サブシーテックの「3月の小型化」

エレイン・マスリン • 11 12月 2019

NotiloPlusのSeasam AUVは世界中で稼働しています。 NotiloPlusからの写真。

HydromeaのLUMAモデムは、AshteadのAMS +システムからデータを送信するために使用されました。 Hydromeaからの写真。

LUMAモデムは、海中クレーン操作を支援するために、ROVを介してジャイロデータを地表に送信するために使用されています。 Hydromeaからの写真。

タウのデモンストレーションイベントで講演するWater LinkedのOliver Skisland。 Elaine Maslinによる写真。

バードビューはノルウェーの漁船でドローンをテストしています。バードビューからの写真。

バードビューの浸漬ソナーのコンセプト。オラフ・ブルセットからの写真。

成長しつつある小型でコンパクトなシステムの大隊が海中世界に進出し、ある意味ではより多くの人が入る大きなスペースになっています。 Elaine Maslinが報告します。

小型の遠隔操作車両（ROV）と小型の自律型水中車両（AUV）の数は増え続けており、それらをサポートするより小さな技術を推進しています。その結果、数人の新しい子供たちがブロックに集まり、小型化の行進と呼ぶことができます。

それらは、自動車メーカーから音響および光学センサーシステムメーカーに及びます。これらの多くは、2019年10月にスタヴァンゲル近くのタウでノルウェーのエクイナーが開催した、オフショア空間での無人システムに焦点を当てたデモイベントに参加しました。

NotiloPlus
自動車メーカーから始めたのは、2016年に設立されたフランスの新興企業NotiloPlusであり、小規模ながらもスマートなROVを生産しています。

Seasamの重量は9kgで、小型でコンパクトですが、操縦されたROVと、多くの費用がかかるキットが詰め込まれた大きなROVとの間のミッシングリンクです。マルセイユに本拠を置く会社の共同設立者兼CEOであるニコラス・ガンビーニは、NotiloPlusがコンピューティングパワーを通じて多くのスマートな小型車両を実現していると語っています。「機械学習とソフトウェアにより、ポジショニングとセンシングを行うことができます」と彼は言います。「位置決めには、多くのハードウェアを使用する必要がありますが、できるだけ安価にしたかったのです。そのため、1つのハイエンドポジショニングセンサーの価格よりも安い価格で、より安価なセンサーを使用し、それらを融合し、アルゴリズムを使用してデータを拡大し、最も完璧なセンサーに近づけるシステムを用意しています。

「これは[Seasamを使用すると]位置決めに単純な音響センサーを、コンピュータービジョンにカメラを使用できることを意味します。コンピュータービジョンとは、ドローンが見るものの枠内で、それが必要な場合、興味のあるポイントを特定し、それに触れることができることを意味します。「また、完全に自律的なダイバーの追跡またはダムまたは船体の検査を提供できます。 10mの長さの小さな船では、地図さえ必要ではなく、それ自体で舵などを識別できます。長い船体では、形状と長さを伝えることができ、検査のために独自のパターンを選択します。」

リヨンでテストを行っている同社は、今年3月からSeasamシステムを出荷しており、現在、300がフランスから韓国に「外出」しており、レジャー市場などで働いています。ダイバーセンター、産業、検査インフラストラクチャ、および科学。ガンビーニは、それが他のペイロードまたはツールを運ぶことができて、適応させることができると言います。また、TechnipFMCとのパートナーシップもあります。TechnipFMCは、ドローンの工業生産など、グローバルなサービスを提供するなどの作業を行っています。将来を見据えて、ガンビーニ氏は、相互接続されたドローンが業界の行く先になる可能性が高いと言います。

バードビュー
すべての海中作業が海中車両によって行われる必要はありません。別の新興企業、バードビューは、データを収集するためにセンサーを水中に落とすことができる空中ドローンを設計しています。オスロに本拠を置く同社は、ノルウェーの海洋研究所（IMR）と協力して、沖合漁業向けのリモートセンサーを提供しています。魚の群れで、魚がどこに行くべきかを知らせることができます。

BirdviewのプロジェクトエンジニアであるMohibb Malik氏は、同社は市販の空中ドローンを使用していたが、現在は独自のモジュラーシステムを開発していると言います。「現在利用可能なドローンは、陸上での飛行には最適ですが、オフショアの海洋環境には適していません」とマリクは言います。「私たちは、水密で浮くことができる設計を行っています（溝の場合）。」現在行っている飛行が約15〜20分である場合、独自のドローンの目標は3時間です。制御/通信を維持するために。

