Autonomiczne statki bezzałogowe coraz bliżej…

Zapowiedziane na 16 września br. wodowanie bezzałogowca Mayflower Autonomous Ship (MAS), który w 2021 ma wyruszyć w rejs przez Atlantyk, to jeden z przykładów testowania w warunkach rzeczywistych, eksperymentalnych autonomicznych jednostek, projektowanych w wielu miejscach świata.

Statki autonomiczne, które docelowo mają pływać bez załogi, obok dekarbonizacji żeglugi i związanych z tym czystych paliw oraz zeroemisyjnych napędów okrętowych, są obecnie bardzo modnym tematem.

Pod pojęciem „autonomiczna żegluga” kryje się kilka rodzajów wykorzystywanych technologii. Tzw. statki „inteligentne” (smart ships) to jednostki z załogą, wyposażone w specjalne oprogramowanie zbierające dane z czujników, sterujące systemami ogólnookrętowymi i wspomagające decyzje kapitana.

Z kolei jednostki bezzałogowe mogą być zdalnie sterowane przez operatora z innego miejsca – np. portu. Póki co, w fazie testów mają one jednak na wszelki wypadek na pokładzie załogę, która w razie problemów może przejąć kontrolę nad statkiem.

Jednostki bezzałogowe mogą też pływać w trybie całkowicie autonomicznym (automatycznym), sterowane i nadzorowane przez pokładowy system komputerowy, wyposażony w inteligentne oprogramowanie, bez udziału człowieka. System steruje wszystkimi operacjami, a więc nie tylko pokonywaniem zaplanowanej trasy, ale także załadunkiem w porcie, wyjściem z portu, dopłynięciem do portu docelowego i rozładunkiem.

Na świecie prowadzonych jest wiele projektów badawczych dotyczących autonomicznej żeglugi, także ze wsparciem finansowym Unii Europejskiej. Testy małych, zdalnie sterowanych promów w Norwegii i Finlandii dowiodły, że sama technologia umożliwiająca operowanie bezzałogowymi jednostkami pływającymi jest już dostępna, jednak plany zwiększenia skali zastosowań dla takiej żeglugi, to wciąż kwestia przyszłości. Poniżej prezentujemy przykłady projektów ogłoszonych, bądź realizowanych w ostatnich latach.

Rok 2017

Rolls-Royce i Svitzer testowały w Kopenhadze zdalne manewrowanie 28-metrowym holownikiem Svitzer Hermod (132 dwt), zbudowanym w 2016 roku. Holownik wyposażono w system czujników przekazujących dane przy użyciu zaawansowanego oprogramowania dającego zobrazowanie bieżącej sytuacji statku i stanu jego otoczenia. Dane te przesyłane były do Zdalnego Centrum Operacyjnego (ROC), znajdującego się w odległej bazie w siedzibie grupy holowniczej, z której kapitan sterował jednostką.

Wärtsilä wykorzystała standardowe łącze satelitarne do zdalnej obsługi systemu DP (dynamicznego pozycjonowania) zaopatrzeniowca platform Highland Chieftain, (zbudowanego w stoczni Remontowa Shipbuilding w 2013 roku, jednego z serii trzech bliźniaczych statków typu PSV dla armatora Gulfmark Offshore). Statek, pracujący niedaleko Aberdeen u wybrzeży Szkocji przy platformie o nośności 4000 ton, sterowany był z odległości 8000 km z San Diego w Kalifornii, co widać na poniższym filmie.

W Norwegii spółki Yara International i Kongsberg rozpoczęły budowę statku Yara Birkeland o nośności 3200 ton i pojemności 120 TEU (kontenerów 20-stopowych), zamówionego w stoczni Vard. Statek zwodowano w Rumunii w lutym 2020 roku, jednak pierwotne plany dotyczące wprowadzenia statku w roku bieżącym do eksploatacji w norweskiej żegludze przybrzeżnej są opóźnione z powodu pandemii Covid-19.

Rok 2018

Wärtsilä przeprowadziła dwie zdalne próby należącego do norweskiego przewoźnika Norled promu pasażersko-samochodowego Folgefonn (zbudowanego w 1998 roku) o tonażu 1200 GT, który w trybie autonomicznym przybił do trzech przystani w portach południowej Norwegii.

