АНО «АРТБ»
Контакты
Адрес: 115533, г. Москва, ул. Нагатинская, д. 17, корп. 1.
Телефон: +7 (495) 784-17-92
Почта: info@anoartb.ru
Подпишитесь на информационную рассылку АНО «АРТБТ»
*Поля обязательные для заполнения

Заполняя эту форму, вы соглашаетесь с Политикой обработки персональных данных
12.04.2021
а-Навигация или Как развиваются
в России автономные суда?
С подробностями Александр Пинский, глава "Отраслевого центра "Маринет"
Безэкипажные или, как их рекомендует называть ИМО, автономные надводные суда не встретятся вам завтра на просторах Мирового океана. Свои первые шаги новая технология делает в акваториях России. Дебют баржи "Рабочая" в режимах дистанционного и автоматического управления состоялся в районе порта Геленджик.
– Александр Савельевич, прошли первые месяцы испытаний морских автономных надводных судов (МАНС) в России. Каковы первые итоги работы грунтоотвозной шаланды "Рабочая" – судна, по сути, открывшего в России эру коммерческих автономных судов?

– Тестирование систем на судах в рамках проекта проходят с сентября прошлого года, после того как были проведены береговые испытания и завершена установка экспериментального оборудования на борту трех судов. Это грунтоотвозная баржа "Рабочая", сухогруз "Пола Анфиса" и танкер "Михаил Ульянов". Также пульты дистанционного управления были установлены на земснаряде "Редут", в офисах "Пола Групп" и СКФ. Ключевая цель этих испытаний – доработать экспериментальные системы до уровня готовых продуктов на основе реального опыта, мнения судоводителей и судовладельцев.

Испытания проходят поэтапно: проверка полноты и точности собираемых навигационных и технических данных, затем работа систем без подключения к исполнительным устройствам судна, после этого проводятся испытания с непосредственным управлением судами в дистанционном и автоматическом режимах, и завершение – демонстрационные рейсы, когда на протяжении продолжительного времени суда будут осуществлять переходы в автономном режиме под контролем экипажа на борту. Учитывая разную специфику в коммерческой эксплуатации этих судов, наибольший объем работ сейчас проделан на "Рабочей". Здесь уже проводятся испытания с непосредственным управлением судном. В ближайшие дни этот этап также начнется на "Пола Анфиса".

На "Михаиле Ульянове" мы ждем приезда иностранных специалистов для подключения и тестирования систем к исполнительным устройствам – из-за коронавирусных ограничений эта процедура, к сожалению, занимает несколько месяцев.

Результаты сейчас следующие. Новые и существующие системы интегрированы в комплекс и полноценно работают в части передачи и обработки информации между друг другом. Определены более-менее итоговые требования к организации дистанционного управления (т.е. мы знаем, какие параметры каналов связи, какие интерфейсы и данные нужны для регулярной работы, и дорабатываем их). Состоялись первые испытания автоматического режима управления.

Ключевых вопросов, над которыми мы сейчас работаем, два. Во-первых, осуществляется "промышленная" конфигурация оптической системы анализа ситуационной обстановки. Дорабатываются интерфейсы для оператора, в т.ч. виртуальной модели представления как одного из режимов. Создается доступное по цене аппаратное решение для распознавания и определения параметров объектов в видимом и ИК диапазонах. Во-вторых, идет доработка автономной навигационной системы в части интерфейсов и алгоритмов автоматического расхождения. Последнее является сейчас самой главной задачей: Росморречфлотом опубликованы рекомендации по применению МППСС-72 в автоматических системах, работа АНС должна полностью соответствовать им – практические же результаты пока не позволяют говорить об успехе, еще остается очень много ошибок.

Работу над алгоритмами ведет компания "Кронштадт Технологии" совместно с Высшей школой теоретической механики петербургского Политеха. Рассчитываю, что к маю включительно они успешно справятся с этой задачей. Когда это будет сделано – можно будет переходить к завершающему этапу демонстрационных рейсов.

Также накоплен целый ряд задач для развития: от создания дистанционно управляемых РЛС на борту до интегрированных терминалов для связи с судовым радиооборудованием. Именно практический опыт эксплуатации дает нам сейчас неоценимые знания. Не только обучение уже разработанных систем, но и понимание того, какие еще системы будут нужны в будущем и с какой функциональностью.

– Как эти испытания связаны с экспериментом по эксплуатации МАНС в России, начатым правительством в прошлом году?

– Национальный эксперимент предполагает использование готовых технических систем автономной навигации (а-Навигации) на любых судах под российским флагом в коммерческой деятельности в рамках нового регулирования. Завершающим этапом внедрения нового регулирования является принятие федерального закона, который был внесен в правительство Минпромторгом в ноябре прошлого года и сейчас находится на согласовании в правительстве, и нескольких подзаконных актов Минтранса. Думаю, что принятие этих документов должно произойти к лету этого года. Тогда же завершится доработка технических средств в рамках проекта "БЭС-КФ" и пройдут демонстрационные рейсы. Они, помимо прочего, должны стать своего рода PR-инструментом привлечения судоходных компаний к эксперименту, демонстрацией того, что системы готовы к использованию.

Отличие опытной эксплуатации МАНС в рамках национального эксперимента от испытаний (опытной эксплуатации) в рамках проекта "БЭС-КФ" состоит именно в степени готовности технических и правовых средств. Так, если в рамках "БЭС-КФ" оборудование а-Навигации установлено как дополнительное, без изменения класса судна, и предполагает его постоянную доработку, то в рамках национального эксперимента системы а-Навигации уже будут устанавливаться как завершенное вспомогательное оборудование на борту, одобренное классификационным обществом и добавляющее автономный класс судну.

– Какие моменты проекта "БЭС-КФ" стоит выделить?

– Конечно же, это те особенности, которые делают его уникальным в мировом масштабе. Во-первых, мы от отдельных технических экспериментов подошли к комплексной задаче применения а-Навигации на практике. Для этого выработали свою методологию на основе функционального подхода (принцип полной функциональной эквивалентности), которая позволила нам определить пробелы в технике и в правовой базе, и разработать решения для их устранения, причем, в рамках существующего международного регулирования. В соответствии с этим мы разработали регуляторику и новые технические решения.

Новые технические решения на сегодня – это три новых типа систем: автономная навигационная система (АНС), которая автоматически интегрирует все навигационные данные, оценивает обстановку и рассчитывает маневры в соответствии с МППСС-72 и параметрами судна; оптическая система анализа ситуационной обстановки (ОСА), которая позволяет визуально/оптически определять объекты вокруг судна в автоматическом и дистанционном режимах; пульт дистанционного управления (ПДУ) – своего рода ходовой мостик судна за пределами судна.

Они дополняют широкий спектр уже используемых конвенционных систем – автопилоты и системы движения по маршруту, системы управления техническими средствами судна, радиолокационные станции, АИС и другое навигационное оборудование, средства внутреннего видеонаблюдения, радиооборудование и сигнальное оборудование – и вместе с ними позволяют создавать комплекс а-Навигации на существующих судах. Т.е. это еще один важный момент: мы создаем средства не только для новых судов, но и для модернизации существующего флота до уровня автономного.

– Чем заинтересовал проект "Совкомфлот", "Росморпорт" и "Полу Райз"? Какие еще компании, связанные с эксплуатацией судов, проявляют интерес к данной теме?

– Правильнее адресовать первый вопрос непосредственно судовладельцам. Мое мнение, что указанные компании – это лидеры российской отрасли, и они не только заинтересованы во внедрении новых технологий у себя, но и в развитии российских морских технологий в целом. Поэтому их участие в проекте – это бесценный вклад в развитие отрасли страны, в наш приоритет в а-Навигации.

В то же время, все понимают, что развитие автономной навигации – это очевидный тренд в мировой отрасли, который рано или поздно затронет все компании. Поэтому те, кто первыми получат практический опыт, научатся интегрировать эти технологии в свою практику и политику, подготовят опытные кадры – получат и конкурентные преимуществами перед остальными.

Поэтому интерес проявляют многие из компаний, как в России, так и за рубежом. Постепенно этот интерес трансформируется в конкретные планы – у российских компаний в первую очередь, поскольку именно у нас будут необходимые правовые условия в отличие от других стран. Вы наверняка слышали о первых соглашениях о намерениях оснастить свои суда системами а-Навигации, подписанными компаниями Sea Energy и MCC, сейчас обсуждаются новые соглашения. Безусловно, компании ждут завершения принятия необходимых нормативных документов и обещанных мер стимулирования первых внедрений со стороны государства.

