Designing a System and Modular Operator Station for the Monitoring and Control of Autonomous Ships

Abstract

I denne masteroppgaven har jeg utforsket hvordan fjernstyring av autonome fartøy håndteres i dag for å avdekke potensielle problemstillinger. Min forskning viser at hovedproblemet ved kontroll av autonome skip er å reprodusere sensoriske inntrykk på en ekstern lokasjon for å sikre situasjonsforståelse. Videre avdekker forskningen at det nåværende designet av kontrollrom for autonome fartøy ikke tar hensyn til at operatøren kan utføre andre arbeidsoppgaver i perioder med økt ledig tid som følge av automatisering når skipene opererer problemfritt. En annen viktig faktor er at ikke alle fartøy er like, noe som krever ulike navigasjonskontrollere. Gjennom en revurdering av arbeidsprosessen for kontrollromsoperatørene har jeg utviklet en kontrollstol og et tilhørende system som øker både produktiviteten og den eksterne situasjonsforståelsen ved hjelp av sensorteknologi og modularitet. Denne rapporten dokumenterer prosessen som resulterte i den endelige løsningen.

In this master thesis I have investigated how the remote control of autonomous vessels are handled today, in order to identify potential problems. Throughout my research it becomes clear that the main problem regarding the control of autonomous ships is recreating sensory input remotely, in order to ensure situational awareness. My research also reveals that the current design of remote control rooms does not take into consideration that the increasing amount of idle time, as a result of automation, allows for the operator to perform other work tasks in situations where the ships operate smoothly. Another factor that needs to be considered is the fact that not all vessels look the same, meaning that they call for different controllers. By rethinking the work process of the remote control operator, I have created a control chair and a corresponding system that increases productivity as well as remote situation awareness by utilising sensory technology and modularity. This report documents the process used to create the final solution.