无人机在海事中的应用

1、天宇通信集团有限公司 具有卓越创新能力的 综合信息系统集成和解决方案提供商 An Excellent & Innovative Comprehensive System Integrators and Solution Provider,2,成立于1990年，注册地上海，注册资金1.5亿元；在全国二十多个省份设有子公司或分公司。,主要业务： 融合（卫星）通信总体设计、综合信息系统集成、人防保密项目设计施工、移动警务终端及软件开发、无人机系统设计维护、运行维护服务、终端产品研发生产、配套技术服务等,主要用户区域分布： 业务遍及北京、上海、河北、天津、四川、重庆、广东、广西、福建、浙江、江苏等全国

2、20多个省市。,主要用户行业分布： 公安、交警、人防、消防、无线电管理、军队及预备役、交通、边防、安监、海监、环保、地震、水利、卫生等政府部门及银行、电信、广电、燃气、电力、水务等企业事业单位。,公司概况,3,随着经济的发展 我国海上产业呈现出多样化趋势 海事部门的监管能力面临巨大挑战 而无人机则非常适合应用到海事系统中 首先讨论了无人机在海事系统中的应用 最后讨论了无人机海事巡航基地的建设需求,无人机在海事当中的应用,4,5,依据我国海事部门的职责以及无人机的功能优势，无人机在海事任务中的应用需求主要体现在三个方面： （1）用于港区、海域内的日常巡视 我国拥有近300万平方公里的管辖海域，在

3、如此广阔的海域上实施安全监管职责，常规巡逻船存在航速低、视野小、巡视间隔时间长、受自然条件制约程度大等缺陷。在距离相同的情况下，飞机的巡视辐射面积约是船舶的12倍，巡视效果远高于船舶，因此，用无人机进行港区和海域内的日常巡视，可以有效提高巡航效率，节省人力、燃油等成本。利用空中巡航，可以快速发现潜伏的威胁船舶航行安全的不利因素，及时查核并采取消除隐患的应对措施。当然，如果采用船载直升机的形式，通过船、机配合，更可以发挥各自优势，极大增强执行任务的灵活性。,6,（2）船舶碰撞及排污、溢油事件的应急调查与取证 当海区发生船舶碰撞或排污事件后，需及时进行现场调查取证。目前高速船和大型集装箱船舶的航速

4、超过28Kn（约为50km/h），常规巡逻船航速普遍低于这些船舶，无法追查逃离现场的肇事船舶。而目前国内无人机的航速普遍超过了100km/h，可以保证调查的及时性，利用机载摄像机等设备快速进行现场取证，并将结果返回给应急指挥中心。 海上溢油发生后的最初几小时是最有效的行动时机，否则扩散后很难清除。飞机可以借助机载专用设备对重要海域进行溢油监视和监测，迅速确定水上排污源位置，辨别和测量水下污染物，且受白天、黑夜以及天气、海况的影响小，必要时还可通过机载化学物喷洒设备直接参与控制和清除溢油应急行动。,7,（3）用于海上事故的应急搜寻与救助 在海上事故遇险人员搜救过程中，海况通常比较恶劣，救助船舶难

5、以确定遇难船只准确位置，从而无法快速接近遇难船只进行救助。无人机具有受海况影响小、视野开阔的优势，能迅速搜寻目标，引导、指挥救助船舶参加救助，并可直接救助，使救生成功率大大提高。 本文根据目前海事系统已开展的各项任务以及无人机的功能特点，按照日常巡航、航海保障、危管防污、应急搜救等海事业务进行分类，给出了无人机在海事系统中的应用需求,8,海事系统的联合立体巡航网络 海事系统引入无人机之后，必将拓展原来的海事执法手段。如何有效地利用无人机，建立无人机与现有海事力量的配合与协调工作机制，从而形成海陆空立体式的海事监管网络模式，是一项值得研究的课题。立体式海事监管网络中包含的巡航力量有：1）静态电子

