Patrzysz na statek na horyzoncie (a będąc precyzyjnym to na widnokręgu 🙂 i pewnie zastanawiasz się: „Jak oni wiedzą, którędy płynąć?” To jedno z najczęstszych pytań, jakie słyszałem od znajomych. Dla kogoś z lądu to brzmi jak magia – ogromna jednostka, tysiące ton stali, setki mil morskich od brzegu, a jednak zawsze trafia tam, gdzie trzeba.

Dziś wyjaśnię, jak naprawdę wygląda prowadzenie statku. I obiecuję – będzie prosto i zrozumiale, bo wbrew pozorom to temat, który można wyjaśnić bez całej sterty podręczników do nawigacji.

 

Jak to robiono kiedyś?

Dawniej nawigacja była sztuką. Ówcześni marynarze zamiast wszechobecnej elektroniki korzystali z map papierowych, kompasów magnetycznych, sekstantów oraz nawigacji terrestrycznej. Nie zrozum mnie źle, tego typu wyposażenie wciąż znajduje się na wyposażeniu obecnych jednostek. I oficerowie nadal z tego korzystają, chociaż już bardziej jako cross-check dla pozycji satelitarnych. No dobra, może prócz sekstantu i obserwacji ciał niebieskich. Młodzi adepci sztuki z tego co się orientuję to już nie są nawet uczeni astronawigacji.

Brzmi romantycznie, prawda? Ale w praktyce wymagało to ogromnej wiedzy i skupienia. Wystarczył jeden błąd w obliczeniach i statek mógł minąć port o dziesiątki mil morskich.

 

GPS i inne systemy satelitarne

Podstawą nowoczesnej nawigacji jest GPS – Global Positioning System. I tu może Cię zaskoczę, ale to ta sama nawigacja, która prowadzi Cię codziennie do pracy, czy wyznacza drogę na urlop nad morzem. Oprócz amerykańskiego GPS istnieją też inne systemy: rosyjski GLONASS, europejski Galileo oraz chiński BeiDou.

Wszystkie te systemy działają na bardzo podobnej zasadzie. Odbiornik (w naszym przypadku na statku) mierzy czas, w jakim sygnał dociera z satelitów. Na tej podstawie wyznacza, jak daleko znajduje się od każdego z nich. Gdy odbierzemy sygnał z co najmniej czterech satelit, możemy określić dokładne miejsce – to punkt, w którym przecinają się wyliczone odległości.

Można to porównać do sytuacji na lądzie: wyobraź sobie, że wiesz, iż znajdujesz się 10 km od miasta A, 15 km od miasta B i 20 km od miasta C. Każdy taki pomiar tworzy okrąg wokół danego miasta. Twoje położenie to punkt, w którym te okręgi się przecinają. Satelity działają na podobnej zasadzie, tylko w trójwymiarze i z dużo większą dokładnością.

Dodatkowo muszę też wspomnieć, że systemy satelitarne to nie tylko sucha pozycja, ale też chociażby kąt drogi (czyli tzw. kurs), czy prędkość nad dnem (tak, bo mamy różne prędkości :).

 

 

Odbiornik systemu GPS wskazujący pozycje statku, obecny kurs oraz prędkość

 

 

W obecnej chwili urządzenia instalowane na statkach korzystają z różnych ww. systemów jednocześnie, dzięki czemu sprawdzają w sposób ciągły swoją pozycję. Do tego dochodzą jeszcze stacje referencyjne, poprawki różnicowe w DGPS i wiele skomplikowanych algorytmów. Jednak w to nie będę się teraz zagłębiał, to nie podręcznik naukowy. 😊

 

Mapy elektroniczne – ECDIS

Sama pozycja to jeszcze nie wszystko. Bo co z tego, że wiesz, że jesteś na 57°N, 18°E, jeśli nie wiesz, czy płyniesz prosto na mieliznę, czy szerokim torem wodnym?

Tu wchodzi do gry ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) – elektroniczna mapa morska. Wygląda trochę jak morska wersja Google Maps, ale jest znacznie dokładniejsza i bardziej rozbudowana. Jest to system naturalnie zastępujący mapy papierowe, a spotkamy go już na dużej większości jednostek pływających.

Na takiej mapie widać m.in.:

• głębokości w danym miejscu,
• przeszkody podwodne, wraki, rafy,
• granice torów wodnych i obszary specjalne (np. rezerwaty, strefy zakazu żeglugi),
• porty, kotwicowiska, pławy i latarnie morskie.

