Home » Penentuan Posisi Dan Akurasi » Sistem Navigasi Terpadu Integrated Navigation System (INS)

Penentuan Posisi Dan Akurasi

Sistem Navigasi Terpadu Integrated Navigation System (INS)

admin 14 May 2023 63

Materi Pertemuan 21
INS & IBS

A. Sistem Navigasi Terpadu = Integrated Navigation System (INS)

10.1.Pendahuluan

Konsep Dasar :

Konsep dasar Integrated Navigation System (Sistem Navigasi Terpadu ) di anjungan adalah suatu konsep sistem terintegrasi ynang mengambil input /masukan dari berbagai sensor dari perangkat di atas kapal yang menampilkan informasi posisi secara eleltronik dan memberikan sinyal kontrol yang diperlukan untuk mempertahankan haluan kapal yang telah ditetapkan . Navigator menjadi pengolola sistem ini , menerapkan sistem pengaturan , menafsirkan sistem output dan pemantauan respon kapal.

10.2.Sistem Kerja

Sistem kerja navigasi terintegrasi Highlander HLD-INS600 adalah sarana navigasi di mana semua navigasi dan perangkat penggerak kapal bekerja bersama sebagai satu kesatuan. Tampilan kerja maksimal dan navigasi yang aman adalah lebih baik dan lebih aman .

10.3. Stasiun Kerja

Stasion kerja yang terletak di konsol navigasi utama, tabel bagan,pada dasarnya adalah unit kendali layar yang dibangun secara identik pada satu jaringan berkecepatan tinggi. Setiap tugas navigasi dapat dilakukan di salah satu dari workstation ini: penghindaran tabrakan, pemantauan rute, perencanaan rute dan manajemen siaga. Setiap bit data kontrol navigasi terlihat di satu tempat tanpa harus berjalan ke perangkat layar yang tersebar.

10.4. Manajemen Kewaspadaan (selalu siap)

Manajemen kewaspadaan adalah salah satu aspek terpenting dari filosofi INS. Setiap peringatan (peringatan adalah kondisi tidak normal) diklasifikasikan oleh INS, menurut urgensi relatifnya, sebagai alarm, peringatan atau peringatan.

Masing-masing dari ketiga jenis ini dilaporkan secara berbeda dalam hal sinyal visual dan suara yang dipancarkan dan pesan yang ditampilkan. Dengan sengaja mengendalikan peringatan dengan cara ini tidak menghilangkan kebingungan alarm anjungan yang berbunyi bersamaan, melenyapkan satu sama lain. Kewaspadaan prioritas tinggi diumumkan dengan urgensi lebih besar daripada yang kurang penting.

10.5. Informasi Yang Di Tangani

Informasi yang ditangani oleh INS meliputi: Radar, AIS, ECDIS, . heading, rate-of-turn (ROT), course (COG), kedalaman (di bawah lunas clearance), posisi, kecepatan (STW dan SOG), sudut kemudi, penggerak, propulsi data, arah dan kecepatan angin benar dan relatif, waktu dan jarak ke roda-over (rudder angle ) atau ke titik arah berikutnya, mode kontrol kemudi dan kecepatan dan pesan Navtex.

10.6. Katagori INS oleh IMO ada 3 katagori :

INS (A) : Yang secara minimal memberikan informasi posisi, kecepatan., heading dan waktu,masing-masing diberi tanda secara jelas kebenaran (keutuhan) petunjuk.
INS (B) : Yang secara otomatis , terus menerus dan secara grafik menunjukkan posisi, kecepatan kapal dan pos (heading) dan, jika tersedia kedalamam dalam kaitannya dengan rute yang direncanakan serta bahaya terdeteksi.
INS (C) : Yang menyediakan sarana untuk mengontrol heading , trek atau kecepatan , memantau status (kedudukan) dan kinerja kontrol ini

10.7.Sensor-Sensor Yang Tersedia.

