Search and monitoring of shipwreck and munitions dumpsites using HUGIN AUV with synthetic aperture sonar – technology study

Sammendrag Teknologien til autonome undervannsfarkoster (AUV) har modnet betraktelig de siste tiårene. I dag er AUV-er tilgjengelig og pålitelig til bruk både i forskning og i kommersielle, offentlige og militære sammenhenger. Det siste tiåret har syntetisk apertur-sonar (SAS) blitt tilgjengelig som en referansesensorteknologi for AUV-basert avbildning av havbunnen, med stor arealdekning og høy oppløsning samtidig. Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) har et langvarig samarbeid med Kongsberg Maritime (KM) om utvikling av AUV-teknologi og SAS-teknologi. Flere produkter i AUV-familien og SAS-familien er i dag kommersielt tilgjengelig fra KM. Søk og monitorering av områder på havbunnen der store skipsvrak og små objekter er dumpet, utgjør en spesiell utfordring. Både små og store objekter skal avbildes, detekteres, lokaliseres, klassifiseres eller identifiseres over et stort område. Når objektene er lokalisert, skal tilstanden vurderes og observeres over tid i en detaljgrad som gjør det mulig å oppdage potensielt skadelige endringer. I denne studien vurderer vi HUGIN AUV med SAS for søk og monitorering av dumpefelt. Vi velger å gjøre dette fra et rent sensorsentrisk ståsted. Det vil si at vi tar utgangspunkt i FFIs HUGIN HUS AUV og dens sensorer med hovedtyngde på SAS. Vi deler problemstillingen inn i forskjellige steg og vurderer egnetheten til de ulike teknologiene. Basert på denne studien foreslår vi følgende: Å bruke SAS eller multistråle ekkolodd (MBES) for å søke etter skipsvrak. Innsamlingen av data må være gjennomtenkt for maksimal bruk og best ytelse. Å bruke SAS og optiske kamera for å søke etter og identifisere små objekter. Søk og klassifisering kan potensielt automatiseres ved bruk av maskinlæring. Å bruke automatisk endringsdeteksjon i monitoreringsfasen. Dette må kombineres med intelligent innsamling av data for maksimalisert effektivitet og ytelse. Som eksempel bruker vi dumpefeltet i Skagerrak, der tusenvis av tonn med kjemiske stridsmidler ble dumpet etter andre verdenskrig. Vi viser eksempelbilder fra dumpefeltet og andre områder for å illustrere potensialet og den mulige ytelsen som kan oppnås. Til slutt lister vi opp mulige retninger for videre arbeid der bruk av AUV med SAS i forskning og utvikling vil kunne forbedre effektiviteten og ytelsen av søk og monitorering på dumpefelt på havbunnen. Denne studien er finansiert av Kystverket.