– Как сегодня решаются вопросы гражданской ответственности и страхования для МАНС?

– В проекте Федерального закона "О внесении изменений в Кодекс торгового мореплавания Российской Федерации и отдельные законодательные акты Российской Федерации в части правоотношений, возникающих при использовании автономных судов" указано, что в отношении МАНС действуют те же нормы, что и для традиционных судов. Т.е. наличие на борту таких высокоавтоматизированных систем, как средства а-Навигации, не превращает суда во что-то новое, не меняет гражданских правоотношений между судовладельцами, грузоперевозчиками, страховыми компаниями и т.д.

– Как удалось убедить российские классификационные общества стать одними из первых в мире в процессе регулирования эксплуатации беспилотных судов?

– Мой опыт работы со специалистами Российского морского регистра судоходства говорит, что это очень квалифицированные и вполне прогрессивные люди – поэтому их не требовалось как-то по-особенному убеждать. Они прекрасно видят тренды в развитии отрасли, видят появление технических систем а-Навигации – и как только появилась конкретика, с которой они смогли начать работать, они включились в работу. На мой взгляд, сегодня РС обладает наиболее полным и продвинутым видением и регулированием МАНС среди классификационных обществ мира – и думаю, что они смогут извлечь из этого выгоды в своей работе. Первые судоходные компании, первые производители систем, первые классификационные общества – они все, безусловно, несут на себе риски и нагрузку, связанную с внедрением новых, не имевших аналогов в мире, технологий, но они же имеют возможности и конвертировать свой приоритет в преимущества.

– Первенство в вопросах создании нормативной базы стало предметом нашей гордости. Но принципиальным вопросом, возможно, является не законодательство, а технические стандарты автономной навигации. Какие шансы у российских компаний войти в число их разработчиков? И какие наши технические решения могут лечь в основу этих стандартов?

– Мы сейчас работаем только с информационными системами, с управлением, не затрагивая принципиальную конструкцию судна – что может в дальнейшем стать интересной задачей уже для судостроителей. В нашей же области я не вижу каких-то новых фундаментальных технических стандартов, которые возникают в рамках а-Навигации: та же ИМО однозначно ссылается на существующие межотраслевые стандарты по обмену данными, кибербезопасности и т.д. Как я говорил, мы не меняем, а встраиваемся в существующий ландшафт.

Новые стандарты могут возникнуть на более высоком уровне, в отношении новых типов систем: как будут типизироваться эти системы, какие требования к ним будут предъявляться. Здесь, безусловно те, кто первыми покажет на практике работающие решения, которые примут судовладельцы, будут определять эти стандарты. Например, три упомянутых выше новых системы, АНС, ОСА и ПДУ – это новые типы систем, которые пока созданы только нашими компаниями, поэтому есть все шансы, что они станут отраслевым стандартом.

– Главную роль в развитии автономных судов будут играть технологии искусственного интеллекта. Машина будет решать, какой выбрать курс. Какие перспективы у нас в этой области?

– Честно говоря, мы избегаем термина "искусственный интеллект" из-за слишком расплывчатого его толкования. Из-за этого возникает путаница и беспредметные в нашем случае дискуссии о правосубъектности "искусственного интеллекта" или его независимости от человека.

Лично я, как старый айтишник, придерживаюсь понимания этого термина как выполнение компьютерными системами тех функций, которые человек реализует при помощи своего интеллекта. В этом смысле современный холодильник вполне наделен возможностями искусственного интеллекта, когда автоматически регулирует термостат для поддержания нужной температуры или сигнализирует о неплотно закрытой двери. Ведь еще совсем недавно эти задачи мог выполнять только человек на основе своих наблюдений и опыта. Но это не делает холодильник ни равным человеку, ни самостоятельным субъектом.

Машина не будет решать, какой курс выбрать. Какой маневр выполнить в той или иной ситуации, решают люди: написавшие детерминированные для машины алгоритмы программисты и математики, разработавшие для этих алгоритмов однозначные сценарии и правила эксперты в судовождении, утвердившие для судоводителей правила МППСС-72 представители стран в ИМО. Машина просто в точности выполняет решения человека, которые в нее заблаговременно им заложены.