ABB i miasto Helsinki kierowały na odległość napędzanym energią elektryczną promem pasażerskim Suomenlinna II o tonażu 329 GT (zbudowanym w 2004 r.), który przepłynął z centrum fińskiej stolicy do wcześniej określonego obszaru portu.

Rolls-Royce Marine i Finferries zademonstrowały testy autonomicznych manewrów 54-metrowego, symetrycznego promu Falco o tonażu 517 GT (zbudowanego w 1993 r.), na trasie liczącej 1,5 mili morskiej, wykorzystując połączenie systemu czujników i sztucznej inteligencji. Prom manewrował pod nadzorem operatora przebywającego w ośrodku lądowym w Turku.

Kongsberg i armator Wilh Wilhelmsen Holding założyły pierwszą na świecie spółkę joint venture Massterly (nazwa wywodzi się od „MASS” - Maritime Autonomous Surface Ship), która ma być operatorem bezzałogowca Yara Birkeland, a także innych autonomicznych jednostek nawodnych.

Rok 2019

Japoński armator NYK Line przeprowadził swój pierwszy próbny rejs z wykorzystaniem autonomicznego systemu nawigacji SSR (SHERPA System for Real Ship) na swoim zbudowanym w 2015 roku samochodowcu Iris Leader (ładowność 7125 aut, tonaż pojemnościowy brutto 70 826 jednostek), pływającym między Japonią, a Chinami. Prowadzony przez system SSR statek przepłynął od Xinsha w Chinach przez japoński port Nagoya do Yokohamy.

Pod auspicjami duńskiego klastra morskiego („Blue Denmark”) utworzono ShippingLab  - platformę badań, rozwoju i innowacji, w której uczestniczy 30 firm, w tym J Lauritzen, Maersk Tankers, DFDS i Torm. Celem jest stworzenie "pierwszego autonomicznego, przyjaznego środowisku naturalnemu, duńskiego statku”, dzięki czemu „Dania ma stać się siłą napędową inteligentnej żeglugi przyszłości”.

W marcu zdalne sterowanie statkiem SeaZip3 testowali Holendrzy na Morzu Północnym. Seria prób odbyła się około 5 mil morskich od wybrzeża w Den Helder. SeaZip 3 wyposażony w inteligentne systemy antykolizyjne uczestniczył w różnych scenariuszach morskich autonomicznie reagując na zmiany sytuacji w otaczającym go ruchu żeglugowym.

Największy europejski operator multimodalny Samskip został wiodącym partnerem w projekcie "SeaShuttle", którego celem jest wprowadzenie na rynek bezemisyjnych i autonomicznych kontenerowców, dostępnych na rynku komercyjnym. Inni partnerzy projektu, to FlowChange, Kongsberg Maritime i HYON. W ramach projektu mają powstać dwa w pełni elektryczne statki, łączące Polskę, porty zachodniego wybrzeża Szwecji i fiord Oslo, wykorzystujące do napędu wodorowe ogniwa paliwowe.

Kilkanaście miesięcy temu bezzałogowa jednostka USV Maxlimer przepłynęła przez Kanał Angielski z Tollesbury do Ostendy.

Pod koniec grudnia odbył się pierwszy test programu komputerowego do autonomicznego sterowania modelem statku na jeziorze Głębokie w Szczecinie. Model powstał w efekcie realizacji pierwszego polskiego doświadczalnego projektu autonomicznego kontenerowca – masowca z 2018 roku, o długości 79 metrów i zdolności przewozowej do 100 kontenerów. Kilkumetrowy model statku testowany przez wiele miesięcy na różnych basenach doświadczalnych i akwenach zbudowano w Akademii Morskiej w Szczecinie.

Rok 2020

Kongsberg wspólnie z grupą badawczą SINTEF rozpoczął czteroletni program testów autonomicznych systemów nawigacyjnych i komunikacyjnych AUTOSHIP, w ramach którego do samodzielnej żeglugi zostaną przystosowane dwie różne jednostki pływające. Pierwsza to Eidsvaag Pioneer (zbudowany w 2013 r.) o nośności 1467 ton, obsługujący farmy rybne w norweskich fiordach. Drugim jest barka należąca do Blue Line Logistics NV (Flandria), transportująca palety szlakami wodnymi pomiędzy europejskimi portami kontenerowymi. Według Kongsberga autonomiczna barka transportując 300 ton ładunku umożliwi usunięcie z dróg 7500 ciężarówek rocznie.

