中国船舶网

船舶远程操控技术如何保障航行安全?

船舶远程操控技术是现代航运与海洋工程领域的重要创新,它通过集成卫星通信、人工智能、物联网及大数据分析等先进技术,实现对船舶的远程监控、操控与管理,打破了传统航运中人力必须亲临船舱的限制,该技术的核心在于构建一个“岸基-船舶”实时交互系统,通过高速数据传输网络将船舶的运行状态、环境感知信息实时回传至岸基控制中心,同时将操控指令精准下达至船舶的执行系统,从而实现船舶在无人或少人状态下的自主航行与作业。

从技术架构来看,船舶远程操控系统主要由三层组成:感知层、传输层与决策层,感知层是系统的“神经末梢”,通过安装在船舶上的各类传感器(如GPS、雷达、激光雷达、摄像头、惯性导航系统等)收集船舶位置、航向、周围环境、设备运行状态等数据,雷达可探测周围障碍物与船舶距离,摄像头提供实时视频画面,传感器监测主机、舵机等关键设备的温度、压力等参数,传输层则是系统的“信息高速公路”,依赖卫星通信(如VSAT、海事卫星)、5G/4G网络及船载专网,确保数据在船舶与岸基之间低延迟、高可靠传输,在远洋航行中,卫星通信是主要手段,可覆盖全球海域;而在近海或港口区域,则可利用5G网络实现更高带宽的数据交互,决策层相当于系统的“大脑”,由岸基控制中心的服务器集群与人工智能算法构成,负责对感知层数据进行实时分析,识别潜在风险(如恶劣天气、碰撞危险),并生成最优操控指令,或辅助操作员做出决策。

船舶远程操控技术如何保障航行安全?-图1
(图片来源网络,侵删)

在实际应用中,船舶远程操控技术已展现出多场景价值,在远洋运输领域,部分航运企业已试点“一人驾驶台”模式,通过远程操控系统实现船舶在开阔海域的自主航行,仅靠岸基团队监控关键节点,大幅减少船员配置,降低人力成本,在海洋工程领域,深海勘探船、风电安装平台等特种船舶可通过远程操控完成精准作业,如水下机器人(ROV)的投放与回收、海底管道铺设等,避免人员进入高风险海域,在港口运营中,自动化集装箱码头已广泛应用远程操控技术,操作员在陆基控制室即可通过实时视频与传感器数据,远程操控岸桥、AGV(自动导引车)等设备,实现集装箱的高效装卸。

该技术的推广仍面临诸多挑战,网络安全是首要问题,船舶系统一旦遭受黑客攻击,可能导致失控或数据泄露,因此需建立多层次防护体系,包括数据加密、入侵检测与权限管理,极端海况下的操控可靠性有待提升,强风浪可能导致通信中断或传感器数据失真,需通过冗余设计(如多链路通信、备用传感器)确保系统稳定性,法律法规与责任界定尚不完善,若远程操控船舶发生事故,责任归属(船东、操作员还是技术提供商)需进一步明确。

为推动技术落地,行业正积极探索解决方案,在网络安全方面,国际海事组织(IMO)已发布《海事网络安全指南》,要求船舶具备基本的防护能力;企业则采用区块链技术确保数据不可篡改,在可靠性提升上,人工智能算法的应用可增强系统对异常情况的应对能力,例如通过机器学习预测设备故障,提前规避风险,各国正加快制定相关法规,如欧盟已启动“自主航运”立法研究,明确远程操控船舶的运营标准与责任框架。

相关问答FAQs:

船舶远程操控技术如何保障航行安全?-图2
(图片来源网络,侵删)
  1. 问:船舶远程操控技术与自动驾驶船舶有何区别?
    答:船舶远程操控技术强调“人机协同”,即岸基操作员实时参与决策与操控,适用于复杂场景;而自动驾驶船舶(如L4/L5级)更依赖人工智能完全自主运行,无需人工干预,前者目前技术成熟度更高,后者仍处于研发与试点阶段。

  2. 问:远程操控船舶如何应对通信延迟问题?
    答:通过“边缘计算+冗余设计”解决,在船舶端部署边缘计算节点,对实时性要求高的数据(如避障决策)进行本地处理,减少对岸基的依赖;同时采用卫星、5G等多链路通信,并设置指令缓存机制,在通信中断时自动执行预设安全程序,确保船舶安全。

船舶远程操控技术如何保障航行安全?-图3
(图片来源网络,侵删)
分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