中國智造 全球首艘自主航行科研船交付

全球首艘具有自主航行、遠程控制和自主操作功能的科研及實訓船——大連海事大學「新紅專」輪,8日在大連中遠海運重工碼頭命名交付。作為海上移動的智能船舶試驗驗證平台,「新紅專」輪核心系統100%為中國設計製造,配置智能航行、智能機艙、智能能效、智能船體、智能平台以及智能實訓系統,其智能化程度達到世界領先水平。未來,該船將為國家開展智能航運基礎性、前沿性、關鍵性技術研究提供重要支撐。

「新紅專」輪由大連海事大學總體研發,上海船舶設計研究所設計,大連中遠海運重工負責總體建造、安裝和調試,上海船舶運輸科學研究所負責智能系統研製,是全球首艘具備遠程遙控、自主航行、智能避碰、自動靠離泊、航行環境動態感知、智能能效管理、船體全生命周期管理等功能的教學實訓智能船。

與汽車的自動駕駛相比,船舶自主航行的研發難度要高出數個量級。大連中遠海運重工總經理饒洪華說,船舶在海上會受到風、浪和洋流影響,「路況」更加複雜,這就要求自動駕駛船能夠自主識別、自主避碰,做到隨機應變。

「新紅專」輪排水量不足1,500噸,身材雖小卻擁有「超強大腦」。大連中遠海運重工技術中心副經理王樹山介紹,普通船只有約500個檢測控制點,而自動駕駛船有15,000多個,達到普通船的30倍。「去協調、整合這樣一個複雜而龐大的船舶系統,也是我們第一次接受這樣的挑戰。」

項目技術經理孫鋒表示,「新紅專」輪配置的船舶感知系統、決策系統、控制系統、自動收纜裝置和靠離泊感知裝置,可以實現態勢感知及融合、避碰決策、航行控制等功能,實現船舶開闊水域自主避碰、自動靠離泊等功能。「感知系統實現多源目標信息融合的感知策略。12海里以上目標使用雷達感知;6-12海里以雷達為主,AIS為信息補充;3-6海里以雷達為主,AIS、視覺為信息補充;3海里內以雷達、AIS、視覺三種手段融合。目標跟蹤成功率優於98%。」

「超強大腦」還可以決策系統航路、設計和優化航速,構建具備可靠性、具有可解釋性的自主避碰決策技術。「主動安全功能,避碰決策時間不大於1,500ms,避碰路徑的規劃大於6海里。」孫鋒說。

「這艘船我們構建了開放性的智能平台底座,可以實現一個智能平台+多個智能功能的系統框架。另外,這個智能平台還具備完全開放的數據接口,為將來我們國家搭載新型智能設備、智能系統的研發和測試做好基礎準備。」

登上「新紅專」輪,香港文匯報記者發現,除了甲板上密布的天線和監測裝置,船尾留有的敞開性結構空間也顯得與眾不同。孫鋒表示,船尾預留有兩個實驗集裝箱位置及平台空間,未來可搭載無人艇、無人機和其他科研儀器設備,用於科學研究工作。

「不久前,『新紅專』輪展開了國內第一次專門為驗證智能系統進行的船舶試航,試航結果達到了預期目的。」大連海事大學智能研究與實訓兩用船駐廠首席代表王國峰說,無論是遠程遙控還是岸基支持,「新紅專」輪在具體的智能系統架構方面做了很多創新,不僅達到國際前沿水平,也為今後的科研奠定了良好基礎。