Space&Blue, Gruppo Grimaldi: tecnologie spaziali al servizio del trasporto marittimo

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Intervista al Senior Executive Engineer Cosimo Cervicato del Gruppo Grimaldi

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Cosimo Cervicato

In Italia abbiamo il privilegio di avere un’azienda leader nel mondo in alcuni particolari settori del trasporto marittimo, in primis in quello ro-ro.

Ma il Gruppo Grimaldi si distingue anche per essere leader di progetti internazionali portati avanti in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea e altri partner stranieri.

Prima azienda al mondo a testare una tecnologia avanzata per la guida assistita su una nave di grandi dimensioni, lunga 200 metri, l’iniziativa di Grimaldi rappresenta una svolta significativa nel settore marittimo.

Un perfetto esempio di come le tecnologie spaziali possano portare effettivi benefici nell’Economia del Mare, sia in termini di sicurezza ed efficienza che di ecosostenibilità.

Ne abbiamo parlato più diffusamente insieme all’ingegnere del Gruppo Grimaldi Cosimo Cervicato, con il quale abbiamo approfondito i risvolti dei progetti GSAB1, GSAB2 e 5GMASS.

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Il progetto GSAB2 – Grimaldi Satellite Berthing 2 segue quello del 2022 assegnato al Gruppo Grimaldi nel 2022 dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) nell’ambito del suo programma NAVISP (Navigation Innovation and Support Program). Quali sono i principali risultati ottenuti dalla prima fase del progetto?

Durante l’esecuzione del progetto GSAB, della durata di 18 mesi, è stato effettuato uno studio approfondito del sistema nave/porto partendo dall’analisi dei requisiti degli utenti (sia dal punto di vista dell’Armatore che dell’operatore portuale) per poi sviluppare i requisiti di sistema. Durante i primi mesi di progetto sono state condotte numerose interviste ai Comandanti delle nostre navi e c’è stato un continuo contatto e confronto con il terminal AET del Gruppo Grimaldi nel porto di Anversa (luogo di svolgimento dei futuri test del progetto GSAB2).

Sulla base degli input e requisiti stabiliti, i partner Kongsberg e Radiolabs hanno definito i requisiti di sistema sia per la parte nave che per la parte di terra. È stato quindi definito il dominio operativo ed applicativo dove opererà la nave durante le fasi di manovra per gestire l’ingresso e l’uscita dal porto di Anversa. Molte ore sono state dedicate allo studio della parte di integrity e sensor fusion così come richiesto dall’Agenzia Spaziale Europea.

Durante gli ultimi mesi di progetto sono stati effettuati diversi test in laboratorio ed a bordo della nave-studio del partner Kongsberg, società norvegese leader nel settore tecnologico specializzata nella progettazione di tecnologie di elaborazione e ricezione dei segnali, verificando la bontà del sistema e di tutte le funzionalità sviluppate.

Può farci qualche esempio per spiegare meglio l’integrity e la sensor fusion?

La sensor fusion consiste nell’integrazione e nella combinazione di dati provenienti da diversi sensori per migliorare la qualità, l’accuratezza e l’affidabilità delle informazioni raccolte, rendendole disponibili in un’unica piattaforma. Questo processo è necessario in molte applicazioni, tra cui la navigazione, la robotica e i sistemi di sicurezza.

Ad esempio, pensiamo ai sensori di prossimità utilizzati per rilevare oggetti vicini durante le manovre di attracco della nave, alle telecamere che registrano immagini e video utili per il monitoraggio di bersagli mobili e per l’analisi visiva dell’ambiente circostante o al sistema di posizionamento RTK (Real-Time Kinematic) che fornisce dati di longitudine e latitudine con un alto grado di precisione, riducendo i margini di errore nelle misurazioni di posizione.

Per integrity si intende, invece, la verifica della correttezza e dell’affidabilità dei dati raccolti.

Quali sono i principali obiettivi invece di GSAB2?

Dopo il successo di GSAB, il nuovo progetto verificherà che il nuovo sistema sia idoneo per il raggiungimento del Livello di Autonomia 2 definito da Lloyd’s Register: questa condizione è soddisfatta quando tutte le azioni a livello nave sono intraprese da un operatore umano che si trova a bordo dell’unità, ma gli strumenti di supporto alle decisioni possono presentare opzioni o influenzare in altro modo le azioni scelte.

Inoltre, GSAB2 studierà i prerequisiti per il raggiungimento del Livello di Autonomia 3, con decisioni e azioni a livello nave eseguite in modo autonomo con supervisione umana. In pratica con GSAB2 completeremo la fase di implementazione ed installazione della componentistica hardware e software sia a bordo nave che a terra e verranno testati in ambiente reale tutte le funzioni del prodotto.

