Un pozzetto di notte con un bersaglio AIS in avvicinamento — l'attimo prima della decisione al timone

L’AIS è magia.
Finché non devi accostare.

L’AIS ha risolto uno dei grandi problemi della navigazione notturna: sapere che quella luce all’orizzonte è, in realtà, una petroliera di 280 metri diretta ad Algeciras. Non ha risolto il problema successivo, ovvero che cosa dovresti fare a riguardo. Questo articolo parla proprio di quel vuoto, della regola COLREG che dovrebbe colmarlo e di ciò che, a bordo, finalmente lo colma.

L’AIS è la cosa migliore che potesse capitare ai turni di guardia notturni. Un peschereccio a dodici miglia, con un nome e un’ora d’arrivo stimata, là dove un tempo c’era solo una luce vaga da qualche parte all’orizzonte. È davvero magia — fino all’istante in cui il CPA scende sotto il mezzo miglio e la magia finisce. Perché a quel punto l’AIS ti ha mostrato il problema. Non ti ha detto che cosa fare. A dritta? A sinistra? Cinque gradi? Dieci? E per quanto tieni la rotta? Questo articolo parla di quella domanda.

Che cosa ha portato l’AIS ai turni di guardia notturni

Vale la pena dirlo subito, perché è vero. L’Automatic Identification System, nato negli anni Novanta e reso obbligatorio per le navi commerciali dalla SOLAS Capitolo V a partire dal 2002, ha trasformato i calcoli della navigazione notturna. Nel 2026, un’imbarcazione da diporto con un transponder Classe B può identificare, seguire e calcolare il punto di minimo avvicinamento a ogni nave commerciale entro un raggio di circa 20-40 miglia nautiche, in tempo reale, con qualsiasi meteo. Il radar dipinge i bersagli. Il flusso AIS dà loro un nome, una stazza, e ti dice dove sono diretti. Il chartplotter traccia le linee.

Trent’anni fa nulla di tutto questo era possibile. Chi ha imparato a tenere la guardia notturna nel 1985 lo faceva a vista — una sola luce rossa, un unico fanale bianco di testa d’albero — e cercava di ricostruire da quei due soli dati il quadro della rotta di quella nave. L’AIS ha mandato in pensione quella congettura. E qui non vogliamo certo essere ingenerosi.

E poi la magia finisce

Il peschereccio è a dodici miglia. Il chartplotter lo ha sullo schermo, con un nome, un’ora d’arrivo stimata, una bandiera, una rotta. Pochi secondi dopo è a dieci miglia. Il CPA viene proiettato a 0,3 miglia nautiche entro quindici minuti. La mente, immersa in quel lento calcolo geometrico tipico del pozzetto alle 02:30, conviene che 0,3 nm sono davvero pochi. Qualcosa va fatto.

Ed è qui che la magia finisce. L’AIS, dopo averti annunciato che una petroliera di 280 metri passerà a tre gomene dalla tua prua sinistra fra circa un quarto d’ora, non ha nulla da dire su cosa fare adesso. Non suggerisce una rotta. Non ti dice se hai la precedenza o se devi dare strada. Non sa che vento hai, né a quale andatura sei, né se la risposta sicura sia un’accostata di dieci gradi a dritta o a sinistra. È un sensore. Rilevare è ciò che fa. Decidere, per come è concepito, è compito di qualcun altro.

E quel qualcun altro, su una barca da crociera alle 02:30, sei tu.

La regola COLREG che nessuno cita per intero

Esiste una lettura diffusa e sbagliata del Regolamento per prevenire gli abbordi in mare, e suona più o meno così: “Ho la precedenza. Il diritto di rotta è mio. Mantengo la rotta e sono loro a togliersi di mezzo.” In una giornata di vento calmo, in navigazione a vista da un circolo velico, è un’approssimazione difendibile. Alle 02:30, in traversata, dentro uno schema di separazione del traffico del Mediterraneo, è pericolosa.

