Voyage Data Recorder の速度ログ: センサーの選択が思っている以上に重要な理由

VDR に関するほとんどの議論には、静かな仮説が貫かれています。人々は保護カプセル、フロートフリー メモリ、再生ソフトウェアについて話します。-彼らは音声チャンネルとレーダー画像の圧縮を心配しています。しかし、そもそもスピードログがデータをブラックボックスに送り込むことについて話す人はほとんどいません。

それは間違いです。そして、これは通常、VDR パフォーマンス テストが不合格になった後の最初のポート状態制御検査中に発見される間違いです。

当社は、他の航法機器や水中探知機器と並行して、-ドップラー、電磁気、衛星-ベースの速度ログ-を設計、製造しています。私たちは、VDR 設置の内部を十分に観察してきましたが、他の堅実なシステムの多くに弱点が生じるのは速度ログ インターフェイスであることがわかりました。 VDR が故障しているからではありません。ログの供給速度が速いため、VDR 統合を念頭に置いて設計されていませんでした。

VDR に実際に必要なもの速度ログ

オープン IMO 決議 MSC.333(90)、2012 年 5 月に採択され、2014 年 7 月 1 日以降の設置に適用される VDR の改訂された性能基準。セクション 5.5.3 は短く直接的です。「SOLAS 規制で要求される、船舶の速度および距離の測定装置から得られる、水中速度および地上速度 (その指標を含む)」。

それだけです。 2 つの数字。再生システムにどの番号がどれであるかを知らせるインジケーターが 1 つあります。

しかし、その要件の単純さには、より複雑な現実が隠されています。 VDR では、速度ログがドップラー原理、電磁原理、または衛星原理のいずれを使用しているかは関係ありません。精度、形式、障害状況下での信頼性という 3 つのことを重視します。

精度要件は、速度および距離測定機器の性能標準である IEC 61023 にまで遡ります。速度は、船舶の速度の 2% または 0.2 ノットのいずれか大きい方の範囲内で正確である必要があります。距離の測定は、1 時間での走行距離の 2% または 0.2 海里のいずれか大きい方以内に収める必要があります。これらの数字は示唆ではありません。彼らは床です。

接続を確立または切断するインターフェース

ここからが技術的な詳細が重要になります。 VDR は、海洋ナビゲーション機器の NMEA 0183 通信を管理する国際規格である IEC 61162 シリーズ-で定義されたシリアル インターフェースを介して速度データを受信します。

速度情報を伝える特定の NMEA センテンスは、VBW (Dual Ground/Water Speed) と VLW (Distance Traveled through Water Speed) です。 VBW は、縦方向と横方向の速度成分と、データが有効かどうかを受信デバイスに伝えるステータス インジケーターを伝送します。 VLW には、累積距離と走行距離の合計が含まれます。

速度ログこれらの文を正しいボーレート、正しい形式で出力するものは、{0}}通常、IEC 61162-1 の場合は 4800 ボーであり、VDR と通信します。独自の文を使用する速度ログや、VDR が期待するステータス フラグが含まれていない速度ログでは、VDR がガベージを記録したり、まったく記録しなかったりします。

速度ログ出力がレーダーと AIS に対しては完璧に機能していても、メーカーが VDR の特定のパーサーに対して VBW 文構造をテストしたことがなかったため、VDR インターフェイス テストに失敗したインストールを確認しました。データはスコープ上で正しく見えました。とにかくVDRはそれを拒否しました。

 

3 つのテクノロジー、3 つの異なる考慮事項

速度ログ テクノロジーの選択は、必ずしも明らかではない形で VDR 統合に影響を与えます。

ドップラー速度ログキールに対してある角度で超音波パルスを送信し、水柱内の粒子から反射された戻り信号の周波数シフトを測定することにより、水中の速度を測定します。非常に低速まで正確であるため、操縦やドッキングに役立ちます。 VDR の目的で、ドップラー ログは通常、IEC 61162-1 インターフェイスを介して VBW および VLW センテンスを出力します。重要な考慮事項は、ログが縦方向と横方向の両方の速度成分を提供するかどうかです。{{5}一部の単軸ユニットでは前後速度のみが出力されるため、事故発生時の船舶の完全な動きを再現する VDR の能力が制限されます。{6}}

