Tilbake til søkeresultatene

IKTPLUSS-IKT og digital innovasjon

Mission-oriented autonomous systems with small satellites for maritime sensing, surveillance and communication

Alternativ tittel: Dedikerte autonome systemer med små satellitter for maritim observasjon, overvåking og kommunikasjon

Tildelt: kr 16,4 mill.

Fjerne områder som åpent hav, polområdene og enkelte kystområder har svært lite infrastruktur tilgjengelig for observasjon, overvåking og kommunikasjon for å støtte viktige samfunnsoppgaver. Dette inkluderer formål som havforskning, klimaforskning, ressursstyring og -overvåking, miljøovervåking, industriell utforskning og utnyttelse, fiskeri, havbruk, skipstransport, søk og redning, forsvar og mange andre anvendelser. Forskning har muliggjort at autonome agenter og roboter forsterker og erstatter konvensjonelle skip, fly og faste installasjoner. Slike systemer muliggjør ikke bare en betydelig reduksjon i kostnader og fare for mennesker, men en enda viktigere fordel er at de kan samle inn vesentlig mer data som gir informasjon av bedre kvalitet. Dette er mulig ved å utnytte de komplementære egenskapene til forskjellige autonome fartøy med hensyn på mobilitet og sensorer for å observere de samme fenomenene på forskjellige skaler i rom og tid. Dette prosjektet har et tydelig og flerfaglig fokus på design, bygging og operasjon av små satellitter som en tett integrert del av autonome system for maritim observasjon, overvåking og kommunikasjon. Prosjektet utvikler to satellitter og nyttelaster som inneholder hyperspektralt kamera og software-definert radio for kommunikasjon med bøyer og andre sensornoder i Arktis. Marinbiologiske anvendelser som overvåkning av algeoppblomstringer og plankton er sentrale drivere, særlig for anvendelser i havbruksnæringen. Den første satellitten (HYPSO-1) har en egenutviklet nyttelast med et hyperspektralt kamera og mulighet for å prosessere data ombord slik at kritiske kan lastes ned hurtig for sanntids overvåkning. Forskningen har så langt fokusert på analyse og design av systemet samt utvikling av algoritmer og programvare for dataanalyse. Systemet inkluderer også bruk av et autonome overflatefartøy med sensorer som kan gi mer detaljerte målinger i havoverflaten. Dette systemet settes i drift bane i desember 2021 og vil være en plattform for å teste ut mer effektive metoder for fjernmåling ved hjelp av småsatellitter og robot-agenter som er styrt på en koordinert måte. Uttesting av nye algoritmer og hypoteser muliggjøres blant annet av at vi kan oppgradere programvare på HYPSO-1 mens den er i bane.

Remote maritime environments such as open oceans, polar regions, and some coastal regions are characterized by very limited infrastructure for sensing, surveillance and communication that can support critically important functions in the modern society. This includes oceanographic studies, climate research, resource management, environmental monitoring, industrial exploration and exploitation of resources, fisheries, maritime transportation, search and rescue, security, and numerous other applications. A disruptive change in approach to solve these problems in currently taking place, enabled by the use of autonomous agents and robots that are augmenting and replacing conventional ships, aircraft and observation technology. Networks of autonomous underwater vehicles, autonomous surface vehicles and unmanned aerial vehicles are capable of coordinated missions executed in concert with conventional vehicles, buoys and fixed sensor networks. Such ubiquitous autonomous cyber-physical systems enable not only significant reduction in costs, and increased safety, but even more importantly they provide much more information about the observed targets and features of scientific interest by taking advantage of the complementary and coordinated capabilities of the autonomous assets related to mobility, sensors, and spatio-temporal scales. We propose a concerted and unified cross-disciplinary focus on designing, building and operating small satellites as parts of an autonomous system for maritime sensing, surveillance and communication. The research activities at NTNU?s Center of Excellence on Autonomous Marine Operations and Systems (NTNU-AMOS) are strongly contributing to this vision with significant research activities and technological developments, with one main exception: The study of using small satellites as a key part of the system. The proposed project's main strategic objective is therefore to fill this gap, by establishing a research platform and partnerships.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

IKTPLUSS-IKT og digital innovasjon