無人船擁抱智能“闖蕩江湖”

????????警用裝備網(wǎng)訊：?當(dāng)前，智能化、無人化科技浪潮席卷全球，已成為第五次工業(yè)革命的重要引擎。12月18日，中國船舶集團(tuán)旗下中船黃埔文沖船舶有限公司、中國艦船研究設(shè)計中心和南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室（珠海）在珠海簽訂智能型無人系統(tǒng)支持母船設(shè)計建造合同。該船是全球首艘可智能遙控、自主航行的科考船，也是全球首艘實現(xiàn)空、海、潛無人系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)的母船，繼無人機(jī)、無人駕駛汽車之后，無人船再次成為海洋科考和航運(yùn)業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。

　　在人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的大背景下，無人船已經(jīng)成為行業(yè)焦點(diǎn)和發(fā)展趨勢，世界各國都在大力發(fā)展無人船舶。隨著科技的不斷革新，作為智慧航運(yùn)發(fā)展的有力推手，我國無人船近年來取得了長足發(fā)展，在海洋科考、航運(yùn)領(lǐng)域頻頻“拋頭露面”。那么，當(dāng)前無人船研發(fā)有何進(jìn)展？途中遇到哪些瓶頸？在未來又將面臨什么挑戰(zhàn)？

　　無人船仍處于初級階段

　　“近年來，盡管人工智能非?；馃?，有眾多成就，但真正能像人一樣運(yùn)用知識進(jìn)行決策的人工智能系統(tǒng)還沒出現(xiàn)，現(xiàn)在大部分是弱人工智能階段，到強(qiáng)人工智能階段，以及到超人工智能階段還有很長的路要走。”中國工程院院士、國家水運(yùn)安全工程技術(shù)研究中心主任嚴(yán)新平在第二屆自主船舶發(fā)展（萬山）論壇上表示，真正像人一樣的智能船舶還沒出現(xiàn)，智能船舶發(fā)展處于初級階段。船舶是一個技術(shù)的載體，不僅是技術(shù)自身要成熟，更重要的是法規(guī)和管理也要配套發(fā)展，智能船舶還處于不斷在發(fā)展階段。

　　近年來，世界各國政府與國際組織非常重視并支持智能航運(yùn)發(fā)展。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）TC8-353項標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，制定了《智能航運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)化路線圖》；日本于2014年1月起開展“智能船舶應(yīng)用平臺項目”（SSAP），旨在建立船舶及岸上獲取船舶設(shè)備數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化方法，不斷提高船舶的安全性能與環(huán)保性能。歐盟公布了推進(jìn)自主航行船舶研發(fā)計劃，宣稱2020年在波羅的海實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控船營運(yùn)，2025年實現(xiàn)自主航行商船全球營運(yùn)；我國2019年12月發(fā)布了《智能船舶發(fā)展行動計劃（2019—2021年）》，明確了重點(diǎn)任務(wù)與保障措施，從頂層設(shè)計層面為統(tǒng)籌協(xié)調(diào)資源，系統(tǒng)推進(jìn)船舶與航運(yùn)智能化提供了依據(jù)。

　　“目前國內(nèi)外智能船舶研究熱點(diǎn)集中在4個方面?！眹?yán)新平表示，第一是智能航行，包括增強(qiáng)感知、智能控制和遠(yuǎn)程駕駛；第二是船舶動力系統(tǒng)綠色發(fā)展技術(shù)應(yīng)用；第三是船舶推進(jìn)系統(tǒng)綠色發(fā)展技術(shù)；第四是智能船的研究迫切需要解決的測試、驗證、評估方法與技術(shù)研究，也是當(dāng)下亟須解決的難題和實際應(yīng)用推廣的基礎(chǔ)。

　　“高技術(shù)的發(fā)展將逐步助推船舶的智能化、遠(yuǎn)程化、少人化和自主化的進(jìn)展。測試驗證評估技術(shù)是非常重要的核心技術(shù)，但是我們不能太著急，必須有預(yù)期的投入和周期，需要跨學(xué)科、跨領(lǐng)域研究?！眹?yán)新平指出，“智能駕駛車首先是在系統(tǒng)里邊試驗，到封閉的測試場進(jìn)行試驗，現(xiàn)在開放道路進(jìn)行試驗，這是一步步遞進(jìn)過來的，我們的智能船從有人到無人，也必須一步步對智能系統(tǒng)進(jìn)行可靠性能驗證，以及性能的評估，以及測試的方法設(shè)計，未來才能真正實現(xiàn)智能船的目標(biāo)。”

　　在多領(lǐng)域大放異彩

　　11月23日，第十屆中國國際警用裝備博覽會在北京國家會議中心舉行。在該博覽會浙江館展區(qū)，現(xiàn)場觀眾可以給正在杭州西湖水面上執(zhí)行安防巡邏的云洲智能無人船下達(dá)自動駕駛指令，也可以通過控制臺操控遠(yuǎn)在1300多公里之外的無人船，并在北京國家會議中心現(xiàn)場大屏幕實時觀看無人船巡航水域運(yùn)行情景。