ノルウェーのスタヴァンゲル近くのタウで行われたドローンのデモイベントで、バードビューはそのアイデアを実証しました。（写真：ビルガー・ハラルドセイド）

同社は2014年に設立されましたが、漁業を中心に活動しているMalik氏によると、約1年間しか活動していません。これには、IMRの沖合の漁船から発射されたDJ1 6ブレードドローンの使用、離着陸の学習とホーニングが含まれます。ここでは、魚を見つけるために、無人機から小さなウインチで水の中に落とされたSimradエコーサウンダーを使用しています。エコーサウンダーはデータを収集し、魚の位置を示すために処理されます。そして、結果は良好でした、とマリクは言います、漁船がソナーを船からさらに遠ざけることができるので、漁船が水中の船の騒音に伴う問題を回避します。次のステップはエッジ分析です。つまり、ドローンでのデータ処理により、漁師は魚がどこにいるかをより早く知ることができます。

しかし、Birdviewは、水中センサーからデータを収集したり、リモートコントロールROVやモバイル水中プラットフォームへの通信リンクを提供したりするために、モデムを浸漬するなど、他の機会を見出しています。したがって、通信ハブの範囲内に留まる必要はありません。

現在、半自動および完全に自動化されたミッションを備えた50 kmのシングルレンジのシステムで作業しています。課題はデータ転送です。ホスト船または通信ネットワークから離れると、送信できるデータが少なくなるため、ドローンの通信システムはテレメトリの量を削減できなければなりませんが、新しいミッションを直接受信することなく帯域幅を確保する必要がありますコントロール。

同社は、自作のドローンのテストを約1年で開始し、約18か月から2年で市場に投入することを目指しています。 BirdviewはTechnipFMCとも協力しています。

リンクされた水
これらのシステムにはセンサーが必要であり、ブロック上の新しい子供はそれらのいくつかを提供しています。ノルウェーのトロンハイムに本拠を置くWater Linkedは、過去7年間にわたり、超小型の海中測位および水中モデムを開発してきました。海中測位システムは、車両などの移動体に4つの受信機とロケーターを使用する、逆の短いベースラインシステムに基づいています。 2017年からBlue Robotics mini ROVと統合されています。

Water Linkedの焦点は、より大きな（つまりより高価な）センサーと同じ結果を出すためにクランチ低電力（つまり、より小さな）センサーを数えることができるコンピューティングに焦点が当てられているためです。同社は独自のトランスデューサーも設計しており、無駄のないように、ノルウェー国内の製造を外注しています。

「私たちは、正しいポジションを出す可能性を高めるために、数値計算を行っています」とWater LinkedのCEOであるOliver Skisland氏は言います。「最初の、そして最も簡単な答えを真実としてとるのではなく、正しい位置を与える可能性を高めるために多くのコンピューティングを行っています。」Water Linkedは高性能のフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）を使用してこれを行っています。「FPGAは、汎用PCと比較して、特定のタスク向けに最適化されるようにプログラムできるため、素晴らしいツールです」とSkisland氏は説明します。「私たちは、超近代的な技術を使用して、小型で電力効率が高く、費用対効果の高い製品を作成しています。私たちは非常に統合されたアプローチを採用しており、最も小さなコンポーネントでさえも、ボード上で許可される前に詳細に議論されます。」

水にリンクされたロケーター。（画像：リンクされた水）

電力はトレードオフです。 Skislandによると、Water Linkedの測位システムは100mまで機能し、2020年には200mまで延長されます。そのモデムは1kmまで機能します。さらには、より大きな車両を意味するより多くのパワーを意味します。しかし、これは会社がターゲットとしている市場、つまりミニROVに最適です。ミニROVは十分に安くなったため、ますます多くの人が使用しています。 Skisland氏は、センサーを搭載することで、高度なナビゲーションや、調査や検査作業用のドキュメント（位置データ）の提供、またはダイバーの正確な位置付けなど、さらに多くのことを行うことができます。そのため、NotiloPlusと同様に、Water Linkedは、単一のセンサーと同じ価格でシステム全体を提供できると述べています。 Skisland氏は次のように述べています。「新しい市場を開拓し、これまで行われなかった高度なナビゲーションを行うための新しいツールをmini-ROVに提供しています。

