离岸调查船：为更快的传感器做好准备
位于新斯科舍省达特茅斯的COVE的LeeWay Odyssey。
部署Kraken Katfish。
部署Kraken Katfish。
LeeWay Striker将于2018年12月改装。
2009年，我写了一篇关于无人系统用于国防应用的论文。那个时候，“沉闷，肮脏和危险”这三个流行词语主宰了关于它们用于什么的叙述。这些词语在军事应用的背景下非常有意义，在这些应用中，执行任务的有效性可以量化价值：在几个小时的搜索过程中找到一个爆炸性的矿井，对人类没有风险，人为错误的余地较小。快进10年，现在担任LeeWay Marine的首席执行官，我再次评估机器人，但从寻找提供竞争优势的商业解决方案的角度来看。
LeeWay在加拿大新斯科舍省达特茅斯的海洋风险投资与创业中心（COVE）拥有并经营调查船。 COVE是加拿大大西洋地区（加拿大四大东部省份，包括纽芬兰和拉布拉多省，新斯科舍省，爱德华王子岛和新不伦瑞克省）的几个海洋技术中心之一，因此，我们沉浸在一个热衷于发展的社区中最新和最伟大的（有时不是）海洋技术。我们看到它，动员它，启动并恢复它（如果一切都按计划进行）并评估其商业用途的有效性。 AUV，拖曳机器人，合成孔径声纳，多波束，声源，声学阵列，地雷猎手，潜艇猎人，石油猎人，鱼类追踪器，ROV，投影仪，UxV;名单是无止境的，我们喜欢它的每一秒。
有鉴于此，我可以用一个经验丰富且越来越挑剔的眼睛来假设这个机器人难题。我肯定地知道无人系统在未来地质调查系统中的重要性，我也知道最终客户（石油和天然气生产商，海上风电场所有者，IT公司，国家水文机构等）对这些机器收集的数据。我实时看到Kraken Robotics的KATFISH（拖曳合成孔径声纳，SBP，MBES）在海底10米处徘徊，以8节的速度被拖曳并捕获北大西洋前所未有的残骸的高分辨率图像。我看到了经验丰富的水文学家的面孔，他们无法相信与后处理相关的自动化水平以及产品交付给客户的速度。因此，考虑到机器人本身可以提供的运营效率，人们可以预期它们将成为满足任何离岸基础设施开发商寻求调查运营效率的渴望的灵丹妙药。然而，当我们监控海上调查市场时，只需要在各种多产的调查区域检查AIS海洋跟踪器就可以看到...同样的“同一个”大型浮动酒店/调查船在一个珍贵的声纳头周围，大约相当于晚餐的大小盘子。要清楚，这正是我们在Leeway仍然做的事情！
部署Kraken Katfish。 创新的障碍
为什么在市场上有这么好的调查机器人，我们发现自己“在铁杆中”？与许多思想开阔的行业专家就这个问题进行了长时间的讨论，其中一条经典路线是船东/调查公司在船舶和其他调查资产中拥有过多的资金。这引起了人们对于机器人技术的积极推动。虽然可能有一些道理，但根据我的观察，我认为大型跨国调查公司实际上是这项技术的早期采用者，影响并使其能够在更广阔的市场中使用。根据我的观察，挤压现有船只的剩余价值并不是海洋机器人进入调查市场的原因。
基于我们所做的分析，实际问题是机器人技术本身还不会强制进行范式转换，因为它们并没有显着改善整体价值主张，迫使（甚至允许）大型调查船被束缚。特别是具有岩土工程能力的船舶，机器人尚未影响。从我们的角度来看，除了XOcean的XO-450和Kraken的Katfish之外，市场上的大多数UxV都是针对竞争性的战术能力增强而开发的，而不是针对战略性商业问题的解决方案。船舶经营者和调查公司通常仍然需要中型/大型船舶来发射，管理和恢复UxV并接纳测量员和船员。在数据采集阶段，数据后处理也越来越多地发生在船上，因此产品可以快速交付给客户，项目可以货币化。如果不出意外，这艘船只是一家可能使用或不使用机器人的酒店。如果存在机器人，则该操作的价值可能基于有效性或安全性而非效率。
例如，在140'测量船的背面携带3000米深的AUV当然是可能的（让我们携带4）。我们有一个出色的发射和恢复毒刺来做到这一点。实际情况是，与旧式（可靠！）船体或杆式安装的MBES相比，恢复购买或租赁AUV所带来的成本超过项目成本的三倍。如果我们用AUV试图获得任何实际投资回报率，我们就永远不会中标，简单明了。或者，让我们尝试一些USV;在成本和风险管理方面，它们的繁重程度稍低。将LARS绑在左舷和右舷甲板上，启动一些USV并通过一次做3个横断面来提高效率。在现有的12名测量员，2名海洋哺乳动物观察员和2名考古观察员的现有旅中增加了两名技术人员和两名USV操作员，你发现自己只需要一艘800吨的测量船就可以容纳所有的大脑和眼球。它变成了狗的早餐，这不值得麻烦。
