El Barco Que Sabe Lo Que Está Haciendo

Abra el menú de cualquier instrumento náutico moderno y encontrará la misma larga lista de interruptores que se espera que lleve en la cabeza. Guardia de fondeo activada / desactivada. Modo de travesía. Pantalla diurna / nocturna. Umbrales de alerta para aguas costeras frente a aguas oceánicas. En navegación frente a fondeado. Modo de visibilidad reducida. Modo de aproximación. Modo de regata.

Cada uno de esos interruptores es, en cierto sentido real, una pequeña apuesta a que usted recordará accionarlo en el momento oportuno. La apuesta se lanza contra las dos primeras cosas que fallan cuando una travesía se prolonga: su memoria y su disciplina.

El Problema de los «Modos»

El problema de un barco lleno de modos es que solo existen dos formas en que puede fallar el bucle persona–instrumento, y ambas son malas.

La alarma se dispara cuando no debería. Salió a motor de la bahía al amanecer con la alarma de fondeo aún armada. Cinco minutos después está pitando, porque según ella el barco ha garrreado media milla. La silencia. La silencia de nuevo. A la tercera vez, su relación con la alarma de fondeo ha cambiado de forma permanente — se ha convertido en algo que pita sin motivo. Dos meses después, una noche en que el barco realmente garrea, esa misma señal sonará, y la parte de su cerebro que gestiona las alarmas del barco alcanzará, de forma automática, el botón de silencio.

La alarma no se dispara cuando debería. Fondeó al atardecer, largó la cadena, abrió una botella de vino y olvidó armar la guardia de fondeo. El barco garrea a las tres de la madrugada. Nadie lo sabe.

Ambos fallos comparten una única causa raíz: el instrumento no sabía lo que estaba haciendo el barco. Dependía de usted para que se lo indicara. Y en una travesía larga, con una tripulación fatigada, esa dependencia es el modo de fallo.

El Cambio — Todo lo que el Barco Necesita Ya Está en el Bus

El argumento que respalda la detección autónoma de contexto de Galvanic Voice es sencillo. Cada señal que permitiría a un observador externo decir «ese velero está fondeado» o «ese velero navega a bolina» ya está presente, en formato legible por máquina, en el bus de datos NMEA 2000 del propio barco — el bus de datos estándar del sector definido formalmente bajo la norma IEC 61162-3.

• La velocidad sobre el fondo por GPS indica al barco si está en movimiento y a qué velocidad.
• Las RPM del motor, procedentes de la pasarela del motor, indican al barco si el foque de hierro está izado.
• La dispersión de posición GPS, integrada durante unos minutos, indica al barco si está amarrado a un muelle (ruido gaussiano en torno a un punto fijo) o penduleando en el fondeo (un patrón mucho mayor y no gaussiano, mientras el barco sigue el viento y la corriente).
• El rumbo combinado con el ángulo de viento aparente indica al barco si está fijo respecto a un muelle o rotando con el viento.
• La profundidad bajo la quilla, la presencia de corriente de tierra en la entrada de CA y las señales de cabeceo, balance y balanceo del sensor de actitud aportan su propia evidencia.

Cada una de estas señales por sí sola sería ambigua. Fusionadas, con el filtrado y la histéresis adecuados, no lo son. La fusión se realiza mediante un filtro de Kalman (Kalman, Trans. ASME J. Basic Eng., 1960), el mismo estimador recursivo que permite a las aeronaves volar con sensores imperfectos y que utilizamos en otras partes del sistema para la polar empírica y la lógica de prevención de colisiones AIS.

Lo que el Barco Decide en la Práctica

El clasificador colapsa los flujos anteriores en uno de un conjunto reducido de estados operativos. La implementación actual contempla cinco — más un honesto desconocido para la ventana de arranque, antes de que se hayan acumulado suficientes datos para establecer una conclusión fiable:

• PUERTO — amarrado o atracado a un muelle; velocidad próxima a cero con el patrón GPS de un punto estacionario.
• FONDEADO — en reposo pero penduleando sobre la cadena, el rumbo siguiendo el viento, el GPS describiendo un arco en lugar de un punto.
• EN_NAVEGACIÓN_A_MOTOR — en movimiento bajo motor, con las RPM del motor confirmando que el velamen está bajo cubierta.
• EN_NAVEGACIÓN_A_VELA — en movimiento con el motor apagado, la escora y la geometría del viento aparente coherentes con la propulsión eólica.
• A_MOTOR_Y_VELA — ambos a la vez; la polar empírica de Galvanic Polars es la referencia con la que se detecta la contribución del motor a la velocidad de avance (la polar es la verdad de referencia en aguas calmas con motor apagado; una velocidad superior a la que predice la polar para el viento y el estado de la mar del día, con RPM del motor distintas de cero, es la firma característica).

