Äänisignaalien merkitys autonomisessa merenkulussa

Abstract

Autonominen ja etäohjattu merenkulku on uusi kehittyvä tekniikan -ja liiketoiminnanala, joka tulee vähitellen perinteisen merenkulun rinnalle. Tämä edellyttää, että autonomiset tai etöohjatut laivat noudattavat samoja kansainvälisiä säädöksiä, kuin perinteinen merenkulku ja voivat esimerkiksi viestiä samoin keinoin, kuin perinteiset miehitetyt laivat, kuten äänisignaalein.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia millaisia vaatimuksia kansainväliset merenkulkualan säädökset määrävät äänisignaalien käytöön ja millaisia teknisiä vaatimustasoja nämä säädökset asettavat. Lisäksi pohdittiin millaisia lisä –ja jatkosovelluksia näille äänesignaaleille voisi olla käytettävissä olevalla tekniikalla, sekä mahdollisia kehityksen kohteita tulevaisuudessa.

Tutkittavia aiheita olivat äänen fysikaaliset ominaisuudet ja äänisignaalien havainnointiin käytetyn laitteiston tekniset vaatimustasot sekä merenkulkualan kansainväliset lait. Lisäks tutkittiin jo perinteisessä merenkulussa käytössä olevan äänen tulosuunnan havainnointijärjestelmän sovellusmahdollisuuksia, sekä ääni-informaation käyttöä laivan etäohjauskeskusessa yhdistettynä muuhun sensoridataan esimerkiksi tilannekuvan vahvistamisessa. Esimerkkitapauksena ja tutkimuksen kohteena äänen tulosuunnan havainnointijärjestelmästä oli Zöllner SRS 414/4.

Tutkimuksen tulokset osoittavat, että äänisignaalien käyttöön liittyvää tekniikaa voitaisiin soveltaa laajasti muihinkin käyttötarkoituksiin, kuten etäisyyksien ja suuntien havainnointiin, sekä tilannekuvan vahvistamiseen. Lisäkehitystä tämän tyyppisten sovellusten käyttöön kuitenkin vaadittaisin lisää, sillä esimerkiksi äänen tulosuunnan havainnointiin tarkoitettujen järjestelmien tekniset ominaisuudet eivät ole riittävät tämän tyyppisiin sovelluksiin.

The purpose of this thesis was to interpret the significance and demands of sound signals in autonomous seafaring as well as to outline possible novel applications. Extended appliations of standardized sound reception system was also in focus.

The thesis presents the physical and legal outlines towards sound signaling in autonomous seafaring as well as the current regulations and practices of novel technologies. Furthermore, the subject for the thesis has been the challenges of implementing novel technologies as a part of conventional maritime and possible novel audio applications for the development of autonomous and remote controlled ships.

The material and references concerning physical aspects are standard educational materials and the general literature of the field and studies. The references for legal aspects were international regulations and laws of seafaring. User manuals and standardization guides were used as resource material to plan and implement hardware testing. The materials related to the development and reception of autonomous technology and the targets of applications in the future were newspaper articles and the studies of the field.

The results of the thesis are largely conclusions on the the possibilities of sound signaling in autonomous seafaring, such as laws of physics and international maritime regulations, and in the development of remote controlled and autonomous seafaring. Additional results of the thesis include the demonstration of hardware testing methods and the presentation of the results of these methods. Finally the possible extended applications of the subject and subjects for further examination are presented, as well as the risks that should be taken into consideration in the research and development of the autonomous seafaring such as malfunctions in the Automated Identification technology as well as the environmental aspects.