Safe Communication for Autonomous Ships

Ubemannede og autonome skip har fått økt oppmerksomhet i de siste årene, og de er ikke lengre en fjern visjon, men en nærliggende realitet. Autonomi blir betraktet som det neste store skiftet innen skipsfart, og vil kunne revolusjonere både design, konstruksjon og drift av neste generasjons "smarte skip. Før fjernstyrte og autonome skip kan sjøsettes er det derimot essensielt at de er i stand til sikker (safe) operasjon, med fravær av uakseptabel risiko for skade på mennesker, enten direkte eller indirekte som et resultat av skade på utstyr, eiendom eller miljø. For å være et fullgodt alternativ til kommersielt bruk, må autonome skip være minst like driftssikre og trygge som dagens konvensjonelle fartøy i tilsvarende tjenester. Hovedformålet med prosjektet har vært å spesifisere arkitektur og design for en sikker kommunikasjonsprotokoll for fjernstyrte og autonome skip. Dette inkluderte analyser av generelle sikkerhetsmekanismer og krav til kommunikasjon, inspirert av livssyklysmodellen i IEC 61508 og EN 50159. I siste fase av prosjektet er det blitt gjennomført innledende analyser av muligheten for å bruke 5G som bærer av kommunikasjon mellom skip og land for ubemannede skip. Arbeidet med 5G videreføres i et nytt MAROFF-prosjekt.

Sikkerhet (safety) har lenge vært sett på som en nisjeaktivitet innenfor maritim autonomi, både nasjonalt og internasjonalt. I løpet av prosjektperioden har vi derimot erfart at vi har fått økt forståelse og bevisstgjøring rundt behov for en formell tilnærming til sikkerhet, regulering og ikke minst ansvar og ansvarsfordeling for autonome maritime operasjoner. Norge er i front internasjonalt når det gjelder maritim autonomi, og vi er dermed i en posisjon til å fremme våre tanker og ideer for trygg og sikker skipsfart i overgangen fra skip med kaptein om bord, til ubemannede skip som overvåkes (og styres) fra kontrollsenter på land. Kompetansen fra prosjektet vil med andre ord bidra til å befeste Norges posisjon som en ledene sjøfartsnasjon, og gi nye muligheter til vår leverandørindustri.

Autonomous ships have received increased attention in the last few years, with ongoing research into solutions to enable autonomous operation. As a consequence, autonomous and remotely operated ships are no longer a distant vision, but a fast approaching reality considered by many to be the next big change in the maritime industry. Autonomy is considered disruptive, and the resulting "smart ships" may revolutionize both ship design and operation. Moreover, these technologies may disrupt the whole maritime value chain, redefine the roles within the industry and provide new business opportunities for shipyards, equipment manufacturers and ship owners. However, before remotely operated and autonomous ships can be successfully launched, it is imperative that they are capable of safe operation, with freedom from unacceptable risk of harm to humans, either directly or indirectly as a result of damage to property or to the environment. For autonomous and remotely operated ships, it is commonly stated that to be acceptable for commercial use, they must be approved to be at least as safe as conventional vessels in similar service. To achieve this needed level of safety for autonomous operation, all safety-critical functions on the ship must adhere to stringent requirements for functional safety. Functional safety is here defined as the part of the overall safety of a system that depends on the system or equipment operating correctly in response to its inputs. This project focuses on communication, one of the key technologies necessary to achieve any kind of remote control and degrees of automation. As the communication will serve as part of a safety-critical system, it must also be certified according to relevant safety standards. The main objective of this project is thus to specify a generic safe communication protocol for autonomous ship operations, as well as the implementation of a prototype safe communication protocol for a specific maritime communication solution.