Selvfølgelig, som den selvkørende bil, kommer robotskibe. Flåde af små vinddrevne droner cirkler havet og registrerer klima og aktuelle data. Et norsk selskab planlægger at indføre autonome færger i 2018. Og Rolls Royce og andre skibsbygningsfirmaer designer koncepter og skriver hvidbøger, der forestiller sig autonome skibs fremtid.
Potentialet for disse både er stort, og de potentielle anvendelser varierede. Hvordan ser de ud? Hvor forskellige vil de egentlig være?
Svaret er, det afhænger. Skibe bruger allerede navigationshjælp og begynder at blive eftermonteret til mere robotstyring, svarende til hvordan bilproducenter har startet med banehjælp og automatiske parkeringsfunktioner. Men når skibsbyggerne begynder at bygge skibe specifikt til autonom brug, vil en række nye funktioner blive tilgængelige eller nødvendige, og andre forsvinder.
”Vi er ikke begrænset af de samme begrænsninger, som et bemandet skib har, ” siger Oskar Levander, vicepræsident for innovation hos Rolls Royce Marine. ”Det, du ender med, er en meget slank og effektiv maskine.”
To fjernstyrede skibe fra Rolls Royce passerer i vandet. (Rolls Royce) Dette er ikke en af situationerne. Aspekter af tre primære muligheder bliver blandet og matchet: autonom kontrol eller selvkørsel; fjernbetjening, der ligner pilotering af en drone; og reduktion eller eliminering af besætninger, der endda kan gå om bord eller afvige fra fartøjet.
En måde, der kan se ud, siger Levander, er en slags hybrid. Et skib på det åbne hav, der primært kører lige frem med lidt i vejen, vil blive kontrolleret af en ombordcomputer med lejlighedsvis overvågning af en landbaseret operatør, der muligvis styrer hundreder af forskellige skibe på én gang. Når det kommer til havn eller kommer ind i et overbelastet område, kan der ske flere ting. Fjernoperatøren kunne tage fuld kontrol, eller et besætning kunne båd ud og ombord.
Der er en række åbenlyse fordele ved at gå uden besætning. Design vil eliminere kvartaler, rod, trapper, døre og næsten alt andet, folk bruger. Et resultat af dette er masser af ekstra plads, der er tilgængelig for mere last. Et andet er en mere strømlinet ydre. Det giver endda vægten mulighed for at balansere pænt. Traditionelle skibe har meget vægt i akterenden takket være broen. Det lettere centrum er flydende, bøjet opad og kræver kraftig ballast, ofte i form af vand, der trækkes rundt til intet andet formål end at holde skibet i niveau. Fjern overbygningen, omfordel vægten, så reducerer den nødvendige ballast.
”Det er virkelig kun, når du går fuldstændig ubemandet, at du kan reducere alle systemerne, ” siger Levander. ”Når vi tilføjer alt dette sammen, det reducerede elektriske forbrug, når vi tager systemer, den lavere vægt på fartøjet, den lavere vindmodstand, taler vi om en brændstofbesparelse på 10 til 15 procent for et typisk lastfartøj.”
Eliminering af HVAC, mad og vand og andre livsforsikringssystemer er en anden fordel, hvilket reducerer skibets omkostninger, mens pladsen øges.
Ligesom selvkørende biler er der ikke et klart lovgivningsmæssigt landskab. Fraunhofer Center for Marine Logistics and Services er en enhed, der undersøger både de teknologiske og juridiske aspekter. I både skibe og biler forstås det, at automatiseringen kunne give store stigninger i sikkerheden - de fleste søulykker er forårsaget af operatørfejl eller træthed, og en Fraunhofer-ledet rapport om Maritim Ubemandet Navigation via Intelligence and Networks (MUNIN) forventer, at autonomi skal levere et ti gange fald i risikoen for fundering og kollision. Men regulerende organer vil kræve bevis, med den ekstra forvirring, der udføres af skibsfartens internationale karakter.
Virksomhederne, der arbejder på autonome skibe, drøfter allerede mulige regler samt de sikkerhedsfunktioner, der vil blive krævet, både internt og eksternt.
