posisjonsreferansesystem

Eksempel på prinsipp for posisjonsreferanser under en operasjon offshore.
POSREF-systemer
Lisens: CC BY SA 3.0

Artikkelstart

Posisjonsreferansesystem er system som gir avanserte styresystem på skip nøyaktig informasjon om posisjon. Dette gjør det mulig å holde skip eller andre flytende konstruksjoner i en presis posisjon eller holde en nøyaktig rute.

Faktaboks

Også kjent som

POSREF-system

Posisjonsinformasjon kan enten være geografiske koordinater fra elektroniske navigasjonssystemer som GNSS, eller relative polare koordinater, gjerne som vinkel (peiling) og avstand, basert på optiske-, radiobaserte- eller akustiske målemetoder. Den vanligste anvendelsen for posisjonsreferansesystemer er innen dynamisk posisjonering (DP) av skip. Kravene til nøyaktighet vil typisk være innenfor én til to meter, og for de mest avanserte DP-operasjoner kreves tre uavhengige posisjonsreferansesystemer.

Typer

Vanlig inndeling av de relative målesystemene er radiobaserte systemer, optiske systemer, akustiske systemer og elektromekaniske systemer.

Radiobaserte systemer

Radiobaserte systemer måler avstanden til en radiotransponder i et kjent punkt – ofte på en oljeplattform. Ved å måle tiden radiopulsen bruker kan avstanden finnes ved å multiplisere tiden med radiobølgens utbredelseshastighet. Vinkelen til transponderen måles med forskjellige former for retningsbestemte antenner.

Rekkevidden på disse systemene er typisk noen få tusen meter. Det finnes i dag flere produsenter av slikt utstyr, mest brukt er systemene Artemis, Radius og Radascan. Videre er det vanlig å benytte differensielle GNSS-systemer.

Optiske systemer

Optiske systemer virker i stor grad etter samme prinsipp som de radiobaserte systemene, men ved å benytte en laserpuls kan passive reflekser eller prismer benyttes som faste referansepunkt.

Rekkevidden på disse systemene er typisk noen hundrede meter. Mest brukt er systemene Fanbeam, Spottrack og Cyscan.

Akustiske systemer

Akustiske systemer måler vinkel og avstand til en akustisk transponder på havbunnen eller på en undervannsfarkost (ROV eller lignende). Avstanden beregnes ved at man måler tiden en lydpuls trenger fra den utsendes fra skipet til man mottar en lydpuls (svar) fra transponderen. Den målte tiden multipliseres med lydens hastighet i vann, og avstand kan beregnes. Vinkelen måles med forskjellige former for retningsbestemte akustiske antenner (svinger/transduser).

Rekkevidden kan være opp til 3–4000 meter, avhengig av system. I Norge er Kongsberggruppen en stor leverandør av slike hydroakustiske posisjonsreferansesystemer.

Elektromekaniske systemer

Elektromekaniske systemer er oftest basert på et avansert vinsjesystem hvor en tynn wire er festet til et lodd som er nedsatt på havbunnen. Ved å måle wirens vinkel kan skipets posisjon beregnes relativt til loddet. Systemene kalles gjerne tautwire.

Spesielle systemer kan også ha forankringspunkt over vann, for eksempel på en oljeplattform eller et vindmøllefundament.

Historikk

Flere utredninger og nasjonale strategidokumenter har beskrevet nasjonale behov for posisjonstjenester.
NoU
Lisens: CC BY SA 3.0

Samtidig med utviklingen av petroleumsfelt til havs oppstod et stort behov for nøyaktig posisjonering av skip og plattformer. Svært viktig her var utviklingen av systemer for dynamisk posisjonering (DP) utover 1970-tallet.

For at DP-systemene skulle virke tilfredsstillende var det helt nødvendig å utvikle nøyaktige referansesystemer. Først ble elektromekaniske og hydroakustiske systemer tilgjengelige, så ble gradvis radio- og lasersystemer utviklet. Samtidig med denne utviklingen ble det stadig viktigere med nøyaktige posisjoneringssystemer for sjøkartlegging og for seismisk kartlegging.

Utover 1990-tallet ble gradvis differensielle GPS-systemer tilgjengelige. Dette medførte bedre fleksibilitet og nærmest global tilgjengelighet for god posisjonsreferanse. Utviklingen av olje- og gassindustrien i Nordsjøen gjorde at det allerede i 1975 ble utgitt en offentlig utredning (NOU 1975:62) med tittelen Navigasjon/posisjonering på den norske kontinentalsokkel. Denne utredningen ble i 1978 oppfulgt av NOU 1978:43, Koordinering av radiostedfesting.

I årene som fulgte ble nøyaktige elektroniske navigasjonssystemer utplassert for å dekke områder med spesielle posisjoneringsbehov. Dette var systemer som Puls-8, Argo, Hyperfix, Geolock, Spot, Syledis, med flere. Dette var alle systemer som ble operert av private selskaper på kommersiell basis. Nevnte systemer ble gradvis overflødige da differensielle GPS-systemer begynte å gi samme nøyaktighet utover i 1990-årene.

I senere tid er den nasjonale strategien for nøyaktig posisjonsbestemmelse tett knyttet til europeiske navigasjons- og romprogram. Begrepet PNT-strategi benyttes ofte (PNT er en forkortelse for positioning, navigation og timing). Eksempler på norske strategidokumenter er På rett sted til rett tid fra Samferdselsdepartementet i 2018, og Stortingsmeldingen Høytflyvende satellitter – jordnære formål – En strategi for norsk romvirksomhet fra 2019–2020.

Les mer i Store norske leksikon

Litteratur

  • Kjerstad, N., 2019. Elektroniske og akustiske navigasjonssystemer. Fagbokforlaget.

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg