疫情防控期間無人機(jī)在海事立體化監(jiān)管中的應(yīng)用實(shí)例及問題分析

彭真 丁一文

摘 要：通過介紹新冠肺炎疫情防控期間無人機(jī)在海事監(jiān)管中的實(shí)踐運(yùn)用，展現(xiàn)無人機(jī)在當(dāng)前海事監(jiān)管中發(fā)揮的優(yōu)勢。指出實(shí)際運(yùn)用過程中發(fā)現(xiàn)的相關(guān)問題并提出相應(yīng)對(duì)策，對(duì)基于無人機(jī)完善海事動(dòng)態(tài)立體化監(jiān)管體系的下一步工作提出建議。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);海事監(jiān)管;問題研究

無人駕駛飛行器，俗稱無人機(jī)（Unmanned Aerial Vehicle，UAV），是一種自身搭載動(dòng)力裝置和通信控制系統(tǒng)，并能夠與地面控制基站進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換的不載人飛行器，其自身具備不同程度的自主性，可由人工進(jìn)行遠(yuǎn)程操縱，也可由機(jī)載控制設(shè)備及程序完成自主操控，圖1為上海吳淞海事局目前配備的復(fù)合翼無人機(jī)（型號(hào)XJ-15）。由于其機(jī)動(dòng)靈活、操作簡單、航速較高并且成本相對(duì)較低，同時(shí)海事監(jiān)管服務(wù)又面臨應(yīng)急處置快速響應(yīng)、全方位覆蓋和現(xiàn)代化遠(yuǎn)程智能管理等需求，所以無人機(jī)逐漸成為海事系統(tǒng)立體化監(jiān)管框架構(gòu)建過程中重要的一環(huán)。目前就無人機(jī)在海事管理實(shí)踐中產(chǎn)生的具體問題進(jìn)行分析研究的不多，本文通過疫情防控期間無人機(jī)在海事工作中的應(yīng)用實(shí)例，總結(jié)無人機(jī)在海事立體化監(jiān)管中發(fā)揮的實(shí)際作用及產(chǎn)生的相關(guān)問題，并進(jìn)一步分析研究提出相應(yīng)對(duì)策及下一步發(fā)展建議，為我國當(dāng)前海事系統(tǒng)立體化監(jiān)管體系的發(fā)展提供決策依據(jù)。

1 當(dāng)前海事監(jiān)管中無人機(jī)的優(yōu)勢

我國大部分直屬海事系統(tǒng)目前均采用由船舶交通管理系統(tǒng)（ Vessel Traffic Services， VTS） 、電視監(jiān)管系統(tǒng) （ Closed Circuit Tele Vision， CCTV） 、自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（ Automatic Identification System， AIS）和巡邏艇等構(gòu)成的海事通信監(jiān)管框架[1]，部分地區(qū)還配備有人飛機(jī)等空巡力量，該監(jiān)管體系有效的提升了海事的行政執(zhí)法服務(wù)水平和能力，但隨著航運(yùn)業(yè)的不斷發(fā)展變化和海事監(jiān)管理念及方式的改革，該體系框架下各子系統(tǒng)的不足日益凸顯。為適應(yīng)智能航運(yùn)的需要，應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的水上安全形勢，海事機(jī)構(gòu)需具備更加完善的動(dòng)態(tài)監(jiān)管能力及遠(yuǎn)程應(yīng)急反應(yīng)能力，無人機(jī)在海事監(jiān)管中的使用能夠有效提高該監(jiān)管體系的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，并進(jìn)一步提升海事機(jī)構(gòu)在現(xiàn)代化治理監(jiān)管中的行政執(zhí)法能力。以下為無人機(jī)在海事當(dāng)前監(jiān)管過程中發(fā)揮的優(yōu)勢所在：

1.1加快水上安全應(yīng)急處置響應(yīng)速度

目前我國海巡船的普遍巡航速度為12～22節(jié)，上海吳淞海事局目前投建的復(fù)合翼無人機(jī)（型號(hào)XJ-15）最大航速能達(dá)到42節(jié)（約80km/h），對(duì)于水上緊急突發(fā)事件具備快速機(jī)動(dòng)響應(yīng)的能力，相較海巡船能夠以更短的時(shí)間到達(dá)事故現(xiàn)場。同時(shí)通過其機(jī)載設(shè)備能夠更加迅速的定位事故地點(diǎn)，實(shí)時(shí)采集并傳輸現(xiàn)場信息，加強(qiáng)事故現(xiàn)場與岸基的有效溝通，為指揮中心迅速響應(yīng)并制定決策提供基礎(chǔ)和依據(jù)，提升對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處理速度。

