Én eller flere postdoktorer i samarbejdsstyring af fortøjede USV–UUV-systemer til offshore inspektion

Ved Fakultetet for Ingeniør- og Naturvidenskab, AAU Energy, er en 3-årig Postdoc-stilling ledig. Stillingen tilbydes i relation til forskningsgruppen Underwater Technology, og Postdoc'en vil være placeret i Esbjerg Energy-afdelingen.

Stillingen er en del af ABBA USV – Above and Below Autonomous Unmanned Systems-projektet og er åben for tiltrædelse fra 1. marts 2027 eller snarest derefter.

ABBA USV-projektet imødegår det stigende behov for autonome og fjernstyrede robottekniske systemer til offshore inspektion, vedligeholdelse, reparation og overvågning. Projektet udvikler samarbejde mellem uherskibe (USV'er), ubemandede ubåde (UUV'er) og ubemandede luftfartøjer (UAV'er), hvor USV fungerer som en central platform for transport, kommunikation, strømforsyning og koordinering af de øvrige enheder.

Projektet kombinerer autonom navigation, samarbejdsstyring og eksperimentel validering for at muliggøre effektive offshore-operationer med reduceret afhængighed af store støtteskibe og offshore-personale.

Postdoc'en vil primært fokusere på samarbejdsstyring af et trukket USV–UUV-system til inspektion af offshore-infrastruktur. Tøbet giver kontinuerlig strøm og høj båndbreddekommunikation mellem køretøjerne men introducerer stærk dynamisk kobling, begrænsninger og sikkerhedsudfordringer, som skal tages eksplicit i betragtning i kontrolarkitekturen.

Postdoc Fokusområde: Samarbejdsstyring af Tethered USV–UUV-systemer

Postdoc-projektet fokuserer på udvikling og eksperimentel validering af kontrol for heterogene marinerobotter, der er fysisk koblet gennem et tov.

Det overordnede mål er at gøre det muligt for et USV og et UUV at operere som et koordineret robot-system til inspektion og overvågning af offshore-infrastruktur som subsea-kabler, rørledninger og offshorende vindstrukturer.

Forskningen vil overveje to komplementære operationelle tilstande

Tilslæbnings- eller Towed-tilstand: USV'en står for primær fremdrift og transporterer UUV'en langs langdistance-subsea infrastruktur. UUV'en bærer sensorer til at opdage og følge infrastrukturen og udfører lokale korrigerende manøvrer. Dette skaber et system, hvor sanseautoriteten er koncentreret hos UUV'en, mens den dominerende fremdriftsautoritet er placeret i USV'en. Projektet vil undersøge samarbejds- og forudsigelseskontroller, hvor information indhentet af UUV'en kan påvirke USV'ens fremtidige bane.

Inspektions-tilstand: UUV'en bruger sine egne thruste til manøvrering omkring offshore-strukturer, samtidig med at den forbliver forbundet med USV'en. USV'en skal koordinere sin bevægelse med UUV'en for at opretholde en gunstig tov-geometri, undgå for store tovkræfter og støtte sikker inspektion tæt på strukturer.

Projektet vil undersøge, hvordan modellering og kontrol kan integreres for at koordinere de to køretøjer, samtidig med at heterogene køretøjsdynamikker, miljømæssige forstyrrelser og de fysiske begrænsninger indført af tov-forbindelsen tages i betragtning.

