鄭銳聰++邱湘瑤

無人艇是一種具有自主規(guī)劃路徑、自主環(huán)境感知、智能航行能力、自主作業(yè)等功能的無人操縱水面運動平臺，也是一種特殊的智能機器人和智能運載體，主要用于執(zhí)行危險及不適合有人船執(zhí)行的任務，最早產生于軍用需求，可執(zhí)行偵察、巡邏、排雷、反潛作戰(zhàn)、反恐攻擊等軍事任務，還可進行搜救、導航、水文地理勘察等任務。目前，廣州海工船舶設備有限公司已研發(fā)生產出適合海洋漁業(yè)作業(yè)使用的LUNA-1型無人艇，并在廣東陽江、浙江寧波等漁港投放使用，漁民反應熱烈。廣州海工無人艇是一種新型海洋作業(yè)智能船舶，主要應用于海洋探測、海上巡邏、海上客貨運輸、海上緊急救援、漁業(yè)捕撈作業(yè)等方面，實現了海洋捕撈作業(yè)智能化和海上“機器換人”，提高了漁船裝備技術水平，降低和消除了作業(yè)風險，減輕了勞動強度，具有重大的經濟和社會意義。

捕撈作業(yè)痛點催生無人燈艇研發(fā)

燈光圍網漁船是三大主流漁船（拖網、圍網、釣船）之一，燈光圍網捕撈作業(yè)的過程需要母船和小艇相互配合，小艇開燈誘魚，母船圍著小艇下網、起網并完成作業(yè)。一般小艇上有2個人，負責放燈和開船，在晚上能見度差、風浪大的情況下，小艇就像一片小樹葉，帶著艇上的兩個人在海上搖搖晃晃，隨時有墜海的危險，人身傷亡事故常有發(fā)生。這也成了海上圍網捕撈作業(yè)的一大痛點。

廣州海工是華南地區(qū)船舶舵機、甲板機械和電力推進系統的主要生產商。在設備供應過程中，經常有船東和漁民建議制造新型燈艇，促進漁業(yè)安全作業(yè)迫在眉睫。為此，廣州海工經過近兩年多努力，開發(fā)了一種可以遙控并自主航行的無人燈艇，即漁民無需隨小艇下海，站在母船上就可以對誘魚的無人燈艇進行遠距離控制，使之輔助母船進行捕撈作業(yè)。無人艇不僅會增加漁民下海作業(yè)時間，而且可以減少船工和薪酬開支，經濟效益明顯提高。

來自技術層面的“三座大山”

在開發(fā)漁業(yè)無人艇過程中，廣州海工以敢為人先和腳踏實地的科研精神進行反復試驗，不斷積累經驗，不斷改進完善，最終跨越了來自技術上的“三座大山”，取得了成功。換言之，這“三座大山”也是這次研發(fā)的重點和難點。

一是總體設計要體現匹配性、可靠性、功能性、經濟性。如何低成本實現技術功能高端化，使價格親民，讓漁民用得起，是設計前首先要思考的問題。廣州海工采用了眾多先進的技術，比如全船綜合電力推進技術、無線遙控技術、船體自扶正設計、自動舵技術、智能航行技術，使總體設計和系統集成方面體現高超水平，各個系統達到了最佳匹配和優(yōu)化組合，并兼有可靠性、功能性、經濟性。

二是無人艇必須結合船舶操控力學、水動力學、人工智能算法、先進傳感器信息采集技術等多學科技術融合貫通。公司為此設立了多個子系統開發(fā)小組，對各個系統進行信息融合和決策研究。無人艇的吊裝系統是有人艇所沒有的全新系統，為了實現系統設計，廣州海工派專人隨漁船出海作業(yè)，觀摩實際作業(yè)的狀況。經過反復設計、試驗、方案更改和優(yōu)化，公司研發(fā)出國內首創(chuàng)的無人艇吊裝系統。另外，無人艇的放燈裝置必須自動收放、分開控制、可靠性要求高和控制復雜。廣州海工采用單片機結合位置傳感器來實現這一過程，做到了體積小、重量輕、成本低、使用方便。以上兩項技術均已申請發(fā)明專利。

三是可靠性的實現。無人艇的客戶對產品有諸多要求，包括3年免維修、永不沉沒、永不丟失等。廣州海工在設計上盡量使系統結構簡單可靠、關鍵元器件和系統雙備份、安全措施多層次，從源頭上確保故障概率最低。與此同時，還設計了全自動密封系統和自扶正功能，使無人艇“永不沉沒”，達到了漁船船東和漁民的期望標準。

無人船與有人船在設計和制造上有很大的差別，不管是總體還是各個子系統上，都需要攻克大量的新技術問題，需要運用眾多新知識。有人船即使出現故障，也可以由人工進行維護，而無人船則不能，這就要求無人船必須在設計上進行事先整體考慮，做到生產中控制質量。此外，無人船設計的冗余度及質量控制標準都必須高于有人船。目前，無人船的大多系統設計均是空白的科研領域，一切都需要從零開始，通過大量試驗來驗證。在失敗中積累經驗，在曲折中探索和前行，這是一條艱難的心路歷程，也是最考驗公司管理團隊和研發(fā)團隊的地方。endprint