中国研究人员提出波浪动力AI无人巡逻艇：海浪也能成为推进力

中国研究人员提出了一种新的海上平台概念：AI辅助、波浪动力的无人水面艇（USV）。这种小型无人船利用海浪作为主要推进动力，同时配备人工智能导航系统和太阳能供电设备，目标是在远海执行长时间巡逻与监测任务。

这一概念之所以受到关注，是因为它可能适用于远海或存在争议的海域长期巡逻。在这些区域，维持持续存在往往需要大量燃料和人员投入，而无人、低能耗的平台可以降低成本并延长部署时间。

什么是波浪动力无人巡逻艇

研究人员设想的系统是一种小型自主水面艇，其主要特点包括：

• 通过海浪提供推进动力
• 通过太阳能板和电池为电子设备供电
• 使用AI进行导航、避障和任务管理

相关研究发表于中国船舶工业相关期刊《Naval and Merchant Ships》。研究人员认为，这类自供能无人船在远海海域的巡查与海洋管理中可能具有重要价值。

与传统巡逻艇不同，这种平台的核心优势在于不依赖常规燃料推进，而是直接利用海洋中的自然能量。

海浪如何变成前进动力

其推进原理基于一种已有研究和实验应用的工程方案：摆动水翼（oscillating hydrofoils）波浪推进系统。

典型结构通常包含两个部分：

• 水面浮体或船体：随海浪上下起伏
• 水下水翼组件：通过结构连接悬挂在船体下方

当海浪经过时，浮体会产生上下运动，而水下水翼相对于海水产生周期性的升降运动。这种运动会使水翼在水中周期性摆动或拍动，从而产生类似机翼升力的流体动力，推动船体向前移动。

这种机制实际上是把海浪的动能直接转换为推进力。研究表明，摆动水翼通过与周围水体的流体—结构相互作用，可以持续产生推力，使船只无需燃料也能航行。

在许多设计中，船体下方会安装多组可活动水翼。当海浪持续通过时，这些水翼反复俯仰和升降，从而形成稳定的前进动力。

辅助能源系统

虽然船只移动依靠海浪，但其他系统仍需要电力支持。常见配置包括：

• 太阳能板和电池
• 导航传感器
• 雷达或光学摄像设备
• 卫星或无线通信模块
• AI计算系统

这种波浪动力 + 太阳能的混合方案，使无人船在能源消耗上远低于传统发动机驱动的船只。

AI在系统中的作用

人工智能本身并不提供推进力，但它是实现无人运行的关键。

AI系统可以帮助完成多种任务：

• 航线规划与自主航行
• 识别并避开船只或障碍物
• 分析传感器数据
• 识别和分类海上目标
• 执行巡逻路线或监测任务

由于这些无人艇的设计目标是长时间远离岸基运行，通信链路可能并不稳定，因此需要较高程度的自主决策能力。

为什么适合长期海上巡逻

研究人员认为，这类波浪动力无人艇的最大优势在于低成本的持续存在能力。

1. 超长续航

推进动力来自海浪，电子系统由太阳能供电，理论上可以在海上连续运行数月而无需补给。

2. 降低人员风险

无人平台意味着在偏远或敏感海域执行任务时无需派遣人员。

3. 低噪声、低可见度

波浪推进几乎没有传统发动机噪声，小型平台也更适合长期监测或环境观测。

4. 持续海域存在

在远离大陆的岛礁或海域维持持续巡逻，对有人舰艇来说成本较高。无人系统可以作为海警或海军巡逻力量的补充传感节点，持续提供海上态势感知。

仍处于概念或研究阶段

需要注意的是，目前公开信息显示，这种AI波浪动力执法无人艇仍主要停留在研究或设计概念阶段，而不是已经大规模部署的现役系统。

不过，这一设想反映出海洋技术发展的一个明显趋势：将可再生海洋能源、无人机器人技术和人工智能导航结合起来，构建能够在远海长期运行的海上感知和巡逻网络。

如果相关技术成熟，这类平台未来可能成为全球海洋监测和海上巡逻体系的一部分。