Naukowcy z Politechniki Gdańskiej tworzą innowacyjną, bezzałogową łódź nowej generacji.„Hornet” będzie pierwszą tego typu jednostką w Polsce, która posłuży do inspekcji kanałów żeglugowych i patrolowania farm wiatrowych na morzu.
Łódź z bazowym wyposażeniem jest już gotowa. Naukowcy z PG pracują teraz nad rozwiązaniami w zakresie tzw. technologii brzegowych (edge) i chmurowych (cloud) z zastosowaniem sztucznej inteligencji oraz uczenia maszynowego. Opracują i wdrożą system bezpiecznej, niezawodnej (m.in. odpornej na działanie urządzeń zagłuszających) komunikacji bezprzewodowej, która będzie służyła do zapewnienia komunikacji z wieloma jednostkami bezzałogowymi jednocześnie.
„Hornet” odbył już testy, które naukowcy przeprowadzili m.in. na Motławie oraz w kanale Martwej Wisły. Zanim po zimowej przerwie wróci na wodę, zyska kolejne elementy wyposażenia, które poprawią funkcjonalność i zapewnią pierwsze możliwości autonomicznego działania.
Zainteresowanie systemami krytycznymi dla bezpieczeństwa opartymi na inteligentnej analizie danych jest coraz większe – mówi dr hab. inż. Łukasz Kulas, kierownik projektu TRANSACT z Katedry Inżynierii Mikrofalowej i Antenowej na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki. – Nasi partnerzy biznesowi poszukują niezawodnych rozwiązań poprawiających bezpieczeństwo systemów cyberfizycznych, których koszty instalacji i utrzymania są możliwie małe. W odpowiedzi na te oczekiwania w projekcie wykorzystamy zarówno technologie brzegowe, jak i chmurowe, dzięki czemu nasze rozwiązania będą bardziej odporne, uniwersalne i inteligentne.
Oprócz nowoczesnych sensorów nawigacyjnych „Hornet” będzie wyposażony w różnego rodzaju zaawansowane sensory znane z samochodów autonomicznych, jak np. lidary, które precyzyjnie wykrywają kształty obiektów na powierzchni wody, a także radary krótkiego zasięgu, kamery termowizyjne i wizyjne oraz sonary akustyczne pozwalające na dokładne obrazowanie tego, co jest pod powierzchnią wody.
Wszystkie dane pochodzące z urządzeń/sensorów będą gromadzone w komputerze pokładowym (na tzw. brzegu sieci). Poprzez szybkie przetwarzanie tych danych łódź będzie mogła w przyszłości podejmować decyzje. Zainstalowane zostaną też różnego rodzaju systemy pozwalające zapewnić bezpieczeństwo manewrowe i operacyjne. Łódź będzie przemieszczać się po zaplanowanej trasie, jednak gdy pojawi się jakiś nieprzewidziany obiekt, ominie go lub zahamuje. Zadziałają tu mechanizmy podobne do tych, jak w przypadku tempomatu aktywnego w samochodach – wyjaśnia koordynator Centrum Technologii Cyfrowych PG.
Z kolei rozwiązania związane z przetwarzaniem w chmurze będą polegały na sprawdzaniu, w jaki sposób łódź operuje i jak podejmowane są odpowiednie decyzje.
W chmurze będzie też łatwiej otrzymać informacje o pozycjach innych obiektów, pogodzie, optymalnej trasie, jak oszczędzić paliwo, itd., a w razie konieczności na bieżąco poprawiać działanie algorytmów sztucznej inteligencji pracujących na łodzi – dodaje kierownik projektu.
W projekcie zostaną zastosowane rozwiązania wypracowane w innym projekcie, w tym efektywne energetycznie anteny inteligentne, które jest oryginalnym produktem Politechniki Gdańskiej wykorzystywanym do podnoszenia wiarygodności komunikacji bezprzewodowej. Anteny te mogą w ciągu kilku sekund zrekonfigurować swoje działanie, aby zneutralizować wpływ cyberataków, których celem jest zagłuszenie komunikacji bezprzewodowej. Wykorzystaniem tego typu rozwiązań zainteresowana jest już m.in. firma Airbus.
Współpraca PG z PRS
Politechnika Gdańska i Polski Rejestr Statków SA (PRS) we wrześniu 2021 roku zawarły porozumienie o współpracy w obszarze prac badawczo-rozwojowych prowadzonych w celu opracowania oryginalnych innowacyjnych (semi-) autonomicznych oraz bezzałogowych platform nawodnych nowej generacji, przede wszystkim w zakresie projektu TRANSACT. PRS będzie opiniować bezpieczeństwo łodzi.
Celem współpracy jest opracowywanie i testowanie bezpieczeństwa nowych technologii, rozwiązań i algorytmów, w tym m.in. rozproszonych systemów cyberfizycznych połączonych z rozwiązaniami chmurowymi, niezawodnej komunikacji bezprzewodowej oraz algorytmów sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, dla nawodnych pojazdów (semi-) autonomicznych lub bezzałogowych (np. USV) – wylicza Grzegorz Pettke, dyrektor Pionu Okrętowego PRS. – Wspólne działania podczas realizacji tego projektu mają przyczynić się do wypracowania innowacyjnych i bezpiecznych rozwiązań proceduralnych i prawnych, zgodnie z wytycznymi Międzynarodowej Organizacji Morskiej (IMO). Umożliwi to komercjalizację tego typu środków transportu wodnego, czyniąc Polskę i polski przemysł okrętowy ważnym ośrodkiem rozwoju nowej technologii – dodaje.
Jednostka, oprócz inspekcji kanałów żeglugowych, do których wpływają statki, i pobierania próbek wody w celu wykrycia ewentualnych zanieczyszczeń, może służyć do monitorowania konstrukcji offshore, w tym przyszłych farm wiatrowych. Wykorzystaniem autonomicznej łodzi z PG zainteresowane są już firmy z Europy. Prototyp powstaje w ramach projektu badawczo-rozwojowego TRANSACT („Transformacja cyberfizycznych systemów o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa w rozproszone rozwiązania dla użytkowników końcowych i partnerów”). Biorą w nim udział partnerzy z Niemiec, Finlandii, Danii, Norwegii, Hiszpanii, Austrii, Belgii i Holandii. Budżet przedsięwzięcia wynosi 26,5 mln euro, z czego 1 mln euro przeznaczono na prace polskich naukowców.
źródło: PG