Managed hosting door True

Marine simuleert meer dan vaarbewegingen

Hr.Ms. virtueel

 

De avond valt, maar het zicht is nog goed. De bulkcarrier die van bakboord aan komt varen, laat ons voorlangs de Scheldemond indraaien. Hoewel ik me voorgenomen had me niet te laten inpakken door een technisch kunstje, zijn mijn reflexen mijn ratio te snel af. De vaste vloer waar ik op sta kan niet verhinderen dat ik beweging meen te voelen als de horizon kantelt. Of je het wilt of niet, in de brugsimulator van de Koninklijke Marine in Den Helder krijg je binnen de kortste keren zeebenen.

Op het zonovergoten terrein van het marinemuseum in Den Helder ligt een enorme onderzeeër op het droge. Voor de cursisten van de brugsimulator functioneert het ding als een stille hint: zo moet het dus niet. Een schip op het strand is een baken in zee, niet?
De verouderde onderzeeër ligt op een steenworp afstand van een fantasieloze loods. Niets verraadt dat binnen twee krachtige computers met behulp van negen videoprojectoren een technisch hoogstandje opvoeren. Het is het onderkomen van de afdeling 'brugsimulator' van het 'Royal Netherlands Naval College', het Koninklijk Instituut voor de Marine (KIM).
Systeembeheerder ing. K. Stoel (Ko) is net bezig een boei te testen als ik binnenkom. Niet door hem in het water te gooien om te kijken of 'ie blijft drijven, maar door hem op zijn monitor om z'n as te laten draaien. Hij werkt op een Jurassic-computer van Silicon Graphics met een extra groot 21-inch scherm. Het programma is aangepast om snel real time driedimensionale beelden te genereren.
Die eigenschap maakt het programma beter geschikt om vaartuigen aan te maken voor de brugsimulator. Stoel produceert op verzoek sleepboten, boortorens, vissersbootjes en andere obstakels waar de aankomende marine-officieren hun oorlogsschepen op een fatsoenlijke manier tussendoor moeten zien te manoeuvreren.

Sloehaven op gipswand

De grote ruimte waar de simulator is opgebouwd, wordt gedomineerd door een enorme halfronde wand van gipsplaten. De wand fungeert als een projectiescherm voor de negen videoprojectoren die onder de realistisch uitziende brug staan opgesteld. De brug is - geheel in stijl - bereikbaar via een ijzeren trapje.
Op de brug staat een grote kaartentafel. Dennis Brussel, navigatie-officier van de Hr.Ms. Tjerk Hiddes, staat er werkeloos achter. De oefening van zijn groepje wachtofficieren is nog maar net begonnen, het schip 'vaart' de Vlissingse Sloehaven uit en de Schelde op. De gebouwen en de containers op de kade schuiven wat schokkerig voorbij, maar voor de rest doet het blikveld bedrieglijk realistisch aan.
De marine gebruikt de brugsimulator voor de training van nieuwe en bestaande bemanningen, maar er worden ook examens op afgenomen. De hele Noordzee, inclusief kusten, zit in het geheugen van de simulator. Voor het daadwerkelijk invaren van een haven (er zitten er drie in de computer) moet echter een nieuw programma opgestart worden.
'Even oversteken' van Den Helder naar Londen is er dus niet bij. De oefeningen zouden dan ook wel erg lang worden. De opslagcapaciteit is nu zodanig dat vier uur achter elkaar met hoge snelheid gevaren kan worden.
Hoofd van de opleiding op de simulator is J.G.W. Vink. "Nadat de leerlingen in het echt kennisgemaakt hebben met het varen op een schip, wordt dat deel afgesloten met een test op de simulator", vertelt hij. "Het voordeel van de simulator is dat je de leermomenten zelf kan uitzoeken. Op een echt schip moet je maar afwachten wat er gebeurt. Op de simulator kunnen we daar zelf voor zorgen. Dat geeft veel tijdwinst."
"Ook de kosten spelen een rol, hoewel wij natuurlijk wel al de beschikking hebben over echte schepen", aldus Vink. Het varen met een gemiddeld marineschip kost zo'n 50.000 gulden per dag. De simulator doet het voor 20.000 gulden. Bovendien kan hij gekoppeld worden aan een tweede, eenvoudiger simulator in een andere ruimte. Dat geeft weer andere interessante mogelijkheden; twee bemanningen kunnen leren hoe schepen zich gedragen als ze op volle zee vlakbij elkaar liggen, bijvoorbeeld voor bevoorrading. Zuiging, golfslag: alles zit in de computer. "De simulator is heel realistisch als het gaat om het vaargedrag van een schip", aldus Stoel.

