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积极探索智能船舶的基础理论和共性技术 大连海事大学无人船“乘风破浪”而来

2018-11-15 18:29:00来源:央广网
  央广网大连11月15日消息(记者 贾铁生 通讯员 隋雪梅 高剑桥)继无人机、无人驾驶汽车之后,无人航运再次成为全球关注的热点。为了解决目前航运中的成本、船员、安全和环保方面的问题,在人工智能技术日趋成熟的现状下,面向未来的无人航运大门也随之开启。当前,各海运强国已将智能船舶技术作为战略发展方向,实施了多项规模宏大的研究和开发计划。大连海事大学发挥学科优势,整合智能船舶相关科研力量,近年来先后组建了“无人船技术与系统联合重点实验室”、“大连市智能船舶技术与系统工程研究中心”,并于今年4月组建无人船协同创新研究院,建立关键技术支撑体系和协同创新平台,集中力量进行协同创新与技术攻关,对无人驾驶船舶的基础理论和共性技术进行了深入探索。
  “蓝信”号智能无人水面艇已实现真实海况自主航行
  总长7.02米,型宽2.6米,最大有效载荷1000公斤,油箱容积350升,最大航速35节,在蒲福风级不超过6级且目测波高不超过1m的高海况下都可航行。这艘名为“蓝信”的白色水面艇外表看起来和普通快艇差不多,但是却集中了诸多国内最先进的智能船舶技术,可以在真实海况下实现全自主航行。“蓝信”号智能高速无人水面艇由大连海事大学自主研发,可作为海洋自主航行器理论研究的实验平台和关键技术的验证平台。
  大连海事大学无人船协同创新研究院执行院长王国峰教授从事无人船舶的研究工作多年,他介绍说,“蓝信”号的研发自2012年就开始了,配备自主研发的自主动态避碰控制器、自主导航运动控制器、多信息网络控制器和推进控制器等,可与地面站配合,在高航速下执行多种任务。整个平台系统具有全自主航行控制模式、半自主航行控制模式和遥控模式三种控制模式,并可以与人工驾驶操作模式进行切换。还可以搭载四旋翼无人飞行器,在特定区域内执行多种任务,如海洋环境监测、岛礁测绘、港口巡逻、海上搜救、保护专属经济区、以及进行浅水海防和电子战等。记者看到,“蓝信”号智能无人水面艇还保留有人工驾驶功能,驾控台上的人工驾驶具有可设优先级,便于平台的调试与紧急情况处置。艇上外甲板面积约5平方米,内部还保留可容纳5人的封闭舱室,可供平台调试人员休息或紧急人员救助。
  大连海事大学副校长王小勇透露,大连海事大学正在积极筹建学校首艘60米科研与实训两用智能船,作为智能船舶技术研究开发的公共实验平台,将向全校及合作单位开放。考虑在国内外同类船型设计的基础上,这艘船将围绕船舶运输安全保障技术、高效海运物流系统与运营管理技术、船舶污染防控与节能技术,开展船舶智能化的试验研究、完成海上教学和实训工作。相关材料已经通过交通部专家委员会专家的认证。
  建设国内一流的智能船舶技术科技创新人才培养基地
  近日,交通运输部科技司公布了2018年度交通运输行业科技创新人才推进计划获奖名单,大连海事大学无人船协同创新研究院获交通运输行业创新人才培养示范基地称号。
  航运业正经历根本性的变化,更多的变化仍在孕育之中,传统船舶正将逐步向无人驾驶船舶的转变。智能航运时代的到来,必将会改变航运人才培养的模式。无人驾驶船舶的出现,对其管理者、操控人员、运维人员等提出了更高的要求,人是无人驾驶船舶最后的一道防线。 
  大连海事大学校长孙玉清表示,作为中国著名的高等航海学府,在全力推进“双一流”建设背景下,大连海事大学如何培养卓越的无人驾驶船舶人才是中国高等航海教育所面临的一个关键问题。研究院的建设目标,即建设国内一流的智能船舶技术科技创新人才培养基地,为我国智能船舶技术的发展培养大批的技术开发人才、营运管理人才及高质量的船员。同时通过无人船研究院为我国智能船舶提供技术先进的装备、产品和技术服务。