 

 

Przykładowa mapa elektroniczna systemu ECDIS

 

 

Z ciekawostek, jeśli statek ma ECDIS, to musi mieć zestaw map papierowych jako zapas (chyba że armator wystąpił o tzw. „paperless ship” i przeszedł odpowiednie audyty – wtedy mapy elektroniczne mogą w 100% zastąpić papierowe).

Reasumując, każda podróż statku jest wcześniej starannie planowana i zatwierdzona. Oficerowie (zazwyczaj jest to Drugi Oficer) wprowadzają ją do systemu, a potem podczas rejsu kontrolują, czy statek trzyma się zaplanowanej drogi. Oczywiście wszystko pod czujnym okiem Kapitana.

 

Żyrokompas – nie igła, a wirujący żyroskop

Dobra, mamy pozycję z systemów satelitarnych, ”nanieśliśmy” ją na mapę elektroniczną. Jednak jeszcze warto byłoby się dowiedzieć w jakim kierunku się poruszamy. I tutaj cały na biało wjeżdża kompas. Jednak nie do końca jest to takie proste urządzenie o jakim właśnie pomyślałeś.

Większość osób kojarzy kompas jako igłę, która wskazuje północ. Na statkach taki kompas oczywiście jest – to kompas magnetyczny. Tyle że wskazuje on północ magnetyczną, a nie geograficzną.

Ta różnica – czyli deklinacja magnetyczna – zmienia się w zależności od miejsca na świecie. Do tego dochodzi jeszcze dewiacja, czyli zakłócenia pola magnetycznego na samym statku (np. od konstrukcji ze stali). W praktyce można to wszystko przeliczyć i pływać na kompasie magnetycznym, ale jest to dodatkowa praca i ryzyko błędu.

Dlatego na dużych statkach używa się żyrokompasu. To urządzenie działa na zasadzie wirującego żyroskopu i ruchu obrotowego Ziemi. Nie korzysta z pola magnetycznego, więc nie trzeba wprowadzać poprawek jak przy kompasie magnetycznym. Upraszczając, można powiedzieć że jest niezależne od warunków zewnętrznych.

Żyrokompas wskazuje tzw. północ żyrokompasową – nie jest to dokładnie to samo, co północ geograficzna, ale różnica jest na tyle mała, że w praktyce pozwala prowadzić statek z wysoką precyzją. Co ważne, jego wskazania są stabilne i spójne w każdym miejscu na świecie.

 

 

Żyrokompas – w praktyce magiczne urządzenie, któe schowane jest pośród gąszcza innej elektroniki

 

W praktyce wygląda to tak:

• Kompas magnetyczny zawsze jest na statku jako system zapasowy,
• Żyrokompas dostarcza kurs do wszystkich głównych systemów – autopilota, radaru, ECDIS,
• Dzięki temu cała elektronika „wie”, w którą stronę faktycznie zwrócony jest statek.

 

Oficer wachtowy – człowiek zawsze na mostku

Można by pomyśleć: skoro mamy satelity i mapy elektroniczne, to może statek pływa „sam”, jak autonomiczne samochody?
I tak i nie, bo w dużej mierze wykorzystywany jest autopilot, który „trzyma” statek na zadanym kursie. Jednak do pełnej autonomii jest branży morskiej jeszcze bardzo daleko i nie byłbym w 100% przekonany czy dojdzie do tego za naszego życia.

Na mostku zawsze ktoś czuwa – oficer wachtowy. To on prowadzi statek i pilnuje, żeby wszystko odbywało się zgodnie z planem.

W praktyce korzysta nie tylko z GPS i ECDIS, ale też z m. in.:

• radaru, który pokazuje inne statki i przeszkody, nawet w nocy i we mgle,
• AIS, czyli systemu automatycznej identyfikacji statków (każdy statek nadaje informacje o sobie i odbiera dane o innych),
• własnych oczu i lornetki, bo technologia technologią, ale najważniejsza jest obserwacja.

 

A co jeśli technologia zawiedzie?

Na morzu obowiązuje prosta zasada: nigdy nie polegaj tylko na jednym systemie. Dlatego każdy kluczowy element nawigacji ma swoje rezerwowe źródło lub zapasowe urządzenie.

