پنجره هوشمند – واقعیت افزوده برای مدیریت کشتی فردا

12 آوریل 2023- توسط Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie

راه اندازی آزمایشی برای پروژه اعتبار پنجره هوشمند

تصویر ارسالی دقیق از دیوار اسکله بر روی پنجره کشتی از پنل فرمان، همراه با برخی اطلاعات اضافی، به عنوان مثال در مورد شرایط فعلی و احتمالات پهلوگیری – حتی در مه، تاریکی و دید ضعیف – این چیزی است که شبیه ناوبری کشتی فردا می تواند باشد.

با پروژه مشترک “پنجره هوشمند”، Fraunhofer ISIT با شرکای صنعت و موسسه تحقیقات گرافیک کامپیوتری Fraunhofer (IGD) روی راه حلی هوشمند برای اجرای نمایشگر واقعیت افزوده بر روی پنل کشتی به منظور پردازش، فیلتر کردن و نمایش تمام داده های مربوط به عملیات کشتی در آینده.

تعبیه نمایشگر AR در پنجره ای از اتاق فرمان کشتی، امکان نمایش انواع اطلاعات را به طور مستقیم در میدان دید کاپیتان فراهم می کند و در نتیجه کار کاپیتان را تسهیل می کند.

Fraunhofer ISIT یک سیستم نمایش لیزری تمام رنگی اسکن را به عنوان عنصر مرکزی برای نمایشگر جدید AR توسعه داده است. هسته این سیستم یک میکروآینه سیلیکونی است. روی دو محور عمود بر هم معلق است. آینه می تواند حول این محورها نوسان داشته باشد که توسط نیروهای الکترواستاتیک تحریک می شود. هنگامی که نور لیزر بر روی آینه تابانده می شود، از چنین آینه ای می توان برای نمایش هر تصویری بر روی پنجره کشتی استفاده کرد که به اندازه کافی بزرگ و به خوبی برای کاربرد روشن باشد. برای اطمینان از اینکه آینه به زوایای انحراف بزرگ دست می یابد و کثیف نمی شود، با یک پوشش شیشه ای با فشار داخلی کم بصورت ویفر محصور می شود.

پروژه در کل بسیار چالش برانگیز است. یک نمای واقعیت افزوده با تعامل پیچیده آماده سازی داده ها، فناوری حسگر و تجسم ایجاد می شود که معمولاً به طور خاص برای یک زاویه دید ایجاد می شود. برای وارد کردن اطلاعات به میدان دید کاربر به گونه ای که به طور خاص واقعیت را غنی کند، مدل دیجیتالی جهان باید با واقعیت مطابقت داشته باشد.

برای مثال، داده‌های جهانی، مانند داده‌های موقعیت از سیستم نقشه‌برداری الکترونیکی دریایی، و داده‌های محلی از حسگرهای خود کشتی، مانند رادار، باید با یکدیگر ترکیب شده و نسبت به بیننده ارائه شوند. این امر علاوه بر قدرت محاسباتی بسیار زیاد، به اطلاعاتی در مورد میدان دید کاربر به ویژه نیاز دارد، به طوری که داده های روی هم قرار داده شده را می توان به وضوح از دیدگاه کاربر به اشیاء واقعی اختصاص داد. اگر کاربر حرکت کند، این باید به صورت واقعی ردیابی شود و تصویر مجازی متناسب با آن تنظیم شود.

این عملکرد ردیابی توسط یک دوربین سه بعدی انجام می شود، که باید حتی در شرایط نور کم بر روی پل کشتی در شب، قوی و دقیق عمل کند.

یکی دیگر از اجزای مهم برای برجستگی های AR بر روی پنجره های پل فرمان، لمینت های شیشه ای مناسب برای پنجره ها هستند. اینها شامل شیشه‌های منفرد منطبق با استاندارد هستند که با لایه‌هایی به هم چسبیده‌اند تا یک سیستم ورقه ورقه را تشکیل دهند، که باید شرایط سختگیرانه برای مناسب بودن در محیط‌های دریایی را برآورده کند.

پروژه پنجره هوشمند برای افزایش تقاضا در زیرساخت های حمل و نقل و عرضه فعلی در مواجهه با جهانی شدن روزافزون اهمیت زیادی دارد. حمل و نقل در اینجا نقش ویژه ای دارد. این به این دلیل است که در حالی که رانندگان کامیون و رانندگان قطار به زیرساخت‌های شبکه راه‌آهن و راه‌ وابسته هستند و خلبانان می‌توانند به نظارت و کنترل الکترونیکی در سراسر جهان تکیه کنند، کشتی‌ها اغلب هنوز در بسیاری از مکان‌ها به حال خود رها می‌شوند. این امر مستلزم سطح بالایی از اختیارات تصمیم گیری و برنامه ریزی آینده نگر مبتنی بر داده از سوی اپراتورهای کشتی است.

“به طور خاص، اطلاعات جامع به روز در مورد ناوبری، آب و هوا و ویژگی های محلی مانند عبور از کشتی ها در زمان واقعی با پنجره هوشمند در دسترس است، همانطور که اطلاعاتی در مورد وضعیت فنی کشتی و عملکرد بسیاری از زیرسیستم ها وجود دارد. پنجره هوشمند. بنابراین، رویکردهای خوبی برای بهینه‌سازی بیشتر ایمنی در ترافیک دریایی ارائه می‌کند.”

در چند ماه گذشته، دانشمندان Fraunhofer ISIT یک بار دیگر سیستم نمایش و الکترونیک کنترل لازم را با توجه به پایداری تصویر، کنتراست، پایداری و نرخ تازه‌سازی به طور قابل توجهی بهبود بخشیدند.