Έργα παραθαλάσσιας έρευνας: Έτοιμοι για ταχύτερους αισθητήρες

Η Οδύσσεια του LeeWay στο COVE στο Dartmouth της Νέας Σκωτίας.

Ανάπτυξη του Kraken Katfish.

Ανάπτυξη του Kraken Katfish.

Ο LeeWay Striker επικεντρώνεται στην επαναφορά του Δεκεμβρίου 2018.

Previous Next

Το 2009 έγραψα μια διατριβή για τη χρήση μη επανδρωμένων συστημάτων για αμυντικές εφαρμογές. Εκείνη την εποχή, τα τρία φωνητικά λόγια «βαρετά, βρώμικα και επικίνδυνα» κυριάρχησαν στην αφήγηση για το τι χρησιμοποιούνται. Αυτές οι λέξεις έχουν νόημα στο πλαίσιο των στρατιωτικών εφαρμογών όπου η αξία προσδιορίζεται ποσοτικά στην αποτελεσματικότητα με την οποία εκτελείται η αποστολή: εντοπίζετε ένα εκρηκτικό ορυχείο κατά τη διάρκεια αρκετών ωρών ψάχνοντας χωρίς κίνδυνο για τον άνθρωπο και με λιγότερα περιθώρια για ανθρώπινο λάθος. Γρήγορα προς τα εμπρός εδώ και 10 χρόνια, τώρα στο ρόλο του CEO της LeeWay Marine, αξιολογώ και πάλι τα ρομπότ, αλλά από την προοπτική να βρω μια εμπορική λύση που να προσφέρει ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα.

Η LeeWay κατέχει και εκμεταλλεύεται σκάφη έρευνας από το Κέντρο Επιχειρηματικότητας Ωκεανών (COVE) στο Dartmouth της Νέας Σκοτίας του Καναδά. Το COVE είναι ένας από τους διάφορους κόμβους τεχνολογίας των ωκεανών στον Ατλαντικό Καναδά (στις τέσσερις ανατολικές επαρχίες του Καναδά, συμπεριλαμβανομένου του Newfoundland και του Labrador, της Νέας Σκωτίας, του νησιού Prince Edward Island και του New Brunswick) και ως εκ τούτου είμαστε βυθισμένοι σε μια κοινότητα, την τελευταία και μεγαλύτερη (μερικές φορές όχι) τεχνολογία των ωκεανών. Το βλέπουμε, κινητοποιούμε, ξεκινάμε και ανακτάμε το (εάν όλα πάνε στο σχέδιο) και αξιολογεί την αποτελεσματικότητά του για εμπορική χρήση. AUVs, ρυμουλκούμενα ρομποτικά, ηχοβολισμοί συνθετικών διαφραγμάτων, πολλαπλές ακτίνες, ακουστικές πηγές, ακουστικές συστοιχίες, κυνηγούς ορυχείων, κυνηγούς υποβρυχίων, κυνηγοί πετρελαίου, ιχνηλάτες ιχθύων, ROVs, κάμερες πτώσης, UxVs. η λίστα είναι ατελείωτη και αγαπάμε κάθε δευτερόλεπτο.