La regola vera, con le sue parole vere, è molto più esigente. Regola 8 (Manovra per evitare la collisione):

“Ogni manovra intrapresa per evitare la collisione deve essere effettuata in conformità alle Regole della presente Parte e deve, se le circostanze del caso lo consentono, essere decisa, eseguita con largo anticipo e nel rispetto della buona arte marinaresca. Ogni manovra intrapresa per evitare la collisione deve, se le circostanze del caso lo consentono, essere abbastanza ampia da risultare immediatamente percepibile a un’altra nave che osservi a vista o mediante radar; va evitata una serie di piccole variazioni di rotta e/o di velocità.”

— COLREG Regola 8(a), 8(b)

E, più crudamente, la Regola 2 (Responsabilità):

“Nessuna disposizione delle presenti Regole esonera una nave, o il suo armatore, comandante o equipaggio, dalle conseguenze di qualsiasi negligenza nell’osservare le presenti Regole, o di qualsiasi negligenza riguardo alle precauzioni che possano essere richieste dalla normale pratica marinaresca o dalle circostanze particolari del caso.”

— COLREG Regola 2(a)

La lettura letterale è scomoda ma inequivocabile. Anche quando hai la precedenza, sei tenuto a una manovra decisa, con largo anticipo, se le circostanze del caso lo consentono e la normale arte marinaresca lo richiede. La lettura sbagliata — “mantengo la rotta e sono loro a scansarsi” — non regge a una lettura seria di nessuna delle due regole. Il dovere è attivo, non passivo. La lettura onesta è questa: se una piccola variazione di rotta migliorasse sensibilmente l’incontro, le regole si aspettano che tu la faccia.

E ora la battuta che non è una battuta

C’è una bella interpretazione sbagliata delle regole, molto in voga tra i diportisti appena dotati di AIS. Recita così: “Ho un transponder Classe B. Sto navigando di bolina. Quindi ho la precedenza su tutto ciò che è più grande di me e ha un motore, e posso — in linea di principio — scendere sottocoperta a farmi un pisolino, certo che tutto il resto del traffico marittimo rispetterà la mia priorità.”

Questa convinzione è sbagliata in due modi che si sommano.

Il primo errore è che chi la pensa così non ha letto i COLREG fino in fondo — ed è l’argomento del paragrafo precedente. Il dovere di una manovra decisa e tempestiva è attivo, non passivo, e vale per le navi che hanno la precedenza quasi quanto vale per quelle che devono dare strada.

Il secondo errore è più pratico, e uno dei nostri istruttori di navigazione d’altura a Parigi lo riassumeva con ammirevole chiarezza. Una grande nave commerciale ha bisogno di due-quattro miglia nautiche per fermarsi, a seconda della stazza e del carico — e di parecchie altre per accostare. Quelle due-quattro miglia decorrono da quando la plancia ha deciso di fermarsi, decisione che a sua volta arriva diversi minuti dopo che la plancia ha deciso che ciò che vede sul plot AIS merita di essere preso in considerazione. Fermarsi, in ogni caso, è l’opzione meno probabile che sceglieranno. Accostare fuori rotta è la seconda meno probabile. Ogni chilometro fuori dall’ortodromia costa all’armatore soldi veri in carburante e tempo, e una manovra inattesa alle 03:00 può richiedere di svegliare l’ufficiale di macchina reperibile — il che costa alla compagnia diverse migliaia di euro, e al premio annuale del comandante una fetta visibile. La probabilità che una di queste sia la risposta che ricevi davvero da una petroliera a otto miglia nautiche, mentre il tuo quattordici metri se ne sta tranquillo sul loro plot AIS, è — nella realtà commerciale — circa zero.

C’è anche un orrore più silenzioso da affrontare. Una grande nave ha, davanti alla prua, un’enorme zona cieca. In base alla SOLAS Capitolo V, Regola 22, l’uomo di guardia deve poter vedere la superficie del mare a non più di due lunghezze nave o 500 metri davanti alla prua, a seconda di quale sia inferiore. La prua stessa, e la geometria dei finestrini della plancia, nascondono il resto. Un piccolo yacht dentro quella zona cieca è, alla lettera e per legge, invisibile alla plancia — le regole non impongono all’uomo di guardia di poterlo vedere. Ed è proprio lì — davanti alla prua, nelle centinaia di metri che le regole non obbligano l’uomo di guardia a poter vedere — che un piccolo yacht nel posto sbagliato può, nel peggiore dei casi, restare per sempre.

