Tài liệu kỹ thuật

AI SẼ LẬP BẢN ĐỒ HẢI PHẬN QUỐC TẾ - P2

12/11/2021 GeoLink Thu Giang 0 Nhận xét

(English below)

Hoạt động của LELI với Saildrone Surveyor
Những thách thức của việc khảo sát vùng biển cả nêu trên đã được giảm thiểu bởi Saildrone Surveyor, một USV có khả năng khai thác năng lượng tái tạo để vận chuyển đến các khu vực xa xôi của đại dương và khảo sát trong nhiều tháng tại một thời điểm. Đối với bất kỳ USV nào, các thành phần chính để thành công là nguồn điện khả dụng, liên lạc mạnh mẽ và điều hướng chính xác, an toàn. Người khảo sát sử dụng cả năng lượng mặt trời và năng lượng thủy điện để sạc các bộ pin trên tàu; một động cơ diesel nhỏ cũng có sẵn để tạo thêm năng lượng và động cơ đẩy, nếu cần. Mặc dù lớn hơn nhiều so với USV lớp Explorer (7m) nguyên bản của Saildrone, Surveyor vẫn giữ thiết kế cánh cứng độc đáo cho phép đẩy hiệu quả từ gió với lượng điện tối thiểu cần thiết. Tuy nhiên, hệ thống sonar đa tia hiện đại của Surveyor, Kongsberg EM 304 và EM 2040, yêu cầu năng lượng điện đáng kể, duy trì để hoạt động bình thường, cũng như ngăn xếp máy tính trên bo mạch, hệ thống định vị Kongsberg Seapath, tời với Bộ định vị vận tốc âm thanh và máy chủ của các cảm biến khí quyển và hải văn khác. Ngoài ra, Surveyor là một nền tảng khảo sát cực kỳ có khả năng từ gần bờ đến đại dương sâu, nhưng, giống như tất cả các USV lớn, nó yêu cầu hệ thống định vị và liên lạc vệ tinh. Phần cứng và phần mềm để lập bản đồ đại dương hiện không khác gì trên tàu, có nghĩa là nhân viên khảo sát phải túc trực để theo dõi các hoạt động, tiến hành các đợt SVP và khắc phục mọi sự cố có thể phát sinh. Giao tiếp thông qua dịch vụ Iridium Certus cho phép phủ sóng toàn cầu và đủ băng thông cho việc giám sát từ xa và các hoạt động giới hạn trên bo mạch. Dữ liệu khảo sát hiện không được giảm tải cho đến khi trở lại cổng; chỉ có bản đồ vùng phủ sóng, thông báo tình trạng và sức khỏe, và thông tin kiểm soát chất lượng được đưa lên bờ. Xử lý dữ liệu tích hợp được sử dụng để chuẩn bị dữ liệu trước khi giảm tải và giới hạn thời gian cần thiết để cung cấp sản phẩm cuối cùng. Trong tương lai, truyền thông vệ tinh băng thông cao hơn kết hợp với các dịch vụ trực tiếp tới đám mây sẽ cho phép giảm tải dữ liệu khảo sát theo thời gian thực. Hệ thống định vị của người khảo sát, bao gồm radar bề mặt, hệ thống nhận dạng tự động (AIS) và mảng camera có độ phân giải cao làm tăng thêm yêu cầu về điện năng nhưng là các thành phần cần thiết để đảm bảo điều hướng an toàn trong quá trình vận chuyển và trong khi thực hiện nhiệm vụ. Một phi công khảo sát, hoạt động từ Trụ sở Saildrone hoặc trung tâm điều hành từ xa khác, cung cấp sự giám sát cảnh giác các hoạt động, được hỗ trợ bởi một cầu nối ảo và một bộ thuật toán cảnh báo tinh vi để cung cấp hình ảnh và báo cáo kịp thời về các liên hệ gần, hiệu suất động cơ và tình trạng liên lạc.

