Source: http://es.marinetechnologynews.com/news/mapeo-del-futuro-264516
Timestamp: 2020-06-01 00:55:42+00:00

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Mapeo del futuro
Marine Technology Reporter • 25 septiembre 2018
(Imagen: Kongsberg)
Marine Technology Reporter se pone en contacto con el Dr. Jyotika Virmani, Ph.D, director sénior de Shell Ocean Discovery XPRIZE y miembros del GEBCO-NF Alumni Team como conclusión del enfoque de $ 7 millones de Shell Ocean Discovery XPRIZE.
El Shell Ocean Discovery XPRIZE es una competencia mundial que desafía a los equipos a avanzar en tecnologías de alta mar para la exploración oceánica autónoma, rápida y de alta resolución. El premio estimulará aún más la exploración y el mapeo del lecho oceánico, ayudando a descubrir las mayores maravillas y recursos de nuestro planeta en beneficio de la humanidad. El ganador será anunciado el próximo año, pero la Ronda 2, 'Pruebas de competencia' se llevará a cabo en noviembre y diciembre de este año. Es la última oportunidad para que los nueve equipos que aún están en disputa prueben que su diseño e ingeniería tienen lo que se necesita. Es hora de la verdad.
Round 2 está diseñado para ampliar los conceptos subyacentes, las innovaciones y las tecnologías que los equipos han integrado y destilado para desarrollar nuevas soluciones que ayudarán a mapear aún más los fondos marinos. Para la prueba, las nueve nuevas tecnologías deben lanzarse desde tierra o aire y con una intervención humana restringida. Una vez en funcionamiento, cada equipo tendrá un número limitado de horas para explorar el área de competencia (a profundidades de hasta 4.000 metros) para producir un mapa batimétrico de alta resolución, imágenes de un objeto específico e identificar características arqueológicas, biológicas o geológicas.
MTR echó un vistazo a los nueve finalistas después de su anuncio en Oceanology International 2018 en nuestra edición de abril y desde entonces han tenido la oportunidad de ponerse al día con el Dr. Jyotika Virmani, Ph.D, director sénior de Shell Ocean Discovery XPRIZE y algunos de las mentes detrás de una de las entradas, el USV Maxlimer. Construido por GEBCO-NF Alumni Team, USV Maxlimer se basa en un nuevo USV llamado SEA-KIT, que puede transportar una carga útil desplegable y recuperable de hasta 2.5 toneladas, en este caso, un AUV Hugin de Kongsberg Maritime. Es un concepto único de AUV-USV, diseñado para permitir operaciones de mapeo del fondo marino más eficientes, seguras y rentables, así como también proporcionar una plataforma para numerosas aplicaciones en una amplia gama de sectores marítimos.
El buque SEA-KIT proporciona una capacidad oceánica de larga duración y larga duración que no está disponible en la actualidad. Es capaz de operar sin asistencia durante meses y es el primero de una nueva generación de embarcaciones que puede funcionar de manera independiente. Construido por la compañía británica Hushcraft, Sea-Kit, combinado con la profunda y rica experiencia del GEBCO-NF Alumni Team, el Hugin AUV y la autonomía, posicionamiento y tecnología de comunicación de Kongsberg Maritime ciertamente tienen el potencial de proporcionar una nueva forma más eficiente para mapear los océanos. Por supuesto, los otros ocho equipos tienen nuevos conceptos innovadores para probar, por lo que es imposible predecir el ganador del Shell Ocean Discovery XPRIZE. Pero lo sabremos pronto.
Dra. Jyotika Virmani, Ph.D, directora sénior de Shell Ocean Discovery XPRIZE
¿Qué esperas lograr con el Shell Ocean Discovery XPRIZE?
El objetivo del Shell Ocean Discovery XPRIZE es lograr tres objetivos clave: acelerar la tecnología en la robótica subacuática marina, especialmente el mapeo, las imágenes y la detección autónoma de señales químicas o biológicas; catalizar nuevos mercados eliminando buques tripulados y abaratar el acceso a las profundidades del mar; y finalmente, para inspirar al público: estos robots están descubriendo un nuevo planeta submarino con extrañas formas de vida y terrenos desconocidos. Estas tecnologías exponenciales se pueden usar para ayudar en la gestión ambiental de las profundidades marinas, la conservación e incluso el ecoturismo. En última instancia, imaginamos que esta tecnología se utilizará para mapear todo el lecho marino con una alta resolución para 2030, en consonancia con los objetivos de Seabed 2030.