La regola vera, su una barca da crociera, è quindi: c’è una nave grossa lì vicino, sei tu a toglierti di mezzo. A prescindere da chi, secondo il chartplotter, abbia formalmente la precedenza. Il transponder Classe B non ha trasformato lo yacht in un’imbarcazione per cui una petroliera di 280 metri si scomoderà. Il transponder ha trasformato lo yacht in un puntino sullo schermo della plancia della petroliera — ammesso che quella plancia stia visualizzando i rapporti Classe B, cosa che non tutte fanno — che verrà notato, forse registrato, e in gran parte ignorato.

Ed è proprio questo, per inciso, che rende così concreta la logica “l’AIS ti dice il problema / la Voce ti dice cosa fare” dei prossimi paragrafi. La risposta al “cosa fare” a cui il sistema arriva è quasi sempre: consiglio X gradi a dritta, mantieni per Y minuti — cioè sei tu, l’imbarcazione più piccola, a variare la rotta in modo da aprire l’incontro. Perché lo dicono le regole. E perché la petroliera non lo farà.

Che a tavolino sembra facile, e alle 02:30 non lo è

Tra noi, questo calcolo lo abbiamo fatto in pozzetto fin troppe volte. CPA tra quattordici minuti, bersaglio a tre quarte dalla prua, e arriva il pensiero: cinque gradi a sinistra. Due minuti dopo non siamo più sicuri che fosse giusto. Allora proviamo cinque gradi a dritta. Poi di nuovo dubbi. Poi di nuovo a sinistra. La geometria di due navi che si muovono a velocità diverse e su prore diverse non è intuitiva per un essere umano stanco, in un pozzetto bagnato, alle tre del mattino. Un’accostata di cinque gradi può spostare il CPA da 0,1 a 0,4 miglia nautiche — oppure, con un rilevamento relativo leggermente diverso, può spostarlo da 0,3 a 0,05. Lo stesso numero di gradi, a volte nella stessa direzione, può essere la risposta sicura in un caso e quella pericolosa in un altro.

E il prezzo di sbagliare non è accademico. Una serie di piccole variazioni di rotta — proprio quello da cui la Regola 8(b) mette in guardia — è esattamente ciò che l’essere umano stanco in pozzetto produce quasi in automatico, perché fa l’unica cosa che può fare: prova qualcosa, vede se sembrava giusto, prova qualcos’altro. Ogni piccola variazione è anche un piccolo segnale d’intenzione verso l’altra nave — e una serie di esse è un segnale confuso.

Dietro tutto questo c’è un problema più silenzioso. I dati AIS che il chartplotter ti mostra, per la natura stessa del protocollo AIS, non sono in tempo reale. Un rapporto di posizione Classe B arriva ogni tre secondi ad alta velocità, ogni trenta secondi a bassa velocità. Un rapporto Classe A arriva a intervalli che vanno da due secondi a tre minuti, a seconda del comportamento della nave. Nel momento in cui il chartplotter ha disegnato un bersaglio, la posizione reale di quel bersaglio si è già spostata di una frazione ignota dell’intervallo di aggiornamento. Fare il calcolo del CPA dalla nuda ultima posizione nota significa farlo su dati che, nel peggiore dei casi, hanno quasi un minuto.

E se fosse la barca a fare il calcolo, e poi a parlare?

Il Galvanic Voice è il sistema che risponde alla domanda sul timone, non solo a quella sul rilevamento. Il servizio di navigazione a bordo fa tre cose che, messe insieme, cambiano ciò che è possibile in pozzetto alle 02:30:

