韩国自主水面船舶（KASS）项目解析之二： 船舶远程驾驶及其船岸通信与赛博安全技术研究
编者按：中国船级社2020版《智能船舶规范》对远程控制船舶做出了界定，系指船舶能够被船舶之外的一个远程控制站或控制位置进行控制，实现船舶的运行。经CCS审图和检验合格，可授予远程控制功能标志R1或R2。笔者认为船舶远程驾驶的应用场景和关键技术仍有待凝练，特别是远程控制船舶同自主操作船舶，远程遥控与自主航行等功能、系统的逻辑关系值得讨论。韩国自主水面船舶（KASS）项目将远程驾驶研发分解为驾控系统、船岸通讯和赛博安全三个主题，并制定了详细的任务指标和考核参数，值得借鉴，在此与同行分享交流。
内容整理：杨帆、秦祥祥、陈然、滕其卯、李晨
页面编辑：陈然
内容校核：刘佳仑、李诗杰
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01
MASS岸基远程控制系统研发
（一）课题概要
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项目 名称 |
MASS岸基远程控制系统研发 |
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项目 来源 |
海洋与渔业部（Project of MOF: Ministry of Oceans and Fisheries） |
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监督机构和参与机构 |
KRISO，SafeTechResearch，XINNOS，劳氏船级社亚洲分社，KMOU，KSOE， 三星重工 |
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研究 期限 |
本年度：2020年4月至2020年12月； 总期限：2020年4月至2024年12月。 |
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技术 概述 |
 （1）针对MASS紧急情况的情景制定方案； （2）基于紧急情况的驾控中心本地远程控制系统和远程监控系统研发； （3）开发集成网络优化软件，以稳定有效地在岸基驾控中心进行远程监控； （4）从操作的角度对远程操作和态势识别系统的基础技术进行模型评估。 |
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任务 分工 |
（1）（KMOU）建立应急情景和演示； （2）GMT）研发岸基远程控制系统； （3）（KR）综合安全管理系统研发，网络威胁分析和可视化技术研究，自主驾控船舶的赛博安全型式认证指南制定； （4）（KMI）赛博安全相关国际组织议程项目制定。 |
（二）课题目标
● MASS远程控制系统产品（原型）
（1）远程监控系统；
（2）远程控制系统；
（3）100公里范围内的通讯网络；
（4）远程操控态势识别系统的模型评估技术
● 文件（规则，手册等）与技术
（1）MASS紧急情况操作手册；
（2）针对紧急情况构建方案（3类服务，99.0％的服务满意度）；
（3）远程监控系统（99.0％或更高的远程操控人员满意度）；
（4）远程控制系统（99.9％的紧急情况下远程控制成功率）；
（5）远程操控态势识别系统的模型评估报告（基于IMO工效学设计准则的模型评估）。
02
新一代船2船2岸数字通信技术研究
（一）课题概要
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项目 名称 |
新一代船2船2岸数字通信 技术研究 |
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项目 来源 |
海洋与渔业部（Project of MOF: Ministry of Oceans and Fisheries） |
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研究 期限 |
本年度：2021年1月至2021年12月； 总期限：2021年1月至2025年12月。 |
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技术 概述 |
(1) 以国际海事频率运行的VDES船站通信系统研发； （2）自主船舶海洋宽带服务核心技术开发； （3）制定MASS通信服务国际标准； （4）制定船2船2岸通信系统验证方案。 |
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任务 分工 |
（1）（SYNC TECHNO）海洋宽带集成网关/5G核心技术开发； （2）（COMESTA）研发VDES系统并构建测试平台； （3）（i-storm）研发VDES系统和VDES网关； （4）（Ace Antenna）无线设施的VDES系统研发和技术标准制定； （5）KR）VDES/海事宽带通信技术的国际标准化； （6）（MMU）制定船2船2岸通信系统验证方案。 |
（二）课题目标
● VDES船站通信系统和网关（原型）
（1）海事国际标准数字通信系统（ITU-RM.2092）的开发；
（2） 确保适应于自主船舶核心信息的交互的覆盖范围和通信速度（船与船之间：超过12公里，船与岸之间：超过80公里，最大通信能力307kbps@VDE）；
（3）支持稳定的数字通信连接（20%PER@-107dBm, VDEBW）；
（4）通过VDES网关实现IP数据包服务（VDES网关原型）；
（5）VDES的国际标准化和国内海事无线设备标准的制定/修订。
● 海事宽带综合网关（原型）
(1) 多种通信方式（VDES，VSAT，LTE）的海事宽带集成网关；
(2) 依据船舶运行状态信息的智能信道选择（服务类型，通信质量等）；
(3) 基于LTE宽带服务的海事宽带通信设备研制（向地传输速度超过3mbps，向天传输速度超过1mbps）；
(4) 5G及更高版本网关的先进关键要素技术研发；
(5) 5G核心要素技术需求和标准化技术研究。
03
MASS赛博安全技术研发
（一）课题概要
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项目 名称 |
MASS赛博安全技术研发 |
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项目 来源 |
海洋与渔业部（Project of MOF: Ministry of Oceans and Fisheries） |
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研究 期限 |
本年度：2021年1月至2021年12月； 总期限：2021年1月至2024年12月。 |
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技术 概述 |
（1） 基于最新的赛博安全技术研发用于自主水面船舶的赛博安全网关产品； （2）MASS岸基中心综合安全管理系统研发； （3）自主船舶赛博安全型式认证指南制定； （4）MASS赛博安全国际组织议程制定 |
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课题 分工 |
（1）（Penta SECURITY）通过监视船舶内部网络并基于机器学习，研究网络安全网关异常迹象检测技术； （2）（T1 Information Technology）定义赛博安全网关需求，建立演示系统以支持示范； （3）（KR）综合安全管理系统研发，网络威胁分析和可视化技术研究，自主驾控船舶的赛博安全型式认证指南制定； （4）（KMI）赛博安全相关国际组织议程项目制定。 |
（二）课题目标
● 赛博安全网关产品（原型）
（1）船内网络之间的通信流控制和异常信号检测（响应五种以上的攻击场景）
（2）基于机器学习的网络威胁检测（正确检测的可能性为95％，错误警报的可能性为5％）
● 综合安全管理系统产品（原型）
（1）远程网络综合安全管理（每分钟收集和处理6,000多个数据）；
（2）网络威胁数据分析和可视化（收到网络威胁后3秒内发出警报）；
（3） 自主驾控船舶ICT资产管理。
● MASS赛博安全型式认证指南（2种）
（1）赛博安全网关产品；
（2）其他项目产品研发。
● MASS赛博安全技术标准议程
（1）IMO，MSC和其他相关专家委员会（NCSR等）提交的议程（信息文件）；
（2）IALA，ARM和其他合作方提交的议程（信息文件）。