オフショア調査船：より高速なセンサーに対応

LeeWay MarineのCEO、Jamie Sangster • 13 6月 2019

ノバスコシア州ダートマスのCOVEで開催されたLeeWay Odyssey。

Kraken Katfishのデプロイ

LeeWay Strikerは2018年12月に改装を目指している。

2009年に、私は防衛アプリケーションのための無人システムの使用に関する論文を書きました。当時、「鈍く、汚い、そして危険」という3つの話題の言葉が、それらが何のために使われているかについての物語を支配していました。これらの言葉は、任務が実行される有効性において価値が定量化される軍事用途の文脈では完全に意味を成していました。 10年前、LeeWay MarineのCEOとしての役割を担って、私は再びロボットを評価していますが、競争力を提供する商用ソリューションを見つけるという観点からです。

LeeWayは、カナダのノバスコシア州ダートマスにある海洋ベンチャー企業家センター（COVE）の調査船を所有および運営しています。 COVEは、カナダ大西洋（ニューファンドランドアンドラブラドール州、ノバスコシア州、プリンスエドワードアイランド州、ニューブランズウィック州など、カナダで最も東の4つの州）のいくつかの海洋技術の中心地の1つです。最新かつ最高の（時にはそうではない）海洋技術。私たちはそれを見て、動員し、立ち上げて回復し（すべてが計画通りに行けば）、商業的使用に対するその有効性を評価します。 AUV、牽引ロボット工学、合成開口ソナー、マルチビーム、音源、音響アレイ、マインハンター、潜水艦ハンター、オイルハンター、フィッシュトラッカー、ROV、ドロップカメラ、UxV。リストは無限大です、そして我々はそれの毎秒が大好きです。

それを踏まえて、私はこのロボティックスの難問を合理的に経験し、ますます目の肥えた目で推論することができます。私は、将来のジオサーベイエコシステムにおいて無人システムがどれほど重要になるかを確実に知っています。また、最終顧客（石油およびガス生産者、洋上風力発電所の所有者、IT会社、国立水路機関など）はますます自信を持っています。これらのマシンによって収集されたデータ。 Kraken RoboticsのKATFISH（合成開口ソナー、SBP、MBES）が海底上10mをホバリングし、8ノットで牽引され、かつて発見されたことのない北大西洋での難破船の高解像度画像をリアルタイムで見ました。後処理に関連する自動化のレベルと、製品がクライアントに届く速度を信じられない経験豊富なハイドログラフ作成者の顔を見ました。したがって、ロボティクスが本質的にもたらすことができる運用効率を考えると、調査運用の効率を見いだすためのあらゆるオフショアインフラストラクチャ開発者の欲求を満たすのは万能薬であることが期待されます。しかし、オフショア調査市場を監視しているので、さまざまな豊富な調査地域でAIS Marine Trackerをチェックするだけで、貴重なソナーヘッドの周りで夕食の大きさについて羊飼いをすることができます。プレート。明確にするために、それはまさしく我々がLeewayでまだしていることです！

Kraken Katfishのデプロイ イノベーションへの障壁
このような優れた調査ロボットが市場に出回っているのに、なぜ自分たちは「アイアン」の中にいるのでしょうか。多くの業界の専門家とこの問題について長い間議論してきましたが、船の所有者や調査会社はあまりにも多くの資本を船舶や他の調査資産に結び付けているというのが典型的な例です。これは、ロボット工学に向かって積極的に動くことへの大きな消極的な嫌悪感をもたらします。それにはいくつかの真実があるかもしれませんが、私は私の観察に基づいて、大規模な多国籍調査会社が実際にこの技術の早期採用者であり、より広い市場での使用に影響を与えそして可能にすると主張するでしょう。私の観察によると、既存の船から残りの価値を絞り込むことは、海洋ロボット工学が調査市場にゆっくりと参入している理由ではありません。

