Pewnie jako samochód samojezdny nadlatują statki robotów. Floty małych dronów zasilanych wiatrem krążą po oceanie, rejestrując klimat i aktualne dane. Norweska firma planuje wprowadzić autonomiczne promy w 2018 roku. Rolls Royce i inne firmy stoczniowe projektują koncepcje i piszą oficjalne dokumenty, które przewidują przyszłość autonomicznych statków.
Potencjał tych łodzi jest wysoki, a potencjalne zastosowania są zróżnicowane. Jak będą wyglądać Jak naprawdę będą się różnić?
Odpowiedź brzmi: to zależy. Statki już korzystają z pomocy nawigacji i zaczną być modernizowane w celu uzyskania bardziej robotycznej kontroli, podobnie jak w przypadku producentów samochodów z asystentem pasa ruchu i funkcjami automatycznego parkowania. Ale kiedy stoczniowcy zaczną budować jednostki specjalnie do użytku autonomicznego, wiele nowych funkcji stanie się dostępnych lub niezbędnych, a inne znikną.
„Nie jesteśmy ograniczeni tymi samymi ograniczeniami, jakie ma załogowy statek”, mówi Oskar Levander, wiceprezes ds. Innowacji w Rolls Royce Marine. „To, co kończysz, to bardzo szczupła i wydajna maszyna.”
Dwa zdalnie sterowane statki z Rolls Royce przechodzą w wodzie. (Rolls Royce) To nie jest sytuacja ani. Aspekty trzech podstawowych możliwości zostaną zmieszane i dopasowane: autonomiczna kontrola lub samodzielna jazda; zdalna obsługa, podobna do pilotowania drona; oraz ograniczenie lub eliminacja załóg, które mogą nawet wejść na pokład lub wypłynąć ze statku.
Levander twierdzi, że jednym ze sposobów może być rodzaj hybrydy. Statek na otwartym morzu, podróżujący przede wszystkim prosto z niewielką przeszkodą, będzie kontrolowany przez komputer pokładowy, od czasu do czasu nadzorowany przez operatora lądowego, który może zarządzać setkami różnych statków jednocześnie. Jeśli chodzi o port lub wejście do zatłoczonego obszaru, może się zdarzyć kilka rzeczy. Zdalny operator może przejąć pełną kontrolę lub załoga może wypłynąć na pokład i wejść na pokład.
Przejście bez załogi ma wiele oczywistych zalet. Projekty wyeliminują kwatery, bałagan, schody, drzwi i prawie wszystko, czego ludzie używają. Efektem tego jest mnóstwo dodatkowej przestrzeni, dostępnej dla większej ilości ładunku. Kolejnym jest bardziej opływowy wygląd zewnętrzny. Pozwala nawet ładnie zrównoważyć ciężar. Dzięki mostowi tradycyjne statki mają dużą wagę na rufie. Lżejsze centrum jest pływające, pochyla się do góry i wymaga ciężkiego balastu, często w postaci wody, który jest ciągnięty dookoła wyłącznie w celu utrzymania statku na poziomie. Zdejmij nadbudowę, rozprowadź ciężar, a to zmniejszy potrzebny balast.
„Naprawdę tylko wtedy, gdy jesteś całkowicie bezzałogowy, możesz zredukować wszystkie systemy”, mówi Levander. „Jeśli dodamy to wszystko do siebie, zmniejszone zużycie energii elektrycznej, gdy wyjmujemy systemy, niższa waga statku, niższy opór wiatru, mówimy o 10 do 15 procentach oszczędności paliwa w przypadku typowego statku towarowego”.
Kolejnym atutem jest wyeliminowanie systemów HVAC, żywności i wody oraz innych systemów podtrzymujących życie, zmniejszając koszty statku przy jednoczesnym zwiększeniu przestrzeni.
Podobnie jak samochody z własnym samochodem, nie ma gotowego otoczenia regulacyjnego. Centrum logistyki i usług morskich Fraunhofer to jeden podmiot badający zarówno aspekty technologiczne, jak i prawne. Zarówno na statkach, jak i samochodach rozumie się, że automatyzacja może zapewnić znaczny wzrost bezpieczeństwa - większość wypadków morskich jest spowodowana błędem lub zmęczeniem operatora, a raport Fraunhofera na temat bezzałogowej nawigacji morskiej za pośrednictwem wywiadu i sieci (MUNIN) oczekuje, że autonomia zapewni dziesięciokrotne zmniejszenie ryzyka zalania i kolizji. Ale organy regulacyjne będą wymagać dowodów, z dodatkowym zamieszaniem spowodowanym międzynarodowym charakterem żeglugi.
Firmy pracujące na statkach autonomicznych już omawiają potencjalne przepisy, a także zabezpieczenia, które będą wymagane, zarówno wewnętrznie, jak i zewnętrznie.
