淺析無人機(jī)在海事動(dòng)態(tài)綜合執(zhí)法中的應(yīng)用

杜康 張浩龍 李建光 張鳴鳴

摘要：無人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，尤其在海事管理中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)相對(duì)較多。本文結(jié)合海事監(jiān)管的現(xiàn)狀，闡述無人機(jī)應(yīng)用于海事動(dòng)態(tài)綜合執(zhí)法領(lǐng)域中的可行性與切實(shí)性。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);動(dòng)態(tài)綜合執(zhí)法;監(jiān)管成本分析

0 引 言

無人機(jī)（unmanned aerial vehicle，簡(jiǎn)稱UAV）是一種由無線電設(shè)備或由程序控制操縱的無人駕駛飛行器。具體而言，它能夠通過無線電地面遙控飛行和自主飛行，可重復(fù)使用;駕駛員只需通過遙控器或地面站操縱無人機(jī)，在有危險(xiǎn)的環(huán)境和條件下能夠有效減少人員事故和生命損失、保障人命安全。

1 適用海事監(jiān)管無人機(jī)類型及系統(tǒng)組成詳解

海事局管理轄區(qū)通常存在較為苛刻的水文氣象環(huán)境，應(yīng)用普通消費(fèi)級(jí)無人機(jī)將受到較大的制約。因此，選取適合的無人機(jī)至關(guān)重要，據(jù)了解調(diào)查，有三類無人機(jī)較為適合現(xiàn)有海事監(jiān)管模式，詳細(xì)性能參數(shù)見表1。

從表1可看出，在無風(fēng)的理想條件下，各機(jī)型續(xù)航時(shí)間、續(xù)航里程和抗風(fēng)等級(jí)上有較大的差距。下面將闡述無人機(jī)在海事動(dòng)態(tài)綜合執(zhí)法中應(yīng)用的系統(tǒng)組成。

1.1 垂起固定翼式無人機(jī)

垂起固定翼式無人機(jī)根據(jù)目前了解到的情況，需要一定的場(chǎng)地作為降落起飛用途，比較適合地面控制，其系統(tǒng)組成如圖1所示。

1.2多旋翼無人機(jī)

多旋翼無人機(jī)目前比較適合在船艇上進(jìn)行起飛降落，其系統(tǒng)組成如圖2所示。

2? 海事監(jiān)管成本分析

海事局致力于維護(hù)水上交通安全，保障管理轄區(qū)船舶良好通行秩序，促進(jìn)船舶行業(yè)蓬勃向上發(fā)展。在現(xiàn)實(shí)工作中，海事監(jiān)管投入大，監(jiān)管重點(diǎn)多，存在難點(diǎn)、痛點(diǎn)。采用無人機(jī)輔助監(jiān)管，將有效改善上述問題。下面，先從成本支出方面著重分析無人機(jī)在通航管理中的切實(shí)意義。

2.1傳統(tǒng)巡航模式成本核算

以2018年度和2019年度某海事局2艘40米級(jí)巡邏艇用艇成本（人力成本除外）為例，核算如下：

2018年度出動(dòng)巡邏艇340次，航行時(shí)間共計(jì)3 339.5 h，航行里程共計(jì)19 978 n mile;2019年度出動(dòng)巡邏艇526次，航行時(shí)間共計(jì)4 166.5 h，航行里程共計(jì)2 3416 n mile，見表2、表3。。

由表2、表3數(shù)據(jù)可分析得出，2018年度月平均出動(dòng)巡邏艇28.3次，航行時(shí)間278.3 h，航行里程1 664.8 n mile，月平均支出48.04萬元。2019年度月平均出動(dòng)43.8次，航行時(shí)間347.2 h，航行里程1 951.3 n mile，月平均支出33.96萬元。

2.2 采用無人機(jī)輔助巡航成本測(cè)算

采用無人機(jī)輔助巡航，初期投入成本較大，表4詳細(xì)列出適合海上飛行作業(yè)無人機(jī)的前期消耗。

由表4數(shù)據(jù)測(cè)算，以使用無人機(jī)每日巡航4 h計(jì)算，根據(jù)某海事局實(shí)際情況分析，預(yù)計(jì)采用無人機(jī)輔助巡航模式一年半以后，將收回成本支出。后期無人機(jī)相比于巡邏艇動(dòng)輒幾十萬元的消耗，年均維護(hù)成本將控制在十萬元以內(nèi)。因此從長(zhǎng)期角度而言，采用無人機(jī)輔助巡航模式，能大幅度降低海事在通航監(jiān)管中的成本。