¿Cómo encaja este premio en particular dentro de los objetivos generales de las fundaciones XPRIZE?
El Shell Ocean Discovery XPRIZE es parte de nuestra Iniciativa Oceánica, cuyo objetivo es ponernos en un camino imparable hacia un océano saludable, valioso y entendido. Sin entender algo, las personas están menos inclinadas a valorarlo, y sin valorar algo, no nos importa hacerlo saludable. Un mapa proporciona una comprensión fundamental del entorno que nos rodea, pero solo tenemos un buen mapa del 10-15% de nuestro propio fondo marino en este momento. Sin entender lo que hay afuera, no podremos realmente valorar este planeta que llamamos hogar.
¿Cuáles considera que son los principales desafíos u obstáculos para la exploración oceánica y cómo podría el premio ayudar a la industria a superarlos?
El océano cubre el 71% de nuestro planeta y el área a explorar es amplia y de difícil acceso. La competencia establece el objetivo audaz de producir un mapa de alta resolución de al menos 250 km2 de un área de competencia de 500 km2 en 24 horas, lo que requiere soluciones rápidas y autónomas que nos llevarán un largo camino para mapear rápidamente el fondo del océano profundo en una alta resolución y descubriendo qué hay en los océanos.
Un elemento clave de la competencia son las operaciones no tripuladas. ¿Puedes explicar por qué se eligió esto como enfoque?
Al desarrollar este premio, una de las fallas del mercado que se identificó fue el gasto de mapear el fondo del mar debido a la necesidad de buques tripulados en el mar. Al centrarnos en las operaciones autónomas, incentivamos el desarrollo de una gama de vehículos nuevos y enfoques que pueden desplegarse desde la costa y mapear un área sin humanos en el mar.
Los finalistas fueron anunciados en marzo; ¿Cuáles fueron los criterios clave utilizados para seleccionar los equipos que procederían?
Las soluciones del equipo se evaluaron en su desempeño contra 11 criterios: autonomía, prevención de colisiones, recuperación de datos, capacidad de profundidad, resistencia, imágenes, resolución de mapeo, navegación, navegabilidad, tamaño y peso, y velocidad. Estos fueron elegidos como una Prueba de Tecnología de Preparación y proporcionó a los jueces con información sobre cómo un equipo se desempeñaría en un escenario del mundo real.
Si bien los equipos se centran principalmente en ganar el premio, ¿espera ver mucha comercialización de la tecnología desarrollada para la competencia después?
Se espera que varias tecnologías, no solo los ganadores, se comercialicen. Se requerirá una variedad de tecnologías para alcanzar el objetivo final de mapear todo el lecho marino para 2030, y una vez que tengamos un mapa de este planeta, hay otros con entornos oceánicos para ser mapeados.
La competencia incentiva a los equipos a desarrollar tecnologías innovadoras para la exploración oceánica; ¿Hay alguna innovación que hayas visto hasta ahora que puedas destacar?
Además de las operaciones autónomas en el mar con despliegues en tierra, la tecnología que utilizan los equipos para llevar a cabo el trabajo subterráneo desde un dron aéreo hasta el despliegue de cápsulas submarinas, hasta enjambres de vehículos submarinos que operan en tándem para cubrir el área de competición, a una serie de enfoques diferentes que requieren un vehículo de superficie autónomo que lleva el componente subsuperficial de la tecnología al área de competencia costa afuera. También estamos viendo una variedad de enfoques para mapear rápidamente un área grande, con equipos que usan la forma tradicional de boustrofedon y dos equipos que están mapeando áreas circulares a medida que sus vainas submarinas se mueven verticalmente a través de la columna de agua. Un equipo también mapea usando láser en lugar de técnicas acústicas.
Con respecto al USV Maxlimer del equipo GEBCO-NF Alumni, ¿puedes decirnos qué te impresiona más sobre el concepto y la tecnología?
