Mapeando o futuro

(Imagem: Kongsberg)

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A Marine Technology Reporter consulta o Dr. Jyotika Virmani, Ph.D, diretor sênior da Shell Ocean Discovery XPRIZE e membros da GEBCO-NF Alumni Team como a conclusão das aproximações rápidas da Shell Ocean Discovery XPRIZE de US $ 7 milhões.

O Shell Ocean Discovery XPRIZE é uma competição global que desafia equipes a promover tecnologias de águas profundas para exploração oceânica autônoma, rápida e de alta resolução. O prêmio estimulará ainda mais a exploração e mapeamento do fundo do oceano, ajudando a descobrir as maiores maravilhas e recursos do nosso planeta para o benefício da humanidade. O vencedor será anunciado no próximo ano, mas a segunda rodada, 'Teste de Competição', será realizada em novembro e dezembro deste ano. É a última chance para as nove equipes que ainda estão na disputa provarem que seu design e engenharia têm o que é preciso. É hora de crise.

A segunda rodada é projetada para ampliar os conceitos, inovações e tecnologias subjacentes que as equipes integraram e destilaram para desenvolver novas soluções que ajudarão a mapear ainda mais o fundo do mar. Para o teste, todas as nove novas tecnologias devem ser lançadas a partir da costa ou do ar e com intervenção humana restrita. Uma vez operacional, cada equipe terá um número limitado de horas para explorar a área de competição (em profundidades de até 4.000 metros) para produzir um mapa batimétrico de alta resolução, imagens de um objeto especificado e identificar características arqueológicas, biológicas ou geológicas.

A MTR deu uma breve olhada nos nove finalistas após seu anúncio na Oceanology International 2018 em nossa edição de abril e desde então teve a chance de acompanhar o Dr. Jyotika Virmani, Ph.D, diretor sênior da Shell Ocean Discovery XPRIZE e alguns as mentes por trás de uma das entradas, o USV Maxlimer. Construído pela GEBCO-NF Alumni Team, o USV Maxlimer é baseado em um novo USV chamado SEA-KIT, que pode transportar uma carga útil de até 2,5 toneladas e, nesse caso, um Hugin AUV da Kongsberg Maritime. É um conceito único do AUV-USV, concebido para permitir operações de mapeamento do fundo do mar mais eficientes, mais seguras e rentáveis, bem como fornecer uma plataforma para inúmeras aplicações numa vasta gama de sectores marítimos.

O próprio navio SEA-KIT fornece uma capacidade oceânica de última geração, de longo alcance e longa duração que não está disponível hoje. Ele é capaz de operar sem assistência por meses a fio e é o primeiro de uma nova geração de embarcações que pode realmente operar de forma independente. Construído pela empresa britânica Hushcraft, Sea-Kit, combinado com a profunda e rica experiência da GEBCO-NF Alumni Team, o Hugin AUV e tecnologia de autonomia, posicionamento e comunicação da Kongsberg Maritime certamente tem o potencial de fornecer uma maneira nova e mais eficiente para mapear os oceanos. É claro que as outras oito equipes têm novos conceitos inovadores para provar, tornando impossível prever o vencedor do Shell Ocean Discovery XPRIZE. Mas vamos descobrir em breve.

Dr. Jyotika Virmani, Ph.D, Diretor Sênior, Shell Ocean Discovery XPRIZE

O que você espera alcançar com o Shell Ocean Discovery XPRIZE?
O Shell Ocean Discovery XPRIZE visa atingir três objetivos principais: acelerar a tecnologia em robótica subaquática marinha, especialmente mapeamento, geração de imagens e detecção autônoma de sinais químicos ou biológicos; catalisar novos mercados, removendo navios tripulados e tornando mais barato o acesso ao fundo do mar; e, finalmente, para inspirar o público - esses robôs estão descobrindo um novo planeta subaquático com estranhas formas de vida e terrenos desconhecidos. Essas tecnologias exponenciais podem ser usadas para auxiliar no gerenciamento ambiental em águas profundas, na conservação e até mesmo no ecoturismo. Em última análise, imaginamos que esta tecnologia será usada para mapear todo o fundo do mar em alta resolução até 2030 - em alinhamento com as metas do Seabed 2030.

