Обмен знаниями: Искусственный интеллект — это «мозг» беспилотных кораблей. Каковы его основные функции? 

Искусственный интеллект (ИИ), являясь «мозгом» беспилотных надводных аппаратов (БНА), имеет решающее значение для их автономной работы и независимости от человеческого управления в режиме реального времени. Он пронизывает весь процесс навигации, восприятия, принятия решений, эксплуатации и контроля рисков, а его основные функции можно суммировать в пяти ключевых измерениях:

I. Восприятие окружающей среды и ситуационная осведомленность

Это фундаментальная возможность для автономной работы БНА. ИИ интегрирует данные с множества устройств, включая радар, камеры, гидролокатор, GPS и метеорологические датчики, для точного восприятия окружающей среды в режиме реального времени. Он автоматически идентифицирует такие цели, как препятствия, суда, рифы, буи и береговые линии, одновременно собирая гидрологическую и метеорологическую информацию, такую ​​как течение воды, скорость ветра, высота волн и температура воды. По сравнению с традиционным распознаванием с помощью фиксированной программы, ИИ обладает интеллектуальными возможностями различения, различая динамические и статические цели, а также опасные и безвредные препятствия. Он точно определяет расстояние до цели, скорость и траекторию, создавая в реальном времени трехмерную модель водной обстановки для предоставления всесторонней поддержки данных об окружающей среде для последующего принятия решений.

II. Автономная навигация и интеллектуальная навигация

Заменяя пилотирование человеком, она позволяет беспилотным надводным аппаратам автономно перемещаться в любых условиях. Искусственный интеллект, сочетая высокоточные данные позиционирования с картами водной среды, автоматически планирует оптимальный навигационный путь. Он может динамически корректировать маршрут в зависимости от оперативных задач, загруженности водной среды, гидрологических и погодных изменений, избегая запрещенных зон, отмелей и опасных участков. Во время навигации он корректирует отклонения в реальном времени и автономно выполняет такие операции, как ускорение, замедление, поворот, зависание и швартовка в фиксированной точке. В случае внезапных изменений навигации он может быстро прогнозировать риски и выполнять аварийные маневры обхода и объезда, обеспечивая безопасную и эффективную навигацию на протяжении всего процесса. Он адаптируется к различным сценариям навигации, включая внутренние водные пути, прибрежные воды и открытое море.

III. Интеллектуальное управление и выполнение задач

Поддержка беспилотных надводных судов (БНС) в выполнении различных специализированных и индивидуально разработанных оперативных задач является основой их ценностного предложения. Опираясь на алгоритмы искусственного интеллекта, БНС могут точно выполнять такие задачи, как гидрологический мониторинг, отбор проб качества воды, уборка мусора, картирование водных путей, поисково-спасательные операции, патрулирование в целях безопасности и морские исследования. ИИ может автоматически управлять запуском и остановкой оборудования, корректировать рабочие параметры и точно определять места и продолжительность операций. Одновременно он собирает, классифицирует и предварительно обрабатывает оперативные данные в режиме реального времени, исключая недействительные и мешающие данные для обеспечения точности и эффективности операций, обеспечивая беспилотные, автоматизированные и стандартизированные операции, значительно снижая затраты и риски ручного труда.

IV. Автономное принятие решений и интеллектуальное планирование

Являясь основным центром принятия решений, он координирует общую работу и планирование задач беспилотного судна. Искусственный интеллект способен автономно разбивать общую операционную задачу на этапы, рационально распределять процессы навигации, эксплуатации и мониторинга, а также динамически балансировать операционную эффективность и безопасность навигации. В сложных и непредвиденных сценариях он может быстро принимать оптимальные решения без вмешательства человека, например, автоматически возвращаться в порт в неблагоприятных погодных условиях, автономно завершать операции и избегать опасностей при внезапных авариях на воде, автоматически распределять задачи и избегать конфликтов маршрутов при одновременной работе нескольких судов. Он также может интеллектуально планировать время заправки и самопроверки оборудования на основе оставшегося заряда батареи и состояния оборудования, обеспечивая полный цикл выполнения миссии.

V. Мониторинг состояния и контроль рисков безопасности

Он отвечает за эксплуатацию и техническое обслуживание собственного оборудования беспилотного судна и обеспечение безопасности на протяжении всего процесса. ИИ отслеживает в режиме реального времени рабочее состояние силовой установки судна, электрической системы, датчиков, коммуникационного оборудования и эксплуатационного оборудования, точно выявляя такие проблемы, как неисправности оборудования, аномалии сигналов и недостаток мощности, своевременно выдавая предупреждения о неисправностях и определяя их местоположение. При различных рисках, таких как отказ оборудования, прерывание связи, отклонение от курса и приближение внешних опасностей, система автономно активирует механизмы аварийного реагирования, выполняя такие операции, как аварийное отключение, резервирование на месте, автономный возврат и подача сигналов тревоги. Это позволяет комплексно предотвратить угрозы безопасности, такие как сбои в навигации, операционные аварии, потеря связи и управления, повышая стабильность и надежность беспилотного надводного судна (БНС).

VI. Обработка данных и интеллектуальная итерация

Искусственный интеллект обладает мощными возможностями замкнутого цикла обработки данных, регистрируя навигационные данные, данные об окружающей среде, операционные данные и данные о неисправностях на протяжении всего процесса. Благодаря анализу больших данных он выявляет закономерности в водной среде, оптимальные стратегии навигации и модели работы оборудования. Одновременно, опираясь на алгоритмы машинного обучения, система непрерывно итеративно совершенствует и оптимизирует модели, позволяя беспилотному надводному аппарату адаптироваться к более сложным водным условиям, оптимизировать точность работы и улучшить возможности прогнозирования рисков, становясь все более интеллектуальным по мере использования и преодолевая недостатки традиционных программируемых беспилотных надводных аппаратов, которые не могут адаптироваться к сложным и изменяющимся водным условиям.