά και λίγο πριν το πλοίο την επανακτήσει, θα εφαρμοστεί κατάλληλη γωνία πηδαλίου προς την αντίθετη πλευρά, έτσι ώστε να μηδενιστεί τελείως ο ρυθμός στροφής με την επανάκτησή της.

Εκτός από τη δυνατότητα επιλογής της μεθόδου ελέγχου που προαναφέραμε, τα αυτόματα συστήματα πηδαλιουχήσεως διαθέτουν επιπλέον πλειάδα άλλων ρυθμίσεων, όπως το μέγιστο επιτρεπόμενο όριο στροφής του πηδαλίου ή ευμενών/δυσμενών καιρικών συνθηκών κ.λπ., τα οποία θα αναλυθούν ακολού­θως, και από την αποτελεσματική ρύθμιση των οποίων εξαρτάται η συνολική απόδοση του αυτοματισμού μας.

12)Τι εξυπηρετούν οι αντλίες πηδαλίου, πως θα πρέπει να λειτουργήσουν στην ανοικτή θάλασσα, πως κατά τους χειρισμούς του πλοίου, τι επιτυγχάνουμε με την χρήση και τι γίνεται σε περίπτωση βλάβης της ηλεκτρικής τροφοδοσίας? σελ 163 – 164   παρ.7.3

Κάθε αντλία είναι σχεδιασμένη να παρέχει λάδι ικανοποιητικής πιέσεως ώστε να εξασφαλίζει την απαραίτητη ροπή στρέψεως στην πτέρυγα του πηδαλίου. Κατά την κανονική λειτουργία στην θάλασσα μόνων μια αντλία είναι σε λειτουργία ενώ η άλλη διατηρείται σε ετοιμότητα. Αν δηλαδή στον ενδείκτη προειδοποιήσεως στην γέφυρα παρουσιαστεί μήνυμα η alarm για δυσλειτουργία ή απώλεια μιας αντλίας, η πρώτη ενέργεια του αξιωματικού φυλακής είναι να ενεργοποιήσει με την βοήθεια τηλεχειρισμού που υπάρχει στην κονσόλα πηδαλιουχήσεως την δεύτερη αντλία που είναι άμεσα διαθέσιμη. Επίσης κάθε αντλία σε περίπτωση βλάβης της μόνιμης ηλεκτρικής τροφοδοτήσεως της μπορεί να τροφοδοτηθεί με ρεύμα και από άλλο σημείο του πλοίου με χρήση επιπρόσθετων καλωδίων ανάγκης. Κατά τους χειρισμούς του πλοίου όπου απαιτείται ο μικρότερος δυνατός χρόνος ανταπόκρισης του πηδαλίου πρέπει να λειτουργούν και οι δυο αντλίες. Έτσι ο τελικός χρόνος στροφής της πτέρυγας του πηδαλίου μειώνεται κατά 50%. Η κανονική λειτουργία των αντλιών, όταν ο έλεγχος του συστήματος πηδαλιουχήσεως βρίσκεται στην γέφυρα, επιτυγχάνεται με την μεταφορά καταλλήλων ηλεκτρικών σημάτων από την μονάδα αυτόματου πηδαλιούχου τα οποία καταλήγουν στις τηλεχειριζόμενες σωληνοειδείς βαλβίδες που βρίσκονται επάνω στις αντλίες.

13)Ποίοι οι τρόποι λειτουργίας του συστήματος πηδαλιουχήσεως? σελ 171 – 172  παρ.7.3.4

Διακρίνουμε τρείς διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας (Modes) όσον αφορά τον εξ αποστάσεως χειρισμό της πτέρυγας του πηδαλίου με τον έλεγχο στην γέφυρα :

Α) Λειτουργία μη συμμετρικής ακολουθήσεως (Non – Follow Up NFU).

Σε αυτήν την επιλογή το πηδάλιο ακολουθεί τις ακριβείς κινήσεις του μέσου που χρησιμοποιούμε για να μεταβιβάσουμε τις εντολές προς την πτέρυγα (συνήθως κάποιος μοχλός ή κάποιο δευτερεύον οιακοστρόφιο δηλαδή τιμόνι). Όταν έχουμε το πηδάλιο στην θέση αυτή δεν συμμετέχουν στην λειτουργία του πηδαλίου το σύνολο των ηλεκτρονικών μονάδων που απαρτίζουν την μονάδα αυτόματου πηδαλιούχου και κυρίως ο μηχανισμός ανατροφοδοτήσεως (Feedback Control). Η ακριβής τήρηση της πορείας είναι εξαιρετικά δύσκολη ως αδύνατη.

Β) Λειτουργία συμμετρικής ακολουθήσεως (Follow Up FU).

Η κίνηση του πηδαλίου γίνεται μέσω ενός μηχανισμού επαναφοράς που εξασφαλίζει την επαναφορά του πηδαλίου στο μέσον όταν σταματήσει η στροφή του τιμονιού ή του μοχλού πηδαλιουχήσεως. Η συγκεκριμένη διάταξη χρησιμοποιείται δημιουργώντας την διαταγή στροφής είτε χειροκίνητα είτε από την μονάδα του αυτόματου πηδαλιούχου, Αν δηλαδή στρέψουμε το τιμόνι μας κατά κάποια γωνία θα στραφεί με την βοήθεια των ηλεκτρικών διατάξεων και η πτέρυγα του πηδαλίου, ενώ αν αφήσουμε το οιακοστρόφιο από τα χέρια μας θα επιστρέψει και αυτό και η πτέρυγα στην μέση.

Γ) Αυτόματα (Autopilot).

Η κίνηση του πηδαλίου ελέγχεται αποκλειστικά από την μονάδα αυτόματου πηδαλιούχου η οποία φροντίζει την διατήρηση της πορείας που έχουμε επιλέξει ενώ και πάλι η διάταξη της ανατροφοδοτήσεως που συμπληρώνει το συγκρότημα πηδαλιουχήσεως εξασφαλίζει την αποτελεσματικότερη απόδοση του συστήματος.

14) Ποίοι οι ρυθμιστές του αυτόματου πηδαλιούχου και τι ρυθμίζει έκαστος?

Ρυθμιστής μόνιμης αντισταθμίσεως (Permanent Helm).Ρυθμίζει  το μέγεθος της μικρής σχετικά γωνίας που πρέπει να πάρει προς την αντίθετη πλευρά το πτερύγιο σε περιπτώσεις που το πλοίο εκπίπτει από την σταθερή πορεία του από μια μόνιμη εξωτερικά επίδραση όπως για παράδειγμα από έναν κάθετο ισχυρό άνεμο.

Ρυθμιστής γωνίας πηδαλίου (Rudder Control).Ρυθμίζει την γωνία που θα πάρει το πτερύγιο κατά την αυτόματη λειτουργία ώστε να αντισταθμίζονται οι ελικτικές ικανότητες του πλοίου κατά την μεταβολή της ταχύτητας του. Ουσιαστικά θέτει ένα συγκεκριμένο όριο στροφής της πτέρυγας που θα διατάζει η μονάδα αυτόματου πηδαλιούχου όταν έχει τον έλεγχο του συγκροτήματος πηδαλιουχήσεως. Κατά κανόνα σε μικρές ταχύτητες επιτρέπεται η στροφή κατά μεγαλύτερη γωνία ενώ όσο μεγαλώνει η ταχύτητα μας περιορίζεται η επιτρεπόμενη γωνία στροφής προκειμένου να αποφύγουμε ανεπιθύμητες επιπτώσεις.

Ρυθμιστής αντιστάθμισης της γωνίας του πηδαλίου (Counter Rudder).Με τον ρυθμιστή αυτόν επιτυγχάνεται η μικρή σχετικά γωνία που θα πρέπει να θέσει ο αυτόματος προς την αντίθετη κατεύθυνση προκειμένου να διακόψει την περαιτέρω στροφή του πλοίου.

Ρυθμιστής ορίου συναγερμού εκτός πορείας (Rudder Alarm Limit).Η θέση στην οποία ρυθμίζεται καθορίζει το όριο της γωνίας κατά το οποίο θα εκτραπεί το πλοίο από την πορεία ώστε να ηχήσει συναγερμός εκτός πορείας.

Ρυθμιστές καταστάσεως καιρού ή μικρομεταβολών πορείας (Weather Adjustment or Steering Control).Μειώνεται η ευαισθησία του πηδαλίου όσο επιδεινώνετε η κατάσταση του καιρού. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται φυσιολογικό ανέμισμα του πλοίου κατά την διάρκεια θαλασσοταραχής και ταυτόχρονα αποφεύγονται οι άσκοπες και έντονες κινήσεις του πηδαλίου που είναι αναποτελεσματικές και αυξάνουν την καταπόνηση του μηχανισμού της πρύμνης. Για τον ίδιο σκοπό ορισμένα πηδάλια φέρουν και δεύτερο ρυθμιστή μικρομεταβολών πορείας με τον οποίο εφαρμόζεται μια ρυθμιζόμενη καθυστέρηση στην ενεργοποίηση του πηδαλίου μετά την έναρξη εκτροπής από την πορεία.

Ρυθμιστής της νεκρής γωνίας του πηδαλίου (Wheel Dead Band).Ρυθμίζει την ευαισθησία του πηδαλίου κατά την χειροκίνητη λειτουργία ώστε να αποφευχθεί η διαταγή στροφής προς το πηδάλιο με την παραμικρή κίνηση του μηχανισμού. Σε περίπτωση ρυθμιστή τύπου κουμπιού όταν έχει στραφεί εντελώς αριστερά η νεκρή γωνία στροφής είναι μικρή ±1°. Ενώ όταν έχει στραφεί πλήρως δεξιά η γωνία γίνεται  μεγάλη ±5° (μόνο από ειδικευμένο προσωπικό).

Ρυθμιστής γωνίας πηδαλίου (Rudder Angle Adjustment).Όσο αυξάνεται η ένδειξη του αυξάνεται η τιμή της παραγόμενης τάσης σήματος με αποτέλεσμα για να αποκατασταθεί η ισορροπία να απαιτείται μεγαλύτερη κίνηση του δρομέα (ποτενσιόμετρου) και επομένως να επιτυγχάνεται μεγαλύτερη στροφή του πηδαλίου.

Ρυθμιστής πλάτους (Latitude Adjustment).

Ρυθμιστής φωτεινότητας (Dimmer).

15)Τι γνωρίζεται για τον ψηφιακό αυτόνομο πηδαλιούχο και ποία η έννοια του εικονικού πλοίου? σελ 171 – 176  παρ.7.4.1

Η έννοια του εικονικού πλοίου (virtual ship principle).

Ουσιαστικά σχολιάζομε ένα ψηφιοποιημένο μαθηματικό πρότυπο της συμπεριφοράς του σκάφους (computer-generated model vessel), το οποίο χρησιμοποιείται ως αφετηρία για τον υπολογιστή στην εκτέλεση των περαιτέρω υπολογισμών. Χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα κριτήρια:

α) Τα επιχειρησιακά χαρακτηριστικά του πλοίου, δηλαδή τα στοιχεία που σχετίζονται με την ταχύτητά του, τις συνθήκες φορτώσεως (loading factor) και τις εξωτερικές συνθήκες περιβάλλοντος.

β) Η δυναμική συμπεριφορά του σκάφους που οφείλεται σε εξωγενείς παράγοντες (καιρός κ.λπ.).

γ) Η συμπεριφορά του σκάφους, που είναι αποτέλεσμα του τρόπου που αποδίδει το συγκρότημα πηδαλιουχήσεως.

δ) Οι τεχνολογικές δυνατότητες της γυροπυξίδας που θα χρησιμοποιηθεί. 

ε) Η υδροδυναμική συμπεριφορά του σκάφους.

Τέλος, θεσπίζονται τα κατάλληλα επιχειρησιακά κριτήρια για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας του συστήματος.

 Η συνάρτηση ελέγχου του προσαρμόσιμου αυτόματου πηδαλιούχου.

Όταν στρέφει το πλοίο διακρίνομε τρεις φάσεις στο χειρισμό, προκειμένου να διευκολύνομε τον υπο­λογισμό της διαταγής στροφής του πηδαλίου:

α) Την έναρξη της στροφής (απ' τη στιγμή που θέτομε το πηδάλιο σε γωνία διαφορετική από το μη­δέν).

β) Την περίοδο που στρέφομε με σταθερό ρυθμό (με την πτέρυγα του πηδαλίου σταθερή σε κάποια γωνία).

γ) Το τέλος της στροφής (έχομε πάρει πλέον τη νέα κατεύθυνση, το πηδάλιο στο μέσον).

Είναι σημαντικό ο μικροϋπολογιστής του συστήματος να μπορεί να διακρίνει ανάμεσα σε επιδράσεις που οφείλονται στο ίδιο το σκάφος (κίνηση μηχανών, πηδάλιο) και εξωτερικούς παράγοντες, όπως ο άνεμος ή το ρεύμα και να αναλαμβάνει διορθωτική δράση μόνο για την επίδραση του περιβάλλοντος και όχι για τη φυσική τάση του πλοίου για εκτροπή (yaw).Έχει προκύψει συγκεκριμένος μαθηματικός τύπος που αναφέρεται στη βελτιστοποιημένη λειτουργία των αυτομάτων πηδαλιούχων που βασίζονται σε ψη­φιακή τεχνολογία. Ο όρος προσαρμόσιμος (adaptive) χρησιμοποιείται γιατί οι μαθηματικές παράμετροι που αντιστοιχούν στη συμπεριφορά του προτύπου μας έχουν προσαρμοστεί κατάλληλα, προκειμένου να ταιριάζουν στη συμπεριφορά του πραγματικού πλοίου.

16)Τι γνωρίζεται για τα Α.Σ.Π. (αυτόματα συστήματα πιλότου) NaviPilot V/G – TCM?σελ 176   παρ.7.4.3

Το αυτόματο σύστημα πηδαλιουχήσεως (ΑΣΠ) NAVIPILOT V/G-TCM.Ο συγκεκριμένος εμπορικός τύπος είναι ένα ΑΣΠ γενικής χρήσεως με ενσωματωμένο ένα σύγχρονο μικροεπεξεργαστή. Η βασική έκδοση του συστήματος λαμβάνει ως είσοδο την πληροφορία της πραγμα­τικής πορείας από την εγκατεστημένη στο πλοίο γυροπυξίδα. Η έκδοση του σχήματος 7.1 δ υποστηρίζει είσοδο για πληροφορίες πορείας τόσο από τη γυροπυξίδα όσο και από την ηλεκτρομαγνητική πυξίδα. Αυτή είναι σήμερα η πιο διαδεδομένη πρακτική λόγω του ότι η μονάδα αυτόματου πηδαλιούχου θα λει­τουργήσει με βάση τις πληροφορίες πορείας από την εναλλακτική πυξίδα αν υπάρξει δυσλειτουργία της γυροπυξίδας (σχ. 7.4γ). Κατά τη διάρκεια της κανονικής καταστάσεως λειτουργίας, οι πληροφορίες τόσο από τη γυροπυξίδα, όσο και από την ηλεκτρομαγνητική πυξίδα υπόκεινται σε επεξεργασία από τον ενσωματωμένο ανεξάρτητο ψηφιακό επεξεργαστή, δηλαδή το σύστημα συμμορφώνεται με το ψήφισμα του ΙΜΟ Α.342(ΧΙ). Επιπλέον των χαρακτηριστικών αυτών η πρακτική που παρουσιάζεται στο σχήμα 7.4γ παρέχει στο χειριστή 3 μόνιμες και ξεχωριστές εισόδους από την ένδειξη μαγνητικής πυξίδας σε μορφή 6 βημάτων ανά μοίρα αζιμούθιου. Στην περίπτωση βλάβης, όλοι οι κύριοι αποδέκτες πληροφοριών από τη γυροπυξίδα, όπως radar, ραδιογωνιόμετρο, αναλογικοί επαναλήπτες κ.λπ., μπορούν να συγχρονιστούν άμεσα με την πληροφορία πορείας, που παρέχεται από τη διασυνδεδεμένη μαγνητική διάταξη.

   Στο αριστερό τμήμα του σχήματος 7.4γ παρουσιάζονται οι βασικές μονάδες του συστήματος και τα απαραίτητα δεδομένα/πληροφορίες που αποστέλλονται στον Η/Υ του συστήματος. Αυτά είναι:

α) Το συγκρότημα πηδαλιουχήσεως.

β) Η μονάδα ηλεκτρονικών και διασυνδέσεως (ο Η/Υ του συστήματος). γ) Η τράπεζα ελέγχου και χειρισμού.

   Ο υπολογιστής του ΑΣΠ εκτελεί σύγχρονες εφαρμογές λογισμικού για τη βελτιστοποίηση της λει­τουργίας του, προκειμένου να εξασφαλίσει μεγαλύτερη οικονομία καυσίμων και χαμηλές επιχειρησιακές απαιτήσεις, ενώ ο χειρισμός της τράπεζας ελέγχου του είναι εξαιρετικά απλός και απαιτεί μόνο τη βασική κατανόηση της αγγλικής γλώσσας. Η χρήση του συστήματος γενικά δεν επηρεάζεται από το μέγεθος του πλοίου και μπορεί να προγραμματισθεί για όλους τους τύπους πλοίων από μικρά σκάφη αναψυχής, μέχρι τα τεραστίων διαστάσεων δεξαμενόπλοια.

   Ο σχεδιασμός της τράπεζας ελέγχου/χειρισμού περιλαμβάνει ειδικά σχεδιασμένη και τοποθετημένη

οθόνη LCD (Liquid Crystal Display), η οποία εμφανίζει διαρκώς όλες τις πληροφορίες που απαιτούνται για τη βέλτιστη δυνατή αξιοποίηση του συστήματος (σχ. 7.4δ), όπως:

α) Την πραγματική πορεία του σκάφους (ψηφιακά).

