THIẾT BỊ HÀNH HẢI – NAVIGATION
Thiết bị hành hải trên tàu là tập hợp các công cụ chuyên dụng được thiết kế để xác định vị trí, tốc độ, hướng đi của tàu, đồng thời đảm bảo an toàn khi di chuyển trong vùng nước nông hoặc khi gặp gỡ các tàu khác. Một số thiết bị đã được các thủy thủ sử dụng từ lâu đời, trong khi những thiết bị khác đại diện cho những công nghệ tiên tiến nhất. Toàn bộ trang thiết bị trên buồng lái cần được kiểm tra và thử nghiệm định kỳ. Danh mục thiết bị hàng hải tối thiểu bắt buộc trên tàu phụ thuộc vào trọng tải, đích đến và ngày đóng tàu, được quy định chi tiết tại Chương V, Quy định 19 của Công ước SOLAS.
Sau đây là tổng quan về các loại thiết bị hàng hải phổ biến trên các tàu buôn hiện nay:
1. La bàn từ (Magnetic Compass) Là loại la bàn cổ xưa nhất và vẫn được sử dụng rộng rãi. Trong hàng hải, công cụ này dùng để xác định hướng Bắc dựa vào từ trường Trái Đất.
2. La bàn con quay (Gyro Compass) Là thiết bị điều hướng chính yếu trên các tàu và tàu ngầm. Nguyên lý hoạt động của nó dựa trên việc tận dụng các đặc tính của con quay hồi chuyển và sự tự quay hàng ngày của Trái Đất. La bàn con quay vượt trội hơn la bàn từ vì không chịu ảnh hưởng của các trường từ tính: nó tìm ra cực Bắc thực của Trái Đất (có ích hơn về mặt hàng hải), trong khi la bàn từ tìm ra cực Bắc từ. Sự thay đổi nhanh chóng về hướng đi, tốc độ hoặc vĩ độ có thể gây ra sai lệch trong các phép đo, sau đó con quay sẽ tự điều chỉnh. Hầu hết các tàu hiện đại có hệ thống định vị vệ tinh (như GPS) hoặc các công cụ điều hướng khác truyền dữ liệu đến máy tính la bàn con quay tích hợp để hiệu chỉnh.
3. Hệ thống hiển thị hải đồ điện tử và thông tin (ECDIS) ECDIS là đỉnh cao của công nghệ máy tính điều hướng hiện đại, một giải pháp thay thế kỹ thuật số cho hải đồ giấy. Hệ thống này được kết nối với các thiết bị điều hướng khác trên tàu như GNSS (GPS), AIS, la bàn con quay, lái tự động, nhật ký tốc độ, radar/ARPA, NAVTEX, máy đo sâu hồi âm và các thiết bị khác. Dựa trên dữ liệu đã xử lý, ECDIS hiển thị hải đồ và vị trí của tàu, vạch tuyến đường và giám sát các sai lệch so với tuyến đường đã định, tính toán các hướng đi an toàn, cảnh báo sĩ quan hàng hải về nguy hiểm, lưu giữ nhật ký tàu và cung cấp nhiều chức năng điều hướng và an toàn phức tạp khác. Do đó, ECDIS giảm đáng kể gánh nặng cho người điều hướng, giúp họ có thêm thời gian để giám sát tốt hơn tình hình xung quanh và đưa ra các quyết định quản lý tàu sáng suốt.
4. Radar Với sự trợ giúp của radar, mọi mục tiêu xung quanh tàu đều có thể được phát hiện: tàu thuyền, chướng ngại vật trên cạn, băng trôi, v.v. Để đạt được mục đích này, một ăng-ten quay được sử dụng. Hình ảnh môi trường xung quanh tàu được hiển thị trên màn hình thiết bị. Dữ liệu này có thể được sử dụng để tránh va chạm và đặc biệt hữu ích trong điều kiện thời tiết bất lợi. Có 2 loại radar được sử dụng trên tàu: radar dải X và dải S. Radar dải X hoạt động ở tần số khoảng 10 GHz với bước sóng 3 cm (ăng-ten nhỏ hơn về trọng lượng và kích thước). Với tần số cao hơn, dải này cung cấp độ phân giải mục tiêu tốt hơn. Radar dải S hoạt động ở tần số 3 GHz với bước sóng 10 cm (ăng-ten lớn hơn trên cột buồm). Dải này chống nhiễu tốt hơn dải X và cung cấp dữ liệu chính xác hơn trong mưa lớn hoặc tuyết.
