Förderprojekt GALILEOnautic 2

  Begegnungsszenario einer großen Fähre und zwei kleineren Autofähren Urheberrecht: Michael Gluch

Autonomes Navigieren und optimiertes Manövrieren von kooperierenden Schiffen in sicherheitskritischen Bereichen

 
01.10.2018

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.10.2018 bis 31.03.2021
Akronym:
GALILEOnautic 2
Gruppe:
Galileo
Fördergeber:
BMWi

Kontakt

Foto von Jan-Jöran Gehrt

Name

Jan-Jöran Gehrt

Gruppenleiter Galileo

Telephone

work Phone
+49 241 80 28032

E-Mail

 

Motivation

Projektlogo Galileo nautic Urheberrecht: IRT

Um dem bereits hohen und stetig wachsenden maritimen Verkehrsaufkommen sowie zunehmenden Schiffsgrößen gerecht zu werden und vor allem auch einen sicheren Verkehrsfluss zu garantieren, sind modernste Technik, eine Erhöhung der Automatisierungsstufen und kooperatives Handeln zwischen allen maritimen Teilnehmern erforderlich.

 

Projektziele und Methoden

Projektziel ist es, ein autonom agierendes Netzwerk von maritimen Verkehrsteilnehmern innerhalb einer beschränkten Hafenumgebung darzustellen. Grundlage dazu ist eine hochgenaue und robuste Lokalisierung jedes einzelnen Verkehrsteilnehmers. Dafür werden mittels eines Kalman Filters viele Sensoren, vor allem aber Satellitensignale von Galileo und GPS, fusioniert. Eine zentrale Koordinationseinheit bestimmt mit Hilfe nichtlinearer Optimierung sichere und effiziente Trajektorien für alle Schiffe im geregelten Netzwerk. Auf Schiffsebene führen robuste, fehlertolerante Regler die einzelnen Schiffe auf diesen zentral vorgegebenen Trajektorien. Zusätzlich wird die Schiffsumgebung erfasst, um Kollisionen mit Hindernissen zu vermeiden. Nicht vernetzte Schiffe werden über AIS und Radar identifiziert und lokalisiert. Die Kommunikation innerhalb des Netzwerks aber auch mit externen Datendiensten erfolgt mittels LTE.

Die Algorithmen und Automatisierungsfunktionen werden auf dem Forschungsschiff DENEB des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) erprobt. Dafür werden Schnittstellen auf dem Schiff umgesetzt, die eine Automatisierung der Antriebseinheiten ermöglichen. Als Integrationsbasis wird das Entwicklungsbrückensystem SYNAPSIS verwendet. Die Projektansätze werden parallel dazu im Lotsensystem PIA der TRENZ GmbH implementiert und mittels Lotsungen unterstützt durch die Hafenlotsenbruderschaft Bremerhaven evaluiert.

 

Innovationen und Perspektiven

Gefördert durch Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Urheberrecht: BMWi

Die vernetzte kooperative Bewältigung der Navigationsaufgabe ist wegweisend und einzigartig für die Entwicklung des maritimen, hochautomatisierten Verkehrsraums. Eine hochgenaue Lokalisierung unter Ausnutzung der Vorteile des neuen europäischen Satellitennavigationssystems Galileo sowie sensorübergreifende Integritätsprüfungen bildet hierbei die notwendig Basis. Eine nahezu freie Skalierbarkeit des modularen Systemkonzepts, welche nicht zuletzt die Integration der Algorithmen in industrielle Produkte ermöglicht, zeichnet die Projektentwicklungen aus.

 
Projektpartner Assoziierte Partner
  • RWTH Aachen: Maritime, integre Lokalisierung und Netzwerkregelung
  • Uni Bremen: Echtzeitfähige Optimalsteuerung für vernetzte maritime Systeme
  • Uni Rostock: Robuste, fehlertolerante Schiffsregelung
  • HS Wismar: Assistiertes Manövrieren und automatisiertes Docking
  • SCISYS: Optimierte Datenübertragung und Anbindung an externe Dienste
  • Raytheon Anschütz: Brückensystementwicklung für teilautomatisierte Schiffssysteme
  • TRENZ GmbH: Maritime Informationsplattform