ผมมีโอกาสได้ลองเรือ CHCNav รุ่นอาปาเช่ 4 เป็นเรือรีโมทคอนโทรล ทางทีมงานของ CHCNav มาเดโมให้ดู ส่วนผมเป็นผู้สังเกตุการณ์ด้านข้าง วันนี้จะมาพูดคุยถึงแง่มุมเรือรีโมทในมุมมองของผมที่ทำมาหากินในด้าน hydrographic survey มาหลายสิบๆปี ส่วนใหญ่งานก่อสร้างทางทะเลที่ผมทำงานอยู่ด้วยน้อยนักที่จะเจอทะเลเรียบยิ่งหน้ามรสุมไม่ต้องพูดถึงคลื่นแรงลมแรงและบางทีมีฝนตกหนักด้วย
วันนี้สถานที่วิ่งเรือสำรวจด้วยอาปาเช่ 4 จะเป็นพื้นที่พิเศษเป็นพื้นที่ทางทะเลแต่คลื่นเรียบเนื่องจากพื้นที่ที่จะมาเดโมเรือจะเป็นพื้นที่ก่อสร้างถมทะเล ที่ตอนนี้ได้สร้างเขื่อนหินเป็นแกนล้อมรอบพื้นที่ที่จะถมทะเลในส่วนแกนหินนี้จะบดบังคลื่นจากธรรมชาติที่จะเข้ามาในพื้นที่นี้ทำให้พื้นผิวน้ำเรียบเหมือนทะเลสาบ ความลึกเฉลี่ยของน้ำทะเลประมาณอยู่ประมาณ 5 เมตร
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_130252.jpg?resize=688%2C516&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/1067391.jpg?resize=688%2C516&ssl=1)
เรือรีโมท อาปาเช่ 4 ถูกออกแบบมาให้สำหรับงาน Hydrographic survey ที่รวมถึงการวัดกระแสน้ำด้วยคลื่นเสียงติดตั้งอุปกรณ์ ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) แต่สำหรับที่นำมาเดโมในวันนี้ไม่ได้ติดเครื่องนี้มาด้วย ทำให้ภารกิจจำกัดอยู่ที่การวัดความลึกของท้องทะเล (Bathymetric survey) เท่านั้น
ระบบควบคุมเรือจะมีลักษณะคล้ายๆกับระบบควบคุมของโดรน จะมีฮาร์ดแวร์หลักจำพวก Flight Controller ลักษณะเป็นเมนบอร์ดทำหน้าที่ควบคุมอุปกรณ์อื่นๆทั้งหมด โดยที่มีหน่วยบันทึกความจำของข้อมูลงานสำรวจทั้งหมด แต่ในขณะเดียวกันข้อมูลสามารถส่งไปที่สถานีฐานได้ตลอดเวลา ระบบต่างๆที่ประกอบกันเป็นเรือรีโมทมีดังนี้
1.ระบบนำทาง (Positioning System)
ระบบนำทางใช้ GNSS RTK ที่สามารถรับสัญญาน RTK ได้หลากหลายทั้งผ่านอินเทอร์เน็ตจากซิมการ์ดโทรศัพท์ รับสัญญานวิทยุ (radio modem) ตัวเรือมีจากรับสัญญาน (antenna) ขนาดเล็กมาก ติดบนลำเรือจำนวนสองตัว ตัวด้านหน้าทำหน้าที่เป็น heading อีกตัวด้านหลังรับ position ระยะห่างกัน 1 เมตร โดยที่มีสเป็คดังนี้
- heading เป็นตัวรักษาทิศทางของเรือไม่ให้หมุนควง มีค่าความถูกต้อง ±0.2° ต่อระยะทาง 1 เมตร
- position เป็นตัวกำหนดตำแหน่งเรือให้มีความถูกต้อง ตามสเป็ค ทางราบมีความถูกต้อง ทางราบ ±8 mm + 1 ppm ทางดิ่ง ±15 mm + 1 ppm อธิบายเพิ่มเติมตัว ppm คือ part per million คือถ้าเราใช้หน่วยมิลลิเมตร 1 ppm = 1 มม. : 1 ล้านมม. (1 กม.) เป็นค่า error สมมุติว่า ระยะทางจาก RTK base station มายัง Rover station ห่างกันประมาณ 20 กม. error จะอยู่ที่ 20 x 1 มม. = 20 มม. ดังนั้น ±15 mm + 20 mm = ±35 mm
