Mit einem Algorithmus zum autonomen Fahren
Nur durch eine schnelle Datenaufzeichnung, -auswertung und -analyse kann die autonome Schifffahrt realisiert werden, Rendering: RH Marine
Der niederländische Systemintegrator RH Marine hat nach eigenen Angaben einen wichtigen Meilenstein im EU-Forschungsprojekt „Safer Autonomous Systems“ (SAS) erreicht. Damit soll die Sicherheit verschiedener autonomer Systeme analysiert werden.
Wie RH Marine mitteilt, wurde im Rahmen eines Seeversuchs ein speziell entwickelter Algorithmus erfolgreich getestet, der Daten vom Radar und dem automatischen Identifikationssystem (AIS) sammelt und zusammenführt. Dadurch sollen Objekte automatisch erkannt und Kollisionen vermieden werden.
Hintergrund: Das Projekt SAS ist eine vom EU-Rahmenprogramm für Forschung und Innovation „Horizont 2020“ unterstützte Studie. Es wird von der belgischen Katholieke Universiteit Leuven geleitet und von einer Reihe weiterer europäischer Universitäten, Institute und Unternehmen begleitet. Auch das niederländische maritime Forschungsinstitut „Marin“ hat sich dem Projekt angeschlossen. Es steuert Simulatoren und eine Ereignisdatenbank bei, um den Algorithmus zu testen und zu verifizieren.
RH Marine beteiligt sich mit seiner Erfahrung in den Bereichen Automatisierung, Sicherheit und Navigation sowie mit Automatisierungsprogrammen für das autonome Fahren auf See. Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, seine Kunden umfassend beraten zu können, wenn innerhalb der kommenden zehn Jahren die ersten unbemannten Schiffe in Fahrt kommen. „Dafür müssen wir weiter blicken als nur auf Navigations- und Betriebssysteme“, so Ehab El Amam, Berater bei RH Marine. „Der Maschinenraum zum Beispiel muss voll automatisiert und von Land aus überwacht werden. Das hat natürlich Konsequenzen für die Konstruktion eines Schiffes. Diese Aspekte werden von uns in das Entwicklungsprogramm mit einbezogen“.
Der erste Schritt, damit Schiffe autonom und sicher von A nach B fahren können, bestehe darin, Objekte und andere Schiffe aufzuspüren, erläutert El Amam. „Dazu ist eine Zusammenführung der Daten von verschiedenen Sensoren notwendig. Der Algorithmus, der mit den bei der Seeerprobung gesammelten Daten getestet wurde, hat die aufgezeichneten Daten von Radar und AIS in Echtzeit miteinander verschmolzen, so dass Objekte sofort sichtbar wurden und Kollisionen vermieden werden konnten.“ Das Wichtigste an dem Test sei der erbrachte Nachweis, dass der Algorithmus alle Daten schnell genug aufzeichnen und verarbeiten kann, damit die Erkennung von Schiffen in Echtzeit erfolgt. „Das hat funktioniert, denn andernfalls kommt es zu Kollisionen“, berichtet El Amam.
Im nächsten Schritt soll der Anschluss weiterer Sensoren an das System, zum Beispiel mit Kameras, einem Laserscanner oder Sonar, erfolgen. „Das Problem ist, dass Radar und AIS nicht alle Objekte erfassen, vor allem nicht kleinere. Durch den Einsatz von zusätzlichen und unterschiedlichen Sensoren und die geschickte Verknüpfung ihrer Daten entsteht dann ein vollständigeres Bild“, erklärt Werkstudent Tianlei Miao, der bei RH Marine seit drei Jahren an dem Projekt arbeitet.
Nach der Datenanalyse bestehe der nächste Schritt darin, dass der Algorithmus lernt, Situationen zu erkennen, einzuschätzen und vorherzusagen und damit ein „Situationsbewusstsein“ entwickelt. Damit komme dann das Ziel des Projektes in Sicht, so Miao: Ein sicheres autonomes Navigieren von A nach B ohne Probleme, und das bei geringeren Betriebskosten als heute. bo
