HET CONGRES VAN, DE "'INTERNATIONAL
ASSOCIATION OF INSTITUTES OF
NAVI-GATION
(iAIN)
by Prof .ir. J.A. Spaañs
Rapport. 742-P
Publicãtie in: NTT °De Zee",.
lie jaargang no.11 -1982.
Deift UnJverslty of Technology Ship Hydromechanics Laboratory Mekelweg 2
2628 CD Delft The Netherlands
scheep
vaart-visie
Het congres van de
'International Association of
Institutes of Navigation" (lAIN)
Van 21-24 september 1982 hield de lAIN
haar driejaarlijkse congres te Parijs als
gast van het "Institut Français de Naviga-tion". De lAIN is een vereniging van
na-tionale navigatie-instituten, die elk "het
bevorderen van de kennis van de naviga-tie en de toepassing daarvan" als doelstel-ling hebben. Een nationale (of regionale) vereniging kan toegelaten worden als zij
voldoet aan de statuten van de lAIN; de driejaarlijkse algcmene vergadering van
de leden beslist over toëlating als lid. Het
Prof. ir. J. A. Spaans
adspirant-lid dient aan te tonen dat zij het bevorderen van de navigatie voor
scheep-vaart, luchtvaart en ruimtevaart in haár
statuten voert en voorts dient zo'n
vereni-ging onafhankelijk, "non-profit" en
niet-overheid te zijn.
Een en ander had tot gevoig dat in 1976
de aanvrage tot lidmaatschap van het Ne-derlands Maritiem Instituut niet werd
in-gewilligd.
Op dit moment bestaat de lAIN uit de
Verenigd Koninkrijk, Verenigde Staten, West-Duitsiand, Frankrijk, Italië, Japan,
Austra1i, Egypte en Canada. Bestuursle-den van de lAIN lieten tijBestuursle-dens de
algeme-ne vergadering weten er hoge prijs op te
stellen indien Nederland als lid zou
toetre-den. Oprichting van een onafhañkelijk "Navigatie lnstituut" zou daarvoor een
eerste stap zijn. Zôu het NTT-De Zee hier-in een voortrekkersrol kurhier-inen vervullen? Het congres
Het congres stand in het teken van
"inte-grated navigation, actual and potential". Onder geIntegreerde navigatie verstaat
men het met de computer verwerken van
alle gemeten navigatiegrootheden, zoals gyrokoers, koershoeksnelheid, logvaart (EM en Doppler), relatieve windrichting en -snelheid i.v.m. drift, gemeten fase,
faseverschillen of tijdverschillen van elek-tronische plaatsbepalingssystemen (Dcc-ca, Omega, Loran, enz.), de positie
bere-kend met SATNAV, radarafstanden en -peilingen, visuele peilingen en zelfs de
ude vertrouwde astrometingen.
Act verwerken van deze gegevensstroom gebeurt met technieken die bekend staan
onder de naam "optimal filtering". In de
beginperiode van automatische
gegevens-verwerking werd hiervoor het "rechttoe-rechtaan" Kalmanfilter gebruikt, een al-gorithme dat alle inkomende gegevens
"optimaal" verwerkt en aldus de
toe-standsvariabelen zoals positie,
grond-koers, grondvaart, sneiheid door het
wa-ter, draaisnelheid, enz., zo nauwkeurig mogelijk berekent voor het actuele tijd-stip en voor tijdtijd-stippen daaropvolgend
(voorspelling).
Door het geringe aantal simultane
metin-gen bij elektronische
plaatsbepalings-systemen zoals Decca en Loran gaf dit
echter aanleiding tot verkeerde
interpreta-tie tijdens periodes van vergrote
versto-ring van het elektromagnetische stralings-veld tussen zender en ontvanger. Met
an-lere woorden, er werden grote
baandevi-ties geconstateerd die er in werkelijkheid niet waren of er werd in alle gemoedsrust
doorgevaren terwijl er in werkelijkheid een aanzienlijke baandeviatie aanwezig
was.
Tijdens het congres werden verscheidene lezingen gegeven over
onderzoekresulta-ten, waar gebruik werd gemaakt van
meerdere onafhankelijke
positiebepa-Iingssystemen, adaptieve
(Kalman)filte-ring en "stoorpatroonherkenning". De
Britse Royal Navy heeft hiervoor o.a. een
uitvoerig onderzoekprogramma lopen,
waarvan de resultaten op het congres
wer-den getoond. Dc baanvoorspelling met
behuip van adaptieve filtering bleek
aan-zienlijk beter dandie met het gewone
fil-ter. Uit andere lezingen bleek, dat oak in
andere landen veel toegepast onderzoek
op dit terrein wordt uitgevoerd.
Een interessante ontwikkeling is het Brit-se_MANAVsysteem,
jaren aan gewerkt wordt. Er wordt
gena-vigeerd op een gewone zeekaart die via een simpele procedure in een computer
262
"opgelijnd". wordt. Met een
lichtvlek-indicator wordt daarna de positie aange-geven volgens Decca MK2I, terwijl oak
de gispositie opgevraagd kan wOrden. Ook kan de positie van elk aangewezen radardoel op de kaart zichtbaar worden gemaakt. Integratie van diverse
positie-metingen vindt in dit systeem (nog) niet plaats.
