關(guān)于無(wú)人機(jī)在航標(biāo)巡檢中的應(yīng)用探討

吳飛 李志特 武漢交通職業(yè)學(xué)院

航運(yùn)經(jīng)濟(jì)在整體的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要位置。為了進(jìn)一步提高航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，航海船舶就要逐漸地普及智能化，尤其是在航標(biāo)巡檢中。航標(biāo)巡檢，顧名思義就是在航海過(guò)程中檢查航標(biāo)的一項(xiàng)工作。船舶在航海過(guò)程中存在很多的不確定性，因此航標(biāo)巡檢一方面可以對(duì)整個(gè)航標(biāo)進(jìn)行全面地檢查，另一方面也可以提出針對(duì)性的預(yù)防措施，從而最大限度地保障船舶航行安全。

1.無(wú)人機(jī)在航標(biāo)巡檢中的優(yōu)勢(shì)分析

無(wú)人機(jī)是一種無(wú)人駕駛飛行器，依托于無(wú)人駕駛平臺(tái)，配合高分辨率的遙感設(shè)備，可以獲取到低空高分辨率的遙感數(shù)據(jù)，從而快速實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)的傳播。在使用前，工作人員要對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行調(diào)試，對(duì)巡航中的特殊路徑做出適當(dāng)規(guī)劃。無(wú)人機(jī)在航標(biāo)巡檢中的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)方式的局限性，極大地提高了航標(biāo)維護(hù)管理能力，主要優(yōu)勢(shì)包括效率高以及抗干擾能力強(qiáng)。

1.1 高效的巡檢效率

從傳統(tǒng)意義上來(lái)說(shuō)，航標(biāo)巡檢工作要由數(shù)十人組成，同時(shí)還要加上巡檢船。整個(gè)巡檢過(guò)程要花費(fèi)大量的人力和物力，以及財(cái)力。無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，最大限度地減少了人力和物力的消耗，提高了巡檢效率，節(jié)省了巡檢成本。

1.2 強(qiáng)大的抗干擾能力

傳統(tǒng)的巡檢方式受天氣干擾嚴(yán)重，尤其是在巡檢船出海的過(guò)程中，容易受到海浪的侵襲和影響。這不僅影響巡檢的效率，也會(huì)進(jìn)一步危害到巡檢人員的生命安全。無(wú)人機(jī)應(yīng)用到航標(biāo)巡檢過(guò)程中，大大提高了巡檢的抗干擾能力。一方面，無(wú)人機(jī)巡檢不會(huì)受到海浪、天氣等外界環(huán)境的影響。即使在大風(fēng)的天氣狀態(tài)下，巡檢過(guò)程依然可以順利進(jìn)行。另一方面，無(wú)人機(jī)巡檢還克服了亮度的影響。亮度條件差的情況下，無(wú)人機(jī)所設(shè)置的紅外攝像頭開(kāi)始工作，可以清晰地拍攝出巡檢的狀況。

總而言之，高效的巡檢效率以及強(qiáng)大的抗干擾能力使無(wú)人機(jī)在巡檢過(guò)程中較傳統(tǒng)方式優(yōu)勢(shì)明顯，與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)的巡檢效果也更加安全和準(zhǔn)確。

2.無(wú)人機(jī)在航標(biāo)巡檢中的應(yīng)用分析

科技的不斷發(fā)展賦予了無(wú)人機(jī)高效的巡檢效率以及強(qiáng)大的抗干擾能力的優(yōu)勢(shì)，鑒于此，無(wú)人機(jī)開(kāi)始逐漸應(yīng)用到了航標(biāo)巡檢過(guò)程中。在人工操作的前提下進(jìn)行有針對(duì)性地懸停，并且對(duì)相應(yīng)的航標(biāo)地點(diǎn)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的效果畫面?zhèn)鬟_(dá)控制站。其應(yīng)用主要包括利用無(wú)人機(jī)巡檢燈浮標(biāo)、固定標(biāo)志以及用于航標(biāo)建設(shè)的選址三個(gè)方面。