Como este prêmio em particular se encaixa nos objetivos gerais das fundações XPRIZE?
O Shell Ocean Discovery XPRIZE faz parte da nossa Ocean Initiative, que visa colocar-nos num caminho imparável para um oceano saudável, valorizado e compreendido. Sem entender algo, as pessoas estão menos inclinadas a valorizá-lo e, sem valorizar algo, não nos importamos em torná-lo saudável. Um mapa fornece uma compreensão fundamental do ambiente que nos rodeia, mas nós temos apenas um bom mapa de 10-15% do nosso próprio fundo do mar no momento. Sem entender o que está lá fora, não seremos verdadeiramente capazes de valorizar este planeta que chamamos de lar.

O que você vê como os principais desafios ou obstáculos para a exploração do oceano e como o prêmio pode ajudar a indústria a superá-los?
O oceano cobre 71% do nosso planeta e a área a ser explorada é vasta e de difícil acesso. A competição estabelece o objetivo audacioso de produzir um mapa de alta resolução de pelo menos 250 km2 de uma área de competição de 500 km2 em 24 horas, o que requer soluções rápidas e autônomas que nos farão um longo caminho para mapear rapidamente o fundo do oceano. uma alta resolução e descobrir o que está nos oceanos.

Um elemento chave da competição são operações não tripuladas. Você pode explicar por que isso foi escolhido como um foco?
Ao desenvolver este prêmio, uma das falhas de mercado que foi identificada foi a despesa de mapeamento do fundo do mar devido à necessidade de navios tripulados no mar. Ao nos concentrarmos em operações autônomas, incentivamos o desenvolvimento de uma gama de novos veículos e abordagens que podem ser implantados a partir da costa e mapear uma área sem seres humanos no mar.

Os finalistas foram anunciados em março; Quais foram os principais critérios usados ​​para selecionar as equipes que prosseguiriam?
As soluções da equipe foram avaliadas em seu desempenho em relação a 11 critérios: autonomia, prevenção de colisões, recuperação de dados, capacidade de profundidade, resistência, imagens, resolução de mapeamento, navegação, navegabilidade, tamanho e peso e velocidade. Estes foram escolhidos como um Teste de Prontidão Tecnológica e forneceram aos juízes informações sobre como uma equipe executaria em um cenário do mundo real.

Enquanto as equipes estão focadas principalmente em ganhar o prêmio, você espera ver muita comercialização da tecnologia desenvolvida para a competição depois?
Espera-se que várias tecnologias, não apenas as vencedoras, sejam comercializadas. Será necessária uma gama de tecnologias para alcançar o objetivo final de mapear todo o fundo do mar até 2030, e uma vez que tenhamos um mapa deste planeta, há outros com ambientes oceânicos a serem mapeados.

A competição incentiva as equipes a desenvolver tecnologias inovadoras para a exploração oceânica; Há alguma inovação que você tenha visto até agora para destacar?
Além das operações autônomas no mar com implantações em terra, a tecnologia que as equipes estão usando para conduzir o trabalho de subsuperfície vai desde um drone aéreo até a implantação de pods subaquáticos, até enxames de veículos subaquáticos operando em conjunto para cobrir a área de competição. a um número de diferentes abordagens que exigem um veículo de superfície autônomo que carrega o componente de subsuperfície da tecnologia para a área de competição offshore. Também estamos vendo uma variedade de abordagens para mapear rapidamente uma grande área, com equipes usando a maneira tradicional do boustrophedon e duas equipes que estão mapeando áreas circulares conforme seus casulos subaquáticos se movem verticalmente através da coluna de água. Uma equipe também está mapeando usando laser em vez de técnicas acústicas.

Com relação ao USV Maxlimer, da GEBCO-NF Alumni, você pode nos dizer o que mais impressiona no conceito e na tecnologia?
Este é um veículo de superfície que pode ser controlado autonomamente a partir da costa e transportará o componente de subsuperfície da entrada para a área de competição offshore para implantação e recuperação no mar. Esta é uma tecnologia maravilhosamente robusta e versátil que será capaz de lidar com uma variedade de estados do mar. Embora tenhamos visto apenas operar com um AUV, o objetivo final é que ele possa ser adaptado para implantar e recuperar vários estilos diferentes de tecnologias de subsuperfície.

