中國無人船艇行業(yè)政策、現(xiàn)狀及趨勢技術向長續(xù)航、多航態(tài)、智能化方向發(fā)展

中國無人船艇行業(yè)政策、現(xiàn)狀及趨勢技術向長續(xù)航、多航態(tài)、智能化方向發(fā)展一、行業(yè)基本概述無人船艇是一種水面機器人，擁有復雜的系統(tǒng)，涉及船舶設計、通信傳輸、環(huán)境感知、數(shù)據(jù)融合、運動控制、人機交互、人工智能等多個專業(yè)領域，研究內(nèi)容包括導航與定位、控制與決策、感知與融合、能源與動力、船體與載荷、通信與數(shù)據(jù)等眾多方面。無人船艇具有自主、半自主、遙控控制等多種形態(tài)。\t"/market/202209/_blank"顯示，無人船艇主要通過智能控制實現(xiàn)自主航行，即可以執(zhí)行危險、艱苦、不適合有人船只工作的任務，也可以執(zhí)行對航行精度要求較高的測量測繪任務，能夠更快速、機動、高效協(xié)同完成任務。與傳統(tǒng)船舶相比，無人船艇具有諸多優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：特點優(yōu)勢無人駕駛降低人員涉水風險降低有害現(xiàn)場接觸風險無需登船駕駛，降低人員勞動強度智能化程度高自動避障，減少人員誤判風險循線精度高，提高作業(yè)效率支持無人裝備間協(xié)同，提高作業(yè)效率設備自動化程度高，節(jié)省人力成本無人船艇按照自主能力等級不同，分為0-6級；按照排水量的不同，可細分為微型無人船艇、小型無人船艇、中型無人船艇、大型無人船艇、超大型無人船艇；按照航速的不同，可分為低速無人船艇、中速無人船艇、高速無人船艇、超高速無人船艇。無人船艇分類類型具體種類基本情況按照自主能力等級不同L0（遙控）全遠程遙控航行，回傳狀態(tài)信息。L1（初級半自主）按設定航線自主航行，具有故障診斷與報警功能，不具備避開障礙的能力。L2（半自主）簡單場景中按設定航線自主航行與重規(guī)劃，可避開靜態(tài)障礙，具備故障隔離與容錯控制功能。L3（簡單場景自主）簡單場景中根據(jù)任務模型執(zhí)行任務，自動生成滿足規(guī)則約束的最優(yōu)航行策略，避開障礙，可編隊保持、重構(gòu)與避碰。L4（復雜場景自主）復雜場景中能夠自主完成環(huán)境態(tài)勢重建、任務行為序列分解與執(zhí)行，多艇協(xié)作的實時最優(yōu)行為決策。L5（高度自主）大多數(shù)場景自主完成任務分解、行為規(guī)劃與重構(gòu)，能夠與其他有人、無人系統(tǒng)協(xié)作，識別周圍目標的行為意圖，能夠有限的自我學習進化。L6（完全自主）所有場景自主完成行為序列的規(guī)劃與重構(gòu)，與其他有人、無人系統(tǒng)高度協(xié)作，能夠完全自我學習進化。按照排水量的不同微型無人船艇排水量小于0.5噸的無人船艇小型無人船艇排水量0.5至2噸的無人船艇中型無人船艇排水量2至10噸的無人船艇大型無人船艇排水量10至100噸的無人船艇超大型無人船艇排水量大于100噸的無人船艇按照航速的不同低速無人船艇最大航速小于15節(jié)中速無人船艇最大航速介于15-30節(jié)高速無人船艇最大航速介于30-50節(jié)超高速無人船艇最大航速在50節(jié)以上二、行業(yè)政策近年來為推動無人船艇行業(yè)的發(fā)展，國家國政府通過設立科技研發(fā)專項，出臺民用及軍用領域產(chǎn)業(yè)扶持政策、制定行業(yè)標準等多種方法積極培育智能制造產(chǎn)業(yè)，著力增強國防實力，而這些均利好行業(yè)的長期、持續(xù)發(fā)展。例如在國家戰(zhàn)略層面，高端裝備、海洋裝備等產(chǎn)業(yè)屬于“十四五”規(guī)劃等重點培育的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在國民經(jīng)濟層面，隨著智能船舶技術的應用、裝備技術的升級，智能船舶、無人船艇的開發(fā)成為海洋工程發(fā)展的新方向。