View Project

Norwegian AI Directory

Next Minutes prediction system for ocean waves and vessel motions based on physics-informed neural networks


Description:

Havbølgedynamikk er den største utfordringen for alle operasjoner til sjøs. Marine operasjoner som dynamisk posisjonering (DP), offshore kranoperasjoner, subsea operasjoner og installasjon og service av vindparker, og sjøtransport er komplekse operasjoner som er svært følsomme for havbølgedynamikk. Hovedmålet med dette prosjektet er å bruke fysikkbaserte nevrale nettverk for å videreutvikle og forbedre neste minutters prediksjon av havbølger, bølgekrefter og fartøybevegelser ved bruk av navigasjonsradaren på fartøyene. Det viktigste er å øke nøyaktighet, pålitelighet og prediksjonstid for høyere og mer komplekse bølgetilstander. Vi vil utvikle verdens første prediksjonssystem for neste minutters bølger og fartøysbevegelser, kun ved bruk av eksisterende navigasjonsradarer, grundig testet og klare til å bli kommersialisert til nye produkter og tjenester. Ved å utvikle automatisk kalibrering vil kun programvareinstallasjon være nødvendig. For å sjekke og videreutvikle prediksjonssystemet, vil de innkommende bølgene bli målt med MIROS-bølgeradaren som allerede er installert i baugen på DOF-fartøyene Skandi Africa og Skandi Vega. De predikterte fartøysbevegelsene vil bli målt av Kongsberg MRU (Motion Response unit) systemet ombord. NORCE har i samarbeid med MIT Ocean Research allerede utviklet RIMARC-systemet (Radar IMAge ReConstruction and wave prediction) som er i stand til å prediktere bølger og fartøybevegelser i 4-8 minutter fram i tid fra navigasjonsradaren ombord for DP (Dynamisk Posisjonering) når fartøyet er i ro. Den største utfordringen i dette prosjektet er å forutsi neste minutts bølge- og fartøybevegelse også for friseilingsoperasjoner. Systemet kan i fremtiden også videreutvikles for raskt å lære et fartøy med fysikkbasert maskinlæring selv å operere optimalt i sjøgang, både med tanke på sikkerhet, effektivitet og komfort. Dette er et nødvendig skritt mot utvikling av autonome fartøy og operasjoner.


Project leader: Svein Olav Halstensen

Started: 2022

Ends: 2024

Category: Teknisk-industrielle institutter

Sector: Instituttsektor

Budget: 11999989

Institution: NORCE NORWEGIAN RESEARCH CENTRE AS

Address: