Forskning bringer ny indsigt i overvågning af Arktis

Af Jan Schelbech, FMI KOM

Arktis er et af verdens mest udfordrende områder at overvåge. Med store isfyldte farvande, ekstreme vejrforhold og skibe, der kan operere uden at afsløre sig selv, kan overvågning af skibstrafik være som at lede efter en nål i en høstak – og kun gennem et sugerør. Det kan være svært at skelne isbjerge fra skibe på havoverfladen. Det påvirker evnen til at overvåge Arktis.

Når teknologi gør det umulige muligt

Men med det treårige medfinansieringsprojekt kaldet ”Dark Ship”, udviklet af Danmarks Tekniske Universitet (DTU) og Forsvarets Værnsfælles Videnscenter i FMI, har man undersøgt mulighederne for at overvinde disse udfordringer ved hjælp af avanceret teknologi.

Med brugen af avanceret AI og satellitbaserede løsninger er der fundet måder, hvorpå man kan styrke overvågningen af Arktis og afsløre mørklagte skibe i realtid.

Inspektionsskibet Thetis assisterer et civilt fartøj i Grønland. Foto: FKO KOM

Projektet, som nu er afsluttet, kan ikke blot være med til at forbedre skibsdetektion i Arktis, men har også skabt en grundlæggende platform for fremtidige sikkerhedsløsninger.

"Med Dark Ship har vi fået viden og værktøjer, der på sigt kan gøre maritim overvågning langt mere effektiv og præcis, samtidig med at vi kan reducere omkostninger," fortæller civilingeniør Martin fra Værnsfælles Videnscenter i FMI.

Fra rå data til skarpe analyser i rummet

Et af Dark Ship forskningsprojektets største gennembrud er evnen til at analysere satellitdata direkte ombord på satellitten. Traditionelt transmitteres enorme mængder rå data til jordstationer, hvor de analyseres. Dette kræver betydelige ressourcer og tid.

Med avancerede AI-algoritmer kan databehandlingen nu ske i rummet, hvilket dramatisk reducerer datamængderne.

"Ved at lade satellitten udføre analysen kan vi nøjes med at sende de vigtigste oplysninger ned til jorden, som for eksempel positionen på et mørklagt skib eller et fartøj i nød. Dette sparer både tid og båndbredde," forklarer Martin.

Sensorfusion: Når data smelter sammen

Dark Ship-projektet har også sat fokus på såkaldt sensorfusion – kombinationen af data fra forskellige kilder som SAR (Synthetic Aperture Radar), optiske billeder og radiofrekvensinterferens (RFI). Denne tilgang gør det muligt at skabe et mere detaljeret og pålideligt billede af aktiviteterne i et givet område.

"Sensorfusion er et nøgleelement i moderne overvågningsteknologi," forklarer Martin. Ved at kombinere data fra flere sensorer kan vi afsløre mistænkelig aktivitet, som ellers ville forblive skjult."

Eksempelvis kan et skib, der skjuler sit AIS signal (Automatic Identification System), stadig opdages via RFI-mønstre eller optiske billeder. Denne tværgående analyse kan reducere antallet af falske alarmer og sikrer, at ressourcerne anvendes effektivt.

En ny æra for overvågningsteknologi

Dark Ship har også inspireret videre forskning og projekter. DTU’s arbejde med rumbaseret sikkerhedsteknologi fortsætter i samarbejde med internationale aktører, og erfaringerne herfra er blandt andet en del af initiativerne i det dansk-svenske satellitprojekt kaldet Bifrost, hvor en computer ombord bearbejder data, inden den sendes videre.

"Vi har vist, at kombinationen af kunstig intelligens og satellitbaserede løsninger har et enormt potentiale," siger Martin. "Det kan være en ny æra for overvågning og sikkerhed, hvor vi kan reagere hurtigere og med større præcision."

"Dark Ship viser, hvordan medfinansieringsprojekter kan omsætte forskning og samarbejde til ny viden, der på sigt kan styrke vores fælles forståelse – i dette tilfælde af det arktiske område. Når Forsvaret arbejder sammen med universiteter og industrien, skaber vi et fælles vidensgrundlag, som kan komme både Danmark og vores allierede til gavn," siger fungerende chef for Værnsfælles Videnscenter i FMI, Martin Veirum.

Fakta:

Synthetic Apertur Radar, SAR – radar, der ser i mørke: Sender mikrobølger mod jord og hav og kan tage billeder uanset vejr og lys. Perfekt til Arktis.

AIS - Automatic Identification System: Et maritimt system til automatisk identifikation af skibe og andre fartøjer. Systemet bruger VHF-radio til at udveksle informationer som position, kurs, fart, navn og type.

Sensorfusion: Data fra flere sensorer – radar, kameraer og radiosignaler – smeltes sammen til ét klart billede af, hvad der sker på havet.
RFI – skjulte signaler: Selv mørklagte skibe udsender svage radiosignaler, som kan afsløre deres position.

AI i rummet: Satellitten analyserer selv data med kunstig intelligens, så kun de vigtigste oplysninger sendes ned til jorden. En del af det dansk-svenske Bifrost satellitprojekt.

Skibe eller isbjerge? Algoritmer lærer at kende forskel og reducerer falske alarmer markant.