人工智能正在改變游艇駕駛體驗

AI已經(jīng)開始徹底改變船長在船上的操控與反應(yīng)方式。過去，船長完全依賴直覺、傳統(tǒng)導(dǎo)航和機械儀表。如今，隨著AI逐步融入新型船艇技術(shù)，船長們在各種船載系統(tǒng)中都有了部署AI的新選擇——從系統(tǒng)監(jiān)控、導(dǎo)航工具，到攝像頭與安全監(jiān)測，乃至更多領(lǐng)域。

新的AI工具能夠識別水中的潛在危險、選擇最佳航線、預(yù)測水線上下環(huán)境的變化等等。本質(zhì)上，AI輔助的游艇駕駛可以——也必將——在船舶操作中為船長分擔(dān)部分負擔(dān)。最基礎(chǔ)的AI輔助駕駛，是通過融合攝像頭、雷達、GPS和傳感器信息，形成關(guān)于船舶自身及其周圍區(qū)域更全面的數(shù)據(jù)集。其目標是讓駕駛變得更安全、高效、輕松且精準。但要做到這一點，也需要操作者以一種前所未有的方式，交出部分控制權(quán)。

AI驅(qū)動的危險探測

Sea.AI Watchkeeper瞭望者系統(tǒng)

危險探測是AI輔助駕駛中最具前景的解決方案之一。傳統(tǒng)導(dǎo)航方法依賴于船長的視線，以及已生產(chǎn)數(shù)十年的成熟機械與數(shù)字儀表。而AI解決方案則通過持續(xù)監(jiān)測環(huán)境，識別障礙物、浮標、游泳者、水下物體或其他危險，從而增強視覺能力。它借助360度攝像頭和增強視覺技術(shù)（如FLIR紅外熱成像、熱成像等）來實現(xiàn)。這樣一來，即使在低能見度條件下，船長也能更容易地發(fā)現(xiàn)航行區(qū)域內(nèi)的潛在危險。即便船長肉眼看不到危險，AI監(jiān)控系統(tǒng)也能提前發(fā)出警報。

Sea.AI Watchkeeper瞭望者系統(tǒng)

例如，SEA.AIWatchkeeper是一款基于AI的攝像頭系統(tǒng)，旨在為船長提供持續(xù)監(jiān)控。它通過提供船長原本無法探測到的信息，來提升白天和夜間的安全性與態(tài)勢感知能力。該系統(tǒng)不僅適用于商用船舶，也適用于摩托艇和帆船。Watchkeeper可以探測各類物體，如漂浮碎片、浮標、游泳者，以及因波浪、天氣或光線而未必可見的其他船只。白天和黃昏時段，RGB攝像頭通過評估周圍區(qū)域來保障安全航行；熱成像攝像頭則在視線受阻時提供增強的夜視能力。它的關(guān)鍵優(yōu)勢在于能夠輕松集成到多家主流廠商現(xiàn)有的導(dǎo)航顯示屏中。

智能避碰與“保護氣泡”

佳明 AuoPilot系統(tǒng)

除了安全監(jiān)控，AI還被證明能夠主動避免碰撞。避碰技術(shù)可在船只周圍形成一個“保護氣泡”。系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測船只與周圍任何物體之間的距離，一旦有物體越過特定閾值，就會發(fā)出警報。更先進的系統(tǒng)甚至可以與船的舵機和推進系統(tǒng)聯(lián)動，在船長介入之前（或無需船長指令）自動采取修正措施。本質(zhì)上，避碰系統(tǒng)就像自動駕駛儀，但多了額外的AI輔助。

例如，佳明（Garmin）配備SmartTrack的自動駕駛儀采用九軸固態(tài)姿態(tài)航向參考系統(tǒng)（AHRS），幫助船只保持穩(wěn)定航向，并在波濤洶涌的水域中主動抵消俯仰和橫搖。系統(tǒng)會持續(xù)自動調(diào)整舵角，防止航向偏離，減少航向誤差，同時最大程度地減少多余的轉(zhuǎn)向和動力消耗。最終，乘客能享受更平穩(wěn)的航行，減少不必要的船體晃動。當與 Garmin Fantom雷達配合使用時，該系統(tǒng)還能利用雷達信息監(jiān)測附近物體。一旦探測到物體，數(shù)據(jù)便會傳入系統(tǒng)，供船長做出相應(yīng)響應(yīng)。

自主停靠

Avikus自主停靠系統(tǒng)演示

停靠通常被認為是游艇駕駛中最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一，尤其是在天氣或水流影響船體運動時。基于AI的自主停靠系統(tǒng)通過自動化或為船長提供精準引導(dǎo)來解決這一問題。系統(tǒng)會綜合考慮風(fēng)速、水流方向以及船只的動力學(xué)特性等因素。

Avikus Neuboat控制系統(tǒng)