電磁速度ログ水中に磁場を生成し、その磁場を通る水の動きによって誘導される電圧を感知することで速度を測定します。可動部品がないため、メンテナンスは最小限で済みます。 Wärtsilä SAM 4642 のようなユニットは、IEC 61162 仕様に準拠した NMEA 形式の接続を介して、二軸測定と速度情報をレーダー、AIS、VDR に提供します。-電磁原理により安定した測定値が得られますが、汚れや水の伝導率の変化の影響を受ける可能性があります。 VDR 統合の場合、重要な要素は、データが疑わしい場合に VDR に通知するステータス フラグがログの NMEA 出力に含まれているかどうかです。

衛星速度ログGNSS 信号を使用して地上の速度を測定します。これらは、水中速度 (STW) ではなく、対地速度 (SOG) を提供します。これが主な違いです。 SOLAS では、ほとんどの船舶の主要な速度ログに水中速度が必要です。衛星ログは、二次ソースとして、または別の SOG 測定が必要な 50,000 GT を超える船舶に役立ちます。 VTG (Course Over Ground および Ground Speed) などの標準 NMEA センテンスを出力します。衛星ログの統合の課題は、衛星ログが GNSS の可用性に依存していることです。-衛星信号が低下すると、VDR は速度データを完全に失います。

 

VDR が速度データで行うこと

VDR は、速度数値を単独で保存するだけではありません。速度データを位置、機首方位、レーダー画像、ECDIS 表示信号、音声、警報ステータスと関連付けて、事故前、事故中、事故後に起こった全体像を再構築します。

水中の速度は、推進力と操縦性能を理解する上で重要な、水塊に対して船がどのように動いていたかを調査員に伝えます。{0}}対地速度は、船が地球に対してどのように動いていたかを示します。-偏流、電流の影響、位置精度を理解するために重要です。

VDR に供給する速度ログがドロップアウトした場合、または VDR が SOG を予期しているときに STW を提供した場合、またはステータス フラグが欠落している場合、再生の解像度が失われます。捜査はさらに困難になる。質問は答えられなくなります。

VDR{0}対応速度ログの実用的なチェックリスト

VDR を備えた船舶の速度ログを選択する場合、{0}つまり 3,000 GT 以上の実質的にすべての旅客船または貨物船を意味します-次の点を確認する必要があります。

まず、速度ログに IEC 61023 および関連する IMO 決議 (A.824(19) および A.694(17) など) に基づく型式承認が記載されていることを確認します。これは精度と環境パフォーマンスのベースラインです。

次に、NMEA 出力を確認します。ログは、IEC 61162-1 または IEC 61162-2 形式で VBW および VLW センテンスを生成する必要があります。 VBW センテンスのステータス フラグが正しく設定されていることを確認してください。一部のログでは文は出力されますが、ステータス フィールドが空白のままになるため、VDR はデータを無効なものとして扱います。

第三に、丸太が水中での速度と、必要に応じて地上での速度の両方を提供していることを確認します。 2014 年 7 月 1 日以降に建造された 50,000 GT を超える船舶の場合は、測定ごとに別のデバイスが必要です。

4 番目に、実際の条件下でインターフェイスをテストします。ベンチ テストには合格したものの、実際の VDR に接続すると、接地の問題、ボー レートの不一致、またはシリアル ライン上の電気ノイズが原因で失敗した速度ログが確認されました。インターフェース標準はまだ半分に過ぎません。実装は残り半分です。

 

独自の製品を構築する理由

私たちは、ドップラー ログ、電磁ログ、衛星ベースの速度測定装置を設計しています。{0}これは、速度ログと VDR がうまく機能しない船舶をあまりにも多く見てきたためです。{0}}どちらかのデバイスに欠陥があるためではありません。なぜなら、インストール前に誰もそれらを一緒にテストしたことがないからです。

速度ログを作成するときは、VDR インターフェイスに対してテストします。 VBW 文と VLW 文を検証します。ステータスフラグを確認します。当社は、IEC 61023 および IEC 60945 で要求される環境テストを通じてユニットを実行します。これを行うのは、船舶がすでに海上に出た後では、お客様が統合の問題を発見する時間がないためです。

VDR の価値は、記録されるデータによって決まります。そして、速度ログは、そのリストの中で最も重要なデータ ソースの 1 つです。それに応じて選択してください。事件後の捜査はそれにかかっています。