团 体 标 准
T/CSNAME 151—2025
沿海内河船舶远程驾控系统设计要求
Design requirements for remote steering and control system of coastal and inland
waterway vessels
2025 - 12 - 31 发布 2026 - 03 - 31 实施
中国造船工程学会 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—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》的规定起草。
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。
本文件起草单位：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所、中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部、武汉理工大学。
本文件主要起草人：曹阳、孟凡彬、李伟、韦一、杜亚震、 胡英俊、李彬、房媛媛、张妙藏、汤敏、刘佳仑。
沿海内河船舶远程驾控系统设计要求
1 范围
本文件规定了沿海内河船舶远程驾控系统(以下简称系统)的设计依据、设计原则、设计内容、设计程序、设计方法和验证的要求。
本文件适用于沿海内河船舶远程驾控系统的设计和验证工作。
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而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(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 31843.450-2019 海上导航和无线电通信设备及系统 数字接口 第450部分
中国船级社.船舶网络安全指南.2024
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
沿海内河船舶 coastal and inland waterway vessels
主要在沿海水域和内河(如江河、湖泊等)航行，通常用于货物运输、旅客运输、工程作业等的船舶。
3.2
远程驾控系统 remote steering and control system
能响应岸端驾驶员驾控指令实现沿海内河船舶在远程控制站或控制位置的远程控制航行控制，并具有内河航路规划、视觉增强、碰撞预警、防搁浅预警和综合信息显示等航行安全预警功能， 辅助驾驶员进行沿海内河航行控制的船载系统。
4 设计依据
系统设计依据主要包括：
a) 设计任务书;
b) 相关系统对沿海内河智能船舶远程驾控系统的技术要求(技术要求);
c) 相关法规与规范。
5 设计原则
系统设计应遵循如下设计原则：
a) 通用性原则，系统设计应满足智能航行相关的标准与规范，保障系统的通用化、系列化、组合化设计;
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;
c) 安全性原则，系统设计应首要满足航行安全保障的要求，系统不能引入航行安全隐患。
6 设计程序
系统设计程序如图1所示。设计过程中通过问题反馈的形式进行迭代设计。
图1 设计程序
7 设计内容
7.1 需求分析
应将设计依据作为系统的设计输入。分析系统的组成、功能需求、性能需求、接口需求、系统安全需求等要求。需求分析应准确、完整、并与现行标准一致。
7.2 组成设计
7.2.1 系统一般由决策控制主机、显示器、人机交互控制模块、网络交换机、数据中继组件、防火墙、电源等部分组成。
7.2.2 系统也可根据设计要求与智能航行系统、辅助航行、自主航行或其他智能航行系统设备共用硬件设备。
7.3 功能设计
7.3.1 远程航行控制
系统应具有远程航行控制功能，可以根据接收到的岸端控制指令对船舶推进和操纵系统、通信与信号系统进行远程控制，实现船舶在沿海内河航道场景的远程航行控制。具有船岸语音信息及航行通告转发功能。
7.3.2 航线设计与航线同步
系统应具有航线设计和船岸航线同步功能，能够显示电子海图和或电子江图。系统具备在长江等主要内河航道内的航线与航速优化功能;
系统能够接收来自远程控制站的航行计划具有船岸航线同步功能。
7.3.3 感知信息显示与处理
系统应具有感知信息显示与处理功能，能够接收来自感知系统的气象环境信息、目标信息、视觉增强等信息并能够将感知信息通过通信设备向远程控制站实时传输。
