8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 597

Transcript

1 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 597 Επιχειρησιακη αξιοποιηση υποβρυχιων οχηματων και αυτονομων καταδυσεων στο προγραμμα «ΝΑΥΤΙΛΟΣ»: Συστημα Ελεγχου, Συντονισμου και Διαχειρισης Υποβρυχιων Οχηματων και Δυτων Βολονάκης Σπ., Καλλέργης Ε., Κατσαρός Κ., Μάλλιος Α., Μανουσάκης Λ., Smith C., Στασινός Β., Φωτόπουλος Θ. 1 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ (ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε.), Υποβρύχιες Δραστηριότητες, ΤΘ 712 Ανάβυσσος 19013, Ανάβυσσος, Ελλάδα, volonaki@ath.hcmr.gr ΣΥΝΟΨΗ Το τμήμα των Υποβρυχίων Δραστηριοτήτων (ΥΔ) του ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε. συμμετείχε στο πρόγραμμα «ΝΑΥ- ΤΙΛΟΣ» με το σύνολο του προσωπικού του και τα υποβρύχια οχήματα, Βαθυσκάφος (Β/Θ) ΘΕΤΙΣ, ROV MAX ROVER και SUPER ACHILLE. Έγινε συνολικά ένας μεγάλος αριθμός καταδύσεων, με το επανδρωμένο Β/Θ ΘΕΤΙΣ παρέχοντας τη δυνατότητα στο επιστημονικό προσωπικό, για τη δια ζώσης και με φυσική παρουσία παρατήρηση, δειγματοληψία και καταγραφή των ιδιαίτερης σημασίας, αλλά και φυσικού κάλλους περιβαλλόντων όπως ήταν η καλντέρα της νήσου Θήρας, το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Κολούμπο, το γεωλογικό ρήγμα της νήσου Αμοργού. Παράλληλα έγινε αριθμός επιστημονικών καταδύσεων με αυτοδύτες, όπου καταγράφηκε πλούσιο οπτικό υλικό και έγιναν δειγματοληψίες. Στη συνέχεια περιγράφεται ο τρόπος συντονισμού και διαχείρισης (Command, Control, Communication, για συντομία C 3 ) των υποβρυχίων οχημάτων τόσο για τις μεμονωμένες ανεξάρτητες καταδύσεις όσο και για τις συνδυασμένες. Λέξεις κλειδιά: Θαλάσσια Τεχνολογία, Υποβρύχια Οχήματα, Επανδρωμένα Υποβρύχια Οχήματα, Υποβρύχια Τηλεκατευθυνόμενα Οχήματα. Operational exploitation of submersibles and scuba diving during the project NAUTILE : The system of the command, control and management of the submersibles and divers SYNOPSIS The HCMRs Underwater Activities (UWA) participated in the project NAUTILUS» with the total of personnel and the underwater vehicles S/M THETIS, ROVs MAX ROVER and SUPER ACHILLE. A large number of individual and combined dives were done, given to the scientists the opportunity for a local observation, sample and record of some special and beautiful environments like the Caldera of Thira island, the Coloumbo volcano and the fissure of Amorgos island, etc A number of scuba scientific dives were done while a huge video footage was recorded and some in situ samples were done. We describe the coordination and the managing (Command, Control, Communication C 3 ) of the underwater vehicles for both individual and combined dives. Keywords: Underwater Technology, Underwater Vehicles, Manned submersibles, Remote Operating Vehicles. HCMR/UWA/2a/2005

