Toki kuin itse ajava auto, robottilaivat ovat tulossa. Pienten tuulivoimalla toimivien droneiden laivastot kiertävät valtamerta ja kirjaavat ilmaston ja nykyisen tiedon. Norjalainen yritys aikoo ottaa käyttöön autonomiset lautat vuonna 2018. Ja Rolls Royce ja muut laivanrakennusyritykset suunnittelevat konsepteja ja kirjoittavat valkoisia kirjoja, jotka kuvaavat autonomisten alusten tulevaisuutta.
Näiden veneiden potentiaali on suuri, ja niiden käyttömahdollisuudet vaihtelivat. Miltä ne näyttävät? Kuinka erilaisia he todella ovat?
Vastaus on, se riippuu. Alukset käyttävät jo navigointiapua, ja ne alkavat jälkiasentaa robottisempaan ohjaukseen, samaan tapaan kuin autonvalmistajat ovat aloittaneet kaistaavustamisella ja automaattisilla pysäköintiominaisuuksilla. Mutta kun laivanrakentajat alkavat rakentaa aluksia erityisesti itsenäiseen käyttöön, joukko uusia ominaisuuksia tulee saataville tai tarvitaan, ja muut katoavat.
"Meitä eivät rajoita samat rajoitukset, joita miehitetyllä aluksella on", sanoo Rolls Royce Marinen innovaatiojohtaja Oskar Levander. "Mitä lopulta pääset, on erittäin laiha ja tehokas kone."
Kaksi kauko-ohjattavaa Rolls Roycen alusta kulkee vedessä. (Rolls Royce) Tämä ei ole tilanne. Kolmen päämahdollisuuden näkökohdat sekoittuvat ja sovittuvat toisiinsa: autonominen hallinta tai itse ajaminen; etäkäyttö, samanlainen kuin droonin ohjaaminen; ja miehistöjen vähentäminen tai poistaminen, jotka voivat jopa päästä alukseen tai poistua siitä.
Yksi tapa, joka saattaa näyttää, Levander sanoo, on eräänlainen hybridi. Pääasiassa suoraan eteenpäin kulkevaa avointa merta, jota ei juurikaan ole omalla tavallaan, ohjataan sisäänrakennetulla tietokoneella, jota satunnaisesti valvoo maalla toimiva operaattori, joka voi hallita satoja erilaisia aluksia kerralla. Satamaan tai ruuhkaiselle alueelle saapuessa voi tapahtua useita asioita. Etäkäyttäjä voi ottaa täydellisen hallinnan tai miehistö voi veneillä ulos ja nousta.
Miehistöttömyydellä on useita selviä etuja. Suunnittelu poistaa tiloja, sotkua, portaita, ovia ja melkein kaiken muun, mitä ihmiset käyttävät. Yksi tulos tästä on runsaasti ylimääräistä tilaa, joka on saatavana useammalle lastille. Toinen on virtaviivaisempi ulkokuori. Se mahdollistaa jopa painon tasapainottamisen hienosti. Perinteisillä aluksilla on paljon painoa perässä sillan ansiosta. Kevyempi keskusta on kelluva, taipuva ylöspäin ja vaatii raskasta painolastia, usein veden muodossa, jota vedetään vain muihin tarkoituksiin kuin aluksen pitämiseksi tasossa. Poista päällirakenne, jaa paino uudelleen, ja se vähentää tarvittavaa painolastia.
"Vain silloin, kun menet täysin miehittämättä, voit pienentää kaikkia järjestelmiä", Levander sanoo. "Kun lisäämme tämän kaiken yhteen, vähentynyt sähkönkulutus järjestelmiä poistettaessa, aluksen pienempi paino, pienempi tuulenvastus, puhumme 10–15 prosentin polttoainesäästöistä tyypilliselle lastialukselle."
LVI: n, ruoan ja veden sekä muiden elämää ylläpitävien järjestelmien poistaminen on toinen etu, vähentäen laivan kustannuksia ja lisäämällä tilaa.
Aivan kuten itse ajavia autoja, ei ole valmis sääntelymaisemaa. Merilogistiikka- ja palvelukeskuksen Fraunhofer-keskus on yksi kokonaisuus, joka tutkii sekä teknisiä että oikeudellisia näkökohtia. Sekä laivoissa että autoissa on selvää, että automaatio voi parantaa huomattavasti turvallisuutta - suurin osa merionnettomuuksista johtuu käyttäjän virheestä tai väsymyksestä, ja Fraunhoferin vetämässä raportissa miehittämättömästä meriliikenteestä älykkyyden ja verkon kautta (MUNIN) odotetaan autonomian tuottavan juurtumisen ja törmäysriskin vähentäminen kymmenkertaiseksi. Sääntelyelimet vaativat kuitenkin todisteita, ja merenkulun kansainvälinen luonne lisää sekaannusta.
Itsenäisillä aluksilla työskentelevät yritykset keskustelevat jo mahdollisista säännöksistä sekä tarvittavista turvaominaisuuksista sekä sisäisesti että ulkoisesti.
