Radar jako antikolizní zařízení
Za článek o radaru děkujeme Oldovi Strakovi
Radar je nejdůležitější pomůcka, kterou máme pro vyhodnocování rizika srážky a monitorování bezpečného míjení s druhými plavidly. Je to jediná elektronická navigační pomůcka přímo zmíněná v předpisech o zabránění srážkám na moři (COLREG).Pravidlo 7b) o riziku srážky přímo uvádí, že na lodi zabudované radarové zařízení musí být náležitě využito. COLREG dále hovoří o systematickém sledování zjištěných objektů. Pokud tedy chceme radar využít k bezpečné navigaci, musíme provádět systematické sledování a provádět o něm záznamy. Tyto jednoduché postupy se není obtížné naučit, problém nepochybně bude pro většinu jachtařů v té systematičnosti.
Obrazovka radaru ukazuje relativní pohyb plavidel, ne jejich reálné kurzy. Ukazuje naše plavidlo vždy ve svém středu, nezávisle na naší rychlosti, musíme si proto nakreslit a vyhodnotit kurz a rychlost druhého plavidla. Pro představu, jestliže je nějaký objekt ve vodě nehybný (například bóje) a my máme stabilní kurz (nejsme snášení větrem nebo proudem), potom se po obrazovce radaru bude pohybovat dolů, souběžně s osovou čarou obrazovky. Rychlost pohybu objektu na obrazovce se bude rovnat rychlosti naší plavby. Když se zastavíme, zastaví se i pohyb objektu.
Z pravidel COLREG víme, že nebezpečí srážky existuje, nemění-li se výrazně kompasový náměr na přibližující se plavidlo. V praxi bereme náměry ručním zaměřovacím kompasem na nějakou část přibližujícího se plavidla. Podobný přibližný odhad můžeme provést radarem pomocí elektronické náměrové linie EBL na přibližující se objekt. Jestliže se kontakt na objekt pozvolna přibližuje podél EBL ke středu obrazovky, potom existuje nebezpečí srážky.
V případě, že se blížící kontakt nepohybuje podél EBL, potom nesměřuje do středu obrazovky a nehrozí bezprostřední nebezpečí srážky. My máme v takovém případě možnost určit nejbližší vzdálenost kontaktu od našeho plavidla, to je bod CPA - (closest point of approach). Princip je podobný jako v předchozím případě. Jestliže žádné plavidlo nezmění kurz a rychlost, potom se kontakt bude pohybovat napříč obrazovkou ve stálém směru stálou rychlostí. My takovému směru říkáme směr relativního pohybu (DRM – direction of relative motion).
Poloha druhého plavidla musí být systematicky zaznamenávána – buď speciálním fixem přímo na obrazovce, nebo na papír, na kterém je zobrazena obrazovka. Takovému papíru se říká „radar plotting sheet“ a pro práci s radarem je výhodné mít k dispozici takové plottery. V ideálním případě provádíme záznamy každých šest minut (1/10 hodiny). Kontakt lodě plující rychlostí 15 uzlu se za šest minut přemístí na obrazovce o 1,5 míle. Jestliže jsme stanovili CPA a na plotteru máme záznamy kontaktů, můžeme snadno určit čas, ve kterém budou obě plavidla v nejbližší vzdálenosti. Říká se mu čas nejbližšího přiblížení (TCPA – time to closest point of approach).
Vraťme se k CPA. Abychom nalezli CPA, spustíme z DRM kolmici na střed obrazovky nebo radarového plotteru. Vzdálenost CPA od středu je nejbližší vzdálenost, v jaké se plavidla minou, pokud samozřejmě zachovají své kurzy a rychlosti. Pomocí odpichovátka můžeme na radarovém plotteru rovněž odhadnout čas, kdy k takovému přiblížení dojde.
Kurz a rychlost druhého plavidla
Způsob určení kurzu a rychlosti druhého plavidla pomocí radarového plotteru si vysvětlíme na příkladu:
Plujeme kurzem 070° rychlostí 7 uzlů. Orientace obrazovky je „head-up“, radar máme nastavený na dosah 3 mil. V 11,10 hod. zaznamenáme kontakt v náměru 032°, vzdálenost 2,8 mil, v 11,16 hod. bude kontakt v náměru 005°, vzdálenost 1,6 mil. Určete CPA, TCPA, kurz a rychlost druhého plavidla.
Nejprve si vyneseme polohy obou kontaktů a spojíme je. Polohu v 11,10 hod. označíme písmenem R (relative), polohu v 11,16 hod. písmenem M (motion) Dostaneme směr relativního pohybu druhého plavidla - DRM.
Z linie DRM spustíme kolmici na střed obrazovky. Dostaneme CPA. Za předpokladu, že kurzy a rychlosti zůstanou stejné, mineme se s druhým plavidlem ve vzdálenosti přibližně 1,3 Nm.
TCPA, neboli čas, kdy se s plavidlem mineme v bodě CPA , zjistíme odkrokováním vzdáleností mezi oběma kontakty: TCPA = 11,20 hod.
Dosah radaru je nastaven na 3 míle, proto vzdálenost ze středu obrazovky k jejímu okraji bude stejná. Není proto obtížné změřit na měřítku radarového plotteru vzdálenost mezi body R a M. Ta je 1,55 Nm. Relativní rychlost druhého plavidla bude proto 15,5 uzlů (6 minut mezi oběma kontakty je desetina hodiny, proto rychlost bude 10x větší než naměřená vzdálenost).
Pokud by se druhé plavidlo nepohybovalo, pohyboval by se jeho kontakt na obrazovce našeho radaru opačně k našemu směru plavby a rychlost jeho pohybu by se rovnala rychlosti našeho plavidla, to je 7 kn. Za šest minut plavby by se bod R přesunul do bodu, který si označíme písmenem T (true) o vzdálenost 0,7 Nm.
