本刊記者 胥苗苗

日前，在備受矚目的上海海事展上，各種新技術(shù)、新產(chǎn)品爭(zhēng)奇斗艷，互爭(zhēng)雄長(zhǎng)。無(wú)人艇作為對(duì)智能船舶高級(jí)階段探索的一大成果，無(wú)疑成為了海事展上的焦點(diǎn)。為增進(jìn)業(yè)界對(duì)無(wú)人艇的了解，中國(guó)船級(jí)社（CCS）在展會(huì)論壇上重點(diǎn)介紹了基于GBS理念編寫(xiě)的《無(wú)人水面艇檢驗(yàn)指南》，并向珠海云洲智能有限公司頒發(fā)了無(wú)人艇原則認(rèn)可證書(shū)，使該艇成為了第一艘獲得CCS原則認(rèn)可的無(wú)人艇?？梢钥闯?，揭開(kāi)了神秘面紗的無(wú)人艇正在走向大眾。

無(wú)人艇：從軍用走向民用

無(wú)人艇的全稱(chēng)是無(wú)人水面艇（USV），它是一種無(wú)人操作、能夠自主航行的水面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，通過(guò)搭載不同的任務(wù)載荷，能夠完成不同任務(wù)，尤其適用于執(zhí)行危險(xiǎn)、枯燥以及不適于有人船只執(zhí)行的任務(wù)。由于其具有體積小、重量輕、成本低、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、隱蔽性好、活動(dòng)區(qū)域廣等特點(diǎn)，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域中具有巨大潛力。

水面無(wú)人艇技術(shù)最早起源于二戰(zhàn)期間，冷戰(zhàn)時(shí)期得到快速發(fā)展。時(shí)至今日，這一技術(shù)逐漸從軍事走向民用。開(kāi)展無(wú)人水面艇研制的國(guó)家和地區(qū)主要包括美國(guó)、以色列、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、瑞典、日本、新加坡等。根據(jù)蘭德公司研究報(bào)告中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球技術(shù)成熟的無(wú)人水面艇中，70%的無(wú)人艇是為海軍研制的，民用無(wú)人水面艇主要由一些商用公司（多為石油和天然氣）、大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室研制?，F(xiàn)有的無(wú)人水面艇絕大多數(shù)由美國(guó)及其友好國(guó)家研制，其中美國(guó)和以色列在USV軍事化方面領(lǐng)先。

盡管?chē)?guó)內(nèi)USV起步較晚，但現(xiàn)階段已從最初的概念設(shè)計(jì)階段逐漸過(guò)渡到實(shí)際運(yùn)用階段。哈爾濱工程大學(xué)、大連海事大學(xué)和沈陽(yáng)新光集團(tuán)等機(jī)構(gòu)對(duì)USV較早就開(kāi)始研究。哈爾濱工程大學(xué)在USV的運(yùn)動(dòng)控制和仿真方面做了較為深入的研究，包括運(yùn)動(dòng)控制、目標(biāo)檢測(cè)、路徑規(guī)劃等方面。由中國(guó)航天科工集團(tuán)公司所屬沈陽(yáng)航天新光集團(tuán)與中國(guó)氣象局大氣探測(cè)技術(shù)中心共同研制成功了我國(guó)首艘無(wú)人駕駛海上氣象探測(cè)船“天象一號(hào)”。青島北海船舶重工有限責(zé)任公司與上海大學(xué)、上海海事局聯(lián)合開(kāi)發(fā)、自行設(shè)計(jì)研制的我國(guó)首艘無(wú)人艇水面無(wú)人智能測(cè)量平臺(tái)工程樣機(jī)已通過(guò)了由交通運(yùn)輸部海事局組織的專(zhuān)家評(píng)審，目前，它已用于內(nèi)陸江河、深海大洋等水域的海事檢測(cè)任務(wù)。

