IEC 620652025 海上导航和无线电通信设备和系统 轨道控制系统 操作和性能要求 试验方法和要求的试验结果标准立项发展报告

Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems-Trackcontrolsystems-Operationalandperformancerequirements,testmethodsandrequiredtestresults标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MaritimeNavigationandRadiocommunicationEquipmentandSystems-TrackControlSystems-OperationalandPerformanceRequirements,TestMethodsandRequiredTestResults摘要轨道控制系统（TrackControlSystems,TCS）作为船舶自动航行领域的核心技术装备，其性能优劣直接关系到海上航行安全与航运效率。随着国际海事组织（IMO）对船舶自主化和智能化发展要求的不断提升，以及电子航海（e-Navigation）战略的深入推进，现行轨道控制系统国际标准面临新一轮技术升级的迫切需求。本报告基于国际电工委员会（IEC）发布的IEC62065:2025标准，系统阐述了该标准的修订背景、核心技术内容、试验验证方法及预期应用价值。该标准由IEC第80技术委员会（IEC/TC80）负责制定，全面覆盖了轨道控制系统的操作要求、性能指标、试验方法及试验结果判定准则，旨在为各类船舶轨道控制设备的设计、制造、测试和认证提供统一的技术依据。本报告重点分析了标准的主要技术变化及其与IMO相关公约、决议的衔接关系，并对该标准在提升船舶航行安全水平、促进maritime智能化发展方面的推动作用进行了前瞻性评估。关键词：轨道控制系统；IEC62065；海上导航；性能要求；试验方法；船舶自主航行；国际标准Keywords:TrackControlSystem;IEC62065;MaritimeNavigation;PerformanceRequirements;TestMethods;MaritimeAutonomousSurfaceShips;InternationalStandard一、引言1.1标准立项背景海上运输承担着全球约90%的贸易运输量，是国际经济贸易的重要命脉。船舶导航与控制设备的可靠性直接关系到海上人命安全、财产安全以及海洋环境保护。随着全球航运业向数字化、智能化方向加速转型，船舶自主航行技术成为国际海事领域竞争的焦点。国际海事组织（IMO）已将自主水面船舶（MASS）列入议程，并持续推进相关法规框架的制定工作。轨道控制系统作为船舶自主航行体系中的核心组成部分，其功能从最初的简单航向保持逐步演进为集航迹规划、航向控制、航速调节、避碰辅助等功能于一体的综合控制系统。面对功能日趋复杂的局面，原有标准中的部分技术指标和试验方法已难以满足当前技术发展需求，亟需修订完善。1.2标准基本信息本标准编号为IEC62065:2025，由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）下属的第80技术委员会（IEC/TC80-Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems）归口管理。该技术委员会专门负责海上导航和无线电通信设备及系统的国际标准化工作，其工作范围涵盖船载导航设备、无线电通信设备、船舶跟踪与监测系统等。标准于2025年10月16日正式发布，取代了此前2014年发布的第二版（IEC62065:2014），构成该标准的第三版技术修订。标准正文以法语撰写，分类号为"导航和控制设备"，归属于船舶导航与无线电通信设备标准体系。二、标准修订的必要性与工作过程2.1修订必要性分析（一）国际法规框架的更新近年来，IMO先后通过了多项涉及船舶导航设备性能标准的决议，对船舶轨道控制系统的功能要求和性能指标提出了新的规定。例如，IMOMSC.466(XII)号决议对船舶航向控制系统性能标准进行了修订，要求系统具备更完善的航迹保持能力和故障安全功能。此类国际法规的更新要求相应国际标准同步调整，以保持技术法规与标准之间的协调一致。（二）技术进步的驱动近十年来，船舶导航与控制技术领域涌现了大量创新成果。全球导航卫星系统（GNSS）的多系统融合应用、高精度差分定位技术、船舶自动识别系统（AIS）的广泛普及、电子海图显示与信息系统（ECDIS）的功能增强，以及先进传感技术和控制算法在船舶控制领域中的应用，均使得轨道控制系统的技术能力获得了显著提升。标准需要反映这些技术进步，为新型设备提供明确的技术规范。（三）实践经验的积累与应用反馈自IEC62065:2014发布以来，全球主要导航设备制造商依据该标准开发了多型轨道控制产品，积累了丰富的设计、测试和运行经验。