Spojením bodů T a M dostaneme kurz druhého plavidla – linie T/M – true motion.
T/M = 267°.
Kurz reálný druhého plavidla vypočteme přičtením T/M ke kurzu reálnému našeho plavidla. Bude-li výsledek větší než 360°, odečteme od něj 360°. 267° + 070° = 337°. Kurz reálný druhého plavidla je 337°.
Rychlost druhého plavidla zjistíme změřením vzdálenosti mezi body T a M . Ta je 1,3 Nm, jeho skutečná rychlost bude proto13 uzlů.
Jestliže známe CPA, TCPA, kurz a rychlost druhého plavidla, můžeme se rozhodnout, jak budeme reagovat. Jako pomůcku si obrazovku rozdělíme na tři sektory podle bočních světel a záďového světla jachty. Sektor A leží na pravoboku od přídě do 112,5°, sektor B na levoboku a sektor C na zádi v úhlu 135°. Kontaktům v sektoru A bychom měli věnovat největší pozornost, sektor B je na druhém místě a naposledy budeme reagovat na kontakty v sektoru C. Sektory nám pouze slouží k rychlému určení priorit při vyhýbání. Nemělo by žádný význam, kdybychom přílišným studiem obrazovky ztratili kontakt s realitou kolem naší jachty.
Na závěr ještě něco o dalších vlastnostech radarů. Užitečnou funkcí většiny radarů je možnost nastavení bezpečnostní zóny - guard zone. Radar hlídá nové kontakty v nastavené vzdálenosti, a jestliže nový kontakt překročí tuto bezpečnostní zónu, oznámí to zvukovým zařízením. Kdo často pluje v noci pomocí autopilotu asi ví o čem je řeč.
Využití radaru za snížené dohlednosti
Předpisy COLREG 72 stanoví v Pravidlu 19 plavbu lodí v podmínkách snížené dohlednosti. Za sníženou dohlednost lze považovat situaci, kdy klesne viditelnost na přibližně 3 míle. Od tohoto momentu je nutné používat odpovídající zvukové signály a stanovit bezpečnou rychlost. Ta zůstane u plachetnice zpravidla stejná. Pravidlo 19 (d) stanoví, jak používat radar v podmínkách snížené dohlednosti k zabránění srážce. Nejběžnější nastavení radaru na volném moři je na dosah 12 mil. Samotné vykrytí objektu není ale jediným cílem použití radaru. Navigátor je povinen provádět radarové nákresy a přesvědčit se, zda existuje riziko srážky nebo situace přílišného přiblížení. Přílišné přiblížení je taková situace, kdy nemáme jistotu, že se plavidla bezpečně minou vzhledem k tomu, že v situaci, kdy druhou loď nevidíme, nemůžeme počítat s její koordinovanou činností. Z toho vyplývá, že v podmínkách snížené dohlednosti se lodě musí minout ve značně větší vzdálenosti než při dobré viditelnosti. Musíme si zkrátka nechat určitou rezervu, abychom mohli zareagovat na nepředvídatelný manévr.
Pravidlo 19 (d) neupřesňuje, jaký manévr máme provést, abychom zabránili situaci nadměrného přiblížení. Zavádí ale určitá omezení při volbě změny kurzu. Ta jsou následující:
- vzhledem k lodím nacházejících se před traversem, s výjimkou lodí předjíždějících, měníme kurz vpravo.
- vzhledem k lodím nacházejících se na traversu, nebo za ním, měníme kurz v opačném směru než ten, ve kterém se nacházejí.
Zásady manévrování jsou následující:
- Jestliže se kontakt na obrazovce radaru přibližuje ze směru A, to je mezi kurzovým úhlem 330 – 30 stupňů, je nutné změnit kurz vpravo o hodnotu 60 – 90 stupňů. Pozn.: kurzový úhel je úhel mezi osou lodě ve směru plavby a daným směrem.
- Jestliže se kontakt přibližuje ze směru B, to je mezi kurzovým úhlem 30 až asi 90 stupňů, je nutné změnit kurz vpravo tak, aby se kontakt objevil na levoboku a kurzový úhel byl alespoň 30 stupňů. Hranice sektoru B neleží přesně na traversu, může se od něj o několik stupňů lišit.
- Jestliže se kontakt přibližuje ze směru C, to je mezi kurzovým úhlem asi 90 a 112,5
stupňů, je nutné změnit kurz vlevo tak, aby se kontakt nacházel za zádí, nebo téměř za zádí.
- Jestliže se kontakt přibližuje ze směru D, to je mezi kurzovým úhlem 112,5 a 150 stupňů, je nutné změnit kurz vlevo tak, aby se kontakt nacházel za zádí.
- Jestliže se kontakt přibližuje ze směru E, to je mezi kurzovým úhlem 150 a 210 stupňů, je nutné změnit kurz vlevo asi o 30 stupňů.
- Jestliže se kontakt přibližuje ze směru F, to je mezi kurzovým úhlem 210 a 292,5 stupňů, je nutné změnit kurz vpravo tak, aby se kontakt nacházel za zádí.
- Jestliže se kontakt přibližuje ze směru G, to je mezi kurzovým úhlem 292,5 a 330 stupňů, je nutné změnit kurz vpravo tak, aby se kontakt nacházel na traversu levoboku.
Výše uvedené zásady je nutné brát jako doporučení, vždy je nutné vzít v úvahu
vzdálenost kontaktu a aktuální podmínky daného případu.
Další informace bude možné najít v připravovaném překladu knihy „Radar for Mariners“ od Davida Burche.
.