近年來(lái)，隨著成本的降低，無(wú)人艇技術(shù)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用不斷加速。據(jù)珠海云洲科技有限公司平臺(tái)部部長(zhǎng)潘登介紹，無(wú)人艇得到快速發(fā)展主要基于兩方面原因。一是需求牽引。目前對(duì)無(wú)人艇的需求越來(lái)越廣泛，越來(lái)越深入。以云洲為例，產(chǎn)品覆蓋了環(huán)保、水文、測(cè)量測(cè)繪、安防巡邏、軍用、無(wú)人航運(yùn)等多個(gè)領(lǐng)域。二是技術(shù)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)前推進(jìn)無(wú)人艇發(fā)展、普及的技術(shù)已經(jīng)全面成熟，例如通信技術(shù)、控制技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、傳感器技術(shù)、機(jī)械學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等高新技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)廣泛的應(yīng)用，無(wú)人艇的發(fā)展就是人工智能行業(yè)在傳統(tǒng)船舶行業(yè)的應(yīng)用推廣過(guò)程。目前在云洲產(chǎn)品的銷(xiāo)售中，民品占比超過(guò)一半。

未來(lái)，隨著人類(lèi)探索向海洋延伸，中國(guó)的無(wú)人艇（船）也會(huì)將觸角伸向海洋。各種危險(xiǎn)或重復(fù)工作都會(huì)向無(wú)人化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。無(wú)人艇通過(guò)搭載不同的傳感器系統(tǒng)可以完成各種各樣的任務(wù)，如監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境、觀(guān)測(cè)海洋水文數(shù)據(jù)、勘探海洋資源和海洋災(zāi)害預(yù)警等任務(wù)。可以預(yù)見(jiàn)，無(wú)人艇（船）未來(lái)的發(fā)展勢(shì)必將更加“親民”。

首部《無(wú)人水面艇檢驗(yàn)指南》問(wèn)世

在國(guó)際國(guó)內(nèi)，無(wú)人艇如雨后春筍般涌現(xiàn)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，正是基于國(guó)內(nèi)外對(duì)船舶數(shù)字化、智能化，包括對(duì)無(wú)人船（艇）的研究與探索層出不窮，具有廣闊的發(fā)展前景，中國(guó)船級(jí)社CCS基于市場(chǎng)需求及智能船舶技術(shù)研發(fā)的需求于2017年5月啟動(dòng)無(wú)人水面艇檢驗(yàn)指南（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“指南”）的研究與編制工作，并于2017年底發(fā)布了首部《無(wú)人水面艇檢驗(yàn)指南》。

CCS向珠海云洲智能有限公司頒發(fā)了無(wú)人艇原則認(rèn)可證書(shū)，該艇為第一艘獲得CCS原則認(rèn)可的無(wú)人艇

指南基于IMO目標(biāo)型船舶建造標(biāo)準(zhǔn)（GBS）理念，其基本框架結(jié)構(gòu)包含通則即入級(jí)檢驗(yàn)要求和總體目標(biāo)及功能要求兩大部分。據(jù)CCS武漢規(guī)范所規(guī)范法規(guī)部黃朝霞博士介紹，第一部分通則規(guī)定了無(wú)人艇的適用范圍、附加標(biāo)志、需要提交的圖紙資料、產(chǎn)品檢驗(yàn)要求、建造中檢驗(yàn)和建造后檢驗(yàn)具體要求。由于目前無(wú)人艇的船長(zhǎng)尺度范圍主要分布在20米以?xún)?nèi)，而5米以上的船必須在船檢局登記注冊(cè)，故將指南的適用范圍定為艇長(zhǎng)大于等于5m但小于20m的無(wú)人艇，超出該范圍的無(wú)人艇可參照指南執(zhí)行。第二部分為總體目標(biāo)及功能要求，結(jié)合無(wú)人艇的關(guān)鍵組成部分提出本指南的總體目標(biāo)、功能目標(biāo)及關(guān)鍵組成部分的功能要求，總領(lǐng)后面六章。在總目標(biāo)和功能目標(biāo)的統(tǒng)領(lǐng)下，分別對(duì)環(huán)境感知、通信系統(tǒng)、操控系統(tǒng)、艇體、輪機(jī)和電氣設(shè)備提出了功能要求。