Năng lực và năng lực lập bản đồ đại dương
Seabed 2030 ước tính rằng việc lập bản đồ các đại dương sâu của chúng ta có thể mất tới 350 năm tàu ​​và tiêu tốn hơn 3 tỷ đô la Mỹ. Như đã chứng minh qua chuyến vận chuyển thành công bản đồ đại dương của Saildrone Surveyor từ San Francisco đến Honolulu, LELI USV mang lại sự gia tăng đáng kể và cần thiết cho khả năng của chúng tôi để đạt được thành công mục tiêu Seabed 2030, đặc biệt là trên biển cả.


Saildrone Surveyor đến Honolulu sau khi lập bản đồ hơn 4100 km đáy biển chưa được lập bản đồ trong một nhiệm vụ giữa San Francisco và Honolulu.

Thử thách San Francisco-Honolulu

Vào tháng 6 năm 2021, tàu Saildrone Surveyor tự hành không lái đã đến Hawaii sau một chuyến đi đầu tiên đột phá từ San Francisco đến Honolulu. Trong khi các phương tiện vượt biển không có gì mới đối với các phương tiện tự hành trên bề mặt của Saildrone, thì Saildrone Surveyor là một loại phương tiện mới, lớn hơn nhiều được tối ưu hóa cho việc lập bản đồ đại dương sâu. Trong chuyến hành trình kéo dài 28 ngày, Saildrone Surveyor đã đi xa 2.250 hải lý và lập bản đồ 6.400 hải lý vuông đáy biển.

Dài 72 feet (22m) và nặng 14 tấn, Saildrone Surveyor mang theo một loạt các thiết bị âm thanh tinh vi thường chỉ được vận chuyển bởi các tàu khảo sát lớn có người lái. Các cảm biến của Surveyor dò hỏi cột nước, xem xét các hệ sinh thái dưới nước và lập bản đồ đáy biển ở độ phân giải cao đến độ sâu 23.000 feet (7.000m).

Dữ liệu đa tia từ Saildrone Surveyor đã được hiệu chỉnh và đánh giá bởi một nhóm bên ngoài từ Đại học New Hampshire (UNH), đội thường hiệu chỉnh các tàu khảo sát lớn của chính phủ. “Chất lượng dữ liệu từ Người khảo sát có chất lượng rất cao; Larry Mayer, Giám đốc Trung tâm Bản đồ Bờ biển và Đại dương (CCOM) của UNH cho biết. “Do đặc tính chạy bằng năng lượng gió của phương tiện, nó rất yên tĩnh và điều này cho phép đo âm thanh rất chính xác cần thiết để lập bản đồ cho những độ sâu này.”

“Chuyến đi đầu tiên thành công này đánh dấu một cuộc cách mạng về khả năng của chúng tôiđể hiểu hành tinh của chúng ta, ”Richard Jenkins, người sáng lập và Giám đốc điều hành Saildrone cho biết. “Chúng tôi đã giải quyết được thách thức về các hoạt động hàng hải từ xa có trọng tải lớn, tầm xa đáng tin cậy. Việc khảo sát ngoài khơi hiện có thể được thực hiện mà không cần một con tàu lớn và thủy thủ đoàn; điều này hoàn toàn thay đổi kinh tế hoạt động cho khách hàng của chúng tôi. Dựa trên thành tựu này, tôi rất hào hứng áp dụng công nghệ Saildrone Surveyor cho các thị trường khác thường dành cho các tàu lớn, chẳng hạn như các ứng dụng an ninh và quốc phòng quê hương. Các tác động của giải pháp carbon thấp đối với các sứ mệnh hàng hải quan trọng này là rất quan trọng. "