Sensor Heading , yaitu dari pulsa-pulsa termasuk kesalahan gyro.
Sensor Kecepatan , yaitu memberkan masukan/input pulsa dari log kecepatan duel as , dengan koreksi perbedaan pada kecepatan di atas tanah (SOG) dan kecepatan melalui air
Sensor suhu air laut dan kadar garam.
.Sensor pitch and roll, yang ditunjukkan oleh inclometer elektronik memberikan perubahan dalam kecepatan.
Sensor kedalaman ( misalnya output dari sebuah echo sounder ditampilkan pada VDU)

Satelit Navigasi Receiver
Output dari penerima saluran tunggal atau ganda digunakan untuk update posisi DR.
GPS
Radar = Data diolah dari kedua-duanya , 3 atau 10 (X band)
Sebuah radar pencegahan tubrukan (ARPA) sangat penting untuk perjalanan yang aman dari kapal.
Auto Pilot , dengan indicator pergerakan kemudi.
Satcom ( Satelit Kominikasion

6. INS menyediakan kontrol navigasi untuk dilakukan secara manual dan otomatis.

a. ECDIS ( Electronic Chart Display and Information System )

Ecdis adalah Sistem Informasi Navigasi yang ditampilkan pada peta elektronik, dan dapat ditampilkan secara otomatis posisi kapal, pembaharuan secara otomatis, tampilan radar, dll.

Akhir-akhir ini ECDIS menggantikan peta kertas di kapal-kapal. Alat alat navigasi yang berhubungan dengan ecdis adalah (Gbr 10:.8)

i. GPS

ii. AIS Receiver

iii. Weather Data

iv. Printer.

v. Ship Communication

vi. Electronic Chart.

vii. Echosounder

viii. Gyro Compass

ix. Speed Log

x. Radar.

Gbr
10:.8

· Menu utama dari ECDIS

“Fungsi Tombol”

Tombol View : untuk mengatur jumlah cahaya yang dipancarkan oleh layar dan panel pengendali, dan untuk mengkonfigurasi alat, simbol, dan data yang muncul pada table Menampilkan
Tombol Targets : untuk bekerja dengan radar dan target AIS
Tombol Route : untuk membuat, mengelola dan memantau rute.
Tombo; OwnShip : untuk mengakses menu prihatin dengan posisi kapal itu, judul, kecepatan, pergerakan Umum dan sensor
Tombol Chart : untuk mengelola peta.
Tombol Options : untuk melihat opsional komponen diaktifkan pada konsol .
Tombol Tools : untuk menggunakan berbagai alat yang tersedia untuk membantu Navigator
Tombol System : untuk sistem akses, pemeliharaan dan konfigurasi menu.

Sistem Anjungan Terintegrasi (IBS)

10.9. Pendahuluan

IBS adalah ‘kombinasi sistem yang saling berhubungan untuk memungkinkan akses terpusat ke informasi sensor atau stasiun kerja perintah / kontrol, dengan tujuan meningkatkan manajemen kapal yang aman dan efisien dengan personel yang berkualifikasi sesuai’.

Rekomendasi IBS berlaku untuk sistem yang melakukan dua atau lebih operasi, yaitu: eksekusi bagian; komunikasi; kontrol mesin; pemuatan, pemakaian dan kontrol muatan; dan keselamatan dan keamanan.

10.10 Sistem anjungan terintegrasi

Sisitem anjungan teintegrasi menyatakan bahwa sistem tersebut harus mampu melaksanakan setidaknya fungsi – fungsi berikut:

navigasi planning.
bagian pelaksanaan dan manuver/olah gerak.
tubrakan dan menghindar kekandasan/terdampar.
Komunikasi.
pemantauan dan kontrol mesin.
pemuatan dan pembongkaran muatan.
keselamatan dan keamanan.
manejemen.

Sistem anjungan terpadu yang memenuhi persyaratan ini harus menyediakan: kemungkinan besar dalam hal kegagalan sistem, penggunaan standar peralatan interfacing , sentralisasi semua data nautikal dan alarm, dan penggunaan tampilan yang cocok untuk memungkinkan pemantauan data sensor/pengolahan.

Fakta bahwa tren/gejala saat ini mengakibatkan penurunan tingkat pengawakan menunjukkan bahwa beberapa anggota kru di anjungan harus mampu menafsirkan dan menanggapi banyaknya informasi dan alarm yang disajikan kepada mereka. Hal ini akan melibatkan peningkatan pelatihan dan system dokumentasi untuk kru

10.11 Aturan DNV (Det Norske Veritas) desian kretataria workstasion.

Aturan DNV (Det Norske Veritas) desian kretataria workstasion menentukan desain kriteria untuk workstation tertentu yaitu

pengawasan lalu lintas / maneuvering
navigasi
perencanaan rute
kemudi tangan
keamanan operasi
Pelaksanaan docking
Pelaksanaan Jaga ( Conning operation)

