https://frosthead.com

Kakšna bo videti avtonomna ladja prihodnosti?

Zagotovo kot samovozeči avtomobil prihajajo robotske ladje. Flote majhnih brezpilotnih brezpilotnih brezpilotnih krožnikov krožijo po oceanu in beležijo podnebje in trenutne podatke. Norveško podjetje načrtuje uvedbo avtonomnih trajektov v letu 2018. In Rolls Royce in druga ladjedelniška podjetja oblikujejo koncepte in pišejo bele knjige, ki predvidevajo prihodnost avtonomnih ladij.

Potencial teh čolnov je velik, možnosti uporabe pa raznolike. Kako bodo videti? Kako drugačni bodo v resnici?

Odgovor je, odvisno je. Ladje že uporabljajo pomoč pri navigaciji in bodo začele biti naknadno opremljene za bolj robotski nadzor, podobno kot so avtomobilski proizvajalci začeli s funkcijami za pomoč na voznem pasu in samodejnimi funkcijami parkiranja. Ko pa ladjedelniki začnejo graditi plovila, namenjena samostojni uporabi, bo na voljo ali potrebno množica novih funkcij, druge pa bodo izginile.

"Nismo omejeni z enakimi omejitvami, kot jih ima posadka, " pravi Oskar Levander, podpredsednik za inovacije v Rolls Royce Marine. "To, kar na koncu končate, je zelo vitki in učinkovit stroj."

Rolls-Royce-koncept-2.jpg Dve daljinsko vodeni ladji iz Rolls Roycea sta v vodi. (Rolls Royce)

To ni niti ena niti drugačna situacija. Vidiki treh primarnih priložnosti se bodo mešali in se ujemali: avtonomni nadzor ali samostojna vožnja; daljinsko upravljanje, podobno kot pilotiranje drona; in zmanjšanje ali odstranjevanje posadke, ki se lahko celo vkrcajo ali izstopijo s plovila.

Levander pravi, da je eden od načinov, da je to nekakšen hibrid. Ladjo na odprtem morju, ki potuje v glavnem naravnost in le malo na poti, bo nadzoroval računalnik na krovu z občasnim nadzorom kopenskega operaterja, ki lahko hkrati upravlja več sto različnih ladij. Ko pride do pristanišča ali v prezasedeno območje, se lahko zgodi več stvari. Oddaljeni upravljavec bi lahko prevzel popoln nadzor ali pa bi se posadka lahko izkrcala in vkrcala.

Obstaja več očitnih prednosti, če lahko ostaneš brez posadke. Oblike bodo odpravile prostore, nered, stopnice, vrata in skoraj vse, kar ljudje uporabljajo. Nekaj ​​tega je veliko dodatnega prostora, ki je na voljo za več tovora. Druga je bolj prefinjena zunanjost. To celo omogoča, da se teža lepo uravnoteži. Tradicionalne ladje imajo zahvaljujoč mostu veliko težo na krmi. Lažje središče je živahno, upogiba se navzgor in zahteva težka predstikalna naprava, pogosto v obliki vode, ki se vleče naokoli, ne da bi se ladje držale na ravni. Odstranite nadgradnjo, prerazporedite težo in zmanjšala bo potrebno balast.

"Resnično lahko zmanjšate vse sisteme samo, če se popolnoma brez posadke, " pravi Levander. "Ko vse to skupaj seštejemo, zmanjšano porabo električne energije, ko vzamemo sisteme, manjšo težo plovila, nižji upor vetra, govorimo o 10 do 15-odstotnem prihranku goriva za tipično tovorno plovilo."

Odprava HVAC-a, hrane in vode ter drugih sistemov, ki vzdržujejo življenje, je še ena prednost, ki zmanjšuje stroške ladje in hkrati poveča prostor.

Tako kot samovozeči avtomobili ni pripravljena ureditev. Fraunhoferjev center za pomorsko logistiko in storitve je eno od entitet, ki raziskujejo tako tehnološke kot pravne vidike. Tako na ladjah kot na avtomobilih se razume, da bi avtomatizacija lahko znatno povečala varnost - večino pomorskih nesreč povzroči napaka ali utrujenost upravljavca, poročilo o pomorski brezpilotni plovbi prek obveščevalnih in omrežij (MUNIN), ki ga vodi Fraunhofer, pa pričakuje, da bo avtonomija omogočila desetkratno zmanjšanje tveganja za ustanovitev in trčenje. Vendar bodo regulativni organi zahtevali dokazilo z dodatno zmedo, ki jo je povzročila mednarodna narava ladijskega prometa.

Podjetja, ki delajo na avtonomnih plovilih, že razpravljajo o možnih predpisih ter varnostnih lastnostih, ki bodo potrebne, tako notranje kot zunanje.

„Zakon, ki ureja brezpilotna vozila na kopnem, zraku in morju, je še vedno pomemben dejavnik. To je nekoliko sivega območja, ko različni zakonodajni organi začnejo svoje zakonodajne procese, in verjetno mislim, da morje zaostaja, "pravi Richard Jenkins, ustanovitelj in izvršni direktor Saildrone, ki pošilja floto majhnih avtonomnih vodnih vozil po vsem svetu. Čeprav je Saildrone do zdaj dosegel več kot 70.000 milj, je podjetje na področju vozil majhno. Jenkins te 23-metrske čolne primerja z mobilnimi boje, ki sledijo vnaprej določeni poti s pomočjo iridijevih satelitov. Vgrajeni računalnik prek teh satelitov v realnem času prenaša 2000 parametrov, od različnih senzorjev, vključno z meritvami, kot sta temperatura in vlažnost, pa tudi fizično stanje vozila, vključno s centralno procesno enoto [CPU] in statusom akumulatorja, in celo navigacijske dejavnike kot sta hitrost vetra in kot.

To ni vse tako drugače, kot to počnejo večje ladje. Tam, kjer je bil nekoč most, bodo manjši stolpi z nameščenimi senzornimi bankami pridobili in posredovali informacije o okolici ladij. Radar je klasičen primer, vendar je LIDAR že vgrajen. Kadar radar samo prikazuje pike na zaslonu, lahko LIDAR okolico izrazi v 3D. Vgrajene bodo tudi infrardeče kamere, običajne kamere in radar iz neposredne bližine, računalnik pa jih bo namesto pošiljanja vsake predstavitve nazaj v bazo združil v eno upodabljanje ladijskega okolja.

MUNIN --- slika-of-the-vision.jpg MUNIN-ova vizija avtonomnih ladij (MUNIN)

"Za napajanje vseh teh naprednejših algoritmov in naprednejših sistemov bi potrebovali boljšo ločljivost podatkov, " pravi Wilko Bruhn, znanstveni sodelavec Fraunhoferja, ki je delal na MUNIN-u. "Medtem ko ste imeli morda le en radar prej, morda imate dva, seveda pa boste imeli na ladji še več visoko tehnoloških radarjev. Še vedno je isti senzor, radar, deluje po enakem splošnem pristopu, vendar bo veliko bolj kvaliteten. "

Izločanje posadke daje številne prednosti, poleg razširjenih senzorjev pa zahteva tudi nekaj dodatnih funkcij. Predvsem zato, ker nihče ne bo mogel ničesar popraviti, bodo morali graditelji ladij graditi za zanesljivost in odvečnost sistemov, operaterji pa se bodo morali osredotočiti na predvidevanje vzdrževanja - tudi z majhnimi droni na krovu večina popravil ne bo mogoča.

Namesto enega motorja, ki poganja en propeler, bodo ladje imele dva ali celo štiri. Po besedah ​​Levanderja bo dizelsko gorivo dalo utekočinjen zemeljski plin. Pravzaprav je že - utekočinjeni zemeljski plin uporablja enostavnejši sistem, pri katerem pritisk iz rezervoarja skozi vrsto ventilov dovede plin do motorja, pri čemer ne potrebujejo črpalk ali vbrizgalnikov goriva. Ali pa bodo delni (in odvečni) dizelski motorji napajali baterije, ki bodo poganjale elektromotorje. Rolls Royce je razvil en dizajn, v katerem so dizelski generatorji nameščeni v dostavnih zabojnikih na krovu, zato jih je enostavno odstraniti za popravila ali zamenjave.

MUNIN --- shore-control-centre.jpg MUNIN si predstavlja center za obrežje. (MUNIN)

»Ko nimate ljudi na krovu, se lahko začnete ukvarjati z požarno varnostjo na različne načine. Lahko rečete, ali potrebujem kisik v strojnici ali lahko to zatrim in zelo otežim, da bi kaj šlo narobe? "Pravi Levander.

Veliko tega bomo najprej preizkusili na krajših potovanjih in manjših plovilih, kjer predpise upravlja ena vlada. Nato bomo videli večje ladje, ki opravljajo dolga potovanja s suhim tovorom, kar je v primeru nezgode najmanj uničevalno.

"Ali imamo tehnologijo, ki bi jo potrebovali za takšno ladjo? Lahko to zgradimo? "Bruhn pravi, da naj bi MUNIN-ovo poročilo ocenil. "Tehnologija je že precej naprednejša, kot smo pričakovali ... že smo že bližje tej avtonomni ladji, kot smo mislili na začetku."

Kakšna bo videti avtonomna ladja prihodnosti?