Das Projektes „GALILEOnautic 2 – Autonomes Navigieren und optimiertes Manövrieren von kooperierenden Schiffen in sicherheitskritischen Bereichen“ verfolgt das Ziel, ein autonom agierendes Netzwerk von maritimen Verkehrsteilnehmern innerhalb einer beschränkten Hafenumgebung darzustellen.

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.

Grundlage des Projektes 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.

Kontakt

Jan-Jöran Gehrt, M. Sc.
Institut für Regelungstechnik (IRT)
+49 241 80 28032
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Projektwebseite

www.irt.rwth-aachen.de

Projektdauer

10/2018 – 03/2021

Beteiligte Institute

Institut für Regelungstechnik (IRT)

Projektpartner

Universität Bremen, Universität Rostock, Hochschule Wismar, SCISYS, Raytheon Anschütz, TRENZ GmbH

Gefördert durch

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)