利用人类大脑在思维和决策方面的优势，将类脑智能植入船舶中，使船舶拥有认知、决策更高等级的具身智能，是智能船舶研究领域的前沿和热点。本书将在全面总结国内外相关研究现状及发展趋势的基础上，深入探讨类脑智能船舶自主航行的关键理论与方法，着重介绍作者在这一领域的最新研究成果，主要内容包括：智能船近海全局航线规划、智能船远洋全局气象航线动态优化、基于有限理性博弈的多船复杂会遇态势预测、受限水域船舶集群态势复杂性分析与数学表达、受限水域船舶相对领域及碰撞危险度建模、智能船自主避碰类人思维的序贯决策链建构、智能船局部路径规划、空-天-岸-船协同架构下的航行数据传输及船舶辨识、类脑智能船舶自主航行中枢决策系统构建与应用。本书秉承科学规范的原则，对内容涉及的实验组织、数据采集与处理、模型验证等技术方案进行详细阐述，并提供相关参考文献，供希望深入学习的读者参考。 本书可为船舶与海洋工程、航海技术、海事管理、交通运输工程、控制科学与工程、信息与通信工程、机械工程、智能制造等多个学科及交叉领域从事智能船舶自主航行、遥控驾驶、海工装备等研究的技术人员提供参考，也可作为相关专业的硕博士研究生和高年级本科生教材。

前言
第1章 概述
1.1 类脑智能船舶
1.2 自主航行系统
1.2.1 路径规划
1.2.2 航行决策
1.3 自主航行数据通信安全
第2章 智能船近海全局航线规划
2.1 全局航线规划
2.1.1 船舶近海航行场景
2.1.2 航线模型
2.1.3 全局航线规划的总体思路
2.1.4 相似历史航线存在性判断逻辑流程
2.1.5 全局航线生成
2.1.6 航程计算
2.1.7 航时计算
2.2 验证及结果讨论
2.2.1 实验设计
2.2.2 实验结果及分析
第3章 智能船远洋全局气象航线动态优化
3.1 基于多阶段动态递推法的气象航线动态优化模型
3.1.1 问题分析
3.1.2 模型原理
3.1.3 模型构建
3.2 基于评价值法的气象航线动态优化模型
3.2.1 问题分析
3.2.2 模型原理
3.2.3 模型构建
3.3 基于连续动态最优控制的气象航线动态优化模型
3.3.1 问题分析
3.3.2 模型原理
3.3.3 模型构建
3.4 验证及结果分析
3.4.1 实验设计
3.4.2 实验结果及分析
第4章 基于有限理性博弈的多船复杂会遇态势预测
4.1 船舶复杂会遇态势表达
4.1.1 船舶会遇场景分层及表达
4.1.2 规则导向态势表达模型
4.1.3 环境适航态势表达模型
4.1.4 船舶复杂会遇态势表达模型
4.2 基于有限理性博弈的多船复杂会遇态势预测
4.2.1 会遇态势演化特性
4.2.2 会遇态势演化的有限理性动态博弈过程分析
4.2.3 态势博弈收益计算
4.3 数据集及数据处理
4.3.1 数据来源
4.3.2 数据处理
4.3.3 模型求解
4.4 态势预测模型验证
4.4.1 基于公开数据集的态势预测模型验证
4.4.2 基于实验船数据集的态势预测模型验证
4.4.3 实验结果及分析
第5章 受限水域船舶集群态势复杂性分析与数学表达
5.1 受限水域船舶集群态势复杂性分析
5.1.1 动态网格划设
5.1.2 兴趣感知区域划分
5.1.3 受限水域船舶集群态势划分
5.2 受限水域船舶集群态势的数学表达
5.2.1 干扰船对目标船的影响分析
5.2.2 岸壁效应对目标船的影响分析
5.2.3 兴趣感知区域作用力的叠加
5.2.4 受限水域船舶集群态势的划分与约简
5.2.5 受限水域特殊情况说明
第6章 受限水域船舶相对领域及碰撞危险度建模
6.1 受限水域船舶相对领域模型
6.1.1 受限水域船舶领域研究的基础理论
6.1.2 最小安全会遇距离
6.1.3 可变进距
6.1.4 基于船舶集群态势的相对领域建模
6.2 受限水域船舶相对碰撞危险度模型
6.2.1 受限水域船舶相对碰撞危险度研究
6.2.2 受限水域船舶相对碰撞危险度建模
6.3 受限水域船舶相对领域模型验证
6.3.1 基于烟花算法的局部路径规划
6.3.2 实船实验验证
6.3.3 仿真实验验证
第7章 智能船自主避碰类人思维的序贯决策链建构
7.1 自主避碰类人思维序贯决策链建构
7.1.1 船舶会遇场景分类
7.1.2 类人思维序贯决策链建构
7.2 序贯决策链的验证
7.2.1 实验设计
7.2.2 实验数据处理
7.3 实验过程及结果讨论
7.3.1 实验过程
7.3.2 结果讨论
第8章 智能船局部路径规划
8.1 基于粒子群加速计算和动态最优控制的智能船局部路径规划方法
8.1.1 局部路径优化问题构建
8.1.2 问题求解
8.1.3 验证及结果分析
8.2 基于态势推演并考虑COLREGS约束的智能船局部路径规划方法
8.2.1 基于态势推演的局部路径规划方法
8.2.2 方法验证
8.2.3 讨论
第9章 空-天-岸-船协同架构下的航行数据传输及船舶辨识
9.1 基于改进Blowfish算法的数据加密
9.1.1 数据传输系统需求分析
9.1.2 系统架构方法
9.1.3 SHA-1算法加密方法
9.1.4 改进Blowfish加密算法
9.1.5 算法验证
9.2 智能船岸基操控视频数据自适应传输技术
9.2.1 码率控制方法
9.2.2 视频自适应码率控制
9.2.3 算法验证
9.2.4 岸基操控案例
9.3 空-天-岸-船协同运算案例
9.3.1 基于无人机的船舶辨识
9.3.2 算法验证
9.3.3 无人机-船舶协同运算的船舶辨识
9.3.4 算法验证
第10章 类脑智能船舶自主航行中枢决策系统构建与应用
10.1 自主航行中枢决策系统构建
10.1.1 系统概述
10.1.2 系统架构
10.2 实船测试及应用
附录 狭窄水域作用粒度模糊推理规则
参考文献