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6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

2022-03-19 08:33:00
来源:国际船舶网 编辑: 国际船舶网 我有话要说

6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

随着世界首次水陆两用无人船自主航行试验成功,历时两个月,日本无人船项目“MEGURI2040”全部六个不同船型、不同条件的实船测试按计划全部成功完成,同时在无人船领域创造了六项世界纪录,为日本在2025年实现无人船商业化的目标迈出重要一步。

3月14日,“水陆两用无人驾驶技术开发”联盟使用水陆两用船“Yambanyagatengo”号,在群马县八场水库人工湖进行了全长约2公里、耗时约30分钟的无人驾驶示范试验,这是世界上首次通过水陆两栖船进行的自主航行试验。在本项目中开发的路线追踪和避航系统等,有望为船舶安全航行做出贡献。

 “开发两栖无人驾驶技术-Yamba Smart Mobility”是世界上第一个旨在研究水陆两用公交车自动化的项目。该联盟的合作伙伴包括ITbook Holdings、群马县西北部长野原町、埼玉工业大学、日本水陆两用车协会和ABIT Corporation。该联盟主要获得了日本财团(Nippon Foundation)的支持,已经筹集了2.5亿日圆(约合240万美元)的资金,可供该项目持续至明年3月。之后,支持者会对项目进展进行评估,预计还会提供更多的资金。

此次测试的“Yambanyagatengo”号水陆两用巴士由长野原町所有,全长11.83米,总吨位11吨,这辆水陆两用巴士是长野原小镇的财产,由一辆改装的卡车结合船底设计而成,可载40名乘客。在陆地上,该巴士采用卡车的柴油发动机,在大坝中行驶时采用独立的船用发动机,时速为3.6海里/时。这种水陆两用船可以从地面进入水中,并在水中自动航行后重新返回地面。

6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

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6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

“Yambanyagatengo”号利用准天顶卫星和用于位置校正的传感器——光纤陀螺仪来高精度地跟踪计划中的航线。该船还配备了可见光相机、激光雷达和利用水下声波的声纳等多个传感器 ,用于自动检测和避开障碍物。将这些位置信息和传感器信息整合到船用改良的自动驾驶软件“Autoware”中,该软件采用一个控制器局域网(CAN bus)将数据传递给车辆运动控制器,后者反过来控制由两个操纵杆控制的Joy System子控制单元:一个用于转向,另一个用于加速和制动。通过应用人工智能的学习等,实现了无人驾驶技术。此外,还开发了能够同时控制船舶和车辆的方向盘及操纵杆的系统,能够顺利进行船舶和车辆的自动切换。

自动驾驶控制系统管理四个主要控制领域:车辆进水/出水位置识别、防止船体倾覆的传感器防抖装置、管理周围环境3D视图变化的自定位技术(考虑到大坝的水位会大幅变化)、以及一个基于声纳的避障方案。此外,还会利用AI技术为障碍物探测、自定位和路径规划提供帮助。

目前,在日本运营的水陆两用船大多用于旅游目的。另一方面,为了应对近年来频繁发生的暴雨灾害,日本各地对水陆两用船的关注度越来越高。通过此次试验,未来水陆两用船的自主航行系统如果能够投入实际应用,除了在灾难发生时进行技术分流外,还可以利用两用船的特点,为日本外岛建立无缝的物流基础设施。

据了解,日本财团是一家日本民间团体,成立于1962年。自创立以来,日本财团便立足于民间,开展社会活动,主要涉及社会福祉、教育、文化,海事、船舶事业活动,以及海外人道支援、人才培养等三大领域。

6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

2020年2月,日本财团的“MEGURI2040”项目开始推进无人船项目“MEGURI2040”,包含了5个合作联盟,汇集航运、造船、船舶设备制造商等40余家日本企业,涵盖了大型渡船、集装箱船、客船等不同船型主题。日本财团在2021财年(2021年4月至2022年3月)为这一项目提供了总额34亿日元(约合人民币2.24亿元)的资金。

6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

从2022年1月起至3月,这5个联盟将分别开展各种船型的自主航行示范试验。1月11日,“无人航行船@横须贺市猿岛”完成了世界上首次小型游船自主航行,利用三井E&S造船开发的自主船舶操纵技术应用于Try Angle运营的小型客船“Sea Friend Zero”号,在约1.7公里的航线(10分钟航程)进行无人驾驶航行,包括离岸和靠泊。

6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

1月17日,“智能渡船开发”联盟利用三菱造船建造、新日本海渡船运营的222米长大型客滚船“SOLEIL”号进行了全程约7小时的高速自主航行。这是世界范围内第一次在大型客船上展示先进的自动进出港和高速航行(最高航速26节)的无人驾驶船舶技术。

6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

“Mikage”号使用无人机协助系泊

6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

“Sunflower Shiretoko”号

1月24日至25日,“以内航集装箱船和渡船为基础的无人化技术示范试验”联盟完成了内航集装箱船“Mikage”号的自主航行测试,这是世界上第一次利用实际运行的集装箱船进行的自主航行试验,也是第一次使用无人机来协助船舶系泊。2月5日至7日,又完成了大型车客渡船“Sunflower Shiretoko”号的自主航行试验,整个航程约750千米、航行时间长达18个小时,无论是从距离还是时间上都是世界首次。

6个船型实船测试全部完成!日本领航无人船时代

2月26日至3月1日,“无人航行船的未来创造(DFFAS)”联盟完成了内航集装箱船“Suzaku”号东京港-津松阪港-东京港之间往返航线的自主航行测试,这是世界上首次在拥挤海域进行的自主航行试验。

随着本次水陆两用船“Yambanyagatengo”号试验完成,日本财团“MEGURI2040”项目下的全部五个联盟均已顺利完成了自主航行实船测试。今后,日本财团将分析一系列实验的结果,发挥各联盟的优势,进一步推进技术开发并争取在2025年实现无人船实际应用,目标是到2040年有50%的内航船能够实现无人驾驶。。

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