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

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StandardizationDevelopmentReport:Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems-Trackcontrolsystems-Operationalandperformancerequirements,testmethodsandrequiredtestresults摘要随着全球航运业智能化、自动化进程的加速推进，轨道控制系统（TrackControlSystem,TCS）作为船舶自动航行核心设备，其标准化需求日益迫切。本报告针对国际电工委员会（IEC）于2025年10月16日发布的最新版标准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》进行系统阐述与分析。该标准替代了此前版本，在继承原版框架的基础上，结合近十年来智能船舶技术演进、国际海事组织（IMO）e-Navigation战略实施以及自主水面船舶（MASS）发展需求，对轨道控制系统的操作要求、性能指标、试验方法和合格判定准则进行了全面修订与完善。报告从标准立项背景、技术内容框架、主要修订要点、试验验证方法、国际协作机制及推广应用前景等维度展开论述，并重点介绍了国际电工委员会海事导航与无线电通信设备标准化分技术委员会（IEC/TC80）在标准制修订过程中的核心作用与组织机制。本报告认为，IEC62065:2025的发布实施将有效促进全球轨道控制系统产品在安全性和可靠性方面的质量提升，为智能船舶和自主航行技术的规模化应用奠定坚实基础，对全球航运业数字化转型具有重大推动意义。关键词：轨道控制系统；海上导航；国际电工委员会；标准制定；性能要求；试验方法；自主航行船舶AbstractWiththeaccelerationofintelligentandautomateddevelopmentintheglobalshippingindustry,thestandardizationdemandforTrackControlSystems(TCS)ascoreequipmentforautomaticshipnavigationhasbecomeincreasinglyurgent.ThisreportsystematicallyelaboratesandanalyzesthelatestversionofIEC62065:2025,"Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems-Trackcontrolsystems-Operationalandperformancerequirements,testmethodsandrequiredtestresults,"publishedbytheInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)onOctober16,2025.Basedontheframeworkofpreviousversions,thisstandardhasbeencomprehensivelyrevisedandimprovedintermsofoperationalrequirements,performanceindicators,testmethods,andqualificationcriteria,incorporatingthetechnologicalevolutionofintelligentshipsoverthepastdecade,theimplementationoftheIMOe-Navigationstrategy,andthedevelopmentneedsofMaritimeAutonomousSurfaceShips(MASS).Thisreportelaboratesonthebackgroundofstandardinitiation,technicalcontentframework,majorrevisionhighlights,testverificationmethods,internationalcollaborationmechanisms,andapplicationprospects.ItalsohighlightsthecoreroleandorganizationalmechanismsofIEC/TC80(Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems)inthestandarddevelopmentandrevisionprocess.ThisreportconcludesthatthepublicationandimplementationofIEC62065:2025willeffectivelypromotequalityimprovementintermsofsafetyandreliabilityforglobaltrackcontrolsystemproducts,layasolidfoundationforthelarge-scaleapplicationofintelligentshipsandautonomousnavigationtechnologies,andholdsignificantimplicationsforthedigitaltransformationoftheglobalshippingindustry.Keywords:Trackcontrolsystem;Maritimenavigation;IEC;Standarddevelopment;Performancerequirements;Testmethods;MaritimeAutonomousSurfaceShips一、引言1.1研究背景海洋运输承担着全球约90%的贸易运力，是国际贸易的命脉。近年来，随着电子信息技术、卫星导航技术、人工智能技术的深度融合发展，船舶自动化水平持续攀升，轨道控制系统作为连接导航决策与操舵执行的关键枢纽设备，在船舶航行安全中占据核心地位。轨道控制系统通过接收来自全球导航卫星系统（GNSS）、陀螺罗经、计程仪等传感器的信息，依据预设航线自动计算舵令，控制船舶沿预定轨道航行，通过集成自动舵功能实现航迹保持与航向控制的一体化。国际海事组织（IMO）自2017年起持续推进e-Navigation战略实施，将船岸信息交互、船舶自动化和航行安全作为战略重点方向。2022年，IMO海上安全委员会（MSC）在第105次会议上正式通过《自主水面船舶（MASS）试航暂行导则》（MSC.1/Circ.1604），标志着船舶自主航行进入实质性推进阶段。在此背景下，轨道控制系统作为船舶自主航行的核心执行部件，其功能安全、性能可靠性和标准化要求面临全新挑战。1.2标准立项必要性现行IEC62065标准自2013年发布第二版以来，在指导轨道控制系统设计、制造和检验方面发挥了重要作用。然而，近十余年间，船舶导航技术环境发生了深刻变化：多星座多频率GNSS接收机的普及、电子海图显示与信息系统（ECDIS）与轨道控制系统的深度集成、自适应控制算法的工程化应用、以及IMO关于MASS立法的推进，均对轨道控制系统的功能和性能提出了更高要求。原标准在动态航行环境适应性、多传感器融合场景下的系统行为、以及智能算法控制下的安全可靠性验证等方面存在空白和不足。因此，国际电工委员会海事导航与无线电通信设备和系统分技术委员会（IEC/TC80）依据标准复审机制，于2021年正式启动IEC62065的修订立项工作，经过起草工作组（WorkingGroup）为期四年的反复研讨、技术论证、实验室间比对试验和国际公示征求意见，最终形成IEC62065:2025正式版本。二、标准编制总体情况2.1编制原则与依据IEC62065:2025的编制遵循以下基本原则：（1）安全优先原则：以保障海上人命安全（SOLAS公约）为根本出发点，确保轨道控制系统在任何可预见的运行工况下均能保持安全可控。（2）技术中立原则：不限定特定实现技术路线，为不同制造商的技术方案留有充分空间，鼓励技术创新。（3）性能导向原则：以可量化的性能指标作为合格判定依据，采用试验数据说话，避免主观评价。（4）国际协调原则：充分协调IMO相关公约和导则、IEC其他相关标准（如IEC61162系列、IEC62288等）、国际标准化组织（ISO）相关标准以及区域性法规要求。2.2编制过程该标准修订工作由IEC/TC80下设的工作组WG6（轨道控制系统）具体承担。编制工作经历了以下关键阶段：-2020年—2021年：提案阶段（NP阶段）。