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听惯了无人机,你知道酷炫的无人船吗?

转载 2018-03-16 14:58 康梦萁 来源:三思派


先看一段酷炫的无人船视频

相比于已经逐渐走入人们生活的无人机、无人车等新技术,无人船技术对于人们来说还是一个比较陌生的词汇。提起无人船,人们或多或少都会产生疑问——现有的船舶技术已经如此完善,为什么还要投入大量的人力和财力来研究无人船这项新技术呢?无人船的自主导航系统难道会比随机应变的船员更加安全、有保障吗?无人船技术可以应用到哪些方面,又取得了何种进展呢?

使用无人船能有效减小舱容和载重,降低人力成本,提高操作精度,降低人员操作失误的风险。人员在船舶上活动不仅需要设置起居室、驾驶室等舱室,还需要配备相应的管道系统、给排水系统等,采用无人船则可以减小船舶的舱容和载重,使船舶有能力搭载更多的货物或设备,并节省燃油。


尽管船舶驾驶人员有着机器难以比拟的应变能力,但由于人员操作过失、资源(程序、规则)和设备使用不当、指挥人员错误决策、船员应激反应不当等原因而引起的船舶碰撞、触损、搁浅、风灾、火灾等事故时有发生。近年来得到越来越多广泛应用的电子海图显示与信息系统(ECDIS)作为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统,利用预埋在系统中的电子海图和船载传感器返回的实时数据让驾驶员对船位和航道信息作出清晰判断,降低了人为操作失误的可能性。在此基础上发展的无人船技术则可以通过自主决策和导航进一步提高操作的精度,降低人员操作失误的风险。

如何实现无人船


传感器系统就如同无人船的眼睛和耳朵,将看到的、听到的外界信息加工处理传输给无人船的大脑——自主导航系统,自主导航系统根据动态海图与气象预报,结合传感器反馈的实时信息给出路线、航速等决策指令,并将决策指令传输给自动控制程序,自动控制程序严格按照决策指令调整舵桨输出合适的推力,完成自主航行。同时,无人船还需具备自主选择的模式切换功能,能够在自主航行、远程遥控、失效保护等模式中进行自主地切换,以确保无人船的航行安全。

无人船的今天和未来


Sea Hunter

在军事领域,除了美国致力于水面无人舰艇的研发和使用,以色列武装部队、瑞典海军、德国海军、丹麦海军、日本等也纷纷应用无人水面艇进行扫雷、排雷、护卫等工作。许多国外的私营防务公司也研发并推出自己的无人艇型号,以便在日益星期的军用无人艇市场中占据有利的位置。在未来,无人水面舰艇在水雷侦查、战场环境评估、港口护卫、监视侦察、反潜、后勤支援等方面都具有巨大的发展潜力。

英国的Rolls-Royce公司(罗-罗公司)作为全球最大的引擎制造商和造船供应商之一,规划了无人船的发展蓝图,并提出了一个采用无人驾驶货船取代传统货船的大胆计划。罗-罗公司表示,对在世界贸易中占据90%的份额的价值3750亿美元的航运业来说,无人船更加安全、运费更低廉,而且更少污染。海洋革新工程负责人奥斯卡•莱万德说:“在不久的将来,无人船将与正在使用的无人机、潜水艇以及谷歌正在试验的无人汽车并驾齐驱。”


euRathlon 2015 Challenge (video resume)


无独有偶,在马航MH370的事故中,无人船和装载了声呐无人水下运载器就被包括Phoenix International Holdings, Inc.在内的一些公司用于搜救工作。

近年来,欧盟执行委员会正在开发一个名为MUNIN的基于智能网络的海上无人导航项目。另外一个名为WiMUST的项目也在有条不紊地推进中,该项目旨在在海底铺设一系列的声呐系统从而方便大批AUV在海底进行一些商用和民用的联合运作,包括水下结构物建造、设施检测、自然灾害预报、环境制图等工作。参与的组织和机构包括意大利、法国、英国、葡萄牙、德国、挪威的一些高校和公司。

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