β) Την επιθυμητή πορεία. Η εισαγωγή του στοιχείου αυτού στην περίπτωση της αυτόματης λειτουργί­ας γίνεται με την περιστροφή του δίσκου επιλογέα που εμφανίζεται στο σχήμα 7.4ε.

γ) Τη διαφορά ανάμεσα στα δύο παραπάνω μεγέθη (ΔΕ-ΑΡ) σε αναλογική κλίμακα των 5° έως 10°, που παρουσιάζεται ως ένδειξη ανάμεσα στις τιμές των δύο προαναφερθέντων μεγεθών.

δ) Την ένδειξη αν ο χειρισμός του συστήματος εκτελείται από την κύρια μονάδα ελέγχου/χειρισμού του συστήματος ή από κάποια δευτερεύουσα θέση μέσω του μεταγωγέα επιλογής.

ε) Το  γωνιοδείκτη πηδαλίου ως ψηφιακή ένδειξη (από 0° έως 30°), στο κάτω μέρος της οθόνης.

στ) Τον τύπο πηδαλιουχήσεως. Η επιλογή της μεθόδου λειτουργίας εκτελείται με το πάτημα του αντί­στοιχου πλήκτρου που βρίσκεται στο αριστερό τμήμα της κύριας μονάδας ελέγχου/χειρισμού. Στην επι­λογή AUTO/Preset ο αυτόματος πηδαλιούχος χρησιμοποιεί μία σταθερή παραμετροποίηση (default), που έχει τοποθετήσει το προσωπικό της κατασκευάστριας εταιρείας κατά την αρχική εγκατάσταση του συστήματος. Διευκρινίζεται ότι στη συγκεκριμένη επιλογή, ο χρήστης μπορεί να αρκεστεί μόνο στην εισαγωγή της επιθυμητής πορείας. Η μέθοδος αυτή συνιστάται όταν ο αξιωματικός γέφυρας δεν έχει την εμπειρία που θα του επέτρεπε να εισάγει τις αναγκαίες παραμέτρους, οι οποίες θα βελτιώσουν την απόδοση του συστήματος. Αν όμως απαιτείται αλλαγή της συμπεριφοράς του σκάφους και διατίθεται η κατάλληλη εξοικείωση με το σύστημα, τότε ο αξιωματικός γέφυρας μπορεί να επέμβει και να αλλάξει τον τρόπο υπολογισμού των διαταγών στροφής του πηδαλίου με την αλλαγή των διαφόρων παραμέ­τρων που εμφανίζονται στο δεξί τμήμα της ψηφιακής οθόνης. Επίσης, κρατώντας πατημένο για λίγο μεγαλύτερο χρονικό διάστημα το ίδιο πλήκτρο, το σύστημα μεταπίπτει σε χειροκίνητο έλεγχο.

Έτσι ο έλεγχος του συστήματος πηδαλιουχήσεως γίνεται από το οιακοστρόφιο, σύμφωνα με όσα αναλύθηκαν στην προηγούμενη παράγραφο και η τράπεζα ελέγχου χρησιμεύει ως ένας επιπλέον ενδείκτης διαφόρων πληροφοριών ενδιαφέροντος (π.χ. γωνιοδείκτης πηδαλίου, επαναλήπτης πυξίδας κ.λπ.). Αν τέλος γίνει επιλογή NAV πατώντας το αντίστοιχο πλήκτρο κάτω και αριστερά στην τράπεζα ελέγχου, τον έλεγχο του συστήματος αναλαμβάνει και πάλι ο μικροϋπολογιστής του συστήματος. Στην περίπτωση αυτή όμως αντί για πληροφορία κατευθύνσεως από τη γυροπυξίδα, λαμβάνει ως στοιχεία ελέγχου τα απαραίτητα δεδο­μένα από ένα άλλο συνεργαζόμενο σύστημα, π.χ. ένα δορυφορικό σύστημα προσδιορισμού στίγματος (ΔΣΠΣ) και κατευθύνει το πλοίο στα προεπιλεγμένα σημεία πλου.

ζ) Τις απαραίτητες παραμέτρους για τη βέλτιστη λειτουργία, όπως:

o   Όρια πηδαλίου (rudder limit).

o   Μόνιμη εκτροπή δεξιά-αριστερά (yaw).

o   Εφαρμογή γωνίας πηδαλίου (rudder).

o   Αντιστάθμιση γωνίας πηδαλίου (counter rudder).

o   Ειδοποίηση για έξοδο από πορεία (off course alarm).

o   Μαγνητική απόκλιση (magnetic variation).

Συνοψίζοντας, ένα μοντέρνο ΑΣΠ θα περιλαμβάνει έναν ψηφιακό μικροϋπολογιστή με τις κατάλλη­λες θύρες εισόδου και εξόδου για την ανταλλαγή των απαραιτήτων δεδομένων, καθώς και τη δυνατότητα ψηφιακής αποθηκεύσεως (ROM/RAM memory) του αναγκαίου λογισμικού, της βιβλιοθήκης δεδομέ­νων και των στοιχείων που κατασκευάζονται για την παραγωγή των διαταγών στροφής προς το συγκρό­τημα του πλοίου. Επίσης, συνήθης κατασκευαστική πρακτική αποτελεί η απευθείας εκμετάλλευση της ψηφιακής μορφής των δεδομένων για τη δημιουργία πολυενδεικτών, που συνδυάζουν την ταυτόχρονη απεικόνιση των πολυαρίθμων πληροφοριών, οι οποίες διακινούνται από τον Η/Υ του συστήματος. Τέλος, στην τράπεζα ελέγχου του συστήματος απεικονίζονται τα τυχόν μηνύματα δυσλειτουργίας ενώ η αποκατάσταση των βλαβών εκτελείται με τη βοήθεια του τεχνικού εγχειριδίου του συστήματος .

17)Ποιες οι προδιαγραφές του IMO για τα συστήματα προσδιορισμού και διατήρησης κατεύθυνσης του πλοίου? σελ 180  παρ.7.5

Ο ΙΜΟ έχει εφοδιάσει με μεγάλο φάσμα από Συμβάσεις, Κώδικες και κάθε μορφής οδηγίες την πα­γκόσμια ναυτιλία με σκοπό να βελτιστοποιήσει το ναυτικό επάγγελμα. Το 1960, συνήλθε στο Λονδίνο η 4^η κατά σειρά Διεθνής Διάσκεψη για την αναθεώρηση της Συμβάσεως SOLAS. Τότε, για πρώτη φορά ενσωματώθηκαν υπό μορφή ανατάσεων (recommendations) διατάξεις, οι οποίες αφορούσαν στο ναυ­τιλιακό ηλεκτρονικό εξοπλισμό των εμπορικών πλοίων. Εκμεταλλευόμενος τις συνεχιζόμενες βελτιώσεις στα διάφορα ναυτιλιακά όργανα και τις ηλεκτρονικές συσκευές, ο ΙΜΟ έχει προωθήσει την εισαγωγή νέων τεχνολογιών και ηλεκτρονικών βοηθημάτων για την αποφυγή ατυχημάτων στις θάλασσες και για την υποστήριξη του έργου των πλοιάρχων/κυβερνητών και των αξιωματικών γέφυρας.

Το έτος 1974, ο ΙΜΟ αποδέχθηκε μία νέα εκδοχή της SOLAS, με την οποία οι περισσότερες από τις προ­ηγούμενες συστάσεις του 1960, ενσωματώθηκαν ως υποχρεωτικής μορφής κανονισμοί (requirements). Η Σύμβαση αναθεωρείται ή τροποποιείται, ώστε να λάβει υπόψη τεχνικές προόδους και αλλαγές στη δι­αθέσιμη τεχνολογία. Το Κεφάλαιο V (Ship borne Navigational Equipment) της SOLAS καλύπτει το θέμα του ηλεκτρονικού εξοπλισμού των πλοίων. Παρά την ασφαλή εκτέλεση των ταξιδιών οι ναυτικοί είναι πλέον υποχρεωμένοι να χρησιμοποιούν (και οι πλοιοκτήτριες εταιρείες να εξοπλίζουν τα πλοία) με συγκεκριμέ­νων λειτουργικών προδιαγραφών όργανα και συστήματα που εγγυώνται σε κάθε περίπτωση την ασφαλή πλεύση τους. Στον πίνακα 7.5.1 παρουσιάζονται συνοπτικά οι επίσημες προδιαγραφές που έχει θεσπίσει ο ΙΜΟ και οι οποίες σχετίζονται με τη λειτουργία των συστημάτων προσδιορισμού κατευθύνσεως, τα συ­στήματα πηδαλιουχήσεως και τους αυτόματους πηδαλιούχους.

ΚΕΦ6-ΔΡΟΜΟΜΕΤΡΑ

Τα Δρομόμετρα προέκυψαν από την ανάγκη για τον προσδιορισμό της ταχύτητας και της απόστασης που έχει διανύσει το πλοίο κατά την διάρκεια  του ταξιδιού.

Κατατάσσονται σε δύο κατηγορίες:

o   Σε αυτά που μετρούν την ταχύτητα ως προς τον βυθό.

o   Σε αυτά που μετρούν την ταχύτητα ως προς το νερό.

Υπάρχουν πέντε τύποι δρομόμετρων:

1.      Δρομόμετρο έλικας (Chernikef μηχανικό, Chernikef ηλεκτρονικό).

2.      Δρομόμετρο μεταβολής πιέσεως νερού (Sal).

3.      Δρομόμετρο ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.

4.      Δρομόμετρο Doppler.

5.      Δρομόμετρο ακουστικής συσχετίσεως.

2)Εξηγήστε τι είναι ταχύτητα ως προς το νερό και τι ταχύτητα ως προς τον βυθό και ποια η διαφορά τους? σελ 185-187 παρ.8.2

3)Ποιοι τύποι δρομόμετρων μετρούν ταχύτητα στο βυθό και αν υπάρχει κάποιος άλλος τύπος εκτός αυτών. Τι συμπέρασμα εξάγεται από την σύγκριση?

Ως προς τον βυθό μετρούν ταχύτητα τα δρομόμετρα Doppler, ακουστικής συσχετίσεως (τα δρομόμετρα Doppler μετρούν την ταχύτητα και ως προς το νερό). Αν υπάρχει κάποιος άλλος τύπος δρομόμετρου που μετρά την ταχύτητα ως προς το νερό παράλληλα στο ίδιο πλοίο τότε με την σύγκριση των δύο ταχυτήτων εξάγεται το συμπέρασμα ότι η μεταξύ τους διαφορά ταχύτητας ισοδυναμεί με την ταχύτητα του ρεύματος.

4)Δρομόμετρο Chernikef (μηχανικό)?σελ 187-188 παρ.8.3

α)Μελέτη μονάδων συσκευής?

β)Τρόπος εγκατάστασης λειτουργίας?

γ)Σφάλματα συσκευής?

δ)Ακρίβεια συσκευής?

Μονάδα μηχανισμού δρομόμετρου (Log Tube), περίβλημα σωλήνα (Log Housing).Αποτελείται από την σπάθη εσωτερικού σωλήνα δρομόμετρου κ το περίβλημα του σωλήνα εξωτερικώς μεγαλύτερης διαμέτρου σωλήνας όπου φωλιάζει ο σωλήνας του δρομόμετρου της σωλήνας (σπάθης). Το περίβλημα επιτρέπει την ανέλκυση –καθέλκυση της σπάθης τόσο σε πλοίο με μονό ή διπλό πυθμένα. Λαμβάνεται πάντα μέριμνα ώστε κατά την τοποθέτηση ο άξονας περιστροφής της έλικας να είναι παράλληλος με το διάμηκες του πλοίου οπότε για προχώρηση ίση με το βήμα της έλικας αυτή συμπληρώνει 1 στροφή. Κατά την χρήση της συσκευής δεν επιτρέπεται η είσοδος νερού. Υπάρχει ειδική βαλβίδα η οποία ανοίγεται μόνον κατά την καθέλκυση της σπάθης. Επίσης σε ειδική υποδοχή στο πάνω μέρος της σπάθης τοποθετείται ειδικό λάδι προστατεύοντας έτσι το σύστημα των τριβών  του άξονα περιστροφής  της έλικας, τις επαφές των κυκλωμάτων κλπ. Από την επαφή με το θαλασσινό νερό.

Power Unit (μονάδα τροφοδοτικού).Το σύστημα χρησιμοποιεί συνεχή τάση 18-20 volt τον οποίο επιτυγχάνουμε είτε με ζεύγος κινητήρα γεννήτριας σε πλοία με συνεχές ρεύμα είτε με σύστημα ανόρθωσης σε πλοία με εναλλασσόμενο ρεύμα.

Distance recorder (καταγραφέας απόστασης).Οι στροφές της έλικας του δρομόμετρου καταγράφονται από ειδικό σύστημα επαφών ενώ κάθε φορά που συμπληρώνεται ένας συγκεκριμένος αριθμός στροφών διεγείρεται ένας ηλεκτρονόμος ο οποίος με την σειρά του στρέφει το γρανάζι του συστήματος καταγραφής που καταλήγει σε μία βαθμονομημένη κλίμακα μέτρησης αποστάσεων.

Speed indicator.Χρησιμοποιείται ένα εσωτερικό χρονόμετρο που μετρά διακοπτόμενα τμήματα χρόνου. Καταγράφει από το distance recorder  το ποσοστό των ναυτικών μιλίων και μέσω ενός υπολογισμού καταδεικνύει την ταχύτητα.

Switch box (διακόπτης εκκίνησης κράτησης).Διαθέτει διακόπτη η μας επιτρέπει να επιλέγουμε ανάμεσα στην λειτουργία του καταγραφέα απόστασης στη λειτουργία του καταγραφέα ταχύτητας. Η κυανή λυχνία ανάβει κάθε φορά που κλείνουν οι επαφές καθώς περιστρέφεται η έλικα επιτρέποντας μας να επιβεβαιώσουμε την σωστή λειτουργία της συσκευής.

Junction Box.Συνδέει τις προαναφερθείσες μονάδες μεταξύ τους.

Radar relay (ηλεκτρονόμος radar).Χρησιμοποιείται για να δίνει στο radar ενδείξεις ταχύτητας προκειμένου να λειτουργήσει η true motion unit (αληθής κίνηση).

Σφάλματα και ακρίβεια. Η συσκευή, μας δίνει στοιχεία απόστασης, ταχύτητας με βάση την κίνηση του πλοίου μέσα στο στρώμα νερού που το περιβάλλει εκτός αυτού η ακρίβεια εξαρτάται άμεσα από την παραλλήληση του άξονα της έλικας με το διάμηκες του πλοίου καθώς και από την διατήρησή του βήματός της. Αν κάτι από τα δύο αλλάξει τότε προκύπτει σφάλμα. Προκειμένου να αντισταθμίσουμε αυτό το σφάλμα χρησιμοποιούμε το ειδικό όργανο διακρίβωσης που συνοδεύει την συσκευή  βάση των οδηγιών του κατασκευαστή, αλλάζοντας το βήμα της έλικας προκειμένου οι ενδείξεις να ανταποκρίνονται περισσότερο στις αληθής. Σήμερα η χρήση τους είναι πολύ περιορισμένη και κύριο αίτιο αποτελεί ο κίνδυνος να περιοριστεί η λειτουργία της έλικας από κάποιο σκουπίδι ή άλλο μικροαντικείμενο. Τα κινητά μέρη της συσκευής καθιστούν τόσο την λειτουργία όσο και την συντήρηση προβληματική.

5)Ηλεκτρονικό δρομόμετρο Chernikef?

Μονάδα ηλεκτρονικού Chernikef.

1.     Power unit.

2.      Distance recorder.

3.      Speed indicator.

4.      Switch box.

5.      Junction box.

6.      Radar relay.

7.      Electronic computer unit.

8.      Master speed and distance unit.

9.      Power unit.

10.  Repeater speed indicator.

Αποτελεί μια πιο σύγχρονη εκδοχή του μηχανικού δρομόμετρου η οποία είναι απλούστερη κατασκευαστικά και χρειάζεται λιγότερη συντήρηση. Υπόκειται σε λιγότερες φθορές λόγω λιγότερων ηλεκτρομηχανικών μερών και μας παρέχει μεγαλύτερη ακρίβεια. Οι πληροφορίες μεταφέρονται από την έλικα στην ηλεκτρονική μονάδα επεξεργασίας με ηλεκτρονικό και όχι με ηλεκτρομηχανικό τρόπο.

6)Ποια η αρχή λειτουργίας του δρομόμετρου μέσω μεταβολής πιέσεως του νερού(SAL)?σελ 188-190 παρ.8.4-8.4.1

α)Μελέτη μονάδων συσκευής?

β)Τρόπος εγκατάστασης και λειτουργίας?

γ)Σφάλματα?

δ)Ακρίβεια?