对原标准实施情况进行系统性回顾审查，识别需要修订的技术问题清单，形成新工作项目提案（NWIP），经各成员国投票通过后正式立项。-2021年—2023年：委员会草案（CD）阶段。工作组先后召开5次线下研讨会和十余次线上技术会议，形成第一版委员会草案（CDV），分发各国家委员会征求意见。在此期间，共收到来自12个成员国的135条技术意见。-2023年—2024年：最终国际标准草案（FDIS）阶段。对收集到的意见进行逐条处理与回复，完成标准文本的修改完善，形成最终国际标准草案。-2025年：正式发布阶段。2025年10月16日，IEC正式发布IEC62065:2025。三、标准技术内容概述3.1适用范围IEC62065:2025适用于安装在SOLAS公约适用的各类船舶上的轨道控制系统设备。该标准规定了轨道控制系统的操作和性能要求，以及相应的试验方法和要求的试验结果。轨道控制系统是指通过处理来自导航传感器的数据（包括但不限于GNSS接收机、陀螺罗经、计程仪、电子海图等），自动计算并执行操舵指令，从而控制船舶沿预定航行轨道航行的系统。该系统涵盖从简单航迹保持功能到复杂航路规划与自动跟踪功能的全谱系。3.2核心术语与定义标准重点关注并明确定义了以下核心技术术语：-轨道控制系统（TrackControlSystem,TCS）：融合多种传感器数据，通过闭环控制算法，自动保持船舶沿指定航迹航行的系统。-航迹带（TrackBand）：系统允许的、以计划航线为中心线的横向偏移容差范围，即最大允许偏航范围，超出即为报警状态。-人机界面（Man-MachineInterface,MMI）：操作人员与轨道控制系统之间进行交互和信息交换的界面装置。-越界报警（OffTrackAlarm）：船舶横向位置超出设定的航迹带边界时系统触发的视觉和听觉报警。3.3操作要求与性能要求3.3.1操作要求标准对轨道控制系统的操作要求进行了系统而详细的规定，主要包括：-执行结构：与操舵系统和舵机系统的接口结构要求。-航迹航向获取：对电磁计程仪、多普勒计程仪或全球导航卫星系统（GNSS）获取速度信息的要求；对电罗经或卫星罗经获取航向信息的要求。-控制模式：标准明确了航迹控制功能打开模式下，系统发生的任何故障都应在非危险的情况下自动切换到手动控制或航向控制模式。首选的状态转换是由系统自动切换到航向控制模式，这种转换应清晰指示。-人工交互：对航迹线手动调整的响应要求，包括偏航情况下的警告发生和模式切换要求。-偏航报警：明确规定了偏航警告（按预定的限制，通常为0.1海里）下，系统以不超过3秒的间隔闪烁文本警告信号，以及触发听觉报警的要求，并确认达到设定限值。3.3.2性能要求性能要求方面，标准主要从以下几方面进行了约束和规范：（1）精度要求：对轨道控制系统在恒定海况和海流环境下的航迹保持精度进行了量化规定。连续偏航超出限制界限时，系统应在30秒内发出航行警告。（2）响应时间：对控制系统从接收到导航数据更新到输出舵令的执行时间进行了要求。（3）环境适应性：规定了系统在温度、湿度、振动、电磁兼容（EMC）、电源变化等环境应力条件下的性能保持要求。（4）接口兼容性：对与IEC61162-1/NMEA0183、IEC61162-450及未来IEC61162-1:2025版本中规定的接口协议兼容性提出要求。3.4试验方法与要求的试验结果标准针对上述操作和性能要求，规定了对应的试验方法和判定准则：（1）实验室测试：包括功能测试、性能测试、环境应力测试、EMC测试、电源变化适应性测试等。（2）船上试验（SeaTrials）：在实际航行条件下对轨道控制系统的航迹保持性能、模式切换行为、报警功能和故障安全特性进行验证。（3）软件测试：对软件功能逻辑、故障诊断机制和数据完整性保护机制进行验证。（4）人机界面测试：对显示信息的清晰性、报警信号的感知有效性、操作流程的便捷性和防误操作能力进行验证。四、主要修订内容分析与前一版本（IEC62065:2013）相比，IEC62065:2025主要在以下方面进行了重要修订：4.1适应智能船舶与自主航行需求针对IMOMASS立法推进和航运智能化发展趋势，新版本标准增加了对轨道控制系统在更高自动化等级下的运行要求，包括与自主航行决策系统的接口要求、异常情况下的降级运行策略和远程控制接口预留等内容。这一修订为未来自主航行船舶的实际部署提供了标准支撑。