今日(rì),国内自主研发的(de)首艘具备自主航行功能(néng)的 “筋斗云0号” 货船首航仪式在珠海东澳岛(dǎo)举行。上午9点,装载岛上(shàng)特(tè)产的(de)“筋斗云0号”正式启航,驶向港(gǎng)珠澳大桥1号码头,成功完成首次(cì)自主货(huò)船货物(wù)运载。
据(jù)了(le)解,“筋斗云0号”自主货船由云航智能研(yán)发,此次首航前已(yǐ)完成多(duō)次(cì)远程遥控和自主航行试验,这次首航(háng)为我国首次(cì)自主航行货船货物运载试验。中国(guó)工程院院士严新平表(biǎo)示:““筋斗云0号”是推动智能船舶技术进步和产业发展(zhǎn)的重要平台,此次成功(gōng)实现载运货物的自主航行首航(háng),正式开启了自主(zhǔ)航行(háng)的探索和实践,以其推动智能航(háng)运发展进程(chéng),共(gòng)同(tóng)迎(yíng)接智能航运(yùn)时代(dài)的到(dào)来。”
portant;" />
设计兼(jiān)顾研发(fā)可持续性和系统可(kě)迁(qiān)移性
“筋斗云0号”自(zì)主货船(chuán)按照中国船级社《沿海小(xiǎo)船入级与建(jiàn)造规范》要求设计和建造,并将按照IMO《MASS临时试航导则》展开评估(gū)和测试的自主航行货船。“筋斗云0号”在设计时充(chōng)分考虑研发的可持续性和系统的(de)可迁(qiān)移性,船体参照“国际拖曳协会”推荐的(de)KVLCC2线型,完整保留母船水动力特性和操纵性,船(chuán)舶直线稳定性和(hé)回(huí)转性(xìng)和原船(chuán)高度一致。
船体(tǐ)设计(jì)考虑到货(huò)船的推(tuī)进系统特性,采用了常规定距(jù)螺旋桨推进和(hé)流线型普(pǔ)通舵操纵,其运(yùn)动和(hé)动(dòng)力特征具有高度非线性,作为欠驱动系统,其控制的维度高、惰性明显。鉴(jiàn)于其在船体结(jié)构(gòu)、水动力(lì)特性(xìng)、操纵性等(děng)方(fāng)面(miàn)与常规货船一(yī)致,该船配备的自(zì)主航行系统可以借(jiè)助雷诺系数和傅汝(rǔ)德系数快速转换控制参数,在传统货运船舶可(kě)快速推广应用,具有极高(gāo)的研(yán)究与开(kāi)发价值。
“筋斗云0号”从(cóng)设计阶段就充分考虑自主航行系统部署的(de)需(xū)求,采用数字化控制技术(shù)和电气化推进系(xì)统,整船(chuán)具备远程监控(kòng)和报(bào)警(jǐng)功能,是典型的数字化船(chuán)舶(bó)。自主航(háng)行系统的(de)构建充分借鉴了“网络(luò)控制系统NCS”、“信息(xī)物理系统CPS”、“分布式计算DCS”等领域(yù)的成(chéng)熟经验和(hé)技术,构建了以平台(tái)为基(jī)础(chǔ),以(yǐ)算法为(wéi)支(zhī)撑的系统(tǒng),可(kě)以进行船端的“感知”、“决策(cè)”和“控制”,同时利(lì)用“数字(zì)孪生技术(shù)”在岸基控(kòng)制(zhì)中心实时监督(dū)和控制船舶,最(zuì)终将(jiāng)实现IMO 海(hǎi)上水面自(zì)主船(MASS)四(sì)个(gè)等级(jí)的自主航行。接(jiē)下来(lái),项目(mù)组将在该系统的支持下开展多船会遇避(bì)碰、自主靠(kào)离泊试验,进而实现(xiàn)内河(hé)自主航行示范。
“筋斗云(yún)”项目将(jiāng)逐步开展商(shāng)用示范