Cada transición entre estados está controlada por histéresis: el barco no se declara fondeado en el momento en que la velocidad cae por debajo de medio nudo, porque la misma condición podría corresponder a una orzada al paso de una racha. Espera a que la velocidad permanezca baja durante una ventana definida — actualmente dos minutos — antes de que el estado cambie. El umbral de salida correspondiente se fija deliberadamente más alto (una velocidad sostenida superior a 1,5 nudos alejándose de la posición del fondeo es el indicador definitivo de «hemos partido») para evitar la oscilación entre ambos estados cuando el barco navega sobre su propio ancla durante un cambio de marea.

El Caso Difícil: Distinguir Puerto de Fondeo

La mayoría de las transiciones de estado son sencillas. El momento en que arranca el motor, el momento en que la velocidad sobre el fondo supera un umbral, el momento en que el barco escora durante más de unos segundos — no son eventos ambiguos. El problema genuinamente difícil es aquel en que el barco no está en movimiento, pero se encuentra en dos situaciones operativamente distintas: atracado en un puerto deportivo o fondeado en una bahía tranquila.

Ambos tienen velocidad sobre el fondo próxima a cero. Ambos pueden tener viento idéntico. Ambos pueden darse a la misma hora del día. Las consecuencias, en cambio, no podrían ser más diferentes: un barco fondeado necesita la guardia de fondeo armada y una alerta activa de detección de garreo; un barco amarrado no. Un falso negativo — clasificar un verdadero fondeo como «puerto» — es un problema de seguridad. Un falso positivo — clasificar un verdadero amarre como «fondeo» — es una pequeña molestia con un pitido.

El clasificador convierte la diferencia en un pequeño conjunto de evidencias:

• Corriente de tierra. Si la entrada de CA está bajo tensión, el barco está amarrado — sin más. Nadie fondea con el cable de corriente de tierra conectado.
• Dispersión GPS. Un barco amarrado a un muelle produce una nube gaussiana de posiciones GPS de unos pocos metros de extensión — el ruido irreducible del GNSS de consumo. Un barco sobre el ancla produce un patrón mayor y no gaussiano, que barre el radio de pendulación a medida que el viento rola. La forma de la distribución es en sí misma la señal.
• Rumbo frente al viento. En el fondeo, el barco sigue el viento — el ángulo de viento aparente permanece próximo a cero mientras el rumbo magnético varía. En el muelle, el rumbo es fijo y el ángulo de viento aparente es el que varía.
• Profundidad. Los puertos deportivos y los fondeos pueden coincidir en profundidad, pero aguas muy someras sin otra evidencia son un indicador de puerto. Una profundidad operativa bajo la quilla con el radio de giro propio de la catenaria de la cadena es un indicador de fondeo.

Ante la Duda, el Barco se Declara Fondeado

No pretendemos que el clasificador sea infalible. Existen casos límite genuinos — un velero fondeado en agua en calma chicha con el viento en proa puede parecerse estadísticamente a un velero en un puerto deportivo; un velero a la deriva con velas recogidas en una corriente leve puede parecer, momentáneamente, un velero en navegación. El clasificador puede equivocarse en ambas direcciones, y somos honestos al respecto.

El principio de diseño, en esos momentos de duda, es explícito: cuando la evidencia es ambigua, el barco se declara fondeado. Un falso positivo (clasificar un verdadero amarre como fondeo) es un pitido innecesario y una guardia de fondeo armada para un barco que no puede garrear. Un falso negativo (clasificar un verdadero fondeo como puerto) es una guardia de fondeo silenciosa para un barco que sí puede garrear. La asimetría de las consecuencias determina la asimetría del comportamiento por defecto. El barco prefiere molestarle por nada antes que no molestarle por algo.

