張雲飛：立足科技創新 做無人艇產業“領航者”
文｜本刊記者 高峰
2018年中央電視台春節聯歡晚會上，81艘無人船以“啟航”隊形穿越港珠澳大橋，與空中的無人機陣型和橋上的無人車隊，共同演繹了一場炫酷的無人智能科技秀。中國智造的無人船艇一夜之間成為大家熱議的焦點，也讓研製這些無人船的雲洲公司，以及這家公司創始人、八零後青年創業者張雲飛進入大眾視野。
張雲飛
雲洲無人船艇已有八年歷史，在各專業應用領域早已成績斐然。“不論是無人艇的船體還是控制，從硬件到軟件再到算法，都是我們自主研發，雲洲擁有的核心專利約佔全球無人艇專利總數的四分之一。雲洲也參與制定了目前全部的四項國家標準,承擔著19項軍用無人艇科研項目，成為負擔多項裝備研製總體任務的民營企業。”雲洲創始人、董事長張雲飛侃侃而談介紹著他的團隊所創造的成果，“在沒有任何經驗可以借鑒的情況下，我們團隊通過不斷的自主創新，在無人艇技術領域成為了‘領航者’。”
從環保領域入手，開啟自主研發之路
2007年，在全球範圍內，無人艇關鍵核心技術大都掌握在美國、以色列等國的海軍研究機構手中，對中國完全技術封鎖。與中國航母等“國之重器”走過的引進、吸收道路不同，中國無人艇行業走的完全是一條自主研發之路，依靠自身積累，一步步摸索、前行。
全球範圍內針對無人操作系統的研究，香港科技大學堪稱“基地重鎮”，湧現出一批以大疆創始人汪濤為代表的青年才俊。2008年，在香港科技大學讀書期間，以張雲飛為首的雲洲創始團隊，就開啟了無人艇領域的探索研究，研製出了第一代水質監測無人船樣機。
以此為基礎，張雲飛開始籌劃創業。創業需要考慮多種因素：行業發展、技術發展、市場定位等。為了摸清根底，張雲飛和同學花了大半年時間輾轉廣東、雲南、四川、北京等地的環保單位實地調研。他想找到這些答案：“第一，我們想做的環保無人艇這個產品，到底市場需不需要。第二，如果有市場，他們需要什麼樣的產品，有什麼功能，做哪些事情。第三，如果有這樣一個產品，他們願意花多少錢買。”
張雲飛向中俄兩國總理匯報雲洲無人艇最新成果
調研結果令人鼓舞和樂觀，預估環保的市場有數十億元規模，堅定了張雲飛創業的信心。2010年4月15日，雲洲公司在珠海注冊成立，這是中國第一家專注於無人船艇研發和製造的企業。
2013年，雲洲推出世界首條環境測量無人艇，開始掌握自主航行這一無人艇關鍵核心技術，張雲飛也因此獲得全國創新創業大賽的總冠軍。此後，雲洲環境測量無人艇逐漸獲得廣泛運用。作為國家環保部唯一的無人艇應急小分隊，在天津港大爆炸、甘肅隴西尾礦泄漏，以及今年1月河南西峽水污染等環境應急事故處理中，雲洲無人艇都發揮了重要作用，先後三次收到環保部的感謝函。2017年，雲洲無人艇還參與了地球“第三極”大科考，這是我國時隔40餘年後再次啟動的對青藏高原大規模綜合性科學考察。
其中讓張雲飛印象最深刻的一場環境應急任務，當屬2015年6月安徽池州東至縣的化工污染事件。“臭味很難聞，落地之後先嘔吐再作業”，在附近的工業區檢測，暴雨過後河水漲了起來，污染指數反升不降，但沿岸所有工廠都不承認自己排污。“我們無人艇現場就排查出了污染源附近一共有13條水下暗管，其中3條並未向有關部門報備，我們就追根溯源，根據反饋的定位把肇事企業直接找到。”張雲飛自豪地回憶著，“通過這次任務，我們衍生出一個產品，就是專查偷排污染的暗管探測無人艇。”把人工智能技術應用到傳統產業，這給環保工作者的工作強度和工作方式帶來了極大改善。
