【收錄專題 | 「智能傳感器」傳感器技術_傳感器行業發展現狀與前景】

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智能感知系統是智能船舶的“眼睛”，是智能船舶航行的基礎保障。智能感知系統收集傳感器傳輸的數據，以及AIS、雷達等的信息，通過對數據進行綜合分析，獲取船舶自身及周圍環境。本文從智能感知系統研究現狀出發，分析我國智能感知系統關鍵技術的現狀及制約因素。

國外企業先行研發，我國企業不甘落后

智能感知系統在智能船舶航行中起著非常重要的作用，受到了國內外智能船舶企業的高度重視。韓國、日本等造船大國紛紛投入智能感知系統研發中，例如，2017年，英國羅·羅公司與瑞典Stena Line AB簽署協議，借鑒AAWA項目的成功經驗，合作研發首套船舶智能感知系統。該智能感知系統研制成功后可以為船員提供更好的船舶自身及周圍環境感知度，以便更加簡便、安全、高效地操作船舶。

在此方面，我國企業也不甘落后，在智能感知系統加緊布局，例如，2019年，由哈工程牽頭，北京海蘭信等眾多校企聯合啟動的智能感知系統研發項目，針對我國智能船舶航行態勢感知能力不足的問題，提出了研制國際一流智能感知系統的任務目標。該系統將提高智能船舶航行環境態勢的智能感知能力，成為無人船自主航行的核心裝備之一。

AIS國產化替代進行中，VDES是我國重點研發方向

智能感知系統的研發離不開AIS，通過AIS可以獲知各智能船舶的航行信息，從而掌握附近海域的船舶航行情況，進而進行航行規劃。我國沿海、內河高等級航道、長江干線等主要航道已基本實現AIS信號全覆蓋，岸基網絡系統互聯互通。由于我國AIS起步較晚，建設時期技術落后，岸基設備以瑞典和日本設備為主，然而，隨著國內技術的發展，我國AIS設備已經得到驗證，國產設備正在逐步替代原有進口岸基設備。

隨著AIS的長期應用，信息阻塞、數據丟失、數據交換能力差等問題逐漸暴露出來，為解決此類問題，VDES（甚高頻數據交換系統）應運而生，VDES可以緩解AIS數據通信的帶寬壓力，提高水上數據通信能力和效率。美日等國家積極布局，計劃于2023年前完成技術開發與發射驗證，我國也在積極開展VDES的相關研發，爭取在標準制定上的話語權。

智能感知系統需要大量傳感器，但我國傳感器技術相對落后

傳感器是智能感知系統的數據來源，無論船舶自身信息還是周圍環境信息，都是依靠各種傳感器來獲取的。智能船舶的各個設備、關鍵位置都需要設置不同用途的傳感器，從而獲取船舶的設備運行狀態、航行狀態以及周圍的環境等信息，通過智能感知系統將數據綜合分析進而規劃航行。

傳感器技術是信息產業三大支柱之一，受到各國高度重視，近幾年我國傳感器市場發展很快，但我國傳感器技術仍相對落后（僅占全球市場10%）。由于核心制造工藝、制造裝備的落后，我國生產的傳感器品種不全、質量差、使用壽命短，無法滿足國內需求；并且，由于人才資源匱乏、科研投資偏少，我國在傳感器研發方面也始終落后，導致傳感器技術發展緩慢。據統計，我國中高端傳感器進口占比80%，傳感器芯片進口更是高達90%。鑒于傳感器在智能感知系統中的重要作用，傳感器技術將成為我國智能感知系統研發的制約因素。

圖1 全球傳感器行業市場占比

（資料來源：五度易鏈行業研究中心整理）

結語

隨著智能船舶研發進程的加快，世界各國不斷在各個領域投入研發，智能感知系統作為智能船舶航行的基礎，其研發進展對智能船舶發展有重大影響。傳感器和AIS是智能感知系統的數據和信息來源，在智能感知系統中起著非常重要的作用，傳感器技術和AIS技術直接影響智能感知系統的性能，我國AIS國產化替代正在進行中，VDES也正在積極研發，但傳感器技術的落后會制約智能感知系統的研發。