Nøgleforskningsopgaver kunne inkludere

• Modellering af koblede USV–UUV-systemer: Udvikling af multi-fysik dynamiske modeller og kontrolorienterede modeller af USV, UUV og tov, inkl. relevante hydrodynamiske effekter, miljøforstyrrelser og køretøj–tov-interaktioner. Arbejdet kan inkludere reducerede ordensmodeller egnet til realtidskontrol samt mere detaljerede modeller til simulering og validering.
• Samarbejdsstyring for Towed-tilstand: Udvikling af kontrolstrategier for præcis sti-følgesel af en trukket UUV under højhastigheds- eller langdistance-undersøgelser. Især fokus vil være på opdelingen mellem sanseautoritet og aktuatorsa, hvor undervands-sensing fra UUV bruges til at påvirke USV's styring og bane-generering.
• Forudsigelseskoordination for Inspektions-tilstand: Udvikling af samarbejds- eller delt-horisonts forudsigelsestyring, hvor fremtidig USV- og UUV-bevægelse overvejes i fællesskab. Arbejdet kan omfatte Model Predictive Control (MPC), robust kontrol, distribueret eller centraliseret optimering og andre modelbaserede tilgange egnet til heterogene marine køretøjer.
• Interaktion og forstyrrelsesestimering: Undersøgelse af tilstandsstyring, forstyrrelsesestimering og interaktionestimering, der giver information om usikker hydrodynamik, tov-inducerede effekter og koblet køretøjbevægelser. Relevante tilgange kan inkludere ikke-lineære observatører, robust estimering, sensormusion og data-understøttet modellering.
• Sikkerheds-kritisk kontrol og begrænsningshåndtering: Udvikling af strategier til at opretholde sikker operation samtidig med at tovets spænding, relativ køretøjskonfiguration, aktuatorbegrænsninger, kollisionsundgåelse og afstand mellem tov og struktur respekteres. Metoder kan inkludere begrænset forudsigelseskontrol, Control Barrier Functions eller beslægtede sikkerheds-kritiske kontrolteknikker.
• Digital tvillings- og simulationsmiljøer: Udvikling og brug af simulations- eller digital-twin-miljøer til evaluerering af samarbejds-kontrolleringsstrategier under reproducerbare forhold før implementering på fysiske systemer. Simulationerne vil inkludere relevante maritime forstyrrelser, tov-adfærd, køretøj-dynamik, sensordesign og offshore Missionsscenarier.
• Eksperimentel og feltvalidering: Implementering og evaluering af de udviklede algoritmer på robotplatforme tilgængelige gennem AAU og ABBA-projektet. Validering kan omfatte software- og hardware-in-the-loop-test, kontrollerede pool-eksperimenter, havneprøver og offshore-demonstrationer. Relevante ydeevne-målepunkter kan omfatte bane-styringsnøjagtighed, tov-spænding, mindste tov-til-struktur afstand, kontrolindsats, beregningspræstation, operationelt arbejdsområde og missionssucces.

Postdoc'en vil arbejde tæt sammen med forskere, ph.d.-studerende og industrielle partnere i ABBA-konsortiet og forventes at bidrage til integration og demonstration af de udviklede metoder på projektets robotplatforme.

Kvalifikationer og færdigheder

Ansøgere bør have et stærkt akademisk fundament og have en Ph.d.-grad eller tilsvarende inden for et relevant ingeniørfelt, såsom kontrolteori, robotik, automation, el-ingeniør, mekatronik, marinteknik, maskinteknik eller lignende.

Den ideelle kandidat vil have færdigheder som

• Kontrol og dynamiske systemer: Et stærkt fundament i kontrolteori, dynamisk modellering og autonome systemer. Erfaring med robust kontrol, Model Predictive Control, ikke-lineær kontrol, tilstandsestimering, bane-efterfølgning eller multi-agent kontrol vægtes højt.
• Tilstands- og forstyrrelsestestimation: Kendskab til observerdesign, tilstandsestimering, forstyrrelsestestimation, sensormusion eller relaterede metoder. Erfaring med ikke-lineær eller robust estimering er en fordel.
• Robotik og autonome systemer: Erfaring med mobile robotter, autonome køretøjer, multi-agent systemer eller marinerobotik. Tidligere erfaring specifikt med undervands- eller overflade-køretøjer er en fordel, men ikke et krav.
• Teknisk beregningsevner: Stærke programmerings- og modelleringsevner, for eksempel i MATLAB/Simulink, Python, C++, ROS, Gazebo eller lignende simulations- og robotik-rammeværk. Erfaring med optimeringssoftware, digitale tvillinger eller eksperimentel dataanalyse er en fordel.
• Eksperimentel og feltarbejdserfaring: Tidligere erfaring med robotplatforme, hardware-implementering, realtidskontrol, eksperimentelle tests eller felttest anses som en fordel. Kandidaten bør være motiveret for at arbejde med praktiske robotiske systemer og deltage i marine eksperimenter.
• Videnskabelig profil: En stærk publikationsoverblik inden for områder relevante for kontrol, robotik, autonome systemer eller relaterede felter og dokumenteret evne til at gennemføre uafhængig forskning.
• Softe færdigheder: Fremragende kommunikationsevner i engelsk, både skriftligt og mundtligt. Kandidaten bør være motiveret, proaktiv og i stand til at arbejde selvstændigt såvel som i et tværfagligt forskningsmiljø.

Afdeling og Forskningsmiljø

Aalborg Universitet bidrager til vidensopbygningen i den globale samfund samt udviklingen af velstand, velfærd og kultur i dansk samfund. Dette opnås gennem forskning, forskningsbaseret uddannelse, offentlige serviceydelser og videnssamarbejde. AAU uddanner studerende til fremtiden, og aktiviteterne er baseret på et dynamisk og transformerende samarbejde med det omkringliggende samfund.

