北海航海保障中心 主任、黨委副書記 柴進柱 正高級工程師 王玉林

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)的快速發(fā)展以及與航運要素的深度融合，智能航運新業(yè)態(tài)得以有效培育。相應的，作為交通運輸重要的基礎(chǔ)性、先導性、戰(zhàn)略性資源，航海保障也迎來前所未有轉(zhuǎn)型升級發(fā)展新機遇，以全面適應“陸?？仗臁币惑w化水上交通運輸安全保障體系背景下船舶智能航行的安全保障需要，最終實現(xiàn)智能航海保障（以下簡稱智能航保）高質(zhì)量發(fā)展。

一、智能航保發(fā)展基礎(chǔ)

多年來，在交通運輸部和部海事局領(lǐng)導支持下，我們相繼建成覆蓋沿海和內(nèi)河重要水域船舶自動識別系統(tǒng)（AIS），基本建成沿海北斗地基增強系統(tǒng)和沿海水文站網(wǎng)，陸續(xù)開展了天津港、洋山港、長江口和珠江口等e航海試點建設，深入開展了甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）、海上數(shù)字廣播（NAVDAT）、精準導助航、全球航行安全情報資料系統(tǒng)等研究，深入落實“陸?？仗臁币惑w化水上交通運輸安全保障體系建設，為智能航保發(fā)展奠定了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時，我們積極參加國家重點研發(fā)計劃項目《基于船岸協(xié)同的船舶智能航行與控制關(guān)鍵技術(shù)》研究，在智能航行岸基支持服務方面開展了有益探索。

然而，面對船舶智能航行新的發(fā)展形勢，我們在智能航保研究的深度和廣度特別是智能航?？傮w戰(zhàn)略發(fā)展的系統(tǒng)性思考方面還顯得不足，難以滿足日益發(fā)展的智能航行安全保障需要。

二、智能航保戰(zhàn)略發(fā)展需求

眾所周知，智能航保是智能航運重要組成之一，其服務對象主要包括智能航行船舶、岸基遠程管控中心以及海事監(jiān)管、引航服務和船公司等岸基管理部門。除船舶自身航行狀態(tài)感知信息、環(huán)境感知信息和遠程駕控信息等需要實施船岸協(xié)同交換，還需要實時獲取岸基（或星基）提供的高精度助航、航路地理、水文氣象、交通組織、港口泊位、海圖及更新、航線交換以及綜合定位、導航與授時（PNT）等實時感知與協(xié)同信息，確保船舶全面精確感知和智能航行決策，從而體現(xiàn)智能航保的“全時域、高可靠、精準化”保障服務。

因此，基于“船舶航行到哪兒、智能保障就服務到哪兒”考慮，可靠的水上高速寬帶通信服務、精準的全要素安全與助航信息數(shù)字服務、全覆蓋航路的實時動態(tài)海洋空間地理信息服務、實時安全風險監(jiān)測與智能應急保障服務，以及全航程分布式岸基支持保障服務等，成為面向智能航行的智能航保戰(zhàn)略研究之核心。

三、智能航保戰(zhàn)略目標與路徑

（一）戰(zhàn)略目標

智能航保的戰(zhàn)略發(fā)展，應以船舶智能航行保障服務為宗旨，以落實部海事局“陸?？仗臁币惑w化水上交通運輸安全保障體系建設為抓手，堅持創(chuàng)新驅(qū)動、數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能發(fā)展，最終建成“布局立體、全域覆蓋、多維感知、高效協(xié)同、智能處置、精準服務”的綜合智能航保體系，實現(xiàn)水上數(shù)字助航立體協(xié)同安全可靠、海洋空間信息全域全息實時精準、水上安全通信多網(wǎng)多模智能組網(wǎng)、智能信息服務分類分級規(guī)范標準和關(guān)鍵核心技術(shù)完全自主可控的目標，總體保障和服務水平達到國際領(lǐng)先，為交通強國建設和智能航運發(fā)展提供強有力的支撐。

