Satellitt

Finner skip der AIS kommer til kort

Norsk satellitt-teknologi gjør det vanskelig å gjemme seg på havet.

Datagenerator: Hver av Sentinel-satellittene genererer 11 terabyte med data hvert døgn. De henter optiske bilder av jordoverflaten i flere frekvensbånd.
Datagenerator: Hver av Sentinel-satellittene genererer 11 terabyte med data hvert døgn. De henter optiske bilder av jordoverflaten i flere frekvensbånd. (Foto: ESA)

Norsk satellitt-teknologi gjør det vanskelig å gjemme seg på havet.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 235,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

Selskapsnavnet Vake er en fornorskning av wake på engelsk som er et ord for de hekkbølgene et skip skaper når det beveger seg gjennom vannet. Det er akkurat det som er forretningsideen til de tre sivilingeniørene med bakgrunn fra Trondheim og NTNU.

I stedet for å lytte etter upålitelige AIS radiokoder ser de ned på havet fra jordobservasjonssatellitter. Da kan de følge bølgene etter skipene og de kan man ikke skru av. Uansett hvor viktig det er å skjule hvor skipet er.

Rask start

Teknologien Vake bygger på startet som en masteroppgave i geomatikk og datavitenskap  ved NTNU i 2017. De to studentene Adrian Tofting og Lars Henrik Berg-Jensen hadde før studiet industriell erfaring og hovedoppgaven deres; «A Big Data Approach to Generate Training Data for Automatic Ship Detection» var en slags teknologisk kulminasjon av ideene deres. Den gav dem også prisen for årets beste romrelaterte oppgave.

Nå har de snart tre år med utvikling bak seg og ser at dette kan bli veldig stort.

Finner skip: Det tre gründerne, prosjektsjef Adrian Tofting, teknologisjef Lars Henrik Berg-Jensen og daglig leder i Vake, Thomas Stendahl Leira, viste fram det unge selskapet på Teknoport i Trondheim.

Identifiserer skip

Ideen med AIS – Automatic Identification System var god. Det er den ennå, men svakhetene har dukket opp . Ved å sende posisjon retning og hastighet kunne man gi beskjed til andre farkoster. Problemet er at ikke alle har rent mel i posen. Er man pirat, smugler, eller tyvfisker ønsker man ikke å bli observert. Skal du smugle olje ut av Iran eller inn til Nord-Korea vil du være så anonym som mulig. Da er det bare for kapteinen å skru av AIS-senderen. Den har man full kontroll med om bord.

– Når en båt med AIS plutselig forsvinner i 20 timer, for så å dukke opp igjen på et sted som normalt skal ta en time å seile, er det all grunn til å mistenke noe. Slike hendelser skjuler mye miljøkriminalitet, ulovlig fiske, smugling og andre ting. De kan gjerne skru av AISen, men de kan ikke skjule seg fra rommet. I tillegg kan vi bruke historiske data om skipet til å styrke mistanke om ulovlig virksomhet, sier daglig leder i Vake, Thomas Stendahl Leira.

Eye in the sky

Fingeravtrykk: Skipenes hekkbølger er nok til å avsløre identiteten. Spesielt nok satellittdata kombineres med andre datakilder og bearbeides med AI og maskinlæring. Foto: Vake

Mens AIS er basert på at skipet aktivt sender koder over radio identifiserer Vake skip ved å analysere et multispektralt bilde av havoverflaten. Hvert skip produserer et så individuelt kjølvann, med mindre det dreier seg om søsterskip, at det kan identifiseres omtrent som et fingeravtrykk. Kjølvannet varierer med hastigheten, men programvaren kan se hastigheten og lagrer skipenes mønster for ulike hastigheter. Derfor kan algoritmene raskt jobbe seg gjennom de ulike kandidatene til skip som er i databasen.

– Vi bruker data fra de europeiske Sentinel-satellittene. Her er det tilgang på store mengder data, som er åpne for bruk for europeiske selskaper. Disse dataene egner seg godt til AI også, sier prosjektsjef og medgründer Adrian Tofting.

Han sier at AI er viktig for å øke presisjonen og nytten til resultatene. Derfor må de være svært nøye med hva slags data de mater AI-algoritmene med. De er forsiktige med å benytte data fra AIS for de er beheftet med så mye feil og kan gjøre mer skade enn nytte om de ikke blir sortert. Spesielt skip som skrur av AIS-en av og til er vanskelige å bruke.

– Når vi bruker vårt system kan vi med stor nøyaktighet gi mye kontekst slik som skips ID, klasse, størrelse, kurs, hastighet etc., sier han.

Enorm datastrøm

Hver av Sentinel-satellittene genererer 11 terabyte med data hvert døgn. Det aller meste blir aldri brukt. For å hente ut informasjonen de trenger bygger Vake analyseverktøy som filtrerer ut mønstrene som dannes av kjølvannet. De AI baserte algoritmene som jobber med datastrømmene er kjerneteknologien i systemet de stadig forbedrer.