Você pode nos contar sobre os testes finais - o que as soluções das equipes terão que fazer e como você decidirá o vencedor?
A rodada final da competição desafiará as soluções das equipes para autonomamente mapear o fundo do mar (até 4.000m de profundidade) em uma resolução horizontal de 5m ou mais e uma resolução vertical de 0,5m ou mais e trazer de volta 10 imagens de o oceano tudo dentro de 24 horas. Nosso painel de avaliação de especialistas independentes avaliará os mapas em relação a um mapa de referência padrão ouro para ver o desempenho das soluções. Eles irão, junto com a ajuda do público, julgar as imagens que as soluções trazem de volta para nós.

Entendemos que o diretor de cinema James Cameron esteve envolvido nos estágios iniciais do desenvolvimento do prêmio; ele ainda está a bordo e está trabalhando ativamente com você ou seguindo desenvolvimentos?
O Sr. Cameron tem sido um defensor de longa data da exploração oceânica e, é claro, montou sua própria expedição à Fossa das Marianas em 2012. Ele também faz parte do Conselho de Administração da XPRIZE e foi uma das pessoas que trouxe a inicial Gênese desta idéia para a atenção de XPRIZE em um dos nossos eventos anuais Visioneering. A partir daí, XPRIZE continuou o desenvolvimento completo e design desta competição.

Há algum outro XPRIZE baseado no oceano no futuro?
Como parte da XPRIZE Ocean Initiative, estamos iniciando um trabalho inicial de investigação sobre um possível XPRIZE de recifes de corais, bem como uma XPRIZE de previsão de desastres naturais. Os corais são um dos principais ecossistemas oceânicos e, devido a uma variedade de fatores de estresse, observaram um grave declínio nos últimos anos. Podemos parar ou reverter esse declínio? Desastres naturais, como terremotos (e decorrentes disso, tsunamis) ou ciclones tropicais, resultam na perda de dezenas de milhares de vidas (eventos extremos podem resultar em perdas de centenas de milhares de vidas) e bilhões de dólares em perdas econômicas anuais. Podemos evitar essas perdas?

E então foram nove ... Em 32 partidas, nove equipes estão na disputa para ganhar o Shell Ocean Discovery XPRIZE, de US $ 7 milhões.

• ARGGONAUTS - Fraunhofer IOSB. Alemanha
• Engenharia do Oceano Blue Devil. Estados Unidos
• CFIS Suíça
• Alunos GEBCO-NF. Estados Unidos
• KUROSHIO. Japão
• PEIXES. Portugal
• Tao da equipe. Reino Unido
• Texas A & M University Ocean Engineering. Estados Unidos
• Virginia DEEP-X. Estados Unidos

Rochelle Wigley, diretora do programa de treinamento Nippon Foundation / GEBCO no Centro de Mapeamento Costeiro e Marinho da Universidade de New Hampshire

Por que o programa de treinamento da GEBCO foi estabelecido?
O programa de treinamento da Fundação Nippon / GEBCO foi estabelecido em 2004 para abordar vários pontos: É o primeiro programa desse tipo focado na Batimetria do Oceano e nas habilidades necessárias para fazer isso de maneira eficaz. É uma iniciativa de capacitação que recruta candidatos de países principalmente em desenvolvimento. O programa produz uma nova rede de cientistas dedicados a início de carreira e mapeadores oceânicos para alimentar iniciativas globais do oceano e infundir membros mais jovens na GEBCO com uma diversidade internacional.

Quais são os elementos-chave do seu papel como líder de projeto para a entrada da equipe GEBCO-NF Alumni no Shell Ocean Discovery XPRIZE?
Esta é uma tecnologia complicada e um projeto complexo. Reunir todas as partes interessadas, parceiros financeiros, provedores de tecnologia e voluntários da GEBCO Alumni foi meu principal desafio. Existem vários grupos de trabalho e mais de 50 pessoas internacionais que trabalham neste projeto. Todos nós trabalhamos juntos de forma coesa para um único objetivo para uma demonstração da primeira rodada bem-sucedida. Meu papel mais importante foi garantir que as linhas de comunicação entre todos os grupos trabalhando no projeto fossem mantidas abertas.