2 598 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας ΕΙΣΑΓΩΓΗ Κατά τη διάρκεια του προγράμματος «ΝΑΥ- ΤΙΛΟΣ» από 20 έως 27 Απριλίου 2005 έγιναν ανεξάρτητες καταδύσεις με τα υποβρύχια οχήματα Β/Θ ΘΕΤΙΣ, ROV MAX ROVER και ROV SUPER ACHILLE. Επίσης, εκτελέστηκαν αυτόνομες καταδύσεις δυτών καθώς και συνδυασμός καταδύσεων με τα υποβρύχια οχήματα. Ο πλους διεξήχθη με το Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ το οποίο ήταν το μητρικό πλοίο όλων των υποβρυχίων οχημάτων. Ο σκοπός των καταδύσεων ήταν η παροχή της δυνατότητας στο επιστημονικό προσωπικό, για την δια ζώσης και με τη φυσική τους παρουσία παρατήρηση, δειγματοληψία και καταγραφή των ιδιαίτερης επιστημονικής σημασίας, αλλά και φυσικού κάλλους βιότοπων και περιβαλλόντων όπως ήταν η καλντέρα της νήσου Θήρας, το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Κολούμπο και το γεωλογικό ρήγμα της νήσου Αμοργού. ΜΕΘΟΔΟΙ Οι διαδικασίες και οι μεθοδολογίες που ακολουθήθηκαν στις ανεξάρτητες καταδύσεις, είναι αυτές που προβλέπονται από τον κανονισμό λειτουργίας υποβρυχίων οχημάτων και αυτόνομων καταδύσεων του ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε.. Υπήρξαν όμως συνδυασμένες καταδύσεις όπου απαιτήθηκε ιδιαίτερος συντονισμός και ένα καλά οργανωμένο σύστημα «Διεύθυνσης Ελέγχου Επικοινωνιών» (Command Control Communication, για συντομία εφεξής C 3 ), τόσο όσον αφορά τη διαχείριση των υποβρυχίων οχημάτων και των δυτών, όσο και τη συνεργασία πλοίου υποβρυχίων δραστηριοτήτων. Με τον όρο σύστημα C 3, νοούμε το σύνολο των τεχνικών συστημάτων, προσώπων, διαδικασιών που συμμετέχουν στη σχεδίαση, οργάνωση και εκτέλεση μιάς αποστολής. Στο σύστημα αυτό περιλαμβάνονται επίσης οι διαδικασίες λήψης, μεταφοράς, και αξιολόγησης πληροφοριών καθώς και οι διαδικασίες λήψης, επαναπροσδιορισμού και μεταβίβασης αποφάσεων. Συνυπήρξαν δύο ανεξάρτητα αλλά αλληλουποστηριζόμενα συστήματα C 3. Το ένα σύστημα είναι το εφαρμοζόμενο από τις Υποβρύχιες Δραστηριότητες (ΥΔ), ενώ το άλλο, είναι αυτό το οποίο εφαρμόζεται από το μητρικό πλοίο (Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ). Το σύστημα C 3 των ΥΔ υποδιαιρείται σε τρία επιμέρους υποσυστήματα C 3. Το πρώτο αφορά το Β/Θ ΘΕΤΙΣ, το δεύτερο τα ROVs και το τρίτο τις αυτόνομες καταδύσεις δυτών. Αναλυτικά, τα υποσυστήματα παρουσιάζονται στο Διάγραμμα 1. Τα δύο κύρια συστήματα (των ΥΔ και του Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ) διατηρούν την ανεξαρτησία και αυτοτέλειά τους αλλά παράλληλα συνεργάζονται στενά μεταξύ τους. Το σύστημα του Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ, υποστηρίζει τις ανάγκες Διεύθυνσης Ελέγχου Επικοινωνιών του πλοίου. Βασίζεται στους εσωτερικούς κανονισμούς του πλοίου και τηρεί τα προβλεπόμενα από τον κανονισμό λειτουργίας εμπορικών πλοίων και τις σχετικές εγκυκλίους του ΥΕΝ και των διεθνών οργανισμών ναυτιλίας και ναυσιπλοΐας. Η συνεργασία των δύο κυρίων συστημάτων δεν αφορά μόνο τα τεχνικά συστήματα αλλά και τα πρόσωπα που συμμετέχουν στη διαδικασία λήψης απόφασης. Επιπρόσθετα, υπάρχει ειδικά σχεδιασμένη δομή C 3 σε περίπτωση κινδύνου του Β/Θ και επιχείρησης Έρευνας Διάσωσης αυτού (Εσωτερικός Κανονισμός Λειτουργίας Β/Θ ΘΕΤΙΣ, ΕΛΚΕΘΕ 2004). Α. Διεύθυνση (Command) Νοούμε τη σχεδίαση της αποστολής, τη λήψη αποφάσεων, τον καθορισμό προτεραιοτήτων και τη διαμόρφωση της πολιτικής της έρευνας. Στον όρο περιλαμβάνεται και η έννοια του συντονισμού, δηλαδή η λειτουργία της καθιέρωσης ή παρεμβολής μεταξύ διαφόρων δραστηριοτήτων ενός συσχετισμού αυτών σε τόπο, χρόνο, ή ενέργεια, με σκοπό να επιτευχθεί το επιδιωκόμενο συνολικό αποτέλεσμα. Στη διεύθυνση συμμετέχουν ο Αρχηγός Αποστολής ΕΛΚΕΘΕ, ο Πλοίαρχος του Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ, ο υπεύθυνος των ΥΔ, και κατά περίπτωση ανάλογα με την αποστολή ο Κυβερνήτης του βαθυσκάφους (Β/Θ) και ο επόπτης Β/Θ όταν αφορά αποστολή του

3 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 599 Διάγραμμα /. C 3 Αρχηγός Αποστολής (Α/Α) Πλοίαρχος Ω/Κ Υπεύθυνος ΥΔ (Υ/ΥΔ) Κυβερνήτης Β/Θ (Κ/ΒΘ) Επόπτης Β/Θ (Ε/ΒΘ) : / /.. Υπεύθυνος ΥΔ Κυβερνήτης Β/Θ Επόπτης Β/Θ., UWT ΓΕΦΥΡΑ (Υ/ΥΔ, Ε/ΒΘ) ΚΑΤΑΣΤΡΩΜΑ (ομάδα υποστήριξης Β/Θ) Β/Θ ΘΕΤΙΣ (Κ/ΒΘ) 1-1

4 600 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας. 2. ROVs Αρχηγός Αποστολής (Α/Α) Πλοίαρχος Ω/Κ Υπεύθυνος ΥΔ (Υ/ΥΔ). Επόπτης ROV Υπεύθυνος ΥΔ Επόπτης ROV Χειριστής/ες ROV. ΓΕΦΥΡΑ, ενδοεπικοινωνία πλοίου ΚΑΤΑΣΤΡΩΜΑ χειριστές λώρου Έλεγχος ROV, χειριστής :

5 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας Αρχηγός Αποστολής (Α/Α) Πλοίαρχος Ω/Κ Υπεύθυνος ΥΔ (Υ/ΥΔ). Υπεύθυνος Ομάδας Δυτών (ΥΟΔ) Υπεύθυνος ΥΔ Υπεύθυνος Ομάδας Δυτών (ΥΟΔ) Δύτης ασφαλείας. ΓΕΦΥΡΑ ΚΑΤΑΣΤΡΩΜΑ / πλωτό μεταφοράς δυτών, δύτης ασφαλείας ΥΟΔ 1-3

6 602 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας Β/Θ ή ο επόπτης ROV ή ο υπεύθυνος ομάδας δυτών όταν αφορά σε αποστολές ROV ή δυτών, αντίστοιχα. Β. Έλεγχος (Control) Είναι η λειτουργία με την οποία επιβεβαιώνεται ότι όλα εκτελούνται σε αρμονία προς το σχέδιο που αποφασίστηκε ή τις κατευθύνσεις που δόθηκαν ή τους κανόνες που ισχύουν και ότι σε κάθε περίπτωση εξυπηρετείται η αποστολή. Στον έλεγχο συμμετέχουν ο υπεύθυνος των ΥΔ, και κατά περίπτωση ανάλογα με την αποστολή ο Κυβερνήτης του βαθυσκάφους (Β/Θ) και ο επόπτης Β/Θ όταν αφορά αποστολή του Β/Θ ή ο επόπτης ROV ή ο υπεύθυνος ομάδας δυτών και ο δύτης ασφαλείας όταν αφορά αποστολές ROV ή δυτών, αντίστοιχα. Γ. Επικοινωνίες (Communications) Είναι το σύνολο των παρεχομένων τεχνικών δυνατοτήτων με τις οποίες εξασφαλίζεται η σωστή, γρήγορη και ασφαλής μετάδοση της πληροφορίας (φωνή, κείμενο, εικόνα) μεταξύ των θέσεων εργασίας. Μπορεί να γίνεται ασύρματα, ενσύρματα ή και δια ζώσης. Τα μέσα τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για τις φωνητικές επικοινωνίες είναι ασύρματοι πομποδέκτες το υποβρύχιο τηλέφωνο (Under Water Telephone UWT) και το σύστημα ενδοεπικοινωνίας του πλοίου. Η κατεύθυνση των υποβρυχίων οχημάτων από τη γέφυρα του Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ γινόταν είτε με τον προσδιορισμό της γεωγραφικής κατεύθυνσης ακολουθούμενης από απόσταση (πχ κινηθείτε ΒΑ και απόσταση 200m) είτε με τον προσδιορισμό γεωγραφικής περιοχής, όπου το όχημα κινείτο ανεξάρτητα μέσα σε αυτήν. Το βασικό πρόβλημα που αντιμετωπίστηκε ήταν ο ακριβής καθορισμός της θέσης του οχήματος. Ο καθορισμός γινόταν είτε με τη σχετική αναφορά ως προς το μητρικό πλοίο, με στοιχεία διόπτευσης (Br), απόστασης ( R ) και βάθους (d), είτε με αληθείς γεωγραφικές συντεταγμένες πλάτους φ, μήκους λ και βάθους d. Η συνεχής γνώση της θέσης των οχημάτων είναι απαίτηση όχι μόνο για λόγους ασφάλειας, όπως στη περίπτωση των επανδρωμένων οχημάτων, αλλά και για τον γεωγραφικό προσδιορισμό των στοιχείων/πληροφοριών που συλλέγονται. Επιπλέον, η με ακρίβεια γνώση των συντεταγμένων επιτρέπει τη γρήγορη και ορθή πλοήγηση των οχημάτων. Για το καθορισμό της θέσης των οχημάτων χρησιμοποιήθηκαν δύο ακουστικά συστήματα, το Track Point II Plus System της ORE και το Track Link 1500 της Link Quest. Η θέση του πλοίου καθοριζόταν από το σύστημα GPS. Οι απαιτήσεις στην ακρίβεια θέσεως ποικίλλουν σύμφωνα με το είδος της αποστολής. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Σε σύνολο 8 ημερών παραγματοποιήθηκαν με το Β/Θ ΘΕΤΙΣ 19 καταδύσεις. Γενικά παρατηρήθηκε σε όλες τις καταδύσεις καλή ακρίβεια θέσεων και ορθή κατεύθυνση των οχημάτων. Σε μία περίπτωση (συνδυασμένη κατάδυση στο ηφαίστειο Κολούμπο) υπήρχε δυσχέρεια εντοπισμού αλλήλων των οχημάτων λόγω του πολυσχιδούς γεωμορφολογικού περιβάλλοντος. Το πρόβλημα επιλύθηκε με την άνοδο σε ομαλότερη γεωμορφολογικά περιοχή. Οι επικοινωνίες δεν παρουσίασαν σοβαρό πρόβλημα και ορισμένες δυσχέρειες ξεπεράστηκαν με την μετάπτωση στις εναλλακτικές συχνότητες επικοινωνίας, χωρίς κανένα ιδιαίτερο πρόβλημα. Δεν υπήρξαν προβλήματα πλοήγησης, πλην της περίπτωσης της κατάδυσης στη ΒΑ πλευρά του ηφαιστείου Κολούμπο, όπου παρουσιάστηκε μειωμένη έως μηδενική ορατότητα λόγω πληθώρας αιωρούμενου υλικού που προερχόταν από τον κρατήρα (εναιωρημάτων) και ισχυρών ρεύματων με τυρβώδη ροή. Δεν κατέστη δυνατό να οριστεί η προέλευση του αιωρούμενου υλικού αν προερχόταν από το εσωτερικό της γης ή από υλικό που επικάθησε στα τοιχώματα του κρατήρα. Το Β/Θ κινήθηκε μέχρι εκεί που επέτρεπαν οι διατάξεις και κανονισμοί ασφαλείας. Το σύστημα C 3 που εφαρμόστηκε ειδικά στις συνδυασμένες καταδύσεις λειτούργησε ικανο-

