Gemi Manevrası ve Yardımcı Sistemleri

GEMİ MANEVRASI YARDIMCI SİSTEMLERİ Gemi manevrası yardımcı sistemleri dendiğinde ilk akla gelen güncel teknoloji “Dynamic Positioning System - Dinamik Konumlandırma Sistemi (DKS)” Olarak adlandırılan sistemdir. Esasen daha sonra detaylı bir makale ile anlatmaya çalışacağımız bu sistem her ne kadar bu yazının asıl konusu olmasa da kısaca özetleyecek olursak: Günümüzde özellikle platform destek gemileri, demir elleçleyen özel römorkörler vs. gibi son derece pozisyon hassasiyeti isteyen deniz araçlarının manevralarını son derece hassasiyetle yerine getiren bir manevra sistemidir. “Dinamik Konumlandırma Sistemi” bunu gerçekleştirirken hatası sadece santimetrelerle ifade edilen DGPS pozisyon verilerine ek olarak platform üzerine sabitlenmiş beacon'larla radar ve sonar sinyallerinden de faydalanır. Sistem istenen manevrayı “Kalman Filtresi” denilen bir yöntemi kullanarak minimum sapma ile yerine getirir. Aslında bu filtreleme yöntemi bir anlamda otopilotların çalışma prensibinin çok daha karmaşık ve hassas bir biçimidir diyebiliriz. Şekil-1 DKS sisteminin ana sistem parametreleri   “Dinamik Konumlandırma Sistemi” görevini belirtildiği gibi santimetrelerle ifade edilen bir hassasiyetle yapar ve açıkçası insan algılarıyla söz konusu manevraları aynı hassasiyet ve minimum sapma değerleriyle yapılması mümkün değildir. “Dinamik Konumlandırma Sistem Operatörleri” özel kurslarla yetiştirilir ve sertifikalandırılırlar. Günümüzde şu an için oldukça pahalı bir teknoloji olan “Dinamik Konumlandırma Sistemi” bu sebeple ancak yukarıda bahsetmiş olduğumuz özel gemilerde yaygın olarak kullanım alanı bulabilmekteydi. Ancak söz konusu teknoloji bu alandaki yapay zeka destekli gelişmelerle beraber nispeten daha ucuza mal olmaya başlamış ve kimi yolcu gemilerinde de kullanılmaya başlanmıştır. “Dinamik Konumlandırma Sistemi” halen nispeten pahalı bir teknoloji olmaya devam etse de burada önemle farkında olunması gereken husus bilgisayar ve yapay zeka destekli teknolojilerin DKS gibi gemi manevrası alanındaki uygulamalarının performans olarak insan algılarının doğruluk derecesi ve hassasiyetini çoktan geride bırakmış olduğu gerçeğidir. “Dinamik Konumlandırma Sistemi”nin çok kısa bir özetini yaptıktan sonra uzunca bir süredir özellikle tanker ve gaz terminallerinde yaygın kullanım alanı bulan ve gemi manevrasının emniyetine oldukça yardımcı diğer bir araçtan “Yanaşma Yardımcı Göstergesi” olarak tanımlayabileceğimiz (Docking Aid Systems-DAS) sistemini ele alacağız Yanaşma yardımcı gösterge sisteminin başlıca parametreleri Şekil-2'de gösterilmiş olan şu başlıklardan oluşur: 1. Lazer Sensörler 2. Gösterge Tablosu 3. Ana Bilgisayar 4. İşlemci 5. El Ünitesi 6. Manevra Ekranı 7. Yardımcı Sensörler a. Akıntı Sensörü b. Gelgit Sensörü c. Hava Durumu Sensörü Şekil-2 Yanaşma yardımcı göstergesi temel parametreleri Bu parametrelere sırasıyla göz atacak olursak: 1. Lazer Sensörler: Lazer sensörleri yanaşmanın yapılacağı rıhtıma en az 25 metre arayla yerleştirilirler. Şekil-3 Lazer Sensörler Lazer sensörlerin sayısı ve aralıkları rıhtıma yanaşacak çeşitli gemi boyları dikkate alınarak yanaşacak geminin baş ve kıç noktalarına mutlaka kumanda edecek şekilde düzenlenir. Lazer sensörler gönderdikleri göze zararlı olmayan Klas 1 infra-red enerji