“无人船艇自主性技术”专辑·编者按

<正>无人船艇作为经略海洋的重要载具和平台,将人类从繁重和危险的海事任务中解脱出来,已在海洋资源勘探、海底形貌测绘、近海安全巡查、海洋牧场运维等领域得到广泛应用。总体来讲,无人船艇的核心技术是利用先进智能手段提升其自主性,包括环境感/认知、目标识别、自主决策、智能控制等。近年来,人工智能、新一代通信技术等迅速发展,为无人船艇自主性技术发展提供了新机遇,但同时面临新挑战。《中国舰船研究》“无人船艇自主性技术”专辑由大连海事大学王宁教授发起,并与编辑部共同组稿、约稿。     

云洲智能首推海上风电无人化智能运维解决方案

<正>海上风电无人化智能运维整体解决方案,在业界尚属首次,破解了传统海上风电运维成本高、风险高、效率低的难题,让无人船应用场景再一次延伸海上风电领域,通过无人化智能化技术给海上作业带来创新变革。10月15日,2019中国海洋经济博览会(简称海博会)在深圳会展中心拉开帷幕,自然资源部部长陆昊、广东省省长马兴瑞等领导到云洲智能展位参观,询问了无人船艇技术与海洋应用创新,对云洲通过无人船艇技术推动海洋产业发展表示肯定。     

智能船艇虚实融合测试验证技术现状与展望

随着船艇智能化技术的迅速发展，智能船艇测试验证技术需求增大。考虑到虚实融合测试验证技术的发展潜力，文章对其在智能船艇上的应用现状与发展方向进行综述。明确智能船艇虚实融合测试验证的概念，从基于功能和基于场景的智能船艇虚实融合测试验证技术2方面对研究现状进行介绍。最后，就现有研究中存在的场景构建失真、环境作用量化和虚拟船艇模型性能不足等问题提出了下一步技术发展方向与趋势。     

无人船自动驾驶研发现状与展望

无人船自动驾驶作为一项颠覆传统船舶驾驶方式的革命性技术,在近年获得了快速发展,其应用将减少船员配备,降低污染排放,减少船舶事故,可满足航运业安全、节能和增效等方面的需求。笔者总结了过去5年国际无人船自动驾驶领域的最新研究进展,特别是典型场景应用的进展,讨论了无人船自动驾驶相对于无人艇自动驾驶的不同技术特点,分析了无人船自动驾驶技术发展面临的挑战,最后对无人船未来发展前景进行了展望。     

智能船舶主要机电应用技术分析

当前,智能船舶已成为船舶工业、航运业抢占创新优势的重大突破。本文对智能船舶与智能机舱的涵义界定进行了比较研究,分析了大数据挖掘处理技术、船机信息感知技术、无人船技术、智能机舱技术等主要智能船舶机电应用技术的特点和应用情况,并提出相应的设计方案、发展策略。     

浅析深度学习在未来水面无人艇平台的应用

无人艇具有高智能、低成本、耐单调、可执行危险任务和不会造成人员伤亡等优点,在海事监管、地质调查、环境监测、军事任务和水文调查等领域均具有广阔的应用前景。然而,无人艇在如何适应复杂海洋环境和执行多元化任务方面,仍面临着诸多挑战。近年来,以深度学习为代表的人工智能技术迅速发展,并被应用于无人艇的研发中。论文从归纳无人艇自主化所需具备的能力入手,简要回顾了深度学习的代表性技术,阐述了深度学习在无人艇多源感知、智能分析、动态决策以及精准控制等方面的应用前景,同时也探讨了深度学习在应用于无人艇上所面临的挑战和难点,为无人艇智能化研究提供参考。     

基于海洋环境大数据驱动的无人船艇航线规划系统

随着无人驾驶技术的发展,无人艇在海上军事及民用领域得到快速发展。基于大数据的智能路线规划是无人艇驾驶技术的关键,通过各类RFID,GPS,AIS设备获取整个海域各类船舶的动态静态信息,同时通过智能算法构建海量数据的决策平台。本文研究基于海洋环境大数据驱动的无人船艇航线规矩聚类算法,最后进行了仿真。     

建设实海域智能船艇测试场亟待合力推进

正2019年10月11日～13日,由中国造船工程学会、上海交通大学与中国船级社等单位联合主办中国智能船艇挑战赛"海上争锋"在山东省日照市举办。来自高校、科研院所和行业企业近50艘船艇完成了我国首次实海况下的无人智能船艇竞     

智能船艇测试场建设、运营实践与思考

正伴随着人工智能技术与海洋装备领域的深度融合,以无人艇为代表的智能船艇迎来前所未有的发展机遇,逐渐成为未来海上作业的有生力量。智能船艇的关键技术根据不同的划分方式,可形成多种体系。纵观国内外学者论述,通常划分为智能系统、平台总体、任务载荷和综合保障四个技术群。     

基于视觉信息融合技术的水面船只检测技术开发

无人船艇作为一种新兴船舶,不论在军事领域还是商业领域都具有非常重要的价值。本文的研究方向是水面无人船目标检测技术开发,分别介绍了毫米波雷达目标探测技术和计算机视觉目标识别技术的原理,基于2种目标探测手段,开发一种基于信息融合的水面船舶目标检测技术,从时间配准和空间配准等方面进行详细阐述。     

高速无人船推进系统控制参数组合优化分析

基于MATLAB建立了高速无人艇智能推进系统仿真和优化分析平台,进行了智能推进系统的实时优化配置与仿真分析讨论.通过对高速无人船艇智能推进系统控制参数的组合优化,选取不同的初始航速进行分析研究,总结了初始航速的不同取值所产生的影响.分析结果有助于对高速无人船艇智能推进系统优化过程中主要影响参数(设计船速V、螺旋桨直径D以及盘面比Ae/A0)的选择,同时对于水面无人船艇智能推进系统的设计也有一定的参考价值.     

