浅谈船舶驾驶自动化与航海智能化

前言：本站为你精心整理了浅谈船舶驾驶自动化与航海智能化范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

摘要：随着科学信息技术的飞速发展，当前先进的电子技术与计算机技术已经被广泛应用在各行各业的生产与运行中。在船舶生产行业中，自动化智能船舶亦是受到大家广泛关注的重要研究领域之一，目前已经有部分航运国家相继开展对“智能化船舶”的研发。由此可见，在当前全新的时代背景下，船舶的智能化、自动化已经成为船舶生产行业以及航运领域未来阶段发展的必然趋势，亦是当今重要航运国家的迫切需求。本文主要探讨船舶驾驶综合自动化技术、综合道和驾驶网络系统、船舶驾驶导航技术在船舶驾驶自动化领域中的应用，以及海上智能救援技术在航海智能化领域中的应用。

关键词：船舶驾驶自动化；航海智能化；电气自动化

0引言

电气自动化技术不断成熟，已经普及在不同的行业中，在此背景下，船舶自动化的概念被相关学者提出。随着航海领域工作量的逐渐增大，以及探索领域的不断扩大，加强对船舶的智能化研发与生产是有效提升航海工作效率的重要途径。但在当前的船舶驾驶自动化与智能化研究领域中，由于相关的自动化技术以及智能化体系的科研水平有限，因此2项技术仍然处于不断研发的状态，相关科研人员仍然需要加强对船舶自动化以及航海智能化的应用，进而有效提升航海领域中的智能化发展水平。

1船舶综合自动化技术的应用

船舶综合自动化技术的发展是基于计算机技术的发展所建立起来的，在当前船舶制造领域中，该技术已经日渐发展成熟，并得到了广泛的应用。与此同时，信息自动化技术的有效发展，亦对船舶自动化的发展水平带来了有效的助推作用。通俗来讲，船舶综合自动化技术主要是将船舶中机械自动化、装载自动化、机舱自动化以及航行自动化技术等船舶中多个不同的应用机能进行有机结合，最终将其整合为一种新型的船舶综合自动化技术，进而达到船舶在行驶过程中的自动化性能[1]。在当前的船舶制造中，该系统主要包含2个工作母站，根据船舶类型以及大小的差异性，分别在船舶中设有不同数量的分站以及控制系统。工作母站通常被安装在船舶的驾驶室与机舱室中，且同一船舶中的不同母站在运行过程中其功能相互独立，工作人员可对其进行单独操作来控制船舶的各种技能，与此同时，2个母站之间又会将数据相互备份，因此，在船舶一个母站出现故障的情况下，相关工作人员仍然可通过另一个母站实现对船舶的操控，有效降低船舶在运行过程中出现故障的风险。

2综合导航和驾驶网络系统的应用

现阶段，船舶自动化技术仍处于发展中阶段，与人们理想中的状态仍有一定差距。船舶导航和驾驶自动化功能主要依托航海专家库以及当前被人们广泛应用的电子海图技术，将数字化技术与信息化技术进行有效合成，进而形成综合的银行和驾驶网络系统[2]。在该系统的应用过程中，主要是将船舶的控制技术、信息技术、以及计算机通讯技术等进行有机合成，并将其与船舶中的控制体系、雷达设备以及导航设备整合为一体，进而有效实现船舶的驾驶线路设定、自动导航，预先设定好航行计划，在航行过程中进行避让以及轮机检测等，并且在船舶的航行过程中，一旦发生问题或故障，可自动报警，并且如发现水域中的障碍物，可起到预警作用，进而有效提升船舶整体驾驶的实用性。现阶段，在船舶制造领域的发展过程中，随着人们对船舶需求增加，当前船舶在制造过程中已经逐渐向大型化与高速化方向发展。在船舶航行的过程中，经常会面临环境相对复杂的海域，因此，船舶在航行过程中，对海域中障碍物的有效避让是船舶制造过程中需考虑的重要问题，一旦发生任何偏差，都会给人们带来巨大的经济财产损失，甚至造成人员伤亡。因此，船舶制造过程中，需要在系统中装有综合导航和驾驶网络技术，方能够有效实现船舶的驾驶自动化，进而提升船舶在运行过程中的安全系数，降低能源消耗。