從內河到海洋，雲洲無人艇駛向深藍
在雲洲無人艇多次參與國家任務後，張雲飛意識到無人艇的創新發展正是國家所需，決心要把開創起來的這一項無人艇事業做好。他堅信駛向深藍，幫助人類守護海洋環境、探測海洋資源、維護海洋秩序、保護海洋權益是無人艇應該肩負的重要使命。於是在不斷完善環境調查無人艇的同時，雲洲全力加快海洋無人艇的自主研發步伐。
2014年，雲洲攻克海洋無人艇的技術難關，推出了填補國內空白的海洋高速無人艇樣機“領航者”號，中國也繼美國、以色列後掌握了海洋無人艇關鍵核心技術。在莫斯科創新論壇期間，張雲飛作為“世界青年創新百傑”，有幸將“領航者”號無人艇模型贈送給中俄兩國總理。李克強總理在了解到中國的無人船艇研發完全靠自主完成時，給予雲洲以極大的鼓勵。
得到總理的首肯，張雲飛更加堅定了將海洋無人艇做大做強的信心，“我把我們的企業願景，調整為用人工智能科技去搭建人類與海洋溝通的橋樑，改變人類與海洋的關係。”“領航者”號海洋無人艇樣機，很快就轉型為多款適用於海洋測繪、勘探等作業任務的無人艇產品。雲洲作為唯一企業單位，開始參與國家海洋無人艇的頂層設計，並承擔了南海調查等多個重大國家任務，填補了國家對南沙、西沙部分島礁地形數據的空白。因為該成績，雲洲與國家海洋局南海調查技術中心共同獲得了2016年度海洋科技進步特等獎。
2017年底，雲洲研製的“極行者”號海底探測無人艇，伴隨“雪龍”號極地科學考察船一路向南，遠赴位於羅斯海西岸的難言島（恩科斯堡島），出色完成了中國第5座南極考察站建站的錨地水深地形測量工作。張雲飛把這次南極之行形容為“無人艇在南極首次大規模高強度作業”，帶領團隊對產品的航行控制和減振降噪做出了最優的設計優化。
掌握核心技術，拓展廣闊應用前景
談到無人船艇中的人工智能技術，機械工程和精密工程專業出身的張雲飛脫口而出一系列詞組：環境感知、目標識別、數據融合、航行規劃、運動控制、群體智能。這裡面每一項都自成體系，比如，環境感知又分為雷達、圖像、激光雷達、聲吶、視覺、多傳感器的環境感知，“其中圖像識別市場已有成熟技術可用，但雷達識別卻沒有，只能自己來做。”
這樣的例子很多。無人艇現在還處在產業發展早期，還沒成行成市，也沒有現成的外包單位可以提供幫助，所以只能自己幹。為了請到專家，張雲飛經常“三顧茅廬”，為雲洲組建了一支由國家科技進步獎、國防科技進步獎獲得者等各個學科領域領軍人才牽頭的高水平專業研發隊伍。2017年，雲洲無人艇關鍵技術研發小組還獲得了全國“工人先鋒號”榮譽稱號。
“極行者”號無人艇於南極測繪作業現場
目前，雲洲已逐步布局攻關了多項無人艇關鍵技術，打通從新型材料、自主控制、遠程通訊、系統集成到多艇協同的技術圖譜，擁有無人艇核心專利近百項，其中自主航行、智能避障、協同控制等無人艇關鍵技術被鑒定為全球領先。在81艘無人艇集體亮相央視春晚的過程中，雲洲的協同控制技術優勢展現得淋漓盡致。
春晚演出的現場環境屬於三級海況，既要滿足隊形整齊變換，又要避免彼此碰撞，難度和挑戰是非常高的。還要配合煙花燈光的智能控制，呈現美輪美奐的效果，張雲飛對此引以為傲：“這不僅僅是一場表演，這更是人類對未來海洋調查和海洋探索的一次致敬，尤其是海洋地球物理調查新型技術方法和作業手段的開端。在不久的將來，無人船將更高效地發揮自身技術特點和優勢，逐步擺脫現有的‘船+任務載荷’傳統作業模式，以新型載荷、新型作業方法、高密度集群協同等前所未有的方式改變整個行業，延伸到更多的行業應用中。”