5. ARPA (Automatic Radar Plotting Aid) ARPA là một hệ thống máy tính xử lý dữ liệu radar và tạo các đường theo dõi cho các tàu trong vùng phủ sóng radar của tàu. Sử dụng các công nghệ tiên tiến, ARPA không chỉ thể hiện tình hình hiện tại mà còn dự đoán các tình huống trong tương lai. Hệ thống tính toán hướng đi của các đối tượng được theo dõi, tốc độ của chúng, thời gian và khoảng cách cần thiết để đi qua an toàn với các tàu khác. Nếu cần, người dùng có thể nhận thông tin chi tiết hơn về các mục tiêu đã chọn.
6. ATA (Automatic Tracking Aid) Tương tự như ARPA, thiết bị ATA hiển thị thông tin về mục tiêu được theo dõi dưới dạng đồ họa và số bằng cách sử dụng các tiếp xúc radar. Điều này cho phép sĩ quan trực ca lập kế hoạch hướng đi an toàn hơn mà không va chạm.
7. Lái tự động (Autopilot) Vào thời điểm ra đời, thiết bị này đã tạo ra một bước đột phá công nghệ trong điều hướng hàng hải. Lái tự động là một thành phần thực sự không thể thiếu của thiết bị điều hướng trên buồng lái. Đây là một hệ thống (điện tử hoặc thủy lực) được thiết kế để tự động điều khiển cơ cấu lái của tàu và duy trì tàu theo hướng đi đã đặt. Bằng cách giữ lái ở chế độ lái tự động, người điều hướng có thể tập trung vào các nhiệm vụ quan trọng khác như đánh giá và tránh rủi ro va chạm. Thiết bị được đồng bộ hóa với la bàn con quay. Nếu la bàn con quay có bất kỳ trục trặc nào, chúng sẽ ảnh hưởng đến việc lái tàu. Trong trường hợp la bàn con quay bị hỏng, hệ thống sẽ mất khả năng điều khiển tàu. Các hệ thống lái tự động hiện đại cũng có thể được đồng bộ hóa với ECDIS, cho phép chúng đi theo tuyến đường đã vạch ra trên hải đồ điện tử. Lái tự động không thể thay thế hoàn toàn con người. Tàu phải được vận hành thủ công khi điều hướng trong vùng nước hạn chế và khu vực giao thông có mật độ cao.
8. Hệ thống nhận dạng tự động (AIS)
AIS là một hệ thống theo dõi tự động phục vụ việc nhận dạng tàu, kích thước, hướng đi, tốc độ, vị trí và các dữ liệu khác bằng cách sử dụng sóng vô tuyến VHF (tần số 161.975 MHz và 162.025 MHz). Nhiệm vụ chính của nó là giảm nguy cơ va chạm tàu. Không giống như radar, có khả năng phát hiện sự xuất hiện của các vật thể nổi lớn gần tàu và ước tính gần đúng hướng và tốc độ hiện tại của chúng,
AIS cung cấp thông tin chi tiết và chính xác hơn nhiều về tình hình điều hướng. Thông tin này được hiển thị trên màn hình của trạm AIS hoặc ECDIS. Các tàu được trang bị AIS phải duy trì hoạt động liên tục. Ngoại lệ được thực hiện trong các trường hợp thỏa thuận quốc tế quy định việc bảo vệ thông tin điều hướng.
