a-Navigation

https://www.a-nav.org from Russia

Bringing autonomous navigation technologies to the world
Opening a new page in maritime shipping
Right now for everybody

System architecture

Based on our functional approach and the results of the MUNIN Project we have developed the following system architecture. It is represented by:

  • Mandatory traditional systems such as navigation devices, actuators and engineering systems, signaling and communication systems
  • Traditional automated systems such as engine and technical control, track following systems, auto pilot and speed pilot
  • Development of new systems which include an Automated Navigation System (ANS), Optical Surveillance and Analysis System (OSA), Remote Control Station (RCS), Internal CCTV with “smart” functions and human interfaces to a-Nav systems on the bridge known as the Bridge Advisor (the latter is capable of working as a decision support system for manual control as well).

ABS发布自主船舶白皮书

http://www.eworldship.com/html/2022/classification_society_0310/180159.html

近日,在新发布的《ABS自主船舶白皮书》中,美国船级社(ABS)提出了一个基于目标的未来规则框架,以实现船舶的自主运行。行业内采用自主功能日益增多,该白皮书的发布将会是强有力的支撑,并一如既往地关注自主功能实施过程中的安全。白皮书中提出了十个目标,为自主船舶的设计与运行构建了一个框架,并阐述了在实施中的关键问题。

该白皮书还涵盖了IMO海上自主水面船舶(MASS)监管范围界定(RSE)的最新结果,这是迈向自主运行规范制定的重要一步。

ABS全球工程与技术高级副总裁Patrick Ryan表示:“要实现船舶完全自主运行,海事行业需要对其设计进行规范。在IMO正在朝这个方向努力的同时,ABS也有能力提出自己的框架来支持自主技术的安全创新与运用。我们之所以能够做到这一点,要归功于我们与世界各地的顶尖远程控制和自主项目的关键参与者进行了业界领先的合作。这些丰富的经验夯实了此次发布的白皮书中概述的方法和框架。”

ABS自主化和远程控制技术方面的丰富的经验一览:

•      Keppel Offshore & Marine与ABB开发的远程运行港口拖轮是世界第一艘获得ABS REMOTE-COM(NAV)符号的船舶,该船满足ABS远程控制航行相关要求

•      ABS向ST Engineering、POSH和M1 Limited的自主拖轮项目技术授予了原则性认可证书(AIP)

•      ABS与现代重工(HHI)签署了一项战略框架协议,在一系列自主项目上开展合作

•      ABS与Svitzer A/S合作开发RECOTUG™,——一种设计为可实现从岸上的远程中心进行全部操作的商业拖轮。

智能船舶规范 2022修改通报

https://www.ccs.org.cn/ccswz/specialDetail?id=202203040291569813

为适应智能船舶发展、智能新技术应用、环保新要求实施等方面的需求,持续改善智能船舶规范标准的先进性、准确性、可操作性,中国船级社开展了智能船舶新技术及规范标准研究。在充分考虑上述需求、业界反馈、IMO/IACS新要求的基础上,并结合CCS最新研究成果,完成了《智能船舶规范》2022修改通报的编制。本次修订主要包括如下内容:

(1)新增智能船舶附加标志授予6个月以后执行实施检验的要求,以进一步验证智能方案船上实施的有效性;

(2)修改智能船舶网络安全要求,明确智能系统网络安全应满足CCSCCS《船舶网络系统要求及安全评估指南》第4章的要求;

(3)修改远程控制或自主操作船舶(符号Ri或Ai)的保安要求,明确船上有人情况下的保安系统要求;

(4)新增船上备有智能系统操作手册的相关要求,明确操作手册需考虑的主要内容;

(5)新增开阔水域自主航行船舶(符号No)具有多感知数据融合能力的要求,以消除单一感知来源的错误;

(6)补充气体燃料发动机及相关辅助系统状态监测范围、监测目标要求;