• GNSS (nawigacja satelitarna) – na statkach montuje się kilka niezależnych odbiorników, często różnych producentów. Jeśli jeden zgubi sygnał, drugi zwykle działa poprawnie. Dodatkowo oficer wachtowy zawsze porównuje wskazania GPS z innymi metodami.
• Mapy elektroniczne (ECDIS) – na mostku są co najmniej dwa zestawy ECDIS. Jeśli jeden ekran zgaśnie albo system się zawiesi, drugi natychmiast przejmuje funkcję podstawowego. Jak już wspomniałem, wciąż prowadzi się też mapy papierowe jako ostateczne zabezpieczenie.
• Żyrokompas – zwykle instaluje się dwa żyrokompasy, które pracują równolegle. Oprócz tego zawsze jest też kompas magnetyczny, całkowicie niezależny od elektroniki.
• Radar – minimum dwa, działają w różnych pasmach i są czułe na inne elementy. Do tego obraz z radaru można nakładać na mapę elektroniczną, co dodatkowo ułatwia kontrolę pozycji.

 

 

Ekran radaru zintegrowanego z mapą elektroniczną, sygnałem z AIS, danymi z GPS, żyrokompasów i innych urządzeń potrzebnych do prowadzenia bezpiecznej nawigacji

 

W praktyce oznacza to, że nawet jeśli zawiedzie elektronika, marynarze wciąż mają do dyspozycji klasyczne metody i szereg urządzeń zapasowych. A w sytuacji naprawdę krytycznej można wrócić do sekstantu i tradycyjnych obliczeń astronomicznych.

Na statku nie ma miejsca na „ślepą wiarę w technologię”. Nawigacja to raczej system warstw – jeśli jedna przestanie działać, kolejna natychmiast przejmuje jej rolę.

 

Jamming i spoofing GNSS – realny problem obecnych czasów

Jak sobie doskonale zdajesz sprawę, żyjemy a bardzo niespokojnych czasach. Najbliższy nam, konflikt za naszą wschodnią granicą stanowi realny problem w wielu aspektach. Jednym z nich jest zakłócanie sygnału GPS przez Rosjan. Jednak nie dotyczy to tylko naszego podwórka, a sporej części świata.

Mówiąc o zakłóceniach mam na myśli dwa zjawiska:

• Jamming (zagłuszanie),
• Spoofing (podszywanie się).

 

Jamming to „zagłuszanie” sygnału GPS – odbiornik po prostu go traci i wie, że coś jest nie tak. Oficer wachtowy od razu widzi problem i może skorzystać z alternatywnych sposobów wyznaczania pozycji statku. Wbrew pozorom nie jest to aż tak tragiczna sytuacja.

Spoofing jest dużo groźniejszy, bo odbiornik GPS otrzymuje fałszywe dane, które wyglądają całkowicie normalnie. System myśli, że statek jest w innym miejscu, a w rzeczywistości płynie w złym kierunku. Oficer może nie od razu zauważyć problem, jeśli nie porównuje pozycji z innymi źródłami.

Krótko mówiąc: jamming informuje „coś jest nie tak”, a spoofing mówi „wszystko jest w porządku, choć w rzeczywistości jest źle” – dlatego jest znacznie bardziej niebezpieczny.

Gdzie się to zdarza? Głównymi regionami są:

• Rejon Morza Bałtyckiego i Morza Czarnego, gdzie zakłócenia sygnału GPS bywają powiązane z działalnością militarną Rosji.
• Bliski Wschód – szczególnie Zatoka Perska i Cieśnina Ormuz, gdzie regularnie zgłaszane są przypadki jammingu i spoofingu.

 

Przykłady? W maju 2025 roku kontenerowiec MSC Antonia utknął na mieliźnie niedaleko portu w  Jeddah. Raport wskazał, że GPS został zakłócony – system nawigacyjny otrzymał fałszywe dane o pozycji. To pokazuje z jak niebezpiecznym zjawiskiem muszą się mierzyć oficerowie.

 

 

Na morzu technologia robi ogromną różnicę, ale nigdy nie zastąpi czujnego oka marynarza. GPS, mapy elektroniczne, żyrokompas, radar i AIS to narzędzia, które razem pomagają dotrzeć do celu bezpiecznie. Każdy z tych systemów ma swoje backupy, a w razie problemów — awarii czy zakłóceń — oficer wachtowy zawsze wie, jak się odnaleźć. Nawigacja to więc nie tylko satelity i ekrany, ale też doświadczenie, obserwacja i zdrowy rozsądek. Dzięki temu statek płynie tam, gdzie trzeba, nawet gdy technologia czasem robi psikusa.

 

Jeśli tu dotrwałeś – dzięki za lekturę. W razie spostrzerzeń czy uwag zapraszam do dyskusji w komentarzach. 😊