2.1 對(duì)燈浮標(biāo)進(jìn)行巡檢

燈浮標(biāo)是船舶進(jìn)行航行的重要信號(hào)標(biāo)志，對(duì)航行的安全提供了有力的保障。燈浮標(biāo)按照水域情況主要分為附近水域以及靠近岸邊的燈浮標(biāo)、淺水區(qū)域的燈浮標(biāo)以及水下情況較為復(fù)雜的燈浮標(biāo)。

對(duì)于碼頭附近以及靠近海岸的燈浮標(biāo)來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行無(wú)人機(jī)巡檢時(shí)可直接先駕車到附近相應(yīng)場(chǎng)所，然后技術(shù)人員根據(jù)燈浮標(biāo)地點(diǎn)科學(xué)選址啟動(dòng)無(wú)人機(jī)，再對(duì)燈浮標(biāo)進(jìn)行相關(guān)的拍照和定位。對(duì)于淺水區(qū)域的燈浮標(biāo)監(jiān)測(cè)，在無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用之前，需要將巡檢船?？吭跓舾?biāo)附近的深水區(qū)，然后再利用快艇進(jìn)行巡檢。這種巡檢方式的安全系數(shù)較低，極易造成巡檢人員受傷的事故發(fā)生。運(yùn)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡檢就可以直接讓船舶?？吭谏钏畢^(qū)域，而后啟動(dòng)無(wú)人機(jī)對(duì)淺水區(qū)的航標(biāo)進(jìn)行巡檢，既保證了巡檢工作的安全性，同時(shí)也降低了巡檢人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。同樣的，對(duì)于水下情況較為復(fù)雜的燈浮標(biāo)，包括孤立的危險(xiǎn)物標(biāo)、沉沒(méi)船艦的標(biāo)示或者養(yǎng)殖區(qū)域的標(biāo)示等燈浮標(biāo)，這些燈浮標(biāo)的特點(diǎn)就是附近水域的水下信息復(fù)雜，工作人員無(wú)法對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行全面的掌握。無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)大大提升了對(duì)于該類燈浮標(biāo)巡檢的安全性。

在一些風(fēng)浪較大的時(shí)間段，也會(huì)出現(xiàn)巡檢船無(wú)法靠近燈浮標(biāo)的情況。季風(fēng)氣候?qū)е碌挠坷嗽龃?，?huì)進(jìn)一步導(dǎo)致船舶的無(wú)法?？?，此時(shí)可以用無(wú)人機(jī)開(kāi)展航標(biāo)巡檢，待船舶開(kāi)至航標(biāo)附近的水域即可進(jìn)行巡檢，以此避免了不必要的損傷。

2.2 對(duì)固定標(biāo)志的巡檢

除了一系列的燈浮標(biāo)之外，沿岸附近的水中燈柱以及位于礁石、暗礁上的固定標(biāo)志也是船艦巡航的重要組成部分，將無(wú)人機(jī)引入到巡航系統(tǒng)中，同時(shí)應(yīng)用其效率高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)可以大大降低巡航的維護(hù)成本。

首先，對(duì)于海河沿岸附近的燈樁，比如說(shuō)位于海河入?？诘臒魳?，巡檢人員就可以直接駕車到航標(biāo)燈的附近，再利用無(wú)人機(jī)對(duì)該種燈樁進(jìn)行相應(yīng)的巡檢工作。其次，對(duì)于隱藏在暗礁或者是礁石附近的固定標(biāo)志物，一般都需要通過(guò)駕駛快艇到達(dá)巡檢位置，這加大了巡檢人員工作的壓力強(qiáng)度以及危險(xiǎn)系數(shù)，增大了巡檢的維護(hù)成本。當(dāng)巡檢到地勢(shì)險(xiǎn)峻區(qū)域的固定標(biāo)志時(shí)，無(wú)人機(jī)則可以更加充分地發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)無(wú)人機(jī)的紅外線攝像頭，工作人員可以全面地掌握該地區(qū)的基本信息，可以讓巡檢人員全面地掌握航標(biāo)信息，提高巡檢效率，也提升了海上作業(yè)的安全系數(shù)。