Você pode explicar como e por que você chegou à abordagem ASV / AUV exclusiva que você desenvolveu com o USV Maxlimer?
A equipe reconheceu desde o início que a maior parte da tecnologia necessária para atender ao desafio Shell Ocean Discovery XPRIZE existia comercialmente, mas faltava um fluxo de trabalho abrangente e inovador para trabalhar em conjunto. Queríamos utilizar os meios existentes comprovados em novas formas interessantes e alavancar a tecnologia emergente, como processamento de dados baseado em nuvem e embarcações de superfície não tripuladas.

Alunos do programa de treinamento GEBCO vêm de todo o mundo; Você sente que a natureza internacional do grupo ajudou em termos de desenvolvimento de inovações para o USV Maxlimer?
O designer do barco foi muito bom em ouvir a experiência e o conhecimento dos membros da equipe e como isso atendia aos requisitos da competição. Isso se traduziu no projeto e desenvolvimento de uma nova embarcação de superfície inovadora, já que nossa experiência coletiva guiou o projetista de embarcações da Hushcraft e permitiu que ele combinasse sua experiência com essa nova informação para produzir o USV Maxlimer. A equipe não é apenas internacional, mas de diversas origens, e é essa diversidade que é a força da equipe.

A equipe sugeriu outros conceitos para a sua entrada no Shell Ocean Discovery XPRIZE que poderiam ter sido cortados?
Desde o início, nosso foco permaneceu inalterado: “A equipe vai alavancar tecnologia de ponta de pesquisa com novas inovações em logística offshore apoiada por empresas líderes do setor para coletar dados batimétricos de resolução mais alta por meios autônomos.” Planejamos, portanto, combinar tecnologia emergente com hardware estabelecido e automação de dados.

Você acha que as operações autônomas são realmente a única maneira de mapear eficientemente os oceanos do mundo e quais são os principais benefícios?
Eu acho que a operação autônoma é apenas parte da solução para mapear eficientemente o oceano do mundo. Esta é uma tarefa enorme à nossa frente e exigirá uma variedade de abordagens diferentes. Cada inovação, no entanto, desempenha um papel importante à medida que nos concentramos em entender melhor nossos oceanos. Os principais benefícios do uso do USV e do AUV são formas mais baratas e seguras de produzir dados de alta resolução.

Você testou o USV Maxlimer na Noruega com a Kongsberg Maritime em setembro passado. O que você pretendia alcançar neste estágio e tudo correu conforme o planejado?
Nossos testes no mar durante o verão nos prepararam bem para os testes de prontidão de tecnologia Shell Ocean Discovery XPRIZE e nos permitiram completar com sucesso todos os 11 critérios definidos por XPRIZE. Nós operamos com sucesso uma operação dual USV / AUV desenrolada (não tripulada) com 11 km2 de dados coletados e depois publicados em um ambiente GIS online.

Descobrimos que a equipe GEBCO-NF Alumni foi uma das nove finalistas do Shell Ocean Discovery XPRIZE em março. Por que o USV Maxlimer se saiu tão bem na competição?
Eu acho que o USV Maxlimer é apenas uma parte do nosso sucesso. Cada componente da nossa solução é tão importante quanto qualquer outro e todos tiveram alguma inovação embutida - e é essa abordagem coesa para produzir informações a partir dos dados batimétricos coletados que permitiram que nossa equipe fosse tão bem-sucedida quanto até agora. Cada peça é uma parte importante do quebra-cabeça - com os produtos finais, sejam imagens do fundo do mar ou gráficos batimétricos mostrando a morfologia e o caráter do fundo do mar, sendo o principal objetivo da entrada da equipe. O USV Maxlimer foi bem-sucedido ao oferecer os meios para implantar, recuperar e gerenciar operações de AUV com flexibilidade, nos modos remoto ou autônomo.

Fora de sua própria entrada, existem outras equipes que você acha que desenvolveram algo especial?
Um dos objetivos do XPRIZE é estimular e inovar a tecnologia. Pelo que tenho visto nas soluções de outras equipes, esse objetivo foi alcançado. A Ocean Mapping tem um longo caminho a percorrer e está aberta a novas inovações - e qualquer trabalho que coloque isso em foco é importante e essencial.