随(suí)着智能船(chuán)舶标准(zhǔn)、测试与验证体系的逐(zhú)步建立(lì),以(yǐ)自主航行(háng)为核心的智能船舶技术与产业发展正式进入快(kuài)车道。“筋斗(dòu)云0号”货船首航成(chéng)功,对国内乃至全球自(zì)主船舶(bó)技术发展具有重要的(de)里程碑意义,将(jiāng)成为(wéi)国内外船舶自主航行及远程(chéng)控制技术探索(suǒ)和(hé)应用实践的典范,推动自(zì)主(zhǔ)船舶技(jì)术发展和产业落地(dì)。中国(guó)船级社科创试验中心(xīn)主任蔡玉良表示(shì):“筋斗(dòu)云0号”的成功(gōng)首航(háng),对于(yú)船舶自主(zhǔ)航行(háng)技术的(de)研发(fā)、测试、规范标准(zhǔn)制定有着极其(qí)重要的开创(chuàng)性意义。
2017年(nián)12月,中国船级社、武(wǔ)汉理工大学(xué)、珠海市政府和(hé)云洲智能在上海国际海事展(zhǎn)上联合发起“筋斗云”号小型(xíng)无(wú)人货船(chuán)项目。随(suí)后,由专注(zhù)于(yú)船舶智能航行系统研发的云航智能,展开(kāi)沿海货船自主(zhǔ)航行的(de)需求论(lùn)证和评估,考虑到陆(lù)岛补给等短途运输需求,最终确定建造“筋斗云0号”作为初代试验和示范运(yùn)行平台。2019年11月,“筋(jīn)斗云0号”下水交付(fù),12月完成“筋(jīn)斗云0号”远程遥控和(hé)自主航行试验,并在上(shàng)海海事展上发布(bù)自主航行(háng)技术成果(guǒ),实现了自主货(huò)船(chuán)远程遥控、自主循迹、会遇避碰和遥控靠离(lí)泊,引起业界广(guǎng)泛关注。
云洲智(zhì)能董事长张(zhāng)云飞(fēi)透露,“筋斗(dòu)云0号”除利用珠海万山无人船海上(shàng)测试场展开自主(zhǔ)航(háng)行技(jì)术开发(fā)、试验验证外,还将利用大湾区地缘(yuán)优势逐步开展自主航(háng)行示范,积极探(tàn)索自主航行(háng)船舶(bó)在运输补给及(jí)海洋领域的(de)商业应用,并与船级社、海(hǎi)事、航海保障等单位开展深度合作(zuò),探索面向(xiàng)自主(zhǔ)航行船舶的(de)规范标准的建(jiàn)立,共同推(tuī)动我国智(zhì)能船舶事业的快速发展。
船舶自主航行有着至关重要(yào)的战略意义,通过减少驾驶员直至实(shí)现无(wú)人自主航行(háng),可(kě)实(shí)现船舶设(shè)计建造(zào)的革命性突破,同样载重能力下节(jiē)约超过20%的建造成本,20%的(de)运营成本,减(jiǎn)少(shǎo)15%的燃油消耗并大幅(fú)度(dù)降(jiàng)低(dī)排放。对于万(wàn)亿美元的船舶、航运(yùn)市场而言,空间巨大。目(mù)前,全球多(duō)个国家正在积(jī)极推动智能航运研究(jiū),计划于(yú)未来10年内实现无人自主船实际运营。早(zǎo)在2017年国际海事组(zǔ)织(IMO)海上安全委员会第98次会议(MSC 98),则将(jiāng)“自主无人船舶”纳入(rù)为新增议题。
回(huí)顾国内,近两年,从2018年12月工信(xìn)部等三(sān)部委(wěi)发布《智能船舶发展行动计(jì)划(2019—2021年)》,到2019年5月七部委联(lián)合印发《智能航运发展指导意见》,7月发布(bù)《数字交通发展规(guī)划纲要》,组织实施(shī)国家重点科研计划《基于船岸协同(tóng)的船舶智(zhì)能航(háng)行与控制关键技(jì)术》项(xiàng)目(mù),无一(yī)不预(yù)示着中(zhōng)国(guó)正在(zài)加快(kuài)规划部署智能(néng)航运未来(lái)发展(zhǎn)。
作者:赵家云