智能無(wú)人船的未來(lái)應(yīng)用

杜磊/ 中航出版?zhèn)髅接邢挢?zé)任公司，北京市 朝陽(yáng)區(qū) 100028

本文介紹了水上智能裝備的發(fā)展歷程、技術(shù)特性和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，分析了智能無(wú)人船艇的科技研發(fā)和市場(chǎng)應(yīng)用狀況，從多個(gè)角度對(duì)未來(lái)水資源產(chǎn)業(yè)智能裝備的研發(fā)、應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行了研究，并針對(duì)一些重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域提出了前瞻性意見和想法，提出了未來(lái)智能裝備發(fā)展的?？仗煲惑w化發(fā)展思路，重點(diǎn)對(duì)未來(lái)海洋資源的開發(fā)利用、人類生活空間和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向海洋深度擴(kuò)展的必要性和可行性進(jìn)行了闡述，同時(shí)提出了智能船艇取代傳統(tǒng)行業(yè)，提升社會(huì)運(yùn)行效率，解放人力向新的領(lǐng)域拓展的發(fā)展思路。

隨著人類科技水平的比不斷提高，智能化時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，傳統(tǒng)行業(yè)正在逐步被新興行業(yè)所取代，而作為未來(lái)社會(huì)發(fā)展的核心技術(shù)之一，無(wú)人駕駛智能裝備技術(shù)正在逐漸向各個(gè)領(lǐng)域滲透，無(wú)論是在空間站、宇航飛船、航空飛機(jī)，還是無(wú)人駕駛車輛、智能軌道交通、智能機(jī)器人，甚至延伸到水上無(wú)人船艇、水下機(jī)器人等，都已融入了智能控制技術(shù)。

隨著AI人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、GPS、智能硬件等技術(shù)的不斷成熟和普及，智能無(wú)人裝備的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入黃金時(shí)代，目前的民航客機(jī)普遍已實(shí)現(xiàn)80%自主控制；地鐵及高速列車更是達(dá)到了90%以上的自主控制；超過(guò)30%的民用汽車已不同程度的具備輔助駕駛功能，而諸如谷歌、特斯拉等品牌早已推出全自動(dòng)駕駛汽車；無(wú)人機(jī)已被廣泛應(yīng)用于軍事察打、地質(zhì)測(cè)繪、農(nóng)林植保、物流運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。相較前者，智能無(wú)人船艇的發(fā)展要滯后一些，中國(guó)無(wú)人船產(chǎn)業(yè)真正的發(fā)展歷史不足10年，產(chǎn)業(yè)主要集中在中國(guó)東南部地區(qū)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2018年中國(guó)無(wú)人船產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)體量大約在30億元左右，相比其它智能無(wú)人裝備，無(wú)人船艇目前的市場(chǎng)體量很小。

但如果縱觀全球發(fā)展，我們不難看出智能無(wú)人船艇產(chǎn)業(yè)未來(lái)所蘊(yùn)含的巨大市場(chǎng)潛力。

地球有72%的面積被水域所覆蓋，海水溫差能的可利用功率達(dá)1×109kW，(潮汐能、波浪能、河流能及海水鹽差能等可再生功率在1×109kW左右)；目前已探明海底石油儲(chǔ)量1350億頓，而人類僅開采了其中的25%；目前已探明海洋天然氣儲(chǔ)量140億立方米，而人類僅開采了其中的10%；海底煤、鐵、銅、硫、磷、錳、鐵、鎳、鈷等礦藏儲(chǔ)量豐富，其中錳的產(chǎn)量可供世界用18000年，鎳可用25000年；海燕生物種類繁多，數(shù)量驚人，僅南極磷蝦每年產(chǎn)量就有50億頓，人類只需要捕撈其中的1.5%，就已超過(guò)了目前全球的漁業(yè)捕撈總量；而在全球交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，航運(yùn)所占的比例遠(yuǎn)超過(guò)陸運(yùn)和空運(yùn)，是全球經(jīng)濟(jì)流通的重要血脈。

智能無(wú)人船艇將如何發(fā)展？

智能裝備的使命是提高工作效率，將人類從低端崗位解放出來(lái)轉(zhuǎn)而去做更加高端的工作，無(wú)人船艇也不例外，而第一步便是對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)行業(yè)的替代和升級(jí)。舉例說(shuō)明：

漁業(yè)是重要的民生產(chǎn)業(yè)，目前主要分為養(yǎng)殖捕撈業(yè)、工業(yè)建筑業(yè)、流通服務(wù)業(yè)。養(yǎng)殖捕撈以傳統(tǒng)的海洋/淡水養(yǎng)殖捕撈為主，遠(yuǎn)海捕撈主要依托大型漁業(yè)母船，以小型漁船編隊(duì)作業(yè)的形式為主，近海捕撈則以中小型漁船獨(dú)立作業(yè)為主，由于受風(fēng)浪、季節(jié)、捕撈技術(shù)，以及船員本身的局限因素影響，工作效率普遍低下，產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足人類社會(huì)的需要，以至于目前漁業(yè)僅作為人類食物產(chǎn)業(yè)中的一小部分。但事實(shí)上，海洋的食物儲(chǔ)量遠(yuǎn)高于陸地，是一個(gè)人類尚未有效開發(fā)的大糧倉(cāng)。未來(lái)，如果可以將智能無(wú)人船艇技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用到漁業(yè)，不但可以實(shí)現(xiàn)全天候全年的捕撈作業(yè)，還可以集成養(yǎng)殖、加工、倉(cāng)儲(chǔ)、流通等一系列工作，實(shí)現(xiàn)“智能海上牧場(chǎng)”，實(shí)現(xiàn)人類食物產(chǎn)量的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

