Iste ako auto s vlastným pohonom prichádzajú robotické lode. Flotily malých vetrom poháňaných robotov krúžia okolo oceánu, zaznamenávajú klímu a aktuálne údaje. Nórska spoločnosť plánuje zaviesť autonómne trajekty v roku 2018. A Rolls Royce a ďalšie spoločnosti zaoberajúce sa stavbou lodí navrhujú koncepcie a píšu biele knihy, ktoré predvídajú budúcnosť autonómnych lodí.
Potenciál pre tieto lode je vysoký a potenciálne využitie bolo rôzne. Ako budú vyzerať? Ako budú skutočne odlišné?
Odpoveď je, záleží. Lode už využívajú navigačnú asistenciu a začnú sa vybavovať robotickejším ovládaním, podobne ako výrobcovia automobilov začali s asistenciou pri jazdných pruhoch a automatickými parkovacími funkciami. Keď však stavitelia lodí začnú stavať plavidlá špeciálne na autonómne použitie, bude k dispozícii alebo bude potrebných mnoho nových funkcií a ďalšie zmiznú.
„Nie sme obmedzení rovnakými obmedzeniami, aké má plavidlo s posádkou, “ hovorí Oskar Levander, viceprezident pre inovácie v Rolls Royce Marine. "To, čo nakoniec skončí, je veľmi štíhly a efektívny stroj."
Vo vode prechádzajú dve diaľkovo ovládané lode od Rolls Royce. (Rolls Royce) Toto nie je ani situácia. Aspekty troch hlavných príležitostí sa zmiešajú a zosúladia: autonómna kontrola alebo autonómia; diaľková prevádzka, podobná pilotovaniu robotov; a zníženie alebo vylúčenie posádok, ktoré môžu nalodiť alebo vystúpiť z plavidla.
Jeden zo spôsobov, ktorý by mohol vyzerať, hovorí Levander, je akýsi hybrid. Loď na otvorenom mori, ktorá sa pohybuje predovšetkým v priamom smere a má malú prekážku, bude riadená palubným počítačom, s občasným dohľadom prevádzkovateľa na pevnine, ktorý môže spravovať stovky rôznych lodí naraz. Pokiaľ ide o prístav alebo vjazd do preplnenej oblasti, môže sa stať niekoľko vecí. Diaľkový operátor by mohol prevziať plnú kontrolu alebo posádka mohla vyraziť na palubu a nastúpiť na palubu.
Existujú mnohé zjavné výhody, keď sa človek stane bez posádky. Dizajn eliminuje obytné priestory, neporiadok, schody, dvere a takmer všetko, čo ľudia používajú. Jedným z výsledkov je množstvo ďalších priestorov, ktoré sú k dispozícii pre viac nákladu. Ďalším je zefektívnený exteriér. Umožňuje to aj pekné vyváženie hmotnosti. Tradičné lode majú v zádi vďaka mostu veľkú váhu. Ľahšie centrum je vznášajúce sa, ohýba sa smerom hore a vyžaduje si ťažký balast, často vo forme vody, ktorý sa ťahá okolo, iba aby udržal hladinu lode. Zložte nadstavbu, prerozdeľte hmotnosť a znížite potrebný predradník.
„Je to skutočne iba vtedy, keď budete úplne bezobslužní, aby ste znížili všetky systémy, “ hovorí Levander. "Keď to všetko spočítame, znížená spotreba elektrickej energie pri odstavení systémov, nižšia hmotnosť plavidla, nižší odpor vetra, hovoríme o 10 až 15 percentných úsporách paliva pre typické nákladné plavidlo."
Odstránenie HVAC, potravín a vody a ďalších systémov na udržanie života je ďalšou výhodou, ktorá znižuje náklady na loď a zároveň zvyšuje priestor.
Podobne ako autá s vlastným pohonom neexistuje pripravená regulačná oblasť. Fraunhoferské centrum pre námornú logistiku a služby je jedným subjektom skúmajúcim technologické aj právne aspekty. Na lodiach aj v automobiloch sa rozumie, že automatizácia by mohla priniesť veľké zvýšenie bezpečnosti - väčšina námorných nehôd je spôsobená chybou alebo únavou obsluhy a správa Fraunhofera o námornej bezpilotnej navigácii prostredníctvom spravodajských služieb a sietí (MUNIN) očakáva, že sa autonómia dosiahne desaťnásobné zníženie rizika vzniku a kolízie. Regulačné orgány však budú vyžadovať dôkaz, ktorý spôsobí zmätok spôsobený medzinárodným charakterom námornej dopravy.
Spoločnosti, ktoré pracujú na autonómnych plavidlách, už diskutujú o potenciálnych nariadeniach, ako aj o bezpečnostných prvkoch, ktoré sa budú vyžadovať interne aj externe.
