Вслед за «Летучим голландцем»

Представьте себе: бескрайнее море, по которому идёт грузовое судно. Без единого человека на борту. Жутковато, правда? Вспоминается и «Летучий голландец», и прочие мифы от видавших виды моряков. Однако скоро столь страшные видения станут нормой. В моря могут выйти абсолютно автоматические и безэкипажные суда (БЭС). Уже сегодня специалисты ВНИИЭФ ведут разработку цифровой модели такого корабля. Разработчики считают, что это ноу-хау поможет повысить эффективность морских перевозок в Арктике. Создаваемая цифровая модель поможет получить существенные улучшения в конструкции корпуса и значительно оптимизировать площади судна. Более того, специалисты полагают, что с помощью цифровой модели можно будет увеличить площади грузовых отсеков и сроки плавания судна. Проект является совместной разработкой РФЯЦ-ВНИИЭФ, ФГУП «Крыловский государственный научный центр» и Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук.

Развитие безэкипажного судовождения — наиболее перспективное направление применения информационных технологий в области морского и речного транспорта. Морской транспорт редко рассматривался как перспективная область применения информационных технологий. Сказывались и традиционная консервативность отрасли, и долгий цикл проектирования и эксплуатации судов, и довольно высокая степень регулирования, особенно в вопросах безопасности со стороны национальных и международных организаций.

С технологических позиций активному использованию информационных технологий (ИТ) в отрасли препятствует неразвитая и дорогостоящая инфраструктура телекоммуникаций, основанная преимущественно на спутниковой связи. В наше время, когда онлайн-передача больших объёмов данных стала едва ли не обязательным условием функционирования современного бизнеса, морской транспорт находится позади мировых трендов в применении современных ИТ.

Однако и в сфере морских коммуникаций происходят изменения, связанные с появлением новых игроков, с усилением конкуренции среди провайдеров связи, применением новых телекоммуникационных технологий. Всё это приводит к удешевлению передачи данных в море и, как следствие, открывает дорогу для применения современных средств ИТ в морском транспорте. Без преувеличения можно сказать, что мы наблюдаем настоящую революцию в отрасли, сравнимую с появлением интернета. Сотни тысяч судов, тысячи морских портов и судоходных компаний, национальные и международные регуляторы, миллионы профессиональных моряков и сотрудников, обеспечивающих судоходство и транспортировку, столетиями изолированные друг от друга в плане обмена информацией, получат возможность взаимодействовать в режиме реального времени. Коммуникации и компьютерные системы позволят не только наладить эффективный обмен данными между судном и берегом, но и создать единую информационную сеть, связывающую всех участников и все элементы морской отрасли, автоматизирующую множество процессов вплоть до судовождения и формирования сквозных логистических процессов. Наиболее перспективное направление применения ИТ в этой сфере – безэкипажное судовождение. Не случайно именно оно стало ключевой инициативой Международной морской организации (ИМО), международной межправительственной организации, регламентирующей вопросы, связанные с международным торговым судоходством. Для автоматизации судовождения необходима развитая информационная инфраструктура, чтобы обеспечить системы навигации необходимой и своевременной информацией и предоставить безэкипажному судну возможность взаимодействовать с другими участниками судоходства.

Команда из одного матроса

Уменьшение численности экипажа на судах вследствие автоматизации происходит на протяжении нескольких десятилетий. Предпосылками для этого служат развитие технологий, с одной стороны, и влияние человеческого фактора – с другой. Как и на других видах транспорта, на морском транспорте человеческий фактор выступает основной причиной инцидентов. Ущерб от допущенных ошибок только в морской индустрии оценивается в 1,5 млн долларов США в день; 60–80% всех инцидентов связано с человеческим фактором. Снижение влияния этого фактора достигается дорогостоящими средствами подготовки, сертификации и контроля действий экипажа, что неизбежно вызывает увеличение затрат. При этом во всём мире снижается интерес к морским специальностям, уменьшается число тех, кто идёт работать в отрасль, что усугубляет ситуацию с квалификацией кадров. Появление безэкипажных судов позволит снизить эксплуатационные затраты, увеличить вместимость судов и уменьшить влияние человеческого фактора на безопасность мореплавания. Можно с уверенностью прогнозировать, что внедрение безэкипажных технологий судовождения (систем непрерывного дистанционного управления судном) будет происходить последовательно, в течение десятилетий: от временного отсутствия экипажа на вахте в неосложнённых условиях навигации к полной автоматизации процесса судовождения в любых условиях.

Сегодня автоматизация судовождения достигла такого уровня, когда при длительных переходах в открытом море в хорошую погоду на вахте на мостике и в машинном отделении может находиться один член экипажа. Для этого используются имеющиеся на рынке системы полуавтоматического управления судном типа Track Control System. Тем не менее пока необходимо, чтобы на борту судна находились несколько вахт и дополнительный персонал. Это означает, что значительная часть судна занята средствами обеспечения жизнедеятельности и безопасности экипажа,а расходы на экипаж составляют значительную часть эксплуатационных расходов.