(7)修订电力推进系统的状态监测要求;

(9)新增船舶营运碳强度指标CII计算、评估分级、辅助决策等相关要求;

(10)调整智能集成平台章的整体框架,系统要求按通用要求、系统集成、数据采集/获取、数据存储、数据整合、船岸信息交互、信息共享与展现等各个层次分别予以规定,并补充图纸资料提交要求;

(11)补充自主航行船舶应通过分析和评估确定适合的故障安全模式的要求,明确故障安全模式分析时需要考虑的主要因素。

《智能船舶规范》(2022修改通报)于2022年4月1日起生效。

附件为该修改通报的参考内容,最终版本以我社正式出版物为准。

交通运输部水运院组织国家重点研发计划船舶智能航行项目课题绩效评价

https://www.wti.ac.cn/wti/xwdt/5476.jhtml

2022年3月22日,在科技部高技术中心、交通运输部科技司的指导下,我院组织召开了的国家重点研发计划项目“基于船岸协同的船舶智能航行与控制关键技术” 课题绩效评价会。

来自交通运输系统、船舶系统和院校的知名专家,来自交通运输部科技司、海事局和山东海事局等单位的代表,以及本项目21家参与单位的科研人员参加了会议。水运院费维军院长出席了会议并对与会专家和代表的到来表示了欢迎,对项目全体参加人员长期以来的支持和配合表示了感谢。

项目负责人张宝晨教授级高工介绍了项目总体情况, 五个课题负责人对研究任务和考核指标完成情况、课题取得的重要进展及成果、人员经费投入情况等进行了详细汇报。在听取汇报、查阅资料、提问与讨论后,专家组充分肯定了各课题的研究成果,一致认为五个课题按照任务书要求已全部完成研究任务,达到了课题考核指标要求与预期目标,同意通过验收。

本项目以提升我国船舶航行智能化水平,服务航运安全、高效发展为宗旨,瞄准世界前沿水平,重点解决船舶智能航行与控制协同理论和船舶航行智能感知、船舶自主避碰等关键技术问题,建立内河和沿海条件下船岸协同技术测试体系,为我国率先构建基于船岸协同的船舶智能航行与控制系统奠定基础。

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5th Demonstration Test of Fully Autonomous Ship Navigation Successfully Completed

Test between Tokyo Bay and Ise Bay marks first successful demonstration of fully autonomous navigation in congested sea area

https://www.nippon-foundation.or.jp/en/news/articles/2022/20220301-67775.html

The fifth demonstration test of The Nippon Foundation MEGURI2040 Fully Autonomous Ship Program, of a fully autonomous container ship and its Fleet Operation Center for emergency monitoring and operation, was successfully carried out between Tokyo Bay and Ise Bay from February 26 to March 1. The test, using the container ship SUZAKU, demonstrated for the first time the use of a comprehensive fully autonomous navigation system (including remote control and land support) for a container ship operating in a congested sea area.

The Nippon Foundation launched MEGURI2040 in February 2020 through support for five consortia. Fully autonomous navigation is expected to help address numerous maritime issues including crew shortages and accident prevention, and also holds potential as a “future industry” that can demonstrate to the world Japan’s advanced technologies in areas like artificial intelligence, information and communications technology, and image analysis.

Photograph of the container ship SUZAKU
The container ship SUZAKU
Photograph of the operator’s seat in the land-based monitoring support center, which can be used for remote operation in emergency situations
Remote operation at the FOC

Designing the Future of Full Autonomous Ship Consortium

This successful demonstration test was of an operating system developed by the Designing the Future of Full Autonomous Ship (DFFAS) Consortium,*1 made up of 30 companies from diverse fields using an open innovation framework. In the test, the SUZAKU (95 meters, 749 gross tons) navigated a 790-kilometer round-trip route departing from and returning to Tokyo Bay by way of Ise Bay using a comprehensive fully autonomous navigation system, including remote operation from the Fleet Operation Center in Chiba Prefecture.

