Jako auto s vlastním pohonem přicházejí robotické lodě. Flotily malých větrných robotů obíhají kolem oceánu, zaznamenávají klima a aktuální data. Norská společnost plánuje zavést autonomní trajekty v roce 2018. A Rolls Royce a další společnosti pro stavbu lodí navrhují koncepty a psají bílé knihy, které předpovídají budoucnost autonomních lodí.
Potenciál pro tyto lodě je vysoký a možnosti využití se lišily. Jak budou vypadat? Jak se budou opravdu lišit?
Odpověď zní, záleží. Lodě již využívají navigační asistenci a začnou se vybavovat robotičtějším ovládáním, podobné tomu, jak výrobci začali s asistencí jízdních pruhů a automatickým parkováním. Ale když stavitelé lodí začnou stavět lodě speciálně pro autonomní použití, bude k dispozici nebo bude potřeba řada nových funkcí a další zmizí.
"Nejsme omezeni stejnými omezeními, jaké má plavidlo s posádkou, " říká Oskar Levander, viceprezident pro inovace v Rolls Royce Marine. "To, co nakonec skončí, je velmi štíhlý a efektivní stroj."
Ve vodě prochází dvě dálkově ovládané lodě od Rolls Royce. (Rolls Royce) Toto není ani situace. Aspekty tří primárních příležitostí budou smíšené a sladěné: autonomní kontrola nebo vlastní řízení; vzdálený provoz, podobný pilotování robota; a snížení nebo vyloučení posádek, které mohou nalodit nebo opustit plavidlo.
Jedním ze způsobů, který by mohl vypadat, říká Levander, je druh hybridu. Loď na otevřeném moři, která cestuje primárně přímo dopředu a má málo svých cest, bude ovládána palubním počítačem s občasným dohledem pozemního operátora, který může spravovat stovky různých lodí najednou. Když dojde na přístav nebo do oblasti s přetížením, může se stát několik věcí. Dálkový operátor mohl převzít plnou kontrolu, nebo by posádka mohla vyjet a nastoupit na palubu.
Existence řady zjevných výhod je bez posádky. Návrhy odstraní obytné prostory, nepořádek, schody, dveře a téměř všechno ostatní, co lidé používají. Jedním z výsledků je spousta místa navíc k dispozici pro více nákladu. Dalším je jednodušší exteriér. Dokonce umožňuje pěkné vyvážení hmotnosti. Tradiční lodě mají díky zádi velkou váhu na zádi. Lehčí centrum je vznášející se, ohýbá se nahoru a vyžaduje těžký štěrk, často ve formě vody, který se táhne k ničemu jinému než k udržení úrovně lodi. Sejměte nástavbu, rozložte její hmotnost a snížíte potřebnou zátěž.
"Je to opravdu jen tehdy, když jdete zcela bez posádky, že můžete redukovat všechny systémy, " říká Levander. "Když to sčítáme dohromady, snížená spotřeba elektrické energie při vyjmutí systémů, nižší hmotnost plavidla, nižší odpor větru, mluvíme o 10 až 15 procentních úsporách paliva pro typické nákladní loď."
Odstranění HVAC, potravin a vody a dalších systémů podporujících život je další výhodou, která snižuje náklady na loď a zároveň zvyšuje prostor.
Podobně jako auta s vlastním pohonem neexistuje připravená regulační krajina. Fraunhoferovo centrum pro námořní logistiku a služby je jedním subjektem zkoumajícím technologické i právní aspekty. U lodí i automobilů se rozumí, že automatizace by mohla přinést velké zvýšení bezpečnosti - většina námořních nehod je způsobena chybou nebo únavou obsluhy a zpráva Fraunhofera o námořní bezpilotní navigaci prostřednictvím zpravodajských služeb a sítí (MUNIN) očekává autonomii desetinásobné snížení rizika vzniku a kolize. Regulační orgány však budou vyžadovat důkazy, což bude mít další zmatek způsobený mezinárodní povahou lodní dopravy.
Společnosti, které pracují na autonomních plavidlech, již projednávají potenciální předpisy a bezpečnostní prvky, které budou vyžadovány, interně i externě.
