Opmåling med drone og brug af dybdedata i fremtidens autonome skibe Fremtidens brug af autonome skibe vil stille nye og større krav til opmåling af vores farvande og erhvervshavne. De autonome skibe vil kræve flere og bedre kortdata. Det samlede areal, som er opmålt, skal øges, og det samme skal opmålingsfrekvensen. Data skal være let tilgængelig og omkostningen skal ligge på et niveau, som er attraktivt for erhvervshavne og rederier. AF MARTIN STOCKHOLM, DANADYNAMICS
Ovenstående var bevæggrunden for at starte en maritim dronevirksomhed, der kunne levere autonome (sejlende) droner, som var designet til at løse specifikke opgaver med søopmåling, og som sejlede med danskudviklet software. Med støtte fra rederierne gennem Den Danske Maritime Fond og gennem et ophold i et nyoprettet maritimt inkubatormiljø, Maritim Startup Hub i Svendborg, udviklede vi på mindre end et år den første danske drone, som kan sejle autonomt og indsamle bathymetriske data med multibeam sonar.
Figur 1. Opmåling for Vejle Erhvervshavn med søopmålingsdrone. Foto: DanaDynamics
Filosofien har hele tiden været, at opgaverne skal løses bedst muligt ved at specieldesigne dronerne til de konkrete opgaver. Søopmåling stiller krav om et stabilt fartøj selv med en avanceret IMU (Inertial Measurement Unit - den enhed, der samler data fra dronens bevægelser) af høj kvalitet. Jo mere stabilt man sejler, når data indsamles, jo bedre bliver det endelige opmålingsresultat. Da dronen både skal operere i beskyttet farvand i erhvervshavne, i åbne sejlløb og nogle gange kystnært, var det nødvendigt at udvikle et fartøj, der var let, men samtidig yderst stabilt.
Vi har selv udviklet det autonome styre- og navigationssystem, som benyttes i dronerne. Systemet bruger bl.a. kortdata, GPS, AIS-data fra skibe (automatic identification system) og input fra en LIDAR, som hele tiden scanner omgivelserne rundt om dronen.
Søopmåling med autonom maritim drone Vores gule søopmålingsdrone har et forskib med meget lidt reserveopdrift. I vandlinjeplanet er dronen meget smal i forskibet. Det betyder, at bølgernes tag i fartøjet reduceres betydeligt, hvilket giver en roligere gang i søen. De to sideskrog, som foldes ud under sejlads, forhindrer dronen i at rulle tværskibs. Søopmålingsdronen, der er til kystnært brug, kan operere i bølger af 0,5 meter (sea state 2) og stadig sejle tilpas roligt til at indsamle data, se figur 1.
Datafangst og datakvalitet Indsamlet data gemmes lokalt om bord, men kan også reduceres og løbende sendes til land. Kvaliteten af bathymetriske opmålinger afhænger meget af det udstyr, som benyttes. En god opmåling kræver et godt datagrundlag og punkt opløsningen afhænger af sonarens kvalitet.
14
G EOFOR U M • SEPTEM BER 2021
Den elektriske drone er fleksibelt opbygget forstået på den måde, at den kan udstyres med forskellige typer af multibeam sonar. Den har ligeledes plads til et elektrisk spil, som kan benyttes til en lydhastighedsmåler.
I figur 2 ses en opmåling foretaget med Teledyne Reson SeaBat T20 ved Frederikssund. Vanddybden er ca. 11 meter og sandbølgerne er ca. 1 meter høje.