4.2更新航迹控制方法相关要求新标准完善了直线航迹控制与曲线航迹控制（航路点转向）的不同控制策略要求，增加了对动态定位（DP）系统接口的兼容性考虑，并补充了在受限水域、分道通航制和港口水域等特殊场景下的操作要求。4.3强化安全性与可用性要求标准进一步强化了故障检测与安全响应机制，增加了对系统降级模式下的安全功能要求；完善了信息完整性验证机制，确保导航数据在传输和处理过程中的完整性和可信性；同时提升了可用性要求，对系统从故障中恢复的时间限制提出明确指标。4.4人机界面要求更新人机界面方面，新标准增强了对显示界面交互友好性的要求，对报警的分级管理进行了优化，确保关键报警能够被操作人员及时发现和正确响应，同时扩展了数据记录功能的要求，增加了对航行数据记录仪（VDR）的接口支持。4.5增设网络安全要求为应对日益严峻的航运业网络安全威胁，新标准首次引入了网络安全相关要求，参照IEC61162-460和IEC62443等标准的概念，对轨道控制系统的网络安全风险评估、安全通信机制和软件更新验证流程进行了规范。五、主要参与单位与国际协作机制5.1IEC/TC80组织架构IEC/TC80是国际电工委员会下设的专门负责海上导航和无线电通信设备和系统标准化的技术委员会，秘书处设于德国（DIN），主席和秘书分别由来自德国和挪威的专家担任。TC80目前下设多个工作组（WG）和项目组（PT），其中负责轨道控制系统标准的WG6由来自中国、日本、韩国、德国、挪威、丹麦等主要造船和航海电子国家的专家组成，中国专家在WG6中担任联合负责人职务。TC80与多个国际组织建立了密切的合作关系，包括国际海事组织（IMO）、国际航标协会（IALA）、国际水道测量组织（IHO）、国际电信联盟（ITU）、国际标准化组织（ISO）等。在IMOe-Navigation战略的推进过程中，TC80承担了多项与船舶导航设备性能标准相关的技术支撑工作。5.2中国参与情况中国是IEC/TC80的重要参与国。中国船舶集团有限公司第七〇四研究所（简称中船七〇四所）作为国内归口单位，长期深度参与IEC62065系列标准的修制定工作。中船七〇四研究所成立于1956年，是船舶行业唯一的船舶导航与通信系统专业研究机构，也是国家级船舶导航设备质量监督检验中心的依托单位。该所建有国际先进水平的船舶导航设备测试实验室，拥有微波暗室、电磁兼容测试系统、高精度转台、六自由度运动模拟器、环境试验箱等大型试验设施，具备按照IEC标准开展全项型式试验的技术能力和资质。在IEC62065:2025的修订过程中，中船七〇四所承担了以下关键工作：（1）牵头组织和协调国内相关单位（包括高校、科研院所、设备制造商、船级社和航运企业）对该标准各阶段文本进行研究评议，形成中国国家委员会的正式意见。（2）先后提出并推动采纳了多项重要技术建议，包括：关于多传感器数据融合场景下轨道控制性能评估方法的建议、关于扩展航迹带自适应调整功能的建议、关于强化网络安全要求的建议等。（3）组织国内轨道控制系统制造商利用国产设备开展标准符合性验证试验，为标准中试验方法和性能指标的合理性提供数据支撑。5.3国际标准协作IEC62065:2025的编制还与以下标准保持充分协调：-IEC61162系列（海上导航和无线电通信设备和系统数字接口）：轨道控制系统的数据接口标准。-IEC62288（海上导航和无线电通信设备和系统显示通用要求）：人机界面设计的基础标准。-IEC60945（海上导航和无线电通信设备和系统通用要求）：涉及环境试验和EMC的通用要求标准。-IEC62923（船桥报警管理）：报警管理与人机交互的核心参考标准。-IMOMSC.1/Circ.1604（MASS试航暂行导则）：自主航行船舶的框架性要求。-IMOSN.1/Circ.329（e-Navigation相关性能标准）：紧密跟踪IMO性能标准动态。六、标准实施预期影响6.1对设备制造业的影响IEC62065:2025的发布将对全球轨道控制系统制造企业产生直接而深远的影响。标准对性能指标和安全功能的提升将促使制造商加大研发投入，加快技术升级迭代。对中小企业而言，适应新标准的测试认证成本也将相应增加，行业集中度有望进一步提升。同时，标准中新增的网络安全要求和多传感器融合接口要求，将为具备技术优势的企业创造差异化竞争机遇。6.2对船舶检验与认证行业的影响随着IEC62065:2025的正式发布，各主要船级社（包括中国船级社CCS、挪威船级社DNV、美国船级社ABS、法国船级社BV等）将陆续依据新标准更新型式认可（TypeApproval）的技术要求。第三方检测认证机构需要尽快完成实验室能力