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/Screenshot-2023-05-11-154937.jpg?resize=688%2C357&ssl=1)
2.ระบบขับเคลื่อน
ระบบขับเคลื่อนจะมีอุปกรณ์ ESC (Electronic Speed Controller) ต่อกับมอเตอร์ โดยมีหน้าที่ควบคุมให้มอเตอร์หมุนเร็วหมุนช้า การขับเคลื่อนของเรือจะใช้มอเตอร์ (Brussless Motors) ที่ติดอยู่ใบจักรติดตั้งอยู่ใต้น้ำ รวมๆเรียกว่า Underwater thruster จะมีสองชุดที่กราบซ้ายและกราบขวา มอเตอร์กินกระแสไฟฟ้า 700 วัตตุ์ หมุนด้วยความเร็วสูงสุด 7000 รอบต่อนาที
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_113705.jpg?resize=688%2C917&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_113553-edited-1024x1024.jpg?resize=688%2C688&ssl=1)
3.ระบบการควบคุมเรือ
ระบบควบคุมเรือแบบแมนวลจะเป็นอุปกรณ์จำพวก RC transmitter and receiver ผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่ารีโมทคอนโทรลผ่านสัญญาณวิทยุ และมีการควบคุมอีกแบบเรียกว่าระบบควบคุมอัตโนมัติ (Autonomous) ที่ใช้โปรแกรมในการควบคุมให้เรือวิ่งไปตามเส้นทางที่กำหนดไว้เช่น waypoints
![](https://i2.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_113804-rotated.jpg?ssl=1)
![](https://i1.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/1067392-1024x768.jpg?ssl=1)
![](https://i1.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/Screenshot-2023-05-11-144529-1-1024x506.jpg?ssl=1)
4.ระบบอุปกรณ์หยั่งน้ำ
อุปกรณ์สำหรับหยั่งน้ำแบบความถี่เดียว (Single beam Echo sounder) โดยติดตั้งตัวทรานสดิวเซอร์โผล่มาที่ใต้ท้องเรือออกมาเล็กน้อย เครื่องหยั่งน้ำใช้รุ่น D230 ของ CHCNav เองที่มีขนาดกระทัดรัดเล็กใช้ความถี่ 200 kHz หยั่งน้ำที่ความลึกอยู่ในช่วง 0.15 – 200 เมตร โดยมี accuracy ที่ ±0.01 m + 0.1% x D (D – ความลึก)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/H67f08e311fbe4c248163c81aa575d54fv.png_960x960.webp?ssl=1)
![](https://i2.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/download.jpeg?ssl=1)
5.ระบบช่วยเหลือการขับเคลื่อน
ได้แก่กล้องแบบ 360 องศาที่ช่วยให้ผู้ควบคุมระยะไกลมองเห็นทัศนวิสัยรอบด้าน และมีอุปกรณ์จำพวกอุลตร้าโซนิคป้องกันการชนจากด้านหน้าโดยสามารถต้้งระยะทางที่ปลอดภัยได้ นอกจากนี้มีระบบ INS (Inertia Navigation System) ในกรณีไม่มีสัญญานดาวเทียม GNSS สามารถกำหนดทิศทางทำงานต่อไปได้ ในกรณีนี้เช่นเรือรีโมทไปทำงานลอดใต้สะพาน ที่จริงแล้วนิยามของ INS ก็คือ IMU ( Inertial Measurement Unit ) ที่มีการรวมชิปเซ็ต GNSS เข้าไปอยู่ด้วยนั่นเอง