或者，让我们完全消灭这艘船，以4节的速度取5米USV，从新斯科舍省Sambro的政府码头发射，将它送到北大西洋几海里，观看“姊妹群岛”。它。有多少海军建筑师分析了船体的形状并不重要;没有任何东西可以带走“姐妹”时期。如果它是如此幸运，这样一个有能力的船只将肆无忌惮地运行10-15天，收集大量数据的terra字节。在我看来，这个概念非常合理，并且提供了非常好的ConOps。在地质调查的背景下，并非没有缺陷或风险，因为丰富的数据被锁定在船上并且“希望”数据是好的。这里可以应用一些额外的操作概念，包括更小，更快的支持船和无限宽带VSAT解决方案，这些可以使其运行良好。
LeeWay Odyssey过境到新斯科舍省的贝德福德去测试Kraken Katfish。
谁拥有新的价值创造？
在我们看来，有几种有趣的UxV排列和组合与船只相结合，可用于创建一个合适的解决方案集;但是，无论你如何分割它，它都会成为一种融合最小可行解决方案的竞赛。从我们看到的情况来看，向机器人主导地位的转变只是从一种资本资产的所有者到另一种资本资产的交易价值。从庞大，昂贵且相对非复杂的资产到一个或多个高度复杂的机器人资产。在各种船舶/机器人排列和关系中肯定会发现中期运营效率，但这只会为资产所有者带来利润，因为机器人所有者使用比较船舶成本作为其定价策略的基准。与船舶日率相比，机器人可以节省20％。他们为什么不这样做;如果不这样做，他们就会在桌子上留下价值。因此，开发人员将为处理后的数据支付与现在相同的费用。而且，当我从开发者的角度看待这个问题时;毫无疑问，大型船仍然占主导地位。如果基本上成本相同，为什么要冒新的风险呢？这些项目已经存在足够的风险，为什么需要更多？对于中期和海外调查，价值支柱尚未实现。
如果我们认真考虑提高生产率，那么整体方法必须发生根本转变 - 考虑与船舶设计，传感器技术，自主平台，功率密度和机器学习相关的全部技术优势。我是积极的AI和区块链方法适合在那里。当我们在LeeWay解决这个问题时，我们从三个基本现实开始：
1.收集地球物理数据需要在采集点存在物理对象（船舶，卫星，AUV，UxV，浮标等）;因此，收集的数据量主要是行进距离的函数。
2.商业价值总是作为时间的函数来衡量（每期收入）。快速处理数据对整个价值链很重要。
3.采集方法，传感器和处理的效率最终将开始趋向于具有一致运营裕度的单片解决方案。类似于客机行业，其运营效率已经变得如此精细和行业范围广泛，一般而言，只有营销和销售很重要。
速度才是最重要的
由于价值是随着时间的推移而衡量的，因此每单位时间的商品量（在这种情况下是数据）是总潜在价值的基本影响因素。在所有条件相同的情况下，每单位时间增加“后处理”零和零的数量是每个资产可能增加收入曲线的唯一方法。因此，价值与数据收集/处理的速度直接相关，而且只与速度有关。
海洋上的速度并不新鲜。 LeeWay最近委托北美最快的海上数据采集船，最大航速为55节。在100,000磅的船上安装5400马力，瞧！然而，无论海上安装的功率和稳定性如何，只要传感器开启，我们就将节流阀切割成6-8节，因为这是传感器的最高性能速度。需要说明的是，游戏改变者根本不是关于船只，而是关于传感器可以有效运行的速度。如果您正在阅读本文，并且能够影响产品开发和研究的方向，请考虑速度。当我说速度时，我指的是20-30节和更高。我知道物理学很难，我多次被警告过。废话。它尚未开发，因为没有必要。如果您想改变调查行业，建立一个可以25节运行的MBES或SAS。让其他人花时间用超高效的生态USV和AUV抛光苹果，同时，你的25节MBES将彻底打乱苹果推车。
三速基础：
•速度是影响特定时期可货币化产品量的最有影响力的变量。
•速度减少了时间和时间，降低了海洋上的所有运营成本。
•速度使离岸更接近家庭，提供外科手术并显着降低天气风险。
一旦速度得到很好的建立，那么诸如自治，功率密度，平台稳定性，数据传输速率等的运营效率套件实际上将以可扩展的方式发挥作用。可以想象，可以从两个相反的方向接近最终解决方案。第一个可以看到从现有UxV派生的解决方案，扩展到更大，更快的平台。第二个是高速，中型到大型船舶，其设计采用自主技术作为基本操作系统。在我看来，最终的解决方案非常明显，并且基于海洋的物理特性。增加水量需要车辆质量以抵消动量;因此，我支持从物质和建筑开始的概念。
从我们的角度来看，所有提高海洋效率的努力都很重要。消除海上人员，使用更小，更高效的平台，更长的耐力，更好的覆盖率和更高的分辨率，这些都是重要的边际价值主张。这些元素都没有像引入传感器速度那样解锁价值。
关于作者：Jamie Sangster是Leeway Marine的创始人。在Leeway之前，Jamie曾在加拿大皇家海军服役20年，担任海洋系统工程官和海军建筑师，并在加拿大主要战舰上拥有丰富的海上经验。