近幾年來有關無人船艇行業(yè)政策梳理發(fā)布時間發(fā)布部門政策名稱重點內(nèi)容2017年1月工信部、國家發(fā)改委、財政部、人民銀行、銀監(jiān)會、國防科工局《船舶工業(yè)深化結(jié)構(gòu)調(diào)整加快轉(zhuǎn)型升級行動計劃（2016－2020年）》面向綠色環(huán)保主流船舶、高技術船舶、海洋工程裝備及核心配套設備等重點領域，加強水動力技術、結(jié)構(gòu)輕量化設計技術、船用發(fā)動機概念/工程設計技術等基礎共性技術研發(fā)，以及相關國際標準規(guī)范研究和制修訂；加大對智能船舶、深遠海裝備、極地技術及裝備等領域攻關力度，強化前瞻布局，增強源頭供給，推動科技創(chuàng)新向“并行”“領跑”轉(zhuǎn)變2017年4月科技部《“十三五”先進制造技術領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》在新型電子制造裝備、機器人、重大機械裝備等領域培育一批新技術、新產(chǎn)品和新產(chǎn)業(yè)，力爭形成新的經(jīng)濟增長點，提高我國制造業(yè)的總體競爭能力2017年5月國家發(fā)改委、海洋局《全國海洋經(jīng)濟發(fā)展“十三五”規(guī)劃》進一步加強綠色環(huán)保船舶、高技術船舶、海洋工程裝備設計建造的基礎共性技術、核心關鍵技術、前瞻先導性技術研發(fā)，加強船舶與海洋工程裝備配套系統(tǒng)和設備等研制；統(tǒng)籌規(guī)劃國家海洋觀（監(jiān)）測網(wǎng)布局，推進國家海洋環(huán)境實時在線監(jiān)控系統(tǒng)和海外觀（監(jiān)）測站點建設，逐步形成全球海洋立體觀（監(jiān)）測系統(tǒng)2017年7月國務院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》重點突破自主無人系統(tǒng)計算架構(gòu)、復雜動態(tài)場景感知與理解、實時精準定位、面向復雜環(huán)境的適應性智能導航等共性技術，無人機自主控制以及汽車、船舶和軌道交通自動駕駛等智能技術，服務機器人、特種機器人等核心技術，支撐無人系統(tǒng)應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展2017年11月工信部、國家發(fā)改委、科技部、財政部、人民銀行、國務院國資委、銀監(jiān)會、海洋局《海洋工程裝備制造業(yè)持續(xù)健康發(fā)展行動計劃（2017-2020年）》整合國內(nèi)外創(chuàng)新資源，創(chuàng)新體制機制，建立海洋工程裝備制造業(yè)創(chuàng)新中心，多渠道增加創(chuàng)新投入，打造海洋工程裝備關鍵共性技術研究和產(chǎn)業(yè)化應用示范的重要平臺；推進海洋工程裝備制造業(yè)軍民協(xié)同創(chuàng)新，加大軍民資源共享力度，統(tǒng)籌軍民試驗需求和試驗設施建設2017年12月工信部《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018-2020年》發(fā)展智能控制產(chǎn)品，加快突破關鍵技術，研發(fā)并應用一批具備復雜環(huán)境感知、智能人機交互、靈活精準控制、群體實時協(xié)同等特征的智能化設備，滿足高可用、高可靠、安全等要求，提升設備處理復雜、突發(fā)、極端情況的能力2018年12月工信部、國防科工局《推進船舶總裝建造智能化轉(zhuǎn)型行動計劃（2019-2021年）》初步建立船舶智能制造技術創(chuàng)新體系和標準體系，切割、成形、焊接和涂裝等臟險難作業(yè)過程降低勞動強度，減少作業(yè)人員，使造船企業(yè)管理精細化和信息集成化水平顯著提高。實現(xiàn)2-3家標桿企業(yè)率先建成若干具有國際先進水平的智能單元、智能生產(chǎn)線和智能化車間，骨干企業(yè)基本實現(xiàn)數(shù)字化造船，實現(xiàn)每修正總噸工時消耗降低20%以上，單位修正總噸綜合能耗降低10%，使建造質(zhì)量與效率達到國際先進水平，為建設智能船廠奠定堅實基礎2018年12月工信部、交通運輸部、國防科工局《智能船舶發(fā)展行動計劃（2019-2021年）》加強船舶智能系統(tǒng)總體設計，整合行業(yè)內(nèi)外創(chuàng)新資源，突破智能船舶基礎共性技術和關鍵核心技術。積極推進智能技術工程化應用，以新建智能船舶的試點示范，帶動營運船舶的智能化改造升級，不斷拓展各類智能船舶及智能系統(tǒng)設備的應用范圍。