“新紅專”輪：提供海上智駕中國(guó)方案

日前，全球首艘集遠(yuǎn)程遙控、自主航行與教學(xué)實(shí)訓(xùn)于一體的智能船舶“新紅專”輪從大連啟航，沿著海上絲綢之路航行4000余海里，并在海南省完成狹窄水道自主航行及岸基遠(yuǎn)程駕控測(cè)試，實(shí)現(xiàn)智能航行全新技術(shù)突破。

這艘由中國(guó)遠(yuǎn)洋海運(yùn)集團(tuán)有限公司與大連海事大學(xué)攜手打造的“海上智能實(shí)驗(yàn)室”，船舶智能化程度達(dá)到世界領(lǐng)先水平。它不僅是大連市多年布局智能航運(yùn)國(guó)產(chǎn)化研發(fā)的標(biāo)桿成果，更開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)船舶國(guó)產(chǎn)化航行系統(tǒng)海上智駕的多項(xiàng)先河。

十年攻關(guān)打破壟斷

大連市科技局黨組書(shū)記、局長(zhǎng)原馳向筆者介紹，智能航行技術(shù)是智能船舶的關(guān)鍵技術(shù)，也是國(guó)際智能船舶技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，但受多種因素制約，我國(guó)智能航行系統(tǒng)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷。

為船舶核心系統(tǒng)賦予“中國(guó)心臟”，關(guān)乎我國(guó)在智能航運(yùn)領(lǐng)域的全球話語(yǔ)權(quán)。大連市船舶工業(yè)體系完備，在企業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)總量、研發(fā)能力和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上處于全國(guó)領(lǐng)先水平。2015年起，大連市科技局和大連高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)展開(kāi)了長(zhǎng)達(dá)10年的謀篇布局。

原馳介紹，2015年，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院與大連海事大學(xué)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，開(kāi)展海上通信導(dǎo)航核心芯片及裝備研發(fā)攻關(guān)。其后，大連海大智龍科技有限公司團(tuán)隊(duì)依托大連海事大學(xué)科研優(yōu)勢(shì)，歷經(jīng)近10年的持續(xù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)“新紅?！陛啺痘皵?shù)字大腦”從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵跨越。2024年，大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司發(fā)布榜單需求，牽引研制船舶智能航行系統(tǒng)。

“‘新紅?！喌难兄葡滤俏覈?guó)智能航運(yùn)領(lǐng)域第一次系統(tǒng)形成國(guó)產(chǎn)裝備集成示范?！贝筮B市科技局基礎(chǔ)研究與科技平臺(tái)處處長(zhǎng)李曉峰介紹，它的研發(fā)旨在聚焦智能航運(yùn)技術(shù)與系統(tǒng)創(chuàng)新，加快我國(guó)智能航運(yùn)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)落地。

“‘新紅專’輪的啟航，是我國(guó)智慧航運(yùn)科技創(chuàng)新的高光時(shí)刻，也是全球智能船舶產(chǎn)業(yè)格局重塑的節(jié)點(diǎn)。十年磨一劍，我們不僅造出了一艘智能船舶，更推動(dòng)了高端裝備的自主創(chuàng)新。”原馳說(shuō)。

“超級(jí)大腦”指揮航行

原馳介紹，“新紅?！陛喤c通信芯片標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)適配后，擺脫了國(guó)外軟硬件制約問(wèn)題，全面提升了我國(guó)海上通航安全水平和海洋裝備自主研發(fā)水平。

為這艘船裝上“超級(jí)大腦”的，正是由大連海事大學(xué)等單位組建的跨學(xué)科、多專業(yè)科研團(tuán)隊(duì)?！靶录t?！陛喌摹爸悄艽竽X”與“神經(jīng)”是突破的核心。

大連市科技局科技成果轉(zhuǎn)化促進(jìn)處處長(zhǎng)汪錦介紹，“新紅專”輪配置了遨?？萍加邢薰狙邪l(fā)的我國(guó)首臺(tái)套基于船端e-航海架構(gòu)的國(guó)產(chǎn)化船舶智慧航行系統(tǒng)?！巴ㄟ^(guò)與國(guó)內(nèi)首個(gè)功能完備的智能船舶岸基數(shù)智運(yùn)控中心聯(lián)動(dòng)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人與智能船舶多域協(xié)同作業(yè)?！蓖翦\說(shuō)。