Roughly 500 ships pass through Tokyo Bay each day,*2 compared with roughly 40 through the Panama Canal and roughly 320 through the Straits of Malacca and Singapore. This successful demonstration in a highly congested area verifies a high level of technological development that represents a significant step toward practical implementation. In addition to addressing the issues of aging crew and crew shortages facing the coastal shipping industry and the social issue of accident reduction, remote operation from land can be expected to introduce new work styles and increase labor capacity for crews.

全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航

https://www.eworldship.com/html/2021/OperatingShip_1120/176882.html

全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航
全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航

在因疫情延期交付一年多后,全球首艘零排放全自动集装箱船“Yara Birkeland”号终于正式投入运营,目标是在未来两年实现“无人”运营。

11月19日,“Yara Birkeland”号在奥斯陆峡湾开启处女航,挪威首相约纳斯·加尔·斯特勒(Jonas Gahr Store)和渔业海洋部部长Bjornar Skjaeran在该船抵达奥斯陆后随行参观。

全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航

“Yara Birkeland”号由挪威化肥巨头雅苒国际(Yara International)拥有。Yara首席执行官Svein Tore Holsether表示:“我们很自豪能够展示世界上第一艘全电动和自主驾驶的集装箱船。”该船每年将能够减少1000吨碳排放,相当于4万次柴油动力卡车运输。

全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航

据了解,“Yara Birkeland”号的概念最初在2017年提出,作为全球首艘零排放全自动集装箱船,由Yara与挪威康士伯海事合作研发。2018年8月,Yara与挪威船厂VARD签署了价值2.5亿挪威克朗(约合2960万美元)的建造合同,这一造价远远超过一艘运力相似的传统船舶。

“Yara Birkeland”号采用Marin Teknikk公司的MT207型设计,船长80米、宽15米、能够装载120个20英尺标准集装箱,正常航速6节,最大航速13节。最初,该船计划在2020年年初交付,但因为疫情原因而一度推迟,直到2020年年底才正式完工,离开VARD船厂。之后,该船进行了集装箱装载和稳定性测试,然后在挪威位于Horten的港口和测试区为下一步自主航行做准备。

全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航

投入运营后,“Yara Birkeland”号将部署在挪威南部的Heroya、Brevik和Larvik港口之间的航线上,距离海岸线不超过12海里。该区域由挪威海岸管理局(Norwegian Coastal Administrations)在Brevik的船舶交通管理系统(VTMS)管理,其中Heroya-Brevik之间距离约为7海里,Heroya-Larvik之间距离约为30海里。

“Yara Birkeland”号负责将Yara在波什格伦工厂生产的化肥产品运输至Brevik和Larvik港口,初期每周航行两次。Yara波什格伦工厂是挪威最大的二氧化碳来源之一,对于Yara来说使用这艘集装箱船意味着减少该公司在波什格伦工厂的二氧化碳排放。Yara公司货物的目的地则是遥远的市场,尤其是亚洲和南美。

从2022年起,“Yara Birkeland”号将进行载人商业运营,开始为期两年的技术测试期,最终目标是实现完全自主。该船将由康士伯海事与威尔森(Wilhelmsen)联合成立的全球第一家无人船公司Massterly位于Horten的监控和操作中心进行运营。据悉,Massterly于2018年8月成立,旨在为无人船提供包括设计及开发、控制系统、物流服务及船舶在内的一系列价值链服务。

全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航
全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航

康士伯海事负责为“Yara Birkeland”号供应电力驱动、电池和推进控制系统以及所有与远程控制和自动运营的主要能力技术。康士伯海事已经选择了Leclanche公司为该船提供6.8兆瓦时的电池,这是当时全球最大功率的电池,容量约为一辆电动汽车的1000倍。

