Laivatekniikka / Elektroniikka (laivan toiminta- ja automaatiojärjestelmät, laivanhallintajärjestelmät , navigointi (järjestelmät, tutkat jne))
Rolls-Royce testasi Tanskassa kauko-ohjattavaa hinaajaa
Kauko-ohjatut ja miehittämättömät merikuljetusjärjestelmät ovat jo tätä päivää. Alkuvuonna 2017 Rolls-Royce Marine esitteli maailman ensimmäisen kaukoohjattavan kaupallisen aluksen Kööpenhaminassa. Ohjausjärjestelmä suunniteltiin Suomessa.
Rolls-Roycen Turussa kehittämä kauko- ohjausjärjestelmä asennettiin kansainvälisesti toimivan tanskalaisen Svitzervarustamon 28,2-metriseen hinaajaan Svitzer Hermodiin. Alus oli rakennettu Istanbulissa vuonna 2016.
"Kauko-ohjattua hinaajaa testattiin Kööpenhaminan satamassa ensimmäistä kertaa helmikuussa 2017. Ohjausjärjestelmän suunnittelu alkoi elokuussa 2016", kertoo johtaja Iiro Lindborg Rolls-Roycesta.
Testeissä laivaa etäoperointiin varustamon pääkonttoriin sijoitetusta ohjauskeskuksesta.
"Ennen käytännön koetta olimme jo testanneet ohjausjärjestelmää laboratorio- olosuhteissa Suomessa", Lindborg mainitsee.
"Kyseessä on tiettävästi ensimmäinen kaupallinen etäoperoitava alus, joka on saanut liikennöintiin viralliset luvat ja luokituslaitoksen myöntämän luokituksen."
Vaikka aluksella on myös pysyvä liikennöintilupa, sitä ei vielä toistaiseksi ole tarkoitus käyttää miehittämättömänä vakituisessa liikenteessä.
Rolls-Roycessa on kuitenkin arvioitu, että etäohjatut kaupalliset alukset alkavat liikennöidä vuosikymmenen loppuun mennessä.
Monta vaihtoehtoa radiolinkkiä varten
Laivan etäoperoinnissa tarvittava telemetriajärjestelmä on niin ikään Rolls-Roycen Suomessa suunnittelema.
"Kauko-ohjauslinkkinä voidaan käyttää joko matkapuhelinverkkoa, satelliittiverkkoa tai mikroaaltolinkkiin perustuvaa suunnattavaa radioverkkoa", Lindborg selittää.
"Rannikon tuntumassa myös matkapuhelinverkko toimii hyvin. Kauempana merellä tarvitaan satelliitteja."
Tähän mennessä Hermod-hinaajaa on testattu kauko-ohjattuna myös Tanskan ja Ruotsin välisellä merireitillä.
"Silloin testattiin muun muassa aluksen nimellisnopeuksia ja matka-aikoja."
"Mahdollisten häiriötilanteiden varalta laivassa on ollut koko ajan mukana myös ohjaushenkilöstöä. Myöhemmin miehistön määrää aluksella voidaan vähentää", sanoo Lindborg.
Hänen mukaansa hinaajan etäoperointitestit eivät suoranaisesti liity Rolls- Roycen AAWA-hankkeeseen ( Autonomous Advanced Waterbourne Applications), jossa tutkittiin yleisemmällä tasolla autonomisesti toimivia aluksia ja niihin liittyviä lainsäädäntökysymyksiä. AAWA-hanke päättyy aikataulun mukaan vuonna 2017.
"AAWA oli enemmänkin tutkimukseen painottuva projekti", Lindborg luonnehtii.
Käyttöliittymät tulossa alustyyppikohtauksiksi
Hinaajan etäoperointitesteihin kehitettiin varta vasten erillinen käyttöliittymä.
"Kauko-ohjauksessa sovelletaan dynaamista paikannusjärjestelmää. Tarkan GPS-paikannuksen perusteella hinaaja voi joko pysyä annetussa koordinaattipisteessä tai siirtyä sieltä toisaalle esiohjelmoitujen koordinaattien mukaisesti", selittää Lindborg.
"Jopa saapuminen satamaan on mahdollista hoitaa automaattisesti. Testeissä kapteeni kuitenkin halusi ohjata hinaajan satamalaituriin käsin, kaukoohjauksen välityksellä."