”Lov om ubemandede køretøjer i land, luft og sø er stadig en udviklende faktor. Det er noget af et gråt område, da de forskellige lovgivere starter deres lovgivningsprocesser, og jeg gætter, at havet hænger bagud, ”siger Richard Jenkins, grundlægger og administrerende direktør for Saildrone, der sender en flåde af små autonome vandbårne køretøjer rundt om i verden. Selvom det er stort inden for rækkevidde - Saildrone har logget mere end 70.000 miles indtil videre - er firmaet begyndt småt med hensyn til køretøjer. Jenkins sammenlignes disse 23-fods både med mobile bøjer, der følger forudbestemte ruter ved hjælp af iridium-satellitter. Bordcomputeren transmitterer 2.000 parametre i realtid via disse satellitter fra forskellige sensorer, herunder målinger som temperatur og fugtighed, såvel som køretøjets fysiske tilstand inklusive central processorenhed [CPU] og batteristatus og endda navigationsfaktorer såsom vindhastighed og vinkel.
Det er ikke så forskelligt fra hvad større skibe laver. Hvor der en gang var en bro, vil mindre tårne med sensorbanker monteret på dem hente og videresende information om skibets omgivelser. Radar er det klassiske eksempel, men LIDAR er allerede indarbejdet. Hvor radar bare giver prikker på en skærm, kan LIDAR udtrykke omgivelser i 3D. Infrarøde kameraer, normale kameraer og nærhedsradar vil også blive indbygget, og snarere end at sende hver repræsentation tilbage til basen, vil computeren kombinere dem i en gengivelse af skibets miljø.
MUNIN's vision for autonome skibe (MUNIN) ”For at fodre alle disse mere avancerede algoritmer og mere avancerede systemer, har du brug for bedre dataopløsning, ” siger Wilko Bruhn, en forskningsmedarbejder hos Fraunhofer, der arbejdede på MUNIN. ”Mens du måske kun havde en radar før, måske har du måske to, og selvfølgelig vil du have flere højteknologiske radarer på skibet. Det er stadig den samme sensor, det er en radar, den fungerer efter samme generelle tilgang, men det vil være meget mere høj kvalitet. ”
At eliminere besætningen giver mange fordele, men kræver også nogle ekstra funktioner ud over de udvidede sensorer. Primært, uden at nogen er i stand til at løse noget, skal skibsbyggerne konstruere for pålidelighed og redundans af systemer, og operatører bliver nødt til at fokusere på forudsigelig vedligeholdelse - selv med små droner om bord vil de fleste reparationer være umulige.
I stedet for at have en motor, der kører en propell, har skibe to eller endda fire. Ifølge Levander vil dieselolie give plads til flydende naturgas. Faktisk er det allerede - flydende naturgas bruger et enklere system, hvor tryk fra tanken fører gassen gennem en række ventiler til motoren uden brug af pumper eller brændstofinjektorer. Eller, kompartmentaliserede (og redundante) dieselmotorer får strøm til batterier, der kører elektriske motorer. Rolls Royce udviklede et design, hvor dieselgeneratorerne er placeret i containere på dækket, så de let kan fjernes til reparationer eller udskiftning.
MUNIN forestiller sig et landkontrolcenter. (MUNIN) ”Når du ikke har folk om bord, kan du virkelig begynde at adressere brandsikkerhed på forskellige måder. Du kan sige, har jeg brug for ilt i maskinrummet, eller kan jeg undertrykke det og gøre det meget svært for noget at gå galt? ”Siger Levander.
Meget af dette vil blive eksperimenteret med på korte ture og mindre fartøjer først, hvor regler administreres af en enkelt regering. Dernæst vil vi se større skibe køre på lange ture med tør last, hvilket er det mindst ødelæggende i tilfælde af en hændelse.
”Har vi den teknologi, vi har brug for til et sådant skib? Kan vi bygge det? ”Bruhn siger, at MUNIN-rapporten skulle vurdere. ”Teknologien har allerede været meget mere avanceret, end vi forventede ... vi er allerede tættere på dette autonome skib, end vi troede i begyndelsen.”
