【专题聚焦】智能船舶

企业   2024-06-04 16:24   上海  

智能船舶

随着5G通信技术、物联网技术、人工智能算法等技术不断发展,整个工业领域都在朝着智能化、数字化的方向发展。智能化研究的本质在于利用机器协助或代替人类,执行原本人类工作中高成本低产出、重复低效,以及高危险性的工作,将人类从这部分工作解放出来,进行更有研究价值和经济价值的工作。作为船舶与数据传输、分析技术和人工智能等新技术融合的产物,智能船舶逐渐成为我国船舶工业发展的重点。

智能船舶是一个综合系统性的概念,旨在运用传感器技术、信息整合技术和数据分析等技术推动船舶工业向自动化、智能化、信息化的方向发展,提升船舶运行整体效率,降低船舶运输成本。与传统船舶相比,智能船舶在运行安全性、环保性、经济性、可靠性等方面均有显著的优势,整体竞争力更强。

作为造船大国和航运大国,我国正积极推动智能船舶技术发展。2018年,我国工业和信息化部、交通运输部、国防科工局发布了《智能船舶发展行动计划(2019—2021年)》,对我国智能船舶未来数年的发展做出了规划。2019年,交通运输部等7部门发布了《智能航运发展指导意见》,对智能船舶的定义、分级标准、系统架构、技术体系和发展路线图等基础性和宏观战略性问题进行了分析。2023年,中国船级社发布了《智能船舶规范(2023)》,明确了智能船舶的各项功能及技术要求,以满足快速发展的智能船舶市场需求。



为此,《船舶工程》编辑部为大家带来“智能船舶”专题,欢迎大家阅读参考!


01

智能船舶航行态势感知技术现状
孙 旭,郑 凯,公丕永,张 彬
SUN Xu, ZHENG Kai, GONG Piyong, ZHANG Bin
摘   要:作为船舶智能技术体系的关键组成部分,航行态势感知近年来引起了广泛关注。为了能把握船舶航行态势感知的发展方向,文章从船舶航行态势感知的概念、感知设备和感知信息处理及融合技术等3方面介绍了船舶航行态势感知技术的发展现状。在此基础上,就现阶段船舶航行态势感知所面临的信息深度挖掘不够、综合感知能力不强、评测体系缺乏的问题进行了讨论,最后对船舶航行态势感知的未来发展进行了展望。
关键词:智能船舶;智能航行;态势感知;信息融合
【引用本文】
孙旭, 郑凯, 公丕永, 等. 智能船舶航行态势感知技术现状[J]. 船舶工程, 2022, 44(4): 14-25.智能船舶航行态势感知技术现状.pdf




02

自主航行避碰决策技术研究综述
李昀哲,乐小龙,张 毅,刘 彬
LI Yunzhe, LE Xiaolong, ZHANG Yi, LIU Bin
摘   要:本文针对智能船舶的自主航行决策技术中的避碰决策进行研究,结合国内外工程应用与技术研究现状,梳理了避碰决策关键算法。最后分析了自主航行避碰决策技术发展所面临的一些问题,为未来进行智能船舶自主航行避碰决策方面的研究提出一些建议。
【引用本文】
李昀哲, 乐小龙, 张毅, 等. 自主航行避碰决策技术研究综述[J]. 船舶工程, 2023, 45(7): 13-23.自主航行避碰决策技术研究综述.pdf




03

水面无人艇路径规划的现状与挑战
赵 亮,王 芳,白 勇
ZHAO Liang, WANG Fang, BAI Yong
摘   要: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。
关键词:水面无人艇;路径规划;关键技术;发展现状
【引用本文】
赵亮, 王芳, 白勇. 水面无人艇路径规划的现状与挑战[J]. 船舶工程, 2022, 44(4): 1-7.水面无人艇路径规划的现状与挑战.pdf




04

船舶辅机智能化技术应用现状及发展趋势
毛俊皓,何 宝,焦 侬,马维良
MAO Junhao, HE Bao, JIAO Nong, MA Weiliang
摘   要:分析船舶辅机智能化需求,梳理大数据、智能算法和健康管理等主要智能化技术在船舶辅机中的应用现状,对这3 类智能化技术的应用特点进行归纳总结,提出了船舶辅机未来主要在区域与功能集成、无人化机舱和船岸一体化的发展方向。
关键词:船舶辅机;智能化;大数据;智能算法;健康管理
【引用本文】毛俊皓, 何宝, 焦侬, 等. 船舶辅机智能化技术应用现状及发展趋势[J]. 船舶工程, 2021, 43(8): 1-3.船舶辅机智能化技术应用现状及发展趋势.pdf




05

船舶操纵运动建模方法研究进展与展望
宋俊龙,张靖扬,董 磊,楼建坤,王鸿东
SONG Junlong, ZHANG Jingyang, DONG Lei, LOU Jiankun, WANG Hongdong
摘   要:建立精确的船舶操纵运动模型, 是保障智能船舶自主航行和测试验证的关键。当前, 船舶操纵运动建模方法主要为构建数学模型, 并采用系统辨识法计算模型中的水动力系数。随着人工智能技术的发展, 黑箱模型和灰箱模型也逐渐被用千船舶操纵运动建模。文章分别针对白箱模型和黑箱模型的关键技术研究现状进行梳理, 总结当前操纵运动建模面临的六自由度耦合、 模型迁移适用性、 实测数据获取与构造等3个问题, 并提出对应的3点展望:开展船舶六自山度耦合运动建模, 结合先验知识的模型结构设计, 船舶操纵试验设计及数据集构造。
关键词:六自由度耦合;黑箱模型;系统辨识;船舶操纵
【引用本文】宋俊龙, 张靖扬, 董磊, 等. 船舶操纵运动建模方法研究进展与展望[J]. 船舶工程, 2024, 46(2): 14-26.船舶操纵运动建模方法研究进展与展望.pdf

END

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编      辑 |   寶戈

文章来源 | 《船舶工程》编辑部


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