Το δρομόμετρο αυτό χρησιμοποιείται για μετρήσεις ταχύτητας άμεσα καθώς και απόστασης έμμεσα μετρώντας διαφορές στατικής και δυναμικής πίεσης κατά την κίνηση του σκάφους. Ένα κυλινδρικό δοχείο, ο μεταδότης πίεσης (pressure transmitter) χωρίζεται σε δύο τμήματα με την βοήθεια μεταλλικού τυμπάνου σε σχήμα φυσαρμόνικας. Το πάνω τμήμα ονομάζεται static pressure chamber (θάλαμος στατικής πιέσεως) και συγκοινωνούν με την θάλασσα. Το κάτω μέρος  ονομάζεται dynamic pressure chamber (θάλαμος δυναμικής πιέσεως) γιατί εδώ εκτός από την στατική πίεση εφαρμόζεται και η δυναμική πίεση εξαιτίας της κίνησης του πλοίου στην μέτρηση της οποίας διαφοράς βασίζεται η μέτρηση της ταχύτητας . Ο θάλαμος αυτός συνδέεται με την σπάθη που προεξέχει από τον πυθμένα στο μηχανοστάσιο προκειμένου να βρίσκεται κάτω από τον πυθμένα του πλοίου ενώ το σύστημα τοποθετείται στο μηχανοστάσιο προκειμένου να βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. Όταν το πλοίο είναι ακίνητο στους δύο θαλάμους ασκείται η ίδια στατική πίεση οπότε δεν υπάρχει ένδειξη ταχύτητας. Οπότε η διαφορά των δύο πιέσεων μας δείχνει την ένδειξη ταχύτητας.

Μονάδες Εγκατάστασης.

Αποτελείται από τον σωλήνα Pitot ο οποίος μπορεί να εξέρχεται μισό μέτρο κάτω από τον πυθμένα του πλοίου με το πλευρικό άνοιγμα στραμμένο προς την κατεύθυνση της πλώρης. Κάθε φορά που το πλοίο πλέει σε περιοχή αβαθών ο σωλήνας ανελκύεται προκειμένου να αποφύγουμε τον κίνδυνο καταστροφής του. Ο μηχανισμός  στατικής πίεσης αποτελείται από μια πλάκα με οπές για να επιτρέπει την είσοδο του νερού η οποία προσαρμόζεται στον πυθμένα του πλοίου πάντα οριζόντια και πιο πλώρα από τον σωλήνα Pitot προκειμένου να μην επηρεάζεται από τυχόν στροβιλισμούς του νερού που αυτός δημιουργεί καθώς το πλοίο κινείται.

Κύρια συσκευή.

Βρίσκεται στο μηχανοστάσιο ώστε ο μεταδότης δυναμικής πιέσεως να βρίσκεται πάντα χαμηλότερα από την επιφάνεια της θάλασσας. Οι μηχανισμοί της στατικής αλλά και δυναμικής πίεσης συνδέονται με σωλήνες με τους αντίστοιχους θαλάμους εάν υπάρχουν εξαεριστηκά, προκειμένου να απομακρύνεται ο αέρας που έχει εγκλωβιστεί σεις σωληνώσεις και να λειτουργεί το σύστημα.

Speed and distance repeater indicator.

Μας επιτρέπει να έχουμε στην γέφυρα ενδείξεις ταχύτητας αναλογικά και απόστασης ψηφιακά όπως ακριβώς υπάρχουν στη κύρια συσκευή.

Power Supply.

 Το Sal λειτουργεί ,με τάση 50volt και 50 –  60hertz  τα οποία παίρνει είτε από μετασχηματιστή στο εναλλασσόμενο είτε από ζεύγος κινητήρα γεννήτριας για σταθερό ρεύμα.

7)Τι είναι δρομόμετρα ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής που βασίζεται η λειτουργία τους και ποια η ακρίβειά τους? σελ 190-192 παρ.8.5-8.5.1

8)Τι είναι δρομόμετρό Doppler, που βασίζεται η λειτουργία τους και ποια η ακρίβειά του. Ποια τα σφάλματα του και ποιες πληροφορίες λαμβάνουμε? σελ 192-200 παρ.8.6-8.6.8

Η λειτουργία των δρομόμετρων αυτών βασίζεται στο φαινόμενο Doppler σύμφωνα με το οποίο μεταβάλλεται η συχνότητά του κύματος κάθε φορά που μεταβάλλεται η απόσταση μεταξύ του ταλαντωτή εκπομπής και παρατηρητή. Πρόκειται για υπέρηχους υψηλής συχνότητας, των οποίων η ταχύτητα διάδοσης στη θάλασσα είναι σταθερή στα 1480 m/s. Έτσι όταν η απόσταση πηγής αυξάνεται η συχνότητα ελαττώνεται ενώ η απόσταση μειώνεται η συχνότητα αυξάνεται. Κοντά στην πλώρη τοποθετείται ένας ταλαντωτής ο οποίος εκπέμπει δυο κωνικές δέσμες υπερήχων στα 1000Khz σταθερά. Οι δέσμες αυτές σχηματίζουν με την κατακόρυφο γωνία 30 ˚. Μέρος των κυμάτων επιστρέφει ως ηχώ όμως με διαφορετική συχνότητα εξαιτίας της κίνησης του πλοίου. Η επιστρεφόμενη αυτή συχνότητα συγκρίνεται με αυτήν της εκπομπής και από την διαφορά τους προκύπτει η ταχύτητα του πλοίου. Ένα κύκλωμα λέγεται διευκρινιστείς (discriminator), ευθύνεται για την μετατροπή της διαφοράς συχνοτήτων σε συνεχή τάση. Εν συνεχεία την προωθεί σε βολτόμετρο το οποίο με κατάλληλη βαθμονόμηση δίνει την ταχύτητα σε κόμβους. Η συσκευή έχει την δυνατότητα να καταμετρά την ταχύτητα ως προς τον βυθό της θάλασσας, όταν το βάθος της είναι έως 50 μέτρα. Όταν το βάθος είναι μεγαλύτερο η επιστροφή της ηχούς δεν είναι εκμεταλλεύσιμη οπότε σε αυτήν την περίπτωση χρησιμοποιείται το στρώμα νερού που βρίσκεται ως 4,5 – 6 μέτρα από την επιφάνεια και ξεχωρίζει λόγω της απότομης πτώσης της θερμοκρασίας. Σε αυτήν την περίπτωση έχουμε σχετική ταχύτητα και όχι αληθή. Σε τελική ανάλυση καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι τα δρομόμετρα αυτά, όταν τα βάθη είναι αρκετά περιορισμένα μπορούν να είναι ιδιαίτερα ακριβοί και αποτελεσματικά δίδοντας μας ακριβείς ενδείξεις  σχετικά με την ταχύτητα του σκάφους μας αλλά και την προχώρηση του. Το σφάλμα που παρουσιάζουν τα δρομόμετρα αυτού του τύπου είναι το σφάλμα επιστροφών από την τρόπιδα του πλοίου.

9)Δρομόμετρο ακουστικής συσχετίσεως? σελ 200-206 παρ.8.7-8.7.4

1.      Αρχή λειτουργίας του?

2.      Μέθοδοι μέτρησης ταχύτητας?

3.      Βελτίωση της ακρίβειας μετρήσεων?

4.      Διαφορά του με το δρομόμετρο Doppler?

5.      Πλεονεκτήματα έναντι του δρομόμετρου Doppler?

ΚΕΦ5 ΒΥΘΟΜΕΤΡΑ

1)Σε ποιες Αρχές βασίζεται η λειτουργία των βυθομέτρων και η μέτρηση του βάθους της θάλασσας?

Βασίζεται στην εκπομπή ηχητικών κυμάτων κάτω από την τρόπιδα κατακόρυφα προς τον βυθό. Με την ιδιότητά τους στο να ανακλώνται λαμβάνονται από τον πομποδέκτη της συσκευής και μετρώντας με ακρίβεια τον μεσολαβήσαντα χρόνο από έναρξη εκπομπής έως λήψης ανάκλασης ηχούς βρίσκει μέσω απλού υπολογισμού της σχέσεως(σχέση ταχύτητας-απόστασης-χρόνου)το βάθος της θάλασσας.

2)Με ποια συσκευή ΝΗΟ μοιάζει ως προς τον τρόπο μέτρησης το βυθόμετρο και ποια η διαφορά τους και γιατί?

Μοιάζει με το RADAR διότι μετρά χρόνο έναρξης εκπομπής έως λήψης ανακλώμενης ηχούς. Η διαφορά είναι ότι το βυθόμετρο χρησιμοποιεί ηχητικό κύμα ενώ το RADAR ηλεκτρομαγνητικό και τούτο διότι ο ήχος στο νερό διαδίδεται άριστα ενώ το ηλεκτρομαγνητικό κύμα δεν διαδίδεται πάνω από 20 έως 30 μέτρα και αυτό μόνον στις χαμηλές και πολύ χαμηλές συχνότητες.

3)Ποια η χρήση του βυθομέτρου στα πλοία?

Είναι εντοπιστικό μέσον κάθε υποβρύχιου στόχου που βρίσκεται στον υποκείμενο του πλοίου υποθαλάσσιο χώρο όπως φύκια, κύτη, κοπάδια ψαριών και βεβαίως ο βυθός.

4)Πως απεικονίζονταν η μορφολογία του βυθού και τον άλλων ηχητικών ανακλάσεων στα παλαιότερα βυθόμετρα και πως στα σύγχρονα? σελ 207-212 παρ. 9.1

Στα παλαιότερα βυθόμετρα το Echo graph(ηχόγραμμα)με την απεικόνιση της μορφολογίας του βυθού και των άλλων ηχητικών ανακλάσεων από κοπάδια ψαριών, πλαγκτόν κλπ απεικονίζονταν σε θερμικό καταγραφικό χαρτί. Το καταγραφικό αυτό χαρτί ήταν τυλιγμένο σε ρολό και ξετυλίγονταν με ταχύτητα που μπορούσε να ρυθμιστεί από τον χρήστη ανάλογα με το βάθος της θάλασσας και την ταχύτητα προχώρησης του σκάφους. Σε αρκετά από τα παλαιά αυτά βυθόμετρα ο χρήστης έπρεπε να ρυθμίσει επίσης το βυθόμετρο για την κλίμακα καταγραφής του βάθους στο καταγραφικό χαρτί. Τα σύγχρονα ναυτιλιακά βυθόμετρα δεν χρησιμοποιούν τέτοιο χαρτί διότι απεικονίζουν το ηχόγραμμα σε μονόχρωμη ή έγχρωμη οθόνη. Εξάλλου με την διασύνδεση ενός σύγχρονου βυθομέτρου σε ένα εξελιγμένο σύστημα ηλεκτρονικού χάρτη  είναι δυνατόν να εμφανιστεί το ηχόγραμμα επ’ αυτού ή και να εκτυπωθεί σε κοινό εκτυπωτή ο οποίος είναι συνδεδεμένος με το σύστημα.

5)Ποιοι τύποι εκτός του βυθομέτρου μιας ηχητικής δέσμης υπάρχουν και ποιος απ’ αυτούς χρησιμοποιείται στη ναυτιλία? σελ 207-212 παρ. 9.1

α)Βυθόμετρα διπλής ηχητικής δέσμης

β)Βυθόμετρα πλάγιας ηχητικής δέσμης

γ)Βυθόμετρα πολλαπλής ηχητικής δέσμης

Από τα ανωτέρω μόνο το α χρησιμοποιείται στη ναυτιλία.

6)Χρησιμότητα-Αξιοποίηση-Υποχρέωση και ορθότητα χρήσης του βυθομέτρου? σελ 207-212 παρ. 9.1

7)Ποια τα μέρη του βυθομέτρου και ποιος ο τρόπος λειτουργίας του? σελ 212-214 παρ. 9.2

1)  Transmitting oscillator or traduce(προβολέας ή ταλαντωτής ή μορφοτροπέας).Δονείται μηχανικά με την ίδια συχνότητα που έχει το ρεύμα υπέρηχης συχνότητας με το οποίο τροφοδοτούμε τον ταλαντωτή. Αυτός με την σειρά του μεταδίδει την ταλάντωση στα μόρια του νερού με τα οποία βρίσκεται σε επαφή διαδίδοντας έτσι την εκπομπή προς την κατεύθυνση του βυθού. Οι ταλαντωτές που χρησιμοποιούνται για την εργασία αυτή είναι ή τύπου πιεζοηλεκτρικού ή τύπου μαγνητοσυστολής.

2)  Receiving oscillator(προβολέας ή ταλαντωτής λήψεως).Η ηχώ τον εξαναγκάζει σε ασθενής δονήσεις της οποίες στην συνέχεια αυτός μετατρέπει σε ηλεκτρική ταλάντωση εναλλασσόμενου ρεύματος της ίδιας συχνότητας στην περιοχή των υπερήχων. Όπου δεν υπάρχουν 2 ταλαντωτές εκεί κάνει ένας και την εκπομπή και την λήψη, χρησιμοποιείται όμως ένας διακόπτης εκπομπής-λήψης με τον οποίων μετατρέπεται ο ταλαντωτής από πομπό σε δέκτη.

3)  Oscillator generator(γεννήτρια ταλαντώσεων).Παράγει το ρεύμα υπέρηχης συχνότητας με το οποίο στη συνέχεια τροφοδοτείτε ο ταλαντωτής εκπομπής. Η συχνότητα λειτουργίας εκπομπής-λήψεως διαφέρει από κατασκευαστή σε κατασκευαστή αλλά κυμαίνεται από 12.000 έως 300.000 Hz.Η συχνότητα επανάληψης εκπομπής διαφέρει και αυτή από συσκευή σε συσκευή και ορίζεται ως αριθμός των εκπομπών στη μονάδα του χρόνου. Η διάρκεια εκπομπής ορίζεται ως χρόνος που απαιτείται για να ολοκληρωθεί η εκπομπή ενός παλμού. Οι τιμές των 2 τελευταίων μεγεθών αλλάζουν αυτόματα με την αλλαγή της κλίμακας του βάθους και έτσι χρησιμοποιείται η υψηλή συχνότητα επανάληψης παλμών και μικρής διάρκειας για τα μικρά βάθη ενώ μικρή συχνότητα επανάληψης παλμών και μεγαλύτερη διάρκεια για τα μεγάλα βάθη.

4)  Amplifier-Receiver(ενισχυτής-δέκτης).Ενισχύει το σήμα της ηχούς προκειμένου αυτή να μπορέσει να διεγείρει τον ενδείκτη. Η υπόδειξη του βάθους γίνεται με την βοήθεια μιας λυχνίας neon η οποία περιστρέφεται με την ίδια συχνότητα που εκπέμπονται οι παλμοί από των ταλαντωτή εκπομπής. Κάθε μια περιστροφή της λυχνίας ολοκληρώνεται ακριβώς στον χρόνο που χρειάζεται ο παλμός από τον πομπό να φτάσει στον βυθό και να επιστρέψει στον δέκτη.

5)  Indicator or Receiver(καταγραφέας βάθους).Συνδέεται τόσο με την γεννήτρια ταλαντώσεων για να πληροφορείται η συσκευή τη χρονική στιγμή έναρξης της εκπομπής όσο και με τον ενισχυτή για να πληροφορείται το χρόνο επιστροφής της ηχούς εν συνεχεία με μικροϋπολογιστή υπολογίζει το βάθος και μας παρέχει την ένδειξη. Σε πολλές περιπτώσεις χρησιμοποιείται χαρτί ως μέσων καταγραφής των πληροφοριών της συσκευής. Συνήθως ο καταγραφέας φέρει στην πρόσοψη του διακόπτες και ρυθμιστές για εξασφαλίζεται η αποτελεσματικότερη λειτουργία του: α)Διακόπτης έναρξης-παύσης λειτουργίας, β)Επιλογέας βάθους, γ)Σημειωτής χαρτιού: πιέζοντας τον έχουμε μαύρισμα του χαρτιού σε όλο το μήκος και έτσι επισημαίνουμε έναρξη κάποιας χρονικής στιγμής. δ)Ρυθμιστής του μηδέν της κλίμακας, δηλαδή σημείο έναρξης καταγραφής βάθους έχοντας έτσι το πραγματικό βάθος της θάλασσας και όχι την ένδειξη κάτω από την τρόπιδα όπου και βρίσκονται οι ταλαντωτές εκπομπής-λήψης, ε)Ταχύτητα κίνησης χαρτιού: για μεγαλύτερη ευκρίνεια χρησιμοποιείται η μεγάλη ταχύτητα ενώ αν θέλουμε να κάνουμε οικονομία στο χαρτί επιλέγουμε την αρχή χάνοντας όμως από την ευκρίνεια. στ)Επιλογή μήκους παλμού: αν δεν αλλάζει αυτόματα το μήκος με την  αλλαγή κλίμακας, τότε χρησιμοποιείται ο ρυθμιστής αυτός σε μικρά βάθη επιλέγουμε το μικρό μήκος ενώ σε μεγάλα το μεγάλο, ζ)Διακόπτης λευκής γραμμής, η)Φωτισμός.

6)  Power supply(τροφοδοτικό).Για να πάρουμε το ρεύμα της συχνότητας που απαιτείται για την λειτουργία της συσκευής χρησιμοποιείται είτε ζεύγος κινητήρα-γεννήτριας είτε σύστημα μετατροπέα του ρεύματος του πλοίου.

8)Ποια τα χαρακτηριστικά διαμόρφωσης του ηχητικού σήματος?

α)Συχνότητα

β)Διάρκεια παλμών

γ)Συχνότητα επανάληψης παλμών

δ)Διάλλειμα διάρκειας παλμών

9)Τι είναι πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο? σελ 213-214 παρ. 9.2

   Βασίζεται στην ιδιότητα που έχουν ορισμένα διηλεκτρικά υλικά κάτω από ορισμένες συνθήκες να μετατρέπονται σε δίπολα. Στην περίπτωση μας αυτή την ιδιότητα του χαλαζία την εκμεταλλευόμαστε ασκώντας διαδοχικά δυνάμεις σύνθλιψης και εφελκυσμού σε ένα πλακίδιο του με αποτέλεσμα να αναπτύσσεται στα άκρα του τάση ίσης συχνότητας με αυτήν της μηχανικής ταλάντωσης. Το φαινόμενο αυτό εμφανίζεται και αντιστρόφως αν δηλαδή εφαρμόσουμε εναλλασσόμενη τάση στα άκρα του πλακιδίου του χαλαζία τότε θα προκύψει μηχανική ταλάντωση. Τα ανωτέρω χρησιμοποιούνται στα βυθόμετρα ενός ταλαντωτή κοινού για εκπομπή και λήψη.

