勞斯萊斯的野心：遠洋無人船以及背后的黑科技

 　　午夜時分，北大西洋。

　　一艘巨大的集裝箱貨船收到最新的天氣預報：風暴就在前方。為了擺脫糟糕的天氣，確保及時到達目的地，巨輪靜靜地改變了航向和航速，并把修正后的航線發給船主和即將停靠的港口。當這艘船終于接近碼頭時，又修正了一次航向，這次是為了避開船首右舷的漁船。

　　這是跨大西洋航運中普通的一天;然而卻又是完全不同的一天。因為，這艘貨船上一個人也沒有——“船長”實際上坐在世界另一端的運營控制中心。在那里，技術人員通過衛星數據鏈路監控和控制貨船，但大部分情況下，這艘船都是自主航行。

　　盡管這種無人船還沒有航行在大海上，但它的出現只是一個時間問題。勞斯萊斯預計，第一艘完全無人駕駛船舶將在幾年內實現商業運營，初期可能是一艘港口拖船或渡輪，穿梭于河口或者峽灣的口岸執行短距離的汽車運輸工作。

　　而完全自動航行的無人遠洋貨輪，將在10-15年內成為一種常態。

　　無人駕駛船舶，是人工智能和數字通信技術最新的受益者。電子傳感器、通信和計算機的發展進步，產生了一系列無人駕駛的設想，包括：無人車、無人機、無人直升機、無人火車，乃至這次要講的無人船。全世界的公司和研究機構，正在努力把想法變成現實。

　　為此，勞斯萊斯在芬蘭構建了一個合作項目：AAWA，高級自主水運應用。參與者正努力在十年之內，為船舶研發出遠程控制或者完全自主化的駕駛技術。

　　探索者不止勞斯萊斯。歐盟的MUNIN(海上智能無人駕駛航行網絡)項目，由位于漢堡的Fraunhofer海運物流和服務中心領導。這個項目正在從技術、經濟和法律三個方面，對在公開海域運行一艘無人駕駛船舶進行可行性評估。

　　此外，國際船舶認證組織DNV GL的研究人員，正在探索使用無人駕駛的電動船舶，沿挪威長長的海岸線運輸貨物的可行性。中國海事局和武漢理工大學合作推進無人多功能海事船舶的研究和開發項目，目的是研究自動駕駛船舶在商業和軍事領域的用途。

　　為什么全球都對無人船如此關注?

　　這很容易解釋：無人駕駛的船舶更安全、更有效率、更便宜。位于德國慕尼黑的安聯保險2012年發布報告稱：75%-96%的海上事故是人為錯誤的結果，而且往往都是疲勞導致。遠程控制和自主控制船舶將減少這種錯誤的發生，降低船員受傷甚至死亡的風險，當然也降低了船舶自身所面臨的風險。

　　海盜也不再是個威脅。無人駕駛船舶的造型，讓海盜很難在大海上登船;即便海盜登船，也很難進入操控系統。電腦可以讓船舶拋錨停船或者以低航速前進，讓海軍艦船可以很容易的趕來增援。而且，重新奪回船舶也更容易，沒有船員被扣押為人質，海盜手上沒有高價籌碼。

　　遠程控制和無人駕駛船舶的另一個優點，是擁有更大的貨物運載量和更低的風阻。因為沒有人類船員，所以不需要甲板室、宿舍以及通風、加熱、排污系統，這讓船舶更輕、更時尚同時減少燃料消耗、減少操作和建設成本。

　　當然，智能船舶還能解決海上專業人才越來越短缺的困局。隨著船舶越來越復雜，對船員的要求越來越高;而航海事業本身吸引力越來越小，一次遠航就意味著幾個星期甚至幾個月遠離家鄉。而遠程控制和無人駕駛技術，可以重新吸引高素質的年輕人進入海運行業。

　　構建這種未來船舶的技術條件已經具備。更大的挑戰來自于，監管機構是否允許這種船舶出海運營。目前，全球航運規則對無人船還沒有清楚的規定，例如是否允許無人船航行、如何保險以及如何判定發生事故時的責任人等等。

　　與勞斯萊斯的AAWA項目一道，歐洲至少還有兩個團體正在研究修改法規以明確這些問題。其中一個是SARUMS(歐洲無人海事系統的安全和規章)小組，由瑞典和其他六個國家共同組成。另一個是英國的海上自治系統監管工作組。

　　他們的目的是確保《國際海上生命安全公約》在下一次更新迭代時，能夠反映新技術的發展。監管者顯然最關心無人船到底有多安全，工程師們正在融合相關技術，避免所有可能的危險。

　　無人駕駛船舶的關鍵能力，是能夠感知并傳達其周圍正在發生的狀況，從而可以執行復雜操作、避免沿途的碰撞，順利導航抵達目的地。勞斯萊斯正致力于情境感知系統：將來自高清可見光和紅外攝像機的圖像與激光雷達和雷達測量相結合，提供船舶周圍環境的詳細圖像。

　　然后，這個信息可以傳回遠程操控中心，交給有經驗的船長判斷;或者直接由無人船上的計算機進行處理，并決定下一步該干什么。

　　遠程指揮的船長或者無人船的自主導航系統，還能利用很多來源的信息：來自衛星導航的修正信息、天氣情況、其它船只的位置及身份廣播等。使用多個來源的數據和電子輔助，已經是今天船員們日常活動的一部分。用于監測船舶主要機械情況，確保發動機和其他關鍵機械部件正常運行的系統，早已經在船上協助確定導航方案。

　　未來，嵌入在船舶關鍵系統深處的傳感器將提供更多的數據，監控范圍覆蓋主發動機、起重機和其他甲板機械、螺旋槳和船首推進器、發電機、燃料過濾裝置等等。這些信息將有助于確定這些系統是否正常、有效地工作。當關鍵部件即將發生故障時，可以呼叫下一個港口安排預防性維護，如果需要的話還能派遣人員在航行途中登船維修。

　　對于無人船來說，把船體收集到的數據及時送達上岸是至關重要的。所以，這種創博需要恒定的實時通訊鏈路。公海船舶使用多年的衛星通訊，服務已經非常好。特別是，AAWA合作伙伴Inmarsat在2015年8月發射了第三顆Global Xpress衛星，未來可以為幾乎任何地方的無人船，提供來自太空的高速寬帶連接。

　　防止這些數據流和無人船系統遭遇黑客入侵至關重要。誰也不想讓麻煩制造者改變船只的航路，或者撞上什么東西。安全無小事，但是勞斯萊斯有信心做好。

　　即使無人船可以完全自主航行，也必須有一個岸上的人對其負責。不同類型的船舶，或處于航行的不

　　同階段的船舶，可能需要非常不同的監督和控制水平。遠在大海上的貨船，通常需要很少的人力監督，一個船長同時監督許多船只。而在擁擠的航道運行的船只，例如靠近海岸，或駛入駛出港口期間，將需要船長給予非常充分的關注。