Υπό το πρίσμα αυτό, μπορώ να υποστηρίξω αυτό το αίνιγμα της ρομποτικής με ένα εύλογα πεπειραμένο και όλο και πιο απαιτητικό μάτι. Γνωρίζω με βεβαιότητα πόσο σημαντικά θα είναι τα μη επανδρωμένα συστήματα στο γεωσύστημα του μέλλοντος, γνωρίζω επίσης ότι οι τελικοί πελάτες (παραγωγοί πετρελαίου και φυσικού αερίου, υπεράκτιοι ιδιοκτήτες αιολικών πάρκων, εταιρείες πληροφορικής, εθνικοί υδρογραφικοί οργανισμοί κ.λπ.) τα δεδομένα που συλλέγονται από αυτές τις μηχανές. Παρακολούθησα σε πραγματικό χρόνο, καθώς το KATFISH του Kraken Robotics (βυθισμένο σόναρ σύνθεσης οπών, SBP, MBES) αιωρούταν 10 μέτρα πάνω από τον ωκεανό, ρυμουλκούμενα σε 8 κόμβους και καταγράφοντας εικόνες υψηλής ανάλυσης ενός ναυαγίου που δεν είχε ξαναβρεθεί στο βόρειο Ατλαντικό . Παρακολούθησα τα πρόσωπα έμπειρων υδρογραφικών που δεν μπορούσαν να πιστέψουν το επίπεδο αυτοματισμού που συνδέεται με την μετα-επεξεργασία και την ταχύτητα με την οποία το προϊόν θα μπορούσε να παραδοθεί στον πελάτη. Έτσι, δεδομένης της επιχειρησιακής αποτελεσματικότητας που μπορεί να αποδώσει εγγενώς η ρομποτική, θα περίμενε κανείς ότι θα ήταν η πανάκεια που θα εξασθενούσε την πείνα του υπευθύνου της υπεράκτιας υποδομής για να βρει αποτελεσματικότητα στις έρευνες. Παρόλα αυτά, καθώς παρακολουθούμε την αγορά ανοικτής θαλάσσης, πρέπει να ελέγξουμε μόνο τον AIS Marine Tracker σε διάφορες περιοχές παραγωγικών ερευνών για να δούμε ... τα ίδια τα μεγάλα πλωτά ξενοδοχεία / σκάφη έρευνας που κρατούν κοντά σε ένα πολύτιμο κεφάλι σόναρ για το μέγεθος ενός δείπνου πλάκα. Για να είμαστε σαφείς, αυτό ακριβώς κάνουμε ακόμα στο Leeway!

Ανάπτυξη του Kraken Katfish. Εμπόδια στην καινοτομία
Γιατί, με τόσο μεγάλη ρομποτική έρευνα στην αγορά, βρισκόμαστε "σε σίδερα"; Αφού συζητήσαμε το ζήτημα αυτό με πολλούς ευρύτατους εμπειρογνώμονες της βιομηχανίας, μία από τις κλασικές γραμμές είναι ότι οι πλοιοκτήτες / εταιρείες ερευνών έχουν πάρα πολλά κεφάλαια δεμένα σε πλοία και άλλα περιουσιακά στοιχεία της έρευνας. Αυτό εισάγει σημαντική απροθυμία να κινηθεί επιθετικά προς τη ρομποτική. Ενώ μπορεί να υπάρχει κάποια αλήθεια για αυτό, θα υποστήριζα, με βάση τις παρατηρήσεις μου, ότι οι μεγάλες πολυεθνικές εταιρείες έρευνας είναι στην πραγματικότητα οι πρώτοι υιοθετώντες αυτήν την τεχνολογία, επηρεάζοντας και επιτρέποντας τη χρήση τους σε μια ευρύτερη αγορά. Από τις παρατηρήσεις μου, η συμπίεση της υπόλοιπης αξίας από τα υπάρχοντα πλοία δεν είναι ο λόγος για τον οποίο η ωκεάνια ρομποτική κάνει μια αργή είσοδο στην αγορά έρευνας.

Το πραγματικό πρόβλημα, βασισμένο στην ανάλυση που έχουμε κάνει, είναι ότι η ρομποτική από μόνη της δεν θα επιβάλλει ακόμα μια μετατόπιση παραδείγματος, επειδή δεν βελτιώνει σημαντικά την πρόταση συνολικής αξίας για να αναγκαστεί (ή και να επιτρέψει) τα μεγάλα σκάφη έρευνας να είναι δεμένα. Ιδιαίτερα τα πλοία με γεωτεχνικές ικανότητες, κάτι που πρέπει να επηρεάσουν τα ρομπότ. Από τη σκοπιά μας, οι περισσότερες UxVs στην αγορά, με εξαίρεση το XO-450 της XOcean και το Katfish του Kraken, έχουν αναπτυχθεί για να στοχεύσουν τις ανταγωνιστικές και τακτικές βελτιώσεις των δυνατοτήτων παρά την επίλυση ενός στρατηγικού εμπορικού προβλήματος. Οι φορείς εκμετάλλευσης σκαφών και οι εταιρείες ερευνών εξακολουθούν να χρειάζονται μεσαία / μεγάλα πλοία για να εκτοξεύουν, να διαχειρίζονται και να ανακτούν τα UxVs και να φιλοξενούν το σώμα των επιθεωρητών και του θαλάσσιου πληρώματος. Όλο και περισσότερο, η μετα-επεξεργασία δεδομένων συμβαίνει επίσης στο σκάφος κατά τη διάρκεια της φάσης συλλογής δεδομένων, ώστε ένα προϊόν να μπορεί να παραδοθεί γρήγορα στον πελάτη και το έργο να μπορεί να κερδηθεί. Αν δεν υπάρχει τίποτε άλλο, το πλοίο είναι απλώς ένα ξενοδοχείο το οποίο μπορεί ή δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει τη ρομποτική. Εάν υπάρχουν ρομπότ, η αξία σε αυτή τη λειτουργία είναι πιθανό να βασίζεται στην αποτελεσματικότητα ή την ασφάλεια και όχι στην αποδοτικότητα.

Για παράδειγμα, η μεταφορά ενός AUV βάθους 3000 μέτρων στο πίσω μέρος του δοχείου έρευνας μας 140 'είναι σίγουρα δυνατή (αφήνει τη μεταφορά 4). Έχουμε μια φανταστική εκτόξευση και αποκατάσταση stinger να το κάνουμε αυτό. Η πραγματικότητα είναι ότι η ανάκτηση του κόστους που συνδέεται με την αγορά ή την εκμίσθωση του AUV υπερβαίνει το τριπλασιασμό του κόστους του έργου σε σύγκριση με το παλαιό (και αξιόπιστο!) Σκάφος ή το MBES. Ποτέ δεν θα κερδίσαμε την προσφορά, απλή και απλή, εάν προσπαθούμε για οποιαδήποτε πραγματική απόδοση επένδυσης (ROI), με AUV. Επικουρικά, ας δοκιμάσουμε μερικές USVs? είναι λιγότερο δαπανηρές από πλευράς κόστους και διαχείρισης κινδύνου. Ανοίξτε ένα LARS στο λιμάνι και στο ταμπλό, ξεκινήστε μερικά USVs και αυξήστε την αποτελεσματικότητά σας κάνοντας 3 transects ταυτόχρονα. Προσθέστε δύο τεχνικούς και δύο χειριστές USV στην υπάρχουσα ταξιαρχία 12 επιθεωρητών, δύο παρατηρητές θαλάσσιων θηλαστικών και δύο αρχαιολογικούς παρατηρητές και βρίσκεστε σε ένα πλοίο έρευνας 800 τόνων απλά για να φιλοξενήσετε όλα τα μυαλά και τις μπάλες ματιών. Μετατρέπεται σε πρωινό ενός σκύλου και δεν αξίζει τον κόπο.