Dalam setiap kasus ,tugas yang harus dilakukan ditentukan dan kedudukan instrumen yang relevan / peralatan yang terkait untuk tugas-tugas yang ditetapkan. Sebagai contoh, workstation untuk navigasi ditentukan untuk memungkinkan tugas-tugas berikut yang akan dilakukan.

menentukan dan merencanakan posisi kapal, termasuk jalur dan kecepatan.
efek komunikasi internal dan eksternal yang berhubungan dengan navigasi.
memonitor waktu, termasuk kecepatan dan trek, putaran baling-baling, pitch indikator dan sudut kemudi

Instrumen dan peralatan berikut harus dipasang dalam jangkauan:

tayangan navigasi radar dan kontrol.
Tabel peta-peta
sistem perbaikan posisi yang relevan (GPS dan Loran-C)
Unit VHF
peluit kontrol.
Instrumen, indikator dan menampilkan informasi yang tersedia dianggap penting untuk kinerja yang aman dan efisien , tugas navigasi harus mudah dibaca di workstation.

Penampilan Instrumen, indikator harus mencakup:

gyro repeater
indikator sudut kemudi
indikator kedalaman
jam
RPM Indikator baling-baling
Pitch Indikator (di mana dipasang)
kecepatan dan indikator jarak

Sarana yang digunakan pada interval keamanan dan kecepatan dalam kaitannya dengan kapal lain dan keselamatan operasi anjungan juga harus mudah diakses dari workstation navigasi.

Sarana tersebut meliputi:

instrumen dan peralatan yang dipasang pada workstation untuk pengawasan lalu lintas / manoeuvering.
peralatan komunikasi internal.
Panel pusat navigasi alaram (bila ada)
wiper dan kontrol untuk mencuci jendela yang diperlukan dalam penglihatan

10.12. Spesifikasi DNV untuk one-man

sistem anjungan di daerah pelayaran tak terbatas, yang dikenal sebagai DNV-W1, membutuhkan Navigasi otomatis untuk pelaksanaan track-sistem yang dikenal sebagai ANTS (Automatic Navigation and Track –keeping System.

Spesifikasi
membutuhkan integrasi pada data berikut.

Tayangan Peta Elektronik dan Sistem Informasi Elektronik (ECDIS)
Sistem kemudi otomatis (termasuk perangkat lunak untuk perhitungan /penyesuaian pelaksanaan pemeliharaan rute yang direncanakan)
diferensial GPS (2)
gyro kompas (2)
kecepatan di atas tanah (SOG) dan kecepatan diatas air (STW)
peringatan perubahan haluan dan balasan.
Memeriksa otomat pengaman garis luar yang mengkhawatirkan selama perjalanan dan pelaksanaannya.
kapasitas untuk membuat peta elektronik sendiri dari kertas peta untuk daerah yang tidak tercakup oleh ENCs ( Electronic Navigational Charts) diterbitkan atau disahkan oleh pejabat berwenang peta laut.

Selain persyaratan
fungsional di atas , ANTS juga
menempatkan penekanan besar pada dokumentasi teknis yang sesuai .

Persyaratan untuk
ANTS menempatkan tuntutan tambahan pada
aspek-aspek tertentu dari sistem .

Misalnya, akurasi arah kapal harus menjadi nilai yang telah
dikoreksi atas kesalahan dari arah
sumber yang masuk , dan setidaknya salah satu gyrocompasses
harus disediakan dengan sistem otomatis untuk mengkoreksi kesalahan yang
disebabkan oleh kecepatan dan lintang , sistem kemudi juga harus melacak secara
otomatis , menjaga kapal dalam batas-batas yang ditetapkan di kedua sisi jalur yang direncanakan dan harus memberikan kemampuan untuk
mengarahkan kapal sepanjang rute yang lurus dan melengkung dengan mengubah perintah otomatis ke
manual .

Kecepatan input harus
memiliki akurasi yang cukup untuk menjaga kualitas perbaikan arah dengan perhitungan tepat. Sistem harus
dilengkapi dengan ketelitian posisi dari
unit penerima GPS dan ketika melakukan putaran , sistem harus memberikan posisi
dengan waktu nyata yang paling akurat .
Kualitas sistem terpadu perbaikan
posisi harus dipantau dan
peringatan akan muncul jika kualitas berada di bawah batas dapat diterima. .

