Offshore Sensing ASの概要：

ノルウェーOffshore Sensing AS社は2014年に設立され、Christian Michelsen Researchの商業化運営子会社です。CMRは長期的にアンカー系と漂流ブイ製品を生産し、漂流ブイの価格は安く、投入しやすく、衛星を通じて通信することができる。しかし、漂流ブイには多くの制限があり、ユーザーが興味を持っているエリアをすぐに通過するため、その実用性と作業時間が制限されています。そのため、2005年にCMRは漂流ブイの基本原理に基づいて、機器搭載プラットフォームを設計し、ユーザーが興味を持っているエリアを漂わず、アンカー系を使用せずに定点観測を行うことができることを想定して、Sailbuoyはこれによって生まれた。2009年にSailbuoyに対して近海遠海を含む一連の現場テストを行い、さらに設計を改善し、品質を向上させた。これまでSailbuoyは成熟した商業化製品となり、Offshore Sensing AS社は現在Sailbuoyを開発、生産、販売している。

Sailbuoyの紹介：

Sailbuoyは世界初の長期航続能力を持つ海洋自主巡航観測システムである。興味のある海上エリアを簡単に漂着することはありませんし、アンカー系を使用することなく定点観測を行うこともできます。

Sailbuoy海洋風力巡航観測システムは、多種の海洋環境モニタリング機器（波、水質、気象）を搭載できる無人自動観測システムであり、風力によって航行し、その場の定点観測を維持することができ、また大海域の広範囲を自動巡航または大洋にまたがることができる。イリジウム星通信システムを通じてユーザーはリアルタイムでSailbuoyと遠隔通信と航行追跡制御を行うことができる。

標準的なSailbuoyは長さ2 m、排水量60 kg、荷重10 kg、30 W太陽光パネルを搭載し、海上の巡航期間は12ヶ月に達することができ、巡航速度は1-2ノット（最大3ノット）、海上風速は3-30 m/sである。

Sailbuoy風力無人船

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Sailbuoyアプリケーション

1.海洋水文と気象データの観測

2.波測定

3.水質モニタリング

4.水中データ収集、海上データ中継所

5.海上油流出監視及び早期警報

6.海上赤潮追跡

7.海洋動物と魚群の監視

8.遠洋情報収集

9.海底地震の信号収集と伝送

10.海面信号中継所

Sailbuoyの主な特徴：

1、風を動力とし、低消費電力設計、エネルギー消費量が極めて低い

Sailbuoyは風を推進力とし、航行時は非常に伝統的な帆船に似ており、Sailbuoyは経路点位置に基づいて自動的に航行ルートを計算することができ、自動航行は人為的な干渉を必要とせず、風を受けて前進に転向し、ユーザーが定義した経路点位置に接近し、長期的な独立作戦に最適である。また、Sailbuoyには専用に設計された低消費電力電子ユニットが含まれており、消費電力は非常に低く、極めて低いひいては太陽エネルギー環境下で数ヶ月間連続して航行することができ、常に太陽エネルギーに依存して航行する必要はなく、高緯度、低照度地域での使用に最適である。

2、劣悪な海上環境に適応する

Sailbuoyは非常に頑丈で耐久性があり、その設計とテストは非常に劣悪な海上環境の下で行われています。例えば、大風、寒風が骨を刺す、光が非常に低く、可視性が低い。大量のテストにより、Sailbuoyの劣悪な環境下でのパフォーマンスは非常に優れており、海上では様々な障害物や海氷を防ぐことができ、レベル9の海の状況でも優れた性能を示すことが明らかになった。

3、航続能力が高い

Sailbuoyは、長期的なタスクを実行するために設計されており、海上で数ヶ月から1年の間作業を続けることができます。

4、投入と回収が容易

Sailbuoyは小型で軽量、わずか60 kgで2人で簡単に持ち上げることができ、投入や回収が非常に容易です。ほとんどの船は、ヨット、救命ボート、漁船、海洋工事船などのSailbuoyの投入と回収に使用でき、投入と回収には専門家は必要ありません。

