我國海上產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出多樣化趨勢
海事部門的監(jiān)管能力面臨巨大挑戰(zhàn)
而無人機(jī)則非常適合應(yīng)用到海事系統(tǒng)中
本文首先討論了無人機(jī)在海事系統(tǒng)中的應(yīng)用
最后討論了無人機(jī)海事巡航基地的建設(shè)需求
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海事業(yè)務(wù) |
無人機(jī)功能任務(wù) |
任務(wù)描述 |
日常巡航 |
定期巡視 |
在轄區(qū)內(nèi)完成定期的日常巡視,包含港區(qū)船舶超航區(qū)、禁航區(qū)、交通管制區(qū)、游艇區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域。 |
夜間巡視 |
通過不定期的夜間巡視對夜間偷排現(xiàn)象進(jìn)行遏制。 |
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冰區(qū)巡航 |
冰區(qū)巡航,檢測冰區(qū)凍結(jié)范圍等情況 |
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油田作業(yè)監(jiān)控 |
配合海巡船艇監(jiān)控油田作業(yè)船舶 |
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用作VHF空中中繼 |
由于海巡船的船載VHF與岸基的通信距離較短,需要無人機(jī)搭載VHF中繼設(shè)備,配合船艇進(jìn)行巡航 |
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配合海巡船艇進(jìn)行巡航監(jiān)視 |
海巡船艇在巡航時(shí)速度慢,無法觀察視距外不明船只的情況,可以使用艦載起降無人機(jī),用以擴(kuò)大偵查范圍 |
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航海保障 |
航標(biāo)定期巡視 |
對航標(biāo)進(jìn)行定期巡航監(jiān)視,檢測航標(biāo)有無損壞、是否被污物遮擋、有無船只掛靠等情況 |
燈塔冰期給養(yǎng) |
無人機(jī)攜帶電池、生活物資等,到達(dá)燈塔位置,進(jìn)行準(zhǔn)確投送 |
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危管防污 |
溢油、污染事故監(jiān)測取證 |
利用無人機(jī)進(jìn)行溢油及化學(xué)品事故應(yīng)急取證,無人機(jī)應(yīng)能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)到達(dá)事故現(xiàn)場,將現(xiàn)場情況實(shí)施傳遞給指揮中心 |
海上危險(xiǎn)聯(lián)合取證 |
對于海上的危險(xiǎn)現(xiàn)場,需要進(jìn)行船—無人機(jī)聯(lián)合調(diào)查取證、定位,無人機(jī)起到擴(kuò)大船艇搜尋范圍的作用 |
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應(yīng)急搜救 |
搜尋定位、事故調(diào)查 |
通過對無人機(jī)自身定位系統(tǒng)以及機(jī)載AIS確定事故地點(diǎn),并將該位置傳回到應(yīng)急搜救中心;并可以對事故現(xiàn)場進(jìn)行拍攝,將現(xiàn)場情況傳回搜救中心,方便工作人員了解現(xiàn)場情況 |
救援物資投放 |
可以通過無人機(jī)進(jìn)行食物、小型救生浮具、GPS浮標(biāo)等的投放 |
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變身浮具 |
無人機(jī)上加裝自動(dòng)充氣裝置、設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的海上救助信號和位置識(shí)別信號,必要時(shí)可從空中墜入海中變?yōu)榫壬【?/p> |
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纜繩傳遞 |
利用可以在船艇甲板上穩(wěn)定起降的無人機(jī),可攜帶繩索從搜救船甲板飛往事故船并實(shí)施投放 |
