باشگاه خبری فراساحل: کشتی بدون سرنشین ترکیبی است از کنترل از راه دور و تصمیمگیری هوشمند توسط سامانه‌های اجرایی. بشر امروزی برای توسعه حمل و نقل دریایی تلاشهای بسیاری انجام داده است ولی علیرغم چند تغییر اساسی همانند تغییر کشتی‌های بادبانی به بخار و تغییر این پیشرانه به موتورهای دیزل، توسعه حمل و نقل کانتینری و همچنین جهانیسازی تجارت دریایی شاهد تحول قابل توجهی در چند دهه اخیر نبوده‌ایم.
امروزه حجم عظیمی از محصولات از طریق دریا جابجا میشود به طوری که این صنعت را می‌توان عاملی تاثیرگذار در اقتصاد جهانی دانست. در این بین، کشورهای مطرح این صنعت به دنبال روشهای جدید و مرقون به صرفه برای حفظ رتبه خود در این صنعت و در عین حال به دنبال بکارگیری دانش روز برای توسعه حمل و نقل دریایی و پاسخ به تقاضای بازار در این زمینه هستند. به عنوان مثال واحد تکنولوژی دریایی اروپا (Waterborne TP) که عاملی سیاست‌گذار و موثر در امور دریایی است براساس یک برنامه زمانبندی تا سال 2020 میلادی طرحی را آغاز کرد که بر سه اصل زیر استوار بود:
1- حمل و نقل ایمن، مناسب و کارآمد.
2- حمل و نقل دریایی رقابتی برای کشورهای اروپایی.
3- افزایش حجم حمل و نقل دریایی و تغییر در الگوهای تجارت دریایی.
براساس این خط مشی، برنامه‌هایی که منجر به توسعه بخش تجارت دریایی خواهد شد، مدون شد که پروژه تحقیق و ساخت کشتی‌های خودکار (Autonomous) یکی از خروجیهای این طرح بود و شناوری بود دارای "نسل آینده سامانه‌های کنترلی و فناوری ارتباطی که امکان رصد بیسیم و کنترل عملکرد آن را در داخل و خارج از آن فراهم می‌آورد. این مجموعه شامل سامانه‌های پیشرفته تصمیمگیری است که به شناور امکان هدایت تمام خودکار و یا نیمه خودکار را خواهد داد".
براین‌اساس ترکیب فناوری هدایت از راه دور و پردازشگرهای خودکار به منظور هدایت کشتی‌ها به عنوان هسته اصلی این پروژه قرار گرفت که هدف اصلی آن توسعه حمل و نقل مواد فله خشک با حفظ همان کیفیت و کارآمدی کشتی‌های دارای خدمه بود.
البته استفاده از سامانه‌های خودکار و تحقیق در مورد آنها به سال‌ها پیش باز میگردد، تحقیق در مورد ساخت ربات‌ها از سال 1958 میلادی شروع و توسعه سازماندهی شده در این زمینه از حدود سال 1980 میلادی آغاز شد و از آن سال تاکنون ادامه داشته است. سامانه‌های حمل و نقل بدون استفاده از راننده سالهاست که توسط محققان مورد بررسی قرار گرفته و سالهاست که زیردریاییهای تحقیقاتی بدون سرنشین توسط دانشمندان مورد استفاده قرار میگیرند. این در حالی است که استفاده از این فناوری در صنعت کشتیرانی نیازمند رفع موانع و همراهی با بازار عرضه و تقاضا در این بخش است.
