? ? ? ?作為水上最典型的無人智能平臺(tái)系統(tǒng)，近年來，無人船備受世界重視。而隨著“海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略的提出，我國無人船研發(fā)也邁入了新的階段，無人船應(yīng)用漸成趨勢。

無人船在國內(nèi)應(yīng)用漸廣

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　　無人船技術(shù)：智能控制與多傳感器集成

　　無人船的關(guān)鍵技術(shù)在于感知、導(dǎo)航和控制這三個(gè)方向。感知技術(shù)為無人船提供了眼睛和耳朵；導(dǎo)航技術(shù)用來接近或規(guī)避某些目標(biāo)，相當(dāng)于航跡規(guī)劃或者是綜合避障；控制技術(shù)就是無人船的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行航線、航向的控制。

　　其中，智能控制系統(tǒng)的性能，直接影響著無人船航行的操縱性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。該系統(tǒng)總結(jié)了人的操舵規(guī)律，在測量中，自動(dòng)控制無人船的航速與航向，使無人船精準(zhǔn)沿預(yù)定測線運(yùn)行，可克服各種干擾，使無人船自動(dòng)、穩(wěn)定地運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)無人船自動(dòng)作業(yè)和自動(dòng)回歸的核心技術(shù)。

　　依靠智能控制技術(shù)，無人船能借助螺旋槳的推力和舵機(jī)來實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)航速和航向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)按照預(yù)先設(shè)定的航線進(jìn)行精準(zhǔn)的走線、換線及回歸等功能。

　　除了智能控制，無人船的關(guān)鍵技術(shù)還有多傳感器集成與數(shù)據(jù)融合、遠(yuǎn)距離無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通訊與實(shí)時(shí)多?？刂萍夹g(shù)。

　　例如，在多傳感器集成方面，無人船通常會(huì)設(shè)計(jì)有一個(gè)可兼容多傳感器的船載控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求靈活的搭載GNSS接收機(jī)、測深儀、ADCP（聲學(xué)多普勒流速剖面儀）、電子羅盤、水質(zhì)采樣和在線監(jiān)測儀等多種傳感器設(shè)備。

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在測繪、水文、環(huán)保領(lǐng)域，無人船可提供多項(xiàng)應(yīng)用服務(wù)

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　　無人船市場：主要用途與應(yīng)用領(lǐng)域

　　簡單來說，無人船按用途可分為軍用、民用兩類。軍事上，二戰(zhàn)時(shí)可用來掃雷、反恐、反潛、海上情報(bào)偵查等。民用上，則主要是用于測繪、水文、環(huán)保。目前，在國內(nèi)民用無人船市場，市面上已開發(fā)出測繪型、水文型和水資源型三大系列無人船。

　　早在上世紀(jì)60年代，遠(yuǎn)程控制的無人艇船隊(duì)就廣泛用于軍事領(lǐng)域。近年來，隨著自動(dòng)控制、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展，與船舶有關(guān)的環(huán)境感知技術(shù)、通信導(dǎo)航技術(shù)等也得到廣泛的應(yīng)用，為無人船開發(fā)提供了廣闊的技術(shù)可行性。

　　如今，無人船以無人化、集成化、自動(dòng)化與智能化的信息獲取方式，一方面為相關(guān)職能部門提供水下地形地貌測量、大壩安全監(jiān)測等多項(xiàng)應(yīng)用服務(wù)功能。另一方面，可為相關(guān)部門科學(xué)決策提供詳盡、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料。

　　眼下，國內(nèi)無人船的主要用途與應(yīng)用領(lǐng)域包括：高精度水下地形測繪、大壩堤防安全檢測、水文信息自動(dòng)化監(jiān)測、水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測、災(zāi)害應(yīng)急服務(wù)。

　　從用途舉例的話，無人船可實(shí)現(xiàn)水質(zhì)在線分布的測繪，通過這些數(shù)據(jù)比較和分析，可看出污染擴(kuò)散的情況，并把污染源追蹤出來，配合探測設(shè)備，找出水底的“暗管”，最終查出污染企業(yè)。

　　而從應(yīng)用領(lǐng)域舉例的話，在傳統(tǒng)水文測量和水環(huán)境監(jiān)測中，多是依靠燃油船進(jìn)行，船體較大，復(fù)雜水域有些不能前往。有些河道較窄水流較急，人也到不了，作業(yè)起來比較危險(xiǎn)。無人船就能大顯身手了。傳統(tǒng)方式是在較污濁的水里取一點(diǎn)水樣，拿回實(shí)驗(yàn)室分析。這種取樣必須是人能去到的地方，不一定具備代表性。而無人智能船是選擇幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在走航的過程中取回整條河的參數(shù)，是一個(gè)實(shí)時(shí)的過程。

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無人船測繪

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　　無人船測繪：應(yīng)用方式與我國的優(yōu)勢

　　在我國，無人船最重要的應(yīng)用是在測繪領(lǐng)域。這個(gè)應(yīng)用其實(shí)很早之前就有，大概十年之前，東海航海保障中心就曾利用遙控艇綁著測量水深的設(shè)備去危險(xiǎn)水域探測，可以說是無人船測繪的開端。經(jīng)過這么多年的發(fā)展，無人船測繪行業(yè)已十分成熟。

　　無人船測繪有三種應(yīng)用方式：第一，可遠(yuǎn)程控制測繪，比如現(xiàn)在坐在房間里就可用控制臺(tái)加電臺(tái)的方式來控制它，有點(diǎn)像遙控船；第二，可定向測繪，即無人船沿著在地圖上軌跡點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)；第三，可自主測繪，即操作者在地圖上劃定區(qū)域，無人船可自主選擇最佳測繪方式，還可自主避障。

　　另外，不得不提的是，目前國內(nèi)無人船測繪，有一個(gè)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。那就是，世界上80%的定線制航道在中國，而只有定線制航道，才有反復(fù)測繪的必要。

對于無人船產(chǎn)業(yè)的未來應(yīng)充滿信心

　　無人船產(chǎn)業(yè)：我國的發(fā)展優(yōu)勢

　　而對于無人船產(chǎn)業(yè)的未來，業(yè)界人士也應(yīng)該充滿信心。這是因?yàn)?，目前我國在無人船所需的關(guān)鍵技術(shù)方面的研究，已非常深入。

　　例如，在無人船智能控制理論和技術(shù)方面，盡管我國的發(fā)展的歷史不長，在智能控制理論應(yīng)用方面也才剛剛開始。但是，我國自控界在智能控制理論研究方面的成果已達(dá)國際水平。如上海交通大學(xué)的人機(jī)協(xié)同、華中科技大學(xué)的集群控制及中國船舶重工集團(tuán)公司等，都在無人船方面提出了很多關(guān)鍵方法和策略，如中船重工704所就研制了能在橫搖過程中，保持探頭穩(wěn)定性的穩(wěn)定平臺(tái)，大大提高了監(jiān)測精度。

　　另外，目前我們國家有世界上最大的海上智能船測試場，也有最大的示范縣，如珠海的萬山和青島的即墨。我國在無人船的一些技術(shù)方面，比如全船數(shù)字孿生、航行數(shù)字孿生、視覺增強(qiáng)、全船智能測試系統(tǒng)、全船測試場等，都是世界領(lǐng)先。這些優(yōu)勢一旦用好了，我國一定會(huì)世界上最大的無人船領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)集群。