Se trata de un vehículo de superficie que se puede controlar de forma autónoma desde la costa y que llevará el componente subsuperficial de la entrada al área de competencia costa afuera para su despliegue y recuperación en el mar. Esta es una tecnología maravillosamente robusta y versátil que podrá manejar una gama de estados marítimos. Aunque solo lo hemos visto funcionar con un AUV, el objetivo final es que se pueda adaptar para implementar y recuperar varios estilos diferentes de tecnologías subsuperficiales.
¿Puede contarnos sobre las pruebas finales? ¿Qué tendrán que hacer las soluciones de los equipos y cómo decidirá el ganador?
La ronda final de la competencia desafiará las soluciones de los equipos para mapear de forma autónoma el fondo del mar profundo (hasta 4.000 m de profundidad) a una resolución horizontal de 5 mo superior y una resolución vertical de 0.5 mo superior y traer 10 imágenes de el océano todo dentro de las 24 horas. Nuestro panel de jueces expertos independientes evaluará los mapas comparándolos con los mapas de referencia de referencia para ver qué tan bien se realizaron las soluciones. Ellos, junto con la ayuda del público, juzgarán las imágenes que nos traen las soluciones.
Entendemos que el director de cine James Cameron estuvo involucrado en las primeras etapas del desarrollo del premio; ¿sigue a bordo y trabajando activamente con usted o siguiendo desarrollos?
El Sr. Cameron ha sido un defensor de largo plazo de la exploración oceánica, y, por supuesto, montó su propia expedición a la Fosa de Mariana en 2012. También está en la Junta de Fideicomisarios de XPRIZE y fue una de las personas que trajeron la génesis de esta idea a la atención de XPRIZE en uno de nuestros eventos visuales anuales. A partir de ahí, XPRIZE continuó el desarrollo y diseño completo de esta competencia.
¿Hay algún otro XPRIZE basado en el océano en preparación para el futuro?
Como parte de la Iniciativa Oceánica XPRIZE, estamos comenzando un trabajo de investigación inicial sobre un posible XPRIZE de Arrecifes de Coral de Ahorro, así como un XPRIZE de Predicción de Desastres Naturales. Los corales son un ecosistema oceánico importante y, debido a una variedad de factores estresantes, han sufrido un fuerte declive en los últimos años. ¿Podemos detener o revertir este declive? Los desastres naturales, como los terremotos (y como consecuencia de eso, los tsunamis) o los ciclones tropicales provocan la pérdida de decenas de miles de vidas (los eventos extremos pueden causar pérdidas de cientos de miles de vidas) y miles de millones de pérdidas económicas anuales. ¿Podemos prevenir tales pérdidas?
Y luego hubo nueve ... De los 32 abridores, nueve equipos están en disputa para ganar el $ 7 millones Shell Ocean Discovery XPRIZE.
ARGGONAUTS - Fraunhofer IOSB. Alemania
Blue Devil Ocean Engineering. Estados Unidos
CFIS. Suiza
GEBCO-NF Alumni. Estados Unidos
KUROSHIO. Japón
PISCIS. Portugal
Equipo Tao. Reino Unido
Universidad de Texas A & M Ocean Engineering. Estados Unidos
Virginia DEEP-X. Estados Unidos
Rochelle Wigley, directora del programa de capacitación de la Fundación Nippon / GEBCO en el Centro de Mapas Costeros y Oceánicos de la Universidad de New Hampshire
¿Por qué se estableció el programa de capacitación de GEBCO?
El programa de capacitación de la Fundación Nippon / GEBCO se estableció en 2004 para abordar una serie de puntos: es el primer programa de este tipo centrado en la batimetría oceánica y las habilidades necesarias para hacerlo de manera efectiva. Es una iniciativa de desarrollo de capacidades que recluta candidatos de países principalmente en desarrollo. El programa produce una nueva red de científicos y mapeadores marinos dedicados al inicio de la carrera para alimentar las iniciativas oceánicas mundiales e incorporar miembros más jóvenes en GEBCO con una diversidad internacional.
¿Cuáles son los elementos clave de su rol como líder del proyecto para la entrada del equipo GEBCO-NF Alumni al Shell Ocean Discovery XPRIZE?
