Integrert maritim sensorplattform for deteksjon og klassifisering av sikkerhetskritiske objekter rundt et skip

Innovasjonsprosjektet har bidratt til utviklingen en ny integrert maritim sensorplattform for deteksjon og klassifisering av sikkerhetskritiske objekter rundt et skip. Virkelige sensordata fra et større skip har vært brukt som testdata i prosjektet og det er utviklet nye metoder og algoritmer som er tatt i bruk i Kongsberg Seatex sine nye autonomiprodukter. Prosjektet har primært fokusert på dataprosessering av bildedata fra radarer og kameraer og kan detektere objekter i sanntid som befinner seg rundt hele skipet (360 grader). For deteksjon og klassifisering av objekter har maskinlæringsalgoritmer blitt brukt. Dette sammen med nye metoder for deteksjonsekstrahering, kamerakalibrering og automatisk følging (tracking) av objekter gir informasjon om type objekt, dvs. om det er et skip, et sjømerke, land osv. Gjennom hele prosjektet har algoritmene for følging av objekter på sjøoverflaten (tracking) blitt videreutviklet med nye funksjonaliteter for å øke robustheten til sensorplattformen. Dette inkluderer bedre sensormodeller, samt robust håndtering av feildeteksjoner og for at objekter kan være midlertidig ute av syne (f.eks. bak en øy). Sensorplattformen kan brukes på eksisterende bemannede skip, fjernstyrte skip og også helt ubemannede autonome skip. For å oppnå samme sikkerhet som ved manuell navigering som er vanlig i dag, er det viktig å utvikle en robust automasjonsløsning som ivaretar operasjonell sikkerhet og god brukerinteraksjon. I løpet av prosjektet har det derfor blitt utført feltstudier på både ferge og større skip for å kartlegge hvilken informasjon brukeren tar i bruk som beslutningsgrunnlag for navigering. Feltstudiet viste at brukeren bruker både syn, kamera og informasjon fra ulike navigasjonshjelpemidler avhengig av type operasjon og om det skjer i lys eller mørke. Basert på intervjuer med kapteiner og navigatører så ble det utviklet konsepter for god brukerinteraksjon som kan brukes som underlag for utvikling av autonome styresystemer. Prosjektet har også arbeidet med utfordringer rundt forsikring for autonome skip. Dette gav oss et godt grunnlag til å vurdere problemstillinger rundt skyldspørsmål dersom det for eksempel er feil i maskinvare eller programvare som går direkte utover operasjonell sikkerhet. Prosjektet konkluderer med at det å utvikle en sikker autonom navigasjonsløsning krever et flerfaglig samarbeid med ulike aktører i den maritime verdikjeden for å ivareta nødvendig maritim sikkerhet når menneskelig navigasjon blir helt eller delvis erstattet med sensorer og datamaskiner.

Innovasjonsprosjektet har bidratt med følgende: - Utviklet en ny integrert maritim sensorplattform for deteksjon og klassifisering av sikkerhetskritiske objekter rundt et skip. - Resultater har blitt brukt i utviklingen av Kongsberg Seatex sine nye autonomiprodukter og kan brukes på eksisterende bemannede skip, fjernstyrte og for helt ubenammede autonome skip. - Kartlagt utfordringer rundt forsikring av autonome skip, samt vurderinger rundt skyldspørsmål ved feil på maskinvare og programvare som kan ha innvirkning på operasjonell sikkerhet.

Innovasjonsprosjektet skal utvikle en sikker og robust sensorplattform for deteksjon og klassifisering av sikkerhetskritiske objekter rundt et skip. Det betyr at data fra ulike sensorer som radar/lidar, GPS, bevegelsessensorer, IR kamera, akustiske sensorer, avstandssensorer og andre datakilder som eksempelvis AIS og værtjenester skal brukes på best mulig måte for å gi navigatørene informasjon om omgivelsen rundt fartøyet (proximity awareness). Sensorplattformen vil kunne brukes på eksisterende bemannede fartøy, fjernstyrte fartøy og mot helt ubemannede autonome fartøy. Det vil kreve en robust og sikker løsning som ivaretar maritim sikkerhet og god brukerinteraksjon. Vi ønsker å overføre kompetanse fra bilindustrien og robotikk der graden av autonomi har kommet lenger. Når man går fra land til sjø, er det en del utfordringer som ikke overføres direkte. Skip vil kunne bevege seg fritt, det er større bevegelser og mer krevende miljø (vær, vind og bølger) som gjør objektdeteksjon vanskeligere. Prosjektet er sammensatt av partnere med komplementær kompetanse fra utstyrsleverandør, industridesigner, sluttbruker, forsikringsselskap og forskningsmiljø med maritim domenekunnskap og muliggjørende teknologier. Testområdet Trondheimsfjorden blir brukt for å verifisere og validere innovasjonen med fartøy fra Kongsberg Seatex og Kystekspressen som trafikkerer strekningen Trondheim-Kristiansund.