私たちが行った分析に基づく実際の問題は、大型の調査船を拘束する（または許可する）という全体的な価値提案を大幅に改善しないため、ロボット技術だけではまだパラダイムシフトを強いないことです。特に地盤工学的能力を持った船舶、何かロボットがまだ影響を与えていない。 XOceanのXO-450とKrakenのKatfishを除いて、私たちの見解では、市場に出ているほとんどのUxVは戦略的な商業的問題の解決よりもむしろ競争力のある、戦術的な能力強化を目的として開発されました。船舶の運航者や調査会社は一般的に、中型/大型船にUxVの打ち上げ、管理、回収を要求し、偶発的な調査員と海上乗組員を収容します。ますます、データの後処理はデータ取得段階の間に船内でも行われるので、製品を迅速に顧客に届けてプロジェクトを収益化することができます。他に何もしなければ、船はロボットを使うかもしれないし使わないかもしれない単なるホテルです。ロボットが存在する場合、その操作の価値は効率ではなく有効性または安全性に基づいている可能性があります。

例えば、私たちの140フィートの測量船の後ろに3000メートルの深さのAUVを運ぶことは確かに可能です（キャリー4をさせてください）。我々はそれをするための素晴らしい打ち上げと回復のスティンガーを持っています。現実には、AUVの購入またはリースに関連するコストの回収は、昔ながらの（そして信頼性の高い！）ハルまたはポールマウントのMBESに比べて3倍以上のプロジェクトコストになります。実際の投資収益率をAUVで試しているのであれば、私たちは決して明白で単純な入札に勝ちません。代わりに、いくつかのUSVを試してみましょう。それらはコストとリスク管理の面で少し面倒です。左舷と右舷のデッキにLARSをストラップし、いくつかのUSVを打ち上げ、一度に3つのトランセクトを行うことで効率を上げます。既存の12人の測量士、2人の海洋哺乳類観察者、2人の考古学的観察者に2人の技術者と2人のUSVオペレーターを追加すれば、すべての頭脳と眼球を収容するためだけの800トンの調査船に身を置くことができます。それは犬の朝食に変わって、それはトラブルに値するものではありません。

代わりに、船を完全に排除して4ノットで5m USVを取り、ノバスコシア州サンブロの政府埠頭から発射し、それから北大西洋に数海里を送って、そして「シスター諸島」が彼らの道を持っているのを見るそれ。何人の海軍建築家が船体の形を分析したかは問題ではありません。「シスターズ」の期間をとることができるものは5メートルもありません。運が良ければ、このような有能な船舶は10〜15日間、何百バイトものすばらしいデータを収集することを失望せずに操業するでしょう。その概念は私の意見ではかなり健全であり、非常にまともなConOpsを提供します。豊富なデータが固定されており、「うまくいけば」そのデータは有効であるため、測量のコンテキストで欠陥やリスクがないわけではありません。ここでは、小型で高速のサポート船や、無制限のブロードバンドVSATソリューションなど、これをうまく機能させることができるなど、適用可能な運用概念がいくつかあります。

LeeWay OdysseyはKraken Katfishをテストするためにノバスコシア州Bedfordに移動します。

誰が新しい価値創造を所有していますか？
私たちの見解では、適切な解集合を作成するために適用することができるUxVと船舶との組み合わせのいくつかの興味深い置換と組み合わせがあります。しかし、どのようにスライスしても、収束可能な最小実行可能ソリューションへの競争となります。私たちが見ているものから、ロボットによる支配への移行は、単にある資本資産の所有者から別の資本資産への価値の取引です。大きくて高価で比較的複雑でない資産から、1つまたは複数の非常に複雑なロボット資産まで。中期的な運用効率は確かにさまざまな船/ロボットの順列や関係に見られるでしょうが、それはロボット工学の所有者が彼らの価格戦略のベースラインとして比較船のコストを使うので資産所有者のためのマージンをもたらすだけです。ロボットを使用すると、船舶の1日の料金と比較して20％節約できます。どうして彼らはそうしないでしょう。そうでなければ彼らはテーブルに価値を残すことになるでしょう。そのため、開発者は処理したデータに対して現在行っているのとほぼ同じ額を支払います。さらに、この問題を開発者の視点から見たとき。大型船が依然として優勢であることは驚くことではありません。それが基本的に同じ費用がかかるのであれば、なぜ何か新しいもののリスクを冒してください。これらのプロジェクトにはすでに十分なリスクがありますが、なぜそれ以上のものが必要ですか？中小企業の調査には、まだ価値観はありません。