3? 無人機(jī)在動(dòng)態(tài)綜合執(zhí)法中的應(yīng)用

3.1無人機(jī)在通航管理中的應(yīng)用

3.1.1提升對(duì)重點(diǎn)水域的巡航范圍

現(xiàn)有巡航模式中，巡邏艇與電子巡航聯(lián)動(dòng)，對(duì)轄區(qū)重點(diǎn)水域在重點(diǎn)時(shí)段實(shí)施監(jiān)控，應(yīng)用無人機(jī)作為創(chuàng)新型監(jiān)管方式加入，可設(shè)定巡航時(shí)間，規(guī)定飛行路線，在保留巡邏艇值守職能的前提下，做到分身有術(shù)。極大地強(qiáng)化了對(duì)通航密集及危險(xiǎn)區(qū)監(jiān)控，有效減少了監(jiān)管盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)轄區(qū)監(jiān)管全覆蓋。

3.1.2提高船舶在航道中航行的安全性系數(shù)

利用無人機(jī)對(duì)轄區(qū)內(nèi)航道進(jìn)行規(guī)劃巡航，查看是否存在影響通航安全的礙航物、漂浮物以及礙航水上養(yǎng)殖、捕撈、采砂等非法水上水下活動(dòng)，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處置。

3.1.3加大對(duì)船舶流的掌控力度

巡邏艇的視野受本身高度的限制，在密集船舶流中可能存在無法及時(shí)對(duì)船舶流進(jìn)行掌控，更無法發(fā)現(xiàn)違規(guī)航行船舶的問題。利用無人機(jī)飛行高度高，視野廣闊的特性，可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)船舶是否存在違規(guī)航行的船舶，做到及時(shí)提醒糾正或第一時(shí)間拍照取證，提高海事巡航力度與效果。

3.1.4提高水域環(huán)境監(jiān)測(cè)的精度

采用無人機(jī)輔助巡航可及時(shí)發(fā)現(xiàn)船舶對(duì)水域污染等違法行為，為及時(shí)采取應(yīng)急措施或保存證據(jù)，方便后續(xù)調(diào)查處理。以工業(yè)級(jí)無人機(jī)XJ1600X機(jī)型為例，在室外空曠無干擾的情況下，圖像傳輸?shù)木嚯x為10 km，理想環(huán)境下覆蓋巡航面積約為314 km²，借助無人機(jī)可以做到大面積全覆蓋式的巡查檢視。

3.1.5提升對(duì)助航標(biāo)識(shí)等設(shè)施的檢查效率

檢查助航標(biāo)識(shí)、警示標(biāo)志、專用標(biāo)志等是否正常是水上巡航工作的一項(xiàng)重要任務(wù)，利用無人機(jī)搭載高清攝像系統(tǒng)檢查助航標(biāo)識(shí)等設(shè)施是否清晰可見、有無破損，為報(bào)告和依指令糾正危害航標(biāo)安全和損害航標(biāo)工作效能的行為提供判斷依據(jù)。

3.1.6用于AIS信息接收比對(duì)

精準(zhǔn)監(jiān)管船舶AIS合規(guī)開啟，可利用無人機(jī)搭載機(jī)載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）接收終端，形成一個(gè)快速移動(dòng)的空中AIS基站，可對(duì)大范圍內(nèi)的海上和航道內(nèi)船舶視頻圖像進(jìn)行快速比對(duì)識(shí)別，若發(fā)現(xiàn)船舶有未開啟AIS的違法情況，攝像系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別追蹤并將違法證據(jù)存儲(chǔ)，為后續(xù)執(zhí)法提供有效證據(jù)?；跓o人機(jī)的AIS監(jiān)管方式有效解決船方關(guān)閉船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，違法取證困難的情況。

3.1.7重點(diǎn)違章類型取證的有力手段

利用無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)轄區(qū)水域船舶的外觀，包括船名、載重線、船籍港等標(biāo)識(shí)是否清晰進(jìn)行巡視監(jiān)測(cè)，可借由判斷船舶是否存在超載起輔助判斷作用。在內(nèi)河船舶非法從事海上運(yùn)輸?shù)牟樘幑ぷ髦?，?nèi)河船發(fā)現(xiàn)巡邏艇之后存在不配合、逃逸的情況。為此，借助無人機(jī)，可第一時(shí)間接近違法船舶，對(duì)船舶進(jìn)行鎖定與追蹤。

