کشتیهای خودران؛ تحول بزرگ در ناوبری دریایی
در سالهای اخیر، صنعت دریایی جهان با سرعت به سمت استفاده از کشتیهای خودران و ناوبری هوشمند در حال حرکت است. یکی از برجستهترین نمونههای این تحول، پروژه فالکو است که توانست استانداردهای فناوری دریایی را جابهجا کند و الگویی عملی برای نوآوری باشد.
مأموریت تاریخی فالکو در سال ۲۰۱۸
در دسامبر ۲۰۱۸، کشتی خودران فالکو مسیری پرترافیک بین دو بندر پاراینن و نائانتالی را بدون دخالت انسان طی کرد. این مأموریت شامل خروج، حرکت، مانور و پهلوگیری بود که با ترکیب فناوریهای زیر انجام شد:
- رادار و لیدار برای شناسایی و تعیین موقعیت موانع
- دوربینهای پیشرفته برای پردازش تصویر
- الگوریتمهای هوش مصنوعی برای تصمیمگیری بلادرنگ
- سامانه ادغام دادهها جهت تحلیل همزمان اطلاعات حسگرها
مرکز کنترل خشکی تنها نقش نظارتی داشت و هیچ مداخلهای لازم نشد.
مزایای کشتیهای خودران
پروژه فالکو نشان داد که کشتیهای خودران میتوانند:
- افزایش ایمنی دریانوردی با کاهش خطای انسانی
- کاهش هزینههای عملیاتی و نیروی انسانی
- افزایش بهرهوری در مسیرهای تکراری
- صرفهجویی در مصرف سوخت
- ایجاد بستر استانداردسازی مقررات حملونقل دریایی آینده
تأثیر راهبردی فالکو بر آینده دریانوردی
تجربه فالکو نهتنها توان عملی کشتیهای هوشمند را اثبات کرد، بلکه همکاری بین فناوران، اپراتورها و نهادهای قانونگذار را نیز تقویت نمود. این پروژه امروزه بهعنوان یک مرجع عملی، مسیر آینده ناوبری تجاری هوشمند و حملونقل دریایی مقرونبهصرفه را روشن کرده است.

سازندگان کشتی خودران فالکو
رولز رویس و نقش آن در توسعه فناوری خودران دریایی
رولز رویس که بیشتر با خودرو و هواپیما شناخته میشود، در بخش دریایی خود (که اکنون به Kongsberg Maritime منتقل شده)، از پیشگامان اتوماسیون و هوش مصنوعی دریانوردی است.
توانایی این شرکت در طراحی، توسعه و یکپارچهسازی سامانههای حسگری پیشرفته، نرمافزارهای کنترل خودران و پلتفرمهای هوش مصنوعی کشتیها، زیربنای اصلی قابلیتهای کشتی فالکو محسوب میشود.
فینفریز؛ اپراتور عملی و شریک اجرایی پروژه
فینفریز یک اپراتور کشتیرانی دولتی فنلاندی است که مسئولیت بهرهبرداری از مسیرهای فری داخلی این کشور را بر عهده دارد. در پروژه فالکو، فینفریز فناوریهای خودران را در شرایط عملیاتی واقعی آزمایش و دادههای ارزشمند برای کالیبراسیون سامانهها فراهم کرد. تجربه طولانی این شرکت در حملونقل مسافری و خودرویی دریایی، پروژه را از تئوری به عمل رساند.