  • Esegue il calcolo di CPA / TCPA su dati AIS filtrati con Kalman, non sulla nuda ultima posizione nota. Il filtro di Kalman segue le stime di velocità e accelerazione di ogni bersaglio negli intervalli tra un aggiornamento AIS e l’altro, così la posizione usata nel calcolo è una previsione di dove il bersaglio si trova adesso, non di dove era l’ultima volta che ha trasmesso.
  • Classifica l’incontro rispetto alla matrice decisionale COLREG — di prua, di rotta incrociata, di sorpasso — e stabilisce se la propria imbarcazione ha la precedenza, deve dare strada, o si trova in una situazione di reciproco obbligo di dare strada. La decisione la prende il firmware sulla base dei rilevamenti e degli angoli di aspetto filtrati, non un insieme di regole che l’essere umano deve applicare nel momento stesso.
  • Valuta l’incontro rispetto alla matrice decisionale COLREG e, per il lato che le regole consentono, ragiona su quale accostata apre la distanza e quale no. Ciò che esce — e che arriva al timone — è il tipo di incontro, la geometria e il dovere corretto secondo i COLREG per la propria imbarcazione: dai strada, hai la precedenza, mantieni la rotta, tieniti libero. Il sistema restringe il compito cognitivo da “calcola la geometria d’incrocio dai rilevamenti grezzi” a “esegui una regola che già conosci”.

E poi — perché niente di tutto questo serve se resta su uno schermo — il Galvanic Voice parla. In una frase pacata, rivolta a chi è al timone, con un linguaggio preso di peso dal regolamento:

“Nave in rotta incrociata a dritta, dai strada. Rilevamento relativo zero-tre-zero gradi. Distanza uno-virgola-otto miglia nautiche. CPA zero-virgola-due miglia nautiche. Tempo alla collisione nove minuti.”

(Modello testuale dal manuale utente — il messaggio COL_CS_ALARM.)

E poi, quando la geometria richiede una vera accostata — quando il dovere di dare strada si traduce in uno specifico cambio di prua — la Voce fa seguire una seconda frase, altrettanto pacata e altrettanto breve:

“Consiglio venti a dritta.”

(Verbatim — il messaggio COL_TURN_S20. Stessa famiglia per dieci, trenta, quaranta, cinquanta e sessanta gradi; la variante a novanta gradi — COL_TURN_S90, “Emergenza novanta a dritta subito” — è riservata ai casi in cui non resta più tempo per i convenevoli.)

Una nota personale — di Piero, l’inventore della Voce.

Ho dedicato una porzione non banale della mia carriera all’algoritmo che qui fa il filtraggio e la previsione. L’ho incontrato per la prima volta al CERN, dove lo usavamo per ricostruire le traiettorie di particelle subatomiche che attraversavano rivelatori capaci di osservarle solo in modo intermittente e disturbato; e ci ponevamo la stessa domanda che ci poniamo a bordo: dato ciò che abbiamo misurato, dove sta andando davvero questa cosa, e con quale incertezza?

L’algoritmo ha un nome. Si chiama filtro di Kalman. Gli dedicherei un articolo intero — e forse un giorno lo farò, perché è un oggetto bellissimo e sta al cuore di metà delle cose che funzionano nel mondo moderno. Ma quell’articolo non lo scrivo oggi.

Ciò che conta per questo articolo è il riassunto in una riga: il filtro di Kalman è l’algoritmo magico che ti dice, con la massima probabilità, dove sarà la petroliera in un dato istante — e quanto puoi fidarti di quella risposta. È ciò che sta tra una sequenza di rapporti di posizione AIS sussultanti e la frase pacata, detta a voce, al timone.

La scheda Traffico dell’app Galvanic mostra lo stesso calcolo come animazione a schermo diviso, per i momenti in cui preferisci guardarlo invece di sentirtelo dire. La tua accostata. Il comportamento del bersaglio (aggiornato man mano che arriva il suo prossimo rapporto AIS). Il nuovo CPA proiettato. Non devi guardare; la voce ti ha già detto la risposta. Lo schermo è lì per quando vuoi capirla.

Fonte: la classificazione degli incontri, i
modelli vocali allineati ai COLREG, la geometria della scheda Traffico e
il ragionamento su CPA / TCPA basato su Kalman sono tutti illustrati nei
documenti di progettazione interni di Galvanic Works che governano il firmware
e l’app. La frase vocale citata sopra è il modello
COL_CS_ALARM verbatim del manuale utente.

E — vale la pena dirlo chiaro — che cosa non fa

Vogliamo essere onesti sul limite, perché il limite conta.