10)Τι είναι φαινόμενο μαγνητοσυστολής? σελ 213-214

   Οφείλεται στην ιδιότητα που έχουν ορισμένα σιδηρομαγνητικά σώματα να μεταβάλουν κατά ένα πολύ μικρό ποσοστό τις διαστάσεις τους όταν βρεθούν εντός μαγνητικού πεδίου, όταν απομακρυνθούν από το πεδίο αυτό επανέρχονται στις αρχικές τους διαστάσεις. Το νικέλιο είναι ένα υλικό στο οποίο η εμφάνιση του φαινομένου αυτού είναι πολύ έντονη γι’ αυτό χρησιμοποιείται στην κατασκευή βυθομέτρων που βασίζονται σε αυτήν την αρχή. Τοποθετείται ράβδος νικελίου εντός πηνίου το οποίο στην συνέχεια τροφοδοτείται με εναλλασσόμενο ρεύμα με αποτέλεσμα να προκύπτουν μεταβολές στο μήκος της ράβδου, και εδώ το φαινόμενο λειτουργεί και αντίστροφα δηλαδή αυξομείωση κατόπιν πίεσης στο μήκος της ράβδου την μαγνητίζει αναπτύσσοντας στα άκρα του πηνίου εναλλασσόμενη ηλεκτρική δύναμη. Τα βυθόμετρα αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται περισσότερο στα ποντοπόρα πλοία γιατί εκτός του ότι έχουν την δυνατότητα εκπομπής μεγαλύτερης ισχύος, διαθέτουν επίσης και μεγαλύτερη ευαισθησία λήψεως. Το μειονέκτημά τους είναι το μεγαλύτερο κατασκευαστικό κόστος τους σε σχέση με τα πιεζοηλεκτρικά.

11)Ποια η συχνότητα των βυθομέτρων στα μεγάλα και ποια στα μικρά πλοία? σελ 216 παρ. 9.3

Στα μεγάλα πλοία είναι στα 50 με 60 kHz και στα μικρά πλοία είναι στα 200 με 400 kHz.

12)Ποιοι ψευδόηχοι επηρεάζουν τα βυθόμετρα και για ποιους λόγους δημιουργείται έκαστος?

1)  Multiple echos(πολλαπλών ανακλάσεων).Όταν το βάθος της θάλασσας είναι μικρότερο από την ήμιση της επιλεγμένης κλίμακας βάθους και ταυτόχρονα ο βυθός είναι καλής ποιότητας προσφέροντας εντός επιστροφές τότε παρατηρείται το φαινόμενο ήχο να ανακλάται στον πυθμένα του πλοίου και αφού ανακλαστεί εν συνεχεία για δεύτερη φορά στο βυθό να λαμβάνεται από τον ταλαντωτή λήψης.Αυτή η διπλή διαδρομή του κύματος έχει σαν αποτέλεσμα να εμφανίζεται στον καταγραφέα μια ασθενέστερη ένδειξη σε διπλάσιο βάθος

2)  Second trace echo(ψευδόηχος επόμενης διαδρομής).Αν το βάθος της θάλασσας είναι λίγο μεγαλύτερο από την επιλεγμένη κλίμακα τότε θα παρατηρηθεί στον καταγραφέα μια πολύ μικρή ένδειξη βάθους ίση με την διαφορά του πραγματικού βάθους με αυτό της κλίμακας.

3)  Aeration(ψευδόηχοι από φυσαλίδες).Αν κατά την διαδρομή του ο βαθμός υπερήχων συναντήσει φυσαλίδες αέρα ανακλάται και επιστρέφει δίδοντας μας ψευδόηχους που δεν ανταποκρίνονται στο βυθό. Φυσαλίδες μπορεί να δημιουργηθούν στον πυθμένα που βρίσκονται οι ταλαντωτές αν το πλοίο έχει μείνει για αρκετό καιρό ακινητοποιημένο ειδικά σε περιοχές με ακάθαρτα και θολά ύδατα ή σε εκβολές ποταμών. Η δυναμική πίεση του νερού μόλις το πλοίο ξεκινήσει συνήθως απομακρύνει τις φυσαλίδες. Κατά την διάρκεια χειρισμών ανάποδα η προπέλα δημιουργεί φυσαλίδες που μπορεί να παγιδευτούν στο χώρο των ταλαντωτών. Οι μεγάλες και έντονες αλλαγές πορείας ιδίως με μεγάλες ταχύτητες ή με έντονη θαλασσοταραχής είναι συχνές αιτίες δημιουργίας φυσαλίδες. Τέλος σε περιοχές με έντονη διαφορά θερμοκρασίας και πυκνότητας νερού είναι σημεία στα οποία μπορούν να δημιουργηθούν φυσαλίδες.

13)Ποια τα σφάλματα των βυθομέτρων και τα προβλήματα χρησιμοποιούν στη συσκευή?

1)  Σφάλμα εγκατάστασης ταλαντωτών. ένδειξη της συσκευής αφορά την απόσταση μεταξύ των ταλαντωτών και του βυθού και δεν ισούται με το βάθος της θάλασσας από την επιφάνεια. Αυτό πολλές φορές γίνεται αιτία παρανοήσεων και εσφαλμένων αποτελεσμάτων.

2)  Σφάλμα ταχύτητας περιστροφής λυχνίας neon.Αν η λυχνία neon δεν περιστρέφεται με την ταχύτητα ακριβώς που απαιτείτε ώστε η συμπλήρωση μιας περιστροφής της να συμπίπτει με μια πλήρη διαδρομή του ηχητικού παλμού ρεύματος προς τον βυθό και πίσω αλλά περιστρέφεται πιο αργά και πιο γρήγορα τότε η ένδειξη του βάθους θα είναι μικρότερη ή μεγαλύτερη αντίστοιχα από την πραγματική.

3)  Σφάλμα ταχύτητας διάδοσης. Το σφάλμα αυτό δεν είναι πολύ σημαντικό για την ασφάλεια του πλου και οφείλεται στο ότι η ταχύτητα διάδοσης των υπερήχων στο νερό δεν είναι απολύτως σταθερή, αυξάνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία, η πίεση και η αλμυρότητα του νερού, ενώ αυξάνει επίσης η ταχύτητα με ρυθμό περίπου 2m/s για κάθε 100cm βάθους.

4)  Σφάλμα κλίσης. Όταν το πλοίο διατοιχίζεται και προνευστάζει έντονα τότε η εκπεμπόμενη δέσμη δεν κατευθύνεται κάθετα προς το βυθό αλλά υπό γωνία με αποτέλεσμα οι ενδείξεις του βάθους να μεταβάλλονται από την σωστή ένδειξη και εμείς θα πρέπει να λαμβάνουμε την μικρότερη εξ’ αυτών.

5)  Σφάλμα εύρους δέσμης. Λόγω της εκπομπής του παλμού υπό μορφή δέσμης όσο αυξάνεται το βάθος, αυξάνεται και η επιφάνεια του βυθού στην οποία προσπίπτει ο παλμός. Αποτέλεσμα αυτού είναι να μην έχουμε λεπτομερή καταγραφή του βυθού ειδικά σε μεγάλα βάθη λόγω του ότι η δέσμη προσπίπτει σε μεγαλύτερες επιφάνειες οι οποίες σ’ αρκετές περιπτώσεις διακρίνονται για τις έντονες υψομετρικές εξάρσεις στο ανάγλυφο.

ΚΕΦ6-ΣΥΣΤΗΜΑ ΥΠΕΡΒΟΛΙΚΗΣ ΝΑΥΤΙΛΙΑΣ-LORAN C

1)Τι είναι υπερβολή(ορισμός)?

Είναι ο γεωμετρικός τόπος των σημείων που η διαφορά των αποστάσεων τους από 2 συγκεκριμένα σημεία που ονομάζονται εστίες είναι σταθερή.

2)Ποια η μέθοδος προσδιορισμού θέσεως στην υπερβολική Ναυτιλία?

Η διαφορά φάσης ή χρόνου διάδοσης του ηχητικού κύματος μετατρέπεται σε διαφορά απόστασης από την οποία προκύπτει η αντίστοιχη υπερβολική γραμμή θέσεως(βασική ιδιότητα της υπερβολής).

3)Πως προκύπτει η θέση του πλοίου στα συστήματα υπερβολικής Ναυτιλίας? σελ 17 παρ. 1.3.2 και το σχήμα 1.3

Η θέση προσδιορίζεται στην τομή 2 υπερβολικών γραμμών θέσεως που προκύπτουν ως εξής: α)Η πρώτη υπερβολική γραμμή θέσεως προκύπτει από την μέτρηση των αποστάσεων του πλοίου από τους σταθμούς Α και Β, β)Η δεύτερη υπερβολική γραμμή θέσεως προκύπτει από την μέτρηση των αποστάσεων του πλοίου από τους σταθμούς Α και Γ.

4)Ποια τα κυριότερα ραδιοναυτιλιακά βοηθήματα της υπερβολικής Ναυτιλίας? σελ 17-18 παρ. 1.3.2

α)Συστήματα consol(Γερμανία)

β)Σύστημα DECCA(Βρετανία)

γ)Σύστημα LORAN A(1700 έως 2000kHz και απόσταση 540 ν.μ.)LORAN C(100kHz και απόσταση 1080 ν.μ.).(Αμερική)

δ)Σύστημα OMEGA(Αμερική-έχει παγκόσμια κάλυψη, πρόδρομος του GPS)

5)Αρχές υπερβολικών συστημάτων ναυσιπλοΐας?

Σταθμοί ξηράς είναι πομποί που βρίσκονται σε επιλεγμένα σημεία της ακτογραμμής και εκπέμπουν συγκεκριμένα σήματα που στην συνέχεια λαμβάνει ο δέκτης που βρίσκεται στο πλοίο και τα αξιοποιεί  μετρώντας την μεταξύ τους διαφορά φάσης ή χρόνου επιτρέποντας μας στη συνέχεια να προσδιορίσουμε το στίγμα μας χρησιμοποιώντας ειδικούς ναυτικούς χάρτες που πάνω τους είναι χαραγμένα δίχτυα των υπερβολών του χρησιμοποιημένου συστήματος προσδιορισμού θέσης.

Γραμμή φάσης είναι το τόξο μεγίστου κύκλου το οποίο συνδέει τα σταθερά σημεία από τα οποία μετρώνται η διαφορές τον αποστάσεων του πλοίου μας. Υπάρχει η δυνατότητα να χρησιμοποιήσουμε την μέτρηση διαφοράς χρόνου που μεσολαβή ανάμεσα στην ταυτόχρονη εκπομπή παλμικού σήματος και την διαφορετική στιγμή λήψης από τον δέκτη του πλοίου του σήματος κάθε σταθμού. Η ταχύτης διάδοσης των παλμών στο χώρο είναι γνωστή και σταθερή ενώ ο δέκτης μας έχει τη δυνατότητα μέτρησης πολύ μικρών χρονικών τμημάτων. Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε την διαφορά φάσης με την οποία ο δέκτης μας λαμβάνει ένα συνεχές ημιτονοειδές σήμα το οποίο εκπέμπεται ταυτόχρονα από τον σταθμό ξηράς. Εφόσον το πλοίο μας βρίσκεται σε τυχαία  θέση μεταξύ τον σταθμών τότε δεν θα λάβει της εκπομπές από τους 2 σταθμούς με την ίδια φάση. Ο δέκτης του πλοίου μετράει και μας δίνει την διαφορά φάσης την οποία εν συνεχεία εμείς θέτουμε στον ειδικό χάρτη που διαθέτει το αντίστοιχο δίκτυο υπερβολών και έτσι προσδιορίζουμε το στίγμα μας. Απαραίτητη προϋπόθεση και για τις 2 μεθόδους είναι να γίνει πρώτα σωστός προσδιορισμός του διαύλου, και στις 2 παραπάνω περιπτώσεις υπάρχει σήμερα η δυνατότητα χρησιμοποίησης δεκτών που παρέχουν απ’ ευθείας ενδείξεις μήκους και πλάτους επιτρέποντας μας έτσι να αξιοποιήσουμε τα συστήματα αυτά με τη βοήθεια κοινών ν. χαρτών χωρίς να απαιτείτε η ύπαρξη χαραγμένων υπερβολών.

6)Μέτρηση διαφοράς αποστάσεων με την μέθοδο μετρήσεων διαφοράς χρόνου? σελ 248 παρ. 11.2

7)Τι δημιουργεί η ταυτόχρονη εκπομπή σταθμών και πως αντιμετωπίζεται? σελ 249-252 παρ.11.2.1-11.2.2

8)Μέτρηση διαφοράς αποστάσεων με τη μέθοδο σύγκρισης διαφοράς φάσεως? σελ 253-255 παρ. 11.3.1

9)Ποια η αρχή λειτουργίας του LORAN C και σε ποια μέθοδο μέτρησης απόστασης βασίζεται?

Το LOng RAnge Navigation C γεννήθηκε κατά τη διάρκεια του 2^ου παγκοσμίου πολέμου ενώ με την σημερινή του μορφή λειτούργει περίπου απ’ το 1960.Πρόκειτε για ένα ηλεκτρονικό σύστημα υπερβολικής ναυτιλίας που χρησιμοποιεί μια αλυσίδα επίγειων σταθμών που αποτελείται από ένα master και τουλάχιστον 2 slaves οι οποίοι εκπέμπουν από σημεία της ακτογραμμής και φυσικά και από το δέκτη του πλοίου μας. Σήμερα αλυσίδες LORAN λειτουργούν σε ορισμένες περιοχές της Βορείου Ευρώπης και σε αρκετές των ΗΠΑ, ειδικά τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί μια νέα γενιά συσκευών στην οποία έχει προστεθεί μια μονάδα επεξεργαστή η οποία μπορεί και μεταφράζει της διαφορές χρόνου σε γεωγραφικές συντεταγμένες επιτρέποντας έτσι στο χειριστή να χρησιμοποιεί άμεσα τις ενδείξεις της συσκευής κερδίζοντας τόσο σε χρόνο όσο και σε ευκολία υποτύπωσης του στίγματος εφόσον δεν απαιτούνται πλέον οι ειδικοί χάρτες ούτε πίνακες για την εύρεση του στίγματος. Ο master καθώς και καθένας απ’ τους slaves εκπέμπουν στη ζώνη των 100kHz ένα παλμικό σήμα το οποίο διαδίδεται σε αρκετά μεγάλες αποστάσεις που μπορούν να φτάσουν 1200 ν.μ με κύματα εδάφους. Ο δέκτης μας μετρά την διαφορά χρόνου σε μς με την οποία λαμβάνει τα σήματα που έρχονται από τον master και τους slaves,αυτή η διαφορά που μετράτε για κάθε ζεύγος master-slaves προσδιορίζει και μια γραμμή θέσης. Προκειμένου να υποτυπώσουμε το στίγμα μας θα χρειαστούμε ή χάρτες LORAN ή πίνακες LORAN ή αν έχουμε σύγχρονους δέκτες LORAN απευθείας έχουμε το στίγμα. Κάθε σταθμός σε μια αλυσίδα LORAN εκπέμπει διαδοχικά ένα παλμικό σήμα 9 παλμών εφόσον πρόκειται για τον master και 8 παλμών εφόσον πρόκειται για slave.Πρόκειται για ημιτονοειδές παλμούς στα 1000kHz περίπου διαμορφωμένους κατά πλάτος η εκπομπή των οποίων διαρκεί περίπου 200μς.Οι σταθμοί εκπέμπουν διαδοχικά με διάλλειμα 1000μς ο ένας απ’ τον άλλων. Ο 9^ος εκπέμπει 2000μς μετά το πέρας της εκπομπής του 8^ου.Ο χρόνος που χρειάζεται για να ολοκληρωθεί μια εκπομπή απ’ όλους τους σταθμούς master και slaves ονομάζεται group repetition internal και είναι χαρακτηριστικό για κάθε μια ομάδα. Ο χρόνος του GRI κατανέμεται ανάμεσα στους σταθμούς της αλυσίδας διαδοχικά. Ως Μ χαρακτηρίζεται ο master ενώ XYZ οι αντίστοιχοι slaves.Η μέθοδος της διαδοχικής λειτουργίας κάθε σταθμού σε συγκεκριμένο τομέα του GRI ονομάζεται time sharing(καταμερισμού χρόνου).Η ακρίβεια του συστήματος είναι μεταβλητή με τις ακριβέστερες ενδείξεις να καταγράφονται σε κοντινές αποστάσεις απ’ τους σταθμούς τις αλυσίδας ενώ το επίπεδο ακριβείας μειώνεται όσο απομακρυνόμαστε απ’ αυτούς. Σε κάθε περίπτωση η λήψη κυμάτων εδάφους δηλαδή μέχρι τα 1000-1200 νμ θεωρείτε ότι παρέχει ικανοποιητικά επίπεδα ακριβείας από κει και πέρα περίπου τα 2500νμ και με την βοήθεια κυμάτων 1^ης ανάκλασης η ακρίβεια αν και μειώνεται παραμένει σε ανοικτά επίπεδα ενώ η λήψη κυμάτων 2^ης και 3^ης ανάκλασης μειώνει πλέον κατά πολύ την αξιοπιστία του συστήματος.