От интернета до «Маринета»

Общепринятых правил, регулирующих создание и эксплуатацию безэкипажных судов, не существует. Рынок безэкипажных судов, их компонентов, условия обслуживания и эксплуатации находятся в стадии формирования. Особое место отводится вопросам нормативно-правовой базы судоходства, решить которые необходимо для применения безэкипажного судовождения. Сегодня уже существуют ключевые процедуры для управления навигационным судном, разработаны основные функциональные блоки судовой автоматики, проведены первые испытания отдельных функциональных блоков и подсистем автономного судна. В данном направлении сегодня ведут серьёзную работу Англия, Норвегия, США и другие страны, которые планируют к концу 2018 года запустить электрическое автономное БЭС на небольшие расстояния для речных перевозок. Занимаются этим вопросом также Голландия, Франция и Китай.

В России разработка технологий безэкипажного судовождения ведётся в отношении небольших судов (научно-исследовательских, спасательных). Это заявлено как одна из целей Национальной технологической инициативы (НТИ) «Маринет», в рамках которой Россия должна получить приоритет в создании и применении технологий безэкипажного судовождения гражданского назначения.равления навигационным судном, разработаны основные функциональные блоки судовой автоматики, проведены первые испытания отдельных функциональных блоков и подсистем автономного судна. В данном направлении сегодня ведут серьёзную работу Англия, Норвегия, США и другие страны, которые планируют к концу 2018 года запустить электрическое автономное БЭС на небольшие расстояния для речных перевозок. Занимаются этим вопросом также Голландия, Франция и Китай.

РФЯЦ-ВНИИЭФ в рамках данного проекта выполняет работы по созданию цифровой модели безэкипажного судна, проводит моделирование про- цессов с учётом влияния гидрометерологических условий и географических особенностей на объекты и процессы моделирования. Как рассказал нам заместитель директора РФЯЦ-ВНИИЭФ по инновациям и инвестициям Владимир Жигалов, «ядерный центр обладает уникальными компетенциями и научно-технологической базой. Это отечественная цифровая платформа, имитационное моделирование задач судовождения, сложных технических систем (оптического наблюдения, гидроакустики, радиолокации, связи), наличие суперЭВМ, распределённых систем для хранения, обработки и визуализации

пространственных картографических данных, наработки в области диагностики и управления газотурбинными двигателями, которыми будут оснащены будущие БЭС, опыт создания автоматизированных систем управления».

При создании цифровой модели безэкипажного судна станет возможным получить существенные улучшения в конструкции корпуса, отказаться от надстройки, разместить в носовой части грузовой трюм, оптимизировать соотношения размеров судна, не боясь неблагоприятного влияния резкой качки на обитаемость экипажа. Также можно увеличивать площади грузовых отсеков и увеличить сроки плавания судна. «На безэкипажном судне вместо людей будут приборы, которые обеспечивают передачу, получение сигнала, диагностику, мониторинг систем корабля и так далее. Это должно дать экономический эффект, особенно в трудных условиях Арктического региона», – резюмирует Владимир Жигалов.

Таким образом, Россия имеет возможность не только создать конкурентоспособные решения, но и стать лидером в их разработке и применении. Успешная реализация проекта в области безэкипажного судовождения должна открыть российским компаниям возможности опережающего внедрения и коммерциализации новых технологий на мировом рынке. Кроме того, это должно создать ощутимые преимущества отечественного морского транспорта перед зарубежными судоходными компаниями и портами.

Мнение

Антон Зубков, руководитель проекта управления реализации новых бизнесов Блока по развитию и международному бизнесу ГК «Росатом»

Безэкипажное судовождение как автоматизация управления действительно сегодня является очень перспективным направлением развития. Внедрение таких решений мы наблюдаем в автомобильном и железнодорожном транспорте. Способствует этому повсеместное проникновение информационных технологий, таких как Internet of Things и Big Data.

Однако стоит отметить, что в Арктической зоне пока ещё много вопросов, требующих решения, для того, чтобы появилась возможность применять беспилотные транспортные средства. В первую очередь это, конечно, обеспечение доступных видов связи, навигационного и картографического обеспечения, информации по положению судов в пространстве и организация по обмену информации между всеми службами. Для решения этих задач между ГК «Росатом» и ГК «Роскосмос» ведётся совместная работа по развитию широкополосного интернета и формированию сети низкоорбитальных спутников. Но решение не только этих задач необходимо для организации безэкипажннное судовождения. Необходимо обеспечить не только техническую возможность, но и сформировать требования к нормативно-правовой базе такого судовождения и процедурам её изменения. В комплексе это позволит создать единую цифровую платформу логистического обеспечения грузоперевозок, интеграцию и обмен в условиях настоящего времени информацией, а также развитие соответствующих сервисов, обеспечивающих безопасность мореплавания и защиту окружающей среды.