7 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 603 ποιητικά και όπου απαιτήθηκε έγιναν προσαρμογές και τροποποιήσεις. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ Οι συνδυασμένες καταδύσεις δημιούργησαν αφορμές για συζήτηση και προβληματισμό. Ο κύριος προβληματισμός αφορά στην ασφάλεια του Β/Θ σε κατάσταση ανάγκης. Προβληματισμός δημιουργήθηκε ως προς την τοποθέτηση του Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ σε σχέση με το Β/Θ ΘΕΤΙΣ στις συνδυασμένες επιχειρήσεις. Ιδιαίτερα σε περιπτώσεις που υπήρχε έντονη ναυτιλιακή κίνηση. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Διαπιστώθηκε η δυνατότητα σχεδιασμού και υλοποίησης συνδυασμένων καταδύσεων από τις ΥΔ του ΕΛΚΕΘΕ. Υπήρξε άριστη συνεργασία και αλληλοκατανόηση των ιδιαιτεροτήτων των συνδυασμένων καταδύσεων τόσο στη σχεδίαση όσο και στην υλοποίηση αυτών, μεταξύ του επιστημονικού και του τεχνικού προσωπικού. Η στενή συνεργασία και το ομαδικό πνεύμα που διακατείχε όλο το προσωπικό που συμμετείχε στο πρόγραμμα «ΝΑΥΤΙΛΟΣ», προήγαγε τις επιχειρησιακές δυνατότητες των ΥΔ. Στις συνδυασμένες καταδύσεις επιβάλλεται να προηγείται της κατάδυσης ενημέρωση των χειριστών για τις διαδικασίες προσέγγισης, χειρισμών καθώς επίσης να καθορίζεται εναλλακτικό σχέδιο επικοινωνιών που θα εφαρμόζεται αυτόματα σε περίπτωση απώλειας ή δυσχέρειας επικοινωνίας. Στις συνδυασμένες καταδύσεις δεν είναι δυνατή η έγκαιρη παρεμβολή του Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ ανάμεσα στα υποβρύχια οχήματα και σε πλοίο που τυχόν διέρχεται πλησίον τους, ώστε να αποτραπεί η διέλευσή του πάνω ή εγγύς σε αυτά. Για το λόγο αυτό είναι απαραίτητη η ύπαρξη ταχύπλοου σκάφους σε άμεση ετοιμότητα, ώστε όταν απαιτηθεί να ενημερώσει ή να παρεμβληθεί έγκαιρα μεταξύ του διερχόμενου πλοίου και των υποβρυχίων οχημάτων. Σε όλες τις περιπτώσεις προέχει η ασφάλεια του Β/Θ. Αυτή η γενική αρχή καθορίζει τη σειρά όλων των ενεργειών. Θα πρέπει να υπάρχει αυξημένη επαγρύπνηση κατά τη διαδικασία ανάδυσης του ROV, γιατί αν το Β/Θ εκτελέσει επείγουσα ανάδυση τότε υπάρχει πιθανότητα να απαιτηθεί να αποκοπεί ο λώρος του ROV. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ευχαριστούμε ιδιαίτερα τον Διευθυντή του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας του ΕΛΚΕΘΕ και αρχηγό αποστολής, Δρ. Ευάγγελο Παπαθανασίου, για την ηθική και υλική βοήθεια που παρείχε στις ΥΔ σε όλη τη διάρκεια του προγράμματος. Ιδιαίτερη μνεία πρέπει να γίνει στον Πλοίαρχο Θεόδωρο Κανακάρη και σε όλους τους Αξιωματικούς και πλήρωμα του Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ, των οποίων η προσφορά ήταν ιδιαίτερα σημαντική στην διάρκεια του προγράμματος. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Κανονισμός Λειτουργίας Β/Θ ΘΕΤΙΣ, ΕΛΚΕΘΕ, Κανονισμός Λειτουργίας ROVs, ΕΛΚΕΘΕ, Κανονισμός Αυτόνομων Καταδύσεων, ΕΛΚΕΘΕ ΑΘΑΝΑΣΟΥΛΗ Γ.Α., ΜΠΕΛΙΜΠΑΣΑΚΗ Κ.Α., Κυματικά φαινόμενα στο θαλάσσιο περιβάλλον, ΕΜΠ 2000, p. 9. C. BELL, Handbook for ROV Supervisors, Oilfield Publications Limited. M. S. TRIANTAFYLLOU, F. S. HOVER, Maneuvering and control of surface and underwater vehicles, MIT, Department of Ocean Engineering, Subject 13.49, Latest Revision, September 11, 2000, p.