MTCAS

Maritime Traffic Collision Avoidance System

Im Mittelpunkt des Verbundprojektes MTCAS steht die Entwicklung eines automatisierten Systems zum Schutz des Schiffsverkehrs vor Kollisionen. Durch die zuverlässige Abschätzung der Absichten und Bewegungen sich auf See begegnender Schiffe soll MTCAS zukünftig die Brückenbesatzung als auch landseitige Verkehrssicherungsdienste wie Vessel Traffic Services (VTS) bei der Entscheidungsfindung zu wählender Ausweichrouten gezielt unterstützen. Die Abteilung Nautische Systeme ist mit Beiträgen zur zuverlässigen Erfassung sowohl von Positions-, Navigations- und Zeitdaten als auch der Verkehrslagesituation involviert.

Projektinhalte

Nach dem Vorbild des TCAS Systems aus der Luftfahrt wird im Projekt ein auf die internationale Schifffahrt zugeschnittenes Kollisionsverhütungssystem konzipiert und entwickelt. Das MTCAS-System soll den Gefährdungsgrad abschätzen und auf der Brücke wie in der Verkehrszentrale situationsabhängig Warnungen oder Alarmierungen erzeugen. Außerdem soll es als Entscheidungshilfe bei der abgestimmten, proaktiven Auflösung von kritischen Situationen dienen. Dies umfasst eine zuverlässige Lageerfassung durch geeignete Datenauswahl bzw. Visualisierung, Manöverplanung und -prädiktion, sowie eine teilautomatisierte Trajektorien-Verhandlung mit anderen Schiffen und dem VTS. Die Abteilung Nautische Systeme beschäftigt sich im Projekt u.a. mit der Frage, wie basierend auf der aktuellen Verkehrslage und der Kenntnis über entsprechende Schiffsbewegungsmodelle die Bahnbewegungen der Verkehrsteilnehmer prädiziert werden können. Damit wird es dann möglich, Manöver vorzuschlagen, um kritische Situationen, in denen sich Schiffe besonders nahe kommen, zu vermeiden. Wesentliche Bestandteile der Verkehrslagesituation sind die Positions-, Navigations- und Zeit (engl. Position, Navigation, and Timing, PNT) Daten sowohl des eigenen Schiffes, als auch der sich in der Umgebung befindlichen fremden Schiffe. Hier arbeitet die Abteilung daran, für das eigene Schiff eine Zuverlässigkeitsanalyse der schiffseitigen PNT Sensoren durchzuführen und entsprechende Zuverlässigkeitsinformationen der PNT Daten zur Verfügung zu stellen.

In der Einführungsphase von MTCAS, in der noch nicht alle Schiffe mit einem solchen System ausgerüstet sind, müssen zudem zwei Ausrüstungszustände unterschieden werden. Für mit dem System ausgerüstete Schiffe werden die Informationen direkt über das MTCAS zur Verfügung gestellt. Für fremde Schiffe, welche nicht mit MTCAS ausgestattet sind, müssen diese Informationen abgeschätzt werden. Dazu arbeitet die Abteilung an Verfahren zur Zuverlässigkeitsanalyse auf Basis von AIS und RADAR Daten. Für die Echtzeitanwendung soll zudem eine AIS Plausibilitätsprüfung integriert werden, um dem MTCAS zuverlässige AIS Daten aller beteiligten Schiffe zur Verfügung stellen zu können.

Abbildung 1: Monte Carlo Simulation zur Analyse des Risikos für die nicht korrekte Erkennung einer Kollision

Abbildung 2: Das Situationsbewusstsein wird durch Routenaustausch und Kontext verbessert, was die Vorhersage der Schiffsbewegungen verbessert. Wo heutzutage Systeme drei Alarme auslösen würden (links), erlaubt die Kontextsensitivität von MTCAS ein detailliertes operatives Bild der Fahrsituationen (rechts).

Förderung