6.ระบบพลังงาน
ใช้ระบบไฟฟ้ากระแสตรง DC ทั้งลำ ติดตั้งแบตเตอรีทั้งหมด 2 ลูก ขนาดลูกละ 40000 mAh 18.5 V ใช้งานครั้งละ 2 ลูกประมาณชุดละ 2 ชม. ระบบไฟฟ้านี้จะเลีัยงอุปกรณ์ทุกอย่าง ข้อได้เปรียบของเรือรีโมทเทียบกับโดรนคือสามารถขนของ (Payload) ได้มากกว่าเนื่องจากอาศัยแรงลอยตัวในน้ำ ไม่เป็นภาระกับกับระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ใบจักรมากนัก ส่วนโดรนอาศัยใบพัดยกน้ำหนักทั้งลำไปในอากาศ
![](https://i1.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_114119-768x1024.jpg?ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_113748-768x1024.jpg?ssl=1)
7.ลำเรือ
แน่นอนอุปกรณ์ต่างๆที่กล่าวมาทั้งหมดถูกติดตั้งไว้ที่บนลำเรือรีโมท ที่มีความยาว 1.2 เมตร ความกว้าง 75 ซม. ความสูง 30 ซม. น้ำหนักเปล่าประมาณ 9 กิโลกรัม ทำด้วยวัสดุ Macromolecule polyester carbon fiber น้ำหนักรวมประมาณ 30 กก. ทำให้สามารถใช้คนยกคนเดียวได้หรือใช้คนยกสองคนได้สบายๆ สามารถเอาลำเรือติดตั้งแบบขวางได้บนรถกระบะหรือรถตรวจการณ์ได้
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/Screenshot-2023-05-11-142433.jpg?resize=688%2C373&ssl=1)
สถานีฐาน (Ground Control Station)
วันที่ทำเดโมเป็นวันที่ 31 มีนาคม 2566 กำลังจะเข้าเดือนเมษายนกับอากาศที่ร้อนระอุปรอทแทบแตก ทีมงานเดือนทางเข้าพื้นที่ประมาณ 11 น. แล้วเริ่มยกอุปกรณ์ของเรืออาปาเช่ 4 จากรถตรวจการณ์มาวางด้านนอกเพื่อตรวจเช็คลิสต์และความพร้อม จากนั้นเริ่มประกอบแบตเตอรีเข้ากับลำเรือโดยได้ใส่ไปเพียง 2 ลูกเท่านั้น
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/63550.jpg?resize=688%2C516&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_113714.jpg?resize=688%2C917&ssl=1)
จากนั้นเปิดอุปกรณ์ต่างๆเช่นคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊คเพื่อเป็นสถานีฐาน (Ground control station) โดยตั้งโน๊ตบุ๊คที่ท้ายรถตรวจการณ์ สำหรับซอฟแวร์หลักๆที่ใช้ในการสำรวจครั้งนี้มี 2 โปรแกรมคือ Auto Planner สำหรับวางแผนเส้นทางการวิ่งสำรวจและควบคุมเรือสำรวจแบบ Autonomous และอีกโปรแกรมคือ HydroSurvey สำหรับการแสดงผลความลึกและ
ตรวจสอบสัญญาณของ RTK ตรวจสอบการหมุนใบจักรเปล่าๆ จากรีโมทคอนโทรล จากนั้นได้ยกเรืออาปาเช่ 4 ลงน้ำทะเล
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/63555.jpg?resize=688%2C516&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/63556.jpg?resize=688%2C516&ssl=1)
