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Le bateau autonome d'Avikus navigue, se pilote et s'amarre tout seul

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Lors d'un ajout de dernière minute à mon programme du Fort Lauderdale International Boat Show (FLIBS), j'ai été invité à faire un tour sur le bateau autonome d'Avikus. Je suis ravi de l'avoir fait. Bien qu'il s'agisse d'un système de pré-production, ce que j'ai vu et expérimenté est l'exemple le plus abouti que j'ai vu à ce jour de navigation assistée.

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Avikus est une filiale de Hyundai Heavy Industries spécialisée dans les systèmes de contrôle autonome des navires. Hyundai Heavy Industries est le plus grand constructeur de navires au monde, son intérêt pour la navigation autonome va donc bien au-delà de la navigation de plaisance. Actuellement, Avikus propose deux produits : HiNAS ou Hyundai Intelligent Navigation Assistant System pour les grands navires et NeuBoat pour les bateaux de plaisance.

En juin de cette année, le Prism Courage, un méthanier de 122 000 tonnes, a effectué un voyage transatlantique de 20 000 kilomètres en utilisant le système HiNas d'Avikus. Avikus affirme que le navire a réduit sa consommation de carburant de 7 % et ses émissions de 5 % grâce à l'efficacité accrue du système autonome.

Bien qu'un certain niveau d'autonomie semble probable dans tout ce que nous faisons, je pense que l'avenir de l'autonomie dans la navigation de plaisance est incertain. Je pense que les plaisanciers recherchent de l'aide pour les aspects les plus stressants de la navigation, mais qu'ils aiment aussi conduire leur propre bateau. D'un autre côté, la navigation de plaisance est un excellent terrain d'essai pour les systèmes de contrôle autonome d'Avikus. Le type de navigation rapprochée auquel sont confrontés les bateaux de plaisance donne à Avikus l'occasion d'affiner ses algorithmes d'évitement des collisions et de manœuvre rapprochée pour les navires de toutes tailles.

Avikus est une entreprise axée sur l'ingénierie. La grande majorité des représentants que j'ai rencontrés sont en train de développer le système, et non de le commercialiser. Par conséquent, certains détails ne sont pas aussi clairs que je le souhaiterais. Mais la démonstration que j'ai faite m'a permis de constater qu'ils ont mis au point un véritable système de contrôle autonome des navires. De plus, ce système semble très bien conçu et presque prêt pour les consommateurs.

Le système

Ma démonstration a eu lieu sur un modèle Pilot House de Quicksilver boats équipé de deux moteurs hors-bord Mercury de 250 chevaux et d'un système de commande par joystick. Il n'y avait pas de propulseur sur le bateau et le bateau semble équipé d'un ensemble d'électronique de navigation assez standard pour un bateau de cette taille. La chose la plus remarquable à propos du bateau était l'absence de grands capteurs ou d'autres protubérances. Rien sur le bateau, à l'exception peut-être du logo Avikus, ne le distingue nettement des autres bateaux sur l'eau.

Le présentoir du stand décrit les trois niveaux du système : NeuBoat navigation, NeuBoat navigation et amarrage, et NeuBoat contrôle. D'après ce que j'ai vu sur le stand, j'ai l'impression qu'il existe deux options d'assistance à l'autonomie de niveau un. L'autonomie de niveau un comprend des aides à l'opérateur tandis que les systèmes d'autonomie de niveau deux et plus contrôlent directement le navire.

Le système NeuBoat Navigation utilise une caméra avant, le réseau NMEA 2000 du bateau et le processeur de reconnaissance d'objets alimenté par l'unité de traitement graphique (GPU) pour naviguer et alerter l'opérateur des dangers potentiels. Navigation est la seule configuration qui n'inclut pas un capteur lidar, utilisé pour cartographier les objets autour du bateau et mesurer leur distance. Ainsi, sans lidar, je ne suis pas sûr que Navigation sera en mesure d'afficher les distances comme le montre l'image en haut de l'article.

La prochaine option présentée est NeuBoat Navigation and Docking. Navigation and Docking ajoute des caméras de vue latérale et un capteur lidar. Ensemble, ils donnent une vue à 360 degrés du bateau et mesurent et affichent la distance des objets autour du bateau. La dernière option, NeuBoat Control, combine tous les capteurs, une unité d'interface moteur et une unité de pilotage automatique pour permettre au système de prendre le contrôle des moteurs et de la direction du bateau. L'unité lidar a une portée de 120 mètres ou environ 394 pieds.

Bien que notre bateau de démonstration soit équipé d'un radar à semi-conducteurs, on m'a dit que le radar n'était pas encore intégré au système. Je pense que cela signifie que la portée du système est limitée à un peu moins de 400 pieds, comme le capteur lidar. Dans la navigation à grande vitesse, je pense que cela pourrait s'avérer problématique. Mais je pense aussi que l'intégration du radar est en cours et qu'elle permettra d'obtenir la portée nécessaire à une navigation sûre.

