无人艇可以说是目前最容易被高估，也最容易被低估的科技产品。之所以被高估，是媒体的一些聚焦报道会让大家认为无人艇技术已经普遍较为成熟，然而实际上其在智能化、集群化等技术方向上仍面临许多挑战。
另一方面，无人艇的技术难度和潜力常常被低估。
因为如果在购物网站搜索无人艇，会出现一堆结果，价格在几千到几万不等，这可能会给你造成一种误解，即无人艇的制造相对简单低端。而实际上，市面上很多所谓“无人船”只是遥控船，通常只能在封闭或半封闭水域中执行水质监测等简单任务。
为了方便我们深入了解无人艇，我们首先需要明确专业无人艇与遥控船的区别。
从无人艇的自主能力分级体系中可以看出，传统的遥控船可以被视为无人艇，但自主能力等级为L0，即没有任何自主能力。
▲无人船艇自主能力等级表
而我们在之前文章中提到的内河级无人艇，其自主能力等级也大致位于L0至L2之间。由于研发难度较低，一个由几人组成的小型团队，用一到两年的时间，就有可能研发出满足基本需求的内河级无人艇。这也就是为什么市场上这类无人艇的制造商如同雨后春笋般迅速增多的原因。
而纵观全局，尽管目前内河市场的一些细分应用场景比较成熟，如水质采样、水面清洁、水深测量等，但其在整个行业份额中的比重相对较小。
相比之下，海洋无人艇领域占据了产业的主导地位，无论是在民用还是军用领域，海洋都是无人艇发展的主要赛道。
分析无人艇产业最为发达的欧美国家，不难清晰地看到这一趋势。
▲“海上猎人”反潜无人艇。图：美国Leidos公司
军用方面，开展无人水面艇研制的主要包括美、英、以等国，各国发展并装备的无人水面艇多为集反水雷战、反潜战、信息/电子战等多种能力于一体的多功能无人艇。
根据兰德公司研究报告中的统计数据，全球技术成熟的无人水面艇中，70%的无人艇是为海军研制的。
民用方面，英国ASV Global公司的C-Worker 5型无人艇被用于寻找马航MH370飞机残骸；法国研发的DriX无人艇采用穿浪型船体、适用于多任务应用。
▲采用穿浪型船体的DriX无人艇。图：法国Exail公司
针对大范围的海洋调查问题，欧美多家企业推出了Wave Glider、Saildrone、C-Enduro等超长航程的无人水面艇，在全球海域进行流场、波浪场、地形、温度、盐度、生物等方面的综合性海洋调查。
这些海洋无人艇企业不仅展现出了显著的盈利能力，而且由于其广阔的发展前景，也受到了资本市场的高度青睐。
▲正在生产的XO-450无人艇。图：英国XOCEAN公司
例如，XOCEAN团队自2019年从ASVGlobal公司独立以来，仅用了3年时间就实现了近4亿元的年营收。
Saildrone公司在2021年完成了C轮融资，累计融资总额达到了13.3亿元,投后估值在35-70亿元之间。
此外还有OCEAN INFINITY公司，在2020年宣布组建了由26艘无人艇组成的海上作业船队，并于2024年成立了无人艇远程控制中心，目前年收入约为37.1亿元，估值超过数百亿。（以上数据来源于growjo.com）
然而，一个值得关注的现象是，和欧美主流趋势有所不同，我国当前的无人艇制造商大多集中在内河领域。
究其背后原因，并非国内企业不愿意涉足海洋无人艇市场，而是由于在技术层面上，海洋无人艇的研制难度相对较高，国内绝大部分企业还未能突破相关技术壁垒。
为了进一步说明，我们可以内河级和海工级无人艇为例，具体比较一下两者在研制难度上的差异。
从代码编程的角度来看，内河级无人艇大约包含4万-5万行的代码；而海洋级无人艇的编程复杂度则大幅增加，需要约20万-30万行的代码；
在硬件构成上，内河级无人艇的零件数量通常在400-600个之间，而海洋级无人艇的零件数量则超过3000个；
在研发测试方面，内河级无人艇的测试里程通常在数千公里以内，而海洋级无人艇则需要超过10万公里（5.5万海里）的测试才能确保其成熟度和可靠性。
除了上述差异外，两个级别的无人艇在型式试验、研发投入、人员团队等方面也存在显著的区别。
从技术层面深入分析，海工级无人艇也面临一系列更为复杂的技术挑战。
