Системы дополненной реальности для морской навигации Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X

№ 8 / 2018.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 004.932

Бошков И. И.

Студент 6 курса факультета навигации и связи ГУМРФ им. адмирала С. О. Макарова г. Санкт-Петербург Email: il.boshkov@mail.ru Крутикова А.А.

Студент 6 курса факультета навигации и связи ГУМРФ им. адмирала С. О. Макарова г. Санкт-Петербург Email: anastasiakrut@mail.ru

СИСТЕМЫ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ ДЛЯ МОРСКОЙ НАВИГАЦИИ

Аннотация

В статье рассмотрены системы дополненной реальности для морской навигации. Проведён обзор существующих навигационных средств и систем различных компаний. Сформулированы основные технические задачи реализации мостиковой системы на основе очков дополненной реальности.

Ключевые слова

Дополненная реальность, навигационные данные, морская навигация, AR очки.

В наш век высоких технологий, кажется, нет ничего невозможного. Если буквально пару десятков лет назад разговор о дополнительной реальности мог вызвать полнейшее недопонимание и даже страх, сейчас она широко применяется во многих сферах жизни, чем существенно повышает безопасность и удобство практически в любой предметной области.

Дополненная реальность (AR - augmentedreality) - это пространство между реальностью и виртуальностью. AR является результатом добавления к реальности дополнительных объектов, которые обычно отображаются в качестве вспомогательной информации. [1]Существует множество областей науки и техники, где применяется дополненная реальность: медицина, образование, военная техника, игровая индустрия, морская навигация. Стоит отметить, что в судоходную отрасль виртуальная реальность пришла относительно недавно. Остановимся на ней подробнее.

Специалисты из компании Rolls-RoyceGroupplc, занимающиеся производством оборудования для авиации, судов и энергетических установок, запустили в разработку виртуальный капитанский мостик, который сочетает в себе автоматизированные судовые системы и постоянную высококачественную связь. Инновационная разработка FutureOperatorExperienceConcept способна превратить обычный капитанский мостик в смарт-рабочую станцию и центр управления, использующий дополненную реальность. (Рис.1)

Рисунок 1 -Рубка с окнами дополненной реальности

-( 6 )-

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 8 / 2018.

Окна капитанской рубки фактически являются дисплеями дополненной реальности, которые обеспечивают капитана всей необходимой информацией и улучшают контроль за окружающей корабль средой с помощью множества камер и других датчиков. Эти дисплеи способны показывать навигационные пути и потенциальные опасности по ходу следования судна, предоставлять данные о других судах в районе, айсбергах и множестве других вещей, которые обычно не видно. Как утверждает компания, разработка может стать реальностью в течение десяти лет. [3]

Компания-производитель TransasMarineв 2014 году представил свою самую передовую комплексную интегрированную мостиковую систему T-Bridge, объединив разнообразные системы в одну, что позволяет обеспечить оператора полной информацией о текущей ситуации. Также она позволяет повысить безопасность судоходства: при ограниченной видимости, в водах интенсивного судоходства или на мелководье, ночью или в районах с плохим покрытием картами. Технология дополненной реальности компании «Транзас» дает итоговую картинку окружающей обстановки: сенсорные данные от гидролокатора переднего обзора, картографические данные или местоположение и маршрутные данные интегрируются с реальным видеоизображением окружения. [2]

Новый уровень автоматизации рулевой рубки на основе сенсорного интерфейса компании «Транзас» дает экипажу последовательный доступ ко всей автоматизированной информации, и позволяет управлять интерактивной системой Navi-Conning компании «Транзас», которую можно адаптировать под конфигурацию любого мостика.

На экране видеосистемы отображаются такие данные как:

Глубина от FarSounder. В индикаторе отображаются участки, где значение глубины меньше установленного. Изменение угла обзора автоматически приводит к перерасчету зон раскраски.

Навигационные данные. Если установлен маршрут на мониторинг, отображаются плечи маршрута (осевые линии), цифровое значение XTD и указание стрелкой в какую сторону нужно идти , чтобы снизить величину XTD, поворотные точки, линия пути до горизонта, графическое отображение HDG, цифровое значение SOG, а также неподвижные кольца дальности .

Объекты ЭКС. Объекты с карт, такие как: маяки, буи фарватеров отображаются схематично. Кардинальные буи отображаются согласно их реальному типу (обходить опасность с севера, юга, востока, запада). Высоту маяков отображать в соответствии с их высотой над уровнем моря (если такая информация присутствует в карте). Береговая черта отображается с учетом высоты берега (если информация о горизонталях присутствует в карте). (Рис.2) Для выполнения этого требования возможно потребуется провести анализ на использование сторонних не навигационных карт.

Рисунок 2 - Отображение объектов ЭКС

Опасные цели. Цели (AIS, ARPA) отображаются в виде меток опасности (МТКС). ТКС - это точки, в которых цели будут находиться в момент кратчайшего сближения с ownship (при условии постоянства элементов движения этих судов).

Transasтакже разработал приложение для iPad, предоставляющий пользователю доступ к точной

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 8 / 2018.

навигационной информации, касающейся судна: данные местоположения, скорости, курсе, глубины воды, целях АИС.

Компания Afterguard представила очки с дополненной реальностью для моряков и тех, кто занимается спортом на различных плавательных средствах. Гаджет передаёт информацию о глубине под килем, угле наклона, относительной и абсолютной скорости ветра и скорости лодки ( Рис. 3) Все данные выводятся на встроенный проектор, который находится на небольшом расстоянии от одной из линз аппарата.

Afterguard состоит из центрального блока управления, соединенный с основными элементами внутри корабля или яхты, собирая всю важную информацию и пересылая ее на очки. Очки весят всего 60 граммов и могут проработать от одного заряда аккумулятора от 4 до 6 часов.

Рисунок 3 - Данные отображаются на встроенном дисплее очков

Анализ рассмотренных систем позволяет сделать вывод, что дополненная реальность постепенно все больше и больше реализуется для морской навигации. В настоящее время не существует систем, позволяющих судоводителю крупного судна свободно перемещаясь по мостику иметь дополнительную информацию AR. Такую систему можно реализовать на базе очков дополненной реальности GoogleGlass 3.0.[4],[5].

Для ее реализации необходимо осуществить технические решения по:

- позиционированию судоводителя на мостике

- определению направления его обзора (поворота и наклона головы)

- реализовать связь между очками AR и ECDIS (включая информацию навигационных датчиков - для получения информации об отображаемых в AR объектах и параметрах движения судна)

Список использованной литературы:

1. Что такое дополненная реальность? [Электронный ресурс] // Режим доступа : http://arnext.ru/dopolnennaya-realnost , свободный. - (дата обращения 25.05.2018)

2. Инновации [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.transas.ru/about/innovations, свободный. - (дата обращения 24.05.2018)

3. Rolls-Royce показала концепт корабельной рубки дополненной реальности из 2025 года . [Электронный ресурс] // Режим доступа : http://arnext.ru/news/rolls-royce-11561, свободный. - (дата обращения 25.05.2018)

4. Очки дополнительной реальности GoogleGlass 3.0. [Электронный ресурс] // Режим доступа : http://kiberpanka.net/news-hitech/22-ochki-dopolnitelnoy-realnosti-google-glass.html, свободный. - (дата обращения 25.05.2018)

5. GoogleGlass 3.0. [Электронный ресурс] // Режим доступа : https://virtuality.club/store/ochki-dopolnennoj-realnosti/google-glass-3-0 , свободный. - (дата обращения 25.05.2018)

© Бошков И.И., Крутикова А.А., 2018