Kebutuhan untuk
integrasi berarti bahwa disitu telah ada kecendrungan untuk menjauhkan dari pengadaan peralatan dari berbagai produsen dan upaya untuk
mengintegrasikan bagian yang berbeda
dari peralatan, untuk sumber paket tunggal dikeluarkan peralatan hanya dari satu produsen. Banyak
produsen, menyadari kebutuhan, sekarang menawarkan sistem lengkap dengan semua
persyaratan terkait yang diperlukan
dijamin.

Penggunaan modul standar , tidak hanya untuk navigasi, tetapi
juga untuk fungsi anjungan lainnya,
seperti komunikasi, pemantauan dan kontrol mesin, power supply dll, yang
kemungkinan akan menghasilkan penghematan biaya dan mengurangi jumlah peralatan
yang diperlukan. Faktor-faktor seperti berkurangnya jumlah konsol, mengurangi
instalasi dan biaya interfacing, desain yang lebih hemat biaya, instalasi dan
persyaratan pengujian harus diperhitungkan.

Fitur utama
dari ECDIS adalah:

penyajian versi elektronik dari peta laut, berdasarkan format terbaru ENC menggunakan 21 – (atau 29 -) inchi layar warna tinggi (high colour) sesuai yang ditetapkan.
beberapa interface untuk GPS / DGPS, gyrocompass, log speed , echo sounder dll
mampu digunakan dengan baik ENC dan ARCS
perencanaan rute dan pemantauan rute.
fasilitas perencanaan rute primer dan sekunder.
peringatan kandas
garis keamanan navigasi yang dibuat pengguna dilapisi pada layar radar.
peta dipilih pengguna berlapisan presentasi.
alat navigasi seperti VRM, EBL, track – ball.
menampilkan target ARPA
rekaman perjalanan memenuhi standar
buku catatan informasi yang dibuat pengguna.
menampilkan alarm
MOB dan fungsi kejadian
fungsi tombol khusus untuk skala atas / bawah, tampilan standar, TM-reset dan fungsi lainnya yang merupakan fungsi yang paling sering digunakan.

Gambar 6.5 Blok
diagram perjalanan navigasi
dan sistem menjaga pelacakan (ANTS)

Pilihan yang sesuai komputer ECDIS kedua dan layar, untuk memenuhi back – up yang dibutuhkan pengaturan dalam kasus kegagalan ECDIS, tersedia. Jika dipasang, komputer ECDIS kedua terkait dengan yang pertama melalui jaringan area lokal (LAN).

Perhitungan Posisi dan jalur pengemudian (track-steering)

Posisi kapal
dihitung dari posisi sensor menggunakan informasi dari gyrocompass dan log
speed.

Perhitungan posisi ini didasarkan pada teknologi filter Kalman, yang mampu menggunakan berbagai jenis sensor dan konfigurasi ditetapkan operator. Karena kebutuhan untuk memungkinkan operasi waktu-kritis dalam perhitungan posisi dan arah jalur , prosesor terpisah digunakan untuk fungsi-fungsi ini.

Fitur utama dari prosesor ini adalah:

Interface semua perangkat luar
Posisi perhitungan berdasarkan teknologi filter Kalman
Perhitungan kualitas posisi dan alarm
Perhitungan off-track dan alarm
waypoint pra-peringatan dan alarm waypoint.
Proses grafis dan tampilan untuk informasi jaga.

10.3. Fungsi kemudi otomatis

Sistem ini meliputi radius / track lengkap
dikendalikan autopilot untuk keamanan kemudi
dan otomatis

Kapal dengan fungsi dan operasi yang memenuhi
persyaratan DNV-W1. Autopilot sepenuhnya terintegrasi kedalam sistem yang
memungkinkan untuk dengan mudah dikontrol dan dioperasikan. Para fitur utama sistem kemudi otomatis adalah:

kecepatan adaptasi
radius putaran dikendalikan
ketepatan gyro dan pengukuran log akurat dan dapat diandalkan.
pengguna memilih mode/cara kemudi
modus gyro (batas kemudi dikendalikan)
modus radius (perubahan langsung)
diprogram mode radius (perubahan diprogram)
Modus track terprogram (memberi petunjuk perubahan posisi )
Tanpa diingatkan ketelitian arah-trek dengan waypoints
Tanpa diingatkan arah trek sesuai dengan waypoints

Sistem autopilot logis memiliki panel sendiri
untuk kontrol operasi , mudah digunakan operasi , sementara dua panel kontrol
operasi terpisah dapat diinstal untuk aplikasi khusus spesifikasi interface

The voyager memiliki struktur interface yang luas dan fleksibel yang memungkinkan
kedepan yang akan lebih mudah mengatur dan dikonfigurasi untuk digunakan. Kedua
analog dan interface serial digital yang tersedia.