In de luchtvaart is de toepassing van auto-matische gegevensverwerking mijien
voor-uit op die in de scheepvaart. Op het
con-gres werden daar vele voorbeelden van
ge-geven. In hoeverre de computer in de luchtvaart al gemeengoed is geworden
moge blijken uit het feit dat in de nieuwe verkeersvliegtuigen zoals Airbus A-3l0,
Boeing 767 en 757 circa 120 digitale
com-puters toegepast warden voor navigatie en motorbewaking (flight management
system, flight instrument system en flight warning system). Opvallend is vooral de
uitgebreide toepassing van kleurbeeld-schermen voor de presentatie van gege-vens. Oak vobr scheepvaarttoepassing werden interessante ontwikkelingen in
kleur-beeldschermpresentatie getoond.
Van de Nederlandse zijde werd geen
enke-le enke-lezing op het congres gegeven. Dit is
niet zo verbazingwekkend als men de
be-dragen die in Nederland voor dit soort
onderzoek warden uitgegeven vergelijkt
met die in het buitenland.
In het Verenigd Koninkrijk is
bijvoor-beeld een bedrag van 18 Mfi uitgetrokken over een looptijd van 25 jaar voor diverse projecten die uiteindelijk tat dod hebben
navigatie, machines en communicatie
vanuit êên ruimte te kunnen controleren en besturen. Zo'n zelfde bedrag is ookuit-getrokken voor de ontwikkeling van meer realistische scheepssimulatoren met corn-putergegeneerde buitenbeelden voor dag
ennacht.
Het project "Schip-80" had een goede
aanzet kunnen zijn am van Nederlandse zijde vooruitgang op dit punt te boeken.
Helaas is dit onderzoek, aithans wat de
navigatiekant betreft, te weinig
toekomst-gericht geweest.
Hopelijk zullen de projecten "Brug-90"
en "Ships and Chips", die nu bij MARIN in voorbereiding zijn, voortvarender wor-den aangepakt am de aansluiting
interna-tionaal niet te missen.
Dc brug van de toekomst zal in ieder
ge-val niinder volumineuze instrumenten
moeten bevatten. Dc gegevens van de
sen-soren zullen digitaal worden verwerkt en op kleur-beeldschermen op ergonomisch verantwoorde wijze zichtbaar warden ge-maakt. Schatting van de
toestandsvaria-belen van de navigatie, zoals eerder ge-noemd, vindt plaats door integrale ver-werking van alle meetgegevens. Rand 1990 kan aan invoering van het
NAY-STAR-global positioning system warden gedacht.
Dc relevante informatie van zeekaarten is
waar al een aantal in digitale vorm beschikbaar en kan "ge-displayed" warden op een kicuren-groot-beeldscherm, waar de navigatie zichtbaar
wordt gemaakt door de ligging van het
vaartuig op kaartschaal, terwiji een
"backflash" de gevolgde baan weergeeft; daarnaast kunnen de gevolgen van
bestu-ringsacties door schroef, boegschroef,
roer en/of sleepboten versneld zichtbaar warden gemaakt.
In nauwe vaarwaters navigerend kunnen meerdere referentiepunten met de "joy-stick" op het beeldscherm warden
aange-wezen. Dc door de radar waargenomen peilingen en afstanden van deze punten
warden dan tot scheepspositie verwerkt.
Bepaling van de optimale route i.v.m.
mi-nimum brandstofverbruik en
schadever-mindering gebeurt met een boordcOmpu-ter die de schcepsgegevens, de via de satel-liet ontvangen meerdaagse
weersverwach-ting en de eigen weerwaarnemingen
ver-werkt.
Dc toestand van voortstuwingswerktui-gen, hulpwerktuigen en
pomp/leiding-systemcn is in digitale varm beschikbaar en kan op beeldscherm(en)
zichtbaarwor-den gemaakt; "ingrepen" kunnen vanaf
de machineterminal plaatsvinden.
Digita-Ic data-transmissic heeft daarnaast het
voordeel van vermindering van de
beka-beling. (Bij de Boeing 747 is op deze wijze 1300 kg bekabeling bespaard.)
Verbetering van communicatie en identi-ficatie en een driedimensionaal (positie en tijd) geleid vaarplan voor schepen binnen
de jurisdictie van een
verkeersbegelei-dingssysteem zal het aantal potentile
ge-vaarsituaties voor aanvaringcn macten
verminderen.
Een aantal van bovengenoemde
apmer-kingen is oak terug te vinden in het
cind-rapport van "Schip-80". Er kan echter
niet warden valstaan met constateringen.
Industrie en onderzoekcentra zullen de
handen ineen macten slaan am de uitda-ging van het "chip-tijdperk" tegcmaet te
treden; we staan nu al op het
"way-paint" van deze volgende route! Prof.ir. J. A. Spaans
Afdeling Maritiemc Techniek Technische Hogeschool Deift
