长续航无人艇：从海上持续感知到自主化海洋作业

在广阔的海洋上，传统有人船舶往往需要依靠船员长期值守，并承担燃油、人员、补给和安全保障等运营成本。当任务范围从近岸巡检延伸至远海测绘、海洋环境监测、海上风电运维和海上安全保障时，船舶的续航能力、远程通信能力以及自主作业能力，成为决定任务效率的重要因素。

长续航无人艇（Long-Endurance Uncrewed Surface Vessel，USV）正在改变这一作业模式。

通过高效动力系统、低功耗传感器、自主航行算法、卫星通信和模块化任务载荷的结合，无人艇能够在减少人员直接参与的情况下，持续执行海上数据采集、目标监测、海底测绘和远程巡查等任务。其价值不只是“在海上运行更长时间”，更在于将海洋从一次性作业场景，逐步转变为可持续感知、远程管理和智能决策的作业空间。

一、什么是长续航无人艇？

长续航无人艇，是指能够依靠自身能源、动力和自主控制系统，在较长时间内持续执行海上任务的无人水面平台。

与普通短航时无人艇相比，长续航无人艇通常具有以下特点：

长时间自主运行。 根据船型、动力方式、航速、海况及任务载荷的不同，部分平台能够连续运行数天、数周，甚至数月。

远距离任务执行。 通过卫星通信、蜂窝网络和自主导航技术，无人艇能够在远离岸基控制中心的海域执行任务，并支持超视距运行。

多传感器融合。 无人艇可搭载雷达、AIS、光电设备、声呐、测深系统、气象传感器及其他科学载荷，实现海面、海底和水体环境的综合感知。

模块化任务载荷。 根据不同任务更换或集成测绘、环境监测、海上安防、海洋科学和水下机器人协同等设备，提升平台的任务适应能力。

远程运维与数据回传。 依托远程操作中心和通信网络，工作人员能够对无人艇进行任务规划、状态监测、航线调整及数据管理，减少对大型有人支援船舶的依赖。

因此，长续航无人艇并不是简单地将传统船舶“无人化”，而是将船体、能源、通信、感知、控制和数据服务整合为一套面向长期海上作业的系统。

二、全球长续航无人艇代表性产品

目前，海外多家企业已经围绕不同海上任务，形成了覆盖超长时间监测、快速响应、远海测绘和海洋科学研究的无人艇产品体系。

1. Saildrone：面向全球海洋观测的长航时无人平台

是全球较具代表性的长航时无人水面平台企业之一。其产品以长时间自主航行、远程海洋观测和多类型任务载荷为主要特点，服务于海洋科学、气象观测、海洋测绘、海上安全和环境监测等领域。

Saildrone 的核心思路，是利用高效能源系统、自主航行能力和卫星通信，将无人艇打造为能够长期部署在海上的移动式数据采集平台。

Saildrone Explorer：持续海洋观测平台

Explorer 是 Saildrone 早期代表性平台，主要面向海洋观测、气象监测、环境研究和海上数据采集等任务。

其典型特点包括：

• 依靠风能推进，并结合太阳能为船载设备供电。
• 具备自主航行和远程任务管理能力。
• 可搭载气象、海洋环境和水体监测传感器。
• 适合在广阔海域开展长期、连续的数据采集任务。
• 通过卫星通信向岸基系统回传任务信息和观测数据。

Explorer 的意义在于，它将无人艇从短时间、近岸的自动化设备，拓展为能够长期驻留海上的海洋观测节点。

Saildrone Voyager：面向海域监视与多任务作业

Voyager 面向更复杂的海上任务需求，强调持续海域监视、海洋数据采集和多传感器搭载能力。

与主要承担长期观测任务的轻型平台相比，Voyager 更注重任务载荷、数据获取能力和海上持续运行之间的平衡，可用于海洋环境监测、海域态势感知、海洋科学研究等场景。

Saildrone Surveyor：远海测绘与深水作业平台

Surveyor 是 Saildrone 面向远海测绘和深水海洋任务开发的大型无人水面平台。

该平台重点服务于：

• 海底地形测绘；
• 海洋地球物理数据采集；
• 深水海域调查；
• 海洋科学研究；
• 海底基础设施相关调查。

通过搭载多波束测深系统等专业设备，Surveyor 能够在较长时间内开展大范围海底数据采集，减少部分任务对大型有人测量船的依赖。

Saildrone 的典型任务探索

此前整理的公开资料中，Saildrone 曾参与 NOAA 相关飓风观测任务、南极海域长期航行、开曼海域大范围海底测绘，以及海洋监视和海底电缆调查等任务。

这些应用体现了长航时无人艇的几个重要价值：在恶劣或偏远海域持续工作、获取传统方式难以长期维持的海洋数据，以及通过远程操作降低人员长期出海的需求。

Saildrone 的产品体系也说明，长续航无人艇并非单一船型，而是可以根据航行速度、能源方式、任务载荷和作业海域形成不同的产品分级。

2. Seasats Lightfish：轻量化、模块化的超长续航无人艇

一家专注于自主海洋平台的无人艇企业，其产品覆盖轻量化长航时平台、高速响应平台以及更大载荷的无人水面平台。

其中，Lightfish 以轻量化、便携式部署和长期自主运行作为核心特点，适用于海洋调查、科学研究、海上安全巡逻和持续环境监测等任务。

Lightfish 产品参数

Lightfish 采用复合材料船体、太阳能供电和电动推进系统，并通过配重龙骨等结构设计提升海上稳定性。其标准配置包含多路高清摄像头、Iridium 与 Starlink 通信能力，以及用于边缘计算和目标分类的船载计算系统。

在部署方面，Lightfish 的轻量化设计使其可以由少量人员进行人工部署，适合需要快速布放、长期驻留或多点分布式部署的任务。

Lightfish 的应用价值

对于海洋环境监测、海上目标观察、科学数据采集等任务而言，Lightfish 的优势并不在于高速航行，而在于以较低的能源消耗维持长时间运行。

这类平台可以作为海上移动传感器节点，持续采集海面影像、气象数据、位置数据和目标信息，并通过卫星通信将关键数据回传至岸基系统。

当多个平台协同运行时，还可以形成分布式海洋监测网络，扩大数据覆盖范围，提高对特定海域的持续感知能力。

3. Seasats Quickfish：高速与长航时兼顾的无人水面平台

<图片建议：Seasats Quickfish 高速无人艇海上航行图>

与 Lightfish 的低速长时间运行路线不同，Quickfish 更强调高速航行、快速响应和模块化任务能力。

Quickfish 面向海上快速巡查、目标识别、护航、调查及安全相关任务，适合需要在较大范围内快速抵达任务区域的应用场景。

Quickfish 产品特点

Quickfish 的特点是将高速机动能力与较长任务持续时间相结合。其模块化任务舱可以根据任务需求搭载不同传感器，也能够与无人机等其他无人系统形成协同作业。

在海上安全和快速响应场景中，这类平台能够缩短从岸基或母船到任务区域的抵达时间；在巡检和调查场景中，则可以兼顾航行效率与任务载荷需求。

需要注意的是，Quickfish 的高速能力、任务续航和实际作业距离会受到动力配置、航速、海况、载荷和能源储备等因素影响。

4. Exail DriX O-16：面向跨洋级任务的长续航无人艇

<图片建议：Exail DriX O-16 远海航行或测绘作业图>

<Entity category="company" value="Exail"/> 是一家在海洋自主系统、导航定位、水下机器人和海洋测绘领域具有较强技术积累的企业。其 DriX 系列无人水面艇广泛面向水文测量、海洋调查、海上能源、海底电缆和国防相关任务。

DriX O-16 是该系列面向跨洋级、远距离和长时间作业的代表性平台。

DriX O-16 核心参数

DriX O-16 的核心价值，是将长续航能力、专业海洋测绘能力和水面—水下多机器人协同能力结合起来。

双混合动力与冗余设计

DriX O-16 采用双混合动力系统，在柴油动力与电力辅助推进之间进行协同。冗余架构有助于提升长时间海上运行的可靠性，并为复杂海况下的任务执行提供更完善的动力保障。

