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L'imbarcazione autonoma di Avikus naviga, pilota e attracca da sola

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In un'aggiunta dell'ultimo minuto al mio programma del Fort Lauderdale International Boat Show (FLIBS), sono stato invitato a fare un giro sulla barca autonoma Avikus. Sono felice di averlo fatto. Nonostante si tratti di un sistema di pre-produzione, quello che ho visto e sperimentato è stato l'esempio più raffinato che ho visto finora di navigazione assistita.

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Avikus è una filiale di Hyundai Heavy Industries che si occupa di sistemi di controllo autonomo delle imbarcazioni. Hyundai Heavy Industries è il più grande costruttore navale del mondo, quindi il suo interesse per la nautica autonoma va ben oltre la nautica da diporto. Attualmente Avikus offre due prodotti: HiNAS o Hyundai Intelligent Navigation Assistant System per le grandi navi e NeuBoat per le imbarcazioni da diporto.

Nel giugno di quest'anno, la nave da carico di 122.000 tonnellate di GNL alla rinfusa Prism Courage ha completato un viaggio transatlantico di 20.000 chilometri utilizzando il sistema HiNas di Avikus. Secondo Avikus, la nave ha ridotto il consumo di carburante del 7% e le emissioni del 5% grazie alla maggiore efficienza del sistema autonomo.

Anche se un certo livello di autonomia sembra probabile in tutto ciò che facciamo, credo che il futuro dell'autonomia nella nautica da diporto sia nebuloso. Credo che i diportisti cerchino assistenza per le parti più stressanti della navigazione, ma amino anche gestire la propria imbarcazione. D'altra parte, la nautica da diporto è un ottimo terreno di prova per i sistemi di controllo autonomo di Avikus. Il tipo di navigazione ravvicinata che si incontra nelle imbarcazioni da diporto offre ad Avikus l'opportunità di perfezionare gli algoritmi di prevenzione delle collisioni e di manovra ravvicinata per imbarcazioni di tutte le dimensioni.

Avikus è un'azienda focalizzata sull'ingegneria. La maggior parte dei rappresentanti che ho incontrato sta sviluppando il sistema, non lo sta commercializzando. Di conseguenza, alcuni dettagli non sono così chiari come vorrei. Tuttavia, il mio giro dimostrativo mi ha fatto capire che hanno un vero e proprio sistema di controllo autonomo dell'imbarcazione. Inoltre, il sistema sembra molto rifinito e quasi pronto per i consumatori.

Il sistema

Il mio giro dimostrativo si è svolto su un modello Pilot House di Quicksilver boats con due fuoribordo Mercury da 250 cavalli e un sistema di controllo a joystick. L'imbarcazione non era dotata di thruster e sembrava equipaggiata con un set di elettronica di navigazione piuttosto standard per un'imbarcazione di queste dimensioni. La cosa più degna di nota dell'imbarcazione è la mancanza di grandi sensori o altre sporgenze. Nulla di questa barca, a parte forse il logo Avikus, la identifica come nettamente diversa da qualsiasi altra barca in acqua.

Il display dello stand descrive i tre livelli del sistema: Navigazione NeuBoat, Navigazione e attracco NeuBoat e Controllo NeuBoat. In base a ciò che ho visto allo stand, ho avuto l'impressione che ci siano due opzioni di assistenza all'autonomia di livello uno. L'autonomia di livello uno comprende aiuti all'operatore, mentre i sistemi di livello due e superiore controllano direttamente l'imbarcazione.

NeuBoat Navigation utilizza una telecamera anteriore, la rete NMEA 2000 dell'imbarcazione e il processore di riconoscimento degli oggetti alimentato dalla GPU (unità di elaborazione grafica) per navigare e avvisare l'operatore di potenziali pericoli. Navigation è l'unica configurazione che non include un sensore lidar, utilizzato per mappare gli oggetti intorno all'imbarcazione e misurarne la distanza. Quindi, senza lidar, non so se Navigation sarà in grado di visualizzare le distanze come mostrato nell'immagine in cima all'articolo.

L'opzione successiva è NeuBoat Navigation and Docking. Navigation and Docking aggiunge telecamere con vista laterale e un sensore lidar. Insieme, forniscono una vista a 360 gradi dell'imbarcazione e misurano e visualizzano la distanza degli oggetti intorno all'imbarcazione. L'ultima opzione, NeuBoat Control, combina tutti i sensori e un'unità di interfaccia motore e autopilota per consentire al sistema di prendere il controllo dei motori e del governo dell'imbarcazione. L'unità lidar ha una portata di 120 metri o circa 394 piedi.

Sebbene la nostra imbarcazione dimostrativa fosse dotata di un'unità radar a stato solido, mi è stato detto che il radar non è ancora integrato nel sistema. Credo che questo significhi che la portata del sistema è limitata ai poco meno di 400 piedi che il sensore lidar fornisce. In caso di navigazione ad alta velocità, credo che questo potrebbe rivelarsi problematico. Ma mi aspetto anche che l'integrazione del radar sia imminente e che permetta di ottenere la portata necessaria per una navigazione sicura.

