Cu siguranță, pe măsură ce autovehiculul auto-conduce, navele robot vin. Flotele de mici drone cu energie eoliană înconjoară oceanul, înregistrând datele climatice și actuale. O companie norvegiană intenționează să introducă feriboturi autonome în 2018. Și Rolls Royce și alte companii de construcții navale proiectează concepte și redactează cărți albe care preconizează viitorul navelor autonome.
Potențialul acestor bărci este mare, iar utilizările potențiale variate. Cum vor arăta? Cât de diferite vor fi ele cu adevărat?
Răspunsul este că depinde. Navele folosesc deja asistența de navigație și vor începe să fie reamenajate pentru un control mai robotizat, similar modului în care au început producătorii de autovehicule cu asistență pe benzi și funcții automate de parcare. Dar, atunci când constructorii de nave încep să construiască nave special pentru uz autonom, o serie de caracteristici noi vor deveni disponibile sau necesare, iar altele vor dispărea.
„Nu suntem constrânși de aceleași limitări pe care le are o navă cu echipaj”, spune Oskar Levander, vicepreședinte al inovației la Rolls Royce Marine. „Cu ce ai sfârșit este o mașină foarte slabă și eficientă.”
Două nave telecomandate de la Rolls Royce trec în apă. (Rolls Royce) Aceasta nu este nici o situație. Aspectele a trei oportunități primare vor fi combinate și potrivite: control autonom sau conducere de sine; funcționare la distanță, similară cu pilotarea unui drone; și reducerea sau eliminarea echipajelor, care pot chiar îmbarca sau pleca de pe navă.
Un mod în care ar putea arăta, spune Levander, este un fel de hibrid. O navă aflată pe mare, care se deplasează în principal drept înainte cu puțin în drum, va fi controlată de un computer de bord, cu ocazia ocazională a unui operator terestru care poate gestiona sute de nave diferite simultan. Pe măsură ce vine în port sau intră într-o zonă congestionată, s-ar putea întâmpla mai multe lucruri. Operatorul de la distanță ar putea prelua controlul complet sau un echipaj ar putea să urce și să se îmbarce.
Există o serie de avantaje evidente de a merge fără echipaj. Design-urile vor elimina apartamentele, mizeria, scările, ușile și cam tot ce folosesc oamenii. Una dintre acestea este o mulțime de spații suplimentare, disponibile pentru mai multă marfă. Un altul este un exterior mai eficient. Acesta permite chiar și greutatea să se echilibreze frumos. Navele tradiționale au multă greutate în pupa, datorită podului. Centrul mai ușor este flotant, îndoit în sus și necesită balast greu, adesea sub formă de apă, care este transportat în alt scop decât acela de a menține nivelul navei. Scoate suprastructura, redistribuie greutatea și va reduce balastul necesar.
„Este într-adevăr doar atunci când mergi complet fără echipament, că poți reduce toate sistemele”, spune Levander. „Când adăugăm toate acestea, consumul electric redus atunci când scoatem sisteme, greutatea mai mică a navei, rezistența la vânt mai mică, vorbim despre o economie de 10-15% din combustibil, pentru o navă tipică de marfă.”
Eliminarea HVAC, a alimentelor și a apei și a altor sisteme menținătoare de viață este un alt avantaj, reducerea costurilor navei în timp ce se mărește spațiul.
La fel ca mașinile cu autovehicule, nu există un cadru de reglementare pregătit. Centrul Fraunhofer pentru logistică și servicii marine este o entitate care explorează atât aspectele tehnologice, cât și cele legale. Atât în nave, cât și în mașini, se înțelege că automatizarea ar putea oferi mari creșteri ale siguranței - majoritatea accidentelor maritime sunt cauzate de eroarea operatorului sau de oboseală, iar un raport realizat de Fraunhofer privind navigația fără echipaj maritim prin intermediul informațiilor și rețelelor (MUNIN) se așteaptă ca autonomia să livreze o scădere de zece ori a riscului de fundare și coliziune. Însă organismele de reglementare vor solicita dovezi, adăugând confuzia provocată de natura internațională a transportului.
Companiile care lucrează pe nave autonome discută deja despre reglementările potențiale, precum și despre caracteristicile de siguranță care vor fi necesare, atât intern, cât și extern.