以技術發(fā)展為牽引，以市場需求為導向，統(tǒng)籌推進內(nèi)河、沿海、遠洋各類智能船舶的試點示范2019年2月中共中央、國務院《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》大力發(fā)展海洋經(jīng)濟，構(gòu)建現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)體系，優(yōu)化提升海洋漁業(yè)、海洋交通運輸、海洋船舶等傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，培育壯大海洋生物醫(yī)藥、海洋工程裝備制造、海水綜合利用等新興產(chǎn)業(yè)。培育壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，圍繞信息消費、新型健康技術、海洋工程裝備、高技術服務業(yè)、高性能集成電路等重點領域及其關鍵環(huán)節(jié)，實施一批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重大工程2019年5月交通運輸部、中央網(wǎng)信辦等七部門《智能航運發(fā)展指導意見》推進智能船舶技術的應用，適時發(fā)布智能船舶技術應用和產(chǎn)品推廣目錄，引導和鼓勵現(xiàn)有船舶通過技術改造或直接應用成熟的智能船舶技術與產(chǎn)品。加強智能航運技術創(chuàng)新，加快推進物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等高新技術在船舶、港口、航道、航行保障等領域的創(chuàng)新應用；開展復雜場景感知、自主協(xié)同控制、調(diào)度組織優(yōu)化、信息安全交互等核心軟件與平臺研發(fā)2019年7月國防科工局《武器裝備科研生產(chǎn)備案管理暫行辦法》國防科工局對列入《武器裝備科研生產(chǎn)備案專業(yè)（產(chǎn)品）目錄》（以下簡稱《備案目錄》）的武器裝備科研生產(chǎn)活動實行備案管理?！段淦餮b備科研生產(chǎn)許可專業(yè)（產(chǎn)品）目錄》和《備案目錄》共同構(gòu)成較完整的武器裝備科研生產(chǎn)體系，通過許可管理和備案管理方式，掌握從事武器裝備科研生產(chǎn)活動的企事業(yè)單位科研生產(chǎn)能力保持情況，實現(xiàn)對我國武器裝備科研生產(chǎn)體系完整性、先進性、安全性的有效監(jiān)控2020年1月中共中央《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》加快壯大新一代信息技術、生物技術、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車、綠色環(huán)保以及航空航天、海洋裝備等產(chǎn)業(yè)。推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等同各產(chǎn)業(yè)深度融合，推動先進制造業(yè)集群發(fā)展，構(gòu)建一批各具特色、優(yōu)勢互補、結(jié)構(gòu)合理的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增長引擎，培育新技術、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式。促進平臺經(jīng)濟、共享經(jīng)濟健康發(fā)展。鼓勵企業(yè)兼并重組，防止低水平重復建設2020年1月國家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2019年本）》鼓勵智能船舶、水面無人艇開發(fā)和相關智能系統(tǒng)及設備開發(fā)，船舶全壽命安全運行監(jiān)管技術裝備開發(fā)。