Kapteeni muun muassa ajoi hinaajan laituriin, käänsi alusta 360 astetta ja ohjasi sitten hinaajan Svitzerin pääkonttorin rantaan. Tämän jälkeen hän ajoi hinaajan uudelleen laituriin.
Kaukokäyttölaitteistolla säädetään esimerkiksi potkurilaitteiden asentoa ja tehoa joystick-tyyppisellä ohjaimella. Molempia hinaajan potkureita voidaan myös ohjata samanaikaisesti samalla käyttölaitteella.
"Seuraavaan testialukseen tulee todennäköisesti jo erilainen etäohjauksen käyttöliittymä. Tämä ensimmäinen versio oli optimoitu hinaajaa varten. Yleensä käyttöliittymät kannattaakin suunnitella alustyyppikohtaisesti."
Testit onnistuivat Lindborgin mukaan hyvin, joskin tiukka aikataulu toi projektiin omat haasteensa.
"Juuri kun kauko-ohjausjärjestelmää asennettiin hinaajaan Istanbulin telakalla, Turkissa tapahtui vallankaappausyritys. Se hidasti hieman joitakin asioita – mutta muutoin asiat sujuivat aivan suunnitelmien mukaan."
Etäohjausohjelmistoa
Aluksen kauko-ohjausjärjestelmän tietoturvallisuuteen on Lindborgin mukaan kiinnitetty erityistä huomiota.
"Ohjausjärjestelmä on läpäissyt 67 eri kyberturvallisuustestiä", hän vakuuttaa.
"Alkuvaiheessa kauko-ohjausta matkapuhelinverkon kautta vaikeutti se, että puhelinliittymien datasiirtokapasiteetti ei riittänyt. Puhelimien SIM-kortteja jouduttiin vaihtamaan testien aikana. Nyt tätä ongelmaa ei enää ole, kun rajoittamattomia dataliittymiä on jo saatu käyttöön."
Pitemmällä aikavälillä pyritään Lindborgin mukaan kehittämään yhä kevyempiä meriliikenteen ohjausohjelmistoja.
"Tyypillisesti laivojen ohjausjärjestelmät suunnitellaan sellaisiksi, että niitä voidaan helposti ja ergonomisesti käyttää myös laivan keinuessa myrskyisellä merellä. Jos ohjaus kuitenkin tapahtuu etäoperoidusti, tätä ei välttämättä tarvitse ottaa ohjelmistojen suunnittelussa huomioon."
"Kun miehittämättömät alukset yleistyvät, ohjelmistoihin tulee todennäköisesti myös vastaavan tyyppisiä ominaisuuksia kuin itseohjautuviin autoihin: eri alukset voivat myös kommunikoida keskenään ja vaihtaa toistensa reittitietoja", Lindborg selostaa.
Miehittämättömien alusten keskinäistä viestintää tarvitaan turvallisuussyistä, jotta ne eivät esimerkiksi yrittäisi kiertää eteen tulevia esteitä samalta puolelta.
Tulossa lisää innovaatioita
Lindborg kertoo, että Rolls-Royce Marinen Turun yksikön koko tiimi – useita kymmeniä suunnittelijoita – oli mukana hinaajan kauko-ohjausjärjestelmän kehitystyössä.
Vakituisen Rolls-Roycen henkilöstön lisäksi hankkeessa oli mukana tuttuja alihankkijoita, kuten Brighthouse Intelligence Oy, pääkaupunkiseudulla toimiva Rewake Oy sekä Northern Works.
Tanskalainen Svitzer-varustamo ja Rolls-Royce Marine jatkavat edelleen yhteistyötään etäohjattujen ja autonomisten alusten testaamisessa. Ensi sijassa testataan muun muassa autonomista navigointia ja paikanmääritystä sekä etäohjauskeskuksen ja viestintäyhteyksien toimintaa.
"Vuonna 2018 Rolls-Roycelta on odotettavissa muitakin autonomisiin ja etäohjattaviin aluksiin liittyviä innovaatioita, joista ei vielä tässä vaiheessa voida kertoa yksityiskohtia", Lindborg vihjaa.
Teksti: Merja Kihl ja Ari Mononen
Kuvat: Rolls-Royce PLC