Tauイベントでは、Water Linkedの測位システムが、OceaneeringのFreedom 60％スケールFreedom AUVテスト車両の「水中GPS」として使用されました。そこでは、同社がドッキングステーションの受信機と呼ぶ4つの車両と車両の「ロケーター」により、AUVが海中のドッキングステーションにドッキングする精度を1cm提供しました。最適なシナリオでは、それぞれ4つの受信機とロケーターを備えた車両とドッキングステーションが表示されます。「その後、ドッキングステーションは近くのすべてのAUVを認識し、すべてのAUVはすべてのドッキングステーションの場所を認識します。ドッキングステーションは、どのAUVがドッキングするのが適切で、どのAUVが待機する必要があるかを空港で確認できるように、一種の「着陸システム」を簡単に実装できます」とSkisland氏は言います。 Water Linkedモデムを使用すると、10mの範囲で画像を転送して、車両のパイロットに現在の状況を把握することができます。

同社のヒットリストの次は、超小型ドップラー速度ログ（DVL）であり、小型ROVまたはAUVが検査または介入作業の位置を保持するのに役立ちます。深さは300mで、最低高度0.15 m、高さ25mmから最大高度50m、小型フォームファクター55mmに設定されています。

ハイドロメア
車両または資産間に通信リンクを提供することは、ブロックの新しい子供であるハイドロメアです。創業者のFelix Schill（CTO）とAlexander Bahr（COO）は、2003年に小型AUVの群れの設計を開始しました。オーストラリアのキャンベラにあるオーストラリア国立大学で水中メッシュネットワーク通信の博士号を取得し、スイスのエコールポリテクニックフェデラルドローザンヌ（EPFL）で一緒になって、ミニチュアAUVで再び協力し始めました。

しかし、彼らはそれらを構築しようとしている間、彼らは十分な小型のスラスター、耐久性のためのバッテリー、および小型の音響モデムを見つけることができないことに気付きました。さらに、ドイツのAlfred Wegener Institute（AWI）から、光通信に関する作業を拡大し、スタンドアロンユニットを開発するよう依頼されました。同社のCEOであるIgor Martin氏によると、LUMA 500ERは、120度コーンで最大70mの範囲で500kbs（毎秒1,000ビット）のデータレートを提供します。しかし、彼は、彼らはそれをより長い距離で毎秒数メガビットに拡張できると考えていると言います。

「今、ものを小型化すると、より手頃な価格になることがわかりました」とMartin氏は言います。「それにより、後付けの柔軟性が得られます。移植性と拡張性があります。数万の費用がかかるのではなく、数千であり、さまざまな機会をもたらします。 Water LinkedやHydromeaなどの企業の小型ポータブルシステムを使用すると、安価なモデムやツール、センサーシステムを備えた環境を実現し、スケールアップを実現できます。」

同社は石油・ガス技術センターのTechXアクセラレータプログラムに参加しており、Rever Offshore、Ocean Installer、i-Tech 7がジャイロボックスからロール/ピッチ/ヨーデータを送信してROVを観測するなどのタスクに使用する光通信技術を見てきましたたとえば、デッキ上のクレーンオペレーターに海底で何が起こっているかについてのより迅速な情報を提供する海底建設プロジェクト。

HydromeaのLUMAモデム。（写真：Hydromea）

LUMAモデムは、2019年初頭の北海でのTotalの掘削プロジェクト中に、Ashtead Technology Autonomous Monitoring System（AMS +）の一部としてRever Offshoreによって坑口サイトに展開されました。その後、ROVはLUMAを使用してAMS +からデータを取得できます、坑口から8m。

2019年後半、調査船Sonneのアルフレッドウェゲナー研究所とマックスプランク海洋研究所の科学巡航は、GeomarのROV KIEL6000のLUMAモデムを使用して、海底機器、さらには4,000mの水深でLUMAモデムと直接通信し、センサーは機能しており、必要に応じて再構成します。

LUMAを含む過去10年間に構築されたテクノロジーにより、Hydromeeaは、ExRayと呼ばれるテザーレスの小型の半自律型水中ドローンの構築に注目を集めています。船舶のバラスト水タンクなど、水で満たされた狭いスペース内で動作できるように設計されています。目標は、同時ローカリゼーションとマッピング（SLAM）を使用して戦車をナビゲートし、モザイクソフトウェアを使用してメンテナンスが必要なエリアの3Dヒートマップを作成できるようにすることです。最初のExRayは2021年に発売予定です。

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