L'autonomie sur l'eau

Mon parcours de démonstration a commencé dans un canal juste à côté de l'ICW à Fort Lauderdale. Chacun d'entre nous a reçu une tablette en mode invité. Le mode invité nous permettait de voir tout ce qui se passait sur le bateau et de définir un itinéraire, mais aucune de nos interventions n'avait d'incidence sur le bateau. Pendant la démonstration, j'ai vu au moins cinq tablettes actives simultanément sur le système.

Nous avons quitté le quai avec un représentant d'Avikus qui conduisait le bateau jusqu'à ce que nous soyons sur l'ICW. Une fois sur l'ICW, le système a pris le contrôle de façon transparente. La seule indication que le système est en contrôle est l'indicateur d'état au centre de la tablette qui est passé à "Route Following"

Comme vous pouvez le voir dans la vidéo de démonstration ci-dessus, nous avons rencontré un scénario de croisement avec un yacht à moteur pendant notre démonstration. C'était une situation limite, mais j'ai remarqué que le bateau a fait un virage à bâbord dans le cadre de la routine d'évitement des collisions. J'ai demandé si le système était conscient des COLREGs à ce moment-là. J'ai compris que le système ne les connaît pas encore, mais qu'ils seront intégrés dans les routines d'IA.

Planification d'itinéraire

Le mode autonome de NeuBoat suivra soit une route définie, soit votre cap actuel. En mode autonome, un cap est établi et suivi, avec des corrections pour les obstacles. En mode de suivi d'itinéraire, NeuBoat suit un itinéraire préalablement défini. La vidéo ci-dessus montre le processus d'établissement d'une route et la planification automatique de cette route par NeuBoat. Je n'ai eu que quelques minutes pour expérimenter l'autorouting, mais dans l'ensemble le système semblait bon. En fait, il semblait faire un meilleur travail que la plupart des systèmes de routage automatique que j'ai utilisé en évitant les zones restreintes et cartographiées.

Accostage automatique

Pour de nombreux plaisanciers, l'accostage est la partie la plus stressante d'une journée sur l'eau. C'est pourquoi l'accostage a été le premier domaine auquel les systèmes de navigation autonome se sont attaqués. L'amarrage automatique de NeuBoat est le système le plus impressionnant que j'ai vu jusqu'à présent. Pour activer l'amarrage automatique, il faut disposer d'une carte lidar actualisée de la zone dans laquelle vous accostez. Si vos manœuvres n'ont pas encore donné au capteur lidar une bonne vue du quai, vous devrez peut-être faire un passage pour que le système obtienne une carte claire. Avec cette carte lidar en place, vous pouvez passer en mode d'amarrage en touchant l'endroit où vous voulez vous amarrer. Ensuite, vous sélectionnez une direction d'accostage avant, arrière ou latérale. Une fois la direction d'accostage sélectionnée, vous indiquez au système si vous voulez une attache à bâbord ou à tribord. Une fois ces sélections effectuées, l'amarrage automatique démarre et le système met le bateau à quai.

Contrairement au système d'amarrage automatique de Volvo Penta, NeuBoat ne nécessite pas de balises sur le quai, mais seulement une étude de la zone pour que le capteur lidar puisse la cartographier. En outre, M. Avikus précise que le système ne comporte pas de plafond de vent, de courant ou d'autres services environnementaux. C'est important, car vous ne voulez pas que votre système d'amarrage automatique vous abandonne lorsque vous en avez le plus besoin.

J'ai fait l'expérience de l'amarrage automatique sur le bateau une fois et j'ai observé quelques passages d'amarrage automatique. Dans l'ensemble, j'ai trouvé que le système faisait un travail impressionnant en manœuvrant, en corrigeant, en manœuvrant encore, en corrigeant encore et en arrivant dans la cale. Je pense qu'un opérateur expérimenté pourrait être capable d'accoster un peu plus efficacement, mais dans l'ensemble, le système a fait un travail impressionnant.

L'avenir

L'équipe que j'ai rencontrée m'a expliqué sans détour que le système d'autonomie de niveau 2 dont nous avons fait l'expérience est prévu pour un lancement commercial en 2024. Ils espèrent le lancer en partenariat avec des constructeurs de bateaux. Pendant le salon, Avikus et Raymarine ont annoncé un protocole d'accord pour travailler ensemble à l'avancement du système et à son intégration dans la gamme de produits électroniques de Raymarine. Avikus semble être à la recherche de partenariats supplémentaires avec d'autres sociétés d'électronique, des fabricants de moteurs et des constructeurs de bateaux. Compte tenu de la démonstration que j'ai vue sur l'eau, il semble qu'ils aient beaucoup à apporter à tout partenariat.