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BMWi Projekt - ASMS - Advanced Sailing Management System using Galileo based Services (Landunterstützende Betriebsführung von Schiffen)
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PROJEKT: Mit Galileo als eigenes satellitengestütztes Navigationssystem wird Europa über eine entscheidende Infrastruktur verfügen, die die Entwicklung von Nutzerterminals und Galileo basierten Dienste für sicherheitskritische Anwendungen ermöglich. Im Rahmen des Projektes sollen für den Seefahrtsbereich ein auf Galileo aufbauendes landseitiges Verkehrsunterstützungssystem für Bereiche mit hohem Verkehrsaufkommen entwickelt werden.
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Stand der Wissenschaft und Technik
Die Modernisierung bestehender Satellitennavigationssysteme wie GPS und der Aufbau neuer wie GALILEO wird derzeit durch den stetig steigenden Bedarf an Genauigkeit und Zuverlässigkeit satellitengestützter Positionierung und Navigation vorangetrieben. Mit Galileo steht ab ca. 2013 erstmalig ein satellitengestütztes Navigationssystem unter ziviler Kontrolle zur Verfügung, das es den Nutzern ermöglicht, unter einer Vielzahl von grundlegenden und erweiterten Diensten die für ihre Anwendung geeigneten auszuwählen.
Im Gegensatz zu den existierenden Navigationssystemen GPS und Glonass werden dem Nutzer zusätzlich zu den frei verfügbaren Navigationssignalen (Open Service - OS) weitere Dienste zur Verfügung gestellt, die durch Aussenden zusätzlicher Navigationssignale und durch Bereitstellen von Integritätsinformation (Safety of Life Service – SoL, Commercial Service – CS) es ermöglichen, die Positionsbestimmung und Navigation unter Gewährleistung spezifizierter Genauigkeits- und Verfügbarkeitsgarantien vorzunehmen.
Neben den Diensten, die direkt vom Galileo Kernsystem bereitgestellt werden, wird gegenwärtig die Implementierung von „Local Assisted Services“ und „Combined Services“ vorbereitet. ASMS selbst ist als ein derartiger regionaler Dienst zu verstehen, der auf die Erhöhung der Sicherheit und Effizienz des Schiffsverkehrs ausgerichtet ist. Die Erarbeitung zugeordneter Dienstkonzepte, ihre experimentelle Erprobung sowie die Bereitstellung geeigneter Nutzerterminals sind dafür anstehende Entwicklungsaufgaben.
Problemstellung
Im Bereich der Überseeverkehre in der Ostsee besteht ein hoher Bedarf für den Lotsenversatz Großer Belt / Kadetrinne. Dieser resultiert zum einen in der Zunahme des Verkehrsaufkommens aus dem Baltischen Raum (Verdoppelung des Tankeraufkommens aus Russland) einhergehend mit dem zunehmenden Sicherheitsbedürfnis der Reeder, ihr Eigentum (Besatzung, Ladung, Schiff) durch zusätzliche Sicherheitsmaßmaßnahmen wie Lotseneinsatz zu schützen. Zum anderen wurden von der IMO zum Schutz der maritimen Umwelt vorbeugende Maßnahmen wie die Lotsenannahmepflicht für besonders schwierige Reviere eingeführt.
Derzeitig können nur 80% der gewünschten Lotsungen angenommen werden u.a. resultierend aus Arbeitszeitbeschränkungen, witterungsbedingten Lotsausfällen. Bei schlechten Witterungsverhältnissen wären die Unterstützung, die Ortskenntnis und die Erfahrungen der Lotsen sehr hilfreich und wünschenswert. Andererseits ist es in verschiedenen Gebieten nicht erforderlich, den Lotsen zur Unterstützung über die gesamte Revierzeit an Bord zu haben. Eine temporäre Beratung und Unterstützung besonders für die kritischen Bereiche ist anzustreben.