Esta es una tecnología complicada y un proyecto complejo. Reunir a todas las partes interesadas, socios financieros, proveedores de tecnología y voluntarios de GEBCO Alumni fue mi principal desafío. Hay varios grupos de trabajo y más de 50 personas internacionales que trabajan en este proyecto. Todos trabajamos juntos de forma cohesiva hacia un objetivo único para una demostración exitosa de la Ronda 1. Mi función más importante fue asegurar que las líneas de comunicación entre todos los grupos que trabajan en el proyecto se mantuvieran abiertas.
¿Puede explicar cómo y por qué llegó al enfoque único ASV / AUV que ha desarrollado con USV Maxlimer?
El equipo reconoció desde el principio que la mayoría de la tecnología requerida para cumplir con el desafío Shell Ocean Discovery XPRIZE existía comercialmente, pero carecía de un flujo de trabajo integral e innovador para trabajar juntos. Queríamos utilizar los medios probados existentes en nuevas y emocionantes formas y aprovechar la tecnología emergente, como el procesamiento de datos en la nube y los buques de superficie no tripulados.
Los alumnos del programa de capacitación GEBCO provienen de todo el mundo; ¿Siente que la naturaleza internacional del grupo ha ayudado en términos de desarrollo de innovaciones para USV Maxlimer?
El diseñador de barcos fue muy bueno escuchando la experiencia y el conocimiento de los miembros del equipo y cómo cumplió con los requisitos para la competencia. Esto se tradujo en el diseño y desarrollo de un nuevo buque de superficie innovador ya que nuestra experiencia colectiva guió al diseñador de buques de Hushcraft y le permitió combinar su experiencia con esta nueva información para producir USV Maxlimer. El equipo no solo es internacional, sino también de diversos orígenes, y es esta diversidad la que es la fortaleza del equipo.
¿Presentó el equipo otros conceptos para su entrada Shell Ocean Discovery XPRIZE que podrían haber hecho el corte?
Nuestro enfoque desde el principio no ha cambiado: "El equipo aprovechará la tecnología de topografía más avanzada con nuevas innovaciones en logística offshore respaldadas por empresas líderes en la industria para recopilar datos batimétricos de mayor resolución a través de medios autónomos". Planeamos, por lo tanto, combinar tecnología emergente con hardware y automatización de datos establecidos.
¿Sientes que las operaciones autónomas son realmente la única forma de mapear eficientemente los océanos del mundo y cuáles son los beneficios clave?
Creo que el funcionamiento autónomo es solo una parte de la solución para mapear eficientemente el océano del mundo. Esta es una enorme tarea que nos espera y requerirá una variedad de enfoques diferentes. Cada innovación, sin embargo, juega un papel importante ya que nos enfocamos en entender mejor nuestros océanos. Los beneficios clave de usar un USV y AUV es que son formas más económicas y seguras de producir datos de mayor resolución.
Has probado USV Maxlimer en Noruega con Kongsberg Maritime en septiembre pasado. ¿Qué pretendías lograr en esta etapa e hiciste todo según el plan?
Nuestras pruebas en el mar durante el verano nos prepararon bien para las Pruebas de Disponibilidad de Tecnología Shell Ocean Discovery XPRIZE y nos permitieron completar con éxito los 11 criterios definidos por XPRIZE. Operamos con éxito una operación dual USV / AUV sin tripulación (no tripulada) con 11 km2 de datos recopilados y luego publicados en un entorno en línea GIS.
Descubrimos que el equipo de GEBCO-NF Alumni fue uno de los nueve finalistas de Shell Ocean Discovery XPRIZE en marzo. ¿Por qué USV Maxlimer lo hizo tan bien en la competencia?
Creo que USV Maxlimer es solo una parte de nuestro éxito. Cada componente de nuestra solución es tan importante como cualquier otro y todos incorporaron alguna innovación, y es este enfoque cohesivo para producir información a partir de los datos batimétricos recopilados que permitió a nuestro equipo tener el éxito que hemos tenido hasta ahora. Cada pieza es una parte importante del rompecabezas, con los productos finales, ya sean imágenes del fondo del mar o cartas batimétricas que muestren la morfología y el carácter del lecho marino, siendo el principal objetivo de la entrada del equipo. USV Maxlimer ha tenido éxito ya que ofrece los medios para implementar, recuperar y gestionar operaciones AUV de forma flexible, en modos remotos o autónomos.