„Zákon upravující bezpilotní vozidla v zemi, ve vzduchu a na moři je stále se vyvíjejícím faktorem. Je to poněkud šedá oblast, protože různé zákonodárné orgány začínají své legislativní procesy, a myslím, že moře zaostává, “říká Richard Jenkins, zakladatel a generální ředitel společnosti Saildrone, který vysílá flotilu malých autonomních vodních vozidel po celém světě. Přestože je Saildrone na dosah - Saildrone zatím zaznamenal více než 70 000 mil - společnost začíná co se týče vozidel. Jenkins přirovnává tyto 23patrové čluny k mobilním bójkám, které sledují předem určené trasy pomocí iridiových satelitů. Palubní počítač přenáší 2 000 parametrů v reálném čase přes tyto satelity, z různých senzorů včetně měření, jako je teplota a vlhkost, jakož i fyzického stavu vozidla včetně centrální procesorové jednotky [CPU] a stavu baterie, a dokonce i navigačních faktorů jako je rychlost větru a úhel.
To se neliší od toho, co dělají větší lodě. Tam, kde byl kdysi most, budou menší věže s namontovanými břehy senzorů získávat a předávat informace o okolí lodí. Radar je klasický příklad, ale LIDAR je již začleněn. Tam, kde radar poskytuje pouze tečky na obrazovce, může LIDAR vyjádřit okolí ve 3D. Budou také zahrnuty infračervené kamery, normální kamery a blízké radary, a místo toho, aby posílal každou reprezentaci zpět na základnu, počítač je zkombinuje do jednoho vykreslení prostředí lodi.
MUNINova vize autonomních lodí (MUNIN) "K napájení všech těchto pokročilejších algoritmů a vyspělejších systémů byste potřebovali lepší rozlišení dat, " říká Wilko Bruhn, výzkumný spolupracovník ve Fraunhoferu, který pracoval na MUNIN. "Zatímco jste možná už měli jen jeden radar, možná byste mohli mít dva, a samozřejmě budete mít na lodi více vysoce technologických radarů." Je to stále stejný senzor, je to radar, pracuje se stejným obecným přístupem, ale bude to mnohem kvalitnější. “
Eliminující posádka přináší mnoho výhod, ale kromě rozšířených senzorů vyžaduje i některé další funkce. Zejména bez toho, aby někdo opravoval nic, se stavitelé lodí budou muset postavit pro spolehlivost a redundanci systémů a provozovatelé se budou muset soustředit na prediktivní údržbu - i když s malými drony na palubě bude většina oprav nemožná.
Namísto toho, aby jeden motor řídil jednu vrtuli, budou mít lodě dvě nebo dokonce čtyři. Podle Levandera bude motorová nafta ustoupit zkapalněnému zemnímu plynu. Ve skutečnosti to už je - zkapalněný zemní plyn používá jednodušší systém, kde tlak v nádrži pohání plyn přes řadu ventilů k motoru, aniž by byla potřeba čerpadla nebo vstřikovače paliva. Nebo dieselové motory s rozčleněnými (a nadbytečnými) motory budou pohánět baterie, které budou pohánět elektrické motory. Rolls Royce vyvinul jeden design, kde jsou dieselové generátory umístěny v přepravních kontejnerech na palubě, takže je lze snadno odstranit kvůli opravám nebo výměnám.
MUNIN si představí pobřežní kontrolní středisko. (MUNIN) "Když nemáte na palubě lidi, můžete opravdu začít řešit požární zabezpečení různými způsoby." Můžete říct, potřebuji kyslík ve strojovně, nebo to mohu potlačit a ztěžovat, aby se něco pokazilo? “Říká Levander.
Mnohé z nich budou experimentovány nejprve na krátkých výletech a menších plavidlech, kde předpisy řídí jedna vláda. Dále uvidíme, jak velké lodě dělají dlouhé cesty se suchým nákladem, což je v případě incidentu nejméně destruktivní.
"Máme technologii, kterou bychom pro takovou loď potřebovali?" Můžeme to postavit? “Bruhn říká, že zpráva MUNIN měla posoudit. "Tato technologie již byla mnohem vyspělejší, než jsme očekávali ... už jsme k této autonomní lodi blíže, než jsme si na začátku mysleli."