例如，韓國HD現(xiàn)代集團旗下Avikus的AI NEUBOAT停靠輔助系統(tǒng)利用先進感知技術(shù)，提升了低速操控的安全性和效率。在停靠過程中，系統(tǒng)能夠探測、分析并應(yīng)用障礙物識別、距離計算和運動信息，從而為船長提供輔助或部分自動化操作。系統(tǒng)會考慮風(fēng)、水流等環(huán)境因素，抵消它們對船體運動的影響，使船長能夠更輕松、更安全地操控船只，獲得更強的控制力和精準度。

現(xiàn)代重工子公司Avikus智能導(dǎo)航和靠泊解決方案NeuBoatDock

Avikus Neuboat Dock II泊船輔助系統(tǒng)提供完整的360度全景視野，具備云臺變焦功能、動態(tài)物體探測，以及一個“虛擬保險杠”，在船長操控時提供可感知的安全邊界。其他主流廠商，如賓士域（Brunswick）公司，旗下船用電子公司Simrad也開發(fā)了類似系統(tǒng)——Simrad AutoCaptain（船舶自動駕駛系統(tǒng)），這是全球首套完全自主停靠系統(tǒng)，可在無需操作員輸入的情況下完成船只停靠（如下水視頻所示）。

AI導(dǎo)航與航線優(yōu)化
AI的融入為海上導(dǎo)航開創(chuàng)了全新維度。現(xiàn)在，航線可以根據(jù)不斷變化的因素進行優(yōu)化，如船只交通擁堵、天氣變化、潮汐影響的水深等等。這不僅讓航行更安全，也更具經(jīng)濟性。

Furuno的 VR導(dǎo)航系統(tǒng)

Furuno公司正將基于AI的概念融入導(dǎo)航系統(tǒng)，其創(chuàng)新包括VR導(dǎo)航系統(tǒng)（3D鳥瞰視圖），通過創(chuàng)建船舶及其環(huán)境的實時三維透視，優(yōu)化航線規(guī)劃和態(tài)勢感知。該功能將海圖數(shù)據(jù)、雷達信息、AIS目標、碰撞風(fēng)險區(qū)等關(guān)鍵信息整合到一個界面中，方便船長分析。系統(tǒng)還可以調(diào)整高度、角度和縮放級別，使操作者能夠從多個視角評估交通流、風(fēng)險和最佳航線，在擁擠水域?qū)Ш綍r尤為實用。目前這一概念主要應(yīng)用于商船，因為大型船舶在繁忙水域存在安全風(fēng)險，但更小的系統(tǒng)已經(jīng)開始加裝到超級游艇、游艇和日間巡航艇上。
預(yù)測性天氣與波浪分析

天氣是游艇航行中最不可預(yù)測的因素之一，但AI技術(shù)如今為船長提供了更好的實時數(shù)據(jù)，以便更準確地預(yù)判環(huán)境變化。通過分析歷史數(shù)據(jù)和當前數(shù)據(jù)，AI軟件能夠以驚人的精度預(yù)測天氣趨勢、天氣模式以及波浪高度。這給了船長更多提前量來改變航線或為變化的條件做好準備。

PredictWind通過其 AI Polars服務(wù)，利用AI技術(shù)提供高精度的天氣和水況預(yù)測。系統(tǒng)通過傳感器和PredictWind DataHub等設(shè)備，收集所安裝船只的實時信息。作為回報，PredictWind訓(xùn)練軟件理解船只在各種天氣條件下的表現(xiàn)。該系統(tǒng)直接接入船只的儀表，PredictWind開始追蹤船只的實時數(shù)據(jù)，從而生成一個與船只性能特征和操作風(fēng)格相匹配的優(yōu)化“船用極線圖”。

例如，通過向機器學(xué)習(xí)極線圖提供數(shù)據(jù)，風(fēng)速、波高和周期，以及夜間謹慎航行等行為變化都會被納入考量。系統(tǒng)基于歷史數(shù)據(jù)和實時輸入，逐漸了解其水域和船只特性。在擁有基線數(shù)據(jù)集后，PredictWind利用其天氣路由系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)以及船只已知的性能能力和傾向，推薦最優(yōu)航線。用戶還可使用相關(guān)的移動端和桌面端應(yīng)用程序，獲取風(fēng)、雨、錨地等多類相關(guān)數(shù)據(jù)。

AI技術(shù)正在為游艇體驗開辟一片新天地。這些先進的系統(tǒng)讓傳統(tǒng)導(dǎo)航變得更智能、更靈敏，幫助船只和船長避開危險與碰撞，安全高效地完成停靠，甚至提前預(yù)測天氣與波浪動態(tài)。這套全新的數(shù)據(jù)體系，旨在為游艇使用者提供前所未有信息，從而保障安全。隨著技術(shù)持續(xù)演進——而且演進速度會很快——AI必將迅速成為現(xiàn)代海上操作的核心基石。更安全的船只，更安全的船長，以及更美好的水上體驗。