7.3.4 控制权管理与动态接管
系统应具有驾驶控制权管理与动态接管功能，船舶控制权可在船上控制位置和远程控制站间转换，转换时不应引起船舶及其设备运行状态的严重变化。控制权的转换仅能在船上控制位置进行， 并且应在远程控制站应答确认后进行。
当由于船舶或远程控制站系统故障使远程控制功能受影响时，船上人员应将控制权从远程控制站转移至船上控制站，同时在船上及远程控制站发出切换提示。应对故障进行及时排查， 使船舶远程控制功能尽快恢复。
7.3.5 系统自检与故障报警
系统应具有自检及故障报警功能，能在设备正常运行时提供持续监测，当监测到设备故障时应能向驾驶员及远程控制站发出提示报警信息及故障信息，并生成记录。
7.3.6 航行安全预警
系统应具有航行安全预警功能，系统能够综合考虑船舶航行的外部环境条件，分析和评估所识别的周边障碍物距本船的距离及会遇趋势并将得到的趋势预测结果应以直观的方式予以展示。根据当前航行状态下船舶的预计最近会遇距离、时间， 并考虑船舶所需的避碰距离和时间，对可能的碰撞风险发出声光报警，提示危险物与本船的相对位置，该报警经驾驶员应答后，可即时消除，并保留视觉指示。
7.3.7 远程驾控数据存储功能
系统应具有远程驾控数据存储功能，应能存储执行的航次计划、接收到的舵角车钟等控制指令、系统通信状态、系统报警信息等，并能对上述信息进行回放。
7.4 性能设计
7.4.1 控制权接管响应时间
在船岸通信条件良好的情况下，系统切换响应时间宜不大于0.2 s。
7.4.2 视觉增强显示范围
内河船舶视觉增强显示船舶当前位置1500 m距离、水平方向上从船舶正前方至左右舷各112.5°视角范围内的水面危险物。
沿海船舶视觉增强显示船舶当前位置2000 m距离、水平方向上从船舶正前方至左右舷各112.5°视角范围内的水面危险物。
7.4.3 系统数据存储容量
系统数据存储容量应保证存储的数据时长不少于30 d。
7.4.4 船岸通信
船岸通信带宽宜不小于45 Mb，在5G移动通信网络可接入前提下，船舶远程控制指令通信时延宜不大于50 ms，语音传输时延宜不大于150 ms，视频传输时延宜不大于1 s。
7.5 接口设计
系统接口设计应满足以下要求：
a) 接口设计应符合 GB/T 31843 相关要求;
b) 接口设计应考虑系统处理的各信号形式、传输带宽、传输时延、连接形式和传输介质等方面的要求，宜采用串行接口、以太网等通信方式;
c) 接口连接器应尽量选用同类型的产品或型号;
d) 与船岸通信系统接口宜通过两路以太网接口接收远程控制站发出的操作指令、更新电子海图\电子江图和气象信息，同步航行计划、发送当前舵角、车令转速、侧推转速等船舶状态信息;
e) 与感知系统接口宜通过以太网接口接收来自感知系统的航行态势信息。信息传输采用内部网络协议，信息内容包括船位、航向、航速、水深、吃水等本船导航信息，导航雷达、AIS、电子江图融合后的目标与航行态势信息，来自风速风向仪、能见度仪等传感器的气象信息，以及电子海图、电子江图信息等;
f) 与机舱监控平台系统接口宜通过以太网接口接收来自机舱监控平台系统的舱内设备状态信息。信息传输采用定制网络协议，信息内容包括机舱设备状态、船舶发电设备及电网状态、船舶消防设备状态等;
g) 与航行灯、号笛接口宜通过继电器、I/O 信号接口，发送开关信号;
h) 与通信系统接口宜通过以太网接口接收并转发航行通告信息。
7.6 软件架构设计
系统软件架构设计满足以下要求：
a) 宜采用开放式软件体系结构，软件功能模块可灵活配置;
b) 宜采用跨平台的图形控件、通用接口驱动程序等软件中间件，隔离硬件升级等技术状态变化影响;
c) 软件信息处理层次包括信息采集层、信息处理层和应用层。信息采集层完成多元信息的预处理，包括报文信息的接收、解析与完整性处理等;信息处理层完成信息的融合处理、控制权动态接管、系统状态监控、系统故障检测处理等;应用层完成航线设计与航线同步、感知信息显示、故障报警、数据存储等功能的人机交互。
7.7 系统安全设计
7.7.1 系统功能安全设计
为保证系统功能的安全，系统应提供对各种信息来源的识别与检测方法，确保相关信息的准确、完整并及时更新。系统应具有远程驾控安全检查方法，当检测到异常时应能按照规范要求发出报警和提示。
7.7.2 系统集成安全设计
当系统采用与其他设备集成的方式时，应充分考虑系统集成对两个设备造成的影响，本系统的运行不应影响其他设备功能的正常使用，且不能使其他设备功能降级。
7.7.3 系统接口安全设计