3船舶驾驶导航技术的应用

船舶在海上航行的过程中，最基础亦是最重要的装置是海上导航，是确保船舶按照目标航向行驶，避免迷失方向的重要装置。与此同时，导航的正确引导亦能够让船舶在运行过程中，按照最优航线行驶，有效避免船舶在运行过程中产生的不必要的航海里程，徒增能源消耗[3]。现阶段的航海智能化研究领域中，对船舶驾驶导航技术的研发亦是重要研究模块之一。当前国外一些先进国家亦在对该领域进行不断研发，因此未来先进的船舶驾驶导航技术的问世指日可待。在该技术的设计过程中，需要对船舶中的导航系统、通讯系统以及电子地图等子系统进行实施监控，并以此为基础为船舶提供正确的雷达影像以及航海方向指正，并且可根据周围海域环境智能变换最佳行驶速度，并且为工作人员提供定位信息等。

4海上智能救援技术的应用

在海上的航行过程中，船舶可能会在行驶过程中遇到难以预计的不可控风险，如海域周围的气象灾害、海底中存在的暗礁或遇到周围冰山等，除自然灾害外，船舶在航行过程中还有可能碰上区域中的海盗或出现船只之间避让不及时、船舶自身出现运行故障等状况，都有可能造成船舶无法正常航行，进而发生潜在安全风险。基于此，在船舶运行过程中，首先应当做好海上救援工作，并且在功能研发的方向上加强对船舶智能跟踪功能的研发。在船舶智能跟踪技术的研发中，可运用当前先进的科学信息技术来完成，首先是无人机技术，该技术通过智能化控制技术与自动化控制技术，依托无人机机械设备，来实现对船舶的跟踪功能，并且在其运行过程中，由于机械设备的体系相对较小，且其安装步骤非常简单，无人机在运行期间的动力系统也相对稳定，在其设备中能够储存一定的能量，并且可借助机械设备自带的高清摄像头，对船舶的运行情况以及运行状态开展有效的检测，使其在高难度的海域中，面对复杂的海域环境亦能够实现高清晰拍摄功能[4]。一旦发现船舶出现运行故障，无人机可及时将信息反馈到相关人员手中，使其能够马上实行应急预案，最大限度减小损失。在海域环境中开展搜索、识别、跟踪、取证的重要设备，并且该设备具有视频录像功能，能够为搜救调查工作提供具有高度针对性的视频图像，并且船光电跟踪系统在运行中，在日间工作过程中，可通过可见光高清系统，开展视频搜查功能。在夜间亦能够通过设备中的高性能红外热成像系统，能够准确地发展、识别和确认目标，进而为驾驶中的救援与拥挤工作提供有效的信号指示，帮助工作人员及时发现船舶的故障，降低损失。

5结语

在航海领域的发展过程中，智能化、自动化技术对航海领域的发展以及智能化船舶的制造具有非常重要的现实意义，并且可有效推动航海领域的发展速度。因此，相关研究人员在开展对船舶驾驶自动化以及航海智能化的研发过程中，首选应当强化船舶驾驶功能的应用，并且以其为基础开展深入的技术研究，最终使船舶无人驾驶、航海智能化的目标离我们不再遥远，亦是航海领域未来发展的大势所趋。

参考文献：

[1]富梁波.试析船舶驾驶自动化与航海智能化[J].船舶物资与市场,2019,(04):56-57.

[2]唐庆友,宋妍成,杨弘曧.智能时代船舶驾驶对航海保障的需求[J].上海船舶运输科学研究所学报,2019,042(002):23-27.

[3]杨赞.船舶加强自动化新发展:智能化船舶的开发研究(III)[J].世界海运,1990,13(4):33-40.

[4]栾宁,曲永科.试析船舶驾驶自动化与航海智能化[J].科学与财富,2019,(033):227.

作者：朱玉丹  单位：中国船舶重工集团公司第七六〇研究所