สร้างเส้นแนวทางวิ่งเรือสำรวจ (Waypoints)
เนื่องจากพื้นที่สำรวจจะมีการถมทรายที่ได้จากการขุดลอก ทำให้ขอบเขตด้านหนึ่งมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอลักษณะเป็นหาดทรายและน้ำยังขึ้นลงตามธรรมชาติด้วย นอกจากนั้นพื้นที่บางส่วนยังมีเสา settlement plate ที่โยงด้วยเชือกเพื่อเป็นสมอให้เสาตั้งตรง ทำให้พื้นที่สำรวจนั้นมีอุปสรรคสำหรับเรือรีโมทพอสมควร
ทางทีมงาน CHCNav ใช้วิธีวิ่งเรือแบบแมนวลไปหาเสากลางน้ำแล้วมาร์คตำแหน่ง แล้วนำเรือรีโมทวิ่งเลาะหาดทรายเทียม ส่วนอีกสามด้านที่เป็นแกนหินนั้นไม่มีปัญหาเพราะมีขอบเขตที่แน่นอน จากนั้นทีมงานได้สร้างเส้นทาง waypoints ที่สถานีฐานผ่านโปรแกรม Auto Planner
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/1067384.jpg?resize=688%2C516&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/1067383.jpg?resize=688%2C516&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/AutoPlanner_5amp8zyfgS.jpg?resize=688%2C366&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/AutoPlanner_MQHLwlRgN9.jpg?resize=688%2C366&ssl=1)
เมื่อได้ waypoints แล้วก็สั่งเรือวิ่งสำรวจตามเส้นทาง ในระหว่างงานสำรวจสามารถมอนิเตอร์ตำแหน่งเรือได้ผ่านทางโปรแกรม Auto Planner และ ความลึกของ seabed ผ่านโปรแกรม HydroSurvey
เท่าที่สังเกตุดูเรือในขณะวิ่งหัวจะเชิดท้ายเรือจะกดลง อาการแบบนี้จะเรียกว่าเกิด Squat จะทำให้ความลึกลึกกว่าความเป็นจริง เนื่องด้วยบีมของคลื่นโซนาร์ไม่เป็นแนวดิ่ง ถ้าเป็นเรือสำรวจขนาดใหญ่ไม่มี IMU มาปรับแก้จะต้องมีการตรวจวัดอาการนี้เพื่อไปชดเชยภายหลัง เนื่องจากเรือรีโมทมีอุปกรณ์ INS ที่สามารถชดเชยอาการแกว่งได้
เวลา 13:45 น ได้ทำการเปลี่ยนแบตเตอรีของเรือและทำการสำรวจต่ออีกจนถึงเวลา 14:20 น ก็จบภารกิจ
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_134523.jpg?resize=688%2C516&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_134516.jpg?resize=688%2C917&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/63656.jpg?resize=688%2C917&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/IMG_20230331_142031.jpg?resize=688%2C917&ssl=1)
ข้อดี
ดูที่โบรชัวร์จะเห็นว่าเรือรีโมทสามารถนำไปทำงานได้คนเดียวได้สบาย สามารถลดค่าใช้จ่ายได้มาก เทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิมที่จะต้องหาเรือสำรวจ ในกรณีในพื้นที่สำรวจมีอยู่แล้วจะต้องไปเช่า ในกรณีไม่มีเรือต้องขนเรือไปเอง ขับเอง
ข้อด้อย
