Eerste test met overbrengen sleeplijn door drone succesvol verlopen

Delft Dynamics en Kotug hebben onlangs een succesvolle test uitgevoerd met een drone die een sleeplijn overbrengt naar een schip. Tijdens de test schoot de zogenaamde TugDrone een lichtgewicht kabel voorzien van meerdere magneten af richting het kluisgat van een schip, waarna de sleepkabel aan boord getrokken kon worden. Daarbij kwamen de nodige technische uitdagingen kijken.

Van idee naar proefvlucht in 2 jaar

Het idee om een drone in te zetten voor het overbrengen van een sleepkabel werd eind 2017 wereldkundig gemaakt door Kotug. Het voordeel van deze methode is dat de sleepboot niet meer in de gevarenzone van een te slepen containerschip hoeft te komen, met alle gevaren van dien. De sleepbootmaatschappij ging voor de uitwerking van het idee in de zomer van 2018 een samenwerking aan met Delft Dynamics.

Na ruim anderhalf jaar van ontwikkeling werd onlangs een eerste test uitgevoerd met het systeem. Op een video is te zien hoe de TugDrone het schip langzaam nadert en vervolgens een lichtgewicht sleeplijn afschiet op de boeg van het schip, in de buurt van het gewenste kluisgat. Meerdere magneten zorgen ervoor dat de sleeplijn blijft hangen en door de bemanning van het vrachtschip binnen kan worden gehaald.

Technische uitdagingen

Eén van de uitdagingen is om de drone automatisch het bevestigingspunt voor de sleepkabel te laten detecteren. Daartoe maakte Delft Dynamics gebruik van dezelfde beeldherkenningssoftware als die gebruikt wordt voor de DroneCatcher, een andere drone-innovatie uit de stal van het Delftse bedrijf. Voor dit doel hoeven alleen de algoritmes opnieuw getraind te worden.

Een andere technische uitdaging betreft het afstand houden ten opzichte van het schip. Daartoe werd een laser range finder geïntegreerd in de drone, die het toestel in staat stelt om centimeter voor centimeter op de boeg af te vliegen. Om verstoring van het magnetisch kompas in de drone te voorkomen werd besloten om voor de positionering alleen te vertrouwen op bewegingssensoren en gyroscoop.

Om de drone na het afschieten van de sleeplijn veilig terug te brengen naar het basisstation wordt gebruik gemaakt van een transponder. Terugkeren naar de GPS-coördinaat die de drone had tijdens het opstijgen is immers geen optie, door de verplaatsing van de sleepboot.

Aangepast RH4 platform

De drone in kwestie betreft het RH4 platform van Delft Dynamics. Deze drone kan van verschillende payloads worden voorzien en derhalve voor uiteenlopende taken worden ingezet. Gezien de maritieme omstandigheden waarin deze drone moet opereren werd er extra aandacht besteed aan de materiaalkeuze voor de onderdelen van de drone. Zo zijn de motoren voorzien van speciale afdichtingen die moeten voorkomen dat er zout water in de lagers komt.

Voordat de drone in actie komt bevindt deze zich samen met de lichtgewicht voordraad in een afgesloten dronebox. Alvorens het systeem in actie komt, voert de drone automatisch een preflight check uit. Zodra de afstand van de sleepboot ten opzichte van het vrachtschip zo’n 20-30 meter bedraagt en de preflight check succesvol doorlopen is opent de box en kan de drone zijn taak uitvoeren.

Regelgeving

Tijdens het project werd van meet af aan stilgestaan bij de regelgeving voor het vliegen met drones. Omdat een dronevlucht in de haven van Rotterdam ook toestemming zou vereisen van de luchtverkeersleiding van Rotterdam The Hague Airport werd besloten om de eerste test elders uit te voeren. In een later stadium kunnen de vereiste goedkeuringen voor het vliegen in gecontroleerd luchtruim alsnog aangevraagd worden.