مشخصات کشتی خودران فالکو
- نوع کشتی: فری مسافربر و خودروبر ساحلی
- طول: حدود ۵۳ متر
- ظرفیت: ۸۰ مسافر + چندین خودروی سواری
- مالکیت: اپراتور فینفریز
- مسیر فعالیت: پاراینن – نائانتالی، آبهای داخلی فنلاند
- کاربرد: آزمایش و بهرهبرداری عملی فناوری ناوبری خودران
| مشخصه |
جزئیات
|
| طول |
۵۳ متر (حدود ۱۷۴ فوت). این اندازه برای یک کشتی داخلی مناسب است و امکان مانورپذیری خوب در آبراههای محدود را فراهم میکند. |
| ظرفیت حمل مسافر |
۸۰ نفر فالکو بهعنوان یک کشتی مسافربری کوچک عمل میکند. |
| ظرفیت حمل خودرو |
قادر به حمل چندین خودروی سواری که این ویژگی اصلی یک فری است. |
| محیط عملیاتی |
آبهای داخلی فنلاند، بهویژه مسیر بین پاراینن (Parainen) و نائانتالی (Naantali) این مسیر چالشهای عملیاتی منحصربهفردی برای سامانههای خودران دارد. |
اتوماسیون کامل در ناوبری کشتی خودران فالکو
برخلاف کشتیهای سنتی که برای ناوبری، پهلوگیری و کنترل مسیر به حضور خدمه نیاز دارند، کشتی خودران فالکو قادر است تمامی این عملیات را بهصورت تمامخودکار و با دقت بالا انجام دهد. این سامانه هوشمند شامل قابلیتهای کلیدی زیر است:
1. ناوبری هوشمند مسیر
- دنبالکردن مسیر از پیش تعیینشده با استفاده از سامانههای حسگری چندلایه
- جلوگیری از برخورد با موانع ثابت و متحرک به کمک هوش مصنوعی دریانوردی
2. کنترل خودکار سرعت
- تنظیم سرعت کشتی بر اساس شرایط محیطی، ترافیک دریایی و برنامه زمانی سفر
- بهینهسازی مصرف سوخت و افزایش ایمنی مسیر
3. مانورهای پیچیده دریایی
- انجام چرخشها و تغییر جهت در مسیرهای شلوغ
- حفظ موقعیت کشتی در آب حتی در شرایط جوی متغیر
4. پهلوگیری و خروج خودکار از اسکله
- اجرای دقیقترین عملیات پهلوگیری بدون دخالت انسان
- استفاده از دادههای رادار، لیدار و دوربینهای پیشرفته
- کاهش زمان توقف در بندر و هزینههای نیروی انسانی

تمام این قابلیتها به لطف یکپارچگی سختافزارهای حسگری پیشرفته و نرمافزارهای کنترل خودران که توسط رولز رویس توسعه یافتهاند، امکانپذیر شده است.
فناوریها و زیرساختهای کشتی خودران فالکو
کشتی خودران فالکو برای انجام عملیات دقیق و ایمن، به مجموعهای از سنجهها و زیرساختهای پیشرفته دریانوردی مجهز شده است. این تجهیزات، حکم چشمها و گوشهای دیجیتال کشتی را دارند و به آن امکان میدهند محیط اطراف را بهصورت لحظهای تحلیل کند.
| حسگر |
کاربرد |
| رادار (Radar) |
برای تشخیص اشیا در فواصل دور و در شرایط آبوهوایی نامساعد (مه، باران شدید) استفاده میشود. رادار اطلاعاتی در مورد فاصله، جهت و سرعت نسبی اشیا متحرک و ثابت ارائه میدهد. |
| لیدار (LiDAR) |
از لیزر برای ایجاد نقشههای سهبعدی دقیق از محیط استفاده میکند. این فناوری برای شناسایی موانع کوچک، تعیین فاصله دقیق تا اشیا و ترسیم مرزهای ساحلی در عملیات پهلوگیری بسیار مفید است. |
| دوربینهای دید معمولی (Visible Light Cameras) |
برای تصویربرداری و تشخیص بصری اشیا، علائم ناوبری، و شرایط عمومی محیط استفاده میشوند. الگوریتمهای بینایی ماشین اطلاعات این دوربینها را پردازش میکنند. |
| دوربینهای دید حرارتی (Thermal Cameras) |
برای شناسایی اشیا و افراد در شرایط کمنور یا تاریکی مطلق، و همچنین تشخیص تفاوتهای حرارتی که میتواند نشاندهنده حضور شناورهای دیگر یا موانع باشد، به کار میروند. |
| GPS دقیق
(Precise GPS/GNSS) |
سامانههای موقعیتیابی جهانی دقیق مانند (RTK-GPS) برای تعیین موقعیت جغرافیایی کشتی بادقت سانتیمتری ضروری هستند. این دقت برای ناوبری در مسیرهای باریک و انجام عملیات پهلوگیری حیاتی است. |
| سامانههای سونار برای اعماق دریا |
اگرچه در متن اصلی ذکر نشده بود، اما برای ناوبری ایمن، بهویژه در آبهای کمعمق یا شناسایی موانع زیر آبی، سامانههای سونار (Sound Navigation and Ranging) نیز میتوانند بخشی از پکیج حسگر باشند. |