Беспилотные корабли будущего

Первый автономный корабль можно ждать уже к 2020 году. К 2025-му часть компаний уже будет использовать полностью самостоятельные суда в своей деятельности. Еще через пять лет океанские корабли без экипажа станут обычным делом

Первый автономный корабль можно ждать уже к 2020 году. К 2025-му часть компаний уже будет использовать полностью самостоятельные суда в своей деятельности. Еще через пять лет океанские корабли без экипажа станут обычным делом

29 марта
 
Северная часть Атлантического океана, полночь. Огромное контейнерное судно получает последнюю информацию о погоде: впереди формируется крупный шторм. Корабль меняет свой курс и скорость, чтобы обойти его и прийти в точку назначения вовремя. Далее сообщение об изменениях получают владелец судна и начальник ближайшего порта по маршруту. Когда корабль начинает приближаться к берегу, ему вновь приходится изменить маршрут. На этот раз, чтобы не столкнуться с небольшим рыболовецким судном.

На первый взгляд - ничего особенного. Но это не так. Дело в том, что на борту корабля никого нет. Он управляется из операционного центра на другом конце планеты. Там люди следят за этим и другими судами. Когда те не следят за собой сами.
Rolls-Royce presents a vision of a future land-based control centre in which a small crew of 7 to 14 people monitor and control a fleet of remote controlled ...
Несмотря на то, что подобные роботизированные корабли - это все еще фантастика, вопрос уже не в том, появятся ли они, вопрос в том, когда это случится. В компании Rolls-Royce предполагают, что первыми полностью автономными судами будут либо портовые буксиры, либо паромы, перевозящие машины с одного берега реки на другой. И они появятся на рынке уже в ближайшие пару лет. Автономные океанские корабли - дело 10-15 лет.

Дистанционно управляемые с берега корабли, а также автономные суда, которые принимают решения самостоятельно, - последние плоды развития коммуникационных технологий и искусственного интеллекта. Интерес к самым разным типам автономных машин - автомобилям, самолетам, вертолетам, поездам, а теперь и кораблям - сегодня огромный. Компании и исследователи по всему миру работают, чтобы претворить эти идеи в жизнь.

В частности, Rolls-Royce запустил в Финляндии проект Передовых автономных водных технологий (AAWA). Его участники надеются уже до конца этого десятилетия разработать технологию управляемых и полностью автономных кораблей, способных действовать в прибрежных водах. И они не единственные. 
Пульт дистанционного управления - будущее морского транспорта?
Проект Евросоюза MUNIN (Морская беспилотная навигация при помощи ИИ и сетей), которым руководит гамбургский Центр морской логистики и услуг Фраунхофера, сейчас оценивает технические, экономические и легальные аспекты работы автономных судов в открытом море.

Исследователи в DNV GL, международной организации по сертификации судов, сейчас разрабатывают возможность запуска беспилотных судов на батареях вдоль берегов Норвегии.

Китайская администрация морской безопасности и Уханьский технологический университет запустили проект по разработке беспилотных многофункциональных кораблей. Их цель - выяснить, как можно использовать автономные корабли в китайских экономическом и военном секторах.
Беспилотный катер Protector, производитель компания Rafael , Израиль
Очевидно, что разработкой беспилотных судов сегодня занимаются многие. Причина подобного интереса достаточно проста - такие корабли будут безопаснее, эффективнее и дешевле в обслуживании. Согласно докладу мюнхенской страховой компании Allianz, в 2012 году от 75 до 96 процентов аварий на воде были результатом человеческой ошибки, которые, в свою очередь, часто вызывала усталость.

Дистанционно управляемые или автономные корабли снизят риск подобных ошибок, а также ранений или смерти членов команды, не говоря об угрозах самому кораблю.

Существенно снизятся и риски из-за пиратства. Беспилотные корабли можно строить так, чтобы их было крайне сложно взять на абордаж. И даже если пираты смогут попасть на борт, доступ к системам управления также может быть перекрыт. Электроника может просто заблокировать судно или заставить его ходить кругами. Команды, которую можно взять заложники - тоже не будет. Собственно, без людей, за которых можно требовать выкуп, смысла у пиратства становится сильно меньше.

Еще один плюс подобных кораблей в том, что их можно создавать с большей грузовместимостью и лучшей аэродинамикой. Без команды можно избавиться сразу от многих элементов: рубки на палубе, кают, части вентиляции, систем отопления и канализации. Таким образом, судно станет легче и обтекаемее. В результате, снизится потребление топлива, сократятся стоимость эксплуатации и постройки, а для груза станет больше места.

Наконец, корабли с искусственным интеллектом решат проблему недостатка персонала с достаточным уровнем навыков. Сегодня, корабли становятся все сложнее. Чтобы использовать их, требуются специально обученные техники. Одновременно с этим, морское дело становится все менее привлекательным в качестве карьеры. Все меньше людей из развитых стран готовы проводить недели и месяцы вдали от семьи и дома.

Автономные или дистанционно управляемые корабли создадут новые рабочие места с высокими требованиями к образованию и навыкам в портах и центрах управления. Такая карьера может быть куда более привлекательна для молодежи. 

В принципе, все технологические элементы для создания роботизированных кораблей уже существуют. Куда сложнее может оказаться вопрос легальности их использования. В данный момент, международные правила судоходства ничего не говорят про то, можно ли использовать подобные плавсредства, как их страховать, а также как действовать в случае аварии.

