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Bei jeder wissenschaftlichen Expedition in die Antarktis sehen sich die Besatzungen mit einigen der anspruchsvollsten Navigationsbedingungen der Welt konfrontiert. Neben den klassischen Navigationsinstrumenten verfügt das Segelschiff ?Malizia Explorer? über ein von SEA.AI entwickeltes System für künstliches Sehen. Diese Zusammenarbeit beschränkt sich nicht nur auf den Einsatz von Erkennungsgeräten. Sie ermöglicht es zudem, die Algorithmen anhand der Daten zu verbessern, die in einer der für die Navigation schwierigsten Umgebungen gesammelt werden.
Eis erkennen, das vom Radar nicht immer erfasst wird
Das Radar ist nach wie vor das wichtigste Instrument zur Ortung großer Eisberge. Eisblöcke mittlerer Größe, die manchmal als ?Growler? bezeichnet werden, stellen hingegen eine besondere Gefahr dar. Ihre geringe Höhe über der Wasseroberfläche verringert ihre Radarsignatur, während sie dennoch über eine ausreichende Masse verfügen, um einen Schiffsrumpf ernsthaft zu beschädigen.
In dieser Situation kommt das SEA.AI-System zum Einsatz. Mithilfe einer nach vorne gerichteten Kamera und Algorithmen der Bildverarbeitung analysiert es kontinuierlich die Umgebung des Bootes, um schwimmende Hindernisse zu erkennen und die Besatzung zu warnen.
Kapitän Jonathan Morice fasst den Nutzen dieser Unterstützung wie folgt zusammen:
?Wir haben das Radar, das bei großen Eisbergen recht zuverlässig ist. Aber dann gibt es noch diese mittelgroßen, sehr schweren Eisberge, die großen Schaden anrichten können. Das Radar erkennt sie nicht immer, da sie kaum aus dem Wasser ragen. Dafür haben wir SEA.AI.?
Eine Entscheidungshilfe, die die Bordinstrumente ergänzt
An Bord der Malizia Explorer wird die SEA.AI-Benutzeroberfläche während der Fahrt ständig angezeigt. Das System arbeitet parallel zum Radar, zum AIS und zu anderen Navigationsinformationen, ohne diese zu ersetzen.
Die Kamera überträgt kontinuierlich die von der künstlichen Intelligenz analysierten Bilder. Sobald ein Objekt identifiziert wird, erscheint es auf dem Kontrollbildschirm, um die Aufmerksamkeit des Navigators darauf zu lenken. Das System hat sich zudem als nützlich für die Beobachtung der Meeresfauna erwiesen. So konnten die Besatzungen Wale und andere Meeressäugetiere bereits vor ihrer visuellen Sichtung ausmachen.
Eine der Bemerkungen der Besatzung betrifft die an Bord befindliche Wärmebildkamera. Entgegen einer weit verbreiteten Annahme lässt sich ein Eisberg dank des Temperaturunterschieds zum umgebenden Wasser thermografisch erkennen. Dieser Temperaturunterschied ermöglicht es, das Eis selbst im Dunkeln zu erkennen.
Jonathan betont diesen Punkt:
?Die Kamera hat sich bei den Einsätzen in der Antarktis als sehr nützlich erwiesen. Auch die Wärmebildkamera hat mich überrascht. Auch wenn man denkt, dass ein Eisberg kalt ist, lässt er sich durch den Temperaturunterschied zum Ozean tatsächlich gut erkennen, sogar nachts.?
Die Antarktis-Missionen dienen auch dazu, die Algorithmen zu trainieren
Die Partnerschaft zwischen SEA.AI und Team Malizia reicht bis in die ersten Entwicklungsjahre des Unternehmens zurück, das 2018 unter dem Namen OSCAR gegründet wurde. Die Kampagnen, die zunächst auf den Segelbooten von Boris Herrmann und heute auf der ?Malizia Explorer? durchgeführt werden, ermöglichen die Erfassung von Realbildern unter Bedingungen, die sonst nur selten zugänglich sind.
Diese Daten umfassen die Erkennung von Eisbergen, Beobachtungen von Meeressäugetieren sowie Fahrten bei Nebel, bei Nacht oder bei unterschiedlichen Seegangsbedingungen. Sie dienen dazu, die Trainingsdatenbanken zu erweitern, die zum Trainieren der Modelle für künstliches Sehen verwendet werden.
Für SEA.AI sind diese aus dem operativen Betrieb stammenden Daten nach wie vor unverzichtbar. Künstlich erzeugte Bilder können die Trainingsdatensätze zwar ergänzen, geben jedoch nicht die gesamte Komplexität der auf See herrschenden Bedingungen wieder.
Eine Zusammenarbeit im Zeichen der Sicherheit auf See
Die Partnerschaft zwischen Team Malizia und SEA.AI geht über den Rahmen von Antarktis-Expeditionen hinaus. Die in diesen Gewässern durchgeführten Tests ermöglichen die Weiterentwicklung von Systemen, die für die Ausrüstung verschiedener Schiffstypen vorgesehen sind ? von Freizeitsegelbooten über Forschungsschiffe bis hin zu Berufsschiffen und unbemannten Schiffen.
Die an Bord der ?Malizia Explorer? gesammelten Erfahrungsberichte verdeutlichen einen Ansatz, der auf der Beobachtung realer Navigationsbedingungen basiert. Sowohl für die Entwickler als auch für die Seeleute trägt jede Überfahrt dazu bei, die Grenzen der derzeitigen Sensoren besser zu verstehen und die Instrumente zu verbessern, die die menschliche Wachsamkeit gegenüber schwimmenden Gefahren stärken sollen.