Εναλλακτικά, αφήνει το πλοίο να καταργηθεί εντελώς και να πάρει 5m USV σε 4 κόμβους, να το εκτοξεύσει από το κυβερνητικό αποβάθρα στο Sambro της Νέας Σκωτίας, να το στείλει μερικά ναυτικά μίλια στο Βόρειο Ατλαντικό και να παρακολουθήσει τα "νησιά αδελφών" το. Δεν πειράζει πόσοι ναυτικοί αρχιτέκτονες ανέλυαν τη φόρμα γάστρας. δεν υπάρχει τίποτα που να μπορεί να πάρει την περίοδο των "Αδελφών". Εάν είναι τόσο τυχερός, ένα τέτοιο πλοίο θα λειτουργεί ατιμώρητα για 10-15 ημέρες συλλέγοντας terra bytes μεγάλα δεδομένα. Η ιδέα αυτή είναι αρκετά καλή κατά τη γνώμη μου και προσφέρει μια πολύ αξιοπρεπή ConOps. Δεν είναι χωρίς ελάττωμα ή κίνδυνο στο πλαίσιο της γεωσκόπησης καθώς τα πλούσια δεδομένα είναι κλειδωμένα επί του σκάφους και "ελπίζουμε" ότι τα δεδομένα είναι καλά. Υπάρχουν κάποιες επιπλέον λειτουργικές έννοιες που θα μπορούσαν να εφαρμοστούν εδώ, συμπεριλαμβανομένων των μικρότερων, γρήγορων σκαφών υποστήριξης και των απεριόριστων ευρυζωνικών λύσεων VSAT που μπορεί να την κάνουν να λειτουργήσει καλά.

Η LeeWay Odyssey διέρχεται στο Bedford της Νέας Σκωτίας για να δοκιμάσει το Kraken Katfish.

Ποιος κατέχει νέα δημιουργία αξίας;
Κατά την άποψή μας, υπάρχουν αρκετές ενδιαφέρουσες παραλλαγές και συνδυασμοί UxVs σε συνδυασμό με τα δοχεία που μπορούν να εφαρμοστούν για να δημιουργήσουν ένα αξιοπρεπές σύνολο λύσεων. αλλά, ανεξάρτητα από το πώς το κόβετε, γίνεται ένας αγώνας για μια συγκλίνουσα ελάχιστη βιώσιμη λύση. Από αυτό που βλέπουμε, η στροφή προς τη ρομποτική κυριαρχία είναι απλώς η αξία συναλλαγών από τους ιδιοκτήτες ενός κεφαλαίου σε ένα άλλο. Από ένα μεγάλο, ακριβό και σχετικά πολύπλοκο περιουσιακό στοιχείο σε ένα ή περισσότερα, εξαιρετικά περίπλοκα ρομποτικά περιουσιακά στοιχεία. Οι μεσοπρόθεσμες επιχειρησιακές αποδόσεις θα βρεθούν σίγουρα στις διάφορες μεταλλαγές και σχέσεις μεταξύ πλοίων και ρομπότ, αλλά αυτό θα οδηγήσει μόνο σε περιθώριο για τους ιδιοκτήτες περιουσιακών στοιχείων, καθώς οι ιδιοκτήτες ρομποτικών χρησιμοποιούν το συγκριτικό κόστος των πλοίων ως βασική γραμμή για τη στρατηγική τιμολόγησης τους. Οραματικά, ένα ρομπότ μπορεί να εξοικονομήσει 20% σε σύγκριση με ένα ημερήσιο ποσοστό πλοίου. Γιατί δεν το κάνουν αυτό; θα αφήσουν αξία στο τραπέζι κάνοντας διαφορετικά. Έτσι, οι προγραμματιστές θα πληρώσουν περίπου το ίδιο όπως κάνουν τώρα για τα επεξεργασμένα δεδομένα. Επιπλέον, όταν εξετάζω αυτό το πρόβλημα από την πλευρά των προγραμματιστών? δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι τα μεγάλα πλοία εξακολουθούν να κυριαρχούν. Γιατί να διακινδυνεύσετε κάτι καινούργιο, αν το κόστος το ίδιο; Υπάρχει ήδη αρκετός κίνδυνος σε αυτά τα έργα, γιατί να πάρετε περισσότερα; Η προσφορά αξίας δεν υπάρχει ακόμη για έρευνες στα μέσα και στην ανοικτή θάλασσα.