值得一提的是，無(wú)人艇可通過(guò)搭載各種任務(wù)載荷執(zhí)行指定任務(wù)。黃朝霞表示，考慮到無(wú)人艇任務(wù)的多樣性以及為完成任務(wù)需要配備載荷的不確定性，指南不包括無(wú)人艇為完成指定任務(wù)而設(shè)置的任務(wù)載荷及功能的要求。同時(shí)，由于無(wú)人艇可搭載在母船上，不僅可在國(guó)內(nèi)海上水域，甚至可在無(wú)限航區(qū)執(zhí)行任務(wù)，指南適用范圍不局限于任何水域。此外，由于無(wú)人艇顛覆了傳統(tǒng)船舶的概念，在涉及人命安全、海上避碰規(guī)則、船上艙室布置等方面的考慮都與傳統(tǒng)的規(guī)范法規(guī)有所不同，為保證其可實(shí)施性，指南明確無(wú)人艇如涉及有人駕駛/作業(yè)時(shí)，尚應(yīng)滿(mǎn)足CCS有人艇相關(guān)規(guī)范的要求。

可以看出，指南滿(mǎn)足了現(xiàn)階段無(wú)人艇審圖、檢驗(yàn)以及相應(yīng)系統(tǒng)和產(chǎn)品的認(rèn)可需求。無(wú)人水面艇檢驗(yàn)指南的推出，將在無(wú)人艇應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮引領(lǐng)作用，將促進(jìn)無(wú)人艇在國(guó)內(nèi)的發(fā)展，為CCS后續(xù)無(wú)人艇認(rèn)可工作的推進(jìn)和服務(wù)產(chǎn)品的推廣提供新契機(jī)，為向船東提供更加“安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可靠”的服務(wù)提供有力保障。指南發(fā)布及時(shí)、覆蓋面廣、功能要求明確、具有很高的指導(dǎo)意義。目前，CCS已與珠海云洲智能科技股份有限公司簽署戰(zhàn)略合作，簽發(fā)了CCS第一張關(guān)于無(wú)人艇的原則認(rèn)可證書(shū)。未來(lái)，將有更多的無(wú)人艇申請(qǐng)CCS檢驗(yàn)。

無(wú)人艇未來(lái)發(fā)展前景看好

鑒于無(wú)人水面艇展現(xiàn)出的巨大優(yōu)勢(shì)和廣闊應(yīng)用前景，無(wú)人水面艇的研究已受到越來(lái)越多國(guó)家的重視，隨著通信、人工智能等技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用需要的強(qiáng)力推動(dòng)，無(wú)人水面艇已進(jìn)入飛速發(fā)展的黃金時(shí)期。智能化的無(wú)人水面艇將影響和改變未來(lái)海戰(zhàn)作戰(zhàn)方式，給船舶設(shè)計(jì)、建造、配套、運(yùn)營(yíng)等方面帶來(lái)革命性的變化，在未來(lái)的軍用、民用領(lǐng)域都將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

從目前情況來(lái)看，USV在軍事上應(yīng)用最為常見(jiàn)。隨著無(wú)人機(jī)、無(wú)人船、無(wú)人潛艇逐漸在戰(zhàn)場(chǎng)上顯示出越來(lái)越大的威力，無(wú)人化戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出相對(duì)清晰的藍(lán)圖，它們?cè)谖磥?lái)海洋國(guó)土安全、海洋開(kāi)發(fā)方面將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

