Nagu isesõitv auto, tulevad robotlaevad. Väikeste tuulejõul töötavate droonide pargud tiirlevad ookeani ümber, registreerides kliima- ja jooksvaid andmeid. Norra ettevõte kavatseb kehtestada autonoomsed parvlaevad 2018. aastal. Rolls Royce ja teised laevaehitusettevõtted kavandavad kontseptsioone ja kirjutavad valgeid raamatuid, mis kujutavad endast autonoomsete laevade tulevikku.
Nende paatide potentsiaal on suur ja kasutusvõimalused on erinevad. Millised nad välja näevad? Kui erinevad nad tegelikult on?
Vastus on, see sõltub. Laevad kasutavad juba navigatsiooniabi ja neid hakatakse robotiseeritud juhtimiseks moderniseerima, sarnaselt sellega, kuidas autotootjad on alustanud sõiduraja abistamise ja automaatsete parkimisfunktsioonidega. Kuid kui laevaehitajad hakkavad ehitama laevu spetsiaalselt autonoomseks kasutamiseks, muutub saadaval või vajalikuks hulk uusi funktsioone ja teised kaovad.
"Meid ei piira samad piirangud, mis mehitatud laeval, " ütleb Rolls Royce Marine'i innovatsiooni asepresident Oskar Levander. "See, mille tulemuseks olete, on väga lahja ja tõhus masin."
Rolls Royce'i kaks kaugjuhitavat laeva mööduvad vees. (Rolls Royce) See pole üks ega teine olukord. Kolme peamise võimaluse aspektid segunevad ja sobivad omavahel: autonoomne juhtimine või isesõit; kaugjuhtimine, sarnane drooni piloteerimisega; ning laevade pardalt lahkumiseks või laevalt lahkumiseks vajalike meeskondade vähendamine või kõrvaldamine.
Üks võimalus, mis Levanderi sõnul võiks välja näha, on omamoodi hübriid. Avamerel sõitvat laeva, mis sõidab peamiselt otse edasi ja millel on vähe oma teed, kontrollib pardaarvuti, aeg-ajalt jälgides seda maismaaoperaatorit, kes võib korraga juhtida sadu erinevaid laevu. Sadamas või ummikutesse sisenemisel võib juhtuda mitmeid asju. Kaughaldur võib võtta täieliku kontrolli või meeskond võib paadist välja minna ja pardale minna.
Meeskonnata sõitmisel on mitmeid ilmseid eeliseid. Kujundused kõrvaldavad ruumid, jama, trepid, uksed ja peaaegu kõik muu, mida inimesed kasutavad. Selle üheks tulemuseks on koormus lisaruumi, mis on saadaval rohkemate veoste jaoks. Teine on ladusam välisilme. See võimaldab kaalu kenasti tasakaalustada. Traditsioonilistel laevadel on tänu sillale ahtris palju kaalu. Kergem keskosa on ujuv, paindub ülespoole ja vajab tugevat ballasti, sageli vee kujul, mida veetakse ümber ainult laeva tasapinnal hoidmiseks. Eemaldage pealisehitus, jagage kaal ümber ja see vähendab vajalikku ballasti.
"Kõiki süsteeme saab vähendada ainult siis, kui lähete täiesti mehitamata, " ütleb Levander. "Kui see kokku liita, väheneb elektritarbimine süsteemide väljavõtmisel, laeva väiksem kaal, väiksem tuuletakistus, räägime tüüpilise kaubalaeva kütuse kokkuhoiust 10 kuni 15 protsenti."
HVAC, toidu ja vee ning muude eluks vajalike süsteemide eemaldamine on veel üks eelis, vähendades laeva maksumust ja suurendades samas ruumi.
Nii nagu isesõitvad autod, pole ka regulatiivset maastikku valmis. Fraunhoferi merelogistika ja -teenuste keskus on üksus, mis uurib nii tehnoloogilisi kui ka juriidilisi aspekte. Nii laevade kui ka autode puhul on arusaadav, et automatiseerimine võib ohutust märkimisväärselt suurendada - enamiku mereõnnetuste põhjuseks on operaatori eksitus või väsimus ning Fraunhoferi juhitud raportis merenduse mehitamata navigeerimise kohta luure- ja võrkude kaudu (MUNIN) loodab, et autonoomia osutab kümnekordne languse ja kokkupõrke oht. Kuid reguleerivad asutused vajavad tõendusmaterjali koos lisandunud segadusega, mille põhjustab laevanduse rahvusvaheline olemus.
Autonoomsetel laevadel töötavad ettevõtted arutavad juba võimalikke eeskirju ja vajalikke turvaelemente nii seest kui ka väljastpoolt.
