楼建坤，王鸿东*，王检耀，易宏

1 上海交通大学 海洋智能装备与系统教育部重点实验室，上海 200240

2 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240

0 引 言

随着人工智能技术在船海装备领域的渗透与应用，以无人艇（USV）为代表的海洋智能装备与系统迎来前所未有的发展机遇，并逐渐应用于水路运输、海洋测绘和军事作战等领域[1-3]。不同于基于人机交互操控的传统装备，无人艇的功能实质上是由算法软件所定义。信息感知、规划决策和运动控制等无人艇自主系统关键技术在实际应用中存在的问题，也逐渐被人们所认知，并提出了“无人艇智能演进”需求的概念[1]。

无人艇效能是指无人艇在给定时间内特定海域完成指定任务的能力，是无人艇价值高低的度量[4-5]。因此，无人艇智能演进的目标，是装备效能的提升。无人艇智能演进的路径，是通过学习运行过程中的观测数据，实现自主系统的持续迭代优化[6]。然而，相比于无人机、无人车等无人装备，无人艇自主系统的学习与迭代面临更大的挑战：

一是无人艇自身系统的复杂性。同其他复杂装备的系统类似，无人艇系统本身继承了大量子系统，属于“系统之系统”。而无人艇系统子功能单项性能的提高与无人艇系统效能的增长并非单调递增的线性关系。因此，无人艇效能评估具有乏信息、多层次和强耦合等特点。例如，感知系统的输出结果会显著影响规划算法的表现，进而对控制系统提出更高的要求。……