1.2擴(kuò)大水上有效監(jiān)管范圍

相較于海巡船，無人機(jī)的巡視范圍的輻射面積約為船舶的12倍[2]，吳淞海事局配備的復(fù)合翼無人機(jī)（型號(hào)XJ-15）在新冠肺炎疫情期間列編使用，最大巡航里程達(dá)到80km，能夠有效覆蓋巡邏艇不易到達(dá)水域（如淺水區(qū)、島礁區(qū)），擴(kuò)大了巡航救助的范圍。

1.3提高現(xiàn)場監(jiān)管和取證能力

無人機(jī)的工作原理和機(jī)載設(shè)備決定了其受晝夜的影響較小，能夠提高夜間對(duì)船舶涉嫌違法運(yùn)輸?shù)谋O(jiān)管能力，增加對(duì)重點(diǎn)區(qū)域的巡航監(jiān)控，有效減少監(jiān)管盲區(qū)。同時(shí)由于其較強(qiáng)的信息采集能力，對(duì)于海上溢油、船舶違規(guī)排放油污水、船舶事故等情況，無人機(jī)能夠及時(shí)全面的收集現(xiàn)場信息進(jìn)行取證。

1.4降低海事監(jiān)管成本

圖2為海巡船、有人直升機(jī)和無人機(jī)的采購及運(yùn)維成本，其中海巡船為26米級(jí)，直升機(jī)為Z9型號(hào)，無人機(jī)為復(fù)合翼，型號(hào)XJ-15。通過圖中對(duì)比可以看出，海巡船及有人直升機(jī)的經(jīng)濟(jì)成本遠(yuǎn)大于無人機(jī)，利用無人機(jī)部分代替海巡船參與海事常規(guī)工作能夠降低海事監(jiān)管成本，而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，無人機(jī)的購買和使用成本會(huì)進(jìn)一步降低，該優(yōu)勢將更加凸顯。

2 新冠肺炎疫情期間無人機(jī)應(yīng)用實(shí)例及問題探究

2.1應(yīng)用實(shí)例

（1）開展轄區(qū)疫情信息宣傳。利用無人機(jī)開展信息宣傳廣播工作，能夠很大程度上提高信息的傳播效率。在疫情防控期間，利用無人機(jī)搭載無線空中擴(kuò)音裝置，通過空中喊話的方式，對(duì)錨地及碼頭船舶進(jìn)行疫情防控宣傳，督促船員在船上做好疫情防控工作，如發(fā)現(xiàn)有船員聚集或不戴口罩等行為，對(duì)其進(jìn)行勸阻和提醒。同時(shí)解決了一些船舶高頻呼叫不通的難題，緩解了VTS值班員和一線執(zhí)法人員的工作壓力，減少了面對(duì)面的接觸，避免了交叉感染的可能。

（2）船員遠(yuǎn)程測溫及配員情況核查。疫情防控期間對(duì)來自和途經(jīng)疫區(qū)的船舶，可利用無人機(jī)搭載紅外測溫感應(yīng)設(shè)備，對(duì)船上船員進(jìn)行遠(yuǎn)程體溫測量，有效地彌補(bǔ)了由行政相對(duì)人單方面報(bào)告健康狀況的缺點(diǎn)，避免了個(gè)別船員的謊報(bào)瞞報(bào)現(xiàn)象，消除了監(jiān)管盲區(qū)。同時(shí)，利用無人機(jī)搭載的高清攝像裝置，結(jié)合海事綜合執(zhí)法平臺(tái)，對(duì)船舶配員情況和任解職情況實(shí)時(shí)巡查，重點(diǎn)檢查近期來自疫區(qū)船舶上的船員在靠泊期間是否私自下船。

（3）危險(xiǎn)品船舶動(dòng)態(tài)跟蹤。隨著企業(yè)、港口和碼頭逐步恢復(fù)運(yùn)作，利用無人機(jī)對(duì)轄區(qū)液貨船碼頭進(jìn)行巡視，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程非接觸式動(dòng)態(tài)監(jiān)管。通過無人機(jī)實(shí)時(shí)傳遞的船舶作業(yè)現(xiàn)場畫面，開展對(duì)散裝液體危險(xiǎn)貨物船作業(yè)、供受油作業(yè)等船舶防污染作業(yè)檢查，船舶防污染措施和人員值守情況一目了然，有效彌補(bǔ)了單獨(dú)遠(yuǎn)程電子核查過程中存在的由相對(duì)人控制拍攝設(shè)備、存在監(jiān)督視角盲區(qū)等缺點(diǎn)。同時(shí)，使用無人機(jī)攜帶的嗅探設(shè)備對(duì)轄區(qū)內(nèi)船舶尾氣進(jìn)行監(jiān)測，判斷船舶使用的燃油是否符合排放控制區(qū)的要求。