Lo que Esto Cambia para la Persona al Timón

Una vez que el barco sabe lo que es en cada momento, cada alerta que podría emitir deja de ser una configuración y pasa a ser una consecuencia. El patrón deja de ser el conmutador de modos del barco. En la práctica:

• La guardia de fondeo se arma sola cuando el barco determina que está verdaderamente fondeado, y se desarma sola cuando el barco determina que está verdaderamente en movimiento — ningún interruptor que recordar al atardecer, ningún interruptor que recordar al amanecer.
• Los umbrales de prevención de colisiones se ajustan cuando el barco determina que está en alta mar y se relajan cuando está atracado — un blanco a una milla náutica tiene una relevancia muy diferente en una travesía nocturna y en un puerto deportivo concurrido.
• Los recordatorios de guardia, cuando el barco está verdaderamente en navegación, siguen una cadencia adecuada para la guardia en que se encuentra la tripulación; en puerto, sencillamente no se disparan.
• El registro de horas de motor y generador se produce porque el barco ha detectado que el motor estaba en marcha, no porque alguien haya recordado iniciar un temporizador.
• El diagrama polar solo registra datos cuando el barco está efectivamente navegando a vela (y los datos de navegación a motor y vela se archivan por separado, tal como describe Galvanic Polars).

Un Caso Evidente — y una Asimetría que el Barco Respeta

En otro lugar hemos escrito sobre el navegante que encontramos en el muelle de Ortigia, en Siracusa, que acababa de terminar una travesía nocturna desde Malta — y que nos contó que se había quedado dormido al timón, solo de guardia, y que le había despertado un desconocido en la orilla que le gritaba porque su barco se dirigía silenciosa y constantemente hacia las rocas de la costa siciliana. La versión completa de esa historia está en Schrödinger’s Watchkeeper; no la repetiremos aquí en su totalidad. La parte relevante para este artículo es la geometría de lo ocurrido. Un barco avanzando a una velocidad constante y cómoda, con el piloto automático manteniendo el rumbo, y un destino que, con el paso de las horas, se había convertido en una línea de costa.

El barco que sabe lo que está haciendo también sabe dónde lo está haciendo. Y sabe, a partir del ecosonda, la carta, el rastro GPS y el simple cálculo diferencial de «este número está bajando, no subiendo», cuándo la situación se está volviendo más peligrosa, no menos. Esa asimetría es la segunda cosa sobre la que el barco actúa.

Aproximarse a una costa no es lo mismo que alejarse de ella. Un barco cuya distancia a la línea de costa está disminuyendo, cuya profundidad está decreciendo, cuyo CPA respecto a un peligro fijo se está cerrando — ese barco se encuentra en una categoría de atención que el mismo barco moviéndose en dirección contraria no requiere. Galvanic Voice trata la asimetría exactamente como lo haría un patrón responsable: la aproximación a la costa exige acuses de recibo obligatorios por parte de la tripulación. La alerta no expira por sí sola. La Voz habla; una mano al timón, un gesto de muñeca en la pulsera o una respuesta de voz explícita desde la bañera cierra el bucle. Hasta entonces, el barco trata el silencio de la manera que el navegante de Ortigia no podía permitirse que el silencio fuera tratado — como un problema, no como consentimiento.

La misma asimetría recorre la lógica de profundidad. Una profundidad que aumenta indica que el barco se adentra en aguas más profundas, lo que raramente supone un problema. Una profundidad que disminuye, especialmente cuando la tendencia persiste durante minutos, indica que el barco está sobre poco fondo — dirigiéndose hacia un bajo que puede estar o no recogido en la carta a la resolución con que esta lo representa. La Voz anuncia la profundidad solo cuando está disminuyendo; una profundidad estable o en aumento no genera ninguna comunicación, porque nada en ella requiere la atención de la tripulación. El texto está diseñado en función del peligro: «Reduzca la velocidad. Ocho metros de profundidad. Ha tardado quince segundos en disminuir un metro.» El barco no está comunicando un número — está comunicando una dirección.

Este tipo de razonamiento asimétrico está omnipresente en la arquitectura de Galvanic Voice. El CPA se ajusta a medida que los blancos se aproximan; la cadencia de las alertas se acelera a medida que un problema se desarrolla; los intervalos de recordatorio de guardia se reducen a medida que el barco entra en zonas de mayor densidad de tráfico; el acuse de recibo se vuelve obligatorio a medida que la curva de peligro gira en la dirección equivocada. El principio es uno que enunciamos de forma explícita: el coste de molestar a la tripulación por algo que resulta estar bien es pequeño. El coste de no molestar a la tripulación por algo que resulta no estarlo es el barco.“>