Проект AAWA и еще, как минимум, две группы в Европе изучают возможность внести в правила изменения, чтобы решить эти вопросы.
Первая базируется в Швеции - SARUMS (Безопасность и правила для европейских беспилотных морских систем). А в Великобритании находится вторая - Группа по разработке законодательства для морских автономных систем. Конечная цель состоит в том, чтобы в следующем варианте Международной конвенции по охране человеческой жизни на море были отражены последние технологические достижения.

Те, кто будет принимать решения об изменении правил, точно захотят узнать, насколько новые корабли безопасны. Поэтому, главная задача инженеров - совместить все существующие технологии так, чтобы избежать всех возможных опасностей.
Одним из ключевых факторов для работы автономных кораблей будет их способность воспринимать окружающую обстановку и передавать эту информацию. В компании Rolls-Royce работают над системой ситуационной осведомленности, которая комбинирует изображение с высококачественных камер видимого и инфракрасного света с показаниями лидаров и радаров. Все эти данные либо передаются в удаленный центр управления, где ими воспользуется шкипер, либо используются бортовыми компьютерами для принятия решения о следующем действии.

Также командующий кораблем или его навигационная система будут пользоваться множеством других источников информации: спутниковой навигацией, сводками о погоде, данными с других кораблей о их местоположении и состоянии. Собственно, экипажи кораблей уже сегодня используют подобные данные в своей работе. Уже существуют системы, которые следят за курсами других судов и состоянием основных модулей корабля.
В будущем, данных от всех элементов судна будет еще больше: от основных двигателей, кранов и прочей палубной техники, винтов и рулей, электрических генераторов, систем фильтрации топлива и много другого. Эта информация поможет определить, все ли системы работают в штатном режиме и наиболее эффективны. Когда обнаруживается проблема, может быть запланировано превентивное обслуживание в ближайшем порту, а, если есть такая потребность, то к месту поломки может быть отправлена ремонтная бригада.

Естественно, когда речь идет об автономном или удаленно управляемом корабле, доставка этих данных вовремя - критический фактор. Соответственно, потребуются системы связи в реальном времени. Спутниковая связь существует уже много лет, однако именно сейчас ее качество стало действительно хорошим. В частности, в августе 2015 года партнер AAWA Inmarsat запустил свой третий спутник Global Xpress. Теперь компания может предоставлять широкополосную связь практически в любой точке мира. Так что Inmarsat вполне может обеспечить беспилотные корабли будущего связью из космоса.

Конечно же, крайне важно обеспечить защищенность этой связи и самих кораблей от хакеров. Никто не хочет, чтобы корабль сбили с курса или, что еще хуже, заставили врезаться во что-либо. В Rolls-Royce уверены, что требуемый уровень безопасности может быть достигнут.

Даже когда корабли будут действовать полностью самостоятельно, на суше всегда будет кто-то, кто готов перехватить управление в критической ситуации. Разные типы кораблей в разные моменты своего пути будут нуждаться в разном уровне стороннего вмешательства. Грузовому судну посреди моря много внимания нужно не будет. Один человек сможет следить за десятками таких. Однако корабль, действующий на загруженном маршруте, близко к берегу или входящий в порт, потребует полного внимания одного работника.
В результате, важным компонентом этих систем станут как сами алгоритмы, так и центры управления. Используя опыт работы в авиации, ядерной энергетике и космической индустрии, Rolls-Royce уже проводит исследования в этом направлении. Здесь важна не только эргономика, но и простота использования, а также способ наиболее реалистичного отображения происходящего на и вокруг корабля.

Маловероятно, что появится некая единая схема построения и использования роботизированных кораблей. Часть из них будет работать вообще без команды и радикально отличаться от всего, что существует сегодня. Другие будут использовать комбинацию автономных систем и удаленного управления, человек будет вести такие корабли в наиболее сложные моменты пути. Каким-то судам, например круизным лайнерам, в любом случае будет нужна команда, чтобы обслуживать гостей и делать их отдых спокойнее. Однако наверняка все корабли будущего будут использовать хотя бы часть из автономных систем, которые повысят безопасность.

Первые умные корабли, которые спустят на воду, наверняка будут использовать уже существующие технологии. Скорее всего, поначалу эти суда будут ходить под флагом только одного конкретного государства, законодательство которого будет позволять их использование. Это может быть паром, буксир или любое другое прибрежное судно, действующее на небольшом участке. На них может быть команда, которая, однако, управлением заниматься не будет.

До первых испытаний осталось недолго. Норвежское морское ведомство и Норвежская береговая администрация уже подписали разрешение на морские испытания во фьорде Тронхеймс.

Это первое место в мире, специально отведенное под испытания автономных кораблей.

Тем временем, в Финляндии ассоциация Финской морской индустрии, министерство транспорта и коммуникаций, и Tekes (Финское агентство финансирования инноваций) вместе Rolls-Royce и другими компаниями объединились, чтобы разрабатывать автономный морской транспорт в Балтийском море.

Первый автономный корабль можно ждать уже к 2020 году. К 2025-му часть компаний уже будет использовать полностью самостоятельные суда в своей деятельности. Еще через пять лет океанские корабли без экипажа станут обычным делом.

Это станет крупнейшим, фундаментальным изменением в морской индустрии за долгое время. Однако, оно будет не единственным. Переход от экипажей на борту к центрам управления на берегу произведет революцию в мировой сети поставок. Появятся новые услуги, более эффективные схемы по лизингу и созданию флотов, а также онлайн площадки, где можно будет заказать доставку по морю. И многое другое.

Новые игроки перевернут достаточно застоявшийся рынок. Так же, как Uber, Spotify, и Airbnb сделали это в своих сферах. Так что волны пойдут не только от роботизированных кораблей.

Что еще почитать