Projekt uzyskał finansowanie w wysokości 22,25 mln USD (200 mln koron norweskich) z programu Horizon 2020 oraz innych funduszy na badania i rozwój z Unii Europejskiej.

Armator NYK Line dołączył do projektu Designing The Future of Full Autonomous Ship, zarządzanego przez Fundację Nippon. W jego ramach w 2021 roku zostanie przeprowadzona seria testów bezzałogowych kontenerowców pływających na długich dystansach w żegludze przybrzeżnej. Celem jest komercjalizacja autonomicznych statków do 2025 r. W projekcie uczestniczą 22 firmy z branży technologii morskich. Jedna z nich - Weathernews Inc. odpowiada za opracowanie systemu planowania nawigacji, który połączy sztuczną inteligencję z danymi meteorologicznymi i operacyjnymi w celu wybrania optymalnej trasy.

Pod auspicjami Fundacji Nippon także MOL (Mitsui OSK Lines) razem z Mitsui Engineering & Shipbuilding oraz Furuno Electric ogłosiły plany przeprowadzenia do marca 2021 roku testowych rejsów autonomicznych promu Ro-Pax Sun Flower Shiretoko (tonaż pojemnościowy brutto 11 410 jednostek, rok budowy 2001) oraz małego kontenerowca Mikage o pojemności 194 TEU i nośności 1879 ton, zbudowanego w 2015 roku, należącego do Imoto Corporation i zarządzanego przez Imoto Lines.

Statki te będą korzystać z technologii kognitywnej opartej na czujnikach opracowanych przez Furuno Electric oraz na technologiach Mitsui E&S, służących do obsługi statków, w tym automatycznego cumowania/odcumowania. Ponadto, podczas testów kontenerowca ma być wykorzystana technologia wspomagania cumowania przy użyciu drona, opracowana przez Sekido.

ASKO Maritime – spółka zależna dużego norweskiego gracza na rynku detalicznym z branży spożywczej NorgesGruppen - podpisała umowę z indyjską stocznią Cochin na budowę dwóch 67-metrowych, bezzałogowych, elektrycznych promów towarowych, z opcjami na dwa kolejne.

Rok 2021

Mayflower Autonomous Ship - zbudowany przez grupę badawczą ProMare i konsorcjum, w skład którego wchodzi IBM - jest lansowany jako „pierwszy pełnowymiarowy bezzałogowiec”, który w trybie autonomicznym przemierzy Atlantyk. Wybuch pandemii Covid-19 uniemożliwił jego przepłynięcie w czterechsetną rocznicę pierwszego rejsu Mayflower w 1620 roku. Eksperymentalna jednostka ma być zwodowana 16 września br.

Mitsubishi Heavy Industries ogłosiło, że będzie testować autonomiczną technologię na promie Ro-Pax o tonażu pojemnościowym brutto 15 400 t, który buduje dla japońskiego operatora Shin Nihonkai. Obie firmy pomyślnie złożyły wnioski o pomoc finansową do Fundacji Nippon. Opracują prototypowy bezzałogowy system nawigacyjny, który zostanie najpierw zainstalowany na małym statku i przetestowany na japońskich wodach przybrzeżnych. Po zakończeniu tej fazy programu, system ma być zainstalowany na wcześniej wspomnianym dużym, szybkim promie Ro-Pax, który zostanie zbudowany w głównym zakładzie Tategami stoczni MHI w Nagasaki.

Testy demonstracyjne nowego systemu, z załogą na pokładzie, będą trwały około jednego roku, począwszy od dostawy statku zaplanowanej na koniec czerwca 2021 roku do maja 2022 roku.

Cdn…

Grzegorz Landowski

Na zdjęciu poniżej: zdalne manewrowanie 28-metrowym holownikiem Svitzer Hermod w kopenhaskim porcie w 2017 roku. Fot.: Rolls-Royce