长续航平台的设计重点，不仅是扩大燃油或能源储备，还包括降低推进能耗、优化航行效率、提高系统可靠性，以及确保关键任务设备能够持续运行。

CortiX 自主航行与避碰系统

DriX O-16 配备 Exail 的 CortiX 自主系统，支持远程监控、自主航行和障碍物规避。

其感知体系可融合雷达、AIS、摄像头、红外设备、激光雷达和前视声呐等信息，对海上目标及水面障碍物进行综合判断，并辅助规划避碰航线。

在远海航行中，单一传感器往往难以适应所有环境。多源感知融合与自主决策，可以提升无人艇在复杂航道、船舶密集水域和长距离任务中的环境适应能力。

从1100海里航行到远海任务应用

2025年9月，Exail 公布了 DriX O-16 参与 NATO REPMUS 相关活动的远距离自主航行任务。该平台从法国拉西约塔出发，前往葡萄牙特罗亚半岛附近区域，航行距离接近1,100海里，约2,000公里，历时约6天，并通过直布罗陀海峡等繁忙海域。

此次任务展示了 DriX O-16 在长距离自主航行、远程监督、海上交通环境感知和自主避碰方面的能力。

DriX O-16 的任务定位也已从单纯的无人测量船，逐步扩展到海底电缆调查、海上风电场勘测、水下机器人部署与回收、海洋科学和海上安全等更复杂的作业领域。

三、长续航无人艇的核心技术体系

长续航无人艇的持续运行能力，来自多个技术系统的协同，而不是单一动力设备的作用。

1. 高效能源与动力系统

能源系统是决定无人艇续航能力的基础。

目前，不同产品主要采用以下几类动力路线：

太阳能与电动推进。 适合低速、低功耗和长期观测任务。通过太阳能补充能源，可以延长平台的持续工作时间，但其续航表现高度依赖太阳辐照、任务载荷和海况。

柴油动力。 具有较高的能源密度，适用于高速航行、远距离巡航和较大载荷任务。

混合动力。 将柴油动力与电力推进相结合，在不同航行工况下优化能源使用，并通过冗余设计提高可靠性。

风能辅助推进。 适用于部分长期海洋观测平台，可以降低推进过程中的能源消耗，但航行速度和航线规划会受到风场条件影响。

高效船体线型、低阻力设计、能源管理策略和推进系统协同控制，是实现长续航的关键。

2. 自主航行与智能避碰

无人艇需要在缺少人工实时操纵的情况下，完成航线跟踪、航向控制、速度调整、目标识别和障碍物规避。

自主航行系统通常包括：

• 高精度定位与惯性导航；
• 航迹规划和路径跟踪；
• 雷达、AIS、摄像头、激光雷达等环境感知；
• 多传感器融合与目标识别；
• 避碰决策和航行控制；
• 远程监督与异常处置。

在复杂海域中，自主航行系统还需要考虑海流、风浪、船舶交通、通信中断和定位异常等因素。

3. 超视距通信与远程运维

长续航无人艇的任务范围越大，对通信系统的要求越高。

近岸任务可以使用4G、5G、无线电或专用数据链；远海任务则需要卫星通信作为重要保障。

典型通信架构包括：

• 4G/5G：适用于近岸和网络覆盖区域；
• 卫星通信：适用于远海和超视距任务；
• 北斗及其他卫星定位系统：用于位置确定和导航；
• 船岸数据链路：用于任务控制、状态回传和数据传输；
• 远程操作中心：用于统一监控多个无人艇及任务载荷。