Fuera de tu propia entrada, ¿hay algún otro equipo que creas que haya desarrollado algo especial?
Uno de los objetivos de XPRIZE es estimular e innovar la tecnología. Por lo que he visto en las soluciones de otros equipos, ese objetivo se ha logrado. Ocean Mapping tiene un largo camino por recorrer y está abierto a nuevas e interesantes innovaciones, y cualquier trabajo que lo enfoque es importante y esencial.
A medida que avanza hacia las etapas finales de la competencia, ¿hay alguna área del diseño u operación de USV Maxlimer en la que esté trabajando o buscando mejorar?
Hushcraft, el diseñador y constructor de SEA-KIT USV Maxlimer continúa diseñando y desarrollando el buque para que sea el mejor y más versátil buque de superficie disponible como una solución para una multitud de tareas marítimas.
Y, por último, ¿cree que los conceptos, innovaciones y tecnologías desarrolladas para USV Maxlimer podrían tener implicaciones y aplicaciones más amplias además del mapeo oceánico?
Confiamos en que hay una amplia gama de aplicaciones para las cuales USV Maxlimer será útil.
Yulia Zarayskaya, alumnas del programa de capacitación y directora del grupo de datos, GEBCO-NF Alumni
¿Por qué es importante ingresar a Shell Ocean Discovery XPRIZE para GEBCO-NF?
Como parte de la comunidad General Bathymetric Chart of the Oceans nuestro objetivo principal es proporcionar la batimetría más completa disponible al público de los océanos del mundo y la nueva tecnología es un componente esencial del gran proyecto de GEBCO-NF Seabed 2030. Shell Ocean Discovery XPRIZE nos acerca a este objetivo
¿Cuál es su función dentro de GEBCO-NF?
Coordiné el grupo de datos durante la Ronda 1, supervisando la logística del grupo y el desarrollo del flujo de trabajo de datos.
¿Puede describir algunos de los procesos de datos que está utilizando para permitir que GEBCO-NF alcance sus objetivos de mapeo de los océanos del mundo?
Estamos utilizando software existente como CARIS HIPS & SIPS y ESRI ArcGIS. El objetivo principal del equipo de Data es hacer que nuestro flujo de trabajo sea lo más autónomo posible y reducir el tiempo de procesamiento. Sin embargo, cuando planteamos un objetivo, como mapear el océano del mundo, lo primero es desarrollar equipos, nos enfrentamos a otro gran desafío: cómo procesar de manera eficiente una gran cantidad de datos y reducir posibles errores humanos. Nuestro equipo concentró su esfuerzo en la eficiencia del procesamiento de datos.
¿Está viendo entusiasmo por el trabajo de GEBCO-NF del gobierno y la industria en términos de colaboración e intercambio de datos, es decir, agencias hidrográficas nacionales o entidades comerciales?
Vemos un entusiasmo increíble especialmente en la industria. La adquisición y procesamiento autónomo de datos es ahora uno de los problemas más competitivos y apremiantes en el campo. Nuestros socios de la industria incluyen desarrolladores de equipos de mapeo, desarrolladores de software y proveedores de servicios, y esta colaboración es útil para todas las partes.
¿Cuáles son los desafíos clave que enfrenta en una tarea tan grande?
El desafío clave para el equipo de procesamiento de datos es el tiempo. Los grandes conjuntos de datos deben procesarse y toda la información debe visualizarse de tal manera que sea fácil de entender para el público en general y, finalmente, en el contexto del XPRIZE, debe entregarse en línea a los jueces dentro de las 48 horas.
¿Puede decirnos para qué está trabajando GEBCO-NF, cómo se accederá a ellos y quién?
El producto principal es un mapa del área del lecho marino que XPRIZE nos asignará y al menos 10 imágenes de cualquier objeto geológico, biológico o arqueológico. Estos productos deben cargarse en la plataforma en línea ArcGIS en línea, donde los jueces de XPRIZE pueden acceder a nuestra cuenta. Creemos que, como miembros de una comunidad GEBCO más amplia, esta es también nuestra oportunidad de demostrar qué tipo de información derivativa se puede obtener utilizando datos de batimetría.
¿Y cómo su producto finalmente ayudará a los usuarios marítimos?