3.2 無人機(jī)在事故險(xiǎn)情初步調(diào)查取證中的應(yīng)用

3.2.1提升事故調(diào)查取證的效率

船舶密度大、潮水對(duì)于無人機(jī)的操縱幾乎沒有影響，可有效彌補(bǔ)巡邏艇硬件和速度方面的不足，它能夠迅速出動(dòng)，及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，利用搭載高清攝像頭近距離、多角度記錄現(xiàn)場(chǎng)照片（垂起固定翼無人機(jī)可以以事故船為中心盤旋，多旋翼無人機(jī)可定點(diǎn)懸停）。所以，無人機(jī)在海事調(diào)查工作中取證優(yōu)勢(shì)在于，一是第一時(shí)間抵達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，為后續(xù)的應(yīng)急處置提供有力的視頻影像支持;二是替代巡邏艇進(jìn)入巡邏艇無法進(jìn)入的水域，深入事故中心，最大限度接近目標(biāo)，獲得第一手圖片、視頻資料。

3.2.2提高事故調(diào)查取證的精度

同樣在其他海事事故中，尤其在船舶碰撞事故調(diào)查中，無人機(jī)調(diào)查取證的作用也不可小覷。船舶碰撞的損害部位許多時(shí)候是海事人員難以靠近取證的（如球鼻艏、錨鏈孔、船尾舵葉以及離水面較高的船殼等），而現(xiàn)場(chǎng)的勘驗(yàn)對(duì)判斷船舶碰撞角度、損害程度有著直接的幫助。

3.3無人機(jī)在應(yīng)急處置中的應(yīng)用

3.3.1提高人命救助的效率

人員和集裝箱落水等情況往往由于風(fēng)、流的影響，對(duì)后續(xù)的尋找、處理帶來很大的難度，無人機(jī)可發(fā)揮其靈活高速的特性，第一時(shí)間趕往現(xiàn)場(chǎng)，完成前期事故偵查和態(tài)勢(shì)評(píng)估，抓住寶貴時(shí)間對(duì)落水人員及物品進(jìn)行跟蹤，利用自身攜帶的定位系統(tǒng)，精準(zhǔn)定位，為后續(xù)搜救及尋找提供強(qiáng)有力的依據(jù)。

3.3.2提高溢油事件處置效率

目前溢油污染的應(yīng)急處置主要依靠巡邏艇現(xiàn)場(chǎng)巡視，巡邏艇受制于巡邏艇的視野高度以及巡航速率，無法對(duì)溢油情況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。使用無人機(jī)正好可以彌補(bǔ)這方面的不足，無人機(jī)視野范圍約為巡邏艇的12倍，可對(duì)溢油范圍進(jìn)行全方位、無死角的觀察，有利于追查溢油源頭。

3.4無人機(jī)在水上水下工程監(jiān)管中的應(yīng)用

沿海轄區(qū)重點(diǎn)作業(yè)碼頭多，情況復(fù)雜，有砂石建材碼頭、航空煤油碼頭、LNG船舶?？看a頭等，可借助無人機(jī)對(duì)碼頭?？康闹攸c(diǎn)船舶不定時(shí)巡檢，或開展防污染作業(yè)檢查等任務(wù)，保障轄區(qū)碼頭作業(yè)安全。

水上水下工程有時(shí)候設(shè)置在淺水區(qū)域，巡邏艇限于吃水，無法到達(dá)，采用無人機(jī)監(jiān)管，能有效拓展監(jiān)管范圍，全面保障水上水下工程安全開展。例如，檢查船舶標(biāo)準(zhǔn)配員是否達(dá)標(biāo)，采用海巡艇高頻VHF聯(lián)系船方將在船人員集合至甲板處，無人機(jī)空中視角檢查配員情況。

4 結(jié) 語

現(xiàn)代航運(yùn)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)海事安全管理提出了更高要求并帶來更大挑戰(zhàn)，將無人機(jī)系統(tǒng)引入到海事日常管理工作中，能有效提升海事裝備水平，并為海事部門高效執(zhí)行海上巡航和應(yīng)急反應(yīng)提供保障。綜上所述，隨著無人機(jī)技術(shù)以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的日漸完善，無人機(jī)在水域巡航中將發(fā)揮著越來越重要的作用，也必將拓展原來的海事執(zhí)法手段。有效利用無人機(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，促進(jìn)海陸空立體監(jiān)管模式的形成與發(fā)展。