-----

WHO IS GOING TO MAP THE HIGH SEAS? - P2

LELI Operations with Saildrone Surveyor
The challenges of high seas surveying outlined above have been mitigated by the Saildrone Surveyor, a USV capable of harnessing renewable energy to transit to remote areas of the ocean and survey for months at a time. For any USV, the main components for success are the availability of power, robust communications, and precise, safe navigation. Surveyor uses both solar and hydro generated power to charge the battery banks on board; a small diesel engine is also available for additional power generation and propulsion, if needed. Although much larger than Saildrone’s original Explorer (7m) class USV, Surveyor retains the unique rigid wing design that enables efficient propulsion from the wind with minimal electric power required. However, Surveyor’s modern multibeam sonar systems, the Kongsberg EM 304 and EM 2040, require significant, sustained electrical power to operate properly, as does the onboard computer stack, a Kongsberg Seapath positioning system, a winch with attached Sound Velocity Profiler, and a host of other atmospheric and oceanographic sensors. In addition, Surveyor is an extremely capable survey platform from nearshore to the deep ocean, but, like all large USVs, it does require satellite communication and navigation systems. The hardware and software for ocean mapping is currently no different from that aboard a ship, which means a surveyor must be on watch to monitor operations, conduct SVP casts, and troubleshoot any problems that might arise. Communication via the Iridium Certus service allows global coverage and sufficient bandwidth for this remote monitoring and limited onboard operations. Survey data is currently not offloaded until return to port; only coverage maps, health and status messages, and quality control information are pushed ashore. Onboard data processing is utilized to prepare the data prior to offload and limit the time required to deliver final products. In the future, higher bandwidth satellite communications combined with direct to cloud services should allow for near real-time offload of survey data. Surveyor’s navigation systems, including surface radar, automated identification system (AIS), and a high-resolution camera array add increased power requirements but are necessary components to ensure safe navigation during transit and while on mission. A Surveyor Pilot, operating from Saildrone Headquarters or other remote operations centre, provides vigilant oversight of operations, aided by a virtual bridge and a sophisticated set of alerting algorithms to provide timely images and reports of close contacts, engine performance, and communications status.

Capability and Capacity for Ocean Mapping
Seabed 2030 estimates that mapping our deep oceans could take as long as 350 ship years and cost over US$3 billioni. As demonstrated by the successful ocean mapping transit of Saildrone Surveyor from San Francisco to Honolulu, LELI USVs offer a substantial and much needed increase in our ability to successfully achieve the goal of Seabed 2030, especially on the high seas.


Saildrone Surveyor arriving in Honolulu after mapping over 4100km of unmapped seafloor during a mission between San Francisco and Honolulu.
San Francisco-Honolulu Challenge

In June 2021, the uncrewed, autonomous Saildrone Surveyor arrived in Hawaii after a groundbreaking maiden voyage from San Francisco to Honolulu. While ocean crossings are nothing new for Saildrone’s autonomous surface vehicles, the Saildrone Surveyor is a new, much larger class of vehicle that is optimized for deep-ocean mapping. During the 28-day voyage, the Saildrone Surveyor sailed 2,250 nautical miles and mapped 6,400 square nautical miles of seafloor.

Measuring 72 feet long (22m) and weighing 14 tons, the Saildrone Surveyor carries a sophisticated array of acoustic instruments that is normally only carried by large, manned survey ships. The Surveyor’s sensors interrogate the water column, looking at underwater ecosystems and mapping the seafloor in high resolution to a depth of 23,000 feet (7,000m).

Multibeam data from the Saildrone Surveyor has been calibrated and assessed by an external team from the University of New Hampshire (UNH), which normally calibrates large government survey vessels. “The data quality from the Surveyor is of very high quality; as good as anything we have seen from a ship,” said Larry Mayer, director of the UNH Center for Coastal and Ocean Mapping (CCOM). “Due to the wind-powered nature of the vehicle, it is very quiet, and this enables the very accurate acoustic measurements needed to map to these depths.”

“This successful maiden voyage marks a revolution in our ability to understand our planet,” said Richard Jenkins, Saildrone founder and CEO. “We have solved the challenge of reliable long-range, large-payload remote maritime operations. Offshore surveying can now be accomplished without a large ship and crew; this completely changes operational economics for our customers. Based on this achievement, I am excited to apply Saildrone Surveyor technology to other markets normally reserved for large ships, such as homeland security and defence applications. The implications of a low-carbon solution to these critical maritime missions are significant.”

Geolink tổng hợp từ Hydro-international

 

Bình luận

VIẾT BÌNH LUẬN CỦA BẠN:

popup

Số lượng:

Tổng tiền: