Laserowy system referencyjny

Obrotowa głowica (skaner) urządzenia CyScan

Laserowy system referencyjny (precyzyjnej nawigacji) używany jest do określenia pozycji statku DP względem obiektu (platforma, barka, inny statek) w pobliżu którego statek DP pracuje.

Zasada działania

Zamontowany w obrotowej głowicy laser półprzewodnikowy wytwarza impulsy elektromagnetyczne w zakresie podczerwieni(długość fali 904-905 nm). Układ soczewek formuje impulsy w wiązkę o jak najmniejszej szerokości w poziomie i o szerokości rzędu 20 stopni w pionie. W czasie pracy urządzenia podstawa obraca się, a wiązka laserowa omiata okolicę. Układ elektrooptyczny mierzy czas między wysłaniem i powrotem impulsu, określając w ten sposób odległość do odbłysnika. Inny układ mierzy kąt obrotu w stosunku do linii centralnej statku, określając kąt kursowy i, uwzględniając dane z żyrokompasu, namiar na odbłyśnik. Dane te są przekazywane do komputera zawiadującego systemem DP, który na ich podstawie określa położenie statku i parametry jego ruchu.

Modele

Obecnie (2012) spotykane są następujące urządzenia:

• Fanbeam Mk. 4.1, Mk 4.2 oraz Mk 5 firmy MDL
• CyScan firmy Marine Technologies

Odbłyśniki

Stosuje się dwa typy odbłyśników:

1. Pokryte taśmą odblaskową dobrego gatunku powierzchnie płaskie (rozmiary rzędu 1-2x0,35 metra) lub pokryte takąż taśmą cylindry o średnicy 15-25 cm i wysokości 1-2 metra). Odbłyśniki takie zapewniają zasięg rzędu 150-400 metrów.
2. Odbłyśniki pryzmatyczne, droższe lecz zapewniające zasięg rzędu 1-2 km.

Dokładność

Laserowe systemy referencyjne mierzą odległość z dokładnością rzędu 20 cm, a namiar z dokładnością 0,02 stopnia.

Zalety i wady

Zaletami takich systemów są:

1. Duża dokładność
2. Niski koszt instalacji
3. Tanie, łatwe w instalacji i niewymagające zasilania czy regulacji odbłyśniki (wymagają jedynie mycia co jakiś czas)
4. Łatwość obsługi

Do wad zalicza się:

1. Lokalny zasięg, tylko w pobliżu stacjonarnych struktur lub współpracującego statku (nie można używać np. przy układaniu rurociągu lub pracach podwodnych w miejscu oddalonym od platformy)
2. Zasięg znacząco redukowany w warunkach słabej widoczności (deszcz, śnieg czy mgła).
3. Zachodzące lub wschodzące Słońce, świecąc w układ optyczny, może zaburzać pracę urządzenia.
4. Elementy odblaskowe na szalupach, kołach ratunkowych itp mogą być pomylone przez urządzenie z odbłyśnikami. Szczególnie niebezpieczne jest przechwycenie odblasków na kombinezonach osób poruszających się w pobliżu odbłyśnika.

Bibliografia

• A Review of Marine Laser Positioning Systems. IMCA, 2003-11. [dostęp 2012-10-22]. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-09-14)]. (ang.).