Integrierte, domänenübergreifende Portsicherheit

Das autonome Unterwasser- und Oberflächenfahrzeug (AUSV) Triton von Ocean Aero wurde letztes Jahr vom Hafen von Gulfport in Betrieb genommen. Bildnachweis: Ocean Aero

Ein Kommandant der australischen Bundespolizei sagte mit Blick auf die Milliarden von Drogen, die im vergangenen Jahr bei der Einfuhr nach Australien abgefangen wurden: „Egal wie kreativ diese Kriminellen auch vorgehen mögen, unsere Botschaft ist klar – wir haben euch im Visier.“

Lemvos Robotics bietet hier Unterstützung. Das Mehrzweck-USV LM450 des Unternehmens unterstützt Sonar, ROV/AUV-Startsysteme und das Andocken von UAVs und ermöglicht so Aufgaben in den Bereichen Umweltüberwachung, Verteidigung/Sicherheit und Kartierung des Meeresbodens. Es operiert ferngesteuert oder teilautonom via Satellit oder 5G, kann über 300 kg Nutzlast transportieren und wochenlang im Einsatz bleiben.

Für die Drogensuche an Schiffsrümpfen ist der Einsatz von Tauchern deutlich schneller, erklärt Daniel Severinsen, Mitbegründer von Lemvos. Dadurch können Sicherheitsdienste verdächtige Ziele proaktiver überprüfen. Ein Schlüsselmerkmal ist die Fähigkeit des Fahrzeugs zum ferngesteuerten, autonomen Andocken. „Bei kurzen Einsätzen kann die Anfahrtszeit zum Schiff genauso lang sein wie der Einsatz selbst. Autonomes Andocken ist in diesem Fall sehr hilfreich. Jemand kann sich an einen Computer anschließen und das Fahrzeug sofort steuern.“

Eine der neuesten und größten Bedrohungen für die Grenzsicherheit geht von autonomen Fahrzeugen aus, die sich unbemerkt von unter der Wasseroberfläche nähern, sagt Simon Goldsworthy, Global Business Development Manager – Intruder Detection Systems bei Wavefront. Um damit umzugehen, ist eine kontinuierliche autonome Situationserkennung und Reaktion in verschiedenen Bereichen erforderlich.

Wavefront Systems, MARSS und Forcys führten kürzlich im Hafen von Portland (Großbritannien) eine einwöchige Demonstration ihrer kombinierten Unterwasser- und Multi-Domain-Sicherheitssysteme durch. Beobachter konnten die Bedrohungsentwicklung in Echtzeit verfolgen, während Wavefronts Sentinel Intruder Detection Sonar (IDS) und MARSS' NiDAR Command and Control Plattform zusammenarbeiteten, um eine Reihe feindlicher Ereignisse unter Wasser und in der Luft zu erkennen, zu verfolgen, zu klassifizieren und darauf zu reagieren.

NiDAR ist eine sensorunabhängige, domänenübergreifende Überwachungs- und Sicherheitsplattform, die Daten von einer breiten Palette von Sensoren integriert, darunter Sonar, Radar, Funkfrequenz und elektrooptische/infrarote Sensoren.

Die Demonstration zeigte die Leistungsfähigkeit der Integration von passiven und aktiven Sonardaten mithilfe des SinAPS-Systems von Wavefront bei der Verfolgung von Drohnen mit geringer Zielstärke oder sehr langsam beweglichen Zielen in den stark unübersichtlichen Meeresbodenbedingungen, die typisch für einige Häfen sind.

„Die wahre Stärke von SInAPS liegt in seiner Fähigkeit, Bedrohungen zu klassifizieren und zu identifizieren, deren Erkennung zuvor deutlich länger gedauert hätte“, so Goldsworthy. „Für unsere Kunden besteht der einzigartige Vorteil darin, dass eine Bedrohung nun überall ‚gehört‘ werden kann. Dies gilt für jeden Eindringling, der sich in einem geschützten Bereich oder an einem Ort versteckt, der aktives Sonar reflektiert – beispielsweise an einer Pipeline oder einer Hafenmauer, wo die Ortung mit herkömmlichen Sonarlösungen schwierig ist. Die SInAPS-Technologie von Sentinel ermöglicht zudem eine überlegene Verfolgung von Unterwasserfahrzeugen und Drohnen mit nur einem einzigen Sensor.“

Der Sentinel IDS-Sonarkopf von Wavefront wird von einem RHIB aus eingesetzt. Bildnachweis: Wavefront

Screenshot der Sentinel IDS Software von Wavefront, der einen von aktivem und passivem Sonar erfassten Taucher zeigt. Bildnachweis: Wavefront

Wavefronts Sentinel IDS Expeditionary Trailer. Bildnachweis: Wavefront

Ende letzten Jahres gab Ocean Power Technologies (OPT) eine Partnerschaft mit Mythos AI bekannt, um fortschrittliche KI-gestützte Autonomiesoftware in die WAM-V-Flotte autonomer Oberflächenfahrzeuge (ASVs) von OPT sowie in die PowerBuoy-Plattformen zu integrieren, die diese Fahrzeuge aufladen können. Ziel ist es, das Angebot an integrierten Luft- und Unterwasserlösungen für Kunden aus den Bereichen Verteidigung, Sicherheit und Wirtschaft zu erweitern. Die Systeme nutzen Echtzeit-Edge-Processing, Multisensorfusion und adaptives Lernen für verbesserte Lageerkennung, Hindernisvermeidung, Koordination mehrerer Fahrzeuge und – in späteren Phasen – für eine optimierte Fahrzeug-Bojen-Kollaboration.