依據(jù)我國海事部門的職責(zé)以及無人機(jī)的功能優(yōu)勢,無人機(jī)在海事任務(wù)中的應(yīng)用需求主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:
(1)用于港區(qū)、海域內(nèi)的日常巡視
我國擁有近300萬平方公里的管轄海域,在如此廣闊的海域上實(shí)施安全監(jiān)管職責(zé),常規(guī)巡邏船存在航速低、視野小、巡視間隔時(shí)間長、受自然條件制約程
度大等缺陷。在距離相同的情況下,飛機(jī)的巡視輻射面積約是船舶的12倍,巡視效果遠(yuǎn)高于船舶,因此,用無人機(jī)進(jìn)行港區(qū)和海域內(nèi)的日常巡視,可以有效提高巡航效率,節(jié)省人力、燃油等成本。利用空中巡航,可以快速發(fā)現(xiàn)潛伏的威脅船舶航行安全的不利因素,及時(shí)查核并采取消除隱患的應(yīng)對措施。當(dāng)然,如果采用船載直升機(jī)的形式,通過船、機(jī)配合,更可以發(fā)揮各自優(yōu)勢,極大增強(qiáng)執(zhí)行任務(wù)的靈活性。
(2)船舶碰撞及排污、溢油事件的應(yīng)急調(diào)查與取證
當(dāng)海區(qū)發(fā)生船舶碰撞或排污事件后,需及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查取證。目前高速船和大型集裝箱船舶的航速超過28Kn(約為50km/h),常規(guī)巡邏船航速普遍低于這些船舶,無法追查逃離現(xiàn)場的肇事船舶。而目前國內(nèi)無人機(jī)的航速普遍超過了100km/h,可以保證調(diào)查的及時(shí)性,利用機(jī)載攝像機(jī)等設(shè)備快速進(jìn)行現(xiàn)場取證,并將結(jié)果返回給應(yīng)急指揮中心。
海上溢油發(fā)生后的最初幾小時(shí)是最有效的行動(dòng)時(shí)機(jī),否則擴(kuò)散后很難清除。飛機(jī)可以借助機(jī)載專用設(shè)備對重要海域進(jìn)行溢油監(jiān)視和監(jiān)測,迅速確定水上排污源位置,辨別和測量水下污染物,且受白天、黑夜以及天氣、海況的影響小,必要時(shí)還可通過機(jī)載化學(xué)物噴灑設(shè)備直接參與控制和清除溢油應(yīng)急行動(dòng)。
(3)用于海上事故的應(yīng)急搜尋與救助
在海上事故遇險(xiǎn)人員搜救過程中,海況通常比較惡劣,救助船舶難以確定遇難船只準(zhǔn)確位置,從而無法快速接近遇難船只進(jìn)行救助。無人機(jī)具有受海況影響小、視野開闊的優(yōu)勢,能迅速搜尋目標(biāo),引導(dǎo)、指揮救助船舶參加救助,并可直接救助,使救生成功率大大提高。
本文根據(jù)目前海事系統(tǒng)已開展的各項(xiàng)任務(wù)以及無人機(jī)的功能特點(diǎn),按照日常巡航、航海保障、危管防污、應(yīng)急搜救等海事業(yè)務(wù)進(jìn)行分類,給出了無人機(jī)在海事系統(tǒng)中的應(yīng)用需求如表1。
海事系統(tǒng)的聯(lián)合立體巡航網(wǎng)絡(luò)
海事系統(tǒng)引入無人機(jī)之后,必將拓展原來的海事執(zhí)法手段。如何有效地利用無人機(jī),建立無人機(jī)與現(xiàn)有海事力量的配合與協(xié)調(diào)工作機(jī)制,從而形成海陸空立體式的海事監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)模式,是一項(xiàng)值得研究的課題。立體式海事監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)中包含的巡航力量有:1)靜態(tài)電子系統(tǒng):包括原來的CCTV、VTS、以及AIS系統(tǒng)等;2)空中力量:包括無人機(jī)、有人直升機(jī)等;3)海上力量:海巡船艇等。本文設(shè)想了兩種典型的海事任務(wù)執(zhí)行場景,用以說明無人機(jī)與其他海事力量的配合執(zhí)行過程。
場景一:海上危險(xiǎn)聯(lián)合取證
利用無人機(jī)進(jìn)行海上危險(xiǎn)聯(lián)合取證
當(dāng)發(fā)生海上危險(xiǎn)事故時(shí),需要無人機(jī)配合巡航船艇進(jìn)行聯(lián)合取證。該任務(wù)的執(zhí)行過程如圖所示,岸基指揮中心接到危險(xiǎn)報(bào)警后,派出無人機(jī)前往目的地進(jìn)行調(diào)查取證(應(yīng)急無人機(jī)可能從基地起飛或者海巡船上起飛),無人機(jī)將險(xiǎn)情信息實(shí)時(shí)傳輸給指揮中心,由指揮中心根據(jù)險(xiǎn)情大小做出判斷,決定下一步的搜救計(jì)劃。