สำหรับข้อด้อยของเรือรีโมท ไม่สามารถนำไปสำรวจทางทะเลได้ ในกรณีที่มีคลื่นลม คลื่นสูงตั้งแต่ 50 ซม.ขึ้นไปก็แย่แล้ว ส่วนแม่น้ำผมคิดว่าแม่น้ำที่มีกระแสน้ำไหลไม่แรงมากแบบแม่น้ำเจ้าพระยาในหน้าแล้งก็เหมาะสม แต่จะไม่เหมาะสำหรับแม่น้ำที่ไหลเชี่ยวเช่นแม่น้ำโขงที่มีเกาะแก่งและน้ำไหลเชี่ยว มีน้ำวนน้ำหมุนแรงมาก (จากประสบการณ์เคยสำรวจที่แม่น้ำโขงผ่านไปหลายเกาะแก่ง เคยเห็นน้ำวนเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 3-4 เมตร เรือสำรวจวิ่งเข้าไปใกล้ทำให้เสียวสันหลังวาบ)
ประมวลผล
หลังจากได้ข้อมูลเป็นเป็น raw data ข้อมูลที่ได้จะเป็นความลึกที่ยังไม่ได้ปรับแก้เข้าสู่ datum เป็นความลึกของน้ำที่ได้จากการวัดจาก Echo sounder ตรงๆ สำหรับงานทะเลจะมีน้ำขึ้นและน้ำลงตามธรรมชาติ การสำรวจด้วยเรือรีโมทใช้ระดับน้ำจากสถานีวัดระดับน้ำอัตโนมัติที่ทางไซต์งานผมได้ติดตั้งไว้อยู่แล้วโดยข้อมูลจะมีการส่งเข้าสู่ระบบคลาวด์และสามารถดาวน์โหลดข้อมูลมาได้ตลอดเวลาที่ต้องการ
ขั้นตอนการประมวลผลขั้นแรกจะเป็นงาน Data cleaning จะสแกนข้อมูลก่อนว่ามีจุดไหนที่เกิดการ spike หรือไม่ บางครั้งคลื่นโซนาร์ของ Echo sounder อาจจะสะท้อนที่วัสดุที่ลอยใต้น้ำหรือบางทีแม้กระทั่งฝูงปลา จะเป็นความลึกที่ error จะต้องมีการกรองออกหรือลบออก ดังนั้นโปรแกรมประมวลผลทั้งหลายจะต้องมีฟีเจอร์นี้เสมอ
ขึ้นตอนที่สองจะเป็นขั้นตอนการทำ Tide correction จากค่าระดับน้ำที่ได้จากสถานีวัดระดับน้ำที่ผมกล่าวไปแล้วข้างต้น ขั้นตอนที่ 3 ปรับแก้ความเอียงของเรือด้วย INS หรือ IMU ขั้นตอนสุดท้ายจะเป็นนำจุดข้อมูล (x,y,z) ไปสร้าง surface สร้างคอนทัวร์แล้วนำไปประมวลผลกับทางวิศวกรรมอื่นๆเช่นหาปริมาณ cut/fill ต่อไป
งานประมวลผลทางทีมงานของ CHCNav จัดให้ทั้งหมดตรวจสอบแล้วค่าออกมาถูกต้อง และผมได้รับยืนยันว่ามีการปรับแก้ความเอียงของเรือจาก INS/IMU ตามไดอะแกรมนี้
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/Screenshot-2023-05-15-115933.jpg?resize=688%2C471&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/www.priabroy.name/wp-content/uploads/2023/05/Screenshot-2023-05-15-120008.jpg?resize=688%2C245&ssl=1)
สำหรับการเดโมด้วยเรือรีโมท อาปาเช่ 4 ของ CHCNav ได้ผลเป็นที่น่าพอใจ สำหรับองค์กร ห้างร้าน บริษัท หน่วยราชการที่สนใจก็สามารถติดต่อไปเดโมได้ เห็นว่าได้ผลดีก็สามารถอุดหนุนกันได้ ทีมงานของ CHCNav บางคนผมรู้จักกัน ตั้งแต่ผมทำงานใหม่ๆเมื่อ 20 กว่าปีที่แล้ว ก็การันตีได้ถึงความเอาใจใส่ลูกค้าด้วยดีเสมอมา สำหรับการดีโมครั้งนี้ผมนำมาลงบล็อกโฆษณาให้ฟรีๆครับ โปรดติดตามบทความตอนต่อไปครับ
นึกถึง เฮลิคอปเตอร์ ครับพี่ แต่ตัวนี้ไม่ได้อยู่บนอากาศ
🙂