چگونگی عملکرد کشتی‌های بدون سرنشین
کشتی بدون سرنشین ترکیبی است از کنترل از راه دور و تصمیمگیری هوشمند توسط سامانه‌های اجرایی. در سامانه‌های ناوبری بدون دخالت انسان از طریق شبکه های هوشمند (MUNIN) هدایت خودکار یک شناور از طریق پردازشگرهای پیچیده و فرایندی صورت میگیرد که به سادگی از طریق فرمولهای ریاضی و منطقی قابل تفسیر نخواهد بود اما همانند همه سامانهها محدودیتهایی نیز برای آن در نظر گرفته شده که در مورد این شناورها، محدودیتها شامل تبعیت از قوانین جلوگیری از تصادم در دریا، ایمنی، سرعت کشتی، مصرف سوخت، زمان رسیدن به بنادر و تغییر در مسیر است که به عنوان پیش فرض به حافظه آن داده میشود.
|
.png)
سیر تحول از کشتی های با خدمه تا کشتی های خودکار
این سامانه بطور عادی و از طریق هدایت خودکار، راهبری کشتی را انجام میدهد اما در عین حال بطور دایم توسط یک ایستگاه ساحلی رصد میشود. اطلاعات محیطی از طریق سامانه‌های راداری، ناوبری و حسگرهای پیشرفته‌ای که برای شناسایی و اعلام خطراتی از جمله شرایط غیر منتظره، وضعیت جوی و خطر تصادم طراحی شده در اختیار پردازشگر قرار میگیرند. در صورت بروز هر گونه خطر احتمالی ماژول کنترل خودکار فعال شده و با توجه به شرایط مورد نظر و محدودیت‌های سامانه این اختیار را دارد که عکس‌العمل لازم را برای رفع آن صورت دهد. در صورتی که این سامانه قادر به رفع خطر احتمالی نباشد بصورت خودکار از کاربری که در ایستگاه ساحلی مشغول فعالیت است تقاضای پشتیبانی خواهد کرد (شکل 2) تا با توجه به شرایط موجود و اطلاعات ارسال شده از کشتی، عکس‌العمل لازم برای رفع خطر انجام گیرد، در مواقعی که کاربر به هر دلیلی در دسترس نباشد سامانه بطور خودکار روش حفظ کشتی (Fail to safe) را پیش خواهد گرفت که در برخی مواد این روش شامل کاهش سرعت کشتی و یا توقف کامل آن خواهد بود. بکارگیری صحیح این نوع از سامانه های تصمیم گیرنده در صورت طراحی و ایمنی بالا نظارت و دخالت انسان را به حداقل خواهند رساند.
دلایل استفاده از کشتی‌های بدون سرنشین
کشتی‌های فله بر بدلیل سرعت پایین آنها، مسیرهای طولانی دریانوردی، تنها یک عملیات تخلیه و بارگیری در این مدت و همچنین عدم نیاز به بررسی و دخالت نیروی انسانی برای نگهداری از کالا در طول سفر دریایی، موردی مناسب برای ساماندهی توسط سامانه های خودکار هستند. استفاده از کشتی‌های بدون سرنشین در این مورد موجب افزایش کارایی عملیات کشتی‌ها و در عین حال مداومت در جابجایی بار خواهد شد. علاوه بر موارد ذکر شده بازدهی مناسب، هزینه پایین حمل، دوستدار محیط زیست بودن و همچنین ایمنی بالا موجب جذابیت این کشتی‌ها برای مالکان، صاحبان بار و حتی دریانوردان خواهد بود.
براساس دادههای آماری 31 تا 36 درصد هزینه‌های یک کشتی شامل هزینه‌های عملیاتی و کار بر روی کشتی‌ها می‌باشد که در صورت بکارگیری نسل جدید کشتی‌ها، این هزینهها بطور قابل ملاحظهای کاهش خواهند یافت. زندگی دریایی برای نسل جوان امروزی علی‌الخصوص در کشورهای توسعه یافته جذابیت چندانی ندارد و در عین حال سفرهای طولانی و اقامت کوتاه در بنادر و همچنین قوانین جدید را از عوامل اصلی عدم تمایل جوانان به این حرفه می‌توان برشمرد و با این روند در آینده‌ای نه چندان دور جامعه دریایی با کمبود نیروی انسانی بویژه در سطح افسران ارشد مواجه خواهد شد.
