船舶驾驶自动化与航海智能化探究

船舶驾驶自动化与航海智能化探究

张展兴

广州中海电信有限公司 广东省广州市 52000

摘要：随着电气自动化的发展，船舶航行自动化水平得到了进一步的优化和提高。此外，对导航工作的要求也越来越高，这使得导航领域需要进一步探索。因此，需要对船舶导航技术进行升级和加强，以有效提高导航效率。

关键词：船舶驾驶自动化；航海智能化；探究

引言

为了促进我国航海领域的进一步探索和发展，更好地适应航海领域的发展需要，有必要尽快调整和升级船舶驾驶技术，为航海工作的长期健康发展提供有力支持。针对目前船舶驾驶自动化技术应用的实际情况，积极开展船舶驾驶自动化技术应用分析，推动我国航海产业向智能化方向更高效发展。

1船舶驾驶自动化技术创新与航海智能化发展的必要意义

随着我国电气自动化技术的快速发展和电气设备的普及，船舶驾驶已经通过使用电气设备和手动操作方向盘来实现。由于影响海上航行的因素很多，传统的海上航行以电气设备为主要实施手段，一旦电气设备发生故障，将直接对船舶驾驶目标的实现造成障碍，不仅会降低航行效率，还会对航行安全构成威胁。此外，由于海上驾驶过程中的复杂变化，如果不能进行科学、清晰的航线定位和识别，势必造成严重的船舶航行安全隐患。在驾驶过程中，船舶运行消耗的总能量较多，造成能源浪费，降低船舶驾驶效率。船舶驾驶的自动化和智能化可以有效地发挥智能化和自动化技术的作用，有效地协助工作人员完成船舶驾驶路线的规划和引导，制定船舶航行路线方案，做好船舶定位工作。自动化、智能化技术的应用，为相关人员掌握通信运行状态提供了更加便利的条件，能够更及时地发现突发问题和疾病。第一时间制定应急预案，及时实施救援。借助船舶驾驶自动化技术，可以有效地实时监控相关设备的运行状态，进一步提高船舶驾驶的稳定性，为航海智能化的进一步发展做出贡献。

2无人驾驶船舶的优势

与人工驾驶相比，无人驾驶船舶有一些优点：一是可以节省更多的人力资源。由于我们在航海方面的生活极其单调，而且我们必须长期远离陆地和亲戚朋友，所以这个职业的吸引力很低。目前，海事企业面临着船员招聘不到位的严重问题。然而，在无人驾驶技术的帮助下，货船不需要水手的跟随，招募水手的问题已经解决，相应的资金也可以节省。二是节约能源和资源。由于无人驾驶船舶不需要建造船员休息室、船舱、食品仓库等，因此船舶将变得更轻，所需燃料更少。如果充分实现无人技术和智能技术，船舶效率可提高20%左右，排放可降低20%左右。当然，无人驾驶最重要的问题是安全。无人驾驶有利于减少事故。即使发生礁石、风暴、海盗和船舶碰撞事故，也可以远程控制，这比手动驾驶更安全。

3船舶驾驶自动化智能化技术的应用

3.1稳定动力装置

为了很好的保证船舶航行的安全，必须保证船舶推进系统的连续稳定运行。与陆路交通相比，在陆上运行的“无人车”在发电厂发生故障或事故时，可以在短时间内进行维修和处理，但海上没有这样方便的维修条件。由于海洋环境恶劣，在发生电力故障的时候，几乎是不可能及时维修无人驾驶船舶。因此，保证电力设备的稳定性和良好的性能就显得尤为重要。就民用船舶广泛使用的低速柴油发电机组而言，其结构较为复杂，容易发生故障，低速状态使其运行稳定性不理想。一旦遇到恶劣的环境条件，机组需要手动操作。由此可见，实现船舶动力稳定性的前提是保证船舶动力的稳定性。