新增純電動船舶及其電力推進技術為國家鼓勵類產(chǎn)業(yè)2020年9月廣東省工業(yè)和信息化廳、廣東省發(fā)展和改革委員會、廣東省科學技術廳、廣東省商務廳、廣東省市場管理局《廣東省培育智能機器人戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)》圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，圍繞創(chuàng)新鏈部署資源鏈，以關鍵技術突破、產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新為核心，以示范應用推廣、產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展為引領，以加強產(chǎn)業(yè)服務能力建設、拓展人才交流合作為支撐，不斷提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平和集聚能力，努力將廣東省智能機器人產(chǎn)業(yè)打造成為規(guī)模大、質(zhì)量高、后勁足的先進智能裝備產(chǎn)業(yè)集群，為制造強省建設提供重要支撐。針對無人機、無人船、服務機器人核心零部件和關鍵技術，支持提升關鍵技術水平、豐富產(chǎn)品種類和應用場景，推動產(chǎn)品應用。2020年9月國家發(fā)改委、科技部、工信部、財政部《關于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》重點支持工業(yè)機器人、建筑、醫(yī)療等特種機器人、高端儀器儀表、軌道交通裝備、高檔五軸數(shù)控機床、節(jié)能異步牽引電動機、高端醫(yī)療裝備和制藥裝備、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶等高端裝備生產(chǎn)，實施智能制造、智能建造試點示范2021年1月全國人大《中華人民共和國國防法》國家建立和完善國防科技工業(yè)體系，發(fā)展國防科研生產(chǎn)，為武裝力量提供性能先進、質(zhì)量可靠、配套完善、便于操作和維修的武器裝備以及其他適用的軍用物資，滿足國防需要；國家促進國防科學技術進步，加強高新技術研究，發(fā)揮高新技術在武器裝備發(fā)展中的先導作用，增加技術儲備，研制新型武器裝備；承擔國防科研生產(chǎn)任務的企業(yè)事業(yè)單位必須完成國防科研生產(chǎn)任務，保證武器裝備的質(zhì)量2021年8月陸軍裝備部《關于加快推動陸軍裝備高質(zhì)量高效益高速度低成本發(fā)展的倡議書》論證環(huán)節(jié)要嚴格落實“限費用低成本設計”要求，促使技術管理和成本管控相互融合相互促進，不斷提高裝備整體性價比；生產(chǎn)采購環(huán)節(jié)要強化供應鏈管理和生產(chǎn)成本控制；列裝使用環(huán)節(jié)要統(tǒng)籌降價，進一步強化質(zhì)量意識、服務意識和成本控制意識三、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1、民用市場無人船艇作為經(jīng)略海洋的重要載具和平臺，目前已在海洋資源勘探、海底形貌測繪、近海安全巡查、海洋牧場運維等領域得到廣泛應用。民用無人船艇應用情況應用領域主要應用應用的主要優(yōu)勢生態(tài)環(huán)保通過自動采樣、走航式水質(zhì)在線監(jiān)測、水上水下排污口探測，進行地表水污染物參數(shù)及濃度調(diào)查、污染物分布態(tài)勢及變化趨勢分析，污染團定位，污染源溯源、排污口排查與管理等響應速度快，監(jiān)測點位多、覆蓋面積大、范圍廣，續(xù)航時間長、連續(xù)作業(yè)能力強等測量測繪通過水深測量，水下地貌測量、淺地層剖面測量，進行航道、港池水下地形地貌及淤積情況調(diào)查，島礁水下地形地貌及地質(zhì)的勘察吃水淺，定位精準，集群作業(yè)易于組織、作業(yè)效率高，可在惡劣天氣作業(yè)等水文水利進行地表水污染物通量調(diào)查、水利水文參數(shù)調(diào)查、水動力調(diào)查、水電生產(chǎn)庫容調(diào)查、岸堤邊坡壩體常規(guī)體檢和風險預警等吃水淺、覆蓋淺區(qū)能力強，定位精準、測量準確度高，擺脫對橋梁繩索的依賴，可在惡劣天氣作業(yè)等環(huán)衛(wèi)保潔通過對水面垃圾的清理與收集，保持景區(qū)、湖庫、河流、港池、海岸及海島周邊水域的水面清潔和美觀打撈效率高、運營成本低，自動長時間作業(yè)、降低勞動強度、可晝夜工作等海上風電和海上油氣海上石油平臺、海底管線、光纜、海上風電場等設施的日常