无人船具有体积小、速度高、成本低和无人员伤亡风险等优点,可以在危险区域或者不适宜派遣有人舰船的区域执行任务,拓展了船舶的水上作业范围,具有很高的费效比,因此成为执行搜救、侦察、监测、考古、火力打击、舰船护航、反水雷和反潜等任务的重要平台。无人船的特点是航行在空气和水两种介质的分界面,控制难度大,其发展相对其他几类无人系统（无人飞机、无人驾驶轨交、无人驾驶汽车）滞后。

2017年，谷歌各种产品背后的神经网络现在有了新的应用——劳斯莱斯目前正在与谷歌合作研发分析轮船周围情况的AI系统，世界离自动驾驶轮船的诞生又近了一步。两家公司签署的合作协议显示，劳斯莱斯将使用谷歌云服务中的机器学习引擎训练一套AI分类检测系统，该系统可以检测、识别，并追踪轮船在行驶过程中遇到的各种物体。该技术（系统）将成为自动驾驶轮船的核心，因为像雷达和自动识别系统（AIS）等传统技术，无法做到检测和识别轮船四周的所有物体。比如说轮船附近有一艘皮船，因为其体积较小，所以并不会出现在雷达上，同时因为无法装备传输自动识别数据的设备，所以也不会被自动识别系统捕捉到。面对这种情况，目前人们只能依靠船员在瞭望台或甲板上全天候监视。谷歌云机器学习引擎使用了一套以神经网络为基础的智能软件，谷歌提供的其他服务和产品也使用了该软件，例如图片和声音搜索引擎。结合新的 AI 系统和现有的船身摄像头，人工瞭望的准确度将大大提高，并且有望在将来完全代替人类进行瞭望和监视任务。对于轮船的完全自动驾驶技术来说，分类检测系统是不可或缺的核心模块。劳斯莱斯智能轮船部门的高级副总裁 Karno Tenovuo 表示，“虽然使用智能检测系统的自动驾驶技术离我们还比较遥远，但是这套系统现在海事业务上大展身手，帮助货船和船员更安全，更有效率地工作。借助谷歌云服务，我们的系统会变得更快更强，从而拯救更多生命。”从长期发展角度来看，劳斯莱斯和谷歌打算联手研究非监督的多模态机器学习模型。两家公司还计划探索“语音识别和合成”运用在海事产业中的可行性和应用前景。他们还将使用谷歌的开源机器学习库 TensorFlow，进行船上本地神经网络的算法优化。

2018年7月，全球首艘无人驾驶集装箱船正式开始在挪威研究机构Stintef Ocean的水池中进行了模型测试。挪威康士伯海事（Kongsberg Maritime）、全球最大的化肥制造商——挪威Yara集团已经与Marin Teknikk合作设计并建造了全球第一艘全自动集装箱船“Yara Birkeland”号的模型，这艘模型船船长6米，重2.4吨，从9月29日开始在Sintef的水池中进行测试。“Yara Birkeland”号是全球首艘全电动支线集装箱船，完全实现零排放。建成之后，这艘船长80米、宽15米、能够装载120个20英尺标准集装箱，正常航速6节，总速度13节。“YARA Birkeland”号虽然载货量很少，但该船的正式投入运营将会成为全球航运史上的一个巨大转折点。据了解，“YARA Birkeland”号利用自身安装的全球定位系统、雷达、摄像机和传感器等，能够在航道中实现避让其他船舶，并在到达终点时实现自行停靠。据了解，“YARA Birkeland”号利用自身安装的全球定位系统、雷达、摄像机和传感器等，能够在航道中实现避让其他船舶，并在到达终点时实现自行停靠。根据Yara的计划，一旦监管能够跟上，公司将建造更大的无人驾驶船，甚至考虑将化肥从荷兰运送到巴西。如果运营成本能够同样实现类似节省比例，未来这些无人船将成为全球航运业的生命线。挪威Yara集团为世界上首艘电动无人集装箱船提供1.336亿挪威克朗（约合1670万美元）资金支持。挪威国营企业 ENOVA也将提供约合1/3预算的资金支持。ENOVA总裁Nils Kristian Nakstad坦言，无人船舶运输的利润非常可观，但同时，许多问题亟待论证，尤其是安全问题。该项目最大的意义在于它为无人电动海洋运输的可行性提供了实践支撑并且将达到我们的预期目标。