Conforme você avança para os estágios finais da competição, há alguma área do projeto ou operação do USV Maxlimer em que você esteja trabalhando ou procurando melhorar?
A Hushcraft, projetista e construtora do SEA-KIT USV Maxlimer, continua projetando e desenvolvendo a embarcação para ser a melhor e mais versátil embarcação de superfície disponível como solução para uma infinidade de tarefas marítimas.

E finalmente, você acha que os conceitos, inovações e tecnologias desenvolvidas para o USV Maxlimer poderiam ter implicações e aplicações mais amplas do que o mapeamento oceânico?
Estamos confiantes de que há uma ampla variedade de aplicativos para os quais o USV Maxlimer será útil.

Yulia Zarayskaya, ex-alunos do programa de treinamento e líder do grupo de dados, GEBCO-NF Alumni

Por que entrar no Shell Ocean Discovery XPRIZE é importante para o GEBCO-NF?
Como parte da Comunidade Bathymetric Chart of the Oceans, nosso maior objetivo é fornecer a mais completa batimetria disponível publicamente dos oceanos do mundo e a nova tecnologia é um componente essencial do projeto GEBCO-NF Seabed 2030. A Shell Ocean Discovery XPRIZE está nos aproximando para esse objetivo.

Qual o seu papel dentro do GEBCO-NF?
Eu estava coordenando o grupo de dados durante a primeira rodada, supervisionando a logística do grupo e o desenvolvimento do fluxo de trabalho de dados.

Você pode descrever alguns dos processos de dados que você está usando para permitir que o GEBCO-NF atinja seus objetivos de mapear os oceanos do mundo?
Estamos usando softwares existentes, como CARIS HIPS & SIPS e ESRI ArcGIS. O principal objetivo da equipe de dados é tornar nosso fluxo de trabalho o mais autônomo possível e reduzir o tempo de processamento. Quando colocamos um objetivo como mapear o oceano do mundo, a primeira coisa é desenvolver equipamentos, no entanto, estamos enfrentando outro grande desafio - como processar eficientemente uma enorme quantidade de dados e reduzir possíveis erros humanos. Nossa equipe concentrou seu esforço na eficiência do processamento de dados.

Você está vendo entusiasmo pelo trabalho da GEBCO-NF do governo e da indústria em termos de colaboração e compartilhamento de dados, ou seja, com agências hidrográficas nacionais ou entidades comerciais?
Nós vemos um entusiasmo incrível, especialmente na indústria. A aquisição e processamento autônomo de dados é agora um dos problemas mais competitivos e prementes no campo. Nossos parceiros do setor incluem desenvolvedores de equipamentos de mapeamento, desenvolvedores de software e provedores de serviços, e essa colaboração é útil para todos os lados.

Quais são os principais desafios que você está enfrentando em uma tarefa tão grande?
O principal desafio para a equipe de processamento de dados é o tempo. Grandes conjuntos de dados devem ser processados ​​e todas as informações devem ser visualizadas de tal forma que sejam fáceis de entender para o público em geral e, finalmente, no contexto do XPRIZE, elas devem ser entregues on-line aos juízes dentro de 48 horas.

Você pode nos dizer com que produtos o GEBCO-NF está trabalhando, como eles serão acessados ​​e por quem?
O principal produto é um mapa da área do fundo do mar que XPRIZE nos atribuirá e pelo menos 10 imagens de qualquer objeto geológico, biológico ou arqueológico. Estes produtos devem ser enviados para a plataforma online ArcGIS on-line, onde nossa conta pode ser acessada por juízes XPRIZE. Nós sentimos que, como membros de uma comunidade GEBCO mais ampla, esta é também a nossa oportunidade de demonstrar que tipo de informação derivada pode ser obtida usando dados de batimetria.

E como o seu produto ajudará os usuários marítimos?
O desenvolvimento do processamento automatizado de dados e o desenvolvimento de produtos de informação acabarão beneficiando os usuários marítimos. Estamos trabalhando no sentido de formas mais rápidas e eficientes de entregar produtos a usuários finais e ao público em geral.

