Geautomatiseerd varen is dé toekomst van de binnenvaart. Vandaag klinkt het allicht nog futuristisch, maar innovatief onderzoek van UAntwerpen en Port of Antwerp brengt de droom dichterbij. 3D-sonarsensoren, met vleermuizen als inspiratie, spelen een belangrijke rol.

“Ruim 42% van alle goederen in de Antwerpse haven is in 2019 aan- of afgevoerd met binnenschepen”, weet havenschepen Annick De Ridder. “De binnenvaart is met andere woorden cruciaal om onze stad en haven bereikbaar te houden. Door in te zetten op technologie zoals het onbemand varen, willen we het aandeel van de binnenvaart en de competitiviteit ervan verder verhogen.”

“De binnenvaart is helaas geen fancy arbeidssector”, zegt Svetlana Samsonova. Als liaison officer coördineert ze een hele reeks gezamenlijke onderzoeksprojecten van de Universiteit Antwerpen en Port of Antwerp. “Jong talent aantrekken is niet gemakkelijk. Daarom zetten we heel erg in op innovatie. Een onbemand schip leidt tot serieuze kostenreducties en biedt een antwoord op de toenemende mobiliteitsproblemen en stijgende prijzen van het wegtransport. Slimme vaartuigen maken dus deel uit van een multimodaal transportverhaal, en daar wil de haven van Antwerpen aan bijdragen.”

Dwars door stof en mist

Prof. Jan Steckel (Universiteit Antwerpen) ontwikkelt met zijn onderzoeksgroep CoSys-Lab geavanceerde sensorsystemen voor moeilijke condities. “Wil je autonoom varen mogelijk maken, is het voortdurend monitoren van de omgeving van het schip van het allergrootste belang”, legt Steckel uit. “Dat kan met camera’s, maar in moeilijke omstandigheden – denk aan stof, water, modder, rook of mist – werken die niet goed.”

Sonarsensoren trekken zich niets aan van die moeilijke omstandigheden. Zij kunnen zorgen voor een robuuste omgevingswaarneming, die bovendien ook betaalbaar is. Steckel: “We haalden onze inspiratie bij de echolocatie die vleermuizen gebruiken. Zij sturen geluidsgolven uit. Wanneer die golven tegen een voorwerp botsen, krijgt de vleermuis de echo van die botsing te horen. Het dier kan zo feilloos botsingen vermijden.”

Gereflecteerd geluid

CoSys-Lab is wereldleider op het vlak van innovatieve sonartechnologie. De mogelijke toepassingen zijn heel divers. De onderzoekers kijken bijvoorbeeld ook naar de mijnbouw, waar een truck automatisch van punt A naar punt B zou kunnen rijden met behulp van de sensoren.

Voor het project in samenwerking met de Antwerpse haven ontwikkelden de onderzoekers een 3D-sonarsensor met 32 waterdichte, geavanceerde microfoons. Het project heet eRTIS, wat staat voor ‘Real Time Imaging Sonar’. Steckel: “De informatie wordt realtime doorgegeven, want anders is het schip allang gebotst. En ‘Imaging Sonar’ omdat we beelden van de omgeving maken op basis van gereflecteerd geluid dat op de sensoren valt.”

In de laatste weken van 2020 werd de technologie met succes getest op de Tuimelaar, een schip van Port of Antwerp. In 2021 komt er alvast een vervolgproject: in het kader van de Smart Docking Innovation Challenge gaf Port of Antwerp immers groen licht aan het project ‘3D Sonar and Lidar for Vessel monitoring’ van prof. Jan Steckel.