PyGemini：面向海洋自主系统的统一软件开发

确保自主表面舰船（ASV）的安全性和可验证性，需要受到广泛场景下的严密决策系统支持，这需要大量仿真、测试和验证。然而，当前海洋自主开发生态仍不完整——依赖通信、仿真、监控和系统集成等不同工具之间的碎片化开发，阻碍了跨学科协作，阻碍了保险公司和监管机构所需的令人信服的案例构建。此外，这些分离的工具常常存在性能瓶颈、供应商锁定以及对持续集成工作流程的有限支持。为此，我们引入 PyGemini，一个采用 permissive 许可证、基于 Python 的框架，承继 Autoferry Gemini 的遗产，统一海洋自主开发。PyGemini 引入一种新的配置驱动开发（CDD）过程，将行为驱动开发（BDD）、数据导向设计和容器化融合在一起，以支持模块化、可维护且可扩展的软件架构。该框架可作为独立应用程序、云端服务或嵌入式库使用，确保在科研和操作环境中的灵活性。我们通过一系列海洋工具演示了其多功能性，包括用于仿真和监控的 3D 内容生成、用于自主性验证和训练的情景生成，以及用于增强图像的生成式人工智能管线，从而为未来海洋机器人和自主性研究提供了一个可扩展、可维护且面向性能的基础。