9. Máy thu GPS (GPS receiver) Loại thiết bị điều hướng này dựa trên công nghệ GPS (Hệ thống Định vị Toàn cầu) sử dụng vệ tinh. Nó xác định với độ chính xác cao tọa độ của tàu, tốc độ, hướng đi và thời gian cần thiết để vượt qua khoảng cách giữa hai điểm đã cho. Công nghệ GPS cũng có thể giúp tránh va chạm tàu và cảnh báo các dịch vụ khẩn cấp trong trường hợp xảy ra tai nạn.
10. Chỉ báo góc bánh lái (Rudder Angle Indicator) Thiết bị này hiển thị vị trí hiện tại của lá bánh lái. Nó thường được lắp đặt gần bánh lái, trên cánh buồng lái và trong phòng máy.
11. Thiết bị đo tốc độ và quãng đường (Speed and Distance Log Device) Thiết bị điều hướng này đo tốc độ và quãng đường mà tàu đã đi từ một điểm cho trước. Nó được sử dụng để tính toán thời gian dự kiến tàu vào cảng. Dữ liệu được truyền đến các cơ quan cảng.
12. Bảng điều khiển GMDSS (GMDSS Console) Hệ thống An toàn và Cứu nạn Hàng hải Toàn cầu (
GMDSS) sử dụng các công nghệ mặt đất và vệ tinh, cũng như các hệ thống vô tuyến trên tàu. Các thành phần của hệ thống này trên tàu bao gồm VHF, MF/HF với DSC, Navtex, radiotelex, SART, EPIRB, Inmarsat-C. Bảng điều khiển
GMDSS được sử dụng để thông báo cho các dịch vụ bờ biển về các tình huống khẩn cấp với tàu, cũng như để nhận các tin nhắn an toàn hàng hải và liên lạc với các tàu khác bằng vô tuyến.
13. Máy ghi dữ liệu hành trình (VDR – Voyage Data Recorder) VDR là một thiết bị tương tự như hộp đen được mang trên máy bay. Đây là thiết bị điều hướng cực kỳ quan trọng, liên tục ghi lại tất cả thông tin cần thiết để điều tra thêm trong trường hợp xảy ra tai nạn trên tàu. Có nhiều loại máy ghi dữ liệu khác nhau, nhưng tất cả đều cung cấp dữ liệu trong 12-24 giờ cuối cùng trước khi xảy ra sự cố.
14. Máy đo sâu hồi âm (Echo Sounder) Thiết bị này đã có tuổi đời hơn 100 năm. Nó được sử dụng để đo độ sâu dưới tàu bằng cách gửi một xung âm thanh, xung này bật ra khỏi đáy và quay trở lại nguồn.
15. Chỉ báo tốc độ quay mũi tàu (Rate of Turn Indicator – ROTI) ROTI hiển thị tốc độ mà tàu quay ở một góc lái cố định. Tốc độ quay được đo bằng độ trên phút. Có hai loại ROTI: kỹ thuật số và analog. Loại thiết bị analog là bắt buộc, nó tính toán tốc độ quay nhanh hơn và chính xác hơn, vì vậy nó vẫn là loại được lắp đặt nhiều nhất trên tàu. Đối với loại kỹ thuật số, nó có thể được sử dụng như một bộ lặp của loại analog. ROTI được lắp đặt trên tàu như một thiết bị độc lập tích hợp với hệ thống lái/lái tự động.
16. Hệ thống Nhận dạng và Theo dõi Tầm xa (LRIT – Long Range Identification and Tracking) LRIT là một hệ thống theo dõi và nhận dạng tàu quốc tế được IMO thiết lập. Nó nhằm mục đích tăng cường an ninh hàng hải và đảm bảo bảo vệ môi trường biển. Theo Chương V, Quy định 19.1 của SOLAS, các loại tàu sau đây được yêu cầu truyền thông tin đến hệ thống LRIT trong các chuyến đi quốc tế của họ:
- Tàu khách, bao gồm tàu khách tốc độ cao.
- Tàu chở hàng, bao gồm tàu cao tốc, từ 300 tấn tổng dung tích trở lên.
- Các đơn vị khoan di động ngoài khơi.