ışınlarıyla geminin genelde 300 metreden itibaren baş-kıç mesafesinin ve baş-kıç yaklaşım hızının hesap edilebilmesini sağlarlar. Lazer sensörler genelde paslanmaz çelik veya alüminyum gövdeden yapılır ve uzayıp kısalabilen teleskopik bir kaidenin üzerine yerleştirilirler. Böylelikle gelgit durumuna göre suyla temas etmelerinin de önüne geçilmiş olur. Lazer sensörler sıfır noktası olarak usturmaçaların temas edilen dış yüzeyini alır. 2. Gösterge Paneli (Display Board): Gösterge panelleri lazer sensörlerin gönderdiği ışınların işlemciye gönderilmesiyle hesap edilen baş-kıç mesafesi ve baş-kıç yaklaşım hızlarının yaklaşık 250 metreden gemi kaptanı ve kılavuz kaptan tarafından gece ve gündüz görülebilmesini sağlayan büyük panellerdir. Genellikle 1 - 4 metre arasında değişen kaidelerin üzerine oturtulurlar. Gösterge paneli genelde hem dikey hem de yatay olarak +/- 35 derece dönebilir ve böylelikle değişken köprüüstü yükseklik ve gemi boyu değişkenlerine uyum kazandırılmış olur. Şekil-4 Yanaşma yardımcı sistemi Gösterge Paneli Şekil-4 Yanaşma yardımcı sistemi Gösterge Paneli Şekil-4'te görüleceği üzere panelin üst kısmında 3 dijit olarak baş ve kıç uzaklıkları yan yana verilir (0.0-19.9 mt, 20-200 mt). Panelin altında ise baş ve kıç yaklaşma hızı 2 dijit olarak cm/sn olarak verilir (0-99 cm/sn). Ayrıca panel üzerinde kırmızı, sarı ve yeşil olmak üzere üç renkli ikaz lambaları mevcuttur. Kırmızı hızlı bir şekilde belirli bir uzaklık için geçerli maksimum hız parametresinin çok hızlı olarak geçilmekte olduğunu ifade eder. Sarı yandığında gemi belirlenen ideal hız parametresinin üzerinde bir hızla baş veya kıçtan ya da her ikisinden de rıhtıma yaklaşmaktadır. Eğer yeşil yanıyorsa gemi emniyetli bir şekilde belirlenen hız parametresinin altında bir hızla rıhtıma yaklaşmaktadır. Genellikle rıhtıma bordasal olarak 100-150 metre mesafe kaldığında 24 cm/sn bir bordasal yaklaşma hızı normal kabul edilirken, yanaşmanın son aşamasında bu parametre 10 cm/sn değerinin altına ayarlanır. Şekil-5 İki benzer gösterge paneli 3-4. Ana Bilgisayar ve İşlemci Ünitesi: Lazer sensörlerden ve diğer yardımcı sensörlerden gelen veriler (Akıntı, gelgit, rüzgar sensörleri) ana bilgisayar üzerindeki işlemci üniteden geçerek hız ve uzaklık değerlerini bize verirler. Ana bilgisayar üzerine paralel olarak terminalin diğer bilgisayarları bağlanabilir. Yapımcılar tarafından söz konusu işlemciler tamamen bağımsız ve güç kesintilerinden etkilenmeyecek şekilde tasarlanmıştır. Şekil-6 Ana bilgisayar ve işlemci Şekil-7 Sistem çalışma şeması 5. El Ünitesi (Portable Pilot Unit – PPU): Pager olarak niteleyebileceğimiz taşınabilir el üniteleri gösterge panelinde yer alan bilgileri gemi kullanıcısının üzerinde taşıyabileceği kadar küçük bir cihaz üzerinde görülebilmesini sağlar. Anten ve frekans gücüne göre bu cihazlar bilgileri yaklaşık 2-3 km mesafeden almaya başlayabilir. Bilgiler UHF frekansından gönderilir (464-468 MHz). Mesafe ve hız bilgileri LCD üzerinde istenirse ekran aydınlatılarak her biri 20 karakter uzunluğunda olabilen dört satır üzerinde Şekil-8 üzerinde görüleceği şekilde iletilir. Şekil-8 Taşınabilir el ünitesi (Portable pilot unit) Şekilde en alt satırda görülen açı (angle) değeri ise geminin rıhtım hattına doğru yaptığı açı değeridir. Eğer bu açı pozitif ise geminin baş tarafı rıhtıma kıç tarafından daha yakındır (Bow-in). Açı değeri negatifse geminin kıç tarafı rıhtıma baş tarafından daha yakındır. 