10)Ποιος ο αριθμός παλμικών σημάτων στο σύστημα LORAN C.Ποια η διάρκεια του σήματος και

ποιο το διάλλειμα επανάληψης παλμών? σελ 261-266 παρ. 11.6.2

11)Τι καλείται μέθοδος καταμερισμού χρόνου? σελ 261-266 παρ. 11.6.2

12)Τι γνωρίζεται για τη μέτρηση διαφοράς χρόνου στο LORAN C? σελ 261-266 παρ. 11.6.2

13)Πιο το πρόβλημα ανάμιξης ουράνιου κύματος με το κύμα εδάφους? σελ 261-266 παρ. 11.6.2
14)Ποια τα σφάλματα του συστήματος LORAN C?σελ 266-267 παρ. 11.7-11.7.1-11.7.2

Τα σφάλματα της συσκευής διακρίνονται σε systematic and random errors.Τα συστηματικά είναι αυτά που προκαλούνται: α)Από τη διαδοχή των σημάτων μέσω ουράνιων κυμάτων 1^ης και 2^ης ανάκλασης, β)Από την διάδοση των σημάτων αποκλειστικά πάνω από θαλάσσια περιοχή SPR επειδή είναι διαφορετική η θεωρητική ταχύτητα διάδοσης των ραδιοκυμάτων στο χώρο και διαφορετική στη θάλασσα, γ)Από την διάδοση των κυμάτων πάνω από την ξηρά επειδή επιπρόσθετα αλλάζει η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων όταν διέρχονται πάνω και από ξηρά και από θάλασσα. Τα συστηματικά αυτά σφάλματα αντισταθμίζονται με διορθώσεις της οποίες μπορεί ο ναυτιλλόμενος στους αντίστοιχους χάρτες ή πίνακες LORAN τους οποίους πρέπει να συμβουλεύεται ανελλιπώς κατά τη χρήση της συσκευής. Τα τυχαία σφάλματα οφείλονται σε αστάθμητους παράγοντες όπως κάποιες βλάβες του συστήματος ή αδυναμία εκπομπής κάποιων σταθμών. Επειδή είναι δύσκολο να προβλεφτούν πρέπει ο Α/Φ να χρησιμοποιεί πάντα και άλλους τρόπους υπολογισμού του στίγματος του έτσι ώστε να ανακαλύπτει κατ’ ευθείαν τυχόν σφάλματα σε κάποιο από τα ηλεκτρονικά συστήματα υπολογισμού θέσης.

15)Ποια η ακρίβεια του συστήματος LORAN-C και από τη εξαρτάται? σελ 267-268 παρ. 11.7.3

Παράγοντες που εξαρτάται η ακρίβεια είναι: α)γεωμετρία του συστήματος, β)το μέσον πάνω από το οποίο γίνεται η διάδοση του κύματος, γ)η κατάσταση των σταθμών εκπομπής, δ)τα τεχνικά χαρακτηριστικά του δέκτη, ε)η ικανότητα και η εμπειρία του χειριστή.

Ενδεικτικά η ακρίβεια έχει άμεση σχέση με την απόσταση πλοίου-σταθμού μέχρι 200νμ έχουμε ακρίβεια στίγματος 15m-90m,μέχρι 500νμ έχουμε 60m-210m και σε απόσταση 750νμ 90m-340m και στα 1000νμ έχουμε 150m-500m.Σε περίπτωση που η λήψη των σημάτων προκύπτει από τα κύματα αέρος η ακρίβεια μειώνεται πολύ δραστικά. Προκειμένου να πετύχουμε καλύτερη τομή των γραμμών θέσης φροντίζουμε ώστε οι υπερβολές να τέμνονται κατά το δυνατόν κάθετα. Επίσης καλό είναι να απέχουν μεταξύ τους τη μικρότερη δυνατή απόσταση. Οι αποστάσεις μεταξύ των σταθμών να είναι κατά το δυνατόν ίσες. Το πλοίο να βρίσκεται μέσα στο μικρότερο τόξο από 180^ο που σχηματίζουν οι 2 γραμμές βάσης.

16)Ποια τα χαρακτηριστικά και οι δυνατότητες δεκτών LORAN?σελ 270 παρ. 11.9.1 από α έως δ

α)Επιλέγει τα σήματα των κατάλληλων σταθμών της χρησιμοποιούμενης αλυσίδας, τα οποία στη συνέχεια εξακολουθεί να λαμβάνει αυτόματα σε όλη τη διάρκεια της λειτουργίας του.

β)Εμφανίζει στον ενδείκτη της συσκευής τις μετρούμενες διαφορές χρόνου που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του στίγματος, καθώς και τις γεωγραφικές συντεταγμένες(φ,λ)του στίγματος

γ)Παρέχει τη δυνατότητα εξαλείψεως των σφαλμάτων λόγω ανεπιθύμητων παρεμβολών, με τη βοήθεια ειδικών <<φίλτρων>> και χρήση εξελιγμένων τεχνικών επεξεργασίας σήματος.

δ)Παρουσιάζει το λόγο σήματος προς θόρυβο, έτσι ώστε ο ναυτιλλόμενος να μπορεί άμεσα να διαπιστώσει την ύπαρξη παρεμβολών(θορύβου).

17)Ποιες οι επιπρόσθετες δυνατότητες των δεκτών LORAN-C?σελ 270-272 παρ. 11.9.2 από α έως ε

α)Σχεδίαση και εκτέλεση πλου, με την επιλογή των συντεταγμένων των σημείων πλου(waypoints)που καταχωρίζονται στη μνήμη της συσκευής. Στη συνέχεια είναι δυνατόν να υπολογιστούν και να απεικονιστούν στον ενδείκτη του δέκτη τα εξής στοιχεία:1)Η διόπτευση και η απόσταση του επόμενου σημείου αλλαγής πορείας.2)Ο χρόνος πλου μέχρι το επόμενο σημείο αλλαγής πορείας.3)Στοιχεία της εκπτώσεως του πλοίου δεξιά ή αριστερά της σχεδιασθείσας διαδρομής.4)Πραγματική ως προς το βυθό πορεία και ταχύτητα.

β)  Ασφάλεια αγκυροβολίας: όταν έχομε έκπτωση μεγαλύτερη από την καταχωρισμένη στη μνήμη του δέκτη τιμή, ο δέκτης ειδοποιεί το ναυτιλλόμενο με ένα ηχητικό σήμα.

γ)  Παροχή ενδείξεως για την κατάσταση των λαμβανομένων από κάθε σταθμό σημάτων(λόγο σήματος προς θόρυβο κλπ).

δ)  Μετατροπή των γεωγραφικών συντεταγμένων(φ,λ)ενός σημείου στις αντίστοιχες διαφορές χρόνου και αντιστρόφως.

ε)  Τοποθέτηση των γνωστών για την περιοχή πλου διορθώσεων που στη συνέχεια λαμβάνονται υπόψη στον υπολογισμό των επομένων στιγμάτων. Οι διορθώσεις αυτές μπορούν να προσδιοριστούν εύκολα από το ναυτιλλόμενο, όταν βρίσκεται σε κάποια γνωστή θέση και συγκρίνει τις ενδείξεις του δέκτη με τις αντίστοιχες γνωστές πραγματικές τιμές. Οι διορθώσεις αυτές μπορούν να τεθούν είτε με τη μορφή διορθώσεων διαφορών χρόνων είτε με τη μορφή διορθώσεων πλάτους και μήκους.

18)Ποιος ο τρόπος χρησιμοποίησης του δέκτη LORAN-C? σελ 272-275 παρ. 11.9.3 από α έως η

1.      Επιλογή σταθμών

2.      Απεικόνιση του στίγματος

3.      Απεικόνιση πορείας και ταχύτητας του σκάφους

4.      Έλεγχος των λαμβανομένων σημάτων LORAN-C

5.      Ενδείξεις ανωμαλιών στις εκπομπές των σταθμών LORAN-C

6.      Χρησιμοποίηση του ενσωματωμένου στο δέκτη υπολογιστή για υποβοήθηση του πλου

7.      Απεικόνιση στοιχείων πλου

8.      Άλλες λειτουργίες του δέκτη

19)Τι γνωρίζεται για τους σύγχρονους δέκτες LORAN? σελ 275-276 παρ.11.9.4

  Η ραγδαία εξέλιξη της ψηφιακής τεχνολογίας και ειδικότερα των συγχρόνων εξελιγμένων τεχνικών επεξεργασίας σήματος (βλ. κεφ. 3) έδωσε τη δυνατότητα αντικαταστάσεως των παραδοσιακών δεκτών LORAN-C με σύνθετους δέκτες-αισθητήρες των συστημάτων GPS και LORAN χωρίς οθόνη και κομβία-πλήκτρα χειρισμού. Ένα παράδειγμα δέκτη-αισθητήρα LORAN είναι ο σύνθετος δέκτης GPS /e- LORAN του σχήματος 11.9(γ). Οι νεότεροι αυτοί δέκτες/αισθητήρες συνδέονται με μια μονάδα ηλεκτρονικού χάρτη, από την οποία γίνεται ο χειρισμός του σύνθετου δέκτη. Με τον τρόπο αυτό ο χειρισμός και ο έλεγχος της λειτουργίας του δέκτη εκτελείται από τη μονάδα του ηλεκτρονικού χάρτη και όχι από το δέκτη, όπως παλαιότερα.

  Επισημαίνεται και πάλι, ότι η σύγχρονη τάση της τεχνολογίας είναι να αντικαθίστανται τα κλασικά αυτόνομα ηλεκτρονικά ναυτικά όργανα με αντίστοιχους αισθητήρες, οι οποίοι συνδέονται σε δίκτυο για τη δημιουργία ολοκληρωμένων συστημάτων ναυτιλίας και ολοκληρωμένων συστημάτων γέφυρας. Με τον τρόπο αυτό ο χειρισμός και ο έλεγχος όλων των ναυτικών ηλεκτρονικών οργάνων και συστημάτων γίνεται μέσω των ολοκληρωμένων συστημάτων ναυτιλίας και γέφυρας, όπως αυτά περιγράφονται αναλυτικά στο κεφάλαιο 27.

ΚΕΦ7 AIS-AUTOMATIC INDETIFICATION SYSTEM

1)Τι  είναι το AIS και από τι αποτελείται?

Είναι σύστημα αυτόματης ανταλλαγής ψηφιακών σημάτων μεταξύ πλοίων και πλοίων/σταθμών σε συχνότητες VHF.Το σύστημα αποτελείται από δυο δέκτες VHF,έναν πομπό με τις αντίστοιχες κεραίες τους, την κεντρική μονάδα επεξεργασίας με την οθόνη ελέγχου, τουλάχιστον ένα δέκτη GPS για την παροχή στοιχείων στίγματος, ένα σύστημα τροφοδοσίας και ένα connection box για την διασύνδεση των ανωτέρω.

2)Ποιος ο σκοπός ανάπτυξης του συστήματος AIS σύμφωνα με τον IMO?

1.      Βελτίωση/προαγωγή  του επιπέδου ασφαλείας κατά τον πλου.

2.      Δυνατότητα εκτέλεσης ασφαλέστερης και αποτελεσματικότερης ναυτιλίας.

3.      Αναγνώριση στόχων.

4.      Η υποβοήθηση της παρακολούθησης στόχων.

5.      Η απλούστερη της επικοινωνίας/ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ πλοίων και μεταξύ πλοίων και σταθμών(μείωση των φωνητικών κλήσεων κατά τους χειρισμούς πλοίων ενόψει αλλήλων).

6.      Η παροχή επιπρόσθετης πληροφορίας για ορθή εκτίμηση του ναυτικού περιβάλλοντος.

3)Ποιες πληροφορίες προϋποθέτουν την ακριβή και πλήρη υποτύπωση της ναυτιλιακής κινήσεως στόχων?

Οι πληροφορίες της θέσης, της κίνησης και της ταυτότητας των παραπλεόντων στόχων.

4)Ποιο το πλεονέκτημα του AIS έναντι του Radar/ARPA?

Το σύστημα AIS κοινοποιεί από μόνο του στους συνδρομητές του αυτά κάθε αυτά τα πραγματικά στοιχεία-Είναι μια συμφωνία μεταξύ των πλοίων. Με αυτό τον τρόπο οι ελιγμοί αποφυγής εξάγονται ταχύτατα με βάση τα πραγματικά στοιχεία και δίχως την καθυστέρηση τηλεπικοινωνίας προς αναγνώριση στόχων.

5)Ποιες συχνότητες χρησιμοποιεί το AIS και τη εμβέλεια καλύπτει?

Χρησιμοποιεί ταυτόχρονα 2 συχνότητες VHF(την 161,975MHz και 162.025MHz)για λόγους που εξυπηρετούν την απρόσκοπτη συμμετοχή του μεγίστου δυνατού αριθμού πλοίων στο δίκτυο. Η εμβέλεια του ανέρχεται στα 20 Νμ για τα μικρά πλοία και 40 Ν.μ για τα μεγάλα πλοία(εξαρτάται από το ύψος της κεραίας)και μπορεί να αυξηθεί κατακόρυφη στην παράκτια ναυσιπλοΐα όταν το παράκτιο κράτος διαθέτει σύστημα αναμεταδοτών ξηράς του συστήματος AIS.

6)Ποιος ο τρόπος λειτουργίας του συστήματος AIS? σελ 280 παρ.12.2

7)Ποια η σύνθεση της πληροφορίας AIS?

α)Στατικές παράμετροι(ανανεώνονται ανά 6 λεπτά).

β)Δυναμικές παράμετροι(ανανεώνονται όπως ο πίνακας 12.3.1 σελ 286)

γ)Παράμετροι ταξιδίου(ανανεώνονται ανά 6 λεπτά)

8)Ποιες οι στατικές παράμετροι, ποιες οι δυναμικές παράμετροι και ποιες οι παράμετροι ταξιδίου? σελ 286-287 παρ.12.3

Στατικές παράμετροι:

1.      -Ο αριθμός MMSI(Maritime Mobile Service Identity).

2.      -Ο αριθμός IMO.

3.      -Το όνομα του πλοίου(έως 20 χαρακτήρες)και διακριτικό κλήσεως.

4.      -Ο τύπος πλοίου(δεξαμενόπλοιο, κρουαζιερόπλοιο, αλιευτικό κ.λπ.).

5.      -Η θέση επί του πλοίου που αναφέρεται το στίγμα.

Δυναμικές παράμετροι:

1.      -Η θέση του πλοίου(με ενδείκτη ακριβείας).

2.      -Ο χρόνος UTC,στρογγυλοποιημένος στο πλέον πρόσφατο δευτερόλεπτο του χρόνου που εκπέμφθηκε η αναφορά.

3.      -Η αληθής πορεία, από 0 έως 359^ο,όπως αυτή εισάγεται από τη γυροπυξίδα.

4.      -Η πορεία προς το βυθό με ακρίβεια ενός δεκάτου της μοίρας.

5.      -Η ταχύτητα ως προς το βυθό, με ακρίβεια ενός δεκάτου του κόμβου σε κλίμακα από 0 έως 12 κόμβων.

6.      -Η ναυτιλιακή κατάσταση(εν πλω, αγκυροβολημένο, ακυβέρνητο).

7.      -Ο ρυθμός στροφής, δεξιά(+)ή αριστερά(-)σε κλίμακα από 0 έως 720^ο/min.

8.      -Ο ρυθμός ανανεώσεως αναφοράς.

Παράμετροι ταξιδίου:

1.      -Το βύθισμα πλοίου σε κλίμακα από ένα δέκατο του μέτρου έως 25,5 m.

2.      -Ο τύπος φορτίου.

3.      -Ο προορισμός(έως 20 χαρακτήρες).

4.      -Ο εκτιμώμενος χρόνος κατάπλου(μήνας, ημέρα, ώρα και λεπτό σε χρόνο UTC).

9)Ποιος ο διασυνδεόμενος εξοπλισμός με το AIS? σελ 287-288 παρ.12.4

1.      Η πορεία και ο ρυθμός στροφής από τη γυροπυξίδα.

2.      Η ταχύτητα από το δρομόμετρο.

3.      Το στίγμα, η αναφορά χρόνου, η πορεία και η ταχύτητα ως προς το βυθό από το GPS.

4.      Λοιπές πληροφορίες(όπως όνομα πλοίου, φορτίο κ.λπ.),που εισάγονται χειροκίνητα στη συσκευή από το χειριστή.

5.      ECDIS.

6.      Αυτόματος πιλότος.

10)Ποια τα σύμβολα του συστήματος AIS? σελ 288 παρ.12.5

11)Ποια τα πλεονεκτήματα του συστήματος AIS? σελ 288 παρ.12.6

Τα πλεονεκτήματα είναι τα εξής:

1.      Αναγνώριση της ταυτότητας του στόχου.

2.      Αύξηση της εμβέλειας του radar.

3.      Εντοπισμός στόχου που αποκρύπτεται από την ξηρά.

4.      Πρόγνωση ίχνους.

5.      Ασφάλεια.

12)Τι γνωρίζεται για έκαστο εκ των πλεονεκτημάτων? σελ 288-293 παρ.12.6.1-12.6.5

13)Ποια η συσχέτιση/παραλληλισμός πληροφοριών στόχων AIS και RADAR/ARPA? σελ 294-295 παρ.12.7

ΚΕΦ8-VDR/SVDR

1)Τι είναι το VDR?

Το VDR μπορεί να παραλληλιστεί με το black box που φέρουν τα αεροσκάφη. Επιτρέπουν στους διερευνητές/επιθεωρητές ατυχήματος κατά τις διαδικασίες της επανεξέτασης, να ανακτήσουν πληροφορίες για το τι συνέβη και τι συνθήκες επικράτησαν ακριβώς και λίγο πριν της χρονικής στιγμής που έγινε το συμβάν και επομένως να έχουν μια σαφή εικόνα και να προσδιορίζουν επ’ ακριβώς τις αιτίες του ατυχήματος.

