自律・遠隔航行実証プロジェクト

自律遠隔航行試験プロジェクト（ARNTP、a-Navigation試験プロジェクト）は、2020年内にロシアの3つの異なる海域で実施される 海上自律水上艦（MASS）の商業運用試験です。

試験のために、3 つの船会社に属する 3 隻の船に必要な技術機器が適切に装備され、関係する船会社によって適切なリモート コントロール センターが設置されました。この試験は、プロジェクトが従うべき必要な法的要件と規則を検討し、承認したロシア連邦当局の支援を受けました。

このプロジェクトの結果は、使用された技術の有効性を証明し、あらゆる海運会社によるロシア国旗を掲げた自律船の使用に関する全国的な実験を開始した。

このプロジェクトは、海洋自律水上艦（MASS）の広範な運用のための技術的および法的条件を確立することを目的としていました。^{[1] [2]}このプロジェクトでは、以下の目標が設定されました。

• 現行の慣習的規制および安全要件に準拠し、現行の海事法に自律航行（a-Navigation）を採用する法律を制定する。
• 複数の異なる種類の船舶に自動航行を可能にする一連の技術システムを設置する。
• 実際の商業条件下で運航する船舶に設置された技術システムをテストすること。
• リスク評価を提供すること。
• a-Navigationの安全性と効率性を証明するため;
• 提案された一連の技術システムが既存の船舶の a-Navigation を可能にすることを証明します。

このプロジェクトは、2018年11月にロシアで開催された交通週間フォーラムで、プロジェクト作成者のアレクサンダー・ピンスキー氏^{[3] [4]}によって最初に発表されました。このプロジェクトは、産業貿易省と運輸省の支援を受けていました。

2019年1月30日、^[5] a-Navigationの試験実施に向けて、^[6]ロシアの海運会社、テクノロジー企業、海事研究所のグループが業界団体MARINETの傘下に共同作業部会を設立しました。^[7]

このグループには、試験用の船舶を提供する海運会社としてRosmorport、SCF 、Pola Groupが参加した。また、機器、ソフトウェア、通信チャネルを提供する技術会社としてSitronics KT（ゼネコン兼システムインテグレーター）、Air and Marine Electronics、Russian Satellite Communications Company、SCANEXが参加した。さらに、適切な調査を提供する海事機関として特別プロジェクト研究機関、Gentral Research Institute KURS、G.I.ネヴェリスコイ海軍大将の名を冠した国立海事大学、アドミラル・マカロフ国立海事・内陸船舶大学、ピョートル大帝サンクトペテルブルク工科大学が参加した。さらに、技術的な検証と評価を提供する ロシア海事船級協会も参加した。

2019年中に、システムアーキテクチャ、システムプロトタイプ、および「完全な機能的同等性の原則」と題された基本的な方法論が開発され、テストされ、リスク評価手順に合格しました。^[8]

2019年9月、Sitronics KTはロシア連邦産業貿易省と450万米ドルの研究開発契約「商船隊の無人航行」^[9]を締結し、試験プロジェクトを支援した。

2020年9月までに、プロジェクトチームは国家MASS規制の提案を作成しました。その間、ソフトウェアソリューションはシミュレーターを使用して陸上でテストされ、実験装置が製造され、ロシア海事船級協会の監督下で4隻の船舶に搭載されました。

2020年までに、プロジェクトに参加した3隻の商用船はすべて適切な装備を整えた。試験運用の第一段階は2020年10月に開始され、実験船からの現場データの収集とシステム動作の分析が含まれていた。その段階では、船舶は乗組員のみによって制御され、船舶のアクチュエーターへの新しいシステムへのアクセスは行われなかった。^[10]

その後、このプロジェクトはロシアの戦略的イニシアチブ庁^[11]や高官らから広く支援を受け、規制の整備も進められた。[ ^12] 2020年12月5日には、a-Navigationに関する広範な国家実験に関する政府令が承認された。^[13]

2021年2月、ロスモルポートは、乗組員の監視下で実際の状況下で船舶の自動遠隔操作を使用するという試験運用の第2段階の開始を確認する最初のビデオを公開しました。^[14]その後、a-Navigation試験プロジェクトに参加している船舶の試験運用の他のビデオが配布されました。^[15]

ロシアは2020年の初めに国際海事機関（IMO）^{[16] [17]}に対し、実際の運用条件で複数の船舶に全範囲の自律航行システムを試験的に導入する自律航行試験プロジェクトの開催を通知した。2021年3月、ロシアはARNTPの中間結果（MSC 103/5/9）と国家MASS規制の開発（MSC 103/5/7、MSC 103/5/8）についてIMOに報告した。

ロシアは2022年2月、遠隔制御および自律制御を使用して2021年に行われた28回の商業航海の詳細を含むARNTPの結果をIMOに報告しました（MSC 105 / INF.12）。

POLA ANFISA ^[18] 、 Pola Rise所有の一般貨物船、IMO: 9851115、MMSI: 273448220、母港; サンクトペテルブルク、プロジェクト: RSD-59、現在はカスピ海と黒海で運航中。

ラボチャヤ^[19]はロスモルポート社が所有するモーター船で、現在はレドゥト浚渫船とともに黒海とアゾフ海で運航している。

a-Navigation（自律航行）技術は、その計画において、新しい開発だけを使用するのではなく、船上の既存の技術および航行システム（必須のものを含む）を最大限に活用することを前提としています。したがって、広く使用されている無人機械室の機器（エンジンルームに乗組員が常にいる必要がありません）^{[21]と船上の必須の機器は、主要なa-Navigationシステム[22]}と1つの複合体に統合されています。