با سامانه‌های جدید دریانوردان حرفه‌ای و آموزش دیده در ایستگاه‌های کنترل و هدایت ساحلی بکار گرفته خواهند شد. همانطور که گفته شد این ایستگاه‌ها یکی از اعضای اصلی سامانه ناوبری هوشمند و بدون سرنشین می‌باشند که کشتی‌ها را بطور دایم رصد کرده و در صورت نیاز پشتیبانی میکنند، چنین محیط کاری میتواند جذابیت‌های لازم را برای دریانورد ایجاد کند.
صنعت دریایی جهان تولید کننده حدود سه درصد از گازهای گلخانه‌ای جهان است و این در حالی است که با توجه به قوانین فعلی جلوگیری از آلودگی دریا صنعت کشتیرانی به دنبال کاهش انتشار این گازهاست و در این راستا استفاده از این کشتی‌ها بدلیل مصرف سوخت پایین با بکارگیری سرعت مناسب، یکی از گزینه‌های پیش رو خواهد بود.
چالشهای پیش روی کشتیرانی بدون خدمه
صنعت کشتیرانی از جمله اولین بخش‌هایی بود که ارتباطات رادیویی را از سال 1910 میلادی بکار گرفت. ناوبری الکترونیکی از سال 1930 وارد صنعت کشتیرانی شد و کشتی‌ها از جمله اولین واحدهای غیر نظامی بودند که از فناوری هدایت ماهواره‌ای استفاده کردند. رادارهای آرپا از سال 1970 و سامانه خودکار شناسایی کشتی‌ها از سال 2002 میلادی بکار گرفته شدند. علاوه بر این سامانهها و حسگرهای پیشرفته‌ای نیز در بازار موجود است که می‌توان آنها را برای ارتقای این کشتی‌ها بکار گرفت. بنابراین مشکل فرا روی این کشتی‌ها در دسترس بودن فناوری‌های پشتیبان نخواهد بود و در حالت کلی تنها کارایی بسیار بالای سامانه‌های فنی و ارتباطی برای این کشتی‌ها پذیرفتنی است.
تمامی کشتی‌ها به گونه‌ای طراحی و ساخته شدهاند که برای مداومت در سفرهای دریایی نیاز به نگهداری منظم، تعمیر و یا تعویض قطعات مورد نیاز توسط پرسنل کشتی خواهند داشت بنابراین افزایش کارایی و توانایی فنی و اطمینان از عدم آسیبپذیری در طی سفر از چالشهای پیش روی کشتی‌های بدون سرنشین خواهد بود.
ناوبری ایمن و تعامل با سایر کشتی‌هایی که توسط نیروی انسانی هدایت می‌شوند از جمله چالش‌هایی است که طراحان این سامانه با آن مواجه هستند. سامانه باید این توانایی را داشته باشد که در مواقعی که خطر تصادم بین دو کشتی وجود دارد قادر به برقراری ارتباط موثر و رفع خطر احتمالی براساس قانون جلوگیری از برخورد کشتی‌ها باشد.
وجود کشتی‌های بدون سرنشین در آینده‌ای نزدیک تحولی عظیم را در صنعت حمل و نقل دریایی جهان ایجاد خواهد کرد. در حال حاضر تحقیق برای افزایش کارایی فنی و سامانه‌های تصمیم گیرنده در حال انجام است. پیشنهاداتی نیز برای رفع موانع قانونی و در مواردی بروز شدن قوانینی از جمله قانون جلوگیری از تصادم کشتی‌ها، نوع قراردادها و بیمه نامهها، توسط پیشگامان این فناوری ارایه داده شده است. براساس نتایج اولیه انتظار میرود که این فناوری راهگشای کشتیرانی ایمن و کم هزینه در آینده باشد چرا که پتانسیل‌های لازم را در این زمینه داراست.
کد خبر : 891
نویسنده: حمید نیک بین، افسر اول ناوگان شرکت ملی نفتکش ایران