无人驾驶船舶发展趋势研究

余睿

摘 要 随着人工智能的快速发展，无人驾驶船舶技术也得到了相应的发展。由于无人驾驶船舶技术对于我国军事及民用领域两大块都有十分大的作用，但现在面临着亟需解决的问题，所以研究它具有重大意义。本论文主要分为三大节。第一节主要分析了它的作用、意义与现状。第二节分析了无人驾驶船舶在未来发展的方向与问题。最后一节讲了它的解决方向与措施。

关键词 无人驾驶 人工智能 船舶运输

一、无人驾驶船舶发展趋势

（一）结构模块化

无人艇采用模块化结构，可配备各种基于无人驾驶船的“即插即用”任务模块。这就需要我们建立一套完善的模块化人物模板，通过标准化的组织与平台，可以有效的帮助无人驾驶船舶与其他方面结合而降低的成本与危险。

（二）功能智能化

目前各国正在服役的无人船舶大都属于半自主型，要实现全自主型的无人船舶，这是必要的，以提高无人艇的自适应水平和自决能力，抵抗恶劣海况的防抖能力，并提高各功能模块的智能化水平。高度智能无人小船降低了远程操作员的依赖，减少了通信带宽需求，并提高执行任务以外的距离的能力。无人船一定会发展一个完全自主的方式。

（三）体系网络化

一方面，无人艇和船只系统网络应实现无人船与母舰和无人艇之间的综合网络控制，增强无人船协调作业和执行任务的能力；另一方面，提高无人驾驶船舶的作战能力。现在虽然贵为和平年代，但是不仅是为了触发战争而研制科技，更是为了维护本国利益时候的武器。

（四）应用广泛化

无人驾驶船舶已经不仅仅运用到军事领域，在航运业当中，它也成为了促进经济发展的工具。在军事上，无人船已经能够执行军事任务，如扫雷，反潜战，电子战，并支持特别行动。这些年来，无人驾驶船舶也已尝试在生活领域，比如，使用无人艇气象监测。在不久的将来，无人艇可应用于大型海洋测绘和水质监测，大规模的搜索和教学，并降低了劳动强度，减少工作时间，同时提高了覆盖范围。应用逐渐被小型无人驾驶船只减少。

二、无人驾驶船舶发展面临的问题

（一）基础设备的可靠性

很多人可能不太了解，以为研究无人驾驶船舶的机构主要在研究人工智能的操作上面，并非在感应和操纵方面，但事实恰恰相反。因为我们人员可以做的事情当然也需要人工智能能够解决。例如在天气恶劣的情况下，油箱的沉积物被激起了。能够清晰过滤器干净并且频率是否够多这是另一个问题。即使一组未洗净，备用一个是脏的。这是当前自清洗过滤器无法得到解决问题。目前已对相关问题的报道到现在为止。

（二）网络通讯及安全

智能指通过将一组现代通信和信息技术，计算机网络技术，智能控制技术等运用到特定物体上，这些应用程序通常包括但不限于评估，诊断，预测和决策。为了实现周期性无人操作，至少有三部分组成：智能传感中心，智能决策中心，和制动器。海事通信系统是连接船舶的自主导航系统和岸基支持系统的桥梁，必须满足高效率，安全性和低成本的要求。

（三）资金

无人船只还在新手期。像许多新产品，也开始了试用产品必然贵，差的质量，差的操作稳定性，并要求使用销售，以便在实践中发现的产品问题回笼资金。资金，提高产品质量。

三、无人驾驶船舶发展对策

（一）先军后民，共同研发

军事优先事项一直是许多国家的共识。无人驾驶工具要想从军事方面转换到民用方面，大多都是需要多次试验才能够完善以及完成这个过程。以无人机为例，从1927年，英国海军“堡垒”号军舰上成功试飞，但是2011年12月4日，美军的RQ-170无人机被伊朗军队在伊朗东北部城市卡什马尔附近捕获，又暴露了这一领域仍没突破网络安全问题。那么相对于刚刚新兴无人船要推广的话，也至少需要数十年的时间去不断实践和提高。

（二）由点到面，逐步推广

1.国家设定试验区域，给他足够发展空间。首先，试验区域最好是河流的一部分，可以根据我国的地貌还有人口不那么集中的地方进行试验。其次，在无人驾驶船舶运行过程中，发现问题可以及时干预以及完善。最后，通过长时间的研究可以预估无人驾驶船舶的真正运用时间周期。

2.提升到一个固定的导航船，让其他船舶进入，并测试其自动碰撞避免功能。维修人员的固定数量布置在远航的开始和结束端口。这些船舶的航行在一定时间后检查和改进的建议被提交到设计单元。设计部门及时升级系统和优化的导航时间，导航能耗和避障的影响，并探讨在长期无人干预的实际应用。

3.当智能无人船的可靠性验证，相关立法部门可以组织就建设规范，职责分工，保险索赔等原来的地方立法可以被称为相应规定。如果建设成本下降，可以全面推广。

（三）循序渐进，逐步减员

1.真正无人机舱阶段。在经历过初期试验的阶段之后，无人机舱已经变得足够有保障，并且能够通过强大的数据运算而实现完全自动驾驶。这包括两个阶段：船上无船员、由人在岸上远程操控以及更彻底的完全自动驾驶。同时伴随着智能化的提升，船舶上很多人工操作将被系统替代。对于船员的需求自然减少，也使得无人驾驶船舶将会是必然的趋势。

2.导航相位的远程控制。随着通信技术的进步，到处都有安装船和摄像头视频的各种参数可以被传输到时候公司的岸基控制中心。车辆，方向盘和各种参数可以在岸上完成。在这个时候，可能不需要船舶的驱动程序，但船长和水手可以保留。由于仍然需要队长的紧急控制时，控制故障，水手的作用仍然是协助日常维护和紧急行动。

3.人工智能航行阶段。目前，人工智能船要进入真正的投放生活中，仍然还是有一定风险的。恰恰因为如此，航行安全也成为了促使研究所研究者的一大动力。人工智能航行对于我国无人驾驶技术方面也是一个巨大的里程碑。为了使航行更安全，海洋变得更清洁，新世纪航海智能化也是势在必行。

當船舶在正常操作时，遥控器的人员可以通过在机器人头部的摄像头监视他们的实时行动，并在必要时进行人工干预。

四、结论

对于中国来说，推进智能船舶项目不仅能够更好的促进本国科技的快速发展，而且在经济政治上都提供了不可缺少的力量，每一份前沿科技的研发都是让我国更加有话语权的力量。对于世界来讲，我国无人驾驶系统的研究不仅可以给他们提供借鉴经验，而且加快了全球智能化科技的步伐。

参考文献：

[1]无人驾驶船舶前瞻分析与技术特性[J].科技与管理，2017（1）.