2020年6月，日本财团（Nippon Foundation）在东京召开记者会，详细介绍了“无人船示范试验技术开发共同项目”概要和各联盟合作伙伴的计划。日本财团会长笹川阳平表示：“我们希望日本航运公司、造船公司与IT企业合作，通过在无人船领域上抢占先机，实现来自日本的创新。” “这将使日本能够在未来的全球规则制定过程中发挥影响力 。”日本财团常务理事海野光行解释称，日本财团着手无人船示范试验，是考虑到“如果无法在无人船国际标准化方面掌握主导权，就有可能在国际竞争中落后”，“为了打破现状，应当以全日本（All Japan）基础上实施这一项目”。据了解,日本财团计划在2021财年（2021年4月至2022年3月）提供总额34亿日元（约合人民币2.24亿元），预计到2040年将有50%的内航船实现无人驾驶。

2018年11月，是中国智能船舶发展进程中具有里程碑意义的日子。由中国船舶工业集团有限公司所属上海外高桥造船有限公司为招商局能源运输股份有限公司量身订造的全球首艘40万吨智能超大型矿砂船（VLOC）“明远”号在上海命名交付，标志着中国智能船舶全面迈入1.0新时代。第四次工业革命的核心是智能化革命，随着工业互联网、大数据技术的深入发展，船舶自动化、导航系统等正朝着网络型、智能型系统方向发展，船舶智能化或将成为航运业今后的重要发展方向。招商轮船作为当今中国最大的远洋运输企业之一，在航运与船舶智能化领域积极开展前沿探索。资料显示，该轮总长361.9米，型宽65.0米，载重量399000吨，经济航速14.5节。这艘巨轮也是中国工信部“智能船舶1.0专项”首艘示范船，在40万吨矿砂系列船的基础上智能化升级而来，堪称是目前全球最大的智能船舶。同时，该轮还成为全球首艘获得DNV GL船级社SmartShip deive notation (OE, PE, CME) 智能船符号的船舶，同时，也获得了中国船级社i-Ship (N, M, E, I) 智能船符号。该轮具备如下五大智能特点：一是率先提出“平台+应用”的智能船舶设计理念。全船基于先进的万兆以太网，构筑出一个高性能，可扩展的网络平台、信息平台，完成全船感知信息的采集、分发、处理、分析、存储，向各智能系统提供运行环境等。为当前和未来更进一步的智能船研究应用提供了较好的结构基础。二是智能辅助驾驶决策。综合分析气象、海况、航次信息，实现了船舶航线优化、开阔水域下的多场景辅助避碰决策等功能，有助于避免人工误、漏操作导致的航行安全问题，降低海上事故发生率。三是智能能效和智能运维。通过对全船智能感知信息的融合应用、建模、自学习、智能化分析等提供船舶设备的健康管理、健康预警，在航线优化基础上进一步提供航速转速优化，节省燃油、降低成本，推进更加经济高效的船舶运行。四是智能货物管理。通过监测货仓结构应变、矿物压力及含水率等，智能系统分析、评估货物状态、危险情况、提供预警，有助于实施危险货物智能化管理，增强安全性。五是率先实现船-船通信。船舶之间在海上完成自组网并实现互相通信。船岸之间采用了多种路径的融合通讯以及通信链路智能选择等，研制了数据轻量化、信息传输加密等系列功能。为船岸之间大数据传输以及船岸联动一体化船舶管理等提供有力推动。业内专家表示，开展智能船舶技术研究是我国船舶工业调整产业结构、抢占船舶技术发展制高点、提升国际竞争力的重要途径之一。“智能船舶1.0专项”的开展，将系统提升我国智能船舶设计、建造、营运、维护、管理等方面的能力，以及核心产品的自主、安全和可控能力。同时，以散货船和油船为应用载体，对相关智能功能模块及系统的研究，将带动全产业链协同和高质量发展，提升我国船舶工业的综合竞争力。

无人船的应用场景：

1.水质监测无人船，主要用于政府及环境监管部门看管辖区内水体的污水偷排漏排情况。此业务现有的业务模式为固定位置的水体检测设备，容易被偷排漏排者找到监管漏洞。现有产品已做到在整条河道来回巡视实时通过5G网络传回数据，且不需要人员在岸上远程遥控操作，完全无人操控，自动按程序走路线巡视，若有报警信息如某数据超标，则直接用5G网络传回服务器进行报警；

2.海洋牧场，鲍鱼海参等等作物养殖基地。此业务传统模式是每天派专人开带有水质分析仪器的船去养殖场（海面上）检测水质，若有异状则对讲机通知岸上基地换水。现有产品已做到完全无人遥控，直接通过5G网络传回异样数据信息。举例如养殖网内海水中缺氧则触发传感器，通过5G或海上基站对岸上基地进行报警，完全不需要人员操控船只。检测的主要是水质数据如含氧量等。此种无人船会卖给海产品养殖公司，提升管理效率，提高海产品的存货率与质量。