作為未來(lái)航運(yùn)的發(fā)展方向，貨輪無(wú)人化、智能化思路早已被提出，而目前美國(guó)、英國(guó)、挪威等過(guò)已經(jīng)在研制萬(wàn)噸以上大型遠(yuǎn)洋無(wú)人貨輪，一些頗具實(shí)力的中國(guó)船企也在研發(fā)過(guò)程中。這里我想說(shuō)的并不是無(wú)人貨輪，而是整個(gè)智能無(wú)人化運(yùn)輸體系。目前亞馬遜、京東、順豐等企業(yè)都在研發(fā)無(wú)人機(jī)配送，由于空域管理和技術(shù)條件的限制，現(xiàn)今無(wú)人機(jī)主要解決的還是末端配送問(wèn)題，即在幾公里范圍內(nèi)的完成貨站到用戶之間的物流傳遞。而自動(dòng)駕駛汽車未來(lái)也將被應(yīng)用到陸路物流中，以解決城市之間、港口與城市之間的物流運(yùn)輸。而航運(yùn)作為洲際之間的大宗運(yùn)輸載體，將與空中末端、陸路中端、智能港口、智能倉(cāng)儲(chǔ)共同組成智能化無(wú)人物流體系。試想一下，早晨在澳洲海岸捕撈的龍蝦，到了晚上便出現(xiàn)在上海一個(gè)家庭的餐桌上，相信這將會(huì)在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)。

沙石是建筑業(yè)不可缺少的原材料，每年全世界的沙石挖掘量有數(shù)百億頓，中國(guó)更是沙石開采也消費(fèi)大國(guó)，僅珠江三角周每年就有數(shù)千萬(wàn)的沙石被打撈，每天在珠江作業(yè)的挖沙船多達(dá)數(shù)百條。也正是因?yàn)樾枨罅烤薮?、利?rùn)豐厚，如今挖沙業(yè)面臨著市場(chǎng)混亂、環(huán)境破壞嚴(yán)重等問(wèn)題。如果采用智能無(wú)人船進(jìn)行挖沙作業(yè)，一方面可以提高工作效率，實(shí)數(shù)字化和現(xiàn)集群化作業(yè)，便于統(tǒng)一管理和監(jiān)控，遏制行業(yè)不良競(jìng)爭(zhēng)，另一方面可以利用水質(zhì)水文檢測(cè)設(shè)備對(duì)作業(yè)水域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)調(diào)整挖沙作業(yè)量和作業(yè)區(qū)域，將環(huán)境污染降到最低，真正實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)量、降低污染、數(shù)字管理。

當(dāng)然，這里只列舉了幾個(gè)領(lǐng)域，在水資源利用中僅僅是冰山一角，可以說(shuō)，如今人類涉足的一切水上、水下、近海、遠(yuǎn)海、遠(yuǎn)洋產(chǎn)業(yè)都可以與智能無(wú)人船艇技術(shù)相結(jié)合。

船舶無(wú)人化以后，從業(yè)者做什么？

不光是船舶，如今各行各業(yè)都有這樣的聲音：“人工智能取代人，那人去做什么？”，類似問(wèn)題早在一百多年前的工業(yè)革命也曾有人提出，當(dāng)時(shí)蒸汽機(jī)的問(wèn)世給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)很大的危機(jī)感，但最后人類迎來(lái)的不是大規(guī)模的失業(yè)，而是新興行業(yè)的不斷涌現(xiàn)、人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的跨越式發(fā)展。我想說(shuō)的是，工業(yè)革命之后的現(xiàn)在，我們將迎來(lái)智能革命，人工智能將解放人類的大腦和雙手，以便于我們?nèi)プ龈叨烁袃r(jià)值的事，一些新興產(chǎn)業(yè)將會(huì)出現(xiàn)。

目前，船舶行業(yè)的主要從業(yè)者包括科研人員、技術(shù)人員、船長(zhǎng)、船員、港員、機(jī)師、技師，以及相關(guān)的功能性技術(shù)人員，而其中95%的人員都工作在一線崗位，從事著重復(fù)性工作的體力和腦力工作，占用了大量知識(shí)豐富、經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)秀人才，如果能夠利用智能裝備將他們從低端崗位解放出來(lái)，向更廣茂的海洋深處進(jìn)發(fā)，開拓人類尚未涉足的89%水域和尚未開發(fā)的70%資源，我相信新的產(chǎn)業(yè)將隨之衍生，曾近在科幻小說(shuō)里才能看到的人造島嶼、海底城市、潮汐能源等都不再是夢(mèng)想。

結(jié)束語(yǔ)

隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，裝備的數(shù)字化、智能化、無(wú)人化已成必然趨勢(shì)，而智能無(wú)人船艇作為未來(lái)水資源產(chǎn)業(yè)的重要載體，必將起到至關(guān)重要的作用，不光是局限于目前的水質(zhì)監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)測(cè)繪等領(lǐng)域，未來(lái)智能無(wú)人船艇技術(shù)將逐步滲透到各個(gè)領(lǐng)域，替代傳統(tǒng)船舶行業(yè)，并衍生出更多新的應(yīng)用領(lǐng)域，迎來(lái)新的“大航海時(shí)代”。 ■