Polska firma rewolucjonizuje nawigację morską

Cumowanie co do milimetra i pływanie przy niemal zerowej widoczności – to możliwe dzięki systemowi nawigacyjnemu wysokiej precyzji stworzonemu przez polską spółkę NavSim.

Założona w 2008 roku firma NavSim Polska specjalizuje się w rozwoju i sprzedaży oprogramowania nawigacyjnego oraz wdrażaniu systemów łączności satelitarnej. W ofercie ma programy nawigacyjne dla żeglarzy, wykorzystywane m.in. na „Pogorii” i „Zawiszy Czarnym”. W ostatnich latach spółka skoncentrowała się na tworzeniu lokalnych systemów nawigacyjnych wysokiej precyzji – Morskich Stacji Referencyjnych. Pozwalają one statkom na pływanie w portach i na torach wodnych nawet przy złej widoczności.

– Historia nawigacji precyzyjnej sięga 2012 roku, kiedy Jacek Awłasewicz, kapitan promu „Skania” pływającego między Świnoujściem a Ystad, zaczął szukać systemu, dzięki któremu mógłby zacumować nie widząc nabrzeża – wspomina Jacek Pietraszkiewicz, prezes spółki NavSim Polska i skarbnik Polskiego Związku Żeglarskiego. – Kapitan zwracał uwagę, że ma w roku około 25 wejść do Świnoujścia przy prawie zerowej widoczności. A ponieważ zgodnie z rozkładem „Skania” przypływa 25 minut przed odjazdem ostatniego pociągu do Szczecina, przez spóźnienie pasażerowie musieliby czekać na prawobrzeżnej stronie Świnoujścia do rana. Problemem zainteresował się Zenon Kozłowski, dyrektor ds. oznakowania nawigacyjnego w Urzędzie Morskim w Szczecinie, a okazję do jego rozwiązania przyniosła budowa terminalu LNG w Świnoujściu.

To właśnie w porcie w Świnoujściu, w 2015 roku powstała pierwsza Morska Stacja Referencyjna wykorzystująca satelitarną technologię RTK (Real Time Kinematic) – stosowaną do bardzo precyzyjnych pomiarów. Pozwala ona na ustalenie pozycji i prędkości statku nie tylko w oparciu o GPS czy żyrokompas, ale też nadajniki umiejscowione na lądzie. System, którego twórcą była firma NavSim, jest morskim odpowiednikiem ILS, który pozwala samolotom lądować we mgle na lotniskach. Jakie możliwości daje statkom?

Ekran systemu nawigacyjnego stworzonego przez spółkę NavSim.
Fot. Jacek Pietraszkiewicz

– Pozwala na podejście do nabrzeża z dokładnością rzędu kilku milimetrów – tłumaczy Jacek Pietraszkiewicz. – Tradycyjne statkowe nawigacyjne systemy żyroskopowe nie są tak precyzyjne, a kiedy nabrzeże ma 60 metrów, a gazowiec 315, błąd wynikający z niedokładności pomiarów może wynosić 3-4 metry. Ponadto, dzięki temu systemowi znamy dokładną prędkość statku. Ma to wielkie znaczenie przy zbliżaniu się do nabrzeża. Na przykład urządzenia odbojowe Nabrzeża Helskiego w Gdyni mogą przyjąć statek zbliżający się z maksymalną prędkością 3 cm/s – to są już prędkości, których ludzkie oko na mostku nie zaobserwuje.

System precyzyjnej nawigacji, bądź e-nawigacji, jest też pierwszym krokiem do kolejnych przełomów w transporcie morskim.

– To wstęp do technologii statków bezzałogowych – opowiada prezes NavSim Polska. – Takie jednostki najpierw muszą bardzo dokładnie wiedzieć, gdzie się znajdują, a dopiero potem wymieniać informacje pomiędzy innymi użytkownikami ruchu i podejmować decyzje, w którą stronę płynąć i jak omijać przeszkody. Choć nie spodziewam się zobaczyć w najbliższych latach pierwszych statków bezzałogowych, jestem dumny, że już tworzymy ich historię.

Statek „Charlotte Maersk” dochodzący przy pomocy systemu NavSim do Bałtyckiego Terminala Kontenerowego w Porcie Gdynia.
Fot. Jacek Pietraszkiewicz

Ponieważ nawigacja precyzyjna sprawdziła się w Świnoujściu, kolejny system powstał w porcie w Gdyni. Teraz zaś tworzony jest na torze wodnym od Szczecina do Świnoujścia. Firma NavSim zaprojektowała też podobny na Zalewie Wiślanym, ale póki co jest on wykorzystywany do zadań pomiarowo-hydrograficznych. Ponieważ jest zbudowany modułowo, można będzie bez większej ingerencji rozszerzyć jego funkcjonalność i wykorzystywać także do celów nawigacyjnych. Efektem projektu na Zalewie Wiślanym był artykuł „e-Navigating in highly-constrained waters: a case study of the Vistula Lagoon” („e-Nawigacja na mocno ograniczonych wodach: studium przypadku Zalewu Wiślanego”), który opublikowany został pod koniec stycznia w czasopiśmie „The Journal of Navigation”, wydawanym na Uniwersytecie w Cambridge.

– Kiedy rozpoczynała się budowa przekopu, postanowiliśmy przeanalizować stronę nawigacyjną – wyjaśnia Jacek Pietraszkiewicz. – Wzięliśmy pod uwagę, jakie statki mają pływać po Zalewie Wiślanym oraz jak szeroki ma być tor między śluzą a wejściem do rzeki Elbląg. Okazało się, że w sezonie jesienno-zimowym żegluga może być niełatwa, z uwagi na oblodzenie i często niewielką widzialność. Boczne oznakowanie nawigacyjne w postaci pław czy staw praktycznie nie miałoby sensu, bo za każdym razem lód by je ściągał, a budowa nabieżników byłaby problematyczna, ponieważ górna stawa wypadałaby na Zatoce Gdańskiej. Dlatego zaczęliśmy szukać innych metod oznakowania nawigacyjnego, na przykład wirtualnego. Z tego powstał artykuł koncepcyjny. Tekst zrecenzował prof. Adam Weintrit, rektor Uniwersytetu Morskiego, zyskał też aprobatę Wiesława Piotrzkowskiego, dyrektora Urzędu Morskiego w Gdyni. A „The Journal of Navigation” uznał go za warty opublikowania. Bardzo się z tego powodu cieszę.

Co istotne, systemy wprowadzone w portach i na torach wodnych są pionierskie w skali świata. Są także, w dużej mierze, dziełem polskich inżynierów z NavSim Polska i jej spółki córki w Kanadzie o tej samej nazwie. Pierwsza z nich odpowiada głównie za sprzęt, druga za oprogramowanie.

Jacek Pietraszkiewicz, ur. 1968, prezes zarządu NavSim Polska sp. z o.o. Instruktor ZHP, jachtowy sternik morski i sternik motorowodny. Społecznie działa w żeglarstwie – jest skarbnikiem Polskiego Związku Żeglarskiego i prezesem zarządu Fundacji Port Jachtowy Trzebież.