隨著世界首次水陸兩用無人船自主航行試驗成功，歷時兩個月，日本無人船項目“MEGURI2040”全部六個不同船型、不同條件的實船測試按計劃全部成功完成，同時在無人船領(lǐng)域創(chuàng)造了六項世界紀(jì)錄，為日本在2025年實現(xiàn)無人船商業(yè)化的目標(biāo)邁出重要一步。

3月14日，“水陸兩用無人駕駛技術(shù)開發(fā)”聯(lián)盟使用水陸兩用船“Yambanyagatengo”號，在群馬縣八場水庫人工湖進行了全長約2公里、耗時約30分鐘的無人駕駛示范試驗，這是世界上首次通過水陸兩棲船進行的自主航行試驗。在本項目中開發(fā)的路線追蹤和避航系統(tǒng)等，有望為船舶安全航行做出貢獻。

 “開發(fā)兩棲無人駕駛技術(shù)-Yamba Smart Mobility”是世界上第一個旨在研究水陸兩用公交車自動化的項目。該聯(lián)盟的合作伙伴包括ITbook Holdings、群馬縣西北部長野原町、埼玉工業(yè)大學(xué)、日本水陸兩用車協(xié)會和ABIT Corporation。該聯(lián)盟主要獲得了日本財團（Nippon Foundation）的支持，已經(jīng)籌集了2.5億日圓（約合240萬美元）的資金，可供該項目持續(xù)至明年3月。之后，支持者會對項目進展進行評估，預(yù)計還會提供更多的資金。

此次測試的“Yambanyagatengo”號水陸兩用巴士由長野原町所有，全長11.83米，總噸位11噸，這輛水陸兩用巴士是長野原小鎮(zhèn)的財產(chǎn)，由一輛改裝的卡車結(jié)合船底設(shè)計而成，可載40名乘客。在陸地上，該巴士采用卡車的柴油發(fā)動機，在大壩中行駛時采用獨立的船用發(fā)動機，時速為3.6海里/時。這種水陸兩用船可以從地面進入水中，并在水中自動航行后重新返回地面。

“Yambanyagatengo”號利用準(zhǔn)天頂衛(wèi)星和用于位置校正的傳感器——光纖陀螺儀來高精度地跟蹤計劃中的航線。該船還配備了可見光相機、激光雷達和利用水下聲波的聲納等多個傳感器 ，用于自動檢測和避開障礙物。將這些位置信息和傳感器信息整合到船用改良的自動駕駛軟件“Autoware”中，該軟件采用一個控制器局域網(wǎng)（CAN bus）將數(shù)據(jù)傳遞給車輛運動控制器，后者反過來控制由兩個操縱桿控制的Joy System子控制單元：一個用于轉(zhuǎn)向，另一個用于加速和制動。通過應(yīng)用人工智能的學(xué)習(xí)等，實現(xiàn)了無人駕駛技術(shù)。此外，還開發(fā)了能夠同時控制船舶和車輛的方向盤及操縱桿的系統(tǒng)，能夠順利進行船舶和車輛的自動切換。

自動駕駛控制系統(tǒng)管理四個主要控制領(lǐng)域：車輛進水/出水位置識別、防止船體傾覆的傳感器防抖裝置、管理周圍環(huán)境3D視圖變化的自定位技術(shù)（考慮到大壩的水位會大幅變化）、以及一個基于聲納的避障方案。此外，還會利用AI技術(shù)為障礙物探測、自定位和路徑規(guī)劃提供幫助。

目前，在日本運營的水陸兩用船大多用于旅游目的。另一方面，為了應(yīng)對近年來頻繁發(fā)生的暴雨災(zāi)害，日本各地對水陸兩用船的關(guān)注度越來越高。通過此次試驗，未來水陸兩用船的自主航行系統(tǒng)如果能夠投入實際應(yīng)用，除了在災(zāi)難發(fā)生時進行技術(shù)分流外，還可以利用兩用船的特點，為日本外島建立無縫的物流基礎(chǔ)設(shè)施。

據(jù)了解，日本財團是一家日本民間團體，成立于1962年。自創(chuàng)立以來，日本財團便立足于民間，開展社會活動，主要涉及社會福祉、教育、文化，海事、船舶事業(yè)活動，以及海外人道支援、人才培養(yǎng)等三大領(lǐng)域。

2020年2月，日本財團的“MEGURI2040”項目開始推進無人船項目“MEGURI2040”，包含了5個合作聯(lián)盟，匯集航運、造船、船舶設(shè)備制造商等40余家日本企業(yè)，涵蓋了大型渡船、集裝箱船、客船等不同船型主題。日本財團在2021財年（2021年4月至2022年3月）為這一項目提供了總額34億日元（約合人民幣2.24億元）的資金。

從2022年1月起至3月，這5個聯(lián)盟將分別開展各種船型的自主航行示范試驗。1月11日，“無人航行船@橫須賀市猿島”完成了世界上首次小型游船自主航行，利用三井E&S造船開發(fā)的自主船舶操縱技術(shù)應(yīng)用于Try Angle運營的小型客船“Sea Friend Zero”號，在約1.7公里的航線（10分鐘航程）進行無人駕駛航行，包括離岸和靠泊。

1月17日，“智能渡船開發(fā)”聯(lián)盟利用三菱造船建造、新日本海渡船運營的222米長大型客滾船“SOLEIL”號進行了全程約7小時的高速自主航行。這是世界范圍內(nèi)第一次在大型客船上展示先進的自動進出港和高速航行（最高航速26節(jié)）的無人駕駛船舶技術(shù)。

“Mikage”號使用無人機協(xié)助系泊

“Sunflower Shiretoko”號

1月24日至25日，“以內(nèi)航集裝箱船和渡船為基礎(chǔ)的無人化技術(shù)示范試驗”聯(lián)盟完成了內(nèi)航集裝箱船“Mikage”號的自主航行測試，這是世界上第一次利用實際運行的集裝箱船進行的自主航行試驗，也是第一次使用無人機來協(xié)助船舶系泊。2月5日至7日，又完成了大型車客渡船“Sunflower Shiretoko”號的自主航行試驗，整個航程約750千米、航行時間長達18個小時，無論是從距離還是時間上都是世界首次。

2月26日至3月1日，“無人航行船的未來創(chuàng)造（DFFAS）”聯(lián)盟完成了內(nèi)航集裝箱船“Suzaku”號東京港-津松阪港-東京港之間往返航線的自主航行測試，這是世界上首次在擁擠海域進行的自主航行試驗。

隨著本次水陸兩用船“Yambanyagatengo”號試驗完成，日本財團“MEGURI2040”項目下的全部五個聯(lián)盟均已順利完成了自主航行實船測試。今后，日本財團將分析一系列實驗的結(jié)果，發(fā)揮各聯(lián)盟的優(yōu)勢，進一步推進技術(shù)開發(fā)并爭取在2025年實現(xiàn)無人船實際應(yīng)用，目標(biāo)是到2040年有50%的內(nèi)航船能夠?qū)崿F(xiàn)無人駕駛。。