В России есть достаточно много сильных экспертов в информационных технологиях, математике и судовождении, у них появляется уникальная возможность реализовывать свой потенциал по развитию систем а-Навигации на практике. Поэтому я оптимистично смотрю на наши перспективы в этой области.

– Вы фокусируетесь на автоматизации процессов судовождения, но львиную долю в работе экипажа на судне составляет ремонт и обслуживание техники. Как будут решаться эти вопросы?

– Уверен, что успешно. Повышением уровня автоматизации технических средств сейчас занимаются многие машиностроители. Например, в Китае очень активно идут работы над "умным судном", именно в части автономных средств по управлению и обслуживанию техники на борту. Различные производители двигателей и судового оборудования по всему миру уже обеспечивают и предиктивное обслуживание и ремонты, и дистанционное обслуживание, и т.д. Уже сейчас применяются суда с необслуживаемыми машинными отделениями, с соответствующим классом автоматизации – когда для выполнения штатных функций не требуется присутствие человека.

Мы же сейчас фокусируемся на задачах именно судовождения, когда не требуется присутствие человека уже на мостике – здесь пока необходимых решений нет ни у кого в мире.

– Вы говорили о большом интересе к технологии МАНС со стороны частных компаний (Wartsilla, ABB, RR, Kongsberg). Но это всё технологические компании, производители оборудования. В тоже время по мнению ряда представителей судовладельцев, например, BIMCO, автономные суда будут намного дороже традиционных, и перспективы беспилотных судов не так безоблачны. По оценкам отдельных экспертов, расходы на экипаж торгового судна за 20 лет жизненного цикла составляют около 20% от стоимости судна. Делались ли какие-то прогнозы, насколько МАНС будут дороже традиционных судов? И насколько изменятся эксплуатационные расходы автономных судов?

– Любые новые технологии сначала дорогие, а затем – по мере увеличения зрелости и масштаба применения – становятся дешевыми и доступными. Еще двадцать лет назад сотовые телефоны были по карману только очень богатым потребителям. Сегодня мобильные устройства вешают на ошейник собакам, поскольку их цена и стоимость мобильной связи стали сопоставимы с ценой этого самого ошейника.

Безусловно, первыми выгоду из новых технологий а-Навигации извлекут судовладельцы с высокотехнологичными, дорогими судами: здесь стоимость судна, его эксплуатации, в т.ч. затраты на экипаж, будут на порядок превосходить затраты на средства е-Навигации. Особенно, с учетом того, что на таких судах объем модернизации, фактически, сведётся к установке двух новых систем – АНС и ОСА – и ПДУ на берегу; а остальными системами, которые нужны для а-Навигации, такие суда уже, как правило, оснащены. Сейчас стоимость модернизации такого современного судна до уровня автономного сопоставима со стоимостью традиционного навигационного оборудования на борту.

Главный экономический эффект от его использования – повышение безопасности, что является ключевым экономическим фактором для крупных пассажирских судов, танкеров, контейнеровозов: везде, где цена инцидента неизмеримо выше, чем затраты на а-Навигацию. Второй эффект – автоматизация рутинных функций, лучшая ситуационная осведомленность и контроль снизят нагрузку на членов экипажа и, как следствие, необходимое количество экипажа на борту. Как очень грубая и субъективная оценка: затраты на одного квалифицированного офицера на борту перекрывают дополнительные затраты на спутниковую связь и сопровождение, требуемые системами а-Навигации – причем, например, стоимость спутниковой связи стабильно снижается, а стоимость труда так же стабильно увеличивается.

С учетом этих двух факторов, в долгосрочной перспективе увеличение эксплуатационных затрат, связанное с а-Навигацией, будет компенсироваться даже небольшим частичным сокращением экипажа на борту – т.е. а-Навигация станет едва ли не единственным за последние десятилетия инструментом повышения безопасности судоходства, который не повлечет за собой дополнительных расходов судовладельцев.

– ИМО говорит о четырех уровнях автономности МАНС, два из которых базируются на дистанционном управлении судов с берега. Как будет осуществляться дистанционное управление судна без экипажа в случае потери связи?