„Zákon, ktorým sa spravujú bezpilotné prostriedky na zemi, vo vzduchu a na mori, sa stále vyvíja. Je to trochu sivá oblasť, keď rôzne zákonodarné orgány začínajú s legislatívnymi procesmi, a myslím, že more zaostáva, “hovorí Richard Jenkins, zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Saildrone, ktorý vysiela flotilu malých autonómnych vozidiel na celom svete. Aj keď je Saildrone na dosah - spoločnosť Saildrone zaznamenala viac ako 70 000 kilometrov - spoločnosť začína s malým počtom vozidiel. Jenkins prirovnáva tieto 23-peňové člny k mobilným bójkam, ktoré sledujú vopred stanovené trasy pomocou satelitov irídia. Palubný počítač prenáša 2 000 parametrov v reálnom čase cez tieto satelity, z rôznych senzorov vrátane meraní, ako je teplota a vlhkosť, ako aj fyzického stavu vozidla vrátane centrálnej procesorovej jednotky [CPU] a stavu batérie a dokonca aj navigačných faktorov. ako je rýchlosť a uhol vetra.
Nie je to až také odlišné od toho, čo robia väčšie lode. Tam, kde bol kedysi most, menšie veže s namontovanými senzorovými bankami získavajú a prenášajú informácie o okolí lodí. Radar je klasický príklad, ale LIDAR sa už začleňuje. Tam, kde radar poskytuje iba body na obrazovke, LIDAR dokáže vyjadriť okolie v 3D. Zahrnuté budú aj infračervené kamery, normálne kamery a radary v tesnej blízkosti. Počítač ich namiesto toho, aby poslal každú reprezentáciu späť na základňu, spojí do jedného vykreslenia prostredia lode.
MUNINova vízia pre autonómne lode (MUNIN) „Na kŕmenie všetkých týchto vyspelejších algoritmov a vyspelejších systémov je potrebné lepšie rozlíšenie údajov, “ hovorí Wilko Bruhn, výskumný pracovník spoločnosti Fraunhofer, ktorý pracoval na spoločnosti MUNIN. „Zatiaľ čo ste predtým mohli mať iba jeden radar, možno budete mať dva, a samozrejme, budete mať viac vysoko technologických radarov na lodi. Je to stále ten istý senzor, je to radar, funguje na tom istom všeobecnom prístupe, ale bude to oveľa kvalitnejšia. ““
Eliminujúca posádka poskytuje mnoho výhod, ale okrem rozšírených senzorov si vyžaduje aj niektoré ďalšie funkcie. Hlavne, bez toho, aby niekto nič opravoval, sa stavitelia lodí budú musieť stavať pre spoľahlivosť a redundanciu systémov a prevádzkovatelia sa budú musieť zamerať na prediktívnu údržbu - dokonca aj pri malých bezpilotných lietadlách bude väčšina opráv nemožná.
Namiesto toho, aby jeden motor poháňal jednu vrtuľu, budú mať lode dva alebo dokonca štyri. Podľa Levandera dieselové palivo prepustí skvapalnený zemný plyn. V skutočnosti to už je - skvapalnený zemný plyn používa jednoduchší systém, kde tlak v nádrži poháňa plyn cez sériu ventilov do motora bez potreby čerpadiel alebo vstrekovačov paliva. Alebo dieselové motory s rozčlenenými (a redundantnými) motormi napájajú batérie, ktoré budú poháňať elektrické motory. Rolls Royce vyvinul jeden dizajn, kde sú dieselové generátory umiestnené v prepravných kontajneroch na palube, takže sa dajú ľahko odstrániť kvôli opravám alebo výmene.
MUNIN si predstaví pobrežné kontrolné stredisko. (Munin) „Ak nemáte na palube ľudí, môžete skutočne začať riešiť protipožiarnu ochranu rôznymi spôsobmi. Môžete povedať, že potrebujem kyslík v strojovni, alebo to môžem potlačiť a veľmi sťažiť, aby sa niečo pokazilo? “Hovorí Levander.
Mnohé z nich sa budú experimentovať najprv na krátkych cestách a na menších plavidlách, kde nariadenia spravuje jedna vláda. Ďalej uvidíme väčšie lode robiť dlhé cesty so suchým nákladom, ktorý je v prípade incidentu najmenej deštruktívny.
„Máme technológiu, ktorú by sme potrebovali pre takúto loď? Môžeme to postaviť? “Bruhn tvrdí, že správa MUNIN mala posúdiť. "Táto technológia už bola oveľa vyspelejšia, ako sme očakávali ... už sme bližšie k tejto autonómnej lodi, ako sme si na začiatku mysleli."
