一艘大船從《瘋狂動(dòng)物城》中行動(dòng)遲緩的樹懶,變成自動(dòng)駕駛的無人船,會(huì)是怎樣一番景象?近日,中國(guó)船舶集團(tuán)七〇四所(以下簡(jiǎn)稱“七〇四所”)智能系統(tǒng)部通過一場(chǎng)試驗(yàn),讓這一想象照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
“做好準(zhǔn)備,開始試驗(yàn)!收到請(qǐng)回答!”七〇四所智能系統(tǒng)部成員從位于上海長(zhǎng)興島園區(qū)的無人船遠(yuǎn)程控制中心發(fā)出指令。這里距離被遙控的“東海救151輪”所處的舟山海域,有160余公里。通過遠(yuǎn)程遙控,該團(tuán)隊(duì)完成了我國(guó)首次消防拖輪無人化智能遠(yuǎn)控測(cè)試。
國(guó)內(nèi)首次,消防拖船無人化試驗(yàn)
本次試驗(yàn)依托上海市科委“近海智能消防拖輪無人化總體設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱“項(xiàng)目”)開展。項(xiàng)目由七〇四所牽頭,東海救助局、上海海事大學(xué)、凌耀公司等單位參研,旨在開展近海消防拖輪無人化控制系統(tǒng)、無人化適應(yīng)性設(shè)計(jì)、自主消防技術(shù)、無人化系統(tǒng)適應(yīng)性改造與實(shí)船測(cè)試等研究工作。
“我們的初衷源于長(zhǎng)江口多次發(fā)生的商船火災(zāi)和爆炸事故。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、七〇四所智能系統(tǒng)部主任殷非告訴上??萍?。這些事故導(dǎo)致救援船接近失火船只時(shí)面臨極大的危險(xiǎn),嚴(yán)重威脅救援人員生命安全。為此,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)決心開發(fā)一艘能實(shí)現(xiàn)無人駕駛和無人消防的救援船,以便在危險(xiǎn)情況下執(zhí)行救援任務(wù)。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)決定在現(xiàn)有的東海救助局151號(hào)救助船上進(jìn)行無人化技術(shù)驗(yàn)證。在試驗(yàn)前,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)4天內(nèi)加班加點(diǎn)完成了系統(tǒng)的安裝與測(cè)試工作。“151輪重3000余噸,這是國(guó)內(nèi)首次在如此大噸位的船只上進(jìn)行無人駕駛和無人消防技術(shù)驗(yàn)證。”殷非說。
試驗(yàn)過程中,“東海救151輪”船長(zhǎng)在長(zhǎng)興島無人船遠(yuǎn)程控制中心,對(duì)位于舟山的“東海救151輪”進(jìn)行了遠(yuǎn)程遙控航行、自主航行、遠(yuǎn)程消防炮控制、自主消防等功能試驗(yàn)。試驗(yàn)顯示,遠(yuǎn)程遙控距離超過了90海里,遠(yuǎn)超項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)30海里的預(yù)期目標(biāo)。
海上無人船是怎樣煉成的?
不僅汽車領(lǐng)域的無人駕駛技術(shù)日新月異,船舶行業(yè)也在向綠色和智能化的方向邁進(jìn)。然而,與無人駕駛汽車相比,無人駕駛船只面臨著獨(dú)特的技術(shù)挑戰(zhàn)。
首先,船舶操作性受限,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。大型船舶的慣性極大,數(shù)千噸到數(shù)萬噸的重量使其在啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)向時(shí)需要更長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間。“與汽車不同,船舶不能立刻停下或啟動(dòng)。大型船舶每秒只能轉(zhuǎn)動(dòng)0.5度到1度,要轉(zhuǎn)30度可能需要半分鐘的時(shí)間。”殷非做了一個(gè)形象的比喻,“就像電影《瘋狂動(dòng)物城》里的樹懶,船舶在行動(dòng)上比較遲緩。”
其次,海上環(huán)境復(fù)雜多變。汽車在陸地上行駛時(shí),地面環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,而船舶在海上行駛時(shí),需要面對(duì)風(fēng)浪和洋流的影響。海水的流動(dòng)對(duì)大型船只的導(dǎo)航提出了額外的挑戰(zhàn)。殷非說:“海上的風(fēng)和洋流使得無人駕駛船的控制更加復(fù)雜。為了讓海上無人船成為現(xiàn)實(shí),我們團(tuán)隊(duì)在船舶自主航行和遠(yuǎn)程駕駛方面做了大量實(shí)驗(yàn),以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。”
相較于靈活、輕量化的無人艇,大噸位的無人駕駛船更要面對(duì)操作性和環(huán)境適應(yīng)性上的挑戰(zhàn)。據(jù)悉,七〇四所作為國(guó)內(nèi)率先進(jìn)入無人駕駛船只領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì),在無人船自主航行和遠(yuǎn)程遙控技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)展。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)逐步攻克這些難題,推動(dòng)無人船技術(shù)的成熟和應(yīng)用,為航運(yùn)業(yè)的綠色智能化轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
為海上救援提供全新方案
在無人駕駛技術(shù)不斷突破的今天,無人消防拖輪項(xiàng)目為海上應(yīng)急救援帶來了全新解決方案。該項(xiàng)目不僅實(shí)現(xiàn)了無人船自主航行技術(shù)、火情感知技術(shù)、船用消防炮遠(yuǎn)程自動(dòng)控制及自主消防技術(shù)的突破,還成功完成了近海智能消防拖輪無人化系統(tǒng)的示范應(yīng)用。
通過安裝遠(yuǎn)程駕駛和遠(yuǎn)程消防控制系統(tǒng),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)希望為未來完全無人化的救援船研發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這項(xiàng)技術(shù)不僅將提高救援效率,還將大大降低救援人員的風(fēng)險(xiǎn),確保他們的安全。“就像新能源車通過純電動(dòng)和自動(dòng)駕駛技術(shù)提高效率和安全性,無人駕駛船也將通過類似的技術(shù)減輕船員工作強(qiáng)度,并避免撞船事故的發(fā)生。”殷非告訴記者。
此次試驗(yàn)的成功,標(biāo)志著七〇四所在智能化、無人化技術(shù)領(lǐng)域又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步,為未來海上作業(yè)提供了巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景。
據(jù)了解,近年來,七〇四所在攻關(guān)船舶自主航行技術(shù)的同時(shí),不斷探索自主航行技術(shù)與實(shí)際場(chǎng)景的融合與應(yīng)用,將自主航行技術(shù)應(yīng)用于消防船救援、遠(yuǎn)洋科考等任務(wù)中,不僅有效保護(hù)了任務(wù)執(zhí)行人員的生命安全,還展現(xiàn)了其廣泛的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
“我們期待通過進(jìn)一步的研究與合作,早日實(shí)現(xiàn)完全無人化的救援船,為海上應(yīng)急救援提供更安全、更高效的解決方案。”殷非補(bǔ)充道。