”Laki miehittämättömiin ajoneuvoihin maassa, ilmassa ja merellä on edelleen kehittyvä tekijä. Se on jonkin verran harmaata aluetta, kun eri lainsäätäjät aloittavat lainsäädäntöprosessinsa, ja luulen, että meri on myöhässä ”, sanoo Saildronen perustaja ja toimitusjohtaja Richard Jenkins, joka lähettää pienten autonomisten vesiohenteisten ajoneuvojen laivaston ympäri maailmaa. Vaikka yritys onkin saavutettavissa - Saildrone on toistaiseksi hirsinyt yli 70 000 mailia -, yritys on alkanut pienistä ajoneuvoista. Jenkins vertaa näitä 23 jalan veneitä liikkuviin poijiin, jotka seuraavat ennalta määrättyjä reittejä iridium-satelliittien avulla. Ajotietokone lähettää 2000 parametria reaaliajassa kyseisten satelliittien kautta, erilaisista antureista, mukaan lukien mittaukset, kuten lämpötila ja kosteus, samoin kuin ajoneuvon fyysinen tila mukaan lukien keskusyksikkö [CPU] ja akun tila sekä jopa navigointitekijät kuten tuulen nopeus ja kulma.
Se ei ole kaikkea muuta kuin mitä suuret alukset tekevät. Missä oli silta, pienemmät tornit, joihin on kiinnitetty anturipankit, hankkivat ja välittävät tietoja alusten ympäristöstä. Tutka on klassinen esimerkki, mutta LIDAR on jo sisällytettävissä. Jos tutka tarjoaa vain pisteitä näytöllä, LIDAR pystyy ilmaisemaan ympäristön 3D: ssä. Myös infrapunakamerat, normaalikamerat ja lähitutka otetaan mukaan, ja sen sijaan, että jokainen esitys lähetettäisiin takaisin tukikohtaan, tietokone yhdistää ne yhdeksi kuvan muodostamiseksi aluksen ympäristöstä.
MUNINin visio itsenäisistä aluksista (MUNIN) "Kaikkien näiden edistyneempien algoritmien ja edistyneempien järjestelmien syöttämiseksi tarvitset parempaa tietojen erottelukykyä", kertoo MUNIN: lla työskennellyt Fraunhoferin tutkimusapulainen Wilko Bruhn. ”Vaikka sinulla saattaa olla vain yksi tutka aiemmin, ehkä sinulla voi olla kaksi, ja tietenkin, sinulla on laivassa enemmän korkean teknologian tutkaa. Se on edelleen sama anturi, se on tutka, se toimii samalla yleisellä lähestymistavalla, mutta se on paljon laadukkaampi. "
Miehistön eliminointi tarjoaa monia etuja, mutta vaatii myös joitain lisäominaisuuksia laajennettujen anturien lisäksi. Ensinnäkin, koska ketään ei kiinnitä mitään korjaamaan, laivanrakentajien on rakennettava järjestelmien luotettavuuden ja redundanssin suhteen, ja toimijoiden on keskityttävä ennakoivaan kunnossapitoon - jopa pienillä drooneilla aluksella suurin osa korjauksista on mahdotonta.
Sen sijaan, että yksi moottori johtaisi yhtä potkuria, aluksilla on kaksi tai jopa neljä. Levanderin mukaan dieselpolttoaine antaa tilalle nesteytetyn maakaasun. Itse asiassa se on jo - nesteytetty maakaasu käyttää yksinkertaisempaa järjestelmää, jossa säiliön paine johtaa kaasua sarjan venttiilien kautta moottoriin ilman pumppuja tai polttoaineen ruiskuttimia. Tai osastoidut (ja tarpeettomat) dieselmoottorit käyttävät akkuja, jotka käyttävät sähkömoottoreita. Rolls Royce kehitti yhden mallin, jossa dieselgeneraattorit on sijoitettu kannen kuljetuskonteihin, joten ne ovat helposti irrotettavissa korjauksia tai vaihtoa varten.
MUNIN kuvittelee rantakeskuksen. (Munin) ”Kun aluksella ei ole ihmisiä, voit todella alkaa puuttua paloturvallisuuteen eri tavoin. Voit sanoa, tarvitsenko happea konehuoneessa vai voinko tukahduttaa sen ja tehdä siitä erittäin vaikeaa, että jokin menee pieleen? ”, Levander sanoo.
Suuri osa tästä kokeillaan ensin lyhyillä matkoilla ja pienemmillä aluksilla, joissa määräyksiä hallinnoi yksi hallitus. Seuraavaksi näemme isompia aluksia, jotka tekevät pitkiä matkoja kuivalla lastilla, mikä on vaarallisimpia tapauksissa.
”Onko meillä tekniikkaa, jota tarvitsemme sellaiselle alukselle? Voimmeko rakentaa sen? ”Bruhn sanoo, että MUNIN-raportin piti arvioida. "Teknologia on jo ollut paljon edistyneempi kuin odotimme ... olemme jo lähempänä tätä itsenäistä alusta kuin alussa ajattelimme."