（二）實施路徑

完善的智能航保發(fā)展路徑，就是要實現(xiàn)航保業(yè)務由相對獨立向智能融合轉(zhuǎn)變、航保技術(shù)由引進集成創(chuàng)新向自主可控轉(zhuǎn)變、服務范圍由近淺海向深遠海拓展、服務方式由傳統(tǒng)寬泛服務向精準數(shù)字服務轉(zhuǎn)變。這就要求我們堅持特色發(fā)展、智能發(fā)展、協(xié)同發(fā)展，頂層設計要高點站位、科學謀劃、遠近結(jié)合；堅持目標導向、問題導向、結(jié)果導向，具體落實要統(tǒng)一部署、一體推進、分布實施，加快推進“陸?？仗臁币惑w化水上交通運輸安全保障體系建設，有效促進智能保障技術(shù)迭代發(fā)展和數(shù)字服務升級。

四、智能航保戰(zhàn)略任務

面向智能航行，著力深刻謀劃并務實推進智能航保以下重點工作：

（一）建設“多元、融通、泛在”的海上通信保障體系

通過岸基通信組網(wǎng)聯(lián)動和衛(wèi)星通信系統(tǒng)靈活調(diào)配，形成港口近岸水域高速通信多重覆蓋、沿海重點水域?qū)拵ㄐ趴煽扛采w、遠海和相關(guān)國際水域衛(wèi)星通信全面覆蓋，全面增強水上智能物聯(lián)感知、立體互聯(lián)互通和信息集成共享。

一是構(gòu)建多元岸基通信系統(tǒng)。大力推進岸基移動5G技術(shù)“向?！边M程和微波通信示范應用，為沿海港口和近岸水域提供大容量、低時延、高可靠的海上通信“高速公路”。推動甚高頻（VHF）數(shù)字化語音通信系統(tǒng)、VDES系統(tǒng)、NAVDAT基站以及海上WiFi等船岸通信網(wǎng)絡建設，優(yōu)化通信臺站布局，全面提升近岸和中遠海通信能力。

二是加快應用星基通信系統(tǒng)。積極跟蹤推進星基高速寬帶通信和互聯(lián)網(wǎng)海事應用，加快VDES衛(wèi)星載荷和航海保障衛(wèi)星關(guān)口站建設，構(gòu)建基于北斗的綜合通信服務系統(tǒng)，深化亞太6D、甚小口徑衛(wèi)星導航系統(tǒng)（VSAT）以及海事衛(wèi)星等星基通信技術(shù)應用，推進北極專用海岸電臺建設，為深遠海和國際水域、重點航路的智能航行提供通信基礎(chǔ)保障和綜合信息服務。

三是加強通信網(wǎng)絡設施融通。加快海岸電臺數(shù)字化改造，構(gòu)建以海區(qū)為基礎(chǔ)的區(qū)域通信管控中心，搭建融合通信平臺，提高岸基通信設施與通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星和VDES衛(wèi)星等“星岸”通信聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控，數(shù)據(jù)廣泛融通。推進船端綜合通信（ICS）系統(tǒng)建設，實現(xiàn)智能航行多場景、多手段融合通信自適應。加快構(gòu)建水上無線電干擾智能監(jiān)測體系，更好地維護水上通信環(huán)境有序穩(wěn)定。

（二）打造“立體、綠色、智能”的助航保障服務體系

應用現(xiàn)代物聯(lián)感知和數(shù)字信息技術(shù)，加快沿海航標數(shù)字改造和星基增強助航應用，實現(xiàn)從遠海到近岸的“立體多維監(jiān)測、綠色智能網(wǎng)聯(lián)、分區(qū)分級助航、精準協(xié)同服務”，有效增強船、岸、標三向智能感知和有效認知。

腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)可導致NAFLD的發(fā)展[19]。CAO等[18]研究發(fā)現(xiàn)ACE2基因(血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2)敲除(ACE2-/y)小鼠表現(xiàn)出糖耐量受損和第一階段胰島素分泌減少，而RAS軸各組分干預肝臟代謝和炎癥進程。本研究發(fā)現(xiàn)ACEI類藥物對NAFLD有治療效果。

一是加快推進星基導航及增強系統(tǒng)等海事落地應用。完善沿海北斗連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務綜合系統(tǒng)（CORS）和無線電指向標-差分全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（RBN-DGNSS），開展高精度衛(wèi)星定位質(zhì)量監(jiān)測服務，提升高精度導航定位服務水平。深化AIS-R、VDES-R和中頻R模式等陸基備份系統(tǒng)試驗驗證建設，為智能航行提供以北斗為主的綜合定位導航定時（PNT）服務。

