Polacy chcą wykorzystać potencjał szerokopoasmowej komunikacji morskiej

Wartość realizowanego na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej studium to ponad pół miliona złotych, a poza firmą Creotech Instruments S.A., uczestniczą w nim jeszcze spółka Excodus, Akademia Morska w Gdyni oraz Instytut Łączności.

Udało nam się wygrać ogólnoeuropejski konkurs i wspólnie z naszymi partnerami będziemy analizować potencjał przyszłych usług dla żeglugi morskiej opartych o standard VDES (VHF Data Exchange System). Realizacja projektu obejmie przeprowadzenie technicznego studium wykonalności, stworzenie koncepcji usług i aplikacji oraz nakreślenie ścieżki ich rozwoju. Będą to nowe na rynku polskim i europejskim usługi dedykowane m. in. armatorom statków i służbom morskim.

Zdaniem przedstawicieli firmy zdefiniowane w studium usługi będą mogły być wdrożone w oparciu o, opracowywaną w ramach konsorcjum SAT-AIS-PL, prototypową jednostkę nadawczo-odbiorczą, zapewniającą wymianę danych VDES, która znajdzie się na pokładzie polskiego satelity SAT-AIS-PL.

Prezes Creotechu, dr Grzegorz Brona zwraca uwagę, że dzisiaj wysłanie w kosmos satelity, czy nawet całej ich konstelacji, nie stanowi wielkiego problemu.

Problem pojawia się, gdy biznes związany z takim satelitą ma być opłacalny w dłuższej perspektywie. Wymaga to odpowiedniego i pogłębionego biznesplanu opracowanego na wiele lat do przodu. Dzięki realizacji tego projektu uda się taki biznesplan opracować dla polskiego satelity SAT-AIS-PL.

Zatłoczony morski eter

Od kilku lat System Automatycznej Identyfikacji Statków (AIS) jest uznanym i efektywnym narzędziem monitorowania i zapewnienia bezpieczeństwa żeglugi przez autoryzowane instytucje (w Polsce są to Urzędy Morskie), a urządzenia zapewniające łączność AIS stanowią obowiązkowe wyposażenie największych jednostek morskich. System opracowano, aby identyfikował i dostarczał informacji o bieżącej pozycji statków i stacji brzegowych.

Transpondery AIS automatycznie nadają te informacje w regularnych odstępach czasu. Identyfikacja i dane nawigacyjne są przesyłane z częstotliwością od 2 do 180 sekund, w zależności od aktywności statku. Sygnały AIS są odbierane przez urządzenia zainstalowane na innych statkach lub stacjach brzegowych. Wraz z rosnącą rolą systemu AIS jego podstawowe funkcjonalności były stopniowo rozbudowywane o nowe usługi między innymi związane z lokalizacją rozbitków na morzu. Doprowadziło to do znacznego obciążenia radiowego interfejsu systemu AIS.

Marcin Waraksa i Jerzy Żurek z Akademii Morskiej w Gdyni już w 2015 roku, w artykule naukowym „VHF Data Exchange System – zintegrowany system wymiany danych w morskim paśmie VHF” zwracali uwagę na znaczne obciążenie systemu AIS na najbardziej zatłoczonych akwenach morskich świata:
Na obszarach północnej części Zatoki Meksykańskiej i wód przybrzeżnych Japonii oraz Korei Południowej obciążenie przekracza odpowiednio: 64% w przypadku Zatoki Meksykańskiej oraz 40% dla dwóch kolejnych obszarów(…). Zastosowanie segmentu satelitarnego VDES umożliwi stworzenie interfejsu wymiany danych o szybkości transmisji do 307,2 kb/s – a więc 32 razy szybszej od pojedynczego kanału AIS, w którym wartość ta jest równa 9,6 kb/s (…)

Morska komunikcja szerokopasmowa

VDES to koncepcja zintegrowanego systemu wymiany danych w morskim paśmie radiowym VHF. System bazuje na stosowanym obecnie standardzie Automatycznej Identyfikacji Statków AIS, ale ma nad nim jedną podstawową przewagę: kilkudziesięciokrotnie większą przepustowość.

Jak przekonują autorzy artykułu: System VDES umożliwi dalszy rozwój aplikacji związanych bezpośrednio z bezpieczeństwem i ochroną żeglugi (e-Nawigacja), ochroną środowiska morskiego i poprawą efektywności transportu morskiego. VDES w swoim założeniu ma umożliwiać dwukierunkową wymianę danych w relacji statek – ląd, statek – statek, statek – satelita.

Pierwszy polski satelita przemysłowy

Zasięg horyzontalny systemu AIS wynosi kilkadziesiąt km co oznacza że statek znajdujący się w większej odległości od brzegu nie odbierze sygnału z innego statku lub stacji brzegowej. Z tego względu system AIS w coraz większym zakresie wykorzystuje komponent satelitarny. Satelity pozwalają na agregację danych AIS z jednostek morskich, będących poza zasięgiem brzegowych stacji systemu AIS i przekazanie ich do odbiorców. To znacząco zwiększa bezpieczeństwo ruchu morskiego oraz pozwala na lepszą koordynację działań ratowniczych w czasie katastrof.

W 2016 konsorcjum firm i instytucji naukowych, na którego czele stanął Creotech Instruments S.A., rozpoczęło prace nad satelitą SAT-AIS-PL. Jest to pierwszy satelita przemysłowy, którego wykonanie zlecono polskiemu konsorcjum. Powstający w ramach projektu satelita stanie się częścią globalnej konstelacji platform satelitarnych dedykowanych łączności na morzach i oceanach.

Na cały projekt SAT-AIS-PL, poza ważącym kilkadziesiąt kg satelitą, składać się będzie naziemna stacja łączności, centrum kontroli lotu i sterowania oraz terminal danych AIS, który będzie udostępniany użytkownikom końcowym. Wszystkie naziemne elementy infrastruktury systemu zostaną zlokalizowane w Polsce.