勞斯萊斯的野心：遠洋無人船以及背后的黑科技

虎嗅注：無人駕駛也正在顛覆古老的航運產業(yè)。無人遠洋船如果研發(fā)成功，不僅可以降低人為操作所產生的事故率，還可以減少風阻和成本，同時避免了海盜帶來的損失。而科技總是先于規(guī)則的制定，未來無人遠洋船能否被允許駛入海域、如何判斷責任人等等都還有待完善。

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(fā)給船主和即將?？康母劭?。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(wèi)星數(shù)據鏈路監(jiān)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(xiàn)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(xiàn)商業(yè)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(zhí)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(tài)。

無人駕駛船舶，是人工智能和數(shù)字通信技術最新的受益者。電子傳感器、通信和計算機的發(fā)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(xiàn)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(fā)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(fā)項目，目的是研究自動駕駛船舶在商業(yè)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(lián)保險2012年發(fā)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(fā)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(tǒng)。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(yōu)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(tǒng)，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(yè)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(yè)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(xiāng)。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(yè)。

構建這種未來船舶的技術條件已經具備。更大的挑戰(zhàn)來自于，監(jiān)管機構是否允許這種船舶出海運營。目前，全球航運規(guī)則對無人船還沒有清楚的規(guī)定，例如是否允許無人船航行、如何保險以及如何判定發(fā)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(guī)以明確這些問題。其中一個是SARUMS（歐洲無人海事系統(tǒng)的安全和規(guī)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(tǒng)監(jiān)管工作組。

他們的目的是確?！秶H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(fā)展。監(jiān)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(fā)生的狀況，從而可以執(zhí)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(tǒng)：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(huán)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(tǒng)，還能利用很多來源的信息：來自衛(wèi)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(shù)據和電子輔助，已經是今天船員們日?；顒拥囊徊糠帧Ｓ糜诒O(jiān)測船舶主要機械情況，確保發(fā)動機和其他關鍵機械部件正常運行的系統(tǒng)，早已經在船上協(xié)助確定導航方案。

未來，嵌入在船舶關鍵系統(tǒng)深處的傳感器將提供更多的數(shù)據，監(jiān)控范圍覆蓋主發(fā)動機、起重機和其他甲板機械、螺旋槳和船首推進器、發(fā)電機、燃料過濾裝置等等。這些信息將有助于確定這些系統(tǒng)是否正常、有效地工作。當關鍵部件即將發(fā)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(shù)據及時送達上岸是至關重要的。所以，這種創(chuàng)博需要恒定的實時通訊鏈路。公海船舶使用多年的衛(wèi)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(fā)射了第三顆Global Xpress衛(wèi)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(shù)據流和無人船系統(tǒng)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(jiān)督和控制水平。遠在大海上的貨船，通常需要很少的人力監(jiān)督，一個船長同時監(jiān)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。

所以，還得開發(fā)一個可靠的遠程控制系統(tǒng)。基于在航空、核能和空間探索以及水手模擬培訓系統(tǒng)搭建等工作中獲得的經驗，萊斯萊斯一直在研究遠程控制系統(tǒng)以及配套的遠程控制中心，這不僅需要考慮到人體工程學，還要考慮到易用性和實用性。

建設遠程操控中心，勞斯萊斯并非毫無經驗。此前，勞斯萊斯的工程師就設計了Unified Bridge艦橋，這是一種完全顛覆傳統(tǒng)船只艦橋樣式的設計，可以為船員提供舒適、干凈、安全的工作環(huán)境。2014年迄今，Unified Bridge已應用于拖船、大型游艇、極地研究船等不同艦種。

建造和運營不同種類的無人船很難有統(tǒng)一的時間表。一些無人船可以不需要任何船員操作，并且看起來和現(xiàn)在的艦船完全不一樣。還有一些依賴于自主控制和人類遙控的結合，在開放水域自主航行，需要高級操控時交由遠程控制。

例如游輪總是需要船員，因為還要為船上的游客提供服務和安全保證。不過未來的無論有沒有船員，艦船應該都會采用同樣的技術。因為新技術能讓甲板上的人們更安全。

目前，勞斯萊斯正在進行第一代高級智能船舶的設計，而要解決的問題還包括經濟、社會、法律、監(jiān)管和技術等多個方面。第一艘投入商業(yè)運營的智能船舶，初期可能是一艘港口拖船或渡輪，而且可能仍然載有船員，盡管他們不會插手航行的工作。

無人船投入測試已經為期不遠。挪威海事局和挪威海岸管理局簽署了一項協(xié)議，允許在特隆赫姆峽灣進行相關海試，這是世界上第一個被指定用于測試自主航行船舶的地方。同時，芬蘭海洋工業(yè)協(xié)會、交通和通信部和Tekes（芬蘭創(chuàng)新資助局）都已加入勞斯萊斯和其他公司的計劃之中，用以推動在波羅的海展開無人海洋運輸?shù)奶剿鳌?/p>

再過三年，無人船將會出現(xiàn)在人們面前。到2025年，一些有遠見的航運公司，將在公海上運營完全無人駕駛的遠洋船舶。然后再過五年，無人船將隨處可見。

長期來看，航運業(yè)正經歷根本性的變化，更多的變化仍在孕育之中。向無人駕駛船舶的轉變，無疑將徹底改變全球供應鏈的運作，并創(chuàng)造出新的服務。這將帶來行業(yè)的顛覆，就像Uber、Spotify和Airbnb在各自領域做的那樣。

這艘船不僅乘風破浪，也掀起新的波浪。