各国海事主管机关、船级社和检验机构在设备认可和检验过程中也发现了若干需要进一步明确或修订的技术细节。这些实践经验为本标准的修订提供了宝贵的参考依据。2.2标准修订工作过程IEC62065:2025的修订工作由IEC/TC80委员会依据国际标准化工作程序组织开展。修订过程中，来自各国标准化机构、海事主管机关、船级社、设备制造商、科研机构和高等院校的专家共同参与了标准草案的讨论和审阅工作。按照IEC标准制定程序，该标准经历了新工作项目提案（NP）、工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等阶段，最终通过各成员国正式投票后予以发布。三、标准主要内容分析3.1标准适用范围标准适用于各类船舶装备的轨道控制系统，包括但不限于商船、工程船、海上支持船等船型。标准规定的技术要求覆盖了轨道控制系统在正常航行条件下的操作和性能要求，同时也包含了对系统在故障状态和边界条件下的行为要求。标准所针对的轨道控制系统是指能够自动控制船舶沿预设航迹航行的系统，该系统通常集成了航迹规划、航向控制、航速控制和人机交互等多项功能模块。3.2操作要求标准对轨道控制系统的操作要求进行了系统规定，具体涵盖以下方面：-控制模式：系统应提供多种控制模式以适应不同航行场景需求，包括但不限于航迹控制模式、航向控制模式和手动控制模式，各模式之间的切换应安全、便捷。-人机界面：系统操作界面应直观友好，能够清晰显示当前控制状态、设定航迹、实际船位、偏航量、航速等关键信息的显示要求。-航迹规划与编辑：系统应支持航迹点的设置、插入、删除和修改功能，允许操作人员根据航行计划灵活调整航迹。-报警与指示：系统应具备完善的报警功能，包括偏航超限报警、系统故障报警、传感器异常报警等分级报警机制。-数据记录：系统应具备运行参数的记录和存储功能，为事后分析和事故调查提供数据支持。-接口要求：系统与外部设备（如GNSS接收机、计程仪、电罗经、ECDIS等）之间的数据接口应遵循相关国际标准，确保互联互通和数据兼容。3.3性能要求针对轨道控制系统的核心性能，标准规定了明确的技术指标：-航迹保持精度：规定了在正常海况和航行条件下系统允许的最大偏航距离，具体指标与航速、海况和船舶操纵特性相关联。-航向控制精度：规定了系统在稳态条件下的航向偏差容许范围，以及航向恢复的响应时间要求。-偏航纠正能力：系统应具备在受风流影响产生偏航后自动回归预设航迹的能力，且纠正过程应平顺可控，不应产生危险的船舶横摇或过大的转向速率。-控制稳定性：系统在复杂海况条件下应保持控制稳定，不得出现振荡、发散等不稳定现象。-过渡过程品质：规定了系统在航迹切换、航向变更等动态过程中的超调量、调节时间和震荡次数等动态品质指标。-环境适应性：系统应能在规定的工作温度、湿度、振动、电磁兼容等环境条件下正常工作。-可靠性要求：系统在规定使用条件下的平均无故障时间（MTBF）应满足相应等级要求，关键模块应有冗余或降级运行能力。3.4试验方法与试验结果要求为了验证轨道控制系统是否符合上述操作和性能要求，标准详细规定了各类试验的方法、条件和结果判定准则。试验类型主要包括：（一）实验室试验实验室试验在受控环境中开展，利用仿真平台模拟船舶运动模型和外部环境条件（如风、浪、流），对系统的控制算法、逻辑功能和人机交互进行验证。试验内容涵盖正常工况下的功能性验证以及故障工况下的鲁棒性验证。（二）船载试验（实船试验）船载试验在实际航行条件下对系统性能进行最终验证。试验项目包括但不限于：-直线航迹保持试验-航迹转向试验-航向改变试验-限界报警试验-故障切换试验（包括传感器故障模拟和系统降级运行测试）-恶劣海况适应性试验（三）试验条件与要求标准对试验的环境条件（风速、浪高、流速等）、船舶装载状态、航行水域（水深、交通密度）、参考系统精度等给出明确要求。同时，规定了各项试验的允许偏差范围、数据采样频率、记录时长以及合格判定准则，确保试验结果具有可重复性和可比性。四、标准的主要技术变化与IEC62065:2014相比，IEC62065:2025在以下方面进行了重要技术更新：4.1引入自主航行相关功能要求考虑到IMO就MASS开展的工作，新增了与自主/半自主航行相关的功能层级定义，明确了轨道控制系统在不同自主等级下的功能边界和操作要求，为未来实现更高阶的自主航行奠定技术基础。4.2更新航迹保持性能指标根据近年来的实船数据和模拟研究成果，对航迹保持精度指标进行了优化调整，使其更贴近实际航行中的可达到水平，同时兼顾不同类型船舶的操纵特性差异。4.3完善传感融合与容错控制要求鉴于多源传感器融合技术的广泛应用，增加了对GNSS/惯性导航/计程仪等多源信息融合处理的性能要求，并强化了单一传感器失效情况下系统的容错能力和降级控制要求。4.4强化网络安全要求结合IEC62443等工业网络安全标准的要求，增加了轨道控制系统在网络安全方面的基本要求和试验验证方法，确保系统具备抵御常见网络攻击的能力，防止未经授权的访问和控制指令篡改。