及應急巡檢，通過對海上設施及樁基的快速檢測，進行海上設施的健康評估及風險預警可晝夜工作和不間斷巡檢，巡檢效率高、勞動強度低，任務重復性強，可在惡劣環(huán)境下作業(yè)，增加安全性等海洋觀測和海洋調(diào)查通過對水下地形地貌地質(zhì)測量測繪、海洋地球物理指標監(jiān)測、海洋生化指標監(jiān)測等，進行海洋科考，海洋地球物理探測、物理海洋觀測、海洋生化環(huán)境及資源調(diào)查適合在復雜海域環(huán)境中作業(yè)，能夠有效實施島礁周邊水域環(huán)境調(diào)查，降低集群調(diào)查的成本并提高精度，可在惡劣環(huán)境下作業(yè)，增強作業(yè)安全性等巡邏執(zhí)法通過獲取水上視頻影像，識別判斷水上目標物等方式，進行水上監(jiān)察監(jiān)管、巡邏執(zhí)法、驅(qū)離警告、目標物搜索等可晝夜工作、自動巡查，響應速度快，可抵近觀察、獲取信息并實時輸出，無需人員涉水等其他應用領域應急救援、水面救生、文旅演出、水上廣告等方面，通過無人設備在水面的智能化運行，代替?zhèn)鹘y(tǒng)設備，執(zhí)行水上作業(yè)任務經(jīng)濟，安全，適用性廣，運營成本低等得益于政策利好，近年中國民用無人船艇市場發(fā)展較快，市場保持高速增長態(tài)勢。到目前中國在國際市場上具備了先發(fā)優(yōu)勢，具有較強的競爭力。數(shù)據(jù)顯示，2021年中國民用無人船艇市場規(guī)模為6。3億元，同比增長90。91%。其中在海洋工程中應用比例最多。數(shù)據(jù)顯示，2020年民用無人船艇在海洋工程中的比例達41%；其次為生態(tài)環(huán)保領域，占比為31%。但目前中國無人船艇在民用領域業(yè)起步較晚，滲透率較低，無人船艇的需求尚未得到充分發(fā)掘。預計隨著通訊、能源、人工智能等技術的不斷提升，無人船艇的應用領域?qū)⒅饾u邁向深遠海，市場規(guī)模仍將快速增長。預計至2023年，中國民用無人船艇市場規(guī)模約為32。2億元，年均復合增長率約為113。7%。2、軍用市場無人化、智能化武器系統(tǒng)作為當前快速發(fā)展和下一代戰(zhàn)爭的主要裝備，已成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。目前無人船艇在軍用方面，主要應用到反水雷戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)、海上安全、水面作戰(zhàn)、支持特種部隊作戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、支持海上攔截作戰(zhàn)等領域。應用領域主要應用應用的主要優(yōu)勢反水雷戰(zhàn)主要用于在航道水域和為艦艇導航清除水雷障礙。在雷區(qū)開辟航道，以保障己方艦船的航行安全以集群方式快速、高效、低成本地完成大范圍的水雷探測與定位任務，減少人員傷亡反潛戰(zhàn)主要用于消滅或削弱敵方潛艇兵力，以保障己方的安全和作戰(zhàn)目標的實現(xiàn)搭載專業(yè)反潛模塊，可實現(xiàn)不間斷追蹤海上安全防范海盜與航道安全維護全天候巡航，無需隨從人員，并減少人員工作量水面作戰(zhàn)無人船艇裝載導彈、炸彈可對敵艦進行攻擊，對敵雷達進行反輻射攻擊取消人員駕駛室和生活區(qū)域，可搭載更多火器彈藥支持特種部隊作戰(zhàn)由特殊編組、訓練及裝備的無人船艇以特殊的方式和手段實施的作戰(zhàn)行動24小時隨時待命，有效配合小隊的特種作戰(zhàn)電子戰(zhàn)為削弱、破壞對方電子設備的使用效能、保障己方電子設備發(fā)揮效能而采取的各種電子措施和行動搭載專業(yè)電子對抗設備，以完成人船艇警戒巡邏、協(xié)同偵察、定位引導、情報中繼、無人掩護干擾、編隊誘餌等任務，可掩護己方核心作戰(zhàn)能力支持海上攔截作戰(zhàn)海上監(jiān)視、檢查與攔截等通過集群方式可有效進行大規(guī)模攔截行動，減輕人員工作量，減少成本三、行業(yè)發(fā)展趨勢1、行業(yè)技術向長續(xù)航、多航態(tài)、協(xié)同化、智能化方向發(fā)展隨著無人船艇技術的逐漸成熟，產(chǎn)品在各行業(yè)的逐步廣泛應用，市場需求也斷多樣化。整體來看，目前無人船艇正向長續(xù)航、多航