生産性の向上に真剣に取り組むのであれば、全体的な方法論に根本的な変化があるはずです。それは、船舶設計、センサー技術、自律型プラットフォーム、電力密度、および機械学習に関連する全範囲の技術的利点を考慮する方法です。私は積極的なAIとブロックチェーンの方法論がどこかにあてはまる。 LeeWayでこの問題に取り組むとき、私たちは3つの基本的な現実から始めます。

1.地球物理学的データを収集するには、取得時点で物理的な対象物（船舶、衛星、AUV、UxV、ブイなど）が必要です。したがって、収集されるデータ量は、主に移動距離の関数です。

2.商品価値は常に時間の関数として測定されます（期間あたりの収益）。データを処理することは、バリューチェーン全体にとって迅速に重要です。

3.取得方法、センサー、および処理の効率は、最終的には一貫した営業利益率のモノリシックソリューションに向かって収束し始めます。運航効率が非常に微調整され、業界全体に広がっている旅客機業界と同様に、一般的に言えば、マーケティングと販売だけが重要です。

スピードが重要です
価値は経時的に測定されるので、単位時間あたりの商品の量（この場合はデータ）は総潜在的価値に対する基本的な影響要因です。すべてが同じで、単位時間あたりの「後処理」された1と0の量を増やすことが、資産あたりの収益曲線を拡大できる唯一の方法です。したがって、値はデータ収集/処理の速度と速度のみに直接関係します。

海のスピードは目新しいものではありません。 LeeWayは最近、最高速度55ノットの北米で最速のオフショアデータ収集船を発注しました。 10万ポンドのボートに5400馬力をインストールしてください。ただし、設置されている電源や安定性に関係なく、センサーがオンになるとすぐに、設計されたセンサーの最大パフォーマンス速度であるため、スロットルを6-8ノットにカットしました。明らかに、ゲームチェンジャーは船舶についてはまったく関係なく、センサーが効果的に動作できる速度についてです。あなたがこれを読んでいるなら、そしてあなたの製品開発と研究の方向性に影響を与える立場で、スピードを考えなさい。私がスピードを言うとき、私は20-30knots以上を意味します。私は物理学が難しいことを知っています、私は何度か注意されました。ナンセンス必要がないので開発されていません。測量業界を変えたい場合は、25ノットで動作できるMBESまたはSASを構築してください。他の人全員が超効率的なエコUSVとAUVでリンゴを磨くのに時間を費やしましょう、その間、あなたの25ノットのMBESは完全にリンゴカートを混乱させます。
3つのスピードの基本

•スピードは、一定期間に収益化可能な商品の量に影響を与える最も影響力のある変数です。

•スピードが時間を短縮し、時間が経つにつれてすべての運用コストが海上にかかります。

•スピードは沖合を自宅に近づけ、外科手術を提供し、気象リスクを大幅に低減します。

速度が十分に確立されると、自律性、電力密度、プラットフォームの安定性、データ転送速度などの一連の運用効率が、実際にはスケーラブルな方法で重要になります。最終的な解決策は、2つの相反する方向から取り組むことができると考えられます。 1つ目は、既存のUxVから派生したソリューションで、大規模で高速なプラットフォームに拡張できます。 2つ目は、高速、中規模から大規模の船舶が自律技術を基本オペレーティングシステムとして設計されていることです。私の考えでは、究極の解決策は非常に明白であり、海洋の物理学に基づいています。水の追加質量は、運動量を打ち消すために車両の質量を必要とする。ですから、私は、物質から始めてそこから構築するという概念を脇に置いています。

私たちの観点からすると、海洋の効率を改善するためのすべての努力は重要です。より長い持久力、より良いカバレッジ率、そしてより高い解像度を持つ、より小さく、より効率的なプラットフォームを使用して、海上の人々を排除することは、すべて重要な価値提案です。これらの要素のどれも、センサー速度の導入のような価値の鍵を握ることはできません。

著者について：Jamie SangsterはLeeway Marineの創設者です。 Leewayに入社する前は、Jamieは、カナダの大軍艦で、海洋システム工学士官および海軍の建築家として20年間、Royal Canadian Navyに勤務していました。