无人机在黄浦江海事监管领域的应用研究.docxVIP

?

?

无人机在黄浦江海事监管领域的应用研究

?

?

钟俊阳

摘?要：本文以闵行海事局辖区情况为例，针对黄浦江段现有的水上监管模式存在的问题，引入无人机空中监管概念，探索无人机在黄浦江水域的海事监管中的技术要求、运用场景和运用模式，提出无人机技术在黄浦江应用的解决方案。

关键词：无人机;海事;水域监管;立体监管

0引言

上海黄浦江段，航道复杂，弯头众多，并且是上海港通航密度最大的水域之一，据海事部门不完全统计，黄浦江闵行段2019年船舶日流量最高达2061艘次，日均流量1600余艘次;监管对象复杂，既有内河船又有海船，存在砂石料船、危险品船、运粮船、钢材船、港口工程船、疏浚船、拖轮、环运船等众多船种。随着辖区大型水上工程增多，郵轮、游艇等新兴产业迅速发展，风险因素不断增加，海事监管难度持续增大，水上安全监管、人命救助和环境污染防治任务日益繁重。传统的监管手段已难以适应日趋复杂的海事管理工作，借助科技力量来解决目前执法对象和执法力量不匹配的问题，进一步提升海事监管效率是海事部门急需研究的重要课题。

1目前黄浦江水域监管体系存在的不足

水上运输是经济发展的重要支撑，黄浦江作为上海的重要水上运输通道，通航量日趋上升，通航环境愈发复杂，监管压力也不断增强，海事监管工作需要逐步完善和提高方能适应新形势下的水上监管要求。目前，在黄浦江水域监管主要存在以下几个问题：

（1）传统轮艇巡航效率低

传统轮艇巡航航速有限，而黄浦江水域海巡执法大队辖区狭长，轮艇全辖区覆盖巡航耗时长，且轮艇只能处置目视范围内的情况，无法对全辖区有一个整体的把握，因此态势感知能力较弱。且轮艇易受到人疲劳因素的影响，在完成日常巡航执法工作以外，难以进一步提升对整个辖区的控制能力。在经济性方面，轮艇出动需要花费更大的成本，耗费大量燃油，不符合新时代节能环保的要求。

（2）电子巡航/CCTV存在缺陷

电子巡航作为技术手段广泛应用于海事监管，但电子巡航系统过于依赖于船舶AIS开启率，一旦船舶故意违法关闭AIS则将失去对该船舶的有效监管;此外，受到AIS基站布置以及AIS通信带宽的影响，常出现信号丢失的情况，无法完全满足海事日常监管要求。而CCTV系统摄像头安装位置固定，容易存在死角，且受限于视频传输带宽的影响，高清/超高清视频实时传输存在成本高昂的缺点，无法大面积安装。

（3）水上动态船监管与静态船监管数量不匹配

动态船舶是引发水上交通事故的重要因素。按目前监管模式，轮艇工作强度已趋于饱和，且CCTV和电子巡航系统因固有缺陷导致无法完全满足海事日常对动态船舶的监管，最终造成目前黄浦江水域海事监管存在对静态船监管严格，对动态船监管乏力的局面。究其根本，主因还是在于无法快速有效的获取目前辖区船舶作业航行的动态。

2无人机在黄浦江水域海事监管应用的技术优势

针对上述问题，我们引入一种全新的监管手段——无人机，通过无人机空中俯视视角，打造一个多角度、全方位的水上立体监管体系来应对日益严峻的水上监管形势。相对于传统的监管手段，无人机具有以下优势：

（1）机动灵活，反应快速

相对于轮艇，无人机体积小、重量轻、携带方便，起飞比较方便，多旋翼无人机甚至不需要跑道，对起飞环境要求较低，可以从岸上或轮艇甲板上进行起降。目前所用型号轮艇巡航速度普遍不高于12kn，无人机巡航速度普遍在30kn以上，因此能够更快速地到达目标区域，且相较于轮艇航前准备时间短，有着更快的出动速度，结合飞行速度快的优势，能够使用更少的时间对辖区进行覆盖监管。

（2）巡视区域广，实时性强

无人机飞得高，看得远，具备由上而下的“上帝视角”，视野比轮艇平面视角要宽广得多，相同时间内的巡视面积远高于轮艇，同时无人机可深入指定区域，不受限于环境如水深等因素，可最大限度接近被观测目标，距近离、多角度地拍摄记录有用情报信息，并能够通搭建移动网络通信，将实时图传传输到指挥中心，为上级部门应急决策提供更具有时效性、更有决策价值的现场信息。

（3）操作简便，安全风险低

相对于轮艇，普通执法人员在经过短时间的理论、实践操作培训后，就可以熟练掌握操作技能。且目前由于无人机技术的不断进步，无人机系统已可以适应复杂的气象环境，能够在大多数情况下安全飞行。且执法人员在通常情况下都以远程操作为主，并不深入现场，在一般情况下不容易造成内部安全问题，安全风险较低。

（4）挂载灵活，任务适应性强

无人机经过多年的发展，有效载荷能力不断提升，这就为功能吊舱的研发奠定了基础。目前，市面上已经具有多重功能的吊舱，如红外热成像吊舱，主要应用于人员搜救领域;嗅探测硫吊舱，主要应用于大气污染防治领域;超大焦距摄像头，主要应用于安防领域等。只要根据需求，制作多功能吊舱，即可满足任务要求。

3黄浦江无人机海事监管应用方案

3.1无人机的选型

目前，市