As tecnologias autônomas marítimas estão evoluindo rapidamente. Nosso conceito de equipe é único, pois utiliza uma nova classe de embarcações de superfície que podem transportar, implantar e recuperar veículos de coleta de dados subaquáticos. Isso representa um tremendo salto na tecnologia autônoma, pois fornece uma capacidade de mapeamento oceânico profundo de alta resolução com um veículo que pode ser lançado da costa. Isso não existe atualmente no mercado.

Como o seu papel como líder do grupo de dados entra em cena no contexto do USV Maxlimer e do XPRIZE?
O grupo de dados é, em muitos aspectos, o componente mais importante da nossa solução, pois é o grupo de dados que produz a informação que é acessível ao público em geral - que destaca os dados recolhidos e estimula a excitação sobre o fundo do mar. A entrada inteira será julgada pelo resultado final - os produtos que entregaremos. O papel essencial do USV Maxlimer é fornecer o AUV ao site de mapeamento e fornecer um posicionamento preciso e controle de missão.

Como o USV Maxlimer poderia aumentar seus processos existentes se estivesse em pleno funcionamento?
Agora, a função do USV Maxlimer é principalmente entregar e recuperar o Hugin AUV (o coletor de dados primário) e atuar como um hub de comunicação durante todas as operações. No entanto, esta embarcação foi projetada para operações autônomas de longo alcance e longa duração no exterior. Para os mapeadores oceânicos, isso significa que com capacidades de processamento de dados a bordo, remotas ou autônomas, e tecnologia Cloud, podemos ter acesso instantâneo a informações sobre o fundo do mar.

Estamos considerando a operacionalização do USV Maxlimer após a competição Shell Ocean Discovery XPRIZE. Ele será capaz de missões nearshore, costeiras e offshore. Como a equipe GEBCO-NF Alumni está apoiando totalmente as metas do Seabed 2030, esperamos educar os outros e demonstrar tecnologias de mapeamento autônomo.

Finalmente, você acha que a autonomia é o único caminho para melhorar a eficiência no mapeamento oceânico?
Eu não diria que é o único caminho, mas essa é definitivamente uma das maneiras mais eficientes de mapear vastas áreas de nossos oceanos.

De 1899 a Seabed 2030
Seabed 2030 é um projeto colaborativo entre a Fundação Nippon e a GEBCO. O objetivo é reunir todos os dados batimétricos disponíveis para produzir o mapa definitivo do oceano oceânico até 2030 e torná-lo disponível para todos.

Seabed 2030 baseia-se em mais de 100 anos de história da GEBCO no mapeamento global do fundo marinho. A GEBCO foi estabelecida como o único órgão internacional responsável pela publicação de mapas dos fundos oceânicos. Existente desde 1899, o 7º Congresso Geográfico Internacional, realizado em Berlim, nomeou uma Comissão sobre nomenclatura suboceânica que também seria responsável pela publicação de um gráfico batimétrico geral.

A Comissão reuniu-se em Wiesbaden (15-16 de abril de 1903), presidida pelo príncipe Albert I de Mônaco, e adotou as características definidas em um memorando de J. Thoulet. As 24 folhas de Carte générale bathymétrique des océans foram então impressas em Paris em 1905. Embora não seja amplamente conhecida, a GEBCO tem sido responsável por todas as versões subsequentes dos gráficos em papel e pela gama atual de produtos, que inclui conjuntos de dados batimétricos em grade global; um conjunto global de contornos batimétricos digitais; o GEBCO Gazetteer of Undersea Feature Names; o Atlas Digital GEBCO; o mapa mundial GEBCO e o Cook Book da IHO-IOC GEBCO.

Bjørn Jalving, EVP Subsea, Kongsberg Maritime

Com dois níveis de autonomia, abaixo e acima da superfície, quão desafiador é garantir a navegação segura e controlada de ambos os navios durante as operações de mapeamento?
A arquitetura do sistema de autonomia para planejamento, análise e execução é semelhante para AUVs e USVs, mas há diferenças em sensores e funções por causa do ambiente. A falta de comunicação por GPS e rádio são restrições fundamentais para os AUVs que são resolvidos por sistemas acústicos e auxiliados por navegação inercial.