システムアーキテクチャは写真で紹介されています。

ANS は、環境の自動分析、指定されたルートに沿った航行 (自動モードとリモート コントロール モード) の機能を実行し、船舶のパラメータと国際海上衝突予防規則 (COLREG) の規定を考慮しながら、操縦に関する自動意思決定を提供します。ANS には、センサー フュージョンモジュール (SFM)、自動衝突回避モジュール (ACAM)、および ANS クライアント (電子海図表示情報システム (ECDIS)の拡張機能を表す)が含まれます。

センサー フュージョン モジュール (SFM) は、レーダー、AIS、測位、コンパス、気象ステーションなどのさまざまなソースや光学システムからのナビゲーション データを統合、同期、検証します。これは、船上の士官がこれらのナビゲーション デバイスからデータを目で収集し、頭の中で 1 つの画像に統合する必要があるのと似ています。

自動衝突回避モジュール (ACAM) は、COLREG によって定められた規則に従って、航路を維持し、船舶の操縦を計算して他の船舶との衝突や航行上の危険を回避します。これらの詳細な規則は、自動衝突回避システムに関するロシア連邦海上河川運輸庁の明確な公式勧告に従って提供されています。このような厳密に定められたアルゴリズムにより、MASS は従来の乗組員が乗船する船舶と比較しても 100% 予測可能です。

ANS クライアントは、必須および追加の電子海図 (ICE または SAT 画像など) からのすべてのデータとその他の利用可能な情報を統合し、ECDIS に似たヒューマン インターフェイスを介して表示します。

OSA は、周囲の物体を検出して認識する光学システムです。このデータを機械可読形式で ANS に送信すると同時に、処理されたビデオ画像をヒューマン インターフェイス (リモート コントロール ステーションなど) に送信します。

OSA は、人間が操作するリモート モードと並行して、完全に自律的なモードで視覚観測を提供するという従来の要件を満たすという困難な課題を解決します。同時に、OSA により、船上と RCS の両方で人間の状況認識の質を向上させることができます。拡張現実(追加の指示情報を含む画像) や、完全な仮想モデル(視界が悪い場合やリモート コントロールと船舶間の通信チャネルに問題がある場合) は、近い将来、航海士の一般的な日常的なツールになる可能性があります。

RCS はリモート コントロール オペレータ用のワークステーションであり、リモート監視および制御タスクの全範囲を解決するように設計されています。制御対象船舶の外部に配置され、非常に人間工学的に設計された船橋と中央制御ステーションに相当します。

また、a-Navigation 技術複合体には、次のようなシステムの使用が含まれます。

CMS は ANS コマンドを船舶アクチュエータに送信します。つまり、CMS は、士官の指示を操舵やエンジン制御に関する動作に変換する操舵手と同じ機能を実行します。

既存の船舶の進行方向または軌道制御システムは、a-Navigation 複合体の CMS として使用されます。現在、CMS は、人間の制御によるサポートを可能にし、または既存の気象条件と船舶モデルを考慮しながら、指定された軌道を高精度で追跡します。CMS を ANS に接続すると、推進システムと操舵システムを自動およびリモートで制御できます。

すべての a-Navigation システムは、車載システムとリモート コントロール ステーション間のVPNトンネルを含む1 つのローカル エリア ネットワークに統合されています。このローカル ネットワークは、データ暗号化、境界を保護するファイアウォール、ソケットの制御と制限を使用して不正アクセスから保護されています。

機内ネットワークセグメントとリモートシステム間のデータ交換は、無線通信チャネルによって行われます。MASS の動作条件に応じて、通信設備には次のものが含まれます。

- 衛星通信（あらゆる海域）：VSAT、インマルサット、イリジウムなど。

- モバイル通信（モバイルネットワークのサービスエリア内）：CDMA、3G、4G。

- 直接無線リンク（例えば、護送船団航行中などの見通し内）。

内部CCTV は、屋内のビデオ録画、部屋の状態 (動き、幾何学的パラメータの変化など)、機器 (表示の変化、スイッチの状態など)、貨物 (変位、崩壊、傾き、その他のパラメータ) の自動制御、およびこのビデオ情報のリモート コントロール ステーションへの送信など、さまざまなタスクを提供します。

a-Navigationアプローチによれば、実際の状況でMASSが広く使用されるようにするためには、船員に対する現在の国際規則で規定されている既存の管理機能のすべてを完全に実施する必要がある。これにより、一方では世界の艦隊に関する規則の統一性が確保され、他方では、MASSが他のアクターと相互作用する際に、よく知られた必須の機能に従って実行されることが保証される。^[23]

完全な機能的同等性の原則は、自動制御や遠隔制御の使用を含む制御方法に関係なく、現在の安全規則（ SOLAS、COLREG、STCW ）で船上の乗組員に規定されているすべての機能が完全に実行されることを前提としています。

このアプローチに基づいて、プロジェクト参加者はいくつかの法的文書を作成しました。

• 連邦法「ロシア連邦商船法典の改正および自律船舶の運航から生じる法的関係に関する特定の立法行為について」は、商工省と業界団体MARINETが共同で作成した。^[24]
• ロシア政府の法令により、広範囲にわたるMASS試験運用に関する国家実験が承認され^[25]、どの海運会社もロシア国旗を掲げた船舶に自律航行システムを搭載し、通常の活動に使用できるようになった^[26]。
• ロシア連邦海上河川運輸庁が発行したCOLREGの自律航行アプリケーションに関する勧告。^[27]
• ロシア海事船級協会が発行したMASS分類規則^[28]

2020年12月、ロシア海事船級協会は、 a-Navigationシステム複合体の原則承認を発行した^[29]

 この記事には、CC BY-SA 3.0 ライセンスで利用可能な Industry Association MARINET のテキストが組み込まれています。テキストとそのリリースは、Wikimedia Volunteer Response Teamによって受信されています。詳細については、トーク ページを参照してください。