Nell’ambito di questo nuovo progetto, Grimaldi Deep Sea, società del Gruppo Grimaldi, coordinerà un team internazionale con Kongsberg e RINA Services, la società del Gruppo RINA responsabile delle attività di testing, ispezione, attività di classificazione e certificazione, che metterà le proprie competenze a disposizione del progetto insieme a RINA Germany. Inoltre, il Gruppo Grimaldi collaborerà con il consorzio italiano Radiolabs che si occuperà della progettazione, esecuzione e validazione del sistema in condizioni operative reali.

Quali specifiche tecnologie multisensore satellitari saranno utilizzate in GSAB2 e chi le svilupperà?

La tecnologia sarà sviluppata sia da Kongsberg Maritime che da Kongsberg Discovery per la parte nave, mentre per la parte Ground truth di terra ci affideremo a Radiolabs. Tra le tecnologie multisensore possiamo menzionare GNSS receiver, IMU, sensori cinematici, sensori di prossimità, radar, lidar, telecamere, ECDIS, AIS, girobussole.

Come gli algoritmi di intelligenza artificiale contribuiranno, secondo lei, al miglioramento delle operazioni di attracco?

Grazie ad un sistema di data collection, verranno raccolti Terabyte di dati in tutte le condizioni meteo marine e nei diversi periodi dell’anno. Tali dati verranno usati come input per il sistema di intelligenza artificiale, che sarà così in grado di fornire informazioni utili all’equipaggio per ottimizzare le manovre di ormeggio: il tutto per ridurre i tempi di manovra ed i consumi ad esso legati, e minimizzare i fattori di rischio riducendo le probabilità di collisione con bersagli mobili e banchine.

Come potrebbe l’adozione di sistemi di guida autonoma influenzare il futuro del trasporto marittimo globale? Esistono normative e standard internazionali che debbano essere rispettati?

Il Gruppo Grimaldi è attivo in diversi progetti legati all’autonomous ship e segue fedelmente le linee guida del Codice MASS in via di sviluppo da parte dell’International Maritime Organization (IMO).

Nel giugno 2023, il Maritime Safety Committee (MSC) dell’IMO ha compiuto ulteriori progressi nello sviluppo di uno strumento basato su obiettivi che regoli la navigazione autonoma.

È stato istituito un gruppo di lavoro MASS per definire i requisiti per il codice della navigazione autonoma MASS (Maritime Autonomous Surface Ship). L’obiettivo è quello di adottare un Codice MASS non obbligatorio basato su obiettivi che entrerà in vigore nel 2025, e che costituirà la base per un Codice MASS obbligatorio basato su obiettivi, che dovrebbe entrare in vigore il 1° gennaio 2028.

Perché un’azienda specializzata nel trasporto marittimo ha deciso di investire sull’implementazione e l’utilizzo di tecnologie spaziali?

L’azienda è da anni coinvolta nel progetto “Zero Emission in port”, e l’Ufficio Energy Saving, R&D e Ship Design del quale faccio parte svolge da tempo attività per il raggiungimento di tale obiettivo. Riteniamo che l’ormeggio assistito sia un ulteriore tassello del puzzle per ridurre ulteriormente le emissioni di CO2 tra ultimo miglio marino e primo miglio terrestre. Velocizzare le operazioni di ormeggio ci permetterà di avere più tempo per la navigazione e quindi una velocità più bassa, con conseguente risparmio in termini di emissioni anche durante la fase di navigazione.

Il Gruppo Grimaldi ha altri progetti che interessano l’utilizzo di dati satellitari o altre tecnologie implementate per usi spaziali?

Il Gruppo Grimaldi è anche partner del progetto 5G MASS finanziato dall’Agenzia Spaziale Europea, che studia un sistema molto avanzato che aggrega in tempo reale le informazioni condivise tra la nave e gli ambienti digitali portuali, informazioni che servono per la delicata fase di avvicinamento al porto e per le manovre di ormeggio e disormeggio. I risultati sono in fase di test sulla nave ro-ro Eco Savona della flotta Grimaldi, nel porto di Livorno.

Il progetto 5G MASS ha come obiettivo l’impiego delle migliori tecnologie disponibili distribuite secondo una visione integrata mare-terra-spazio, al fine di offrire la massima sicurezza possibile alle navi del futuro a fronte della complessità, diversità ed imprevedibilità degli scenari di navigazione che si dovranno affrontare.

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Spazio-mare-Roberta-Busatto_

Giornalista, specializzata in Economia dello Spazio, in Economia del Mare e in Mindfulness - istruttrice MBSR. Dal 2004 si occupa di Aerospazio e dal 2011 di Economia del Mare. Dirige Economia dello Spazio Magazine e Economia del Mare Magazine, oltre a seguire le relazioni istituzionali ed esterne in questi settori per importanti stakeholder.