„Prawo rządzące bezzałogowymi pojazdami na lądzie, w powietrzu i na morzu wciąż podlega zmianom. Jest to nieco szara strefa, ponieważ różne organy ustawodawcze rozpoczynają proces legislacyjny i myślę, że morze pozostaje w tyle ”, mówi Richard Jenkins, założyciel i dyrektor generalny Saildrone, który wysyła flotę małych autonomicznych pojazdów wodnych na całym świecie. Choć duży zasięg - Saildrone przejechał do tej pory ponad 70 000 mil - firma zaczyna od niewielkich pojazdów. Jenkins porównuje te 23-metrowe łodzie do mobilnych boi, które podążają z góry ustalonymi trasami za pomocą satelitów irydowych. Komputer pokładowy przesyła 2000 parametrów w czasie rzeczywistym za pośrednictwem tych satelitów, z różnych czujników, w tym pomiarów, takich jak temperatura i wilgotność, a także stan fizyczny pojazdu, w tym jednostka centralna [CPU] i stan baterii, a nawet czynniki nawigacyjne takie jak prędkość i kąt wiatru.
To nie wszystko różni się od tego, co robią większe statki. Tam, gdzie kiedyś był most, mniejsze wieże z zamontowanymi rzędami czujników będą gromadzić i przekazywać informacje o otoczeniu statków. Radar jest klasycznym przykładem, ale LIDAR jest już włączony. Tam, gdzie radar po prostu wyświetla kropki na ekranie, LIDAR może wyrazić otoczenie w 3D. Wbudowane zostaną również kamery na podczerwień, zwykłe kamery i radary bliskiego zasięgu, a zamiast wysyłać każdą reprezentację z powrotem do bazy, komputer połączy je w jeden obraz środowiska statku.
Wizja MUNIN dotycząca autonomicznych statków (MUNIN) „Aby obsłużyć wszystkie te bardziej zaawansowane algorytmy i bardziej zaawansowane systemy, potrzebujesz lepszej rozdzielczości danych”, mówi Wilko Bruhn, pracownik naukowy Fraunhofer, który pracował nad MUNIN. „Podczas gdy wcześniej mogłeś mieć tylko jeden radar, może możesz mieć dwa, i oczywiście będziesz mieć więcej zaawansowanych radarów na statku. To wciąż ten sam czujnik, to radar, działa według tego samego ogólnego podejścia, ale będzie o wiele lepszej jakości. ”
Wyeliminowanie załogi daje wiele korzyści, ale wymaga także dodatkowych funkcji oprócz rozszerzonych czujników. Przede wszystkim, gdy nie ma nikogo, kto mógłby cokolwiek naprawić, budowniczowie statków będą musieli budować w celu zapewnienia niezawodności i redundancji systemów, a operatorzy będą musieli skoncentrować się na konserwacji przewidującej - nawet przy małych dronach na pokładzie większość napraw będzie niemożliwa.
Zamiast jednego silnika napędzającego jedno śmigło, statki będą miały dwa, a nawet cztery. Według Levandera olej napędowy zastąpi skroplony gaz ziemny. W rzeczywistości już jest - skroplony gaz ziemny wykorzystuje prostszy system, w którym ciśnienie ze zbiornika napędza gaz przez szereg zaworów do silnika, bez potrzeby stosowania pomp lub wtryskiwaczy paliwa. Lub podzielone na przedziały (i nadmiarowe) silniki Diesla zasilą akumulatory, które będą napędzały silniki elektryczne. Rolls Royce opracował jeden projekt, w którym generatory diesla są umieszczone w kontenerach transportowych na pokładzie, dzięki czemu można je łatwo zdemontować w celu naprawy lub wymiany.
MUNIN wyobraża sobie centrum kontroli brzegu. (MUNIN) „Gdy nie masz na pokładzie ludzi, możesz naprawdę zająć się kwestią bezpieczeństwa pożarowego na różne sposoby. Możesz powiedzieć, czy potrzebuję tlenu w maszynowni, czy mogę to stłumić i bardzo utrudnić, aby coś poszło nie tak? ”, Mówi Levander.
Wiele z nich zostanie poddanych eksperymentom na krótkich rejsach i mniejszych jednostkach pływających, gdzie regulacjami zarządza jeden rząd. Następnie zobaczymy większe statki odbywające długie podróże z suchym ładunkiem, co jest najmniej destrukcyjne w razie wypadku.
„Czy mamy technologię, której potrzebowalibyśmy dla takiego statku? Czy możemy to zbudować? ”Bruhn mówi, że raport MUNIN miał ocenić. „Technologia była już znacznie bardziej zaawansowana niż się spodziewaliśmy… jesteśmy już bliżej tego autonomicznego statku, niż początkowo sądziliśmy”.