Autonomia in acqua

Il mio giro dimostrativo è iniziato in un canale appena fuori dall'ICW a Fort Lauderdale. Ognuno di noi ha ricevuto un tablet in modalità ospite. La modalità ospite ci permetteva di vedere tutto ciò che accadeva sull'imbarcazione e di impostare una rotta, ma nessuno dei nostri input avrebbe influenzato l'imbarcazione. Durante il nostro giro dimostrativo, ho visto almeno cinque tablet attivi contemporaneamente sul sistema.

Abbiamo lasciato il molo con un rappresentante di Avikus che guidava l'imbarcazione fino a quando non siamo usciti sulla ICW. Una volta sulla ICW, il sistema ha preso il controllo senza problemi. L'unico indizio di controllo del sistema è l'indicatore di stato nella parte superiore centrale del tablet, che è cambiato in "Route Following"

Come si può vedere nel video dimostrativo qui sopra, durante la dimostrazione ci siamo imbattuti in uno scenario di attraversamento con uno yacht a motore. Si trattava di una situazione limite, ma ho notato che l'imbarcazione ha effettuato una virata a sinistra come parte della routine di prevenzione delle collisioni. Ho chiesto se il sistema è consapevole delle COLREG in questo momento. Mi è stato risposto che il sistema non ne è ancora a conoscenza, ma che verranno incorporati nelle routine dell'IA.

Pianificazione della rotta

La modalità autonoma di NeuBoat seguirà una rotta definita o la rotta corrente. In modalità auto heading, viene stabilita e seguita una rotta, con correzioni per gli ostacoli. In modalità route following, NeuBoat segue una rotta precedentemente definita. Il video qui sopra mostra il processo di impostazione di una rotta e la successiva pianificazione automatica di NeuBoat. Ho avuto solo pochi minuti per sperimentare l'autorouting, ma nel complesso il sistema sembrava buono. In effetti, sembra fare un lavoro migliore rispetto alla maggior parte dei sistemi di autorouting che ho usato per evitare le aree con restrizioni cartografiche.

Attracco automatico

Per molti diportisti, l'attracco è la parte più stressante di una giornata in acqua. Per questo motivo, l'attracco è stato il primo settore affrontato dai sistemi di navigazione autonoma. L'autodocking di NeuBoat è il sistema più impressionante che ho visto finora. L'attivazione dell'autodocking richiede una mappa lidar aggiornata dell'area in cui si sta attraccando. Se le manovre non hanno già fornito al sensore lidar una buona visuale dell'attracco, potrebbe essere necessario fare un passaggio per ottenere una mappa chiara. Una volta ottenuta la mappa lidar, è possibile accedere alla modalità di aggancio toccando il punto in cui si desidera attraccare. Quindi si seleziona una direzione di aggancio anteriore, posteriore o laterale. Una volta selezionata la direzione di attracco, si indica al sistema se si vuole attraccare a babordo o a tribordo. Una volta completate queste selezioni, si avvia l'attracco automatico e il sistema fa attraccare l'imbarcazione.

A differenza del sistema di attracco automatico di Volvo Penta, NeuBoat non richiede alcun segnalatore sulla banchina, ma solo un'ispezione dell'area da parte del sensore lidar per tracciarne la mappa. Inoltre, Avikus afferma che il sistema non ha un tetto massimo di servizio per il vento, le correnti o altri fattori ambientali. Questo è importante perché non si vuole che il sistema di attracco automatico ci abbandoni quando ne abbiamo più bisogno.

Ho provato una volta l'auto attracco sulla barca e ho assistito ad alcuni passaggi di auto attracco. Nel complesso, il sistema ha fatto un lavoro impressionante, manovrando, correggendo, manovrando ancora, correggendo ancora e riuscendo a entrare nell'ormeggio. Sospetto che un operatore esperto possa essere in grado di attraccare in modo un po' più efficiente, ma nel complesso il sistema ha fatto un lavoro impressionante.

Il futuro

Il team che ho incontrato è stato diretto nello spiegare che il sistema di autonomia di livello due che abbiamo sperimentato è destinato a un lancio commerciale nel 2024. Sperano di lanciarlo in collaborazione con i costruttori di barche. Durante la fiera, Avikus e Raymarine hanno annunciato un protocollo d'intesa per collaborare al progresso del sistema e alla sua integrazione con la suite elettronica di Raymarine. Avikus sembra essere alla ricerca di ulteriori partnership con altre aziende di elettronica, produttori di motori e costruttori di imbarcazioni. Considerando la demo che ho visto in acqua, sembra che l'azienda abbia molto da offrire a qualsiasi partnership.