響應軍民融合，打造國之重器
全球範圍內無人艇的運用研究主要還是集中在軍事領域。雲洲從民用無人艇入手，所積累和掌握的關鍵技術已可比肩國外軍方研究。例如在多艇協同上，美國海軍曾出動13條水面巡邏無人艇進行蜂群作戰測試，這是目前軍事運用上公開的數量最多的一次無人艇協同；而雲洲無人艇這次上春晚的協同編隊展示就達到81條。
“從技術上雲洲是以軍帶民，但從產品業務上是以民帶軍，我們做任何一款產品一定是市場導向，市場說不要這個功能，我們就把這個功能切掉。”張雲飛說。雲洲先後參與了十幾項國家級科研項目，曾推出車船一體無人艇、高速協同無人艇等一系列軍用無人艇工程樣機，並在2016年首次參與中國海軍實戰對抗演習。2017年，雲洲研製的軍民兩用“瞭望者”號警戒巡邏無人艇，是世界上目前能買到的性能最好的無人艇。除了軍事用途，在安防領域，雲洲警戒巡邏無人艇扛上自動槍炮就可以打擊海盜，裝上光電吊艙可以巡邏執法，掛上救生設備可以應急搜救，架上水槍水炮還可以消防滅火。
2017年底，根據中國船級社制定的《無人水面艇檢驗指南》，雲洲“瞭望者”號警戒巡邏無人艇獲得中國船級社頒發的全球首張無人艇原則認可證書。這張無人艇產品的正式“牌照”，標誌著中國無人艇行業進入規範有序發展。
再次啟航，開啟無人航運之門
在無人艇行業快速發展的同時，全球範圍內眾多國家和機構開始投入大量資金研究和開發無人艇的“姊妹”——無人駕駛船舶。歐美、日韓等國家和地區都在開展較大的無人船舶項目。
張雲飛認為，這是無人艇技術在航海運用的一大發揮領域。如果說從內河到海洋，是雲洲發展的第一個戰略升級，那麼從無人船艇到無人航運，將會是雲洲的又一次飛躍性的突破。張雲飛繼續以創業者的姿態，利用在無人艇領域十年的技術積累，與合作夥伴一道，為即將到來的無人航運時代展開布局。
2007年12月，雲洲攜手中國船級社、珠海市政府和武漢理工大學，四方共同啟動全球首艘投入商業運營的小型無人貨船“筋斗雲”項目。“筋斗雲”規劃為500噸級，船身長度50米，采用電力推進，續航能力可達500海里，預計2019年率先在全球範圍內實現商業運營，開啟無人航運之門。
2018年2月，珠海萬山群島海域正式啟動亞洲首個、世界最大的無人船海上測試場的建設，為未來無人航運提供測試、數據和運營支持。說到雲洲在無人航運產業的這些布局，張雲飛的眼光中透出憧憬的喜悅，“在可見的未來，中國將打造成為全球無人航運創新及產業高地”，而雲洲希望能成為中國建設海洋強國的一個推動者。
樂觀和堅持，創新創業的關鍵所在
回顧這八年來的創業歷程，十年磨一劍的創新歷練，張雲飛說，是樂觀和堅持支撐他走到現在，“樂觀的心態是必不可少的素質，因為要面對很多壓力、很多困難，如果沒有樂觀的心態迎接挑戰，是很難堅持下去的，很容易被壓垮。”2010年開始創業，2013年才把第一條定型的無人艇研發出來推向市場，這期間張雲飛和夥伴們在珠海過著從出租屋到公司“兩點一線”的研發生活，靠的就是堅持，“創業最終能不能成功，就看誰堅持到最後。”
張雲飛最終堅持了下來，他希望有更多有共同理想的人加入到雲洲，跟他一起堅持奮鬥下去。
本文刊登於《紫荊》雜誌2018年6月號
編輯：莫潔瑩
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