（4）對(duì)轄區(qū)重點(diǎn)水域和船舶進(jìn)行監(jiān)督。利用無人機(jī)部分替代海巡艇對(duì)重點(diǎn)水域?qū)嵤┭埠?，同時(shí)結(jié)合VTS等岸基監(jiān)管系統(tǒng)強(qiáng)化對(duì)轄區(qū)通航密集和事故險(xiǎn)情易發(fā)水域的監(jiān)管，既可以減少與船舶、船員近距離接觸，又可通過其航攝功能將現(xiàn)場通航環(huán)境、通航秩序、及疫區(qū)來船的航行作業(yè)等現(xiàn)場圖像信息傳回至指揮中心，以便海事部門對(duì)轄區(qū)內(nèi)的通航情況進(jìn)行全局把控，特別是疫區(qū)船舶動(dòng)態(tài)跟蹤掌控，能夠及時(shí)協(xié)調(diào)碼頭、錨地及其他船舶，保障其錨泊及裝卸作業(yè)的安全，確保重要物資運(yùn)輸不間斷。

2.2 問題探究與分析

（1）無人機(jī)機(jī)載設(shè)備不夠完善。無人機(jī)可根據(jù)實(shí)際情況，靈活配置大功率警笛、喇叭、強(qiáng)光燈、紅外線熱成像儀、救生圈等設(shè)備，但在此次新冠肺炎疫情期間對(duì)無人機(jī)的使用過程中發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)當(dāng)前參與的海事監(jiān)管工作依舊對(duì)執(zhí)法人員依賴程度較高，例如水域巡航、船員核查等，缺少智能目標(biāo)識(shí)別程序輔助，人的主觀因素占比依舊較大。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)無人機(jī)高自主和高安全地完成任務(wù)，機(jī)載設(shè)備系統(tǒng)的安全可靠系數(shù)仍需要進(jìn)一步提升，如相關(guān)傳感器的精度、探測距離、使用條件等，完善其設(shè)備測量質(zhì)量、精度退化和各類典型故障易發(fā)等問題[2]，應(yīng)進(jìn)一步加深與相關(guān)科研院所的合作研究，提高無人機(jī)與智能化機(jī)載設(shè)備的匹配運(yùn)用能力。

（2）無人機(jī)飛行環(huán)境受到限制。無人機(jī)能否順利飛行受天氣影響較大，如遇風(fēng)、雨、雷電等惡劣天氣，無人機(jī)往往不能正常的起飛、降落及完成預(yù)定任務(wù)，嚴(yán)重制約無人機(jī)的效能發(fā)揮。在疫情防控期間，吳淞海事局無人機(jī)在轄區(qū)巡航中曾遇到過小到中雨，考慮到雨水若進(jìn)入到速度、定位等傳感元件，將會(huì)導(dǎo)致航線計(jì)算偏差而無法順利回收，基于安全考慮提前結(jié)束巡航任務(wù)。日常巡航救助工作中，惡劣天氣海況往往導(dǎo)致各類海事事故頻發(fā)，此時(shí)是無人機(jī)發(fā)揮自身優(yōu)勢的良好時(shí)機(jī)，但其在復(fù)雜環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)時(shí)，卻易因外界環(huán)境因素導(dǎo)致其設(shè)備系統(tǒng)出現(xiàn)故障。應(yīng)提升設(shè)備安全系數(shù)的同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)與氣象海洋部門的合作，加強(qiáng)天氣預(yù)判能力，提前評(píng)估飛行條件。

（3）無人機(jī)安全操縱受到限制。如果遭遇惡劣天氣、機(jī)械故障、觸碰碼頭吊機(jī)或其他異常情況，就會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)墜落。據(jù)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)外無人機(jī)墜落的頻次要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有人駕駛飛機(jī)，無人機(jī)的墜落可能對(duì)船舶甲板及碼頭工作人員造成人身傷害。建議提高無人機(jī)飛手的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)及操作水平，在無人機(jī)的實(shí)際使用中嚴(yán)格遵守操作和使用規(guī)程，從而將上述風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

（4）無人機(jī)使用條件受到限制。目前由于國內(nèi)對(duì)空域?qū)嵤┕苤?，無人機(jī)與有人機(jī)同樣面臨著空管限制、不能隨時(shí)起飛的問題。按照無人機(jī)相關(guān)政策及規(guī)定，為保障海事無人機(jī)的正常使用，需要向空軍航空管制部門和民航空中管制部門申請(qǐng)相關(guān)手續(xù)，限制了無人機(jī)在海事的廣泛推廣應(yīng)用。同時(shí)，我國無人機(jī)在海事監(jiān)管領(lǐng)域的應(yīng)用雖已較早開始探索實(shí)踐，但實(shí)際工作過程中并沒有完善的相關(guān)制度和法律文件對(duì)無人機(jī)在海事監(jiān)管中的運(yùn)用、管理、使用標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行明確規(guī)定，如運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行轄區(qū)常規(guī)巡航的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、水域范圍要求，相關(guān)遠(yuǎn)程電子執(zhí)法的合法性等，需要盡快完善無人機(jī)在海事監(jiān)管中的相關(guān)制度規(guī)定。