Digiater

Stoel (baardje, casual kleding, tennisschoenen) is niet echt het prototype van een systeembeheerder. Hij heeft in de verte iets weg van een kapitein van een zeventiende eeuws piratenschip, en die associatie heb je niet vaak in deze beroepsgroep. Zijn uiterlijk laat zich mogelijk verklaren uit de artistieke geest die nodig is om zijn werk te doen.
Stoel is verantwoordelijk voor het eerstelijns onderhoud ('prioriteit 1'), en dat betekent: bij een storing de simulator zo snel mogelijk weer aan de praat krijgen. Elk uur stilstaan kost geld. "Ik noem mezelf altijd maar 'digiater', afgeleid van psychiater", verduidelijkt Stoel. "Vaak moet je op je intuïtie afgaan bij het zoeken naar de bron van een storing. Figuurlijk gesproken geef je het ding hier een schop en daar een elektroshock en dan draait het spul weer. Veel problemen zijn moeilijk te traceren, daar is eigenlijk geen tijd voor."
Daarnaast is Stoel verantwoordelijk voor het artistieke gedeelte: het ontwerpen van vaartuigen en haven-aanzichten voor de brugsimulator. Aan het Plymouth-programma bijvoorbeeld (waar de leerlingen kunnen oefenen op het binnenvaren van de Engelse havenstad) is acht (!) maanden gewerkt. Het is dan ook geen kwestie van in grote lijnen een stadssilhouet neerzetten. In principe moet het mogelijk zijn om met de commando's en de koersaanwijzingen die op de simulator gegeven worden, ook de echte haven binnen te varen. Grote afwijkingen van het origineel zijn dus niet acceptabel.
Omdat acht maanden wel erg lang is, onderzoekt Stoel mogelijkheden om met behulp van laserscanning of stereofotografie van de echte kades sneller een virtuele versie te creëren.