El desarrollo en el procesamiento automatizado de datos y el desarrollo de productos de información en última instancia beneficiará a los usuarios marítimos. Estamos trabajando para lograr formas más rápidas y eficientes de entregar productos a los usuarios finales y al público en general.
Las tecnologías marítimas autónomas están evolucionando rápidamente. Nuestro concepto de equipo es único ya que utiliza una nueva clase de embarcación de superficie que puede transportar, desplegar y recuperar vehículos de recopilación de datos subacuáticos. Esto representa un gran avance en la tecnología autónoma porque proporciona una capacidad de mapeo de alta mar en alta resolución con un vehículo que puede lanzarse desde la orilla. Esto no existe actualmente en el mercado.
¿Cómo funciona su papel como líder del grupo de datos en el contexto de USV Maxlimer y XPRIZE?
El grupo de datos es, de muchas maneras, el componente más importante de nuestra solución, ya que es el grupo de datos el que produce la información que luego es accesible para el público en general, que resalta los datos recopilados y fomenta la emoción sobre el lecho marino. Toda la entrada será juzgada por su resultado final: los productos que entregaremos. La función esencial de USV Maxlimer es entregar el AUV al sitio de mapeo y proporcionar un posicionamiento preciso y control de la misión.
¿Cómo podría USV Maxlimer aumentar sus procesos existentes si entró en pleno funcionamiento?
Ahora, el rol de USV Maxlimer es principalmente entregar y recuperar el AUIN de Hugin (el recopilador de datos primario) y actuar como un centro de comunicación durante todas las operaciones. Sin embargo, este buque está diseñado para operaciones autónomas de largo alcance y larga duración en alta mar. Para los mapeadores de océanos, eso significa que con suficientes capacidades de procesamiento de datos a bordo remotas o autónomas y la tecnología de la nube, podemos tener acceso instantáneo a la información sobre el lecho marino.
Estamos considerando la puesta en funcionamiento de USV Maxlimer después de la competencia Shell Ocean Discovery XPRIZE. Será capaz de misiones nearshore, costeras y offshore. Como el equipo de Alumni de GEBCO-NF apoya totalmente los objetivos de Seabed 2030, esperamos educar a otros y demostrar tecnologías de mapeo autónomas.
Finalmente, ¿cree que la autonomía es la única forma de mejorar la eficiencia en el mapeo oceánico?
No diría que es la única manera, pero esta es definitivamente una de las maneras más eficientes de mapear vastas áreas de nuestros océanos.
De 1899 a los fondos marinos 2030
Seabed 2030 es un proyecto colaborativo entre la Fundación Nippon y GEBCO. Su objetivo es reunir todos los datos batimétricos disponibles para producir el mapa definitivo del mundo oceafloor para 2030 y ponerlo a disposición de todos.
Seabed 2030 se basa en más de 100 años de la historia de GEBCO en el mapeo global del fondo marino. GEBCO se estableció como el único organismo internacional responsable de la publicación de mapas de fondos oceánicos. En existencia desde 1899, el VII Congreso Geográfico Internacional celebrado en Berlín nominó una Comisión sobre nomenclatura sub-oceánica que también sería responsable de la publicación de un cuadro batimétrico general.
La Comisión se reunió en Wiesbaden (15-16 de abril de 1903), con el Príncipe Alberto I de Mónaco en la silla, y adoptó las características definidas en un memorando de J. Thoulet. Las 24 hojas de Carte générale bathymétrique des océans fueron impresas en París en 1905. Aunque no es ampliamente conocido, GEBCO ha sido responsable de todas las versiones posteriores de los gráficos en papel y la gama actual de productos, que incluye conjuntos de datos batimétricos de grillas globales; un conjunto global de contornos batimétricos digitales; el nomenclátor GEBCO de nombres de rasgos submarinos; el GEBCO Digital Atlas; el mapa mundial de GEBCO y el libro de cocina GEBCO de la OHI-COI.
Bjørn Jalving, EVP submarino, Kongsberg Maritime
Con dos niveles de autonomía, debajo y sobre la superficie, ¿cuán desafiante es asegurar una navegación controlada y segura de ambos buques durante las operaciones de mapeo?