Os USVs precisam de análise avançada de cena e planejamento de rotas para navegar com segurança em áreas com atividade marítima. Existem limiares significativos para funcionalidade e robustez suficientes dos sistemas individuais. As fases mais críticas da operação combinada USV-AUV são lançamento e recuperação. Cada vez mais veremos enxames de USVs e AUV, o que tornará as operações mais complexas.

Você pode explicar algumas das principais tecnologias que permitem que ambos os veículos operem de forma totalmente autônoma? Como funciona?
O núcleo do sistema, em ambos os casos, é um conjunto de módulos que detecta o ambiente e o veículo, analisa essas informações e executa de acordo com um plano de missão, utilizando um conjunto de controladores de veículos como controle de rumo e velocidade, controle de trajetória e controladores de carga útil. O cérebro do sistema pode classificar essas informações de acordo com quando e onde diferentes estados devem ocorrer e, no futuro, pensar em novas maneiras de resolver um desafio específico.

Você viu o USV Maxlimer e o Hugin AUV em ação durante testes no mar e testes de prontidão tecnológica; você acha que está pronto para ganhar o Shell Ocean Discovery XPRIZE?
Eu acho que a equipe de ex-alunos da GEBCO-NF tem uma estratégia muito sólida. Eles baseiam-se em soluções comercialmente comprovadas, como o sistema de posicionamento e comunicação HUGIN AUV, HiPAP e o sistema de mapeamento HISAS, fazem parceria com o SEA-KIT para um USV verdadeiramente oceânico e enfocam integração e processamento de dados. O sistema combinado SEA-KIT / HUGIN tem um nível de maturidade pronto para XPRIZE. Será emocionante comparar com os outros participantes e aprender o resultado da competição.

Vocês e sua equipe criaram quaisquer aplicações alternativas que o enfoque de autonomia dupla e subaquática pudesse se beneficiar, além do mapeamento dos fundos marinhos?
O HUGIN AUV tem rastreamento automático de tubulações desde 2012, portanto, a inspeção de tubulações é uma aplicação óbvia a ser seguida. Por causa dos benefícios de custo, eu acho que os conceitos de USV-AUV serão rapidamente aplicados a aplicações dentro de pesquisa, inspeção, ciência e naval.

Kongsberg tem desenvolvido AUVs para pesquisas submarinas desde o início dos anos noventa; Como esta experiência informou sua mudança nos últimos anos para o desenvolvimento de embarcações superficiais autônomas marítimas?
O programa de Embarcações de Superfície Autônoma Marinha (MASS) em Kongsberg baseia-se na tecnologia e na experiência de nossos avançados sistemas de embarcações e AUVs. A autonomia é uma capacidade fundamental de ativação. No entanto, um MASS vem com as mesmas soluções avançadas que são vistas para embarcações maiores, para navegação, manobra, propulsão, automação e energia, bem como comunicação, operação remota e funções de nuvem. MASSA é uma iniciativa importante. A Kongsberg baseia-se em produtos maduros, investe em desenvolvimento e executa programas de teste e qualificação graduais.

Você pode nos informar sobre quaisquer desenvolvimentos recentes em sua carteira de AUV ou USV para o mercado submarino?
Em parceria com a Eelume, a Equinor e a NTNU, apresentamos uma nova tecnologia radical para inspeção, manutenção e reparo submarinos. O veículo subaquático é chamado Eelume e é um braço robótico autopropulsionado que pode transitar por longas distâncias e realizar IMR em espaços confinados. Eelume é muito hidrodinâmico e capaz de IMR complexa. O veículo foi projetado para ser residente submarino, o que acreditamos que afetará os custos do IMR. A tecnologia de ancoragem e o carregamento de bateria sem fio são funções tecnológicas comuns para estações de ancoragem submarina, USVs, AUVs e Eelume.