在民用領(lǐng)域，USV將扮演越來(lái)越重要的角色。首先是航道數(shù)據(jù)測(cè)量。歐美和日本等國(guó)利用USV采集海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，技術(shù)已較為成熟，大大節(jié)約了人力和費(fèi)用。我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)在國(guó)家運(yùn)輸業(yè)中發(fā)揮的作用日漸明顯，航道作為航運(yùn)三大基本要素之一，航道數(shù)據(jù)是航運(yùn)管理的重要依據(jù)，也是構(gòu)建“智能航道”的必要條件。航道數(shù)據(jù)主要包括河床數(shù)據(jù)、航道尺寸、航道演變、水文數(shù)據(jù)、水位、航標(biāo)及其他助航設(shè)施布設(shè)情況等。其次是海事巡航。我國(guó)內(nèi)河航道中的部分河段較窄、船舶交通量大、橋梁多，船舶事故時(shí)有發(fā)生。目前海事部門(mén)采用人員定期巡航，巡航時(shí)間和次數(shù)有限，且在夜間和大風(fēng)浪天氣下巡航較少，在當(dāng)前技術(shù)條件下將USV應(yīng)用于內(nèi)河巡航已成為可能。三是海事搜尋與救助。海難搜救目標(biāo)往往范圍廣、距離遠(yuǎn)，單獨(dú)依靠大型救援船完成大面積區(qū)域的搜尋任務(wù)需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間且成本較高，幾乎很難在事發(fā)2小時(shí)黃金救援時(shí)間內(nèi)找到現(xiàn)場(chǎng)。無(wú)人船艇可以快速、高效、低成本地以集群方式完成大范圍的搜尋與救助任務(wù)。四是氣象保障服務(wù)。無(wú)人船艇不僅能進(jìn)行風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度、水溫、浪高、海水鹽度等測(cè)量，而且還能完成浮標(biāo)無(wú)法做到的能見(jiàn)度測(cè)量。有權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，到2019年，僅無(wú)人船中的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域——視頻巡邏無(wú)人船的市場(chǎng)需求將達(dá)600億元。即便是當(dāng)前作為配角的民用領(lǐng)域，也已經(jīng)蔚為可觀(guān)。

目前，國(guó)際上將無(wú)人等級(jí)分為六級(jí)。據(jù)潘登介紹，分別為：0級(jí)：沒(méi)有自主能力（完全遙控操控）；1級(jí)：初步自主能力（航路點(diǎn)導(dǎo)航，沒(méi)用避碰能力）；2級(jí)：半自主能力（航路點(diǎn)導(dǎo)航，包含避碰能力）；3級(jí)：先進(jìn)的半自主能力（能產(chǎn)生最好的到達(dá)目標(biāo)的路徑）；4級(jí)：具有自主能力，在大多數(shù)環(huán)境條件下自主航行（應(yīng)用驅(qū)動(dòng)）；5級(jí)：具有全自主能力，在任何環(huán)境條件下自主航行（應(yīng)用驅(qū)動(dòng)）；目前國(guó)內(nèi)以云洲公司為代表的無(wú)人艇的技術(shù)等級(jí)已經(jīng)達(dá)到了3級(jí)，目前正向第4級(jí)過(guò)渡。未來(lái)發(fā)展將會(huì)是融合人工智能的相關(guān)技術(shù)，盡早將無(wú)人艇的發(fā)展推進(jìn)到第5級(jí)。可以預(yù)見(jiàn)，無(wú)人船艇有可能帶來(lái)航運(yùn)業(yè)的革命，改變航運(yùn)業(yè)的面貌。

正因?yàn)榭吹綗o(wú)人船艇在應(yīng)用方面的廣闊前景以及在輕量化、能源消耗等方面展現(xiàn)出的巨大優(yōu)勢(shì)，各國(guó)都致力于無(wú)人船艇的研究，目前正處于飛速發(fā)展的關(guān)鍵階段。那么，如何規(guī)范無(wú)人艇市場(chǎng)又成為業(yè)界需要思考的第二個(gè)問(wèn)題。對(duì)此，潘登認(rèn)為無(wú)人艇下一步還需要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行規(guī)范，一是規(guī)范智能等級(jí)的分類(lèi)，對(duì)不同等級(jí)的無(wú)人艇劃定不同工作水域或應(yīng)用場(chǎng)景；二是聯(lián)合人工智能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)共同推進(jìn)無(wú)人艇規(guī)范的制定和完善；三是對(duì)無(wú)人艇的關(guān)鍵設(shè)備、系統(tǒng)提供第三方測(cè)評(píng)檢驗(yàn)的平臺(tái)等?？傊?，我們只有一邊積極推進(jìn)無(wú)人艇技術(shù)向前發(fā)展，同時(shí)進(jìn)一步完善相應(yīng)的規(guī)范制定以及監(jiān)管體系，才可能真正地推動(dòng)無(wú)人艇市場(chǎng)持續(xù)健康有序的向前發(fā)展。