– ИМО определило четыре уровня автономности:
1. МАНС управляется экипажем, системы а-Навигации используются для части функций и как системы поддержки принятия решений;
2. МАНС управляется дистанционно, но на борту присутствует экипаж;
3. МАНС управляется дистанционно, на борту нет экипажа;
4. МАНС полностью управляется автоматически.

Это именно уровни автономности, а не классы или технические типы судов, определенные, во многом, в целях Regulatory Scoping Exercise – анализа ИМО того, какие регуляторные нормы в том или ином случае могут потребовать изменений. Одно и то же судно может функционировать в разных уровнях автономности в течение одного и того же рейса. Например, первый уровень при выходе и заходе в порт, четвертый при переходе в открытом море в нормальных условиях, 2 и 3 – при сложных или нештатных ситуациях.

В нашем подходе приоритет отдается автоматическому управлению, под него "заточены" наши системы – а дистанционное или традиционное требуется только тогда, когда невозможно или ограничено применение автоматического. У нас есть все три варианта и набора средств управления судном: традиционный, дистанционный и автоматический. И, если, дистанционный – как один из способов – оказывается недоступным, могут использоваться два других.

Если не борту нет экипажа и прервалась связь, то судно будет идти в автоматическом режиме – с немедленной нотификацией судоходной компании о потере связи. Если при этом оно окажется в условиях ограничений для автоматического режима, то судно перейдет на минимально допустимую скорость движения по первоначально заданному маршруту с сигнализацией "Судно лишенное возможности управляться" согласно МППСС-72. Сейчас именно такой алгоритм предусмотрен в рекомендациях Росморречфлота и в АНС, когда условия запрещают автоматический режим, а человек не взял управление на себя после соответствующей сигнализации со стороны АНС.

– Ваша концепция а-Навигации предполагает следующие этапы внедрения автономной навигации в морскую практику: сосуществование, переход и доминирование. Согласно ней, на втором этапе появятся специальные зоны мореплавания для автономных судов, и движение МАНС будут контролироваться едиными службами навигации. Что вы называете этим термином?

– Под едиными службами навигации я понимаю региональные и глобальные центры, контролирующие и при необходимости управляющие автономными судами в своей зоне ответственности.

С одной стороны, это развитие существующих береговых СУДС, при котором оператору системы становится доступна вся информация о движении и состоянии судна для контроля, и он может как прямо осуществлять диспетчирование движения группы судов (задавая маршруты), так и непосредственно управлять движением судна. Уже сегодня известны случаи, когда операторы СУДС идентифицировали угрозу аварии, но не могли связаться с экипажем или экипаж игнорировал их предупреждения. Такие аварийные ситуации можно было бы предотвратить, если бы оператор СУДС смог взять управление на себя.

С другой стороны, это консолидация дистанционного управления судами вместо отдельных, индивидуальных пультов управления. Если вмешательство человека нужно только изредка и, как правило, только в определенных акваториях, нет смысла постоянно держать выделенного опытного судоводителя за каждым судном на протяжении всего рейса. Но это возможно только на втором этапе, когда зрелость технологии а-Навигации и доверие к ней позволят пересмотреть некоторые из текущих нормативных требований.

Сама идея трехэтапного подхода состоит в плавном внедрении а-Навигации в существующих условиях. На первом этапе (Сосуществование) подавляющее большинство судов будет управляться традиционно, поэтому МАНС должны будут соответствовать существующему регулированию и практике традиционных судов. На основе обширного практического опыты первого этапа можно будет сформулировать всеобъемлющие технические и правовые требования к МАНС, и перейти ко второму этапу (Переход или Transition). На нем появится специфичное регулирование, которое вместе с экономией на масштабе приведет к дальнейшему снижению эксплуатационных расходов для МАНС и к расширению их применения. А на третьем этапе новое регулирование, специфичное для а-Навигации, будет распространено и на традиционные суда: например, в части обмена информации или наличия телекоммуникаций на борту – т.е. регулирование плавно изменится от ориентированного на традиционные суда на ориентированное на МАНС.

Источник: www.korabel.ru
Вся лента событий
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
АКТУАЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