Estamos trabalhando em conectividade e soluções em nuvem para suportar operação remota, autonomia e facilidade no manuseio de dados. A KONGSBERG lançou o Mapping Cloud, que é um ecossistema aberto para armazenar, analisar e compartilhar dados. A primeira versão do Mapping Cloud suporta o intervalo de ecobatímetro multifeixe Kongsberg EM. Trabalhamos com parceiros para as soluções de processamento de dados. Estamos ampliando a Nuvem de Mapeamento para oferecer fácil manuseio de todos os dados registrados nas operações de AUV e USV, bem como toda a gama de sistemas de sensores da KONGSBERG.

Seu trabalho com a equipe GEBCO-NF Alumni informará futuros desenvolvimentos comerciais de veículos autônomos?
Eu acho que os sistemas AUV-USV verão um aumento no uso comercial devido aos claros benefícios de custo. Haverá desenvolvimentos significativos em autonomia e processamento avançado de sensores. Mas acredito que a equipe GEBCO-NF Alumni demonstrou que a tecnologia está disponível e é uma questão da comunidade de mapeamento oceânico reunir as peças em sistemas que fazem o trabalho de forma confiável.

Com as etapas finais da competição Shell Ocean Discovery XPRIZE, o seu trabalho ainda está em andamento? Você teve que superar algum obstáculo recentemente para garantir que tudo esteja pronto?
Sim, há muitos desafios a serem superados. A equipe liderada pelos ex-alunos da GEBCO-NF trabalha muito duro com a SEA-KIT, KONGSBERG e todos os parceiros para se prepararem para a 2ª rodada. O projeto GEBCO Seabed 2030 da Nippon Foundation mudou nossa visão e ambições para o mapeamento do oceano e leito marinho. XPRIZE é um verdadeiro desafio e terá um impacto significativo. É emocionante fazer parte da visão e solução para um oceano sustentável.

Além do USV Maxlimer e do Hugin AUV, que inovações foram alcançadas recentemente em sua tecnologia de levantamento hidroacústico que poderia ajudar na entrega da Nippon Foundation e do projeto Seabed 2030 da GEBCO?
O objetivo é mapear o fundo do mar. O HUGIN AUV é equipado com o mais recente sonar de abertura sintética HISAS 1032 e também vem com um ecobatímetro multifeixe EM 2040 atuando como um preenchedor de folgas. Esta combinação fornece uma ampla faixa contínua de alta precisão, batimetria de alta resolução e, além disso, os sonares de abertura sintética HISAS fornecem imagens em altíssima resolução.

Os sistemas HISAS são mais profundos e amplos, e vemos taxas de cobertura de área muito altas chegando. Como regra geral, a duplicação da taxa de cobertura de área permite que os dados do fundo do mar custem metade do custo. Sensores com alta taxa de cobertura de área, plataformas robóticas não tripuladas e soluções em nuvem para armazenamento, manuseio e compartilhamento de dados eficientes são uma excelente combinação para o mapeamento detalhado do fundo do mar.

Novas aplicações para tecnologia comprovada
A tecnologia de controlador de autonomia da Kongsberg é capaz de ser integrada a praticamente qualquer embarcação por meio de uma interface elétrica. Ele fornece waypoints adaptativos para operações de levantamento e AUV, ao mesmo tempo em que aceita dados de sensores para análise de cena e prevenção de colisões. É um sistema autônomo projetado para seguir os planos de missão, além de fornecer operações supervisionadas globais ou até mesmo controlar diretamente o operador para tarefas complexas.

A solução é o mecanismo de controle autônomo comum a ser usado por embarcações não tripuladas e autônomas entregues pela Kongsberg Maritime, incluindo o alimentador de contêiner totalmente elétrico, YARA Birkeland. Ele foi desenvolvido pela Kongsberg Maritime em conjunto com a FFI, o Centro Norueguês de Pesquisa em Defesa e se baseia em uma história de projetos de desenvolvimento colaborativo, incluindo o Sistema HUGIN AUV.

Além da solução de controlador de autonomia, o SEA-KIT será equipado com o Rádio Marítimo de Banda Larga (MBR) da Kongsberg Maritime para comunicação direta de grande largura de banda com a costa, o SeaPath 135 com um MRU5 + para posição, atitude e posicionamento e o Sistema de Posicionamento Automático AIS300. O sistema de posicionamento e controle acústico HiPAP da KONGSBERG será usado para supervisionar as operações de AUV.