2)Ποιες οι μονάδες του VDR(αγγλικά)?σελ 301-302 παρ.13.4.1

1.      Κύρια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου(data acquisition and processing unit).

2.      Υπομονάδα αποκτήσεως δεδομένων(interface box).

3.      Κάψουλα εγγραφής/προστασίας δεδομένων(data unit).

4.      Μονάδα παροχής ενέργειας(power unit).

3)Ποιοι οι διεθνείς κανονισμοί για την εγκατάσταση του VDR? σελ 298-299 παρ.13.3

4)Ποια τα στοιχεία καταγραφής στο VDR? σελ 302-303 παρ.13.4.2

1.      Ημερομηνία και ώρα.

2.      Θέση του πλοίου.

3.      Κατεύθυνση.

4.      Ταχύτητα.

5.      Συνομιλίες στο χώρο της γέφυρας.

6.      Συνομιλίες ασύρματης επικοινωνίας VHF.

7.      Τα δεδομένα του radar.

8.      Δεδομένα ηχοβολιστικής συσκευής.

9.      Συναγερμοί προειδοποιήσεως.

10.  Θέση και ανταπόκριση πηδαλίου.

11.  Πληροφορίες μηχανοστασίου και προωστήριου σκεύους.

12.  Πληροφορίες τηλέγραφου.

13.  Άλλα(δευτερεύοντα)στοιχεία καταγραφής.

5)Τι είναι το SVDR?σελ 304 παρ.13.5

Είναι μια διάταξη με σαφώς λιγότερες δυνατότητες σε σχέση με το VDR,μπορεί να αποθηκεύσει μόνο τα πολύ ζωτικά στοιχεία ναυσιπλοΐας του σκάφους.

ΚΕΦ9-GPS(GLOBAL POSITIONING SYSTEM)

1)Ποιες οι γενικές αρχές δορυφορικού προσδιορισμού θέσεως? σελ 305-306 παρ.14.1

2)Τι είναι αδρανειακό σύστημα αναφοράς?

Οι θέσεις των περιστρεφόμενων γύρω από τη γη δορυφόρων προσδιορίζεται σε ένα σύστημα που βρίσκεται σε ομαλή κίνηση, δηλαδή κινείται με σταθερή ταχύτητα χωρίς καμιά επιτάχυνση ή βρίσκεται σε ακινησία. Τα συστήματα αυτά ονομάζονται τροχιακά συστήματα.

3)Τι είναι επίγειο γεωκεντρικό ορθοκανονικό δεξιόστροφο σύστημα αναφοράς?

Οι θέσεις των δορυφορικών δεκτών στην επιφάνεια της γης ή κοντά σ’ αυτήν έχουν σταθερή θέση ως προς την επιφάνεια της, το επίγειο αυτό σύστημα αναφοράς ακολουθεί τόσο την περιστροφή της γύρω από τον άξονα της όσο και τις άλλες κινήσεις της.

4)Το επίγειο σύστημα αναφοράς παραμένει σταθερό ή όχι και γιατί?

Όχι, διότι ο άξονας της γης δεν παραμένει σταθερός λόγο:

1.      Τον ελκτικών δυνάμεων που αναπτύσσονται στο ηλιακό σύστημα και δημιουργούν την κλόνιση και μετάπτωση του άξονα περιστροφής της γης.

2.      Των συνεχών παραμορφώσεων του φλοιού της γης(π.χ. μετακίνηση των τεκτονικών πλακών).

5)Ποιες οι βασικές μετρήσεις και γεωμετρία δορυφορικού προσδιορισμού θέσης? σελ 306 παρ.14.2

1.      Μέτρηση αποστάσεων δορυφόρου-δέκτη.

2.      Μέτρηση διαφορών αποστάσεων.

3.      Μέτρηση διευθύνσεων.

6)Ποια η βασική αρχή προσδιορισμού θέσης στο σύστημα GPS?

Στο σύστημα GPS ο προσδιορισμός θέσης του δέκτη στηρίζεται στην μέτρηση των αποστάσεων δορυφόρων-δεκτών και προσδιορίζεται στην τομή 4^ων τουλάχιστον σφαιρικών επιφανειών που έχουν ως κέντρα τις θέσεις των δορυφόρων και ακτίνες τις μετρούμενες ανά πάσα στιγμή αποστάσεις τους από τον δέκτη.

7)Ποιες οι βασικές αρχές λειτουργίας του συστήματος GPS?

1.      Χρησιμοποιεί 24 δορυφόρους το σύστημα.

2.      Οι δορυφόροι του συστήματος GPS περιστρέφονται σε ύψος 20.200km περίπου σε 6 τροχιακά επίπεδα.

3.      Οι τροχιές των δορυφόρων έχουν σχεδιαστεί κατά τέτοιο τρόπο ώστε σε οποιοδήποτε σημείο της γήινης επιφανείας και σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή να λαμβάνονται σήματα από τους δέκτες τουλάχιστον από 4 έως 10 δορυφόρους.

8)Ποιες οι βασικές λειτουργικές προδιαγραφές και επιχειρησιακές δυνατότητες του συστήματος GPS?

α)  Ο προσδιορισμός της θέσης πρέπει να παρέχεται:

1.      Σε οποιοδήποτε σημείο επάνω ή κοντά στην επιφάνεια της γής.

2.      Συνεχώς, χωρίς μεγάλες χρονικές διακοπές(λίγα δευτερόλεπτα).

3.      Αυτόνομα(χωρίς απαίτηση κάποιας καταχώρησης εκ μέρους του χρήστη).

4.      Για απεριόριστο αριθμό δεκτών.

5.      Παθητικά(χωρίς εκπομπή ραδιοσημάτων από το δέκτη).

6.      Ανεξάρτητα των καιρικών συνθηκών.

7.      Με την χρήση όσο το δυνατόν μικρότερων διαστάσεων και βάρους δεκτών.

8.      Σε 2 διαφορετικά επίπεδα ακριβείας ένα για στρατιωτικούς και ένα για πολιτικούς χρήστες.

β)  Εκτός απ’ τον προσδιορισμό θέσης πρέπει να παρέχει και τα κάτωθεν στοιχεία:

1.      Ταχύτητα και πορεία σκάφους για κάλυψη αναγκών πλοήγησης(ΑΛΗΘΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ).

2.      Παγκόσμιο χρόνο(UTC)για κάλυψη αναγκών συγχρονισμού-συντονισμού, τηλεπικοινωνιών και λοιπών συστημάτων.

9)Ποια τα τμήματα του συστήματος GPS?

1.      Το δορυφορικό τμήμα.

2.      Το τμήμα ελέγχου.

3.      Το τμήμα χρηστών(δέκτες GPS).

10)Πως υλοποιείται η εφαρμογή της απλής βασικής αρχής λειτουργίας του συστήματος GPS?

α)  Με τον ακριβή προσδιορισμό της θέσης των δορυφόρων ανά πάσα στιγμή(σύμφωνα με τους νόμους του Κέπλερ).

β)  Οι δορυφόροι του συστήματος GPS περιέχουν ατομικά χρονόμετρα κασίου και ρουβιδίου για την τήρηση χρόνου ακριβείας και για την δημιουργία των κωδικών παλμών του συστήματος. Τα GPS(δέκτες)περιέχουν χρονόμετρα μικρότερης ακρίβειας απ’ αυτής των δορυφόρων. Επειδή τα χρονόμετρα των δεκτών δεν έχουν την ίδια ακρίβεια με την αντίστοιχη των δορυφόρων και ως εκ τούτου δεν είναι απόλυτα συγχρονισμένα μ’ αυτά, οι μετρούμενες αποστάσεις περιέχουν κάποιο σφάλμα και γι’ αυτό ονομάζονται ψευδαποστάσεις. Αυτό διορθώνεται με την ταυτόχρονη λήψη σημάτων από 4 τουλάχιστον δορυφόρους αντί τριών που κανονικά θα απαιτούνταν.

γ)  Κάθε δορυφόρος του συστήματος εκπέμπει ένα πολύπλοκο σήμα το οποίο παρέχει στον δέκτη όλα τα απαιτούμενα στοιχεία για τον καθορισμό της θέσης.

δ)  Δύο βασικά ημιτονοειδή σήματα, το κύριο L1=με 1575,42kHz και το δευτερεύων L2=με 1227,6MHz και μια Τρίτη συχνότητα 1783,84MHz για να επικοινωνεί με τους επίγειους σταθμούς ελέγχου(όλες οι συχνότητες είναι πολλαπλάσια της βασικής F0 που ισούται με 10,23MHz στην οποία λειτουργούν τα ατομικά χρονόμετρα των δορυφόρων).Δυο παλμικά κωδικοποιημένα σήματα φέροντας τους κώδικες C/A και P που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των αποστάσεων δέκτη-δορυφόρων.(Κώδικας P(precision code).Κώδικας υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιείται για να προσδιορίζεται ακριβώς ο χρόνος διάδοσης του δορυφορικού σήματος από τον δορυφόρο μέχρι τον δέκτη, είναι κρυπτογραφημένος ώστε να χρησιμοποιείται μόνο από εξουσιοδοτημένους χρήστες).

(Κώδικας C/A(course/acquisition)κώδικας χαμηλής ακρίβειας χρησιμοποιείται προκειμένου να μετρηθεί ο χρόνος διάδοσης του σήματος από το δορυφόρο στο δέκτη σε επίπεδο ακριβείας χαμηλότερο από αυτό του κώδικα P και έτσι να προκύψει η απόσταση δορυφόρου-δέκτη και αν συνεχεία το στίγμα του δέκτη μας).

Και ένα ναυτιλιακό μήνυμα κώδικας D προσδιορίζονται την θέση των δορυφόρων ως συνάρτηση του χρόνου.(Κώδικας D(nautical message)περιέχει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για τον προσδιορισμό της θέσης του δορυφόρου κατά τη στιγμή της εκπομπής του δορυφορικού σήματος, είναι επίσης γνωστός ως κώδικας δεδομένων(data)και παρέχει πληροφορίες σχετικά με την θέση των δορυφόρων κάθε χρονική στιγμή των ακριβή χρόνο εκπομπής του σήματος από τον δορυφόρο καθώς και στοιχεία που αφορούν την κατάσταση όλου του συστήματος.

ε)  Για τον προσδιορισμό του στίγματος οι αποστάσεις του δέκτη από τους δορυφόρους προκύπτουν με την μέτρηση του χρόνου διαδόσεως των δορυφορικών σημάτων και τον πολλαπλασιασμό τους με την ταχύτητα διαδόσεως των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

11)Ποια η γενική δομή και οι βασικές λειτουργίες τυπικού δέκτη GPS? σελ 369-370 παρ.20.1

1.      Κεραία.

2.      Προενισχυτής.

3.      Μονάδα επεξεργασίας δορυφορικών σημάτων.

4.      Μικροεπεξεργαστής.

5.      Μονάδα αποθηκεύσεως.

6.      Μονάδα ελέγχου.

7.       

12)Ποιες οι κατηγορίες δεκτών GPS?

1.      Δυνατότητα λήψεως και επεξεργασίας των δορυφορικών σημάτων.

2.      Ο αριθμός των καναλιών λήψεως και επεξεργασίας δορυφορικών σημάτων.

3.      Η χρήση για την οποία κατασκευάζονται π.χ. ναυτιλιακή

13)Ταξινόμηση δεκτών GPS ανάλογα με τις δυνατότητες λήψεως και ανάλογα με τον αριθμό καναλιών? σελ 372 παρ.20.2.1-20.2.2

Ταξινόμηση δεκτών GPS ανάλογα με τις δυνατότητες λήψεως:

1.      Δέκτες μίας συχνότητας(L1)μετρήσεως ψευδοαποστάσεων  με τον κώδικα C/A.Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι τυπικοί ναυτιλιακοί δέκτες.

2.      Δέκτες μίας συχνότητας(L1)μετρήσεως ψευδοαποστάσεων με τον κώδικα C/A και τη μέθοδο συγκρίσεως φάσεως. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι τυπικοί γεωδαιτικοί δέκτες.

3.      Δέκτες δύο(L1,L2).

4.      Δέκτες μετρήσεως ψευδοαποστάσεων με τον κρυπτογραφημένο κώδικα P(Y).Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι τυπικοί στρατιωτικοί δέκτες.

5.      Δέκτες διαφορικού GPS.Οι δέκτες της κατηγορίας αυτής έχουν τη δυνατότητα να λαμβάνουν σήμα από ένα διαφορικό σταθμό για βελτίωση της ακρίβειας θέσεως που παρέχουν οι κοινοί ναυτιλιακοί δέκτες.

6.      Δέκτες εκατοστομετρικής ακρίβειας RTK(Real Time Kinematic).Οι δέκτες της κατηγορίας αυτής έχουν τη δυνατότητα να λαμβάνουν ταυτόχρονα σήματα από 4-5 διαφορικούς σταθμούς για παροχή ακρίβειας θέσεως σε πραγματικό χρόνο της τάξεως των 2-3 cm.

Ταξινόμηση δεκτών GPS ανάλογα με τον αριθμό καναλιών:

1.      Συνεχείς ή πολυκάναλοι δέκτες(continuous, multichannel receivers).

2.      Πολυπλέκτες δέκτες(multiplex receivers).

3.      Ακολουθιακοί δέκτες(sequential receivers).

14)Κατηγορίες δεκτών GPS ανάλογα με την χρήση τους και κατηγορίες κεραιών GPS?σελ 374-377 παρ.20.2.3-20.3

Κατηγορίες δεκτών GPS ανάλογα με την χρήση τους:

1.      Φορητοί δέκτες GPS ναυτιλιακής και γενικής χρήσεως.

2.      Ναυτιλιακοί δέκτες GPS για μόνιμη εγκατάσταση σε πλοία.

3.      Ναυτιλιακοί δέκτες διαφορικού GPS.

4.      Δέκτες για σύνδεση με Η/Υ.

5.      Δέκτες για ενσωμάτωση σε άλλες συσκευές όπως σε κινητά τηλέφωνα.

6.      Γεωδαιτικοί δέκτες.

7.      Υδρογραφικοί και γεωδαιτικοί δέκτες κινηματικού προσδιορισμού θέσεως σε πραγματικό χρόνο.

8.      Στρατιωτικοί δέκτες.

9.      Δορυφορικοί δέκτες GNSS(EGNOS,WAASκ.λπ.).

Κατηγορίες κεραιών GPS:

1.      Μονοπολική(monopole).

2.      Τετράφυλλη(quabrifilar).

3.      Επίπεδη(microstrip).

4.      Σπειροειδής(spiral).

15)Ποιες παράμετροι έχουν σχέση με την ακρίβεια του συστήματος GPS και τι γνωρίζεται? σελ 365-367 παρ. 19.8-19.9

Η ιονοσφαιρικές καθυστερήσεις προξενούν σφάλματα της τάξης των τριών μέτρων κατά την διάρκεια της νύκτας, ενώ κατά την διάρκεια της ημέρας μπορεί να αυξήσουν την τιμή στα 15 m.Όταν ο δορυφόρος έχει γωνιακό ύψος μικρότερο από 5^ο τότε η τιμή του σφάλματος μπορεί να τριπλασιασθεί.

Οι τροποσφαιρικές καθυστερήσεις προκαλούν κατά μέσο όρο σφάλμα της τάξης των τριών μέτρων το οποίο μετά τη διόρθωση του περιορίζεται στα 1-2 m.

Τα σφάλματα των πολυκλαδικών παρεμβολών οφείλονται στη λήψη από τον δέκτη δορυφορικών σημάτων τα οποία προέρχονται από διαδρομές άλλες εκτός της απευθείας διάδοσης. Αυτό μπορεί να συμβεί εξαιτίας της ανάκλασης του σήματος σε γειτονικές προς την κεραία επιφάνειες όπως τα ελάσματα των υπερκατασκευών ή ακόμα και στην επιφάνεια της θάλασσας.

Η ευαισθησία αβεβαιότητος εντοπισμού(GDOP)Geometric Diffusion of Precision.Είναι μία παράμετρος η οποία προσδιορίζει το πόσο κατάλληλη είναι η γεωμετρία των δορυφόρων σε σχέση με τον δέκτη μια ορισμένη στιγμή και ορίζεται από έναν καθαρό αριθμό. Οι τιμές του GDOP όταν η γεωμετρία είναι κακή είναι μεγαλύτερες από 6 ενώ όταν είναι καλή πλησιάζουν τη μονάδα.

Ισοδύναμη αβεβαιότητα στην απόσταση(UERE)User Equivalent Range Error.Είναι το σφάλμα που προκύπτει στη μέτρηση της απόστασης κάθε δορυφόρου από το δέκτη όπως αυτό εμφανίζεται στο δέκτη. Το σφάλμα αυτό αντιστοιχεί στην προβολή των διαφόρων σφαλμάτων πάνω στην ευθεία που ενώνει το δορυφόρο με το δέκτη.

Συντελεστής αξιοπιστίας(FOM)Figure of Mare.Είναι μια παράμετρος που χρησιμοποιείται στον προσδιορισμό της ακριβείας του σήματος και αρκετοί κατασκευαστές τον εμφανίζουν στην οθόνη των συσκευών προκειμένου να διευκολύνεται ο χρήστης στην εκτίμηση της αξιοπιστίας των δεδομένων. Οι τιμές που λαμβάνει ο συντελεστής κυμαίνεται από 1 έως 9 με το 1 να αντιστοιχεί στην καλύτερη απόδοση.

16)Ποιες οι σημαντικότερες δυνατότητες αξιοποίησης του GPS στη ναυτιλία?

1.      Σύστημα απεικόνισης ηλεκτρονικού χάρτη και πληροφοριών(ECDIS).