在实际应用中，通信系统不仅要传输视频和传感器数据，还要保障远程控制指令、故障告警和任务状态的可靠传递。

4. 模块化任务载荷

长续航无人艇的价值，最终需要通过任务载荷实现。

不同任务可能需要搭载：

模块化设计可以缩短设备集成周期，使同一无人艇平台适应不同客户和不同海域的任务需求。

四、长续航无人艇的典型应用场景

1. 海洋环境监测

长续航无人艇可以在海上持续采集水温、盐度、浊度、气象和海面影像等数据。

相比依靠有人船舶定期采样，长期无人平台能够提高数据采集的时间连续性，并在特定海域形成持续观测能力。

对于海洋牧场、海洋生态保护、海洋科学研究和环境变化分析，长期数据积累具有重要价值。

2. 海上风电巡检与运维

海上风电场通常分布在距离岸线较远的海域，设备数量多、作业范围大，传统巡检方式可能需要人员、船舶和无人机等多种资源协同。

长续航无人艇可以搭载光电、雷达、测绘及环境监测设备，执行风电场周边海域巡查、航道监测、环境数据采集和设备周边作业辅助等任务。

结合无人机和水下机器人后，还可以形成空中、水面和水下协同的立体化巡检体系。

3. 海底地形测绘与海底电缆调查

海底测绘是长续航无人艇的重要应用方向。

通过搭载多波束测深仪、侧扫声呐和地层剖面仪，无人艇可以执行海底地形测量、航道调查、海底地貌研究和海底电缆线路勘测等任务。

对于海底电缆铺设、海上能源基础设施建设和海洋工程项目，远距离自主测绘能够减少部分传统有人测量船舶的使用，并提高海上调查的灵活性。

4. 海上安全与海域监视

在港口、海岸线、海岛周边和重点海域，长续航无人艇可以执行定期巡查、目标识别、异常情况监测和海上态势感知等任务。

通过雷达、AIS、高清摄像头和红外设备等多源感知系统，无人艇能够持续获取海上目标信息，并将关键数据传输至岸基控制中心。

对于需要长期巡逻、范围较大或人员不便持续驻守的区域，无人艇可以作为传统海上巡逻体系的补充。

5. 水面—水下多机器人协同

随着海洋机器人技术的发展，无人艇正在从单一的水面作业平台，逐步转变为水面、水下多机器人协同系统的载体。

大型长续航无人艇可以搭载或部署 AUV、ROV、ROTV 等水下机器人，承担水面通信中继、定位辅助、任务调度、数据回传和回收保障等工作。

这类协同模式能够将水面自主航行能力与水下精细探测能力结合，适用于海底基础设施调查、深海科学研究、海洋工程和复杂水下作业。

五、从“长时间航行”走向“持续海洋智能”

长续航无人艇的发展，正在推动海上作业模式发生变化。

过去，海洋数据采集通常依赖有人船舶在特定时间到达目标海域，完成任务后返回。未来，随着自主航行、远程通信、边缘计算和多机器人协同技术的发展，无人艇将更加接近一种能够长期部署、持续感知、远程管理和自主执行任务的海洋智能基础设施。

从单艇运行到多艇协同，从近岸巡查到远海作业，从水面感知到空海潜一体化，长续航无人艇的应用边界正在不断拓展。

对于无人装备企业而言，真正的技术竞争力不仅在于船体能够航行多远、运行多久，还在于能否围绕客户任务构建完整的系统解决方案，包括平台设计、动力系统、环境感知、自主控制、通信保障、任务载荷、数据处理和远程运维。

六、青岛能征：面向多场景的无人装备技术探索

青岛能征智能装备有限公司成立于2022年，专注于无人船和无人车的研发制造，围绕自主航行、智能感知、机器人控制、边缘计算、计算机视觉和人工智能等技术方向开展产品研发与应用探索。

公司持续推进无人船平台、智能感知系统、自动驾驶控制和多场景应用方案的开发，产品及技术方向覆盖无人巡逻、港口巡检、智慧水产养殖和水域清洁等领域。

在无人船领域，公司已形成包括能征-M850、NZ-P30、NZ-S45、NZ-S55等平台在内的产品体系，并持续开展海上测试、智能航行、目标感知和远程控制等技术验证。

其中，能征-M850是一款面向海上任务的无人船平台，已开展累计超过1万公里的海上测试，具备自主航行、智能避碰、远程监控和多类任务载荷集成能力。根据既有测试资料，平台在特定测试条件下的航迹误差可达到相应控制指标，并支持雷达、激光雷达及其他感知设备的集成。

公司同时围绕智慧水产养殖开发渔小征系列无人投饲船，探索自动投饲、远程管理、路径规划和养殖场景数据采集等应用；面向水域环境治理，推进清巡船等水面清洁装备的研发与应用。

未来，青岛能征将继续围绕无人船平台化、智能化和多场景应用方向开展技术探索，推动无人装备从单一功能设备向集成化、智能化的海上作业系统发展。

结语

长续航无人艇正在成为海洋智能装备的重要发展方向。

从 Saildrone 的长期海洋观测，到 Seasats 的轻量化持续监测和高速响应平台，再到 Exail DriX O-16 面向跨洋级测绘和水面—水下协同的技术探索，不同产品路线共同展现了无人水面平台在续航、智能化和任务适应能力方面的发展趋势。

随着新能源动力、自主航行、卫星通信、人工智能和机器人协同技术不断进步，长续航无人艇将有望在海洋监测、海上风电、海底测绘、海上安全、海洋科研和水域治理等领域承担更多任务。

让无人装备走向更远的海域，让智能技术服务更广阔的海洋。