Simulador de entrenamiento para maniobras de buques de carga

Abstract

Este proyecto consiste en la creación de un simulador con MATLAB2020a que permite adiestrar a capitanes de puente de un buque petrolero en maniobras internacionalmente estandarizadas para prevenir los abordajes y colisiones en el mar denominadas “COLREG”. En el primer capítulo se realiza una introducción de manera general del proyecto, además se expone el objetivo y alcance del mismo. El segundo capítulo describe la problemática existente en el mundo de la formación de oficiales en la navegación, con sus elevados costes tanto humanos como materiales unidos a una probabilidad más elevada de riesgo de accidentes, existe la necesidad de crear simuladores para fines de entrenamiento donde esos riesgos, costes y ahorro de tiempo se reducen en gran medida. El tercer capítulo muestra detalladamente la base teórica de cada uno de los componentes del simulador, algunas de sus principales bazas se basan en varios modelos dinámicos de buques recogidos en la bibliografía existente. Los modelos son alimentados con datos de buques reales imitando de manera muy cercana a su comportamiento real. También se muestra la base teórica de la modelización de los efectos que las condiciones meteorológicas efectúan sobre el buque y se describe al completo la interfaz gráfica del simulador creada con la herramienta App Designer de la versión de MATLAB2020a. El cuarto capítulo muestra los resultados de los ensayos realizados sobre los modelos dinámicos de buques reales contrastados con gráficas de comportamiento real. Se realizan descripciones tanto de navegación gráfica entre pantallas del simulador como las pruebas de evaluación correspondientes a cuatro escenarios creados para que el alumno desde el puente cumpla correctamente cada una de las diferentes reglas extraídas de la normativa para evitar abordajes y colisiones. Finalmente, en el quinto capítulo se describen las conclusiones del trabajo y posibles mejoras futuras del mismo.

This project consists of the creation of a simulator with MATLAB2020a that let to train tank ship bridge captains in international standardised manoeuvres to prevent collisions in the sea called “COLREG”. In the first chapter is made a general project introduction, also is exposed the objective and scope of the same one. The second chapter describes real world difficulty in official navigation training, with human and material high costs and join with a higher accident risk probability, there is a necessity of make simulators for training where that risks, cost and time saving are reduced to a large extent. The third chapter shows in detail the theorical basis of each simulator components, some of their principal advantages are based on various ship dynamic models found in the bibliography. The models are fed with real ship data imitating in a very close way the real ship behaviour. Also, it is shown the theorical basis of meteorological conditions effects modelling over the ship, and it is described the whole graphical simulator interface made with a MATLAB2020a version tool App Designer. The fourth chapter shows trial results made over the dynamics real ships models and contrasted with real behaviour chart. Are made descriptions such as graphical navigation between simulator slides, as the assessment trials corresponding to four scenes where the student in the bridge position can accomplish correctly each different rules extracted from the normative to avoid collisions. Finally, in the fifth chapter it is dercribed the conclusions of this work and possible future improvements of the same one.