于柏枫

（大连中远海运川崎船舶工程有限公司，辽宁 大连 116052）

0 引言

国际海事组织的海事安全委员会将海上自主水面船舶定义为一艘在不同程度上可以独立于人的交互作用而运行的船，如图1所示。一艘船上若要正常航行，需要同时进行很多的操作，智能航行能够体现在各个部分，但在本文中主要关注自主环境感知的问题，船舶智能化设计在船舶运行的不同阶段具有不同的任务。出发前，要规划好航线。在这个规划中，对于不同的天气条件自动优化路线是非常重要的，特别是在冰雪覆盖的水域[1-2]。智能化在船舶航行中扮演一个关键的角色。

图1 “凯征号”智能船舶

智能航行系统大致由感知系统和控制两部分组成。在一艘船上，感知部分包括船舶定位、雷达和其他探索环境的传感器系统，而控制系统包括例如推进和转向系统。船舶的控制系统是非常先进的，因此即使是最难满足的推进需求也可以用传统的方位角推进器来满足，在一个吊舱中一般设有由一个发动机和一个螺旋桨组成的推进器[3]。这些推进器可以围绕指定的角度旋转360度，使得即使是庞大的船只也能快速安全地进入狭窄的港口。此外，全球导航卫星系统(GNSS)与动态定位系统相结合的控制系统，可以抵消外部环境带来的作用力，以保持其位置和航向尽可能接近指定位置(无锚)，即它可以保持航线稳定，而不是被波动的风浪影响[4]。但是用于海洋环境的综合感知系统在自主操作方面仍未得到充分发展，需要用其他感知传感器和通过人工智能与多传感器融合技术结合的方法来补充。……