首先，平台设计是海工级无人艇的关键门槛之一。
▲“五月花400”号无人艇停靠在一艘木质帆船旁。图：美联社
海洋环境下的调查与监测作业涉及多种任务载荷，这些载荷对工作环境的要求极为苛刻。因此，设计时必须摒弃传统的“以人为中心”的船舶建造理念，转而以任务载荷的作业性能为核心，对船艇的整体结构进行创新设计，以确保平台性能与任务载荷之间的最佳平衡。
这种全新的设计理念也正是很多海洋无人艇的外观看上去极具未来感的原因。
▲基于传统船艇改造的无人艇。图：Milanion集团
相比之下，通过在传统船舶上安装远程控制系统改造而成的无人艇，在平台与载荷的适配性上难免存在劣势。
其次，航行控制是海工级无人艇必须克服的另一技术难题。
▲海工级无人艇需要在低航速状态下保持精准航行。
由于海工级无人艇的作业航速通常不高，因此其动力不足以抵抗外界强大力量，如海上的大风、巨浪和洋流，这些自然力量可能轻易导致无人艇偏离预定航线。为此，海工级无人艇需要配备更先进的航行控制策略，以确保其能够在低速状态下保持精准地航行。
此外，续航能力也是海工级无人艇面临的一个重要挑战。
由于无人艇的作业周期往往较长，频繁的布放回收或加油既不切实际也不经济。因此，掌握高效的能源管理技术，不断提高平台的续航能力，是确保无人艇能够在海上长期作业的关键。
重重技术门槛是我国海洋无人艇企业较为缺乏的原因，但值得关注的，咱们国家在这一块并不是完全空白的，在科研上和商业上，都各有一家单位深耕无人艇技术多年，且取得了不俗的成果。
▲上海大学无人艇工程研究院团队合影 图：精海智能
首先是上海大学无人艇工程研究院，它是国内最早成立的集机械、控制、通信、力学、材料、计算机等相关学科为一体的水面无人艇专业研究机构。团队研制的15个系列的无人艇，取名 “精海”，寓意用精卫填海的精神，曾与中国海事局海巡船、“雪龙号”科考船、国家海洋局海监船、海洋地质调查船共同开展任务。
此外，上海大学无人艇工程研究院团队多位教师更积极参与学校“大国方略”“创新中国”等思政课程，以无人艇研制历程为切入点，以自身的科研经验激励并培育未来的产业人才。
可以说，上海大学无人艇工程研究院为我国无人艇科研、教学以及科普作出了很大贡献，也有力推动了我国无人艇学科的建设发展。
而在商业方面，值得一提的便是云洲智能公司。作为国内首家无人艇企业，云洲智能于2013年开始探索海洋市场的拓展，并在随后几年间密集地在近海、远海、极地进行测试或执行国家项目任务，目前全面掌握了平台与载荷一体化设计、低速高精度航行控制、高效能源管理、集群控制等海工级无人艇核心技术。
▲云洲智能团队与无人艇开展海上作业。
其无人艇累计测试时长近14万小时、累计里程超过10万海里，无论是海工级无人艇还是海防级无人艇，都拥有较高的成熟度。
▲云洲智能多功能海工级无人艇执行海调任务。
近年来，云洲智能在海洋工程领域与多个科研院所、高校及企业开展了广泛合作，拥有近10款海洋系列无人艇货架产品，其海工级产品不仅在国内实现批量销售，还远销海外，在海上油气、风电等领域有很多成熟的合作案例，客户及用户包括文莱壳牌公司、中国海油、江苏如东风电场等企业单位。
▲天象一号无人艇。图:中国船检
除了这两家单位之外，国内还有沈阳航天新光集团有限公司、中船集团第七一六研究所等单位也有所涉足海工级无人艇产品，如前者于2008年推出的天象一号，曾在北京奥运会青岛奥帆赛场比赛海域的水文气象测量任务；后者于2023年推出的海上多波段云雾观测无人艇，用于海上大范围气象水文观测。但据笔者了解，这两款无人艇都主要基于项目需求定制，目前均尚未进一步形成货架产品与量产。
纵观全局，虽然中国在海洋无人艇领域的起步较晚，但毕竟我们拥有不断赶超的科研实力，强大的制造业基础、以及最庞大的市场需求，所以可以相信，在海洋无人艇大发展的时代，中国力量既不能、也不会缺席，我们也将看到更多的“黑马”企业疾驰奔向世界前沿。
在本系列文章的下一篇中，我们将进一步介绍海洋无人艇的另一个重要分支，也是研制难度最大、技术门槛最高、应用场景最复杂的海防级无人艇以及相关厂商，敬请关注！
