Nya sensorer ökar säkerheten på sjön

Sensorer som utvecklas inom fordonsindustrin blir allt bättre och billigare. Kan sjöfarten åka snålskjuts på det och använda dem för att öka säkerheten på fartyg? Enligt resultaten från ett innovationsprojekt som gjorts inom Trafikverkets branschprogram Hållbar sjöfart är det fullt möjligt.

Inom fordonsindustrin har det länge lagts stora resurser på att utveckla självkörande bilar. Vissa teknikföretag inom sjöfartsindustrin har inte velat vara sämre och för ett par år sedan var framtidens autonoma fartyg en riktigt het potatis i branschpressen. Men vem behöver självkörande fartyg? Någon större efterfrågan fanns inte (förutom i vissa mindre segment) och i Sverige talar vi inte ens längre om autonoma fartyg. Här handlar det istället om smarta fartyg – om hur digitalisering och ny teknik kan göra framtidens sjöfart mer säker och effektiv.

– Bemannade fartyg kommer att finnas kvar inom överskådlig tid. Men den teknologiska utvecklingen som skett och fortfarande sker inom fordonsindustrin, samtidigt som prestandan på sensorer både ökar och blir billigare, möjliggör för att tekniken också skulle fungera på sjön, säger Robert Rylander, forskare på RISE och en av författarna bakom rapporten Nya Sensorer – autonom säkerhet.

Det är alltså säkerheten som blir mer ”automatiserad”, något som kan förenklat beskrivas komma att ske i tre steg. I det första tänker man sig att sensorer som tillexempel LiDAR-(Light Detection and Ranging) och optiska kameror kan användas för navigationsstöd åt bemannad sjöfart.

– Dagens optiska system är bättre än det mänskliga ögat under vissa förhållanden. Man kan se längre med dem och de fungerar i olika sikt- och ljusförhållanden. Men framför allt kan kombinationen av olika typer av kameratekniker eller laser ge ett extra öga påkopplat hela tiden, som tillsammans ser 360 grader runt båten.

I steg två kan vi lite förenklat säga att dagens autopiloter ges utökad funktionalitet, de kommer kunna ta hänsyn till fler faktorer än bara hålla kurs och position. De skulle kunna vara integrerade i den bemärkelsen att de kan kommunicera med sensorsystemet och utifrån detekterade och identifierande av andra objekt, vara rådgivande till styrmannen. Kanske med prioritering på människa och miljö. En kajak som kan komma i vägen, ska till exempel kunna upptäckas och positioneras, liksom farliga grund och öar medan navigationsmärken ska kunna läsas av.

– Med den kamerateknik, LiDAR och radarteknik som finns tillgänglig idag skulle ett navigationsstöd kunna utvecklas som fungerar utmärkt, framför allt vid kustnära sjöfart och speciellt, farleder och inre vattenvägar.

Andra applikationsområden som studerats är manövrering i hamn och tilläggning/avgång till kaj. Inom dessa områden finns också en potential, men komplexiteten är större. När fartygen rör sig långsamt, framåt, bakåt och åt sidan kan vibrationer uppstå som påverkar sensorerna. I hamn är det också mycket trafik och landinfrastruktur som byggnader och starka ljuskällor kan vara utmanande för flera sensoruppsättningar. Visuella dödvinklar till närliggande objekt är också något som måste tas i beaktning där sensorteknik kan förbättra situationen.

Så hur lång tid tar det innan systemen finns på marknaden?

– På olika håll, till exempel i Norge och Finland, görs tester med autodocking. Så länge det finns en kompetent navigatör ombord så tror jag ganska lätt att få det här systemen certifierade och resan mot mer och mer avancerade operationer eller situationer kommer ta fart.

Nästa steg för Robert Rylander och hans kolleger, vilket redan påbörjats, är att samla in verklighetsdata för att kunna testa mjukvara mot den verkliga miljön som råder på vatten och nära land. Det kommer bli öppna dataset och är tänkt att spänna över alla årstider.

– Tanken är att man ska köra sträckor flera gånger i olika väderleksförhållanden, olika ljus, i mycket och lite trafik och så vidare. Det smarta med projektets lösning är att de stora dataseten inte laddas ned till klienten, utan det är algoritmen som laddas upp och kommer att köras på projektets system. De som vill utveckla smarta system, kommer att få tillgång till noga utvalda representativa små dataset att arbeta med och sedan kan de testa och tävla med sina kunskaper på de stora dataseten hos projektet, säger Robert Rylander