二是加快水上助航設施智能化、綠色化升級改造。深化智能航標研發(fā)和標準研究，拓展重點水域航標平臺功能，增強智能航行全方位感知認知。加強環(huán)保材料和清潔能源開發(fā)應用，有序推進綠色航標改造。大力推廣四季通用燈浮標、無人機（船）、機器人等技術(shù)應用和精準助航服務，促進智能導助航迭代升級和助航設施維護“降本增效”。

三是深化AIS/ASM國產(chǎn)化和VDES核心網(wǎng)研究。推動VDES國家中心建設，實現(xiàn)關(guān)鍵設備和管理系統(tǒng)自主可控。開展全國VDES系統(tǒng)監(jiān)控和服務，承擔國際航標協(xié)會（IALA）的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)全球智能航保核心節(jié)點服務能力。加強電子圍欄和虛擬航標應用，促進漁船、漁網(wǎng)等北斗、AIS示位互聯(lián)共享服務，發(fā)布官方S-201數(shù)字航標產(chǎn)品，為智能航行提供個性化、定制化服務。

（三）構(gòu)建“全域、全息、實時”的數(shù)字海洋空間地理服務體系

通過打造一流的綜合探測技術(shù)與裝備，建設“陸?？仗臁币惑w化綜合監(jiān)測體系和水文氣象服務體系，逐步實施全要素高精數(shù)字海圖產(chǎn)品服務和實時動態(tài)海洋地理空間服務，實現(xiàn)“全域智能感知，全息數(shù)字孿生，實景動態(tài)重構(gòu)，即時分級服務”，有效增強海洋空間地理信息實時服務現(xiàn)勢性。

一是提供實時智慧數(shù)字航道（路）空間地理信息服務。建設通航水域水深動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，強化全要素數(shù)據(jù)采集，推動沿海水域測繪向深遠海拓展覆蓋。研究基于時空位置服務的實時實景三維海洋空間地理信息服務技術(shù)，實時監(jiān)測航道水深、水文氣象、航標導助航、交通組織狀態(tài)等信息，拓展智慧航道、智慧航路、智慧水文和新一代高精電子海圖服務，增強全域地理空間服務的現(xiàn)勢性。

二是提供廣域?qū)崟r海洋水文信息服務。加大沿海水文觀測網(wǎng)建設力度，通過岸基、海基、星基實時水文站點監(jiān)測和遠程實時推算預報等，系統(tǒng)構(gòu)建廣域?qū)崟r動態(tài)海洋水文信息服務體系，實現(xiàn)遠距離智能航行水文信息多維感知和精準服務。

三是提供全球通航水域數(shù)字航海資料服務。通過數(shù)據(jù)交換、眾源測深、衛(wèi)星反演獲取全球通航水域水深數(shù)據(jù)，增強全域數(shù)字水深服務能力。發(fā)布官方S-100系列數(shù)字產(chǎn)品和標準海事服務（MS），推進測繪產(chǎn)品數(shù)字轉(zhuǎn)型和智能升級。開展北極航路測繪，編制發(fā)行全球重要國際航線附近水域數(shù)字航海資料產(chǎn)品，打造全息高維數(shù)字產(chǎn)品譜系，滿足全球智能航行發(fā)展需要。

（四）強化“自主、可控、可信”的安全保障體系研究

聚焦智能航保網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)安全基礎(chǔ)設施建設，有效應對數(shù)字空間與物理空間安全風險挑戰(zhàn)，筑牢智能航保服務安全防線，形成全維防護、全程監(jiān)管、全時運營的“自主、可控、可信”的智能航保安全保障體系。

一是開展智能服務全鏈條安全技術(shù)研究。面向智能航行，圍繞“感、傳、智、用”核心業(yè)務節(jié)點，積極開展通信網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路、應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)應用等全流程、全鏈條網(wǎng)絡安全技術(shù)研究。

二是建立有效的數(shù)據(jù)應用安全評估體系。開展水上無線電監(jiān)測技術(shù)要求以及航海保障數(shù)據(jù)分類分級安全標準研究，探索不同數(shù)據(jù)要素的采集、管理、應用和境外交換要求，推進智能航保數(shù)據(jù)傳輸安全。

（五）建設“開放、協(xié)同、共享”的智能航保數(shù)據(jù)服務體系

一是建設智能航保大數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建國家、海區(qū)和港口三級智能航保數(shù)據(jù)中心，匯集智能航保全要素業(yè)務數(shù)據(jù)，并與海事數(shù)據(jù)中心互聯(lián)互通，實時獲取船舶航行外部動態(tài)信息和水域航行規(guī)則、管理信息等常用靜態(tài)信息，為智能航運服務提供基于港口的實時數(shù)據(jù)和標準接口服務。

二是建設綜合智能航保服務平臺，充分發(fā)揮國家AIS中心功能，開發(fā)基于AIS數(shù)據(jù)的智能航保系列產(chǎn)品；研發(fā)推廣基于一張圖、一張網(wǎng)的泊位到泊位全航程統(tǒng)一協(xié)調(diào)的分布式智能航行服務平臺，對外提供一站式、標準化數(shù)字服務。加強智能航保特色專用系統(tǒng)研發(fā)，建設基于風險管理的實時動態(tài)效能評價系統(tǒng)、智能應急保障系統(tǒng)和一體化智能巡檢維護作業(yè)系統(tǒng)等，完善綜合業(yè)務管理系統(tǒng)，促進全流程、全要素數(shù)字共享和轉(zhuǎn)型服務。

（六）打造“系統(tǒng)、智慧、高效”的智能航保應急處置體系

建立智能化的應急處置體系，加強智能航行與實時環(huán)境實時綜合感知信息采集、標準化處理、預測性分析、智能化預警和實時協(xié)同處置等關(guān)鍵技術(shù)研究，實現(xiàn)智能航行服務常態(tài)化監(jiān)測、應急過程動態(tài)實時監(jiān)測監(jiān)控、應急資源統(tǒng)一調(diào)度、應急處置智能決策分析等全要素、全過程智能化管理，形成基于大數(shù)據(jù)和智能技術(shù)應用的“系統(tǒng)、智慧、高效”的應急處置典型解決方案。

（七）構(gòu)建“先進、適用、有效”的智能航保標準體系

加強智能航保標準體系研究，形成包括智能基礎(chǔ)設施、技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)產(chǎn)品、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)服務等先進適用、有效覆蓋并與國際接軌的標準體系。

一是建立完善數(shù)字服務產(chǎn)品標準。重點研究基于S-100結(jié)構(gòu)化標準的《新一代電子海圖產(chǎn)品規(guī)范》《智能航行潮汐產(chǎn)品規(guī)范》《數(shù)字航標信息產(chǎn)品規(guī)范》《航線信息服務規(guī)范》《智能航保數(shù)據(jù)服務集》等，實現(xiàn)智能航保全要素信息的有效承載與服務。

二是建立規(guī)范的數(shù)據(jù)傳輸標準，主要研究符合機器語義理解的智能航保數(shù)據(jù)交換標準體系，修訂完善AIS、VDES、NAVDAT、北斗等性能標準和空口規(guī)范，推進4G/5G空口標準對海上通信適配的研究，實現(xiàn)泛在通信體系下的高效數(shù)據(jù)交換。

三是建立全面的設備技術(shù)標準，重點開展基礎(chǔ)設施數(shù)字化改造升級標準研究，推進海岸電臺通信設備聯(lián)網(wǎng)、智能船舶綜合通信系統(tǒng)等技術(shù)與標準研究，促進智能保障船臺設備標準、船載通導設備總線標準以及網(wǎng)絡和信息安全標準等研究，規(guī)范相關(guān)產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、測試和技術(shù)設施的維護、管理等環(huán)節(jié)。

穩(wěn)步推進智能航保建設，必須做到面向智能航行、立足試點示范、務實做好近期、穩(wěn)步推進中期和科學謀劃遠期。為此，一是要積極謀劃好智能航保任務基礎(chǔ)，依靠專項項目計劃積極爭取多元化資金保障；二是要深入做好“政產(chǎn)學研用”創(chuàng)新聯(lián)盟建設，形成智能航保廣泛的社會合作與強強聯(lián)合；三是要充分利用好試點建設契機，加快智能航保高端人才培養(yǎng)，為智能航保高質(zhì)量發(fā)展奠定堅實的智力基礎(chǔ)。