3建議

3.1 加強(qiáng)無人機(jī)在海事監(jiān)管應(yīng)用的頂層制度設(shè)計(jì)

無人機(jī)系統(tǒng)在海事投建、管理和應(yīng)用等多方面所面臨的問題，都需要進(jìn)行頂層整體規(guī)劃才能從根本上予以解決，因此，應(yīng)在國家層面根據(jù)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展全盤考慮，制定完善的頂層制度框架，在此框架下各地海事機(jī)構(gòu)根據(jù)監(jiān)管的不同需求和實(shí)際情況出臺(tái)相關(guān)的配套規(guī)定，從局部試點(diǎn)出發(fā)逐步形成無人機(jī)相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步全面推廣，通過實(shí)際應(yīng)用不斷完善相關(guān)管理機(jī)制和規(guī)定，滿足海事監(jiān)管方式和理念的不斷轉(zhuǎn)型發(fā)展。

3.2 完善包含無人機(jī)的立體監(jiān)管體系

以VTS監(jiān)管為核心、無人機(jī) 和巡邏船有機(jī)配合的“陸、海、空”立體監(jiān)管體系是海事監(jiān)管將來發(fā)展的大趨勢，盡快配套建設(shè)無人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)、信息數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)交換平臺(tái)等支持模塊，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)數(shù)據(jù)的有效融合和資源的充分利用，才能將無人機(jī)系統(tǒng)與現(xiàn)有動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系緊密整合，最大限度地發(fā)揮其功效，有效推動(dòng)現(xiàn)有海事監(jiān)管模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)和立體巡航監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)。

3.3 做好無人機(jī)人才隊(duì)伍建設(shè)

無人機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)使用和維護(hù)需要較高專業(yè)知識(shí)的支撐，培養(yǎng)一支專業(yè)的海事無人機(jī)隊(duì)伍才能滿足海事監(jiān)管的長期發(fā)展需求?？煽紤]成立專業(yè)的海事無人機(jī)管理部門，建立無人機(jī)管理團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)無人機(jī)相關(guān)課題研究、任務(wù)執(zhí)行、維護(hù)保養(yǎng)的事宜。同時(shí)，海事部門可與相關(guān)科研院校建立常態(tài)化長期合作交流機(jī)制，定期對(duì)無人機(jī)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行知識(shí)更新培訓(xùn)，使管理團(tuán)隊(duì)能夠獨(dú)立承擔(dān)無人機(jī)的操作、維修保養(yǎng)的任務(wù)。

3.4積極探索基于無人機(jī)的現(xiàn)代化監(jiān)管方法

無人機(jī)已在海事調(diào)查、違法行為取證、海上人命搜救、船舶溢油與排污監(jiān)視等海事監(jiān)管領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并取得了建設(shè)性的成果。但在加快智能航運(yùn)建設(shè)的背景下，航運(yùn)主管機(jī)關(guān)需進(jìn)一步探索基于無人機(jī)的海事現(xiàn)代化管理手段，如通過無人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程船舶安檢、保安檢查等。同時(shí)，充分利用高科技技術(shù)手段和工具與無人機(jī)相互配合，進(jìn)一步提高海事監(jiān)管體系的智能化水平，例如引進(jìn)無人船與無人機(jī)配合參與常規(guī)轄區(qū)巡航，使無人船成為無人機(jī)的移動(dòng)式起降平臺(tái)和岸基支持，能夠進(jìn)一步拓展無人機(jī)的優(yōu)勢和功能，降低海事監(jiān)管成本。

4 結(jié)語

目前海事部門對(duì)智能化、現(xiàn)代化、信息化的監(jiān)管需求隨著智能航運(yùn)的不斷發(fā)展而日益凸顯，利用無人機(jī)構(gòu)建更加完善的立體化動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系能有效提升海事的監(jiān)管水平和監(jiān)管效率，為我國水上通航安全和海洋環(huán)境提供更有力的保障。本文通過本次疫情防控期間對(duì)無人機(jī)的實(shí)操運(yùn)用，發(fā)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用中的相關(guān)問題并進(jìn)行分析探究，為基于無人機(jī)推動(dòng)現(xiàn)有海事監(jiān)管模式和設(shè)備的轉(zhuǎn)型升級(jí)及動(dòng)態(tài)立體監(jiān)管體系的建設(shè)提出相應(yīng)對(duì)策和建議。

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