2.      Παγκόσμιο ναυτιλιακό σύστημα κινδύνου και ναυτιλίας(GMDSS).

3.      Σύστημα ελέγχου θαλάσσιας κυκλοφορίας(Marine Traffic).

17)Τι γνωρίζεται για τους επίγειους σταθμούς ελέγχου?

Η λειτουργία του συστήματος ελέγχεται από ένα δίκτυο 6 σταθμών ελέγχου και παρακολούθησης που βρίσκονται περιμετρικά κατανεμημένα περίπου στο επίπεδο του ισημερινού. Οι σταθμοί αυτοί:

1)Καταγράφουν τα εκπεμπόμενα από τους δορυφόρους σήματα.

2)Υπολογίζουν τις δορυφορικές εφημερίδες καθώς και τις διορθώσεις των χρονομέτρων(μόνον ο κύριος σταθμός ελέγχου του Colorado Springs).

3)Μεταδίδουν τα στοιχεία των δορυφορικών εφημερίδων και των διορθώσεων των χρονομέτρων στους δορυφόρους(μόνον οι τρείς του Kwajalein,Diego Garcia,Ascension).

Και οι 5 σταθμοί έχουν όλων τον απαραίτητο εξοπλισμό ώστε να μεταδίδουν προς τον κύριο σταθμό ελέγχου στοιχεία του κάθε δορυφόρου όπως το χρόνο του ατομικού του χρονομέτρου, μετεωρολογικά στοιχεία καθώς και τις ψευδαποστάσεις των ορατών δορυφόρων όπως και την ταχύτητα μεταβολής των αποστάσεων βάση του φαινομένου DOPPLER.Αυτό το τελευταίο επαναλαμβάνεται κάθε 1 sec.

Σταθμοί παρακολούθησης:Canaveral, Colorado Spring, Hawaii, Kwajalein, Diego Garcia, Ascension.

Σταθμός ελέγχου:Colorado Spring.

Σταθμός μετάδοσης προς δορυφόρους:Kwajalein, Diego Garcia, Ascension.

18)Βασικές δυνατότητες τυπικού ναυτιλιακού δέκτη GPS? σελ 379-380 παρ.21.2

α)  Συνεχής ένδειξη σε πραγματικό χρόνο των συντεταγμένων της θέσεως(στίγματος)του πλοίου ανάλογα με τις επόμενες βασικές επιλογές του χρήστη:

1.      -Επιλογή του γεωδαιτικού συστήματος αναφοράς(WGS-84,ED-50 κ.λπ.),στο οποίο αναφέρονται οι συντεταγμένες του στίγματος.

2.      -Επιλογή απεικονίσεως στίγματος με γεωδαιτικές ελλειψοειδείς συντεταγμένες(φ,λ,h)ή με καρτεσιανές συντεταγμένες UTM(X,Y).

β)  Καταχώριση στη μνήμη του δέκτη των συντεταγμένων διαφόρων σημείων, τα οποία ονομάζονται σημεία πλου(way points)τα οποία αξιοποιούνται σε πολλές εφαρμογές, όπως:

1.      -Σχεδίαση δρομολογίου πλου με διαδοχικά σημεία αλλαγής πορείας.

2.      -Αποθήκευση κρίσιμων σημείων πλου για μελλοντική χρήση, όπως σημεία εισόδου σε δίαυλο ή λιμένα, σημεία αλλαγής πορείας εντός διαύλου ή σε περιορισμένα ύδατα.

3.      -Ασφάλεια αγκυροβολίας.

4.      -Τήρηση αποστάσεων ασφαλείας από συγκεκριμένους ναυτιλιακούς κινδύνους κατά τη διάρκεια του πλου.

5.      -Ενεργοποίηση διαδικασιών ανθρώπου στη θάλασσα.

6.      -Υπολογισμός πραγματικής ως προς το βυθό πορείας και ταχύτητας του σκάφους.

7.      -Υπολογισμός διευθύνσεως και εντάσεως θαλάσσιου ρεύματος.

8.      -Υπολογισμός σφάλματος δρομόμετρου.

9.      -Χρησιμοποίηση του δέκτη GPS(ακόμα και των απλών ερασιτεχνικών δεκτών)για την άμεση μετατροπή συντεταγμένων ενός σημείου από ένα γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς σε κάποιο άλλο, καθώς και για τη μετατροπή γεωδαιτικών ελλειψοειδών συντεταγμένων(φ,λ,h)σε καρτεσιανές συντεταγμένες UTM(X,Y,Z)και αντιστρόφως.

19)Βασικές ρυθμίσεις ναυτιλιακού δέκτη GPS? σελ 381-382 παρ.21.4

α)  Ρύθμιση των βασικών παραμέτρων λειτουργίας του δέκτη, όπως:

-Επιλογή του γεωδαιτικού συστήματος αναφοράς(WGS-84,ED-50),στο οποίο αναφέρονται οι συντεταγμένες του στίγματος. Η ρύθμιση αυτή είναι πολύ καθοριστική για την επίτευξη της παρεχόμενης από το δορυφορικό σύστημα ακριβείας θέσεως. Επισημαίνεται ότι η επιλογή στο δέκτη διαφορετικού γεωδαιτικού συστήματος αναφοράς από το σύστημα του χρησιμοποιούμενου ναυτικού χάρτη, μπορεί να δημιουργήσει σφάλματα θέσεως της τάξεως του 1 km.

-Επιλογή απεικονίσεως στίγματος με γεωδαιτικές ελλειψοειδείς συντεταγμένες(φ,λ,h)ή με καρτεσιανές συντεταγμένες UTM (X,Y).

-Καταχώριση της κατ’ εκτίμηση θέσεως(με πολύ χονδρική ακρίβεια της τάξεως των 200 ν.μ)ή επιλογή της ευρύτερης περιοχής που βρίσκεται ο δέκτης, καθώς και της ημερομηνίας και ώρας, προκειμένου να αξιοποιηθούν τα στοιχεία του δορυφορικού αλμανάκ, ώστε να ελαττωθεί ο απαιτούμενος χρόνος για τον καθορισμό του πρώτου στίγματος μετά την ενεργοποίηση του δέκτη.

-Επιλογή μονάδων απεικονίσεως συντεταγμένων, αποστάσεων, γωνιών κ.λπ., όπως:

·         Απεικόνιση γεωγραφικών συντεταγμένων(φ,λ)σε μοίρες, πρώτα και δεύτερα λεπτά.

·         Απεικόνιση υψομέτρων σε μέτρα ή πόδια.

·         Απεικόνιση αποστάσεων σε ναυτικά μίλια, χιλιόμετρα ή μίλια ξηράς.

·         Απεικόνιση προσδιοριζόμενης από το δέκτη ταχύτητας σε κόμβους ή χιλιόμετρα ανά ώρα.

β)  Έλεγχος της γεωμετρίας των δορυφόρων, καθώς και της παρεχόμενης ακρίβειας στίγματος(συνήθως με τις παραμέτρους GDOP, HDOP, VDOP και FOM)και εφόσον απαιτείται καθορισμός των δορυφόρων, που δεν πρέπει να ληφθούν υπόψη στον προσδιορισμό του στίγματος.

γ)  Έλεγχος της δυνατότητας προσδιορισμού στίγματος τριών διαστάσεων και σε αρνητική περίπτωση καταχώριση των στοιχείων που απαιτούνται για τον καθορισμό στίγματος δύο διαστάσεων.

δ)  Έλεγχος της ηλικίας του δορυφορικού αλμανάκ και αν αυτό είναι παλαιό, ανανέωση του προκειμένου να ελαττωθεί ο απαιτούμενος χρόνος για τον καθορισμό του πρώτου στίγματος μετά την ενεργοποίηση του δέκτη.

20)Ποιες οι κατηγορίες σφαλμάτων του συστήματος GPS? σελ 361 παρ.19.1

Η ακρίβεια θέσεως του συστήματος GPS εξαρτάται από το μέγεθος διαφόρων σφαλμάτων του συστήματος, που κατατάσσονται στις επόμενες κατηγορίες:

α)  Σφάλματα, τα οποία οφείλονται στους δορυφόρους.

β)  Σφάλματα, τα οποία οφείλονται στη διάδοση των δορυφορικών σημάτων.

γ)  Σφάλματα, τα οποία οφείλονται στους δέκτες.

·         Τα σημαντικότερα σφάλματα που οφείλονται στους δορυφόρους είναι:

α)  Σφάλματα δορυφορικών εφημερίδων(προσδιορισμού δορυφορικών τροχιών).

β)  Σφάλματα δορυφορικών χρονομέτρων.

γ)  Σφάλματα επιλεκτικής διαθεσιμότητας.

·         Τα σημαντικότερα σφάλματα που οφείλονται στη διάδοση των δορυφορικών σημάτων είναι:

α)  Σφάλματα διαδόσεως στην ιονόσφαιρα.

β)  Σφάλματα διαδόσεως στην τροπόσφαιρα

γ)  Σφάλμα πολυανακλάσεως ή σφάλμα πολυκλαδικών παρεμβολών(multipath effect).

21)Ποια τα σημαντικότερα σφάλματα που οφείλονται στους δορυφόρους και τι γνωρίζεται για το καθένα? σελ 362-363 παρ.19.2-19.3.1-19.3.2-19.4

22)Ποια τα σφάλματα που οφείλονται στην διάδοση των δορυφορικών σημάτων και τι γνωρίζεται για το καθένα? σελ 363-365 παρ.19.5-19.6-19.7

23)Διαφορικό GPS-DGPS? σελ 312 παρ.14.3.4 σχ.14.3γ

Με τη χρήση του κώδικα C/A η ακρίβεια του GPS είναι της τάξης των 100 m ενώ χρησιμοποιώντας το DGPS η ακρίβεια μπορεί να αυξηθεί μέχρι τα 10 m.

1.      Η αύξηση της ακρίβειας επιτυγχάνεται με την βοήθεια ενός επίγειου σταθμού αναφοράς ο οποίος διαθέτει έναν δέκτη GPS για τον ακριβή προσδιορισμό των συντεταγμένων της γνωστής εκ των προτέρων θέσης που έχει τοποθετηθεί.

2.      Έναν υπολογιστή με το κατάλληλο software για να προσδιορίζει τις αποκλίσεις του στίγματος αυτού από τις γνωστές συντεταγμένες του σταθμού ή τις διαφορές των μετρούμενων ψευδαποστάσεων απ’ τις πραγματικές τους τιμές.

3.      Έναν πομπό προκειμένου να εκπέμπονται οι προσδιοριζόμενες διαφορές στους δέκτες της περιοχής έτσι ώστε να διορθώσουν το στίγμα τους προσφέροντας μεγαλύτερη ακρίβεια.

ΚΕΦ10-ECDIS

ELCTRONIC CHART AND DISPLAY INFORMATION SYSTEM

1)Από τι αποτελείται ένα σύστημα ηλεκτρονικού χάρτη?

1.      Τον υλικό εξοπλισμό.

2.      Το κατάλληλο λογισμικό.

3.      Δεδομένα(hardware,software,data).

2)Από τι αποτελείται ο υλικός εξοπλισμός?

Από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή με έγχρωμη οθόνη και κατάλληλες διασυνδέσεις ώστε να επικοινωνεί με τα ναυτιλιακά όργανα της γέφυρας(GPS-γυροπυξίδα-δρομόμετρο-βυθόμετρο,RADAR/ARPA-AIS).

 3)Ποιες οι βασικές μονάδες υλικού ενός συστήματος ηλεκτρονικού χάρτη? σελ 388-389 παρ.22.2.1

1.      CPU κεντρική μονάδα επεξεργασίας.

2.      Μονάδα απεικόνισης LCD ή CRT.

3.      Μονάδες επικοινωνίας με τον χρήστη.

4.      Μονάδα αποθήκευσης δεδομένων.

5.      Μονάδες διασύνδεσης με σύστημα επικοινωνίας GSM, Inmarsat.

6.      Μονάδες διασύνδεσης με άλλα ναυτιλιακά όργανα και συσκευές.

4)Ποιες οι βασικές δυνατότητες του λογισμικού εφαρμογής ενός τυπικού συστήματος ηλεκτρονικού χάρτη? σελ 390 παρ.22.2.2 (α-ι)

1.      Σχεδίαση και απεικόνιση της σχεδιασθείσας διαδρομής.

2.      Συνεχής αυτόματη υποτύπωση της (στίγματος) με χρήση δύο διαφορετικών συμβόλων απεικονίσεως του πλοίου.

3.      Απεικόνιση του διανύσματος της πραγματικής ως προς βυθό πορείας και ταχύτητας.

4.      Απεικόνιση διοπτεύσεων και κύκλων αποστάσεων.

5.      Καταχώριση συμπληρωματικών πληροφοριών από το χρήστη με την απεικόνιση σημείων, γραμμών και περιοχών που ορίζονται με κλειστές πολυγωνικές γραμμές, καθώς και καταχώριση διαφόρων σημειώσεων.

6.      Παροχή ηχητικών και οπτικών προειδοποιήσεων κινδύνου.

7.      Επιλογή προσανατολισμού απεικονιζόμενου ηλεκτρονικού χάρτη.

8.      Επιλογή του πλήθους των χαρτογραφικών και λοιπών πληροφοριών που απεικονίζονται στην οθόνη.

9.      Αυτόματη διόρθωση των ηλεκτρονικών χαρτών.

10.  Επίθεση εικόνας RADAR και στόχων ARPA.

5)Ποιες οι κατηγορίες ηλεκτρονικών χαρτών?

1.      Χάρτες ψηφιδωτής μορφής (Raster charts).

2.      Χάρτες διανυσματικής μορφής (Vector charts).

6)Ποιοι οι χάρτες διανυσματικής και ποιοι ψηφιδωτής μορφής?

Στους χάρτες που βασίζονται στην διανυσματική δομή αναλύεται ο χάρτης σε επιμέρους στοιχεία με τη μορφή γραμμών. Κάθε γραμμή ορίζεται από διανυσματικά διαδοχικά που προσδιορίζονται με τις συντεταγμένες αρχής και τέλους. Μεμονωμένα σημεία, όπως ναυτιλιακή σήμανση ορίζονται ως γραμμές μηδενικού μήκους ενώ οι διάφορες επιφάνειες ορίζονται ως κλειστές γραμμές. Η διανυσματική δομή έχει ως πλεονέκτημα την δυνατότητα λογικής επεξεργασίας των χαρτογραφικών στοιχείων δίδοντας την δυνατότητα ειδοποίησης του Α/Φ σε περίπτωση έλευσης ναυτιλιακού κινδύνου. Επίσης δίνεται η δυνατότητα μεγέθυνσης μιας περιοχής χωρίς αυτό να έχει επίδραση στην ευκρίνεια των απεικονιζόμενων πληροφοριών. Μπορεί να απεικονίσει ορισμένα στοιχεία του χάρτη αποκλίνοντας κάποια άλλα σύμφωνα με την επιθυμία του χειριστή. Δίδεται επίσης η δυνατότητα απεικόνισης διαφόρων συμπληρωματικών ναυτιλιακών πληροφοριών, όπως οδηγίες προς ναυτιλλόμενους, στοιχεία φαροδεικτών, port entrance, pilot book, κ.λπ.

Στη ψηφιδωτή δομή ο χάρτης θεωρείται ως ενιαίο σύνολο το οποίο χωρίζεται σε στοιχειώδεις εικονοψηφίδες (picture elements). Καθεμιά προσδιορίζεται από τις συντεταγμένες της και μπορεί να έχει διαφορετικό χρώμα. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των εικονοψηφίδων, τόσο μεγαλώνει ο αριθμός τους με αποτέλεσμα να απαιτούνται πολύ μεγαλύτερα σε μέγεθος αρχεία για να διαχειριστούν αυτές τις πληροφορίες, η απόδοση όμως της εικόνας είναι κατά πολύ καλύτερη. Το κύριο πλεονέκτημα της ψηφιδωτής μορφής είναι ότι η αναπαραγωγή του χάρτη σε ηλεκτρονική μορφή γίνεται πολύ εύκολα, γρήγορα και απλά χρησιμοποιώντας την τεχνική της σάρωσης. Με τη βοήθεια ενός scanner μετατρέπεται ένας έντυπος χάρτης, σε εικόνα χωρίς να απαιτείται όλο εκείνο το εξειδικευμένο προσωπικό και η μεγάλη τεχνική υποδομή που θα χρειάζονταν αν επιχειρείτο η παραγωγή του ίδιου χάρτη σε διανυσματική μορφή. Παρ’ όλα αυτά πολλά συστήματα ηλεκτρονικού χάρτη είναι ικανά να χρησιμοποιούν και τις δύο δομές.

7)Πότε αναγνωρίστηκαν οι ηλεκτρονικοί χάρτες από τον IMO και ποιες οι προδιαγραφές και δυνατότητες των συστημάτων αυτών?

Το 1995 έγινε η θεσμοθέτηση από τον IMO των τεχνικών και λειτουργικών προδιαγραφών για την χρήση των συστημάτων απεικονίσεως ηλεκτρονικού χάρτη και πληροφοριών (τα λεγόμενα ECDIS). Οι προδιαγραφές καθορίζονται λεπτομερώς και είναι οι ακόλουθες:

1.      -Το σύστημα πρέπει να μπορεί να λειτουργήσει ακόμη κι αν διακοπή η τροφοδοσία του για 45’.

2.      -Η οθόνη πρέπει να είναι έγχρωμη με δυνατότητα απεικόνισης τουλάχιστον 64 χρωμάτων.

3.      -Ο απεικονιζόμενος στην οθόνη χάρτης πρέπει να έχει διαστάσεις τουλάχιστον 270x270 mm.