17. Hệ thống báo động cảnh giới buồng lái (BNWAS – Bridge Navigation Watch and Alarm System)
BNWAS là một hệ thống tự động quan trọng khác được sử dụng trên tàu. Cơ chế này phát ra âm thanh khó chịu cứ sau 3, 9 hoặc 12 phút cho đến khi nhấn nút cần thiết.
BNWAS cảnh báo thuyền trưởng hoặc các sĩ quan khác trên tàu nếu sĩ quan trực ca không phản hồi và không thể thực hiện nhiệm vụ của mình trên buồng lái. Hậu quả của việc này có thể rất nghiêm trọng. Đôi khi chỉ 5 phút là đủ để xảy ra tai nạn với một con tàu bị bỏ mặc. Hệ thống này phải luôn hoạt động và chỉ có thể bị thuyền trưởng vô hiệu hóa nếu ông ấy xét thấy cần thiết.
18. Hệ thống thu âm thanh (Sound Reception System) Hệ thống âm thanh này cần thiết trên các tàu có buồng lái hoàn toàn kín. Nó cho phép sĩ quan điều hướng bên trong cabin nghe các tín hiệu bên ngoài của tàu, trạm bờ và các đối tượng khác. Thiết bị được tích hợp vào bảng điều khiển điều hướng và giúp sĩ quan giữ cảnh giới theo các quy tắc của COLREGs (Công ước về các Quy tắc Quốc tế để Ngăn ngừa Va chạm trên Biển).
19. Còi tàu (Ship Whistle) Thiết bị này còn được gọi là typhon, còi hoặc còi sương mù. Còi tàu được sử dụng trong các tình huống điều hướng khó khăn, chẳng hạn như tầm nhìn kém, giao thông đông đúc, v.v. Nó cũng giúp cảnh báo thủy thủ đoàn và các tàu khác gần đó về một tình huống khẩn cấp trên tàu. Còi tàu thường được nhân đôi. Một hoạt động bằng áp suất khí, và một hoạt động bằng điện. Chúng nên được vận hành cả thủ công và bằng điện từ buồng lái.
20. Đèn tín hiệu ban ngày, hoặc đèn ALDIS (Daylight Signalling Lamp, or ALDIS Lamp) Ngoài các tín hiệu âm thanh, còn có đèn cảnh báo cho các tình huống khẩn cấp, cũng có thể được sử dụng vào ban đêm. Giống như các thiết bị khẩn cấp khác trên tàu, đèn có thể được cấp nguồn không chỉ từ hệ thống điện chính của tàu mà còn từ pin khẩn cấp.
21. Đèn hàng hải (Navigation Lights) Tất cả các tàu, cả nhỏ và lớn, đều phải có đèn nhận dạng cung cấp thông tin về loại, kích thước và hướng di chuyển của chúng. Đèn hàng hải được sử dụng để ngăn ngừa va chạm với các tàu khác vào ban đêm hoặc trong thời gian tầm nhìn giảm.
22. Cờ hiệu hàng hải (Maritime Signal Flags) Cờ hiệu đã được sử dụng trong hàng hải từ thời cổ đại. Hiện tại, 4 chục lá cờ được sử dụng, mỗi lá cờ có ý nghĩa riêng. Chúng được mô tả trong Bộ luật Tín hiệu Quốc tế. Ví dụ, một lá cờ có chữ cái tương đương “B/Bravo” có nghĩa là “Tôi đang bốc dỡ hoặc chở hàng nguy hiểm”, trong khi một lá cờ có chữ cái “L/Lima” có nghĩa là “Bạn nên dừng tàu ngay lập tức”, v.v.
Đây là các loại thiết bị hàng hải chính trên các tàu hiện đại. Nhờ các công nghệ tiên tiến được sử dụng, việc điều hướng đã trở nên hiệu quả và an toàn hơn bao giờ hết.
LINK
Thiết Bị Tự Động Nhận Dạng AIS Class A chuẩn IMO Cho Tàu Biển
là đơn vị hàng đầu chuyên cung cấp thiết bị và dịch vụ an toàn hàng hải tại Việt Nam.
