Mevki Ölçüm Testleri (Freeze, Variance, Prediction, Divergence, Median Tests)
FMEA’dan sonra DPO Cep Bilgilerinize bu bilgileri de eklemeyi unutmayın!!!
K-Pos DP sistemi kendisine gelen mevki ölçüm bilgilerini (mevki bilgisi) gönderen her bir referans sistemini, bu sensörlerden gelen verinin kullanılabilecek hassasiyette olup olmadığını belirlemek maksadıyla, bazı testlere tabi tutar. Anlık olarak yapılan (on-line) bu testler:
● Donma testi (Freeze Test): Birbirinin aynısı verilerin arka arkaya gelmesi ilgili sistemde donma olduğunu belirler. Belirli bir zaman içerisinde aynı sensörden gelen mevki değerleri en az belirlenmiş bir limit değer kadar değişmiyor ise bu veriler donmuş olarak tanımlanır ve ilgili sensörden gelen veriler reddedilir.
● Bir sapma (Variance) testi yapılır ve mevki ölçüm değerlerinin sapması hesaplanan limit sapma değeri ile mukayese edilir.
● Tahmini mevki testi (Prediction Test) yapılır ve geminin tahmini mevkisi ile sensörden gelen mevki bilgisi (ölçülen) mukayese edilir. Bu sayede ölçülen mevki değerindeki sıçramalar veya sistematik büyük sapmalar tespit edilebilir. Tahmin testi için limit değer gemi matematiksel modelinden alınan tahmini mevki değerine ve gerçek ölçümün hassasiyetine bağlıdır.
● Kayma testi (Divergence test), tahmini mevki testi sonucuna bağlı olarak sensörün reddedilmesinden önce sensörden gelen mevkideki küçük sistematik kaymaları veya sapmaları tespit ederek uyarı mesajı üretilmesini sağlar.
● Medyan testi: Mevki sensörlerinden alınan mevki bilgilerinin tamamı belirli ağırlıkta değerlendirilerek ortalama bir mevki bilgisi (geminin mevkisi) tespit edilir. Bu medyan mevki bilgisidir. Medyan testi, mevki sensöründen gelen mevki bilgisinin bu ortalama mevki değerine göre sapmasını tespit eder ve mevkinin önceden belirli limitler dahilinde olup olmadığını kontrol eder. Bu testin amacı daha çok mevki referans sisteminden alınan mevki değerindeki yavaş kaymaları tespit etmektir.
Tahmini (prediction), sapma (Variance) ve medyan testlerinin sonuçlarına göre bir mevki referans sisteminden alınan mevki bilgileri doğru değil ise (not accurate) bu sistemden gelen mevki bilgileri kullanılmaz.
Kullanımda olan mevki referans sisteminin karakteristik bilgileri (medyan test sonuçları, sapma miktarları vb.) referans sistemi ekran görüntüsünde kullanıcıya gösterilir.
Tüm mevki referans sistemlerinden gelen ölçüm sonuçları (mevki bilgisi) daire ile tanımlanır. Bu dairenin boyutları, ilgili sensörden alınan mevki ölçüm bilgisi örneklerindeki sapmayla (metre cinsinden) orantılıdır. Dairenin çapı referans sisteminden alınan ölçüm sonuçlarının standart sapması ile bağlantılıdır. Mevki ölçüm sonuçlarının standart sapması aynı zamanda grafiksel olarak (trend) referans sistemi ana ekranında kullanıcıya gösterilir.
Donma Testi (Freeze Test)
Herhangi bir mevki referans sistemi (mevki sensörü) dahili hatasından dolayı devamlı olarak aynı mevki bilgisini, herhangi bir ön uyarı vermeden, gemi matematiksel modeline sabit olarak gönderirse sistem gelen veriyi dengeli ve geçerli olarak kabul edemeyebilir.
Donma testi birbirini tekrarlayan mevki bilgilerini reddeder. Mevki sensöründen art arda gelen mevki bilgileri aynı ise sistem bunu dikkatle takip eder. Söz konusu mevki referans sisteminden gelen veriler belirli bir zaman içerisinde ve belirli bir limit dahilinde hiçbir değişiklik olmadan alınırsa bu verilerin giriş yapmasına müsaade edilmez (veriler reddedilir) ve aşağıdaki alarm mesajları üretilerek olay listesine yazılır:
- Reference position frozen (Referans sisteminden gelen veriler dondu): Bu mesaj alındığında ilgili referans sistemi kullanımdan çıkartılmalıdır (Disable).
NOT
Konfigürasyona bağlı olarak bazı referans sistemlerinden gelen verinin format çözümüne bağlı olarak donma testi yapılmaz (genellikle Artemis GPS sistemleri için).