La arquitectura del sistema de autonomía para la planificación, el análisis y la ejecución es similar para los AUV y los USV, pero existen diferencias en los sensores y las funciones debido al entorno. La falta de GPS y la comunicación por radio son limitaciones fundamentales para los AUV que se resuelven mediante la acústica y los sistemas de navegación inercial asistidos.
Los USV necesitan análisis de escenas avanzados y planificación de rutas para navegar de manera segura en áreas con actividad marítima. Existen umbrales significativos para la funcionalidad suficiente y la solidez de los sistemas individuales. Las fases más críticas de la operación combinada USV-AUV son el lanzamiento y la recuperación. Veremos cada vez más enjambres de USV y AUV, lo que hará que las operaciones sean más complejas.
¿Puede explicarnos algo de la tecnología central que permite que ambos vehículos operen de manera totalmente autónoma? ¿Como funciona?
El núcleo del sistema, en ambos casos, es un conjunto de módulos que detectan el entorno y el vehículo, analiza esta información y ejecuta de acuerdo con un plan de misión, utilizando un conjunto de controladores de vehículos tales como controladores de rumbo y velocidad, control de trayectoria y Controladores de carga. El cerebro del sistema puede ordenar esta información según cuándo y dónde deben ocurrir diferentes estados, y en el futuro piensa en nuevas formas de resolver un desafío específico.
Has visto a USV Maxlimer y al AUV de Hugin en acción durante los ensayos en el mar y las pruebas de preparación tecnológica; ¿Crees que está listo para ganar el Shell Ocean Discovery XPRIZE?
Creo que el equipo de ex alumnos de GEBCO-NF tiene una estrategia muy sólida. Se basan en soluciones comercialmente probadas, como HUGIN AUV, el sistema de posicionamiento y comunicación HiPAP y el sistema de mapeo HISAS, se asocian con SEA-KIT para una USV verdaderamente oceánica y se centran en la integración y el procesamiento de datos. El sistema SEA-KIT / HUGIN combinado tiene un nivel de madurez listo para XPRIZE. Será emocionante comparar con los otros participantes y conocer el resultado de la competencia.
¿Han presentado usted y su equipo alguna aplicación alternativa que pueda beneficiar el enfoque dual de autonomía subacuática, además del mapeo de los fondos marinos?
HUGIN AUV ha tenido un seguimiento automático de tuberías desde 2012, por lo que la inspección de tuberías es una aplicación obvia a seguir. Debido a los beneficios de costos, creo que los conceptos de USV-AUV se aplicarán rápidamente a las aplicaciones de inspección, inspección, ciencia y naval.
Kongsberg ha estado desarrollando AUV para la exploración submarina desde principios de los años noventa; ¿Cómo ha informado esta experiencia su traslado en los últimos años al desarrollo de los buques marinos de superficie autónomos?
El programa de embarcaciones marinas autónomas de superficie (MASS) en Kongsberg se basa en la tecnología y la experiencia tanto de nuestros sistemas de buques avanzados como de los AUV. La autonomía es una capacidad clave de habilitación. Sin embargo, un MASS viene con las mismas soluciones avanzadas que se ven para los buques más grandes, para la navegación, las maniobras, la propulsión, la automatización y la potencia, así como las funciones de comunicación, operación remota y en la nube. MASS es una gran iniciativa. Kongsberg se basa en productos maduros, invierte en desarrollo y ejecuta programas de prueba y calificación por etapas.
¿Puede hablarnos sobre los desarrollos recientes en su cartera de AUV o USV para el mercado submarino?
En asociación con Eelume, Equinor y NTNU presentamos una nueva tecnología radical para la inspección, el mantenimiento y la reparación submarinos. El vehículo submarino se llama Eelume y es un brazo robótico autopropulsado que puede transitar largas distancias y realizar IMR en espacios reducidos. Eelume es muy hidrodinámico y capaz de IMR complejo. El vehículo está diseñado para ser residente submarino, lo que creemos que afectará los costos de IMR. La tecnología de acoplamiento y la carga inalámbrica de la batería son funciones tecnológicas comunes para estaciones de acoplamiento submarino, USV, AUV y Eelume.