Εάν θέλουμε σοβαρά να αυξήσουμε την παραγωγικότητα, θα πρέπει να υπάρξει μια θεμελιώδης μετατόπιση της συνολικής μεθοδολογίας - αυτή που εξετάζει το πλήρες φάσμα των τεχνικών πλεονεκτημάτων που συνδέονται με τα σχέδια πλοίων, την τεχνολογία των αισθητήρων, τις αυτόνομες πλατφόρμες, την πυκνότητα ισχύος και τη μηχανική μάθηση. Είμαι θετικός AI και blockchain μεθοδολογίες ταιριάζουν εκεί κάπου. Όταν αντιμετωπίζουμε αυτό το πρόβλημα στο LeeWay, ξεκινάμε με τρεις βασικές πραγματικότητες:

1.Η συλλογή γεωφυσικών δεδομένων απαιτεί να υπάρχει ένα φυσικό αντικείμενο (πλοίο, δορυφόρος, AUV, UxV, πλωτήρας, κ.λπ.) στο σημείο απόκτησης. Ως εκ τούτου, ο όγκος των δεδομένων που συλλέγονται είναι κατά κύριο λόγο συνάρτηση της διανυθείσας απόστασης.

2. Η εμπορική αξία μετριέται πάντα ως συνάρτηση του χρόνου (έσοδα ανά περίοδο). Η επεξεργασία των δεδομένων έχει μεγάλη σημασία για ολόκληρη την αλυσίδα αξίας.


3.Η αποτελεσματικότητα των μεθόδων απόκτησης, των αισθητήρων και της επεξεργασίας τελικά θα αρχίσει να συγκλίνει προς μια μονολιθική λύση με σταθερό λειτουργικό περιθώριο. Παρόμοια με τη βιομηχανία επιβατικών αεροσκαφών, όπου η λειτουργική αποτελεσματικότητα έχει γίνει τόσο λεπτή και ευρέως διαδεδομένη, μόνο το μάρκετινγκ και οι πωλήσεις έχουν σημασία γενικά.

Η ταχύτητα είναι σημαντική
Καθώς η τιμή μετράται με την πάροδο του χρόνου, ο όγκος του εμπορεύματος (σε αυτή την περίπτωση δεδομένων) ανά μονάδα χρόνου είναι ο θεμελιώδης επηρεαστής της συνολικής δυνητικής τιμής. Όλα τα πράγματα είναι ίσα, αυξάνοντας τον όγκο των "μεταγενέστερα επεξεργασμένων" και των μηδενικών ανά μονάδα χρόνου είναι ο μόνος τρόπος για να έχετε ενδεχομένως μια αυξανόμενη καμπύλη εσόδων ανά στοιχείο. Ως εκ τούτου, η αξία σχετίζεται άμεσα με την ταχύτητα συλλογής / επεξεργασίας δεδομένων και μόνο την ταχύτητα.

Η ταχύτητα στον ωκεανό δεν είναι καινούργια. Ο LeeWay ανέθεσε πρόσφατα στο γρηγορότερο σκάφος συλλογής δεδομένων της Βόρειας Αμερικής το οποίο έχει μέγιστη ταχύτητα 55 κόμβων. Εγκαταστήστε 5400hp σε βάρκα 100.000 lb και voila! Ωστόσο, ανεξάρτητα από την εγκατεστημένη ισχύ και τη σταθερότητα στην ανοικτή θάλασσα, μόλις οι αισθητήρες είναι ενεργοποιημένοι, κόβουμε τους στραγγαλισμούς σε 6-8 κόμβους επειδή αυτή είναι η μέγιστη ταχύτητα απόδοσης του αισθητήρα όπως σχεδιάστηκε. Για να είναι σαφές, ο εναλλάκτης παιχνιδιών δεν αφορά το σκάφος καθόλου, πρόκειται για την ταχύτητα με την οποία οι αισθητήρες μπορούν να λειτουργήσουν αποτελεσματικά. Εάν το διαβάζετε αυτό και, σε θέση να επηρεάσετε την κατεύθυνση της ανάπτυξης και της εξέλιξης του προϊόντος σας, σκεφτείτε την ταχύτητα. Όταν λέω ταχύτητα, εννοώ 20-30 κόμματα και υψηλότερα. Ξέρω ότι η φυσική είναι δύσκολη, έχω προειδοποιήσει αρκετές φορές. Ανοησίες. Δεν έχει αναπτυχθεί επειδή δεν υπήρξε ανάγκη. Αν θέλετε να αλλάξετε τη βιομηχανία έρευνας, δημιουργήστε ένα MBES ή SAS που μπορεί να λειτουργεί σε 25 κόμβους. Αφήστε όλους τους άλλους να ξοδέψουν το χρόνο τους γυαλίζοντας το μήλο με εξαιρετικά αποδοτικά οικολογικά USVs και AUVs, εν τω μεταξύ, τα 25 MBS σας κόβουν εντελώς το καλάθι μήλων.
Οι βασικές τρεις ταχύτητες:

• Η ταχύτητα είναι η πιο σημαντική μεταβλητή που θα επηρεάσει τον όγκο του προϊόντος που μπορεί να δημιουργήσει χρήματα για συγκεκριμένη χρονική περίοδο.

• Η ταχύτητα μειώνει τον χρόνο και το χρόνο, οδηγεί όλο το κόστος λειτουργίας στον ωκεανό.

• Η ταχύτητα φέρνει την ανοικτή θάλασσα πιο κοντά στο σπίτι, προσφέρει χειρουργικές επεμβάσεις και μειώνει σημαντικά τον καιρικό κίνδυνο.

Μόλις η ταχύτητα είναι καλά καθιερωμένη, τότε η σουίτα επιχειρησιακής απόδοσης όπως η αυτονομία, η πυκνότητα ισχύος, η σταθερότητα της πλατφόρμας, τα ποσοστά μεταφοράς δεδομένων κ.λπ. θα έχουν πράγματι σημασία με κλιμακωτό τρόπο. Είναι κατανοητό ότι η τελική λύση θα μπορούσε να προσεγγιστεί από δύο αντίθετες κατευθύνσεις. Το πρώτο θα μπορούσε να δει μια λύση που προέρχεται από τα υπάρχοντα UxVs, κλιμακώνοντας σε μεγαλύτερες, γρηγορότερες πλατφόρμες. Ο δεύτερος θα δει ταχύπλοα σκάφη μεσαίου και μεγάλου μεγέθους σχεδιασμένα με αυτόνομη τεχνολογία ως βασικό λειτουργικό σύστημα. Στο μυαλό μου, η τελική λύση είναι προφανής και βασίζεται στη φυσική του ωκεανού. Η προστιθέμενη μάζα νερού απαιτεί μάζα οχήματος για να εξουδετερώσει την ορμή. ως εκ τούτου, έχω την εντύπωση ότι αρχίζω με την ουσία και την οικοδόμηση από εκεί.

Από τη δική μας προοπτική, όλες οι προσπάθειες για τη βελτίωση της αποδοτικότητας στον ωκεανό είναι σημαντικές. Η εξάλειψη των ατόμων στη θάλασσα, χρησιμοποιώντας μικρότερες, αποδοτικότερες πλατφόρμες με μεγαλύτερη αντοχή, καλύτερα ποσοστά κάλυψης και υψηλότερη ανάλυση είναι όλες οι προτάσεις οριακής αξίας που έχουν σημασία. Κανένα από αυτά τα στοιχεία δεν μπορεί να ξεκλειδώσει την αξία όπως η εισαγωγή της ταχύτητας του αισθητήρα.

Σχετικά με τον συντάκτη: Ο Jamie Sangster είναι ο ιδρυτής του Leeway Marine. Πριν από το Leeway, ο Jamie υπηρέτησε στο Royal Canadian Navy για 20 χρόνια ως αξιωματικός μηχανών θαλάσσιων συστημάτων και ναυτικός αρχιτέκτονας και έχει εκτεταμένη θαλάσσια εμπειρία στα καναδικά μεγάλα πολεμικά πλοία.