3.景区自动驾驶游轮。因景区游船的水上行进路径相对固定，且没有障碍物，因此十分适合无人船的使用。天目湖蓝山竹海等景区已经试运行了我国无人船产品作游船的应用。

4.2024开始国际上将试点远洋集装箱无人货轮的运营。远洋货轮无人化的优势有四：一是安全，无人船按照既定导航路线航行，通过海图系统、卫星导航系统等进行自动航行，完全没有海员人身安全风险。二是节省人力成本、节省远洋船上的人用设备的成本。远洋无人船只需要装十数万元的卫星定位+AIS海图设备，而不像现在的远洋船需要装设上百万元的人用通信设备与安全救生设备。三是提升远洋货运公司盈利能力，避免船员产生的一切合法与不合法成本。

笔者认为，无人船是船舶未来发展的必然趋势，但在未来很长一段时间内，必然是有人船与无人船共存的时代，远洋大型船舶及高技术船舶如VLCC、LNG运输船、豪华邮轮等在相当长的一段时间内难以实现无人化，无人船的发展将会遵循“特定水域---近海水域---全球水域”的发展方向。

无人船发展的关键因素之一是船舶设备的可靠性，从动力装置可靠性分析，就船舶设计理念及船舶技术发展的当前状况来看，机舱实现无人化的最大障碍在于机舱设备可靠性。机舱中为主机及发电机服务的设备冗余复杂，保证所有设备航行过程中不出现问题几乎不可能。在当前的技术条件下，若想实现船舶无人化，实现机舱无人化，我们要从根本上改变设计理念。试想一下，若船舶没有推进柴油机，配套为主机服务的大量设备即可省去，机舱设备整体可靠系数便大大提高。

市场应用方面，无人船未来会归在生态环境部门的“应急生态检测”栏目中发展，如果国家出台标准和有关规定，把无人船在作为“应急生态检测”工作的考核指标之一，则无人船的市场规模则会一瞬间扩大。我国现在暂时还未有此类考核指标。国家的专项预算对于此类产品发展十分重要。如果无人船也可以获得国家层面，政策制定层面的支持与青睐，则无人船行业也会有较好的发展前景。且无人船也好、无人机也好，是一个载体。重要的是能否解决载体上不同设备的兼容及运营问题。无人船的价值体现在具体在船上整合的仪器设备传感器的功能，如果能解决船上供电功能、设备兼容并能顺利使用、船体本身对恶劣环境的防守力、应对被水面其他船只偷盗等问题，则无人船就更有可能获得政策支持与行业支持。

水上无人系统目前的研究是由单个个体向集群、由单一环境向复杂环境、由简单功能向复杂功能发展。涉及的关键技术包括环境的感知和集群的协同与博弈等。与单船单机环境感知相比,集群环境感知面临的进一步挑战是动态变化个体之间的遮蔽。与单船单机控制相比,集群控制面临的挑战是不同个体在动态对抗中的有效协同方式,以及博弈策略。目前这方面的研究还任重而道远。

海、陆、空承载着全球最大的市场载体，也是一个国家核心竞争力的体现。伴随着人工智能的发展，资金风口在“空”和“陆”无人化上投入了巨大财力。纵观无人机领域，可以看到“大疆”的一家独大，造成了无人机领域的创业机会减少和资本的理性和谨慎投资；我们也看到了由于“人的安全和道路不确定性”的运行环境复杂性的原因，造就了百花齐放的无人车领域融资“寒冬”的过程；无人系统领域蕴含了“机遇”和“技术”的较量，也成就了投资人的理性。市场的发展前景不仅要靠美好的愿景，更加靠产品落地的支撑。无人船领域的发展类似于我国海军，它是海、陆、空载体中最有后发优势，同时也是最具有市场挑战的一环。虽然全球大众商品贸易的70%来源于海洋运输，但人类的对于水下世界的资源探索远不如对太空了解的深，在这个领域里，待开发的技术、待研究的难题、待挖掘的潜力仍然十分巨大。相对于运行环境较为理想的无人机和较为复杂的无人车，无人船的运行环境在无人系统领域最为中和。伴随着习主席的海洋强国梦的提出，笔者相信无人船的发展正当时，配合理智而又专业的股权投资，无人船行业有潜力成为一个落地实体化、市场稳定化、投资健康化的新兴高科技行业。

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