Autopilot (samoster)

Co autopilot naprawdę robi

Autopilot to układ regulacji zamkniętej: odczytuje kurs z żyrokompasu albo kompasu magnetycznego, porównuje go z kursem zadanym i wysyła sygnał korygujący do maszyny sterowej przez wykonawczy układ steru, w sposób ciągły i samoczynny. Urządzenia o większych możliwościach dodają prowadzenie po trasie, utrzymując statek na wykreślonej z ECDIS albo GPS drodze zamiast na jednym stałym kursie, wyrównując samoczynnie odchyłkę poprzeczną, a w niektórych systemach także znos i dryf. Zastępuje sterowanie ręczne, lecz nie wymóg obserwacji ani tego, by ktoś nadzorował, czy układ naprawdę robi to, co mu polecono.

Główne elementy

Jednostka sterująca i wejście czujnika kursu

Pobiera kurs z żyrokompasu, a w systemach prowadzenia po trasie także pozycję z GPS, wyliczając polecenie wychylenia steru potrzebne do wyrównania każdej odchyłki według nastrojonych nastaw wzmocnienia i przeciwsteru.

Strojenie adaptacyjne

Stan morza, stan załadowania i prędkość zmieniają to, jak statek odpowiada na ster, więc autopiloty mają nastawy wzmocnienia, pogody i ograniczenia wychylenia steru, które oficer dostraja do warunków: nastawa zbyt ostra powoduje ciągłe machanie sterem, zbyt miękka pozwala statkowi schodzić z kursu.

Przyłącze do maszyny sterowej

Wysyła sygnał korygujący do układu sterowania maszyny sterowej, będącego sam w sobie osobnym systemem certyfikowanym; autopilot go poleca, ale nie zastępuje ani własnych zespołów napędowych maszyny sterowej, ani możliwości przejęcia sterowania ręcznie.

Funkcje alarmowe i nadzorcze

Alarmy zejścia z kursu, alarmy awarii czujnika kursu, a w systemach prowadzenia po trasie także alarmy odchyłki poprzecznej, ostrzegające wachtowego, nim błąd stanie się zagrożeniem nawigacyjnym.

Punkty doboru

Dopasujcie możliwości autopilota do maszyny sterowej i profilu pracy statku: proste utrzymanie kursu pasuje jednostkom sterującym ustalonymi kursami przez długie odcinki, a prowadzenie po trasie z samoczynną zmianą punktów zwrotu pasuje statkom chodzącym powtarzalnymi trasami albo przejściami w wodach ograniczonych, gdzie ciągłe ręczne poprawianie względem wykreślonej trasy dokłada pracy, nie dokładając bezpieczeństwa. Zgodność przyłączy z istniejącymi na statku żyrokompasem, GPS i ECDIS jest wymogiem twardym, a nie opcją.

Przepisy i klasa

Norma osiągowa IMO MSC.64(67) załącznik 3 ustala wymagania techniczne dla samoczynnych urządzeń sterowych, w tym dokładność utrzymania kursu i funkcje alarmowe, a SOLAS rozdz. V wymaga, by statki mogły w każdej chwili natychmiast przejąć sterowanie ręczne. Jednostki z maszyną sterową o napędzie mechanicznym muszą wozić systemy prowadzenia kursu i/lub trasy spełniające tę normę, sprawdzane przy przeglądzie obok samej maszyny sterowej.

Typowe usterki

• Nastawy wzmocnienia albo przeciwsteru niepoprawione po zmianie stanu załadowania czy stanu morza, co powoduje nadmierną pracę steru i stratę paliwa albo ospałe trzymanie kursu
• Dryf czujnika kursu nieporównywany z kompasem wzorcowym, przez co autopilot trzyma kurs subtelnie błędny
• Prowadzenie po trasie bez nadzoru odchyłki poprzecznej, przez co odchylenie narasta po cichu, aż w końcu przekroczy próg alarmu
• Zaniedbane ćwiczenie przejścia na sterowanie ręczne, co opóźnia odzyskanie steru ręcznego w sytuacji awaryjnej

Na co zwrócić uwagę u dostawcy

• Uznanie typu według MSC.64(67) udokumentowane dla konkretnego modelu
• Potwierdzoną zgodność przyłączy z istniejącymi na statku żyrokompasem, GPS i ECDIS
• Jasną, szybką procedurę przejścia na sterowanie ręczne wbudowaną w konstrukcję jednostki sterującej
• Zakres strojenia adaptacyjnego dopasowany do rzeczywistej zmienności załadowania i stanu morza jednostki

Przećwiczcie przejście z autopilota na sterowanie ręczne jako ćwiczenie, a nie jako położenie przełącznika: ten jeden raz, gdy to ma znaczenie, bywa zwykle najmniej dogodną chwilą na odkrycie, że przełączenie jest wolne albo mylące.