体
标
准
T/CSNAME 153-2025
Designrequirementsfor the perception system ofcoastal and inland intelligentnavigation vessels
前言
起草. 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.
本文件由中国造船工程学会船舶标准化专业委员会提出. 本文件由中国造船工程学会归口.
本文件主要起草人：韦一、孟凡彬、曹阳、李伟、张妙藏.
沿海内河船舶智能航行感知系统设计要求
1范围
本文件规定了沿海内河船舶智能航行感知系统（以下简称“感知系统”）的需求分析、设计内容和设计验证.
本文件适用于沿海内河船舶智能航行感知系统的设计和验证.
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用面构成本文件必不可少的条款其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本 文件.
NMEA0183数据标准（Data Standard)中国船级社.智能船舶规范 中国船级社.船舶网络安全指南中国船级社.电气电子产品型式认可试验指南
中华人民共和国海事局.船舶智能监控系统技术指南（1.0）
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3.1
利用先进感知技术和传感信息融合技术等获取和感知船舶航行所需的状态信息，并通过计算机技术、控制技术进行分析和处理，为船舶提供辅助航行决策建议.在可行时，船舶能够在开阔水域、狭窄水道、进出港口、靠离码头等不同航行场景和复杂环境条件下实现船舶的辅助航行、自主航行.
3.2
辅助航行auxiliarynavigation
具有航路与航速设计和优化、视觉增强、碰撞预警、综合信息显示基本功能的智能航行.
自主航行autonomousnavigation在辅助航行的基础上，具备在水域自主航行的能力.
3.4
远程驾控remote steeringandcontrol
能配合岸端驾驶员驾控指令实现在远程控制站或控制位置的远程控制航行控制，并具有辅助航行的基本功能，辅助驾驶员进行航行控制.
4需求分析
4.1设计依据
感知系统设计依据主要包括：b）相关系统对系统的技术要求. a）设计任务书：
4.2设计原则
感知系统设计应遵循如下设计准则：
a) 通用性原则，系统设计应满足沿海内河船舶相关的标准与规范，保障系统的通用化、系列化、组合化设计：c）安全性原则，系统设计考虑网络安全、系统功能/接口安全，以保障航行安全. b) 先进性原则，系统设计宜采用经充分试验验证的新方法、新技术，实现系统技术先进：
4.3设计内容
设计内容包括：
系统配备要求：b） c）功能性能要求： 接口要求；d）安全要求：e）环境适应性设计要求.
4.4设计程序
感知系统设计程序如图1所示，设计过程中通过间题的形式进行选代设计.
图1设计程序
5设计内容
5.1系统配备要求
5.1.1感知系统应至少配备下列设备： a）显示设备：
b）环境感知设备，包括：
1）带有ARPA功能的船用雷达或等效设备：2）船舶自动识别系统（A级或B级AIS）： 3）船舶定位导航与授时系统或等效设备：4）电子航道图系统（ECS）：5）测深仪： 6）航速航程测量装置：7）风速风向仪：8）能见度传感器：9）船舶媚向系统： 10）雨雾天气下的目标感知设备：11）其他必要的设备或系统.c）视觉增强系统： d）数据处理与存储设备.
5.1.2面向沿海内河智能船舶自动靠离泊/自主航行的感知系统，还应额外配备以下环境感知设备：a）船岸测距设备： b）流速传感器（当难以实时测量时，可以历史数据代替）.
5.1.3感知系统组成应根据具体任务或技术要求，确定系统中不同分系统设备的配置数量，对于系统内其他类型设备，配置原则宜综合考虑总需求和费效比.
5.2接口要求
5.2.1感知系统应用接口设计应包括：
a）接口设计应符合GB/T31843及系统标准化要求的相关规定：b）接口设计应满足系统处理的各信号形式、传输带宽、传输时延、传输距离、传输介质、抗干c）结合接口信号形式和信息内容，选择尺寸和性能满足要求的连接器，应尽量选用同类型的产 扰能力和连接形式等方面的要求，宜采用双余串行接口、以太网等通信方式：品或型号.
5.2.2数据传输接口协议应满足：
a）数据接口协议应满足GB/T31843、NMEA0183协议标准要求或总体设计任务书要求：b) 数据传输接口协议应规定传输数据内容、发送频率、数据精度、传输内容格式，并进行封装和c) 数据内容应采用二进制或ASCII码传输，设计时应明确如下内容： 校验：1） 设计数据帧头、一般应包括顿头长度、帧头内容、顿长度等：2）导航信息的UTC时间、载体位置、位置精度、航向、航向精度、航速、航速精度、航迹 向、航迹向精度、姿态、姿态精度、角速度、角速度精度等：3）数据校验方式（奇校验、偶校验、校验和等）.d）传感器数据之间应实现硬件/软件时间同步，数据时间同步设计应满足： 1）优选卫星导航模块的秒脉冲作为系统的时间同步信号：2）在秒脉冲中断响应中，利用串行总线传输卫星导航数据并完成数据校验.
5.3功能设计
5.3.1一般要求
感知系统利用先进感知技术和传感信息融合技术获取和感知船舶航行所需的状态信息，沿海内河智能船舶辅助航行、自主航行、远程驾控、自动靠离泊不同场景时系统的功能设计如下表1所示.