„Legea care reglementează vehiculele fără echipaj pe uscat, aer și mare este încă un factor în evoluție. Este o anumită zonă cenușie, deoarece diferitele legislaturi își încep procesele de legislație și cred că marea rămâne în urmă ”, spune Richard Jenkins, fondatorul și CEO Saildrone, care trimite o flotă de vehicule autonome pe bază de apă din întreaga lume. Deși mare la îndemână - Saildrone a înregistrat mai mult de 70.000 de mile până acum - compania începe de mici în ceea ce privește vehiculele. Jenkins asociează aceste bărci de 23 de metri pe cheile mobile, care urmează rute predeterminate cu ajutorul sateliților iridium. Computerul de bord transmite în timp real 2.000 de parametri prin acei sateliți, de la diverși senzori, inclusiv măsurători precum temperatura și umiditatea, precum și starea fizică a vehiculului, inclusiv unitatea centrală de procesare [CPU] și starea bateriei și chiar factori de navigație. cum ar fi viteza și unghiul vântului.
Nu este atât de diferit de ceea ce fac navele mai mari. Acolo unde a existat cândva un pod, turnuri mai mici cu bănci de senzori montate pe ele vor achiziționa și transmite informații despre împrejurimile navelor. Radarul este exemplul clasic, dar LIDAR este deja încorporat. În cazul în care radarul oferă puncte pe un ecran, LIDAR poate exprima împrejurimile în 3D. Camerele cu infraroșu, camerele normale și radarul de proximitate vor fi, de asemenea, încorporate și, în loc să trimită fiecare reprezentare înapoi la bază, computerul le va combina într-o singură redare a mediului navei.
Viziunea MUNIN pentru navele autonome (MUNIN) „Pentru a alimenta toți acești algoritmi mai avansați și sisteme mai avansate, ai avea nevoie de o rezoluție mai bună a datelor”, spune Wilko Bruhn, un asociat de cercetare la Fraunhofer, care a lucrat la MUNIN. „Întrucât este posibil să aveți un singur radar înainte, poate aveți două și, desigur, veți avea mai multe radare de înaltă tehnologie pe navă. Este în continuare același senzor, este un radar, funcționează după aceeași abordare generală, dar va fi mult mai înaltă calitate. "
Eliminarea echipajului conferă multe avantaje, dar necesită, de asemenea, câteva caracteristici suplimentare pe lângă senzorii extinși. În primul rând, cu nimeni în jur pentru a repara nimic, constructorii de nave vor trebui să construiască pentru fiabilitate și redundanță a sistemelor, iar operatorii vor trebui să se concentreze pe întreținerea predictivă - chiar și cu mici drone la bord, majoritatea reparațiilor vor fi imposibile.
În loc să aibă un motor care conduce un elice, navele vor avea două, sau chiar patru. Potrivit Levander, motorina va da loc gazelor lichefiate. De fapt, este deja - gazul natural lichefiat folosește un sistem mai simplu, în care presiunea din rezervor conduce gazul printr-o serie de supape către motor, fără pompe sau injectoare de combustibil necesare. Sau, motoarele diesel compartimentate (și redundante) vor alimenta baterii, care vor folosi motoare electrice. Rolls Royce a dezvoltat un design în care generatoarele diesel sunt găzduite în containerele de transport pe punte, astfel încât acestea să poată fi ușor demontabile pentru reparații sau înlocuiri.
MUNIN își imaginează un centru de control al țărmului. (Munin) „Când nu aveți oameni la bord, puteți începe cu adevărat să abordați securitatea incendiilor în moduri diferite. Puteți spune, am nevoie de oxigen în sala motoarelor sau pot să suprim asta și să fac foarte greu ca ceva să nu meargă greșit? ”, Spune Levander.
O mare parte din acestea vor fi experimentate mai întâi în călătorii scurte și nave mai mici, în cazul în care reglementările sunt administrate de un singur guvern. În continuare, vom vedea navele mai mari care efectuează călătorii lungi cu marfă uscată, ceea ce este cel mai puțin distructiv în caz de incident.
„Avem tehnologia de care am avea nevoie pentru o astfel de navă? Îl putem construi? ”Bruhn spune că raportul MUNIN trebuia să evalueze. "Tehnologia a fost deja mult mai avansată decât ne-am fi așteptat ... suntem deja mai aproape de această navă autonomă decât ne-am gândit la început."