„Die Abwehr unbemannter Systeme ist eine Herausforderung“, sagt Jason Weed, SVP Commercial Sales bei OPT. „Deshalb konzentrieren sich viele Häfen jetzt auf die Erkennung von Veränderungen. Jeder Hafen hat jedoch unterschiedliche Herausforderungen, weshalb die Lösungen entsprechend angepasst werden.“ Ein entscheidender Vorteil des PowerBuoy-Systems ist, dass es Radar- und Kamerabilder weit vor der Küste liefert und so den Entscheidungsspielraum für Organisationen wie das US-Heimatschutzministerium und die US-Küstenwache erweitert. „Die Abschreckungsstrategie ändert sich dadurch grundlegend. Wenn beispielsweise ein Schiff Drogen vor der Küste ablädt, muss es nun anders vorgehen. Manchmal bewirkt allein die Anwesenheit dieser Sensoren schon eine Verhaltensänderung.“

Der autonome Unterwasser- und Oberflächenscanner Triton von Ocean Aero wurde letztes Jahr vom Hafen Gulfport in Betrieb genommen. Der AUSV führt kontinuierliche Scans mit verschiedenen Unterwasser-Instrumenten durch, darunter Bathymetrie, Seitensichtsonar und Magnetometer, um hochauflösende Vergleichsdatensätze für die Echtzeit-Veränderungserkennung zu erstellen. Die Initiative dient der Erkennung von Unregelmäßigkeiten im Hafenverkehr und in der Infrastruktur – ein Feature, das laut Hafen-CEO Jon Nass dem Hafen potenziell Millionen einsparen kann. Das System kann auch eine entscheidende Rolle bei der Wiederherstellung nach Hurrikanen spielen, indem es Trümmer und potenzielle Gefahren für die Hafeninfrastruktur nach Unwettern identifiziert. Die Gewährleistung freier Fahrrinnen und des Hafens für den Schiffsverkehr ist für die schnelle Wiedereröffnung eines Hafens unerlässlich.

Das AUSV von Ocean Aero führt kontinuierliche Scans mit verschiedenen Unterwasser-Instrumenten durch, darunter Bathymetrie, Seitensichtsonar und Magnetometer, um hochauflösende Vergleichsdatensätze für die Echtzeit-Veränderungserkennung zu erstellen. Bildnachweis: Ocean Aero

Autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) von Boxfish Robotics werden für die Häfen von Auckland, Neuseeland, in einem neuen Kontext eingesetzt: der Umweltsanierung in Hafengewässern. Die kontinuierliche Überwachung des Hafenzustands und die Einhaltung von Umweltauflagen im Rangitoto-Kanal erfordern wiederholbare Videoaufnahmen des Meeresbodens mit ausreichender Bildqualität und Positionsgenauigkeit, um Umweltbewertungen und Langzeitvergleiche zu ermöglichen. Herkömmliche Methoden wie Taucheruntersuchungen, Schleppkamerasysteme und angebundene ROVs stoßen insbesondere in Strömungen an ihre Grenzen, wenn es um gleichbleibende Höhen-, Licht- und räumliche Wiederholbarkeit geht, erklärt Vera Bronza, Marketing- und Vertriebsleiterin bei Boxfish.

Die Meeresbodentransekte wurden mit einem schwebenden Boxfish-AUV durchgeführt, das so programmiert war, dass es autonom zwischen vordefinierten Wegpunkten im Rangitoto-Kanal navigierte. Die Mission wurde im Voraus geplant und ohne Kabelverbindung oder Steuerung durchgeführt; die Navigation erfolgte bordeigenes Navigationssystem. Identische Missionen können im Abstand von Monaten oder Jahren wiederholt werden. Diese Kontinuität ermöglicht die Überwachung von Zeitreihen und die Erkennung von Veränderungen, die für viele wissenschaftliche und regulatorische Programme zentrale Anforderungen darstellen.

„Wir beobachten weltweit einen Trend, dass Häfen in ihren Sanierungszonen die Biodiversität erhöhen, um ihre Nachhaltigkeit zu verbessern“, sagte Bronza. „Unsere autonomen Unterwasserfahrzeuge (AUVs) sind ein sehr effektives Mittel, um Benthosuntersuchungen durchzuführen und sicherzustellen, dass die Veränderungen positiv sind.“

Das autonome Unterwasserfahrzeug (AUV) kann auch darauf trainiert werden, invasive Arten, beispielsweise an Schiffsrümpfen, zu erkennen und mit Manipulatoren zur Entfernung dieser Arten auszustatten. Es kann außerdem mit einer speziell entwickelten Beleuchtung zur Überprüfung von Seewassereinlässen ausgestattet werden, wo invasive Arten, Drogen oder andere illegale Gegenstände sonst schwer zu entdecken wären.

Einsatz des autonomen Unterwasserfahrzeugs von Boxfish Robotics. Bildnachweis: Boxfish Robotics

Boxfish Robotics bietet Veränderungserkennung für die Umweltsanierung in Hafengewässern an. Bildnachweis: Boxfish Robotics