中國研究人員構想波浪動力AI無人巡邏船

中國研究人員提出一種結合**人工智能（AI）與波浪動力的無人水面船（USV）**概念，希望打造可長時間在海上自主巡邏的小型平台。這類船隻利用自然海浪作為主要推進來源，再配合太陽能與電池為電子設備供電，理論上可以在海上持續運作很長時間而不需要補給或船員。

研究人員指出，這種設計特別適合用於遠海巡邏、海域監察與海上執法等任務，例如在南海或遠離本土的礁島周邊保持長期監察能力。

這種無人船是什麼

構想中的平台屬於小型自主航行水面無人船。船隻主要由三個部分組成：

• 利用海浪推進的船體
• 太陽能與電池供電系統
• AI導航與感測系統

研究人員在《Naval and Merchant Ships》期刊中指出，這類自供能無人船可以在遠海區域執行長時間任務，例如海域權益巡查或監察活動。

與傳統巡邏船不同，它的核心概念是盡量不依賴燃料，而是利用海洋自然能量維持航行與設備運作。

海浪如何變成推進力

這種船的關鍵技術是波浪驅動的振盪式水翼（oscillating hydrofoils）。

基本結構通常包含兩個部分：

• 水面浮體或船體：隨海浪上下起伏
• 水下水翼裝置：連接在船體下方

當海浪推動船體上下移動時，水下水翼會因相對運動而產生上下擺動。這些水翼在水中「拍動」時會產生水動力升力，並將部分能量轉化為向前推進的力量。

簡單理解就是：

海浪的垂直運動 → 帶動水翼擺動 → 產生升力與推力 → 推動船隻前進。

研究顯示，這種振盪水翼推進系統可以把海浪的動能直接轉換成推力，使船隻即使沒有傳統引擎也能持續航行。

不少設計會在船體下方安裝多組水翼。當海浪經過時，水翼反覆俯仰與升沉運動，持續產生向前推進力。

其他供電與設備

雖然海浪提供主要推進力，但船上的電子設備仍需要電力，因此通常會採用混合能源系統，例如：

• 太陽能板與電池：為電子設備供電
• 導航感測器、雷達或攝影機：用於觀測與監察
• 衛星或無線通訊系統：把資料傳回岸上
• AI運算模組：處理導航與目標識別

這種設計令整體能源需求遠低於傳統動力船。

AI在系統中的角色

人工智能本身並不負責推進，但對無人船能否自主運作非常重要。

AI系統可以協助：

• 自主航線規劃
• 避開其他船隻或障礙物
• 分析感測器與影像資料
• 辨識船舶或目標
• 維持巡邏路線或監察任務

由於這些船隻設計目標是在遠離岸基的海域長時間運作，AI可以在通訊不穩或延遲的情況下，讓船隻自行作出基本決策。

為何被認為適合長期海上巡邏

研究人員認為，波浪動力無人船的最大優勢是低成本長時間存在（persistent presence）。

主要原因包括：

1. 超長續航

推進力來自海浪，而電子設備可由太陽能供電，因此理論上船隻可在海上連續運作數月而不需要補給。

2. 降低人員風險

無人船不需要船員，在偏遠或敏感海域行動時可避免人員安全風險。

3. 低噪音監察

波浪推進系統幾乎沒有引擎噪音，小型平台也較低調，適合持續監察或環境監測。

4. 維持海域存在

在遠離本土的礁島、海域或爭議水域維持長期巡邏，一直是高成本任務。研究人員認為，自主無人船可以補充海警或海軍巡邏力量，提供持續感測與監察能力。

目前仍屬研究構想

值得注意的是，公開資訊顯示這項計畫目前主要仍屬研究與概念階段，並沒有證據顯示相關AI波浪動力巡邏船已經大規模部署。

不過，這個構想反映出一個更大的技術趨勢：把海洋可再生能源、自主機械人與人工智能導航結合，打造能長期在海上運作的分散式監察平台。

如果技術成熟，未來這類無人船可能成為全球海洋監測與海上安全網絡的一部分。