　　“在警用裝備博覽會展示的云洲5G無人船搭載高清攝像頭等設(shè)備，可以不分晝夜自主執(zhí)行巡邏安保任務(wù)并對西湖水上的可疑目標(biāo)采取拍照取證、喊話驅(qū)離等安保措施?！敝楹Ｔ浦拗悄芸萍加邢薰緺I銷中心技術(shù)總監(jiān)黃旭艷向記者介紹，無人船作為水面智能化裝備，不僅可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)有人艇巡邏，而且還突破白天黑夜、雨天霧天、酷暑寒冬等環(huán)境條件限制，高效、高密度、長時間、持續(xù)地根據(jù)控制臺任務(wù)指令執(zhí)行水面安保任務(wù)，有效解決水上安保工作執(zhí)行難度大、執(zhí)法環(huán)境惡劣等問題。

　　港珠澳大橋被人稱為“世紀(jì)工程”，全長55公里，集橋、島、隧于一體，是世界最長的跨海大橋，但是繁重的大橋檢測運(yùn)維任務(wù)，僅靠傳統(tǒng)的人工巡檢模式，管養(yǎng)作業(yè)難度大、安全風(fēng)險高，因此，將自動化的無人船艇技術(shù)運(yùn)用到橋梁的檢測運(yùn)維中，可以高效解決上述問題。今年6月，針對相關(guān)測量需求，技術(shù)人員選定珠海端港珠澳大橋沉管隧道及西人工島周邊水域，采用云洲無人船平臺搭載聲學(xué)探測設(shè)備，對兩處試點(diǎn)水域進(jìn)行布線測量。本次測量作業(yè)中，L25海洋探測無人艇自主航行到作業(yè)區(qū)域，依照任務(wù)指令工作，與規(guī)劃的測線相吻合，走線精度高，轉(zhuǎn)彎半徑??；多波束測深儀采集水下地形數(shù)據(jù)，為周期性的運(yùn)維檢測工作提供數(shù)據(jù)支撐。

　　“海洋探測無人艇技術(shù)正經(jīng)歷一個前所未有的高速發(fā)展期，呈現(xiàn)出三個特征，即世界范圍全面鋪開、細(xì)分行業(yè)應(yīng)用滲透廣泛、技術(shù)更新迭代快速且深刻。無人船艇技術(shù)每隔1年就會發(fā)生顛覆性變化，比如無人船艇的協(xié)同技術(shù)，包括無人船艇與水下裝備進(jìn)行水上水下跨域協(xié)同的測量和探測成為應(yīng)用發(fā)展主流?！痹浦拗悄車鴥?nèi)事業(yè)部總經(jīng)理唐梓力表示，無人船艇可以成為解決復(fù)雜環(huán)境作業(yè)的重要技術(shù)支撐手段，如在急流、淺灘、繁忙的航道，甚至是在不適合傳統(tǒng)方式展開作業(yè)的地方；在港航、島礁測量方面，無人船艇能切實發(fā)揮自身優(yōu)勢進(jìn)行地形測量、地貌探測，包括沉積環(huán)境的調(diào)查。

　　跨域協(xié)同控制技術(shù)取得重大突破

　　“今天的智能型支持母船簽約儀式是一個值得載入史冊的日子?！?2月18日，中國船級社副總裁孫峰在智能型無人系統(tǒng)支持母船設(shè)計建造合同簽訂儀式上表示。

　　中國艦船研究設(shè)計中心黨委書記蔡大明則將這艘為海洋立體觀測系統(tǒng)提供水面支持、跨域協(xié)同控制的智能船舶平臺喻為世界造船業(yè)繼航母、豪華郵輪和大型液化天然氣運(yùn)輸船后的“第四顆明珠”。

　　據(jù)蔡大明介紹，智能型無人系統(tǒng)支持母船是一艘具有革命性意義的智能型科考船，可搭載轉(zhuǎn)運(yùn)及布放多種類、批量化的空、海、潛立體探測無人系統(tǒng)。母船在目標(biāo)海區(qū)批量化布放無人系統(tǒng)，可面向任務(wù)自適應(yīng)組網(wǎng)，實現(xiàn)對特定目標(biāo)的立體動態(tài)觀測。首次應(yīng)用空、海、潛無人系統(tǒng)的跨域協(xié)同控制技術(shù)，實現(xiàn)無人機(jī)、無人艇、無人潛器等無人系統(tǒng)之間的協(xié)同作業(yè)。無人裝備在母船的支持下，具備快速轉(zhuǎn)場和集群化作業(yè)能力，能夠?qū)崿F(xiàn)觀測任務(wù)的快速、高質(zhì)量響應(yīng)。

　　“智能型無人系統(tǒng)母船的設(shè)計建造，不僅是實驗室重大科學(xué)平臺基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)向前推進(jìn)的一大步，是實驗室重點(diǎn)打造的標(biāo)志性研究成果之一，也是對海洋觀測模式的顛覆?！蹦戏胶Ｑ髮嶒炇抑魅侮惔罂杀硎荆叭蚴讋?chuàng)”“未來感”“智能化”“國產(chǎn)率高”是這艘智能型無人系統(tǒng)母船最大的亮點(diǎn)，智能母船設(shè)計制造的簽約，只是行千里的第一步，南方海洋實驗室會與各方一道，為打造一個實用、經(jīng)濟(jì)、安全、高效的新型研究平臺，為海洋防災(zāi)減災(zāi)、海底精細(xì)測繪、海洋環(huán)境監(jiān)測、海上風(fēng)電場維護(hù)等提供智慧高效的解決方案。

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