4.3综合导航以及驾驶网络系统的有效应用

通过对现阶段自动化技术发展的分析，所采用的各种高端技术正在逐步成熟和深化。其中，船舶导航技术和自动化技术需要依托导航专家数据库和电子海图技术，实现智能化和数字化技术的融合，实现综合导航，构建完善的驾驶网络系统。该系统的使用需要将信息控制技术与计算机通信技术相结合，以便于有效地应用船上的各种控制设备、导航和雷达，使它们结合后发挥更加突出的作用。导航、避让行车路线、涡轮监控等相关工作的目标实施效果非常突出，可以实现自动报警，大大提升了驾驶的整体效能。目前，现代船舶航运的总体发展趋势是向大型化、高速化方向发展。在复杂的海洋环境中，避免船舶行驶是非常关键的。如果出现了偏差，则安全事故就会非常严重。因此，组合导航和驱动网络技术的应用，不仅可以实现驾驶自动化，保证航行安全。同时，能源消耗也有所减少，对未来的发展起到了一定的推动作用，具有较强的现实意义。在组合导航和系统中，还应用了液化装卸自动化技术，为物流工作提供了完善的支持，实现了船舶装卸自动化，实现了系泊自动化的目标。系统技术需要应用数据库中心提供的数据，结合各种控制模块，借助仿真和监控完成液化装卸工作，进一步提高船舶高精度浮态监控的目标，使整体状态更加地稳定，并保证了装卸工作的有效性。

4.5船舶驾驶导航技术的应用措施

导航是避免失去方向和保持方向的关键设备，同时，它还可以帮助船只选择最佳航线，避免增加航行。目前，对于与船舶电气技术相关的研究工作，自动化是重点研究方向之一，各国对这项技术的研究和开发正在逐步推进。因此，这项技术在未来的推广是非常值得期待的。对于这项技术的设计，关键工作是：通信设备、导航设备和电子地图等相关监控的有效性，它不但可以为船舶提供相应的导航方向指引和清晰的雷达图像。同时，它可以根据周围的海洋环境智能地改变最佳行驶速度，并为工作人员提供定位信息。

4.6海上救援技术的应用

海上安全风险有多种类型，由于海上天气多变，气象灾害时有发生。此外，海底暗礁和冰山等自然风险将增加海上航行的风险。由于海上驾驶过程中操作不当，船舶避让不够及时，造成碰撞。此外，船舶内部性能可能会出现故障等。上述所有因素都将导致严重的海上驾驶风险。加强海上智能救援技术的应用和进一步探索，是尽可能降低安全事故风险和危害的重要途径。目前，广泛使用的技术装备包括无人机、海上光电跟踪系统等。无人机的主要功能是发挥高度模块化的设计作用，能够更简单、快速地对船舶行驶状况进行实时监控。无人机的自动化和智能化可以促进船舶在航行过程中的使用。此外，无人机的安装相对简单，有这种稳定的动力系统，不仅可以智能驱动，而且可以与地面站系统接触，发挥有利作用。在这种运行模式下，无人机可以更及时、高效地反馈船舶驾驶的安全信息和隐患，并向驾驶员发出预警，以确保充分的应急准备。海上光电跟踪系统能够实现高效的海上识别、搜索和跟踪，为救援工作的顺利开展提供直接依据。

4.7远程操控技术的可靠性

远程控制技术也是未来智能船舶需要解决的关键技术之一。恶劣的海洋环境和海水自生带来的巨大阻力给海上航行带来了巨大问题。货船不如汽车灵活，在紧急情况下无法快速保护船员，因此远程控制技术更为重要。

结束语

目前人类社会已经进入信息时代，智能化发展已逐渐成为各行业发展的主流趋势，使航海技术的发展面临更多的机遇和挑战。目前，智能技术和无人技术的发展为导航技术和智能化的发展提供了可能，然而，实现船舶航行的自动化和智能化还有很长的路要走，这是未来航行发展的必然趋势。

参考文献

[1]李超.探究新的航海技术对船舶避碰自动化的影响[J].科学与信息化.2019,(6).14,16.

[2]周连国.无人驾驶船舶发展与航海教育对策研究[J].考试周刊.2018,(85).44.doi:10.3969/j.issn.1673-8918.2018.85.039.

[3]栾宁,曲永科.试析船舶驾驶自动化与航海智能化[J].科学与财富.2019,(33).227.

[4]富梁波.试析船舶驾驶自动化与航海智能化[J].船舶物资与市场.2019,(4).54-55.doi:10.19727/j.cnki.cbwzysc.2019.04.016.

[5]姜传龙,韩廷选,王旭龙,等.船舶电气应用现代电力电子技术的价值分析[J].船舶物资与市场.2021,29(12).32-34.doi:10.19727/j.cnki.cbwzysc.2021.12.012.

[6]唐庆友,宋妍成,杨弘曧.智能时代船舶驾驶对航海保障的需求[J].上海船舶运输科学研究所学报,2019,42(2):23-27.doi:10.3969/j.issn.1674-5949.2019.02.005.