6、系统：包括原来的CCTV、VTS、以及AIS系统等；2）空中力量：包括无人机、有人直升机等；3）海上力量：海巡船艇等。本文设想了两种典型的海事任务执行场景，用以说明无人机与其他海事力量的配合执行过程。,9,一、海上危险联合取证,当发生海上危险事故时，需要无人机配合巡航船艇进行联合取证。该任务的执行过程如图所示，岸基指挥中心接到危险报警后，派出无人机前往目的地进行调查取证（应急无人机可能从基地起飞或者海巡船上起飞），无人机将险情信息实时传输给指挥中心，由指挥中心根据险情大小做出判断，决定下一步的搜救计划。,10,海巡船在巡航过程中，若发现不明来历船只，而又短时间内不好靠近时，可派出舰载无人机对不

7、明来历船只进行调查取证，将拍摄信息直接传回巡航船艇；船艇人员据此判断下一步应采取的动作。,11,通过以上两种典型无人机应用场景的分析可以看出，引入无人机以后，海事立体巡航模式必然会大大提高海事任务的执行效率。当然，海事立体巡航模式的研究尚需进一步深入，这也依赖于无人机在海事系统的逐步实施和应用。 海事应用中的无人机配置 无人机仅仅是一个飞行平台，其功能归根到底是通过其机载系统中的任务载荷设备来完成的，因此进行海事应用无人机的配置首先要对明确其任务载荷设备有哪些，以及各种任务载荷的功能与作用。,12,无人机常用任务载荷,13,无人机配置需求分析 针对前文中总结的无人机海事应用需求，海事系统中应当

8、配置的无人机包括四类：小型无人机、中型无人机、大型无人机以及舰载起降无人机，如下表所示。,14,15,无人机海事巡航基地建设需求 （1）小型无人机 不同厂家、不同产品差别比较大。按照起降方式来分，大致有如下几种： 跑道起降：对于跑道长度，不同机型都有差别，综合起来看，小型无人机一般不会超出400m长、30m宽的跑道，道面采用水泥混凝土或者沥青混合料均可。 发射车起飞：需要配置相应的发射车，只需要小场地即可； 撞网回收：起降场地上需要安装回收网。,16,（2）中型、大型无人机 中型和大型无人机都主要是跑道起降，参考各类大、中型的起降参数，起降场地一般不超过1000m长、50m宽的跑道要求。同时需

9、建有联络滑行道及停机坪，停机坪需采用水泥混凝土道面，以供大型无人机停放。 起降点跑道附近不应存在架空高压输电线路，无人机起降时尽量不要穿越城市上空。,17,（3）舰载起降无人机 根据现有巡航船艇的可用空间判断，舰船很难用于固定翼无人机的起降，只能用于旋翼式、手抛式、水上起降无人机的起降。另外，需要指出的是，各舰载无人机对甲板的具体要求，必须要结合无人机厂家具体需求才能明确。 旋翼式舰载无人机：起降平台要满足旋翼式无人机起降时的净空要求。起降平台上不应有任何其他上层建筑，起降平台边界标志线内的甲板表面上，不应有任何固定的突出物。另外，起降平台长度应保证无人机的旋翼（或尾翼或尾桨）的翼尖距离平台上

10、障碍物的距离不小于最小起落安全距离。 手抛式：可考虑在舰船上手抛起飞、撞网回收，需安装回收网。但是目前撞网回收的成功率还不是很高。 水上起降：对甲板没有要求，但是需配置专门的小艇用于水上无人机的投放和回收。,18,无人机对海事巡航基地的其他功能需求 无人机海事巡航基地除了要满足无人机的起飞和降落外，还有些特殊的功能需求，主要包括如下几个方面。 无人机机库：用于存放无人机，其规模视无人机机队数量而定。 装备车库：用于存放各种装备车辆（有些无人机需要车载发射；为满足灵活应用需求，有些设备的使用也必须配置装备车）。 测控、导航等设备区：测控和导航设备主要用于完成无人机起飞前测试以及无人机的辅助起降导航。 数据处理中心：无人机任务设备的图像或信息传回后必须进行数据处理；数据处理中心还有可能作为综合信息处理中心，同时处理无人机传回的信息和岸基收到的各种海事安全信息。 训练中心：无人机基地应该能够配置必要的模拟或实操训练，定期对无人机操作手、其他飞行保障人员进行模拟培训和实操训练。 维修中心、备件存放区等：无人机的检修几率要高于普通飞机，维修中心与备件存放等内容必不可少。,19,无人机具有造价低、无人驾驶、容易使用和维护等特点，比较适合应用在海事领域，完成海域巡航监测等任