In Fällen des witterungs- bzw. revierbedingten Nichtbesetzens der Schiffe mit Lotsen könnte ein „Shore Based Pilotage“ die Unterstützung von Land aus ermöglichen. Bisher war dies defizitär wegen fehlender und ungenauer Technik für diese sicherheitskritischen Abläufe in der Seeschifffahrt. Qualitäts- und Gütenachweise fehlten, so dass eine Automation nicht durchführbar war.
Gleiches trifft bisher für die Unterstützung der Schiffsführung durch Remote Control - Elementen zu. In Regionen mit großem Verkehrsaufkommen ist der Schiffsführer weitestgehend auf sich allein – seine Sensorik und Informationsquellen (Radar, AIS, ECDIS, GPS) gestellt. Einschätzung des aktuellen Verkehrsgeschehens, Berücksichtigung des Seegebietes mit Einschränkungen durch Untiefen, verkehrsregulierende Maßnahmen oder aktuelle Behinderungen sind durch den Schiffsführer aufgrund der ihm zur Verfügung stehenden Informationsquellen vorzunehmen. Remote Control könnte dem Schiffsführer eine Navigationsassistenz aufgrund von genaueren, zuverlässigen und plausiblen externen Sensordaten liefern.
Ziele
Die Dienstleistungen der maritimen Verkehrstelematiksysteme der Zukunft werden über die Erfassung des Lagebildes, die Erkennung von kritischen Situationen und die Bereitstellung von Handlungsempfehlungen hinausgehen.
Eine wirksame Erhöhung der Sicherheit der Schifffahrt insbesondere in Regionen mit großem Verkehrsaufkommen (Schifffahrtswege, Hafenbereiche, Kanäle) wird nur dann erreicht werden, wenn aus dem verkehrsrelevanten Lagebild und seiner Prognose die Unterstützung des Schiffsführers über „Ship Remote Control“ Optionen erfolgen wird. Elemente des Shore Based Pilotage für die Unterstützung der Überseelotsung sind zu etablieren. Das erfordert die gesamtheitliche Betrachtung von Basis- und Prozesstechnologien (GNSS-basierte Ortung, Datenfernübertragung zwischen Schiff und Land und Schiffsnavigation) und ihre effiziente und robuste Interaktion im Kontext des angestrebten Navigationsdienstes.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer entsprechenden Basis für Remote Control und Shore Based Pilotage Services. Die Validierung der entwickelten ASMS Servicefunktionalitäten soll im Forschungshafen Rostock sowie unter Nutzung der Offshore Forschungsplattform FINO 2 im Testbed FINO 2 erfolgen.
Im Forschungshafen Rostock wird aufbauend auf dem ALEGRO-System und ergänzt durch eine ASMS-Monitoringstation ein Messsystem bereitgestellt, dass die Bewertung der GNSS-Leistungsfähigkeit unter Beachtung genutzter Ergänzungssysteme und in Bezug einegsetzter on-board Ortungssensorik für den ASMS-Demonstrator in Echtzeit vornimmt. Remote Control und Shore Based Pilotage– Elemente innerhalb des VHF-Bereiches werden durch Einsatz von mobilen seefähigen Versuchsträgern getestet. Mit dem Testbed FINO 2 werden sowohl Elemente der Shore Based Pilotage als auch des Remote Control unter Ausnutzung der FINO 2- Forschungs- und Messplattform als Vermittlungsstelle validiert und optimiert.
Zugeordnete Teilaufgaben und –Ziele aufgeschlüsselt nach Themenschwerpunkten unter Beachtung vorab spezifizierter Dienstanforderungen sind:
 | Entwicklung des Navigationsdienstes für die Schifffahrt
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| Schiffskommunikation
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| Satellitengestützte Navigation.
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Projektpartner
Projektpartner: Schiffahrtsinstitut Warnemünde e.V.
DLR Institut für Kommunikation und Navigation (Standort Neustrelitz)
Projektdetails
Laufzeit: 01.09. 2007 – 31.08 2009
Projektträger: Projektträger DLR Bonn
Fördervolumen: 535.800 Euro
Homepage: ASMS - Advanced Sailing Management
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Informations- und Kommunikationstechnologien (IuK) 
für Projekte
hs-wismar.de