4.5新增人因工程与可用性要求为减少人为操作失误，新增了关于显示界面设计、操作逻辑、告警管理和操作员培训等方面的指导性要求，使得设备设计更加符合人因工程学原则，提升人机交互效率。五、标准与相关法规政策的衔接5.1与IMO法律框架的关联轨道控制系统作为船舶导航设备的重要组成部分，其性能标准与IMO《国际海上人命安全公约》（SOLAS公约）第V章关于船舶航行安全的要求密切相关。SOLAS公约第V/19条规定，船舶应按其吨位和用途配备相应的导航设备和系统，且这些设备应符合IMO通过的适用性能标准。本标准在制定过程中充分参考了IMOMSC.466(XII)号决议等最新通过的性能标准文件，确保标准的技术内容与IMO法律框架保持协调一致。标准正式发布后，可作为各国海事主管机关船舶检验发证工作中对轨道控制系统进行认可的技术依据。5.2与相关标准体系的协同本标准与IEC62288（船载导航显示器的显示要求）、IEC61162（船载导航与无线电通信设备数字接口）、IEC62923（船桥报警管理）等标准共同构成完整的船载导航与控制设备标准体系。各标准之间在术语定义、接口规范、试验方法等方面已进行协调，确保标准体系的整体协调性和可操作性。六、主要参与单位介绍IEC/TC80国内技术对口单位——中国船舶集团第七〇四研究所在IEC62065:2025的制定过程中，来自世界各国的标准化专家共同参与了技术内容的讨论和完善。中国作为IMOA类理事国和全球最大的船舶制造国，长期以来积极参与IEC/TC80的各项标准化活动。中国船舶集团第七〇四研究所（以下简称"七〇四所"）作为我国船舶标准化工作的重要技术力量，深度参与了IEC62065标准的制修订工作。七〇四所成立于1956年，是专业从事船舶特辅机电设备研究和开发的综合性研究所，在船舶导航系统、自动控制技术和船舶电气领域拥有深厚的技术积累。在标准制修订过程中，七〇四所牵头组织了国内专家团队，系统梳理了我国在轨道控制系统设计、制造和检验方面的工程实践经验，组织国内优势单位开展相关试验验证工作，并将我国在船舶自主航行控制领域取得的技术成果合理融入国际标准。通过持续跟踪IEC/TC80的各项工作，七〇四所为提升我国在船舶导航与控制国际标准化领域的话语权和影响力发挥了重要作用。此外，该标准的技术内容还凝聚了国际海事组织（IMO）各成员国的主管机关、主要船级社（如DNV、LR、ABS、CCS等）、知名导航设备制造商（如FURUNO、TOKYOKEIKI、RAYTHEONANSCHÜTZ、KONGSBERG等）在设备设计、测试验证和实际应用中的丰富经验。七、标准预期应用与影响7.1对设备制造商的影响IEC62065:2025的发布为轨道控制系统制造商提供了明确、统一的设计和测试依据。制造商可依据该标准开展产品研发和性能验证，缩短产品开发周期，降低测试成本。同时，标准的国际化属性也为制造商拓展海外市场创造了有利条件——符合IEC标准的产品更容易获得各国海事主管机关的认可和接受。7.2对船舶检验与认证机构的影响船舶检验机构和产品认证机构可依据本标准开展轨道控制系统的型式认可和产品检验工作。标准中明确规定的性能指标和试验方法为检验工作提供了客观、统一的判定依据，有助于提高检验工作的规范性和一致性，降低因检验标准不一致导致的争议风险。7.3对航运安全管理的影响本标准实施后将有助于提升轨道控制系统产品的整体质量水平，切实保障船舶航行安全。精确可靠的控制性能可有效减少因航迹偏离导致的事故风险，降低船舶燃料消耗和排放水平，促进绿色航运发展。同时，标准中新增的网络安全和人因工程要求，有助于提高系统的整体安全性，减少人为因素引发的事故。7.4对船舶自主航行技术发展的推动随着IMO就MASS法规框架的持续完善，轨道控制系统作为自主航行技术的关键支撑，其标准化工作的重要性日益凸显。IEC62065:2025中对于自主航行相关功能的规范，为后续制定更高层次的自主航行系统标准奠定了技术基础，有利于推动船舶自主航行技术从概念验证走向工程应用。八、结论与展望IEC62065:2025《海上导航和无线电通信设备和系统轨道控制系统操作和性能要求试验方法和要求的试验结果》的发布，是国际船舶导航与控制标准化工作的一项重要成果。该标准全面反映了当前轨道控制系统的技术发展水平和应用需求，在继承前版标准框架的基础上，融合了自主航行、传感器融合、网络安全和人因工程等领域的最新要求，为全球轨道控制系统设备的设计、制造、检验和使用提供了权威的技术依据。展望未来，随着船舶自主航行技术从辅助决策向更高层次自主控制逐步演进，轨道控制系统作为连接人工操作与完全自主之间的桥梁，其标准化工作将继续深化发展。主要发展趋势包括：一是与IMOMASS规则框架的进一步对接，明确不同自主等级下系统的功能要求和安全要求；二是与人工智能、数字孪生等新技术融合，形成适应智能化发展的新型标准体系；三是加强与相关国际标准的协同配套，构建更加完整的海上智能航行标准生态系统。参考文献[1]IEC62065:2025,Maritimenavigationandradiocommunicatio