เครื่องมือเดินเรืออิเล็กทรอนิกส์
เครื่องมือเดินเรือ คืออะไร
เครื่องมือเดินเรือ (Navigation Aid)
คือ เครื่องมือ ที่ต้องมีไว้ประจำเรือสำหรับช่วยหรือใช้ในการเดินเรือ การหาตำบลที่เรือการพยากรณ์อากาศ การวางแผนการเดินเรือการเข้าเทียบท่าเป็นต้น
ทำไมต้องมีเครื่องมือเดินเรือไว้ในเดินเรือเพื่อให้เป็นไปตามข้อบังคับขององค์การทางทะเลระหว่างประเทศ หรือ International Maritime Organization :IMO ซึ่งเป็นองค์การที่ได้วางบรรทัดฐานว่า เครื่องมือใดหรืออุปกรณ์ใดจำเป็นต้องมีไว้ติดตั้งประจำเรือเดินทะเล เพื่อเป็นเครื่องมือช่วยผู้นำเรือในการหาตำแหน่งเรือของตนเอง เรือลำอื่นๆที่อยู่ใกล้เคียงช่วยในการวัดระยะจากที่หมายต่างๆ วัดความเร็วเรือ วัดความลึกน้ำ ตรวจวัดสภาวะอากาศ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เกิดความปลอดภัยต่อการเดินเรือ
SOLAS คืออะไร
SOLAS คือ อนุสัญญาระหว่างประเทศว่าด้วยความปลอดภัยแห่งชีวิตในทะเล สนธิสัญญาด้านความปลอดภัยทางทะเลสากล จากองค์การกิจการทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO) ซึ่งเป็นหน่วยงานทางด้านทะเลแห่งสหประชาชาติ ที่กำกับดูแลความปลอดภัยของชีวิตในทะเลซึ่งรวมถึงยานพาหนะที่เดินทางในท้องทะเล
เครื่องมือเดินเรือและการสื่อสาร เพื่อความปลอดภัยในการเดินเรือ
ระบบสื่อสารเพื่อการป้องกันภัยและช่วยเหลือผู้ประสบภัยทางทะเล GMDSS – Global Maritime Distress and Safety System
IMO-SOLAS ที่ได้กำหนดให้เรือเดินทะเลทุกลำที่มีขนาด 300 ตันกรอส ขึ้นไป และ เรือโดยสารทุกลำ เปลี่ยนระบบสื่อสารแจ้งเหตุอันตรายจากระบบเดิมมาใช้ระบบสื่อสารเพื่อการป้องกันภัย และช่วยเหลือผู้ประสบภัยทางทะเล GMDSS ก่อนวันที่ 1 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1999 และ เรือทุกลำต้องปฏิบัติตามกฎข้อ 7.1.4 (ติดตั้ง Navtex Receiver) และกฎข้อที่ 7.1.6 (ติดตั้ง Satellite Epirb) ก่อนวันที่ 1 สิงหาคม ค.ศ. 1993
กระโจมวิทยุแจ้งตำบลที่ฉุกเฉิน EPIRB และทุ่น PLB
กระโจมวิทยุแจ้งตำบลที่ฉุกเฉินหรือทุ่นส่งสัญญาณขอความช่วยเหลือผ่านดาวเทียม EPIRB (Emergency Position Indicating Radio Beacon) เป็นเครื่องส่งสัญญาณขอความช่วยเหลือฉุกเฉิน ซึ่งเป็นอุปกรณ์มาตรฐานตามระบบ GMDSS ที่ให้เรือเดินทะเลขนาด 300 ตันกรอสขึ้นไปทุกลำจะต้องมีไว้ประจำเรือ
เครื่องรับประกาศชาวเรือ NAVTEX Receiver