2.3 對(duì)航標(biāo)建設(shè)的選址

航標(biāo)位置的選擇也是航標(biāo)巡檢的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在選址過(guò)程中，要對(duì)整塊海域的情況有一個(gè)整體把控，然而這也是選址工作的難點(diǎn)所在。在調(diào)查地形的整體情況時(shí)，選址的數(shù)據(jù)報(bào)告一般都較為抽象，并不能很好地把實(shí)際的地形特征傳遞出來(lái)。而無(wú)人機(jī)技術(shù)的介入，可以利用三維呈現(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維立體拍攝圖像。

無(wú)人機(jī)的抗干擾能力較強(qiáng)，在對(duì)航標(biāo)建設(shè)進(jìn)行選址時(shí)可以最大限度地排除天氣、海浪以及亮度對(duì)勘察結(jié)果的影響。除此之外，無(wú)人機(jī)高效的工作效率可以大大提高航標(biāo)建設(shè)選址的效率，從而使后續(xù)工作可以高效有序地展開(kāi)。目前，我國(guó)一些地區(qū)水域已經(jīng)開(kāi)始采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行選址。在航海領(lǐng)域，建議將這一技術(shù)進(jìn)行深入地推廣，開(kāi)展多個(gè)試點(diǎn)區(qū)域，從而提高整個(gè)航標(biāo)巡檢的工作效率。

總而言之，無(wú)人機(jī)在航標(biāo)選址工作中的應(yīng)用，對(duì)相關(guān)海域的地形特征可以得到全面的認(rèn)知，從而保證了選點(diǎn)的精確，極大地縮短了工作時(shí)間，節(jié)約了時(shí)間成本。

3.結(jié)語(yǔ)

雖然現(xiàn)階段的無(wú)人機(jī)在巡檢系統(tǒng)中的應(yīng)用大大提高了巡檢的安全系數(shù)和工作效率，然而還存在一些亟待解決的問(wèn)題。首先是無(wú)人機(jī)本身的續(xù)航問(wèn)題。市場(chǎng)上無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間一般在半個(gè)小時(shí)左右，這種續(xù)航能力無(wú)法使無(wú)人機(jī)一次性巡檢多座航標(biāo)。因此，只能準(zhǔn)備備選電池，同時(shí)還要保證巡航過(guò)程中船舶的跟隨。其次，熟悉無(wú)人機(jī)操作的技術(shù)人員還不完備，大都是堅(jiān)守在傳統(tǒng)的巡檢崗位上。因此要加大對(duì)無(wú)人機(jī)操作人員的培訓(xùn)，提高無(wú)人機(jī)操作人員的專業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)能力。最后，雖然無(wú)人機(jī)的抗干擾能力較強(qiáng)，但是為了保證巡檢數(shù)據(jù)的真實(shí)性，保證航行的安全性，還是要盡量挑選在能見(jiàn)度良好、風(fēng)速適合的時(shí)間段利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡檢工作。

相比于傳統(tǒng)的航標(biāo)巡檢方式，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用充分發(fā)揮了自身工作效率高、成本低、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。但就目前的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，受制于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)巡檢還無(wú)法完全取代傳統(tǒng)的航標(biāo)巡檢方式，依然受制于無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間短的技術(shù)難題?，F(xiàn)階段的航標(biāo)巡檢要借助于無(wú)人機(jī)可應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)結(jié)合當(dāng)下的航標(biāo)管理手段，加大對(duì)專業(yè)人員的培訓(xùn)力度，使相關(guān)水域的航標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)高效的巡檢和維護(hù)，從而構(gòu)建起更加高效的航標(biāo)維護(hù)管理體系。