  • Non governa la barca. Il consiglio arriva al timoniere, che decide se seguirlo, modificarlo o fare altro. Il sistema non ha alcuna autorità sulla ruota, e non l’avrà mai.
  • Non scavalca i COLREG. Il consiglio è calcolato dentro le regole — è sempre una linea d’azione che le regole consentono per quel tipo di incontro. Su un’imbarcazione che ha la precedenza e deve quindi ancora mantenere la rotta, il consiglio lo dirà, e cambierà solo quando le regole impongono una manovra per dare strada (“in extremis” — Regola 17).
  • Non dà per scontato che il bersaglio si comporti bene. Il calcolo del CPA viene rieseguito di continuo sul comportamento effettivamente trasmesso dal bersaglio. Se il bersaglio accosta, il consiglio viene riconsiderato. Il sistema non fa una previsione una tantum; sorveglia. Qualsiasi bersaglio. In qualsiasi momento. 24 ore su 24. A ogni aggiornamento d’informazione AIS che arriva alla tua barca.
  • Non sostituisce la vedetta. La Regola 5 si aspetta comunque che tu guardi. La Voce ti dà una frase pacata perché tu possa fare la vedetta invece della geometria mentale — ma non solleva l’occhio dall’orizzonte.
  • Non sostituisce il resto della tua dotazione. Se conosci i COLREG, la disciplina giusta su una barca da crociera è osservare l’app, poi il mare, poi l’MFD, poi il tuo istinto — e, quando la situazione è critica, tutto insieme. Usi ogni mezzo disponibile a bordo, non uno solo. La Voce esiste per togliere la geometria mentale dal momento caldo, così che la tua attenzione possa andare a tutti gli altri livelli; non esiste per sostituirne nessuno.

Il rilevamento ha risolto metà del problema. L’altra metà è il compito della Voce.

L’AIS, ventiquattro anni dopo essere stato reso obbligatorio per il traffico commerciale, ha risolto la questione di vedere ciò che c’è là fuori. Non ha, da solo, risolto la questione di governare in mezzo a tutto questo. I COLREG trasformano il vuoto tra le due cose in un obbligo di legge, e le regole sono molto chiare: a te è richiesta una manovra decisa e abbastanza tempestiva — spesso, anche quando hai la precedenza. La barca ha bisogno di qualcosa che faccia la geometria mentre l’essere umano fa la vedetta.

È questo che fa il Galvanic Voice in questa parte del sistema. Non un sostituto dell’AIS. Non un sostituto del chartplotter. Non un sostituto del timoniere. Solo la frase pacata, detta nell’istante che conta, che chiude il cerchio tra lo schermo e la ruota.

L’AIS, in qualche modo, ti dà l’informazione sul peschereccio. La Voce ti dice cosa farne.

Aggiunta, per fugare ogni dubbio

Come sa ogni marinaio esperto: non tutte le barche hanno l’AIS, e gli scogli non ce l’hanno quasi mai. Lo stesso vale per i fanali di navigazione — aiutano quando sono accesi sulle cose che li hanno, e non sono tutte le cose.

La Voce ragiona su ciò che le arriva attraverso l’AIS — e su una rotta costiera ben servita, l’AIS copre davvero gran parte di ciò che è interessante. Ma non è tutto ciò che è interessante. Il peschereccio che ha spento il transponder. Il tender senza luci alle tre del mattino. Il container semiaffondato dopo una mareggiata. Il granito, dall’alba dei tempi. Niente di tutto questo comparirà su un plot AIS, e la Voce non ne dirà nulla. L’occhio, i livelli di profondità e di cartografia del chartplotter, il radar se la barca ne ha uno, e la vecchia disciplina di rallentare quando cala la visibilità: questi sono i livelli che coprono il resto.

La Voce è un anello necessario di una catena — e da un po’ di tempo abbiamo qualche idea su come rendere quella catena migliore. Resta sintonizzato.

Approfondimenti. Perché il Galvanic Voice è complementare al tuo MFD — lo stesso ragionamento schermo-contro-voce, applicato al chartplotter stesso.
L’uomo di guardia di Schrödinger — il conflitto della Regola 5 dei COLREG, e il bracciale che lo ammette al posto tuo.
La tecnologia Galvanic Works — la filosofia ingegneristica dietro ogni scelta di progetto a bordo.

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