Sapma Testi (Variance Test)
K-Pos DP sistemi kendisine gelen mevki referans sistemi verilerinin sapmalarını hesaplar. Hesaplanan sapma değerlerine göre mevki referans sistemlerinden alınan veriler için bir ağırlık değeri belirlenir. Bu sayede, en iyi ölçüm yapan sensörden alınan verilere daha çok ağırlık ve önem verilir. Sapma miktarı arttıkça o sensörden gelen verilerin ortalama mevki bilgisi içerisindeki ağırlığı düşer.
Herhangi bir mevki senöründen alınan bilgilerin sapması belirli limitleri aştığında aşağıdaki uyarı mesajları üretilir:
- Reference high noise (Referans sisteminde yüksek gürültü): Bu olay gerçekleştiğinde söz konusu referans sisteminden alınan veriler reddedilmez ancak DKS tarafından bu verilere düşük ağırlık verilir. Sapma limit değeri sensörün öngörülen sapma değerine bağlı olarak belirlenir. Yüksek sapma değerine bağlı olarak bir sensörden gelen veri reddedilirse “Reference high variance” (Yüksek sapma) uyarısı üretilir.
- Reference high variance (Yüksek sapma): Bu uyarı mesajı geldiğinde sapma miktarının kabul edilebilir limitlerin çok üzerinde olduğu anlaşılmalıdır. Bu durumda söz konusu sensör kullanımdan kaldırılmalıdır (disable). Bu sorun ara sıra oluşan bir durum ise herhangi bir önlem almaya gerek yoktur.
Tahmini Mevki Testi (Prediction Test)
Tahmini mevki testi, mevki sensörü tarafından ölçülen mevki bilgisindeki anlık sıçramaları tespit ederek limitler ışında kalan verileri anında reddeder. Bu test aynı zamanda gemi matematiksel modeli tarafından yapılan mevki tahminine bağlı olarak sensörden gelen mevki bilgisindeki kaymayı tespit edebilir, sensörden gelen mevki bilgisinde bir kayma mevcut ise sensör verisi kabul edilmez.
Sıçrama ve kayma için limit değerler, sensörden gelen geçerli mevki bilgisi değerlerinin hassasiyetine bağlı olarak sistem tarafından otomatik olarak tespit edilir. Tahmini mevki testi, limit değerler, ölçülen değerler ve matematiksel gemi modeli tarafından öngörülen (tahmin edilen) mevki aşağıdaki grafikte gösterilmiştir:
Tahmini Mevki Testi
Tahmin edilen mevki ile ölçülen (sensörden gelen) mevki arasındaki fark limit değerlerin dışına çıktığında olay listesine aşağıdaki uyarı mesajı ilave edilir:
- “Reference Prediction Error” (Mevki Referans Sistemi Tahmin Hatası): Bu mesaj alındığında, reddedilen mevki sensörünü kontrol edin daha sonra hataya sebep olan söz konusu sensörü kullanımdan kaldırın. Kullanılan sensörlerin içerisinde hassasiyeti en yüksek sensöre ait en düşük mevki tahmin testi limitleri referans sistemi ana ekranında gösterilir (Minimum Prediction Error Limit). Kullanılan mevki sensörünün mevki hassasiyeti ne olursa olsun mevki tahmin testi için limit değer genellikle 4 metreden daha düşük ayarlanmaz. Bu sayede hassas mevki sistemlerinden gelen mevki bilgilerinin reddedilmesi engellenmiştir.
Mevki Kayma Testi (Divergence Test)
Birden fazla mevki referans sistemi kullanıldığında (sensör), bu test sayesinde herhangi bir mevki sensöründen gelen mevki bilgilerinin diğer sensörden gelen mevkilere nazaran kayma/sapma yaptığı tespit edilebilir. Bu kayma/sapmalar için limit değer olarak bir üst maddede açıklanan mevki tahmin hata limit değerlerinin %70’i kullanılır.
Bu testin amacı, mevki tahmin testi tarafından bir hatanın tespit edilerek sensörün reddedilmesinden önce ilgili sensördeki sistematik mevki sapmalarının tespit edilebilmesidir. Bu test sonucuna göre bir sapma tespit edildiğinde söz konusu sensör verileri reddedilmez sadece operatör uyarılır. Herhangi bir sensörden gelen mevki bilgisi diğer sensörden gelen mevki bilgisine göre sapma/kayma eğilimi gösteriyorsa “Reference High offset” (Referansda yüksek seviyede kayma mevcut) uyarı mesajı verilir.