Interface yang
tersedia untuk sistem lain
adalah:

Gyrocompass
rate-of-turn gyro
speed log
pesawat penerima posisi
echo sounder
angin sensor
sudut kemudi
propeller RPM / pitch
pendorong

Persyaratan autopilot interface adalah:

girokompas
Speed log
Perintah kemudi
Status kemudi :

10.14 Fungsi kemudi otomatis

Sistem ini meliputi radius / track lengkap
dikendalikan autopilot untuk keamanan kemudi
dan otomatis

· kecepatan adaptasi
· radius putaran dikendalikan
· ketepatan gyro dan pengukuran log akurat dan dapat diandalkan.
· pengguna memilih mode/cara kemudi
· modus gyro (batas kemudi dikendalikan)
· modus radius (perubahan langsung)
· diprogram mode radius (perubahan diprogram)
· Modus track terprogram (memberi petunjuk perubahan posisi )
· Tanpa diingatkan ketelitian arah-trek dengan waypoints
· Tanpa diingatkan arah trek sesuai dengan waypoints

10.15 Terminal Perencanaan Rute

·
Sistem
transmisi radar.

Ini terdiri dari lima arah
diaktifkan antar sistem pita X dan S

·
Autopilot dan sistem kemudi.

Sebuah
sistem dengan berfungsi penuh ANTS ketika terhubung ke ECDIS. Sistem ini
memiliki input untuk kedua gyrocompass dan pos data kompas magnetik .

·
Gyrocompass sistem.

Ini
adalah sistem digital microprocessor-terkontrol yang dirancang sebagai satu
unit dengan kontrol dan unit tampilan di sampul depan.

·
Kompas magnetik.

Sistem
ini meliputi paduan aluminium , binnacle , magnet datar, kaca kompas, fluxgate
pick- off dengan sinus terintegrasi / interface icosinus , pengaturan baypass,
Perangkat azimuth , kompas elektronik , dan pilot kompas magnetic otomatis ( TMC ) , koreksi Variasi , gyro / TMC
changeover dll , yang tergabung dalam gyrocompass monitor / pergantian sistem .
Sistem menggunakan repeater gyro untuk indikasi kapan TMC dipilih pada monitor
kompas

·
Poros Ganda
Doppler Log .

Log
adalah sistem dua sumbu , data yang diperoleh dari log kecepatan longitudinal
dan transversal bottom –trek dan
kedalaman, dan longitudinal kecepatan trek-udara .

·
Echo
sounder .

Unit
ini dapat dioperasikan sebagai unit frekuensi tunggal atau ganda dengan empat
transduser , Layar menawarkan lima dasar berkisar antara 0 dan 200 m .

·
DGPS .

Penerima
otomatis menempatkan transmisi
terkuat stasiun suar dan dikunci
di dalam hitungan detik . Dalam kasus kehilangan sinyal secara otomatis beralih
ke stasiun alternatif memastikan sinyal yang kuat setiap saat . Sebuah navtalk
(nav telk) Dalam hal kegagalan sistem DGPS utama akan secara otomatis beralih ke sekunder

·
Loran
– C .

Sistem
ini menggunakan penerima LC – 90 Furuno Mk – II . Rincian lengkap dari receiver ini dapat ditemukan di Bab
lain

·
Sistem
Alarm Anjungan,

Ini
adalah pusat alarm / dead man
system yang memenuhi klasifikasi lembaga
, spesifikasi alarm anjungan tertinggi saat ini . Hal ini terhubung secara
interface dengan sistem navigasi yang
terintegrasi untuk memungkinkan alarm harus diulang pada ECDIS

Stasiun perencanaan biasanya terletak di ruang peta dan memiliki monitor resolusi tinggi dan printer yang dapat memberikan hard copy data pelayaran. Memisahkan stasiun perencanaan dari stasiun navigasi memungkinkan operator untuk mempengaruhi perencanaan pelayaran atau mengedit di stasiun perencanaan tanpa mengganggu conning operations di stasiun navigasi . Tampilan di stasiun navigasi juga tersedia di stasiun perencanaan sehingga posisi kapal dapat dipantau baik di lokasi . Sebuah layar VMS-VT utama khusus ditunjukkan pada Gambar 10.1.

GBr 10.1.

A ship’s integrated navigation system

Comments are not available at the moment.