Beetje toneelspel

"Verzoeken toestemming voorlangs te gaan", klinkt het op de brug van de simulator. "Okay", antwoordt de verkeersdienst. Op de Schelde waar we nu varen is sprake van een centrale 'verkeersleiding'. De simulatie van de communicatie is niet overgelaten aan een computer, maar aan de soepele stembanden van trainer Vink.
Op dit tracé heeft hij het gemakkelijk. Op het grootste deel van de Nederlandse kustwateren is helemaal geen verkeersbegeleidingssysteem. Daar moet Vink een arsenaal aan dialecten en stemmen in voorraad houden om een zo waarheidsgetrouw mogelijk beeld te scheppen van de communicatie met andere schepen. "Hij doet ook weleens alsof 'ie geen Engels verstaat", vertelt Stoel. "Dan zegt 'ie niks terug. Of hij speelt een eigenwijze visser."
"Het is een kwestie van ervaring", zegt Vink nonchalant. "Het is een beetje toneelspel, je kunt je er helemaal in uitleven."
Op zijn witte tennisschoenen geeft Stoel me een rondleiding door het gebouw. In de 'machinekamer' staan de kostbare computers opgesteld die het de simulator mogelijk maken zijn visuele bedrog vol te houden. Gebroederlijk naast elkaar staan twee Silicon Graphics Virtual Reality Machines zacht te suizen. In de ruimte staan verder nog een Onyx Deskside en een aantal HP's opgesteld. Bijzonder is de aanwezigheid van een Radar Video Simulator: die is speciaal voor de `dienst brugsimulator' gebouwd door Hollandse Signaal Apparaten.
De machines gebruiken anderhalf kilowatt per stuk. De warmte die daardoor ontstaat, wordt bestreden door een luidruchtige koeling. De vergelijking met een echte machinekamer dringt zich op. Realiteit en virtualiteit smelten hier op een verwarrende manier samen.
De simulator heeft al een lange geschiedenis bij de marine. Zo'n tien jaar geleden werd de eerste opgesteld. Het was een mechanisch-elektrisch apparaat, dat werkte met veel touwtjes en lampjes. Voor het grootste deel was hij in eigen beheer ontworpen. Je kon er maar één oefening mee doen, en als je een koers opgaf die onbekend was, had je kans dat de touwtjes braken waarmee het ding aan elkaar zat, vertelt Stoel. Het werd tijd voor een nieuwe dus.
In november 1994 was het zover. Hoewel het KIM erg tevreden is over de simulator, blijven er toch wat zaken te wensen over. Zo is het lastig om lichten van passerende schepen goed uit te laten komen in het omgevingsbeeld, dat op de halfronde achtergrond van witte gipsplaten geprojecteerd wordt. De negen videoprojectoren kunnen maar een beperkte hoeveelheid licht uitstralen. Daarom nemen sommige ontwerpers van simulatoren hun toevlucht tot ouderwetse middeltjes als het koppelen van een aparte geconcentreerde lichtbundel aan de projectoren om zo scheepslichten na te bootsen.
Verder is de aansluiting van de verschillende beeldvlakken niet vlekkeloos. De projectoren staan in een halve cirkel opgesteld, maar dat genereert geen aaneengesloten beeld. En het doet ook wat onnatuurlijk aan dat het niet mogelijk is om naar achteren te kijken; de in de scheepvaartwereld gebruikelijke vergelijking van het gezichtsveld met een wijzerplaat betekent in dit geval dat het beeld op 'negen uur' en op 'drie uur' ophoudt.

Menselijke fouten

Na afloop van de oefening verzorgt docent Vink ook de 'debriefing', de evaluatie. Omdat de handelingen geregistreerd worden door een videocamera, kan hij makkelijk laten zien waar dingen fout gingen. Over de oefening van deze middag is hij niet ontevreden. Vink: "Het was een redelijke run. Wat altijd moeilijk blijft, is het structureren van de onderlinge communicatielijnen."
Het gaat Vink niet alleen om het vaartechnische aspect. De onderlinge interactie en de communicatie is minstens zo belangrijk. Maar liefst zeventig procent van de ongelukken met schepen is terug te voeren op menselijke fouten, op de menselijke factor. De oplossing voor dit probleem noemt de marine 'Bridge Resource Management', en het idee is overgenomen van een cursus die de Zweedse luchtvaartmaatschappij SAS ontwikkelde.
Vink: "Er is veel aandacht voor de invloed van de 'human factors': hoe geef je leiding aan het brugteam, hoe zorg je ervoor dat wat je bedenkt, ook gecheckt wordt zodat het klopt met de werkelijkheid. Een kapitein kan best een verkeerd idee hebben, daar moet hij dan door z'n brugteam op aangesproken worden. Er is dus meer interactie dan vroeger. Toen was de kapitein een soort god, daarna kwam er heel lang niks en dan waren er nog wat figuurtjes die ook nog weleens wat mochten zeggen."
"Met de videobeelden is achteraf goed te zien hoe iemand overkomt. Sta je als leider op de brug, of ben je een grijze muis die zich ergens verschuilt. Hoe komt je stem over, dat soort dingen."