4.      -Η απεικόνιση ενός ζητούμενου χάρτη στην οθόνη πρέπει να ολοκληρώνεται το αργότερο σε 5’.

5.      -Τα χρώματα και ο φωτισμός της οθόνης πρέπει να ρυθμίζονται μέσω λογισμικού και όχι μέσω κάποιων ρυθμιστών της συσκευής.

6.      -Τα χρησιμοποιούμενα χρώματα για την παρουσίαση της εικόνας τόσο κατά την διάρκεια της ημέρας όσο και κατά τη διάρκεια της νύχτας πρέπει να είναι εγκεκριμένα από τον IMO ώστε να επιτυγχάνεται η καλύτερη δυνατή ευκρίνεια.

8)Ποιες οι βασικές διαφορές μεταξύ των διαφόρων συστημάτων ηλεκτρονικού χάρτη και με τι σχετίζονται?

α)Με την κατηγορία των ηλεκτρονικών χαρτών που χρησιμοποιεί το σύστημα.

β)Με τα τεχνικά χαρακτηριστικά του υλικού του συστήματος (hardware).

γ)Με τις δυνατότητες του λογισμικού (software) και της ναυτιλιακές λειτουργίες του συστήματος.

9)Κατάταξη των συστημάτων ηλεκτρονικών χαρτών βάσει των προδιαγραφών του IMO?

α)Σύστημα απεικόνισης ηλεκτρονικού χάρτη και πληροφοριών (ECDIS).

β)Συστήματα ηλεκτρονικού χάρτη (ENC-Electronic Navigation Chart).

10)Τι είναι οι ηλεκτρονικοί χάρτες που πρέπει να χρησιμοποιούνται με τα συστήματα ECDIS?

Είναι χάρτες διανυσματικής μορφής και κατασκευάζονται σύμφωνα με λεπτομερείς τυποποιημένες τεχνικές προδιαγραφές από τις υδρογραφικές υπηρεσίες των διαφόρων χωρών ή σε αντίθετη περίπτωση με την έγκρισή τους. Σύμφωνα με τις αποφάσεις του IMO ένα σύστημα ECDIS είναι ένα σύστημα πληροφοριών για τη ναυσιπλοΐα το οποίο με επαρκείς εφεδρικές διατάξεις ασφαλείας είναι δυνατόν να θεωρηθεί ότι καλύπτει τις απαιτήσεις χρήσεως ενημερωμένων εντύπων ναυτικών χαρτών που εκδίδονται απ’ τις επίσημες κρατικές υδρογραφικές υπηρεσίες, παρέχοντας την δυνατότητα επιλεκτικής απεικόνισης πληροφοριών από την βάση δεδομένων ηλεκτρονικών ναυτιλιακών χαρτών του συστήματος (SENC-System Electronic Navigational Chart) σε συνδυασμό με την απεικόνιση της θέσης του σκάφους από πληροφορίες που παρέχονται από διαφόρους αισθητήρες για υποβοήθηση του ναυτιλλομένου στην σχεδίαση και υποτύπωση του πλου και εφόσον απαιτείται με την απεικόνιση επιπρόσθετων ναυτιλιακών πληροφοριών.

11)Ποια είναι τα γενικά χαρακτηριστικά χαρτών ψηφιδωτής μορφής και ποιες οι κατηγορίες τους?    σελ 392 παρ.22.3.1

12)Ποια είναι τα γενικά χαρακτηριστικά χαρτών διανυσματικής μορφής και ποιες οι κατηγορίες τους? σελ 394-396 παρ.22.4.1-22.4.2

13)Ποια τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα ναυτικών χαρτών ψηφιδωτής μορφής? σελ 397-398 παρ.22.5.1-22.5.2

Τα πλεονεκτήματα των ναυτικών χαρτών ψηφιδωτής μορφής είναι τα εξής:

1.      Αποτελούν πιστά ψηφιακά αντίγραφα των παραδοσιακών εντύπων ναυτικών χαρτών και ως εκ τούτου χρησιμοποιούν τα γνωστά στο ναυτιλλόμενο από τους παραδοσιακούς έντυπους ναυτικούς χάρτες σύμβολα και χρώματα.

2.      Δεν εμπεριέχουν τον κίνδυνο να απαλειφθούν από την οθόνη βασικές για την ασφάλεια της ναυσιπλοΐας πληροφορίες, λόγω χειριστικού σφάλματος.

3.      Η παραγωγή τους και η εν συνεχεία ενημέρωσή τους με Αγγελίες για τους Ναυτιλλόμενους (Notice to Marines) από τις Υδρογραφικές Υπηρεσίες είναι πολύ πιο εύκολη από την αντίστοιχη των χαρτών διανυσματικής μορφής.

4.      Οι επίσημοι χάρτες ψηφιδωτής μορφής που εκδίδονται από διάφορες Υδρογραφικές Υπηρεσίες, όπως για παράδειγμα οι χάρτες ARCS, καλύπτουν ικανοποιητικά όλες τις θαλάσσιες περιοχές, για τις οποίες έχουν ήδη εκδοθεί έντυποι χάρτες του Βρετανικού Ναυαρχείου.

5.      Παρέχουν τη δυνατότητα χρησιμοποιήσεως, με επίθεση στην οθόνη του χρησιμοποιούμενου συστήματος Η/Ν χάρτη, επιπρόσθετων στοιχείων διανυσματικής μορφής (π.χ. σχεδιασθείσα διαδρομή με σημεία αλλαγής πορείας κ.λπ.) και με τον τρόπο αυτό καλύπτουν αρκετές από τις λειτουργίες ενός συστήματος ECDIS.

Τα μειονεκτήματα των ναυτικών χαρτών ψηφιδωτής μορφής είναι τα εξής:

1.      Δεν παρέχουν δυνατότητα επιλεκτικής απεικονίσεως του πλήθους των απεικονιζόμενων χαρτογραφικών πληροφοριών (π.χ. απεικόνιση μόνο της ισοβαθούς ασφαλείας, απεικόνιση ή απόκρυψη χαρακτηριστικών και τομέων φανών κ.λπ.).

2.      Απαιτείται διαδοχική αλλαγή χάρτη κατά την προχώρηση του πλοίου, όπως συμβαίνει με τους έντυπους χάρτες.

3.      Όταν χρησιμοποιούνται με την επίθεση και άλλων πληροφοριών διανυσματικής μορφής που τοποθετούνται από το χρήστη, δημιουργείται δυσχέρεια στον εντοπισμό και στην ανάγνωση των απεικονιζόμενων στην οθόνη στοιχείων.

4.      Όταν αλλάζει το εύρος της απεικονιζόμενης περιοχής (zoom in/zoom out), στην οθόνη του συστήματος ηλεκτρονικού χάρτη, το μέγεθος των απεικονιζόμενων χαρτογραφικών συμβόλων και αλφαβητικών-αριθμητικών χαρακτήρων μεταβάλλεται.

5.      Δεν παρέχονται ηχητικές και φωτεινές ειδοποιήσεις σε περίπτωση προσεγγίσεως ισοβαθούς ασφαλείας, εισόδου σε απαγορευμένη περιοχή κ.λπ., εκτός αν ο χρήστης καταχωρίσει χειροκίνητα τα όριά τους στο στάδιο προετοιμασίας του πλου.

6.      Ο προσανατολισμός του χάρτη (course-up) για ταύτιση της πορείας με τη διεύθυνση του κατακόρυφου άξονα της οθόνης είναι δυνατόν να δημιουργήσει σοβαρά προβλήματα στην ανάγνωση των χαρτογραφικών πληροφοριών (π.χ. όταν η πορεία είναι 180^ο, τα χαρακτηριστικά των φανών απεικονίζονται αντεστραμμένα).

7.      Δεν παρέχουν δυνατότητα απεικονίσεως με έντονο χρώμα της ανάλογα με το βύθισμα του σκάφους επιλεγόμενης ισοβαθούς ασφαλείας και της θαλάσσιας περιοχής αβαθών μεταξύ ισοβαθούς ασφαλείας και ακτογραμμής.

8.      Δεν παρέχουν δυνατότητα αυτόματης αναζητήσεως και απεικονίσεως συμπληρωματικών πληροφοριών, όπως π.χ. περιγραφή ναυτιλιακών κινδύνων, χαρακτηριστικών φανών, σημαντήρων κ.λπ..

14)Ποια τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα ναυτικών χαρτών διανυσματικής μορφής?      σελ 398 παρ.22.5.3-22.5.4

Τα πλεονεκτήματα των ναυτικών χαρτών διανυσματικής μορφής είναι τα εξής:

1.      Οι πληροφορίες που περιέχουν είναι δομημένες σε θεματικά επίπεδα.

2.      Παρέχουν δυνατότητα επιλεκτικής απεικονίσεως του πλήθους των απεικονιζόμενων χαρτογραφικών πληροφοριών (π.χ. απεικόνιση μόνο της ισοβαθούς ασφαλείας, απεικόνιση ή απόκρυψη χαρακτηριστικών και τομέων φανών κ.λπ.).

3.      Παρέχουν δυνατότητα χρησιμοποιήσεως ειδικού συμβολισμού και περισσότερων χρωμάτων για την ευκρινέστερη απεικόνιση των χαρτογραφικών πληροφοριών στην οθόνη (π.χ. απεικόνιση της επιλεγόμενης ισοβαθούς ασφαλείας με εντονότερο χρώμα, απεικόνιση της αβαθούς περιοχής μεταξύ της ακτογραμμής και της ισοβαθούς ασφαλείας με έντονο μπλε φόντο, απεικόνιση σημαντήρων και φανών με πιο ευδιάκριτα σύμβολα).

4.      Παρέχουν δυνατότητα αυτόματης ανακτήσεως και απεικονίσεως συμπληρωματικών πληροφοριών όπως, περιγραφή ναυτιλιακών κινδύνων, χαρακτηριστικών φανών, σημαντήρων κ.λπ..

5.      Παρέχουν ηχητικές και φωτεινές ειδοποιήσεις σε περίπτωση προσεγγίσεως ισοβαθούς ασφαλείας, εισόδου σε απαγορευμένη περιοχή κ.λπ..

6.      Όταν αλλάζει το εύρος της απεικονιζόμενης στην οθόνη περιοχής (zoom in/zoom out), το μέγεθος των απεικονιζόμενων χαρτογραφικών συμβόλων και αλφαβητικών-αριθμητικών χαρακτήρων παραμένει αμετάβλητο.

Τα μειονεκτήματα των ναυτικών χαρτών διανυσματικής μορφής είναι τα εξής:

1.      Η παραγωγή χαρτών διανυσματικής μορφής από τις Υδρογραφικές Υπηρεσίες είναι πολύ πιο δύσκολη και πολύπλοκη εργασία από την παραγωγή χαρτών ψηφιδωτής μορφής.

2.      Οι επίσημοι χάρτες διανυσματικής μορφής, που μέχρι σήμερα (2008) έχουν εκδοθεί από διάφορες Υδρογραφικές Υπηρεσίες δεν καλύπτουν όλες τις θαλάσσιες περιοχές, για τις οποίες έχουν εκδοθεί έντυποι ναυτικοί χάρτες.

3.      Λόγω της πολυπλοκότητάς τους, η σωστή και ασφαλής χρήση χαρτών διανυσματικής μορφής από το ναυτιλλόμενο απαιτεί σημαντική σε διάρκεια και κόστος εκπαίδευση.

15)Τι είναι ηλεκτρονικός ναυτιλιακός χάρτης (ENC)? σελ 399 παρ.23.1

Ο ηλεκτρονικός ναυτιλιακός χάρτης (ENC) είναι η τυποποιημένη ως προς το περιεχόμενο, τη δομή και τον τύπο (structure, format, contain) βάση δεδομένων που κατασκευάζεται από τις Υδρογραφικές Υπηρεσίες για να χρησιμοποιηθεί με το σύστημα ECDIS.Ο ηλεκτρονικός ναυτιλιακός χάρτης (ENC) περιέχει όλες τις αναγκαίες για την ασφαλή πλοήγηση χαρτογραφικές πληροφορίες και είναι δυνατόν να περιέχει και επιστροφές ως προς τον έντυπο χάρτη πληροφορίες οι οποίες είναι δυνατόν να θεωρηθούν ως απαραίτητες για την ασφάλεια της ναυσιπλοΐας.

16)Ποιος ο ορισμός του IMO για την κατανόηση της λειτουργίας των συστημάτων ECDIS σε σχέση με τους ENCs? σελ 399 παρ.23.1

Ο ηλεκτρονικός ναυτιλιακός χάρτης συστήματος ή βάση δεδομένων ηλεκτρονικού ναυτιλιακού χάρτη συστήματος (SENC-System Electronic Navigational Chart) είναι η βάση δεδομένων η οποία προκύπτει από τον μετασχηματισμό του ENC στο σύστημα ECDIS για κατάλληλη χρήση με προσθήκη διορθώσεων των ENC με τα κατάλληλα μέσα και με προσθήκη άλλων στοιχείων από τον ναυτιλλόμενο. Είναι η βάση δεδομένων στην οποία το σύστημα ECDIS έχει πρόσβαση για απεικόνιση χαρτογραφικών και ναυτιλιακών πληροφοριών στον ενδείκτη και για άλλες ναυτιλιακές λειτουργίες. Το προκύπτον αποτέλεσμα είναι ισοδύναμο με έναν πλήρως ενημερωμένο έντυπο χάρτη.

17)Ποιες οι κατηγορίες χρήσεως των ηλεκτρονικών ναυτιλιακών χαρτών (ENCs)? σελ 401 παρ.23.2-23.2.1 πίνακας.

1.      1^η Overview (σχεδιάσεως πλου-από 1000 έως 200 ν.μ.).

2.      2^η General (ναυτιλία ανοιχτής θαλάσσης-από 100 έως 60 ν.μ.).

3.      3^η Coastal (ακτοπλοΐας-από 48 έως 24 ν.μ.).

4.      4^η Approach (προσεγγίσεως ακτών-από 18 έως 8 ν.μ.).

5.      5^η Harbor (είσοδος σε όρμους ή σε λιμένες-από 6 έως 2 ν.μ.).

6.      6^η Berthing (πορτολάνα-από 1,5 έως 0,1 ν.μ.).

18)Τι είναι φατνία και ποια τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά ανάλογα με την περιοχή που καλύπτουν?    σελ 401 παρ.23.3

Οι ηλεκτρονικοί ναυτιλιακοί χάρτες (ENCs) περιέχουν πληροφορίες που ανήκουν υποχρεωτικά σε γεωγραφικές περιοχές η οποίες ορίζονται από 2 μεσημβρινούς και 2 παράλληλους, οι περιοχές αυτές ονομάζονται φατνία. Τα φατνία είναι δυνατόν να επικαλύπτονται αλλά η περιεχόμενες στην επικαλυπτόμενη περιοχή πληροφορίες δεν επιτρέπετε να περιέχονται σε περισσότερα από ένα φατνίο. Κάθε ψηφιακό αρχείο διαθέσεως ENCs στους χρήστες πρέπει να παρέχει πληροφορίες ώστε η χωρητικότητά του να μην ξεπερνά τα 5 Mb. Σύμφωνα με τον περιορισμό αυτό η έκταση της γεωγραφικής περιοχής που καλύπτει κάθε ENC εξαρτάται άμεσα από την κατηγορία χρήσεώς του.

19)Τι υποδηλώνει ένα όνομα αρχείου των ENCs της μορφής CCPXXXXX.EEE? σελ 403 παρ.23.3

α)  Οι δυο πρώτοι χαρακτήρες CC δηλώνουν την χώρα παραγωγής των ENCs.

β)  Ο χαρακτήρας P δηλώνει την κατηγορία του.

γ)  Οι πέντε χαρακτήρες XXXXX δηλώνουν την αρίθμηση του συγκεκριμένου φατνίου.

δ)  Τέλος οι τρεις τελευταίοι χαρακτήρες EEE είναι αριθμοί που λαμβάνουν τις τιμές 000, 001, 002, 003 κ.λπ. και δηλώνουν ο 000 δηλώνει την πρώτη έκδοση και οι επακόλουθη ότι πρόκειται για τις διαδοχικές διορθώσεις του ίδιου του ENC.

   Στην πράξη επιδιώκεται τα διατιθέμενα στους χρήστες ψηφιακά αρχεία ENCs, όχι μόνον να μην υπερβαίνουν τα 5 Mb αλλά και να μην υπολείπονται πολύ από το μέγεθος αυτό, για την επίτευξη της ισορροπίας αυτής η διάθεση των ψηφιακών αρχείων ENCs στους χρήστες γίνεται συνήθως σε στοιχειώδη πακέτα δεδομένων (ENCs data C).

20)Τι περιέχει το πακέτο δεδομένων ηλεκτρονικών ναυτιλιακών χαρτών (ENCs data C)?

σελ 403 παρ.23.3

1.      Ψηφιακά αρχεία αρχικής εκδόσεως ENCs για ένα ή περισσότερα φατνία.

2.      Ψηφιακά αρχεία με όλες τις επίσημες διορθώσεις των αποστελλόμενων ENCs.

3.      Άλλα ψηφιακά αρχεία με γενικές πληροφορίες και οδηγίες.

4.      Κατάλογο όλων των περιεχόμενων στο πακέτο δεδομένων ψηφιακών αρχείων.

21)Διαθεσιμότητα και αξιοπιστία των ηλεκτρονικών χαρτών? σελ 404 παρ. 23.4

22)Σε τι διακρίνονται τα αντικείμενα που συνθέτουν ένα ENC και τι γνωρίζεται για το καθένα?

σελ 405   παρ.23.6-23.6.1-23.6.2