Estamos trabajando en conectividad y soluciones en la nube para admitir el funcionamiento remoto, la autonomía y el manejo fácil de los datos. KONGSBERG ha lanzado Mapping Cloud, que es un ecosistema abierto para almacenar, analizar y compartir datos. La primera versión de Mapping Cloud admite la gama de ecosondas multihaz Kongsberg EM. Trabajamos con socios para las soluciones de procesamiento de datos. Estamos ampliando Mapping Cloud para ofrecer un manejo sencillo de todos los datos grabados en operaciones AUV y USV, así como también la gama completa de sistemas de sensores KONGSBERG.
¿Su trabajo con el equipo de GEBCO-NF Alumni informará sobre futuros desarrollos comerciales autónomos de vehículos?
Creo que los sistemas AUV-USV verán un mayor uso comercial debido a los claros beneficios de costos. Habrá avances significativos en la autonomía y el procesamiento avanzado de sensores. Pero creo que el equipo de GEBCO-NF Alumni ha demostrado que la tecnología está disponible y que es una cuestión de la comunidad de mapeo oceánico juntar las piezas en sistemas que hacen el trabajo de manera confiable.
Con las últimas etapas de la competencia Shell Ocean Discovery XPRIZE acercándose, ¿su trabajo aún está en marcha? ¿Ha tenido que superar obstáculos recientemente para asegurarse de que todo esté listo?
Sí, hay muchos desafíos por superar. El equipo liderado por los ex alumnos de GEBCO-NF trabaja arduamente con SEA-KIT, KONGSBERG y todos los socios para prepararse para la Ronda 2. El proyecto GEBCO Seabed 2030 de la Fundación Nippon ha cambiado nuestra visión y ambiciones para el mapeo de océanos y fondos marinos. XPRIZE es un verdadero desafío y tendrá un impacto significativo. Es emocionante ser parte de la visión y la solución para un océano sostenible.
Además de USV Maxlimer y Hugin AUV, ¿qué innovaciones se han logrado recientemente en su tecnología de levantamiento hidroacústico que podrían ayudar a cumplir con Nippon Foundation y el proyecto Seabed 2030 de GEBCO?
El objetivo es mapear el lecho marino. HUGIN AUV está equipado con el último sonar de apertura sintética HISAS 1032 y también viene con un ecosonda multihaz EM 2040 que actúa como relleno de espacios. Esta combinación proporciona una amplia gama continua de batimetría de alta resolución y alta resolución, y además, los sonares de apertura sintética HISAS proporcionan imágenes a muy alta resolución.
Los sistemas HISAS son más profundos y más amplios, y vemos que están llegando tasas de cobertura de área muy altas. Como regla general, doblar la tasa de cobertura de área permite datos de fondos marinos a la mitad del costo. Los sensores con alta tasa de cobertura de área, plataformas robóticas no tripuladas y soluciones en la nube para un almacenamiento, manejo e intercambio de datos eficientes son una excelente combinación para el mapeo detallado de los fondos marinos.
Nuevas aplicaciones para tecnología probada
La tecnología de controlador de autonomía de Kongsberg se puede integrar con casi cualquier embarcación a través de una interfaz eléctrica. Proporciona seguimiento adaptativo del punto de referencia para las operaciones de levantamiento y AUV al tiempo que acepta los datos del sensor para el análisis de escenas y la prevención de colisiones. Es un sistema autónomo diseñado para seguir los planes de la misión, además de proporcionar operaciones globales supervisadas o incluso control directo del operador para tareas complejas.
La solución es el motor de control autónomo común para ser utilizado por buques no tripulados y autónomos entregados por Kongsberg Maritime, incluido el alimentador de contenedores completamente eléctrico, YARA Birkeland. Ha sido desarrollado por Kongsberg Maritime junto con FFI, el Norwegian Defense Research Establishment y se basa en una historia de proyectos de desarrollo colaborativo, incluido el sistema HUGIN AUV.
Además de la solución del controlador de autonomía, SEA-KIT estará equipado con Radio Marítima de Banda Ancha (MBR) de Kongsberg Maritime para comunicaciones directas de alta banda a tierra, SeaPath 135 con MRU5 + para rumbo, actitud y posicionamiento y el Sistema de Posicionamiento Automático AIS300. El sistema de control y posicionamiento acústico HiPAP de KONGSBERG se utilizará para supervisar las operaciones de AUV.
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