驱动将是2台方位主推进装置,操纵和停泊将由2台船首推进器辅助,这些设备将来自Brunvoll公司,包括2台900千瓦的牵引式方位推进器,融合了直径2.2米的可控螺距螺旋桨,以及2台700千瓦的航道推进器,螺旋桨直径为1.75米。

麦基嘉为“Yara Birkeland”号提供了一个自动系泊方案,将在该船所涵盖的3个港口码头提供服务,货物装载和卸载也将同样使用自动化的电动起重机和其他设备。

全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航
全球首艘零排放“无人”集装箱船正式首航

挪威海岸管理局位于Brevik的船舶交通管理系统将覆盖该船的整个正常航行模式。Yara的波什格伦工厂和康士伯海事总部也将设立专门的运营控制中心,这些中心将处理状态监测、运营监督、决策支援、船舶及其周围环境的监督、紧急情况和特殊情况,以及安全的所有其他方面。

“Yara Birkeland”号的项目经理Jostein Braaten解释称:“这不是为了取代水手,而是为了取代卡车司机。”当船舶实现全自动化运营时,船桥将会被拆除。届时,该船能够在没有人类参与的情况下装卸货物、为电池充电并航行。船上配备的传感器能够快速探测和了解水中物体,使船舶能够采取行动避免碰撞。

智飞号控制与航行系统的海试进度

阶段1:
完成自动控制系统调试,包括改进的DP和AP系统;
已完成
完成态势感知系统各传感器调试,包括AIS、雷达、光学,毫米波和激光雷达待定
毫米波和激光雷达尚未测试,雷达还有调优空间
完成数据链路验证,船载数据中心和岸基数据中心完成联调
测试了现有的数据链路,稳定性不足以测试远程遥控

阶段2
完成DP/AP特定动作和控制接口调试
已完成
完成态势感知系统多传感器融合功能调试
已完成
完成自动靠泊拆解动作试验运行
已完成,最终达成直接靠岸的效果,无需设置安全距离
完成无控制权下No(开阔水域自主航行)系统的运行调试
进行中,测试水域难以达成会遇条件,动态障碍物较少,对感知和避碰的测试不利
完成无控制权下远程控制系统调试
需完善/升级现有网络链路

阶段3

自动靠泊
远程控制
开阔水域自主航行

我国自主研发智能航行船舶成功海试

http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2021-09/15/nw.D110000renmrb_20210915_6-01.htm

我国自主研发智能航行船舶成功海试

《 人民日报 》( 2021年09月15日   第 01 版)

  9月14日,我国自主研发的智能航行300TEU集装箱商船“智飞”号,在山东青岛女岛海区成功开展海试。

  “智飞”号具有人工驾驶、远程遥控驾驶和无人自主航行3种驾驶模式,能够实现航行环境智能感知认知、自主循迹、航线自主规划、智能避碰、自动靠离泊和远程遥控驾驶,还配备船舶航行辅助系统,可在人工驾驶模式下为驾驶员提供信息、环境认知、安全预警等支持。

  张进刚  康照建摄影报道(人民视觉)

30家船企联手打造日本无人船陆上支持中心曝光

http://www.eworldship.com/html/2021/ship_inside_and_outside_0906/174541.html

30家船企联手打造日本无人船陆上支持中心曝光

日本无人船研发项目迈出重要一步,为无人船开发的陆上支持中心正式完成,即将进行无人集装箱船实船测试,目标在2025年以前实现无人船技术商业化。日本希望以此抢占先机,在未来无人船领域掌握主导权。

9月2日,日本邮船集团成员日本海洋科学公布了团队刚刚开发完成的最新成果——位于千叶市美滨区的陆上支持中心,这是无人船项目“DFFAS(Designing the Future of Full Autonomous Ship)”的一部分,目标是在2025年之前实现无人集装箱船技术商业化。