AAU Energy er en dynamisk ingeniørfaglig forskningsafdeling i konstant vækst og inspirerende omgivelser. AAU Energy har et meget internationalt miljø og dækker alle områder af rene og bæredygtige energisystemer af fremtiden inden for elektrisk, termisk og mekatronisk energiteknologi. AAU Energy har campus i både Aalborg og Esbjerg, og denne stilling er placeret i Esbjerg.

Formålet er at være verdensledende inden for både forskning og forskningsbaseret uddannelse af energiens ingeniører i fremtiden. AAU Energy har ca. 300 medarbejdere af mange nationaliteter, hvoraf 25 er administrativt personale. Derudover har AAU Energy løbende ca. 50–70 gæreforskere fra hele verden.

Forskning og undervisning er i den absolutte verdenselite inden for energi, og vi har omfattende og førende værksteds- og laboratoriefaciliteter, hvor forskning og innovation i stor udstrækning gennemføres i tæt samarbejde med industrien.

Sådan ansøger du og ansøgningskrav

Som en del af din ansøgning bør du indsende en 1–2 siders forskningsstatement, der skitserer din tænkte tilgang til Postdoc-projektet. I dette dokument bedes du beskrive relevant state-of-the-art inden for samarbejdsstyring af heterogene eller fysisk koblede robotiske systemer, identificere centrale forskningsudfordringer og foreslå indledende ideer til at imødekomme projektets mål, inkl. et foreløbigt forskningsforløb.

• Din ansøgning skal indeholde følgende:
• Ansøgning, der angiver årsager til ansøgningen, kvalifikationer i relation til stillingen og intentioner og visioner for stillingen
• Curriculum Vitae (CV)
• Diplomer (masteruddannelsesdiplom og PhD-diplom)
• Kopier eller links til udvalgte publikationer relevante for stillingen maks. 5
• Dokumentation for undervisningskompetencer, hvis relevant.
• Spredningskompetencer, herunder deltagelse i udvalg eller bestyrelser, deltagelse i organisationer osv.
• Yderligere kvalifikationer i relation til stillingen
• Referencer/anbefalinger

Du kan læse mere om kravene til din ansøgning her .

Ansøgningen skal indsendes via Aalborg Universitets rekrutteringssystem, som kan tilgås under stillingsannoncen på Aalborg Universitets hjemmeside.

Aalborg Universitet ønsker at afspejle det omkringliggende samfund og har mangfoldighed som en kerneværdi. Derfor opfordres alle, uanset personlig baggrund og orientering, til at søge stillingen.

Aalborg Universitet har en politik om flere sprog. Internationale medarbejdere opfordres, med støtte fra universitetet, til at lære dansk i løbet af deres ansættelse for at understøtte deres integration på arbejdspladsen og i dansk samfund.

Dansk sprogundervisning vil blive tilbudt som en del af ansættelsen.

Har du spørgsmål?

Hvis du har spørgsmål om stillingen, er du mere end velkommen til at kontakte os. Du vil finde kontaktpersoner nederst i jobopslaget.

Yderligere information

Læs mere om vores rekrutteringsproces her

Ansættelsesprocessen ved Aalborg Universitet involverer en udvælgelsesproces. Du kan læse mere om udvælgelses- og ansættelsesprocessen her .

Ansættelsesprocessen ved Aalborg Universitet kan omfatte en risikovurdering som et værktøj til at identificere potentielle risici forbundet med nyansættelser, for at sikre arbejdsmiljøets sikkerhed, overholdelse og integritet.

Løn og ansættelsesvilkår

Stillingen er i overensstemmelse med Bevilling fra Ministerialorden om udnevnelse af akademisk personale ved universiteter og ministeriel ordre om stillingsstruktur for akademisk personale ved universiteter. Endvidere er dine ansættelsesvilkår og løn i overensstemmelse med Kollegialt aftale mellem Dansk Industri og staten (AC-overenskomsten) og protokollonen om visse ansættelsesvilkår for akademisk personale ved universiteter.

Du kan finde oplysninger om løn og lønstruktur for stillingen i Lønoversigt for rekruttering - Faglige stillinger (VIP) . Henvis venligst til indledende afsnit af siden og afsnittet kaldet “Postdoc”.

Der er en gensidig prøvetid på 3 måneder for stillingen.

Aalborg Universitet - Knowledge for the world

Aalborg Universitet er en international arbejdsplads med mere end 3.700 medarbejdere. Vi tilbyder virkelighedsnær uddannelse og skaber verdensklasse forskningsresultater gennem samarbejde mellem forskere, studerende og offentlige og private virksomheder. Dette er, hvordan vi opnår indsigter, nye løsninger på samfundsmæssige problemer og viden, der ændrer verden. Vores hovedcampus ligger i Aalborg, men vi har også campusser i Esbjerg og København.