使用 Tocaro Blue 的 Proteus Hub 进行智能导航

快速阅读: 《游艇杂志》消息，普罗透斯枢纽通过AI技术简化雷达操作，提升航行安全。该系统能分类雷达回波、预测目标行为并增强情境意识，适用于各种航行条件。未来，托卡罗蓝考虑将普罗透斯核心软件作为服务出售，以进一步扩展其应用。

普罗透斯枢纽（普罗透斯枢纽）利用人工智能技术，使理解雷达回波变得更加容易，并帮助避免碰撞。

那是田纳西-汤比格比航道凌晨一点，斯科特·“红”·弗劳尔斯船长正以17节的速度驾驶他的凯恩湾28H游艇。他遇到了一艘拖船正在推驳船。拖船被照亮了，但驳船是黑暗的。尽管弗劳尔斯自称是“老派雷达爱好者”，但这种情况令人困惑且迅速发展。然后他的托卡罗蓝普罗透斯枢纽向他发出了防撞警报。“我讨厌承认这一点，”他说，“如果没有托卡罗蓝的技术，我可能会撞上驳船。”

最终，弗劳尔斯在19天、19小时和50分钟内完成了大循环挑战路线，打破了记录，并为国家儿童癌症基金会筹集了100万美元。

雷达是水上最重要的防撞传感器之一，但解读雷达图像是一项需要多年才能掌握的技能。对于那些一年只出几次海的船员来说，这可能令人沮丧。托卡罗蓝的普罗透斯枢纽导航系统使用人工智能机器学习来简化雷达操作。它通过内置的地图和联网的自动识别系统数据增强情境意识，为兼容的多功能显示器创建用户友好的二维和三维屏幕显示。

普罗透斯枢纽（售价2950美元）是一个黑匣子系统，可以与游艇的NMEA 2000主干网络连接，还可以访问游艇的AIS、罗盘（理想情况下是卫星罗盘）、深度换能器和GPS（或GNSS）传感器数据。普罗透斯枢纽然后通过以太网连接到MFD，访问兼容的磁控管或固态雷达的数据，并显示其二维和三维屏幕显示。

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普罗透斯枢纽由铝和Delrin塑料制成，尺寸为8x4x1.5英寸。它们配备了4G LTE、蓝牙和Wi-Fi天线及连接功能，以及N2K、HDMI、USB和以太网端口。它们还预装了美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的海图和来自托卡罗蓝用户社区的测深数据。C-Map海图是可选的。

普罗透斯枢纽包含一个中央处理器，运行托卡罗蓝的机器学习软件，该软件通过应用算法和统计模型对联网数据进行“学习”，无需人工指令或编程。托卡罗蓝还提供了一个名为普罗透斯核心（Proteus Core）的软件开发工具包，允许在第三方硬件上使用机器学习软件。

“普罗透斯的目标是为船长提供清晰、智能的导航，”托卡罗蓝高级销售总监安德鲁·雷恩斯说，“这意味着简化现有的航海图和雷达显示的复杂性，并将大量传感器信息整合到一个简单的界面中。”

就雷达而言，托卡罗蓝的自动聚焦功能使用机器学习消除无关的雷达回波，例如陆地和波浪噪声。它将回波分类为八个类别之一：陆地、沿岸建筑、桥梁、尾流、助航设备、小型船只（小于40英尺）、中型船只（40至150英尺）和大型船只（大于150英尺）。所有这些都通过图标图形表示。

“我们可以绘制真实物体的图像，而不仅仅是屏幕上的一团雷达信号，”雷恩斯指出，普罗透斯枢纽可以分类和跟踪无限数量的目标。“这让我们可以用简化的方式呈现大量信息。”

自动聚焦功能还有助于系统预测雷达目标的行为，并提供相应的警报级别。例如，雷恩斯说，小型船只的行为往往比大型船只更不稳定。托卡罗蓝的机器学习软件使用其分类系统、嵌入式地图以及来自其他联网传感器的数据，在30秒的时间范围内预测自身船只和获取目标的未来行为。

如果这听起来像是信号过滤的强化版，那么欢迎来到人工智能时代。

“机器学习比过滤要复杂得多，但我认为我们可以智能地过滤（雷达目标），因为我们使用机器学习，”雷恩斯说。原始雷达数据比后处理雷达返回（如多普勒处理）更适合系统的机器学习软件。“机器学习随着你提供的更好数据而变得更好。”

例如，如果系统根据其地图知道某些回波是陆地或助航设备，那么它的机器学习可以专注于识别其他目标并预测其行为。

此信息加上所有目标的最近接触点数据，会以直观的二维或三维屏幕显示形式显示在网络化MFD上。用户可以在MFD屏幕上分割视图，显示普罗透斯枢纽的画面和标准雷达图像。

雷恩斯说，结果是比模糊的雷达回波更大的情境意识，特别是在复杂的导航或危险的横渡时。

“它消除了那个问题：那是什么？”雷恩斯说。“它消除了他们需要花时间学习如何使用所有雷达功能的时间。”

他补充说，更专业的用户更能从中受益，因为软件“可以向船长提供非常智能的防撞警报”。当然，即使是老练的水手也可能会分心。

展望未来，托卡罗蓝的前景同样明朗。近年来，基于光学的避碰系统逐渐兴起，雷恩斯说，普罗透斯核心软件可以通过驻留在第三方硬件上来补充这项技术。随着时间的推移，托卡罗蓝的机器学习软件也可能帮助解释其他仪器——比如前视声呐回波。然而，雷恩斯说，这不是公司当前的计划。

托卡罗蓝的机器学习软件还可以发现联网传感器中的错误。例如，大多数自动驾驶仪只有在涉及卫星罗盘时才准确到几度。（这种固有误差可能会因船体和桥梁内的铁质金属而加剧。）雷恩斯说，托卡罗蓝的机器学习软件可以执行“星座锁定”并三角定位已知参考点，使用制图和雷达数据来校正传感器偏差。

虽然目前没有反馈回路到错误的本地传感器，但雷恩斯说，随着时间的推移，这些信息可以使自动驾驶仪及其他联网传感器更加准确。

因此，对于觉得雷达令人困惑或希望提高情境意识的船长来说，普罗透斯枢纽值得研究。只需问问红·弗劳尔斯。尽管他已经持有船长执照45年，但在田纳西-汤比格比航道的夜晚如果没有托卡罗蓝的技术，结果可能会不同。

摆脱限制

目前，普罗透斯系统作为黑匣子系统提供给船员，可以与船舶的N2K和以太网网络连接，访问雷达和仪器数据。托卡罗蓝可能会转向软件即服务模式，并将普罗透斯核心作为软件出售给船员，以便在个人电脑或多用途显示器上运行。

(以上内容均由Ai生成)