预计合作方将于2022年2月从东京湾至伊势湾,在拥挤海域进行长距离无人船航行实证实验。在示范测试中,一艘204TEU内航集装箱船“SUZAKU”号将配备“DFFAS”无人船操作系统,在东京湾和伊势湾之间进行390公里的往返航行,以证明该系统在拥挤水域的实用性。陆上支持中心将负责在测试期间对船舶进行远程监控,并在紧急情况下进行远程操作。

30家船企联手打造日本无人船陆上支持中心曝光

DFFAS系统将于11月安装在集装箱上,然后于12月将这两个特殊的集装箱放置在“SUZAKU”号船尾,船舶改装图纸由今治造船和日本造船联合(JMU)的合资企业“日本造船”负责提供,改装工作在三和船坞进行。陆上支持中心的综合信息管理系统由日本无线(JRC)设计。

30家船企联手打造日本无人船陆上支持中心曝光

陆上支持中心由一个综合展示区和一个应急响应区组成。综合展示区从船上和陆地上的各种来源收集信息,并在显示器上展示出来。在岸上的船长和轮机长可以通过查看显示器上的信息来检查船舶的运行状况并制定航线计划。应急响应区使岸上的船长能够在发生紧急情况时与船上的DFFAS系统相连接,此外还允许船长参与船上的DFFAS系统,船长可以获得与船舶相同的信息,例如船舶周围的图像和雷达等,并能够运城控制船舶。

借由这一支持中心,除了向来需要仰赖船员经验等的高效率航线规划能交由电脑设定以外,还可通过全球卫星定位系统(GPS)监视集装箱船位置,掌握航线上是否有潜在事故风险等。发生紧急状况时,可在专用设备的操控座位上切换成手动行驶,以避免发生事故等。

30家船企联手打造日本无人船陆上支持中心曝光

负责监管DFFAS项目的日本海洋科学导航技术组组长桑原悟表示:“DFFAS汇集了来自各公司和行业的专家以及研究人员的大量专业知识。在未来,我们将通过自主船舶核心技术的标准化,为整个行业的发展作出贡献,同时创造一个新的参与者可以加入竞争的环境。我们的目标是为日本的自主船舶制定一个宏伟的计划,并实现其在社会中的实际应用。”

据了解,DFFAS项目合作伙伴包括日本海洋科学、IKOUS、气象新闻公司(WNI)、EIZO、MTI、日本电信电话、NTT DOCOMO、NTT Communications、Japan Hamworthy、日本造船联合(JMU)、SKY Perfect JSAT Corporation、东京计器、Nabtesco Corporation、日本海运、日本邮船、日本无线、BEMAC、pluszero、古野电气、本田重工业、三菱综合研究所、横河电子机器等30家公司。

DFFAS项目由在无人船领域拥有丰富国际经验的众多专家开展开放式合作,目标是实现无人船支持的日本物流社会新时代。该项目将从事无人船实用化所必须的自动航行、陆上支援、远程操纵、通信线路等各系统的开发应用。

30家船企联手打造日本无人船陆上支持中心曝光

据国际船舶网了解,DFFAS项目是日本财团(Nippon Foundation)“无人船示范试验技术开发共同项目”的一部分。去年6月,日本财团选定了5个联盟参与这一无人船项目,并着手进行无人船示范试验。日本财团的项目汇集了航运、造船、船舶设备制造商等40余家日本企业,船型涉及大型渡船、集装箱船、客船等不同主题,日本希望以此抢占先机,在未来无人船领域掌握主导权。

该项目的5个联盟包括“智能渡船开发”、“无人航行船@横须贺市猿岛”、“以内航集装箱船和渡船为基础的无人化技术示范试验”、“无人航行船的未来创造”以及“水陆两用无人驾驶技术开发”。按照计划,日本财团将在2021财年(2021年4月至2022年3月)提供总额34亿日元(约合人民币2.24亿元),预计到2040年将有50%的内航船实现无人驾驶。

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。