Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống mô phỏng hợp luyện cabin lái tàu phục vụ đào tạo và huấn luyện
Cập nhật vào: Thứ tư - 03/01/2024 00:02
Cỡ chữ
Hiện nay, ở Việt Nam các công ty vận tải biển, các đơn vị trong lĩnh vực hàng hải đƣợc trang bị mới ngày càng nhiều các chủng loại tàu thủy hiện đại với công nghệ mới nhất về tự động hóa. Do đó, để nghiên cứu tiếp cận và vận hành tốt các con tàu luôn là nhiệm vụ đặt lên vai những người đào tạo trong lĩnh vực này. Việc đào tạo các thủy thủ và sỹ quan hàng hải trên tàu thực tế rất tốn kém nhiên liệu, thiết bị, nguồn lực và dễ gây hỏng hóc hoặc tạo ra các tình huống sự cố nguy hiểm cho những thiết bị thật trong quá trình thực tập thực hành. Một xu hướng rất phổ biến trên thế giới, đặc biệt là ở các nước tiên tiến thường dùng công nghệ thực tại ảo để mô phỏng lại các trang thiết bị, các tình huống cần huấn luyện để thực hành trước khi chuyển sang đào tạo và thực hành trên thiết bị thực tế. Đào tạo, huấn luyện trên cơ sở mô phỏng lại các trang thiết bị, các tình huống cần huấn luyện vẫn đảm bảo cung cấp đầy đủ cho học viên các kỹ năng cần thiết.
Trên thế giới đã có rất nhiều hãng tham gia nghiên cứu, sản xuất các hệ thống này, có thể liệt kê ra ở đây nhƣ các hãng: Kongsberg Marine, Praxis, Transas, ARI... Các hãng này có lịch sử truyền thống lâu đời nên có những ưu điểm nổi bật như sử dụng công nghệ tiên tiến trong phần cứng và lập trình đẹp, tối ưu trong phần mềm. Mặc dù có nhiều ưu điểm, tuy nhiên các hệ thống mô phỏng nếu được nhập khẩu từ nước ngoài sẽ bộc lộ một số nhược điểm và khó khăn đối với tình hình thực tiễn tại Việt Nam.
Hiện nay ở trong nước chưa có nhiều nghiên cứu và công trình thực tế về hệ thống mô phỏng phục vụ cho huấn luyện, đào tạo trong lĩnh vực hàng hải. Có thể kể ra các công trình và, tuy nhiên các công trình này hoặc là chưa nghiên cứu mô phỏng cabin lái tàu, hoặc là mới nghiên cứu hệ thống mô phỏng ở mức độ đơn giản, chưa áp dụng công nghệ tự động hóa cao như hiện nay. Trong khi đó trình độ của các nhà khoa học và kỹ sư trong nước đã nắm bắt và làm chủ được các công nghệ tiên tiến trong các lĩnh vực công 5 nghệ thông tin, tự động hóa, cơ khí.... Với mục tiêu làm chủ về mặt công nghệ, chúng ta không những tập trung nắm bắt, giải mã công nghệ tiên tiến của nước ngoài mà còn chủ động vươn lên đón đầu công nghệ và tiến đến nội địa hoá sản phẩm. Phát triển công nghệ là một điều kiện quan trọng và then chốt để phát triển bền vững kinh tế biển Việt Nam.
Xuất phát từ thực tiễn trên, PGS.TS. Trần Anh Dũng và nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam đã thực hiện “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống mô phỏng hợp luyện cabin lái tàu phục vụ đào tạo và huấn luyện” với mục tiêu: Thiết kế, chế tạo thành công hệ thống mô phỏng cabin lái tàu với đầy đủ các chế độ điều động, đa dạng các tình huống và bài tập nhằm tạo cho học viên các kỹ năng cần thiết trước khi vận hành với tàu thật. Việc thực hiện để tài cho phép chủ động về phần mềm, công nghệ chế tạo phần cứng, làm cơ sở cho triển khai chế tạo đồng loạt, phục vụ nội địa hoá sản phẩm và cung cấp cho các cơ sở đào tạo về Hàng hải với giá thành rẻ hơn nhập ngoại. Đồng thời, việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo sản phẩm hoàn toàn mới đối với trong nước, khẳng định năng lực làm chủ công nghệ, ứng dụng kỹ thuật hiện đại của các nhà khoa học trong nước.
Hiện nay, ở Việt Nam các công ty vận tải biển, các đơn vị trong lĩnh vực hàng hải được trang bị mới ngày càng nhiều các chủng loại tàu thủy hiện đại và đa dạng về thiết kế. Do đó, để nghiên cứu tiếp cận và vận hành tốt các con tàu luôn là nhiệm vụ đặt lên vai những người đào tạo trong lĩnh vực này. Việc đào tạo các thủy thủ và sỹ quan hàng hải trên thiết bị thật rất tốn kém nhiên liệu, thiết bị, nguồn lực và dễ gây hỏng hóc hoặc tạo ra các tình huống sự cố nguy hiểm cho những thiết bị thật trong quá trình thực tập thực hành. Một xu hướng rất phổ biến trên thế giới, đặc biệt là ở các nước tiên tiến thường dùng công nghệ thực tại ảo để mô phỏng lại các trang thiết bị, các tình huống cần huấn luyện để thực hành trƣớc khi chuyển sang đào tạo và thực hành trên thiết bị thực tế.
Hiện nay, trình độ của các nhà khoa học và kỹ sƣ trong nƣớc đã nắm bắt và làm chủ đƣợc các công nghệ tiên tiến trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, tự động hóa, cơ khí... cho phép xây dựng đƣợc các hệ thống mô phỏng phục vụ cho nhu cầu huấn luyện đào tạo thủy thủ và sỹ quan hàng hải nhƣ đã nêu ở trên. Giá thành sản xuất trong nước giảm hơn rất nhiều (đến hơn 10 70% so với giá thành nhập ngoại) và có thể giải quyết được tám nhược điểm nêu trên của các hệ thống nhập ngoại.
Đề tài đã thực hiện nghiên cứu thiết kế, chế tạo thành công hệ thống mô phỏng cabin lái tàu áp dụng các công nghệ hiện đại và kỹ thuật số. Đề tài đã tập trung thực hiện các công việc sau:
- Hệ thống hóa về hệ thống mô phỏng hàng hải phục vụ đào tạo và huấn luyện dựa theo các sản phẩm và tài liệu của một số hãng nước ngoài;
- Nghiên cứu lý thuyết về mô hình tàu và các yếu tố môi trường, địa hình phục vụ cho hệ thống mô phỏng lái tàu;
- Nghiên cứu các phần mềm điều khiển áp dụng cho hệ thống mô phỏng lái tàu;
- Thiết kế phần cứng hệ thống mô phỏng lái tàu áp dụng công nghệ kỹ thuật hiện đại; - Xây dựng chương trình điều khiển cho hệ thống mô phỏng lái tàu;
- Chế tạo hệ thống mô phỏng lái tàu dựa trên những hiểu biết về mô hình tàu và chƣơng trình phần mềm mô phỏng;
- Thử nghiệm hệ thống mô phỏng cabin lái tàu với các điều kiện và tình huống thử nghiệm khác nhau. Các kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống thực trên tàu thủy.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19285/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
Đ.T.V (NASATI)