  据了解,大连海事大学无人船协同创新研究院在人才培养方面采取自主创新和引进创新相结合的创新机制,即学、研、产一体化全过程人才培养模式。以科研带动生产、以生产带动教学,让示范基地首先是一个研究平台,然后是一个创新企业,同时还是一个教育培训场所,同时兼具三种身份。通过学、研、产紧密结合的人才培养模式,以研究型人才培养为主,特别注重培养创新能力和将理论转换为实际的应用开发能力。孙玉清介绍说,无人船研究院下设的8个实验室每年可以培养大量的博士、硕士研究生及本科生。采取学、研、产一体化全过程人才培养模式培养出来的人才,具有很强实际工作能力和科技创新能力,将会成为智能船舶领域相关单位的技术人才和技术骨干力量。教学实习船方面,除了“育鲲”轮、“育鹏”轮,新的科研与实训两用智能船建成后,每年还可完成50班周的实习任务,为培养适应船舶智能化、船舶运营智能化发展所需要的高素质航海人才发挥重要作用。
  智能船舶总体仍处于快速发展阶段前景不可估量
  智能船舶由于其更安全、更高效、更经济等特点而受到世界各国的广泛重视。王国峰教授介绍说,世界造船强国都在投入人力和物力积极开展智能船舶研究,力争抢占智能船舶领域的制高点。研究方式有直接从无人船舶的设计建造进行研发,采取一步到位的方式,也有在当前运营船舶信息化的基础上采取逐步推进方式,分阶段推进船舶智能化。到目前为止还未有真正意义上智能船舶出现,虽然目前有部分智能船舶技术已较为成熟并得到实际应用,如环境感知技术、通信导航技术、状态监测与故障诊断技术等,但有些技术缺少在真实环境下的验证。因此,可以说,智能船舶总体仍处于快速发展阶段,在技术层面上尚未完全成熟。与国外相比,在智能船舶研究方面,我国在智能船舶研发和技术创新研究方面,国内与国际的研究处于同一起跑线,在某些方面还处于领先位置。
  无论从技术的角度,还是经济角度来看,智能航运将是未来的大势所趋。大连海事大学副校长孙培廷表示,事实上,航运业正经历根本性的变化,更多的变化仍在孕育之中,传统船舶正将逐步向智能船舶转变,无疑将彻底改变全球供应链模式,并创造出新的服务。虽然有这样那样的问题,但智能船舶代表航运业的未来发展方向。就如智能手机给通信领域带来巨变一样,智能船舶也将给船舶设计、建造、配套、运营等方面带来革命性的变化。从全球市场来看,无人船艇在军用领域、环境测量、海洋调查中的潜力与价值已被一一验证,无人船的发展前景不可估量。
  新闻链接:无人船研究院下设八个研究中心,拥有一支经验丰富的科研骨干队伍,现有科研人员94人,其中教授、副教授及高级工程师58人。同时,无人船研究院注重同行业内的著名企业和研究机构进行深入合作,2018年与大连船舶重工集团签署《无人船技术创新战略合作》协议,双方将发挥各自优势,瞄准世界科技前沿,开展深入合作;同常熟瑞特电气股份有限公司、江苏长海复合材料股份有限公司等重要上市公司签署了全面合作协议,并在协议中明确提出要进行人才培养合作,进行互派互访互聘。
  为了给无人驾驶船舶技术与系统的研发提供硬件实验条件的支撑。学校组建智能船舶开发及运用技术公共学科平台,整合交通运输工程、船舶与海洋工程、通讯导航、信息与控制等领域的优势力量,构建9个研究实验子平台,致力于突破一批无人驾驶船舶重大技术装备和产业关键技术,解决船舶建造和航运业智能化的技术瓶颈约束。同时在学校教学实习船“育鲲”轮安装了船舶动力装置智能诊断系统(SPID系统),系统能对“育鲲”机舱的主要动力系统和重点设备进行实时的监测,并将数据通过船岸通信模块发到岸上,实现船岸一体化的智能管理,“育鲲”轮将作为无人船试验系统的重要组成部分,担负起船舶智能驾驶、智能机舱及相关智能关键技术的试验、测试和功能验证平台,为学校的无人船技术研究服务。
编辑: 贾铁生

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