“Seadus, mis reguleerib mehitamata sõidukeid maal, õhus ja merel, on endiselt arenev tegur. See on mõnevõrra hall piirkond, kuna erinevad seadusandjad alustavad oma seadusloomeprotsesse ja ma arvan, et meri on mahajäänud, ”ütleb Saildrone asutaja ja tegevjuht Richard Jenkins, kes saadab kogu maailmas väikesi autonoomseid veesõidukitega sõidukiparki. Ehkki Saildrone on käeulatuselt suur - loginud enam kui 70 000 miili -, on ettevõte hakanud sõidukite osas väikseks jääma. Jenkins hindab neid 23-jalgalisi paate liikuvate poidega, mis järgivad iriidiumsatelliitide abil etteantud marsruute. Pardakompuuter edastab nende satelliitide kaudu reaalajas 2000 parameetrit erinevatest anduritest, sealhulgas mõõtmistest, nagu temperatuur ja niiskus, samuti sõiduki füüsilisest olekust, sealhulgas keskseade [CPU] ja aku olekust ning isegi navigatsiooniteguritest nagu tuule kiirus ja nurk.
See pole sugugi nii erinev, kui suuremad laevad teevad. Seal, kus kunagi oli sild, koguvad ja edastavad laevade ümbruse kohta teavet väiksemad tornid, millele on paigaldatud anduripangad. Radar on klassikaline näide, kuid LIDAR on juba kaasatud. Kui radar pakub ekraanil lihtsalt punkte, saab LIDAR ümbritsevat 3D-kujul väljendada. Inkorporeeritakse ka infrapunakaamerad, tavalised kaamerad ja lähiradarid. Selle asemel, et saata iga esitus tagasi alusesse, ühendab arvuti need laeva keskkonda.
MUNINi visioon autonoomsetest laevadest (MUNIN) "Kõigi nende keerukamate algoritmide ja keerukamate süsteemide toitmiseks oleks vaja paremat andmete eraldusvõimet, " ütleb MUNINi kallal töötanud Fraunhoferi teadur Wilko Bruhn. „Kui teil võis varem olla ainult üks radar, siis võib-olla teil oli kaks ja muidugi on teil laeval rohkem kõrgtehnoloogilisi radarit. See on ikka sama andur, see on radar, see töötab sama üldise lähenemisviisi järgi, kuid see on palju kvaliteetsem. ”
Meeskonna kaotamine annab palju eeliseid, kuid lisaks laiendatud anduritele on vaja ka mõnda lisafunktsiooni. Kuna laevaehitajad ei pea kedagi midagi parandama, peavad nad töötama süsteemide töökindluse ja liiasuse tagamiseks ning operaatorid peavad keskenduma ennustavale hooldusele - isegi pardal olevate väikeste droonide korral on enamik remondist võimatu.
Selle asemel, et ühel mootoril oleks üks propelleriratas, on laevadel neid kaks või isegi neli. Levanderi sõnul annab diislikütus teed veeldatud maagaasile. Tegelikult see juba on - veeldatud maagaasis kasutatakse lihtsamat süsteemi, kus paagi rõhk viib gaasi läbi ventiilide rea mootorisse, ilma et oleks vaja pumbasid ega kütusepihustit. Või eraldatud (ja üleliigsed) diiselmootorid saavad akusid, mis töötavad elektrimootoritega. Rolls Royce töötas välja ühe disainilahenduse, kus diiselgeneraatorid on paigutatud tekil olevatesse veokonteineritesse, nii et neid on remondi või asendamise jaoks hõlpsasti eemaldatav.
MUNIN kujutleb kaldajuhtimiskeskust. (MUNIN) „Kui pardal pole inimesi, võite tõesti hakata tuleohutusega tegelema erinevatel viisidel. Võite öelda, kas ma vajan masinaruumis hapnikku või kas ma suudan seda maha suruda ja mul on väga raske midagi valesti minna? ”Ütleb Levander.
Suur osa sellest katsetatakse kõigepealt lühikeste reiside ja väiksemate laevadega, kus määrusi haldab üks valitsus. Järgmisena näeme suuremaid laevu, kes teevad pikki reise kuivlastiga, mis on vahejuhtumi korral kõige vähem hävitav.
„Kas meil on sellist tehnoloogiat, mida meil oleks vaja sellise laeva jaoks? Kas me saame selle üles ehitada? ”Bruhn ütleb, et MUNINi raportit pidi hindama. "Tehnoloogia on juba palju arenenum, kui me oodata oskasime ... oleme sellele autonoomsele laevale juba lähemal kui alguses arvasime."