5、海上施設に脅威がない

Sailbuoy独自の設計により、海上に浮遊する破片の雑物、アンカー系システム、その他の海上構築物を損傷したり巻き込まなかったりすることができます。また、割れたり、破片に巻き込まれたり、水底に巻き込まれたりすることなく、海氷や浮遊破片との衝突を防ぐことができます。海上構築物に潜在的な脅威は一切生じない。

6、搭載能力が高い

Sailbuoyに搭載可能なモデルはDatawell Mose G 1000波センサで、単一GPS測波原理に基づいて波高、波方向、波周期を連続的に長期的に観測するセンサである。Sailbuoyはアンカー系を使わずにその場の定点を維持して波観測を行うことができ、また1つの海域の波を連続的に大面積に測定することができる。Sailbuoyは目的地海域まで自動的に航行することができ、任務を完了すると自動的に帰還し、波ブイの投入と回収の費用を回避することができる。波パラメータはリアルタイムで計算され、衛星を通じて岸に送り返されるとともに、生データは船上のデータ収集器に保存され、回収を待ってから、ユーザーはダウンロードして後処理を行うことができる。

GPS原理による波測定の利点は、

（1）性価格比が高く、故障率が低く、追加のセンサー補助が必要ない、

（2）波方向測定はコンパスを必要としないため、磁気干渉が低い、

（3）より低い周波数の波を測定することができ、

（4）GPSサイズが小さく、軽量で、非常に便利にSailbuoyに統合することができる、

（5）性能が安定しており、再較正は永遠に必要ない。

また、Sailbuoyはモジュール化された設計を採用し、多種の海洋環境モニタリング機器（水質、気象など）とエコー測深器を搭載することができ、同時に気象、表層付近の海水温度、塩度、溶存酸素濃度及び葉緑素などの水質、気象パラメータの観測及びエコー探査を行うことができる。

7、多種の自動巡航モード

Sailbuoyは多種の海洋環境モニタリング機器を搭載し、風力によって自動航行し、航行中にセンサーのデータを収集する。Sailbuoyはアンカー系を使用することなくその場の定点観測を維持することができ、またある海域を連続的に大面積に測定することができる。Sailbuoyは目的地海域まで自動的に航行することができ、任務を完了すると自動的に帰還し、高価な現場投入と回収の費用を回避することができる。

Sailbuoyオートクルーズモードには、ルートモード、定点モード、2点往復モード、エリアクルーズモードの4種類があります。

8、リアルタイム遠隔デスクトップ制御

ユーザーはイリジウム双方向通信システムを通じてリアルタイムでSailbuoyと通信し、航行制御を行うことができる。ユーザーはブラウザベースのWebサイトにログインしてSailbuoyをコマンド制御し、航路ポイント情報を更新し、Sailbuoyからセンサーのデータをダウンロードして、Sailbuoyのプロセスを制御し、監視することができます。搭載されているセンサーは、同様にWebサイトのインタフェースを介して制御やデータの取得を行うことができます。Sailbuoyには高度な自動性があり、ユーザーがわずかなコマンド入力を行うだけでSailbuoyが自動的に所定のタスクを実行することができます。実際には、ユーザーはSailbuoyに従うトラックを与えるだけでよく、クルーズデータはユーザーインタフェースを介してリアルタイムに表示されます。