6. Yardımcı Sensörler: Sistemin yardımcı unsurlarından biri olan akıntı sensörü Doppler prensibi ile çalışır ve suya gönderdiği akustik sinyaller sayesinde akıntı hızı, yönü ve su sıcaklığı ölçülür. Gelgit parametresi lazer sensörler aracılığı ile her türlü kar, yağmur, deniz durumunda saptanır. Sistemdeki hava istasyonu rüzgar hızı ve yönünü, yağış durumunu, barometre değeri, sıcaklık ve nispi nemi ölçmeye yarayan sensörlerle donatılmıştır. Tüm bu bilgiler ana bilgisayara sistem içerisinde anında aktarılır ve ekrandan görülebilir. 7. Manevra Ekranı: Çeşitli yapımcı firmalara göre ekran sunumu olarak ufak tefek farklılıklar içeren programlarla manevranın her safhası kuşbakışı olarak ya da baş kıç uzaklık ve hızlarının grafik görünümü olarak terminalden ve bağlı diğer tüm bilgisayarlar üzerinden her an izlenebilir. Tüm bu bilgiler kayıt altına alınır ve sistemin hafızasında saklanır. Ekran üzerinde baş-kıç mesafesi, baş-kıç yaklaşma hızı, geminin bordasal transfer izi, geminin durması ve bordasal transfere başlaması gereken noktalar, rüzgar hızı ve yönü, akıntı hızı ve yönü vs. gibi tüm bilgiler istenildiği biçimde görüntülenebilir. Şekil-9'da gösterilen manevra ekranına göz attığımızda tüm bu söz edilen bilgilere ilave olarak lazer sensörlerinin konumlarının da ekranda gösterilmiş olduğu görülecektir. Rüzgar ve akıntı yön ve kuvvetleri ise ekranın sol tarafında gösterilmiştir. Yalnız burada dikkat çekebilecek bir farklılık geminin baş tarafı yakın olduğunda açı değeri genelde pozitif ifade edilirken bu örnekte negatif olarak gösterilmiştir. Geminin kıç tarafının yanaşacağı bölüm North, baş tarafının yanaşacağı bölüm ise South olarak gösterilmiştir. Şekil-9 Kuşbakışı manevra ekranı Gemi rıhtıma baş tarafından 58 cm/sn gibi kıç tarafına göre daha yüksek bir süratle yaklaşmaktadır. Şekil-10'da ise gerçek görüntü yerine grafik olarak gösterilmiş bir ekran vardır. Grafik incelendiğinde ilk başta geminin baş tarafı rıhtıma daha yakın olarak yaklaşmakta iken, saat 08:45'te baştan mesafe 31 metre, kıçtan mesafe 39 metre iken geminin yaklaşması durmuş ve tersine rıhtımdan uzaklaşmaya başlamıştır. Şekil-10 Grafik manevra ekranı Bu grafik üzerindeki U profilinden açıkça görülebilmektedir. 08:47'den kısa bir süre sonra geminin kıç tarafı bir süre rıhtıma baş tarafından daha yakın olmuş, ancak biraz sonra durum tekrar eski haline dönmüştür. Ayrıca 08:47'den sonra gemi fark edilir biçimde tekrar rıhtıma yaklaşmaya başlamıştır. Sonuç: Yanaşma yardımcı sistemleri yanaşma manevrasının her anında kritik bilgileri gemi kullanıcılarına iletmek yoluyla insan algılarının yanılma ve yetersiz kalabilme riskini ortadan kaldırarak son derece olumlu bir katkı yapmaktadır. “Dinamik Konumlandırma Sistemi” başta olmak üzere bu yazıda ele alınan “Yanaşma Yardımcı Sistemleri” düzeni içerisinde insan algısı, teknolojinin yanında adeta ikinci bir unsur olarak yer almaktadır. Yapay zekanın da yaşamın her alanında hızla etkisini hissettirmesi ile beraber bu gelişmelerin alışılagelmiş gemi manevrası danışmanlığını ve formatını çok da uzak olmayan bir gelecekte önemli ölçüde geliştireceğini ve değiştireceğini öngörebiliriz. Saygılarımla, Kpt. Alpertunga Anıker