此外，“新紅?！陛嗊€應(yīng)用了多項(xiàng)“硬核”技術(shù)。

大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司研發(fā)室主任孫鋒向筆者介紹，“新紅?！陛喼悄芷脚_(tái)構(gòu)建了“1個(gè)智能平臺(tái)+多個(gè)智能功能”的多智能系統(tǒng)數(shù)據(jù)底座，具有開(kāi)闊水域自主航行、受限水域遠(yuǎn)程遙控等功能。團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了高度自主的船舶測(cè)試驗(yàn)證體系，補(bǔ)充和完善了我國(guó)高度自主船舶的測(cè)試驗(yàn)證方法。

在“新紅?！陛啺痘鶖?shù)智運(yùn)控中心的大屏幕上，覆蓋“新紅專”輪全船的1.5萬(wàn)個(gè)傳感器恰似“千里眼”與“順風(fēng)耳”，將實(shí)時(shí)采集捕捉到的船舶狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行等數(shù)據(jù)，以可視化方式實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。

“有了岸基數(shù)智運(yùn)控中心后，船舶在海上的駕控模式發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)，既可以由岸基駕駛員在控制中心遠(yuǎn)程駕控航行與靠岸，也可以切換為船舶自主航行模式，讓船舶自行識(shí)別路線、躲避障礙?！贝筮B海事大學(xué)教授、大連海大智龍科技公司董事長(zhǎng)尹勇說(shuō)。

自主技術(shù)跨越“險(xiǎn)峰”

“新紅?！陛喅晒κ缀剑饬x遠(yuǎn)超單船技術(shù)驗(yàn)證。它標(biāo)志著中國(guó)智能航運(yùn)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵拼圖已初步成形——從核心感知設(shè)備、智能決策系統(tǒng)到高可靠執(zhí)行機(jī)構(gòu)，自主技術(shù)體系開(kāi)始經(jīng)受真實(shí)商業(yè)航行的嚴(yán)苛檢驗(yàn)。

“海上自動(dòng)駕駛的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)超陸地。”大連海事大學(xué)教授曾鴻說(shuō)，“AI模型等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、核心系統(tǒng)自主研發(fā)、感知系統(tǒng)應(yīng)用等挑戰(zhàn)都是必須跨越的‘險(xiǎn)峰’?！?/p>

對(duì)此，大連海事大學(xué)團(tuán)隊(duì)基于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，采用一體化集成平臺(tái)建立數(shù)字底座，實(shí)現(xiàn)信息共融，使得駕機(jī)電深度融合；并針對(duì)突發(fā)現(xiàn)象和狹窄航道的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行深入研究，提升系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別能力。

值得一提的是，“新紅?！陛嗊€是一艘移動(dòng)的“海上實(shí)驗(yàn)船”，將為開(kāi)展智能航運(yùn)基礎(chǔ)性、前沿性、關(guān)鍵性技術(shù)研究提供重要支撐。目前，第一批學(xué)員已隨船開(kāi)展研學(xué)，通過(guò)由大連海事大學(xué)研發(fā)的數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)在船實(shí)訓(xùn)?！皵?shù)字孿生技術(shù)可建立船機(jī)電的高保真數(shù)值仿真模型、高真實(shí)感虛擬場(chǎng)景，學(xué)員們可在數(shù)字孿生船舶中監(jiān)控并操作實(shí)船設(shè)備?！痹櫿f(shuō)。

孫鋒介紹，“新紅專”輪運(yùn)用的數(shù)字孿生技術(shù)將原本需半年的海上測(cè)試周期縮短一半以上，大幅加速國(guó)產(chǎn)設(shè)備從研發(fā)到裝船的進(jìn)程，為智能船舶的運(yùn)營(yíng)管理提供了直觀、交互式創(chuàng)新解決方案。

“大連市科技局將以‘新紅?！啚榛A(chǔ)，打造首個(gè)可移動(dòng)的船舶國(guó)產(chǎn)設(shè)備中試基地和海上技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)，通過(guò)實(shí)戰(zhàn)化模擬、場(chǎng)景化應(yīng)用，吸引國(guó)內(nèi)外團(tuán)隊(duì)開(kāi)展海上通信與導(dǎo)航、水下機(jī)器人等領(lǐng)域技術(shù)設(shè)備驗(yàn)證，加快推動(dòng)科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。”汪錦說(shuō)。