系统的接口设计应充分考虑部件及外部接口的安全性，如电磁干扰、意外触发、材料相容性等， 并根据信息的重要程度考虑冗余和备份。
7.7.4 系统使用维护安全设计
系统应对操作及维修的过程进行充分考虑，设备的布置、任务的流程、可能发生的风险等可能出现的安全问题需要被确定并采取可靠的措施有效避免。
7.7.5 系统的网络安全设计
应满足《船舶网络安全指南》的相关要求，至少满足SL0级网络安全相关要求。
8 设计验证
8.1 设计验证范围
设计阶段验证范围包括系统接口检查、系统功能验证、性能验证、软件架构设计验证和系统安全设计验证。
8.2 设计验证条件
系统的设计验证在实验室条件下，采用仿真或者半实物仿真方式进行。
8.3 验证测试设备
验证测试设备一般应包括：
a) 接口适配器;
b) 工控计算机;
c) 航海显示器;
d) 数字船舶运动仿真模型;
e) 计时器。
8.4 验证方法
8.4.1 系统接口检查
系统接口检查包括：
a) 确认接口设计应符合 7.5 a)要求;
b) 确认接口设计通信方式应符合 7.5 b)要求;
c) 确认接口连接器选型应符合 7.5 c)要求。
8.4.2 系统功能验证
8.4.2.1 远程航行控制功能
采用仿真模型连接系统，并用工控计算机模拟发送远程控制站的操纵指令，系统能够正确接收远程控制站发送的操纵指令，并能控制仿真船舶模型在内河航道航行，功能满足7.3.1要求。
8.4.2.2 航线设计与航线同步功能
采用仿真模型连接系统，系统能够正确显示电子海图及长江航道图，并能够在进行航线设计，并具有航线优化功能。使用工控计算机模拟远程控制站向系统发送航线信息， 通过观察确认，系统能够接收来自远程控制站的航线信息并进行航线同步，系统功能满足7.3.2要求。
8.4.2.3 感知信息显示与处理
采用仿真模型连接系统，系统能够接收并正确显示来自感知系统的气象环境信息、目标信息、视觉增强等信息并能够向岸端发送，其功能应能满足7.3.3要求。
8.4.2.4 控制权管理与动态接管功能
采用仿真模型连接系统，并使用工控计算机模拟发送远程控制站的控制权切换指令，系统能够在确认接管后进行控制权切换，系统显示控制权转换至船端，并且控制权的切换未对航行操控造成影响，功能满足7.3.4要求。
8.4.2.5 系统自检与故障报警
采用仿真模型连接系统，并用工控计算机模拟发送报警信息，系统具有自检及故障报警功能，当监测到设备故障时应能向驾驶员及远程控制站发出提示报警信息及故障信息并生成记录，其功能应能满足7.3.5要求。
8.4.2.6 航行安全预警
采用仿真模型连接系统，系统应具有航行安全预警功能，系统能够分析和评估所识别的周边障碍物距本船的距离及会遇趋势给出碰撞预警，提示危险物与本船的相对位置，该报警经驾驶员应答后，可即时消除，并保留视觉指示，其功能应能满足7.3.6要求。
8.4.2.7 数据存储
采用仿真模型连接系统，确认系统存储、显示与回放存储执行的航次计划、接收到的舵角车钟等控制指令、系统通信状态、系统报警信息等满足7.3.7要求。
8.4.3 系统性能验证
8.4.3.1 控制权接管响应时间
通过计时验证，系统控制权接管响应时间满足7.4.1要求。
8.4.3.2 视觉增强显示范围
通过观察验证，系统视觉增强显示范围应满足7.4.2要求。
8.4.3.3 系统数据存储容量
根据20 min存储数据总量进行计算，并估计30d航程的数据量，通过分析验证系统存储的结果应满足7.4.3要求。
8.4.3.4 船岸通信
通过测量确认，系统船岸通信的带宽、通信时延满足7.4.4要求。
8.4.4 软件架构设计验证
通过对系统软件设计文档检查，确认系统软件架构设计满足7.6相关要求。
8.4.5 系统安全设计验证
8.4.5.1 通过观察验证，系统能对各种显示信息的来源的准确、完成和及时性进行检测，满足 7.7.1相关要求。
8.4.5.2 通过功能测试验证，系统的集成考虑对系统内各设备造成的影响，系统运行不影响其他设备的正常运行或功能降级，满足 7.7.2。
8.4.5.3 通过文档检查验证，系统的接口设计考虑接口安全性并采用冗余和备份措施，满足 7.7.3 要求。
8.4.5.4 通过文档检测验证，系统对操作和维护进行了充分考虑满足 7.7.4 要求，文档中包括对设备可能发生风险的解决措施。
8.4.5.5 通过测试验证，系统的网络安全设计满足 7.7.5 的要求，测试方法参照《船舶网络安全指南》第三章。
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