1. 课程导入与学习地图
《国际海上避碰规则》（COLREGs）是海上交通的“基本法”，而船舶智能驾驶则是把这部“法律”翻译成机器可执行的感知、判断与操纵逻辑。本课程的目标不是让学员背诵条文，而是建立一条清晰的能力主线：看得懂规则、认得清局面、算得出决策、验得了结果。换句话说，我们要把“规则—场景—算法—验证”四个环节串成闭环，让规则不再停留在纸面，而成为智能系统里可计算、可追溯、可测试的约束条件。
先明确一个贯穿全课程的基本约定：本课程涉及方位时，除特别说明外，均采用本船为原点、船首向为0°、顺时针为正的相对方位约定；距离以海里（nm）计，速度以节（kn）计。这一约定在后续的会遇局面判断、DCPA/TCPA计算和图示中保持一致，切换参照系时会单独说明。
四大模块：规则、感知、决策、集成
课程内容组织为四个相互支撑的模块。第一是规则体系模块，覆盖COLREGs的适用范围、瞭望、安全航速、碰撞危险判断、各类会遇局面（对遇、交叉、追越）以及能见度不良时的行动规则，重点是把条文转化为可判定的条件。第二是智能感知模块，解决“我怎么知道周围有什么、它往哪走”的问题，涉及AIS、雷达/ARPA、视觉与融合目标跟踪，输出的是带位置、航向、航速和不确定度的目标航迹。第三是决策控制模块，把规则约束和感知结果转化为避让动作，包括会遇局面分类、避让责任判定、DCPA/TCPA风险评估、避让时机与幅度选择，以及航向/航速指令的生成。第四是系统集成模块，关注规则引擎、感知模块、决策模块与执行机构之间的接口、时序与失效处理，确保整船系统在真实工况下协调运行。
这四个模块不是并列的知识点，而是有明确数据流向的链条：感知提供“态势”，规则提供“约束”，决策产生“动作”，集成保证“落地”，验证则反向检验每一环是否可信。下面的学习地图把这条主线和关键节点集中呈现出来。
从条文到可判定条件：一个具体例子
以交叉相遇局面为例，规则要求“让路船应尽可能及早采取大幅度的行动”。这句话在智能系统里必须变成可执行的条件。假设本船航向000°、航速12 kn，目标船位于本船右舷相对方位045°、距离6 nm、航向270°、航速10 kn。先做相对运动分解：目标船相对本船的航向约为225°量级，相对速度约15.6 kn，据此可估算DCPA与TCPA。若计算得到TCPA约20分钟、DCPA小于0.5 nm，则判定存在碰撞危险，本船作为让路船应向右转向，且转向幅度需足以使目标船明显处于本船左舷。这里的关键不是数字本身，而是把“及早、大幅度、明显”翻译成可比较的阈值和可观测的方位变化。课程后续会给出完整的计算过程和参数选取依据，本节只需建立这一转换意识。
学习路径与阶段目标
整门课按“先规则、再感知、后决策、终集成”的顺序推进，但每一阶段都保留验证环节，避免规则与算法脱节。建议学员按以下节奏推进：
- 规则筑基阶段：能准确判断对遇、交叉、追越三类基本局面，说清让路船与直航船的义务边界，理解安全航速与碰撞危险的判断依据。
- 感知理解阶段：知道AIS与雷达各自能提供什么、误差来自哪里，能读懂目标航迹中的位置、航向、航速与不确定度。
- 决策实现阶段：能把会遇局面转化为DCPA/TCPA指标，能根据阈值选择避让时机与幅度，并说明指令的规则依据。
- 集成验证阶段：能描述规则引擎、感知、决策与执行机构之间的数据接口与时序，能用场景回放检验决策是否符合规则。