– En stor fordel med teknologien vi bygger er at den kan automatiseres, sier teknologisjef Lars Henrik Berg-Jensen.

Satellittene de benytter i dag leverer bilder av  Norge daglig, men tilgang til data fra flere satellitter vil være nødvendig for å få ned tidslukene.  Teknologien er bygget med dette i bakhodet, og er derfor overførbar til andre jordobserverende satellitter som vil gi mer kontinuerlige observasjoner. Det er rundt 450 slike som leverer data  i bane rundt jorden, selv om bare noen har fritt tilgjengelige data, eller data som kan kjøpes. Det skytes opp satellitter som kan levere gode data hvert år.

Selv om Vake er et nytt selskap, har de tilgang til data tilbake til 2015. Det har gjort at de har kunnet bygge opp databasen og har gitt selskapet en svært god start.

Les også

Kontrakter

Vake jobber i et betalt prosjekt sammen med BarentsWatch og Norsk romsenter. De samler inn og presenterer informasjon om havområdene i nord. Vakes teknologi gjør det enkelt å følge skipsfarten i de store havområdene.

– Vi er kommet langt i samarbeid med flere kunder om teknologien vår. Det er mange som er interessert i såkalt «dark vessel detection». Ikke minst alle som har installasjoner til havs. Alt fra undersjøiske kabler, som kan skades av tråling, til vindparker og oljeinstallasjoner, sier Stendahl Leira.

Han sier at militære kunder er svært interessert i teknologien. De er krevende kunder, men også de som ofte er tidlig ute med å ta i bruk ny teknologi.

Selskapet snakker også med forsikringsselskaper som har behov for dokumentasjon av ulykker eller uønskede hendelser, samt å bestemme den reelle risikoen knyttet til en flåte av skip.

I Sør-Kinahavet er det så tett med skip at AIS går i metning og blir skrudd av. Det problemet har ikke Vakes teknologi. De kan følge alle skipene selv om det er mange av dem på et lite areal.

– Utenfor Afrika er det vanlig å skru av AIS for at piratene ikke skal bruke teknologien til å finne skipene, sier han.

Vanskelig å lure seg unna: Selv om et skip skrur av AIS-radioen kan Vakes programvare se det og følge det fra jordobservasjonssatellitter. Foto: Vake

ESA begeistret

– Det at nye selskaper bruker data fra Sentinel satellittene på denne måten, og klarer å kombinere det med AI synes vi er veldig interessant. Spesielt når det dreier seg om europeiske selskaper som Vake. Selvfølgelig er det også flott at selskapet følger i en stolt skipsfartstradisjon samt sørger for at Norge beholder ledelsen innen skipsdeteksjon og skipsovervåkning  og bygger opp en slik bedrift her i landet, sier Anja Strømme. Hun jobber i den europeiske romfartsorganisasjonen ESA og er mission manager for jordobservasjonssatellittene Sentinel-3 og for Swarm som studerer jordas magnetfelt.

Hun forteller at mange i satellittmiljøet har hørt om Vake og at de har et godt inntrykk av det lille selskapet.

-Jeg tror produktet deres har et stort potensial, ikke minst fordi de klarer å kombinere flere datakilder med det å hente ut den viktige informasjonen i store datamengder. Gjennom Copernicus programmet har Europa tatt ledelsen innen feltet jordobservasjon. Da er det selvfølgelig viktig at noen ser nye innovative muligheter i nedstrøms virksomhet, sier Strømme.

Partnere

Så vidt de vet er Vake alene om denne teknologien. Det betyr ikke at andre ikke ser på dette, men de er mer partnere som kan bruke Vakes teknologi i stedet for å konkurrere.

– Mange av de potensielle partnerne vi jobber med er ganske hemmelighetsfulle, men vi skjønner at de ser nytten av teknologien vår. Det at vi kan øke presisjonen, levere ytterligere kontekst for skipenes handlingsmønster og eliminere manuell behandling av enorme mengder bildedata er svært verdifullt for veldig mange anvendelser.

ESA: Anja Strømme jobber i den europeiske romfartsorganisasjonen ESA og kjenner godt til Vake. Foto: ESA

Han tror at de i løpet av fem år vil kunne ha teknologien om bord i satellitter. Da vil de kunne levere resultater i sanntid. Det vil øke markedet betydelig til myndigheter, offshore infrastruktur, skipsforsikring og andre anvendelser.

– Mulighetene til ulike typer varsling fra rommet er veldig store. Teknologien vår vil kunne brukes til tidlig varsling av skogbranner og andre naturkatastrofer. Her trenger vi partnere. Vi ønsker å rendyrke den maritime virksomheten, sier Stendahl Leira. Det er ikke slik at alle disse kan benyttes, da de er ment for andre domener. Men det skytes opp nye og passende satellitter hvert år.

Les også

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå