應用控制工程和電腦等手段對船舶運行進行的自動控制。船舶自動化可以減少船員、改善勞動條件、提高航行安全性和運營經濟性。20世紀初,主要是發展單元自動控制裝置，如自動操舵儀、蒸汽機船上的鍋爐燃燒液壓控制裝置等。40～50年代除繼續發展船用液壓、氣動、電氣、電子等單元自動控制裝置外，已開始不同程度地應用瞭PID調節器。50年代後期開始發展以機艙自動化為主的船舶自動化系統。1961年第一艘自動化船──日本的金華山丸投入使用，船員由52人減少到37人。70年代以來來，無人值班機艙成為常規設計；70年代後期微型計算機開始在船上應用。80年代出現瞭船岸計算機系統和船岸衛星通信系統。現代船舶自動化主要包括機艙自動化、舾裝自動化和航海自動化。
機艙自動化 實現機艙自動化的裝置包括主機遙控、監測報警、主機安全、電站控制、熱工調節、機艙防火等設備。
① 主機遙控裝置 操作人員在駕駛室或集中控制室根據指令和主機運行狀態對柴油機、汽輪機等主推進機械的運轉進行順序控制或閉環控制。這樣可以減少人工操作的差錯，實現對可調螺距槳主推進機械的最佳控制，提高推進效率。
② 監測報警裝置 為瞭避免事故和保障運行安全，一般對主機、輔機、艙櫃等的轉速、溫度、壓力、液位、流量等都進行集中監測，超越限度時立即發出報警信號。報警點的設置是根據故障發生的概率和後果的嚴重程度來確定的。柴油機工況監測裝置能監測柴油機汽缸內部的爆發壓力，顯示示功圖，借以對柴油機內部燃燒工況進行分析並制訂維修計劃。
③ 主機安全系統 它的功能是控制為主機服務的非自帶的燃油、潤滑油、冷卻水等重要泵組以及鍋爐給水泵組的啟停。當工作泵排出壓力低於設定值時，備用泵便自動啟動；當電網由斷電恢復到供電時，控制各個泵組按規定順序啟動；當主機出現故障時，控制主機自動降速並停機；當主柴油機曲軸箱油霧濃度和排氣溫度偏離給定值時，控制主機自動降速；當潤滑油失壓或飛車時，控制主機自動停車。
④ 電站自動控制裝置 它的主要職能是保證連續供電。當發電機組出現故障或超載時，控制備用機組自動啟動，保證電網失電時間不超過45秒。它還設置有自動並車、調頻、調載等裝置，用以保證供電質量。
⑤ 熱工參數自動調節系統 通常用比例－積分自動調節裝置對主機、輔機及艙櫃中工作介質的溫度、壓力、液位等熱工參數、燃油粘度、鍋爐汽壓、風壓和水位進行自動調節，以保證最佳工作狀態。
舾裝自動化 舾裝自動化是指對船上各種舾裝設備的自動控制，如對貨物裝卸、船體應力、壓載等進行自動監控；對液貨船的液位和閥門進行遙測和遙控；防止泄漏煤氣和溢油自動報警和滅火、船內各部位溫度的自動調節等等。
航海自動化 實現航海自動化的系統包括航法計算和操舵系統、避撞系統和船舶管理信息系統。
① 航法計算和操舵系統 用一組程序在預定的航線上選置若幹轉向點，借此，選擇等角航法、大圓弧航法或混合航法。操舵系統初期為機械式自動操舵儀，50年代多用比例-積分-微分控制式自動操舵儀，70年代發展為自適應控制式的自動操舵儀。後一種操舵儀應用現代控制理論和計算機技術，根據船舶的運動特性和裝載、吃水、航速、海流、風浪等外界擾動，自動校正控制參數，以較小的舵角和較少的操舵次數控制船舶航行，能實現航行時間最短、燃料消耗最少的最優控制。
② 避碰系統 將船用導航雷達、電羅經和計程儀所提供的信息在自動雷達標繪儀上進行錄取和跟蹤，並根據本船和目標船的航向與航速用計算機計算它們之間的最近會遇距離和最近會遇時間,估算有無碰撞危險,指示應采取的避碰措施。用向量表示目標的速度和航向，用不同的符號對目標進行綜合顯示，如有碰撞危險則發出警報，同時顯示本船應改變的航向和航速，供駕駛員根據海情和國際避碰規則選擇正確的避碰措施。
③ 船舶管理信息系統 應用通信技術和計算機技術進行船舶管理。它由船舶計算機系統、衛星通信系統、辦公室計算機系統和各種軟件包組成。利用這種系統在船上可以進行各種盤存和主副機工況分析；制訂維修計劃並監督其執行；對成本預算和船員動態進行管理。通過衛星通信（見圖）陸上可以及時獲得有關船舶航行、貨物裝載和機艙等的情況，便於提高船舶管理效率，避免因機損或備件短缺而停船；便於加強陸上支援，在發生海難事故時可以及時組織救援。