ブラウザベースの制御デスクトップ

Sailbuoy技術指標

物理指標：

1.長さ：2 m

2.幅：0.52 m

3.高さ：1.13 m

4.喫水：0.57 m

5.排水量：60 kg（荷重含む）

6.荷重重量：10 kg

7.動力：風

運行指標

1、海上の持続期間：数ヶ月～12ヶ月

2、速度：1-2節（最大3節）

3、航行に適した風速：3-30 m/s

4、航行に適した波高：15+m

5、制御：ブラウザクラウド制御コマンドとデータに基づく

エレクトロニックインデックス

1、ソーラーパネルの出力：30 W

2、自動航行通信：イリジウムSBD

3、負荷データ通信：イリジウム星

4、荷重供給：280 Wh充電可能リチウム電池

（オプション560 Wh）

統合可能な標準センサ（以下のセンサに限定されない）：

1、波センサー

センサーモデル：Datawell MOSE G1000

測定原理：GPS原理（差分なし）、永遠に校正を必要としない

波高測定範囲：-20-20 m、波高測定精度：1-2 cm

波周期：1.6-100 s、波周期分解能：0.1 s

波方向範囲：0-360°、波方向測定精度：1.5°

標準波測定周期：20分

2、水質センサー

（1）温塩（CT）センサ

モデル：N.Brown G-CTD

温度測定範囲：0-30°C、初期精度：±0.005°C、分解能：±0.0001°C

導電率測定範囲：0-60 mS/cm、初期精度：0.010 mS/cm、解像度：0.0001 mS/cm

応答時間：0.4 s

測定周波数：5 Hz

消費電力：最大35 mA、12 VDC

（2）溶解酸素センサ（光学法）

モデル：AADI Oxygen Optode 4835

測定範囲：0-500 uM、0-150%

解像度：＜1uM，0.4%

測定精度：＜8uM，＜5%

応答時間：t（63%）＜25s

消費電力：0.16+48 mA/s

（3）葉緑素センサ（生体付着防止ブラシ付き）

モデル：Eco FL

測定範囲：0-125 ug/Lまたは0-400 ug/L

検出限界：0.02 ug/L

（4）Turner C 3三センサ水質計（生物付着防止ブラシ付き）

水中原油、水中精製油、濁度、CDOM、青緑藻、後方散乱等

3、気象センサ

モデル：WS-220WX-RH

GPS、3次元コンパス、3軸加速度計、3軸ジャイロスコープを備えた自動気象ステーション（12パラメータ）

測定可能パラメータは、相対風と真実風、風速と風向（超音波技術）、気圧、相対湿度、温度、GPS測位情報、測位航路情報）、測量横揺れと縦揺れ、回転情報などである。

4、エコー測深器

モデル：Simarad WBT Mini

パルスタイプ：CW + FM （Linear up-sweep）

ビーム分割変換器：

モデル：Simrad ES333-7CDK Split

周波数範囲：270-445 kHz、333 kHz（標準）

ビーム幅：7°（標準動作周波数）

パルス長：最大8 ms

小型カートを使ったSailbuoyの輸送は非常に便利です

Sailbuoyの自律航行任務——事例

一、2016年航行任務

日時：2016年夏

場所：ノルウェー北海

航行周期：2ヶ月

任務航行目的：波測定ブイとしてのSailbuoyの性能をテストする

結果：Sailbuoyは2ヶ月後に自動的に開始点に戻りました。測定した最大波は14.3 m、有効波は8 mであった。

二、2014年の航行任務

期間：2014年夏

場所：ノルウェー北海フェロー諸島

航行周期：2ヶ月

任務航行目的：風と海流の変化が激しい場合のSailbuoyの性能をテストし、同時に表層海水の温度、塩度、溶存酸素データを収集する

結果：Sailbuoyは2ヶ月後にNorwegian Fishing船舶による回収に成功し、航行中に7.5 mの波、80ノットの風速環境を経験した。

三、2013年の航行任務

期間：2013年9月

場所：ノルウェー・スワバート諸島

航行周期：10日

任務航行目的：Sailbuoyは異なるセンサーを搭載し、Sailuoyと氷縁線を一定の距離に保つよう制御する

結果：Sailbuoy全行程は氷縁線と一定の距離（40 km）を維持し、氷縁線の移動に伴い、Sailbuoyの航路点が更新された。

四、2013年の航行任務

期間：2013年3月

場所：Cape San Blas南部

航行周期：2ヶ月

任務航行目的：Sailbuoyは表層海水パラメータを取得し、モデル構築に用いる

結果：2ヶ月後にSailbuoyの回収に成功しました。Sailbuoy搭載センサーは温度、塩分、溶存酸素があり、1時間に1回のデータを得る。期間中に最大風速30ノットを経験した。

Sailbuoyのケース画像