เครื่องรับประกาศชาวเรือ เป็นเครื่องรับข้อมูลข่าวสารด้านการเดินเรือระหว่างประเทศแบบอัตโนมัติ ลักษณะการส่งข้อความแบบ NBDP หรือ Narrow Band Direct Printing รับสัญญาณย่าน MF คลื่นความถี่ 518 kHz ข่าวสารที่ได้รับจะเป็นข้อมูลการเดินเรือหรือคำเตือนทางอุตุนิยมวิทยาต่างๆ รวมทั้งข่าวสารการค้นหาและช่วยเหลือเรือที่ประสบอันตรายฉุกเฉินเป็นข้อความภาษาอังกฤษ ซึ่งเรือเดินทะเลทุกลำจะต้องติดตั้งเครื่องรับข้อมูลข่าวสารเพื่อการเดินเรือนี้
ขอบเขตพื้นที่การให้บริการ GMDSS
อุปกรณ์เดินเรือและสื่อสารในกลุ่ม GMDSS
เครื่องมือเดินเรืออิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญในปัจจุบัน
เครื่องหาตำบลที่ด้วยดาวเทียม GPS - Global Positioning System
คำว่า “GPS” มีบทบาทสำคัญในการหาตำแหน่งและการนำร่อง เครื่องรับสัญญาณ GPS Receiver ทั่วไปสามารถนำไปใช้งานได้อย่างกว้างขวางโดยเฉพาะการนำร่องสำหรับเรือหรือเครื่องบิน แต่หากนำไปใช้ในการสำรวจแผนที่ หรือนำไปใช้ในงานทางด้านวิศวกรรม จะใช้ตำแหน่งที่แม่นยำขึ้น ซึ่งต้องพยายามตัด error ต่างๆ ออก โดยใช้เทคนิค Differential GPS หรือ DGPS ปัจจุบันเป็น DGNSS ซึ่งจะกล่าวต่อไป
ส่วนประกอบของเครื่องหาตำบลที่ด้วยดาวเทียม
หลักการของเครื่องหาตำบลที่ด้วยดาวเทียมแบบ Differential GPS หรือ DGPS
ระบบหาตำบลที่ด้วยดาวเทียม GNSS (Global Navigation Satellites System)
คือ เครือข่ายดาวเทียมนำทาง ที่สามารถใช้งานได้ครอบคลุมทั่วโลกตลอด 24 ชั่วโมง โดยมี GPS เป็นส่วนหนึ่งของ GNSS ด้วย ปัจจุบันมีระบบดาวเทียม นำทาง หลายค่าย ได้แก่
1. GPS ของสหรัฐอเมริกา ประกอบด้วยดาวเทียม 31 ดวง โคจรอยู่ใน 6 ระนาบ ที่ระดับความสูงประมาณ 20,200 กิโลเมตร
2. GLONASS ของสหพันธรัฐรัสเซีย ประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวงและสำรองอีก 2 ดวง โคจรอยู่ใน 3 ระนาบ ที่ระดับความสูงประมาณ 19,100 กิโลเมตร
3. Galileo ของสหภาพยุโรป ประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวงและสำรองอีก 6 ดวง โดยโคจรอยู่ใน 3 ระนาบ ที่ระดับความสูงประมาณ 23,000 กิโลเมตร
4. BeiDou หรือ BDS ของสาธารณรัฐประชาชนจีน โดยปัจจุบันกำลังขยายระบบดาวเทียมให้ครอบคลุมทั่วโลกให้มีจำนวนดาวเทียม 35 ดวงภายในปี 2020 โคจรที่ระดับความสูงประมาณ 21,100 กิโลเมตร
5. IRNSS (Regional navigation Satellite System) ของประเทศอินเดีย เป็นระบบดาวเทียมระดับภูมิภาคซึ่งให้บริการเฉพาะประเทศอินเดียและพื้นที่ใกล้เคียงในระยะ 1,500 กิโลเมตร ประกอบด้วยดาวเทียม 7 ดวง
6. Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) ของประเทศญี่ปุ่น เป็นระบบดาวเทียมระดับภูมิภาค ที่ครอบคลุมในภูมิภาคเอเชียตะวันออกและโอเชียเนีย (Oceania) ขณะนี้มีดาวเทียม 4 ดวงที่โคจรอยู่เหนือพื้นโลก และมีแผนจะเพิ่มเป็น 7 ดวงภายในปี 2024
โดยสรุป GNSS คือ ระบบดาวเทียมหาตำบลที่ ที่ใช้ระบุตำแหน่งของผู้ใช้งานเครื่องรับบนพื้นโลก ซึ่งสามารถรับสัญญาณจากดาวเทียมต่างๆได้มากกว่า 1 ระบบ
เรดาร์ตรวจการณ์ประจำเรือ (Marine Radar)
ระบบเรดาร์ประจำเรือ หรือ Marine Radar เป็นเครื่องมือช่วยในการเดินเรือใช้สำหรับตรวจจับวัตถุ รวมทั้งการหาตำแหน่งและความเร็วของวัตถุที่ตรวจจับได้นั้น
ภาพแสดงการทำงานของเรดาร์ตรวจการณ์/เดินเรือ
เครื่องวัดทิศทางความเร็วลม/เครื่องตรวจอากาศประจำเรือ
เครื่องหยั่งความลึกน้ำสำหรับเดินเรือ (Echo Sounder)
Echo Sounder เป็นอุปกรณ์ช่วยในการเดินเรือ สำหรับใช้เป็นเครื่องวัดระดับความลึกน้ำใต้ท้องเรือ ในขณะที่กำลังแล่นเรืออยู่ในทะเล เพื่อให้ผู้ที่นำเรือทราบได้ว่าเรือได้แล่นอยู่ในเขตน้ำที่มีความลึกจากใต้ท้องเรือลงไปเป็นระยะความลึกเท่าไร เพื่อป้องกันมิให้เรือแล่นเข้าไปในบริเวณ เขตน้ำตื้น อันอาจเป็นเป็นภัยต่อตัวเรือได้
ระบบรายงานตนอัตโนมัติ Automatic Indentification System : AIS
IMO ได้กำหนดให้ เรือโดยสาร, เรือสินค้า (ขนาด 300 ตันกรอสขึ้นไป ที่เดินเรือระหว่างประเทศ) และ เรือสินค้า (ขนาด 500 ตันกรอสขึ้นไป ที่ไม่ได้เดินเรือระหว่างประเทศ) ทุกลำต้องติดตั้งระบบ AIS – Automatic Identification System ภายใน 31 ธันวาคม ค.ศ. 2004
อุปกรณ์ต่างๆ ในระบบรายงานตนอัตโนมัติ : AIS
1. AIS Base station
2. AIS A to N
3. AIS Repeater
4. AIS transponder
4.1 class A Solas Class
4.2 Class B Non Solas Class
เครื่องแสดงแผนที่อิเล็กทรอนิกส์ ECDIS
1.ขีดความสามารถของเครื่อง
1.1 Route Planning การวางแผนการเดินเรือ
1.2 Route Monitoring การเฝ้าระวังการเดินเรือ
1.3 Indication / Alarm การตรวจสอบ แจ้งเตือน
1.4 Voyage Recording การบันทึกเส้นทางการเดินเรือ
1.5 Back-Up การเก็บรักษาข้อมูล
2. ด้านมาตรฐาน IMO IHO และ IEC
ECS หรือ Chart Plotter มีคุณสมบัติไม่ครบตามที่มี ใน ECDIS1
Integrated Bridge System
แนวคิดที่จะรวบรวมการแสดงผลจากเครื่องมือเดินเรืออิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ มาแสดงในที่เดียวกัน
แผนผังแสดงการทำงานร่วมกันของเครื่องมือเดินเรืออิเล็กทรอนิกส์ อย่างง่าย