Lichaamstaal en oogcontact

Vink: "Er wordt ook gelet op bijvoorbeeld de werkbelasting en de culturele verschillen tussen mensen. We zijn een internationaal bedrijf. Mensen kunnen afkomstig zijn uit een mannen- of juist een vrouwencultuur. Er kunnen ook grote verschillen zijn in de omgang met lichaamstaal. Oogcontact is in de ene cultuur een teken van oprechtheid, in een andere cultuur een teken van onbeschoftheid. Wil je goed samenwerken in het brugteam, dan moet je je daarvan bewust zijn."
De cursus, zoals gezegd afkomstig uit Zweden, is bij de luchtvaart en de marine al verplicht. In Zweden zijn ook al medische teams op deze manier getraind.
Stoel: "Wij worden ook weleens gebeld door managers die het wel leuk vinden eens op zo'n schip te varen, en die ook wel willen ervaren wat zoiets doet met een groep mensen. Maar we zijn een overheidsinstelling, dus we kunnen daar niet zomaar op ingaan."
Met de computer is de mystiek niet uit Stoels werk verdwenen. Ooit moest hij de twintigste eeuwse versie van de legendarische 'Vliegende Hollander' (het schip dat met man en muis verging en zich daarna vliegend midden op oceanen vertoonde) uit het programma van de simulator zien te verwijderen. De cursisten zagen op het projectiescherm alleen maar wat lichtpuntjes, het schip zelf was nergens te zien. "Een spookschip", luidde Stoels diagnose desgevraagd. Zijn schuld, als ontwerper van de schepen? Verontschuldigend: "Nee, dat komt door eh, de complexiteit van het systeem." Jaja.
 
Auke Schouwstra,
freelance medewerker Computable

 
Bijna echte vaartijd
De marine heeft nog maar relatief kort (sinds 1994) de beschikking over een realistische simulator. Daarom is men nog heel voorzichtig met het gelijkstellen van de ervaring die de bemanning in de simulator opdoet met het varen op een echt schip.
Het directoraat-generaal Goederen van Verkeer en Waterstaat doet onderzoek in hoeverre er werkelijk sprake kan zijn van 'vervangende vaartijd' door gebruik te maken van een simulator. Maar men is daar dus nog erg voorzichtig mee. Op een echt schip gebeurt zoveel meer dan in de simulator, dat moeilijk te beoordelen is of een bemanning daar echt goed mee om kan gaan.
Bovendien kan zich bij het werken met een simulator het fenomeen voordoen van 'negatieve training', waarbij juist iets verkeerds geleerd wordt. De trainers doen nog onderzoek naar de vraag of de handelingen die de bemanning in de simulator aanleren, ook onverkort bruikbaar zijn in de werkelijkheid.
Er is dus onzekerheid over de vraag of de simulator de werkelijkheid voldoende benadert. Toch wordt de test in de simulator wel zo betrouwbaar geacht dat, wanneer ervaren bemanningsleden bij een herhalingsoefening er onvoldoende presteren, dat gevolgen kan hebben voor hun carrière bij de marine.

 
Maritiem Simulatie Centrum
De software voor de simulator is ontwikkeld in Wageningen, ver van de marinehavens in Den Helder. Het Marine Simulatiecentrum Nederland (MSCN) heeft drie soorten navigatie-simulatoren in het assortiment. Een vierde type is geschikt voor het simuleren van scheepsverkeersdiensten.
De in het KIM geïnstalleerde simulator is van het type Full Mission Bridge Type II. De brug bevat afleesmogelijkheden voor de radar, gegevens over de motoren, een kompas, GPS (global positioning system), windrichting en andere gegevens over het gedrag van het schip. Basis van elke simulator is een volledig uitgewerkt mathematisch model van het gedrag van een schip. In de software van de simulator wordt onder andere rekening gehouden met de invloed van golfslag, windsnelheid, stroming en de diepte van het vaarwater. Naar wens kan regen en mist opgeroepen worden. Ook het nabootsen van een scheepsbotsing behoort tot de mogelijkheden. En wanneer andere schepen gesleept moeten worden, kan de simulator kabels laten breken bij te zware belasting.

 

Dit artikel is afkomstig van Computable.nl (https://www.computable.nl/artikel/1342869). © Jaarbeurs IT Media.

?


Lees meer over


 
Vacatures

Stuur door

Stuur dit artikel door

Je naam ontbreekt
Je e-mailadres ontbreekt
De naam van de ontvanger ontbreekt
Het e-mailadres van de ontvanger ontbreekt

×
×