无人艇技术在航标管理中的应用

文中介绍了无人艇技术国内发展现状以及功能和优势,阐述了无人艇技术在航标管理的航标巡检、应急反应、海况侦查和节能减排等方面工作的应用前景,以期待其能够在助力航保事业向智能管理转型上提供有力支撑。     

水面无人艇路径规划的现状与挑战

近年来,随着人工智能技术的发展,水面无人艇（USV）成为了海洋工程的研究热点,而路径规划问题一直都是无人船艇智能化进程中的一项关键技术。文章首先介绍了现有路径规划的环境建模方法,并对比了各种方法的特点。根据无人艇对环境信息的获取程度,分别从全局路径规划、局部路径规划、近程反应式危险规避和运动规划等4个维度综述了路径规划方面的最新研究成果,总结了学术界对各种算法改进的切入点。最后探讨了当前无人艇路径规划领域面临的挑战和研究重点,未来对USV路径规划研究应该在实际海况数据的利用、控制器协同、COLREGS的融合、复杂海况的规避、碰撞危险评估模型的完善、路径评价体系的建立等方面重点开展。     

无人船在航道测量及维护中的应用与展望

本文通过无人船测量系统水下地形测量分析,主要介绍了无人测量船系统功能及水下地形测量的基本原理。通过对该设备的应用和测量成果数据比对分析,得出无人测量船系统在航道测量中的优、缺点及其应用前景,并展望了在未来科学技术、智能化、无人船等技术的发展下,可能会引起的航道维护管理方面的变革。     

无人船发展现状及其海事监管影响分析

科技发展推动无人船从概念逐渐变成现实。航运界及世界主要造船国家的高度重视使无人船的发展进入快车道。目前,无人船技术发展势头迅猛,已成为航运界、海事界关注的热点。随着无人船技术的逐渐成熟,其将成为未来船舶的发展趋势。无人船的出现将给航运业带来重大变革,给海事监管提出新的挑战。     

浅谈无人艇搭载智能设备在航标巡检领域的应用

随着无人艇技术和智能设备的快速发展,其在航标巡检领域的应用前景日益广阔。无人艇具有稳定可靠、高效精确的优点,能够适应复杂的水域环境。而智能设备如高清摄像头、传感器、AIS系统、北斗定位技术和无驾驶技术等,可以为航标巡检提供强大的技术支持,提高巡检效率和精度。通过无人艇搭载智能设备,可以实现无人化操作,降低人力成本,远程监控航标状态,及时发现航标故障,保障航行安全。尽管面临技术成熟度、安全隐私和法规政策等挑战,但无人艇搭载智能设备在航标巡检领域的应用具有广阔的发展前景。     

《水上/水下无人设备》

1898年,尼古拉·特斯拉发明出人类历史上第一艘水面无人艇。20世纪60年代,美国研发了一款遥控扫雷艇;作为早期的无人艇,尽管其功能单一,但相比传统船艇而言,它能够实实在在地避免人员在执行任务时遭遇危险。随着科技的发展,水上/水下无人设备技术越来越先进。直至2013年,我国的云洲智能科技有限公司推出了世界第一艘环境监测无人船;翌年,其自主研发的海洋高速无人船——“领航者”号正式发布,填补了国内在无人船领域的技术空白。     

水面无人艇任务规划系统分析

水面无人艇因具有速度快、机动性高、自主性强等特点,在军事上具有十分广阔的应用前景。水面无人艇能在非结构化的、不确定性的海洋环境下完成任务,任务规划系统是其发挥效能的重要环节,一定程度上标志着无人艇的智能水平。对任务规划系统概念、发展现状、类型划分等方面进行研究,结合水面无人艇平台特点,探讨无人艇任务规划系统的研究难点与特点,并针对典型任务下的任务规划系统进行分析研究,对水面无人艇任务规划系统未来应用的发展方向进行了展望。     

与无人艇走过的风雨历程

正亚洲首个无人船海上测试场选址珠海万山群岛,其中包括无人船海上测试场、自动系泊码头、海上通讯和网络安全等方面的基础设施,满足不同型号无人船艇在多场景、多维度的试验和检测需求,为未来无人航运提供数据和运营支持。继挪威全球首个无人船海上测试场后,在珠海万山群岛打造的无     

海军无人平台通信技术研究

近年来,随着科学技术向信息化、智能化方向的高速发展,军事科技和理念正在发生一场全新的变革,无人化战争模式正逐渐成为未来战争发展的新趋势。各类无人作战平台在局部战争中开始崭露头角。通信技术是智能化无人装备的力量倍增器,对提高集群的无人系统能力、可操作性和整体效能至关重要,正显示出巨大的发展潜力和应用前景。本文简要介绍各类无人平台及其通信手段的发展概况及无人平台通信技术,针对无人通信需求分析无人通信的关键技术,对无人平台通信的发展有一定指导作用。