- “Reference High offset”: Bu uyarı mesajı gösterildiğinde, hangi referans sistemine (sensör) ait verilerin kayma eğiliminde olduğu (sapma yaptığı) tespit edilmelidir. Bu maksatla referans sistemi ekran görüntüsü kullanılabilir. Yüksek seviyede sapmadan dolayı bu uyarının üretilmesine sebep olan sensörü tespit ettikten sonra söz konusu sensörü tekrar kalibre edine veya kullanımdan kaldırın (disable).
Medyan Testi (Median Test)
Medyan testi üç veya daha fazla mevki referans sistemi (sensörü) kullanıldığında yapılabilir. Medyan mevkisi, gemi matematiksel modelinde yapılan mevki hesaplamasından bağımsız olarak yapılır ve filtre edilir.
Medyan testinin amacı, mevki bilgisi sapma/kayma eğilimi gösteren sensörün gönderdiği verilerin kullanımının önüne geçmektir (verileri reddetmek). Medyan testinin mevki tahmin testinden en önemli farkı, gemi matematiksel modelinden bağımsız çalışmasıdır. Bu sayede mevki sensörlerinin gönderdiği mevki bilgileri gemi modelinin mevkisi ile uyumlu olsalar bile gerektiğinde (hafif kaymalarda) reddedilebilir. Medyan testi aşağıdaki şekilde grafiksel olarak açıklanmıştır.
Şekil Medyan Testi
Medyan testi devredeyken referans sistemi ana ekranında, kullanılan tüm mevki referans sistemlerinden alınan mevki bilgileri ile oluşturulmuş medyan merkezi ile birlikte etrafında mavi renkli bir daire ile de medyan limiti gösterilir. Medyan test limit değeri, mevki tahmin testinde kullanılan limit değer referans alınarak tespit edilir (“Minimum Prediction Error” limitinin %80’i).
Hassas ve doğru veri göndermeyen mevki referans sensörünü kullanımdan kaldırılması için operatöre bir seçenek sunulabilir veya sadece bir uyarı verilebilir. Medyan testi limitleri dışında bir mevki değerine bağlı olarak bir sensör reddedildiğinde “Reference Median rejected” (Referans sistemi medyan limiti dışında, reddedildi) uyarı mesajı üretilerek olay listesine ilave edilir.
- “Reference Median rejected”: Bu mesaj geldiğinde operatör öncelikle hatalı veri gönderen sensörü kontrol etmeli ve hatalı mesaj gönderen mevki sensörü tespit edildiğinde bu sensör kullanımdan kaldırılmalıdır. Şayet hatalı veri gönderen sensör kullanımdan kaldırılmazsa, daha hassas mevki bilgisi gönderen başka bir sensörün medyan testi tarafından otomatik olarak reddedilmesi söz konusu olabilir.
Şayet birden fazla sensörden gelen mevki bilgisi medyan test limitleri dışında ise medyan noktasına en uzak mesafede mevki bilgisi gönderen sensör reddedilir (rejected). Bu sensör operatör tarafından kullanımdan kaldırılmaz ise (disable), bir sonraki medyan testi için gönderdiği örnek veri değerlendirmeye alınır.
Birden fazla mevki sensörünün gönderdiği mevki bilgisinde kaymanın (sapma) olduğu durumda, bir sensörün kullanımdan kaldırılması (disable edilmesi) medyan noktasında anlık bir değişikliğe sebep olabilir. Aşağıdaki şekilde C sensöründen gelen veriler medyan limiti dışında olduğundan sistem tarafından reddedilmiştir.
Şekil Referans Sistemi Ana Ekranı (Medyan Testi, C Sensörü Reddedildi)
Sistem tarafından reddedilen C sensörü kullanıcı tarafından kullanımdan kaldırıldığında medyan testinde C sensöründen gelen veriler kullanılmaz. Bu durumda medyan noktası değişir ve buna bağlı olarak da bu sefer A sensöründen gelen veriler medyan limitleri dışına çıkar ve sistem tarafından reddedilir. Aşağıdaki şekilde bu örnek durum gösterilmiştir.
Şekil Referans Sistemi Ana Ekranı (Medyan Testi, A Sensörü Reddedildi)
Sonuç olarak, Dinamik Konumlandırma Sistemleri son yıllarda önemli ölçüde gelişmiştir, ancak gelecekte derin su uygulamalarının güvenli çalışmasını sağlamak için daha da geliştirilmesi gerekecektir.
Ayrıca DP sistemi zincirinin en zayıf noktası kadar iyidir, unutmayın ki, Jeneratörler, Güç Yönetimi, Sensörler ve Referans Sistemleri için kontrol sistemlerinin Dp’li bir gemiyi doğru ve güvenli posizyonda tutabilmesi, belirli bir doğruluk ve standardın sağlanması ile olacaktır.
Hazırlayan
Çağlar ASLAN
U.Y. 2. Kaptan /SDP
(5)
