無人機在海事安全監(jiān)管中的應(yīng)用探究

趙霞

（武漢理工大學，湖北 武漢 430000）

1 無人機技術(shù)在多個民用領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用

近年來，隨著無人機技術(shù)的不斷進步成熟，無人機的安全性與可靠性逐步提高，輕小型無人機具有機動靈活、費用低、反應(yīng)快等多項優(yōu)勢，在農(nóng)業(yè)植保、氣象探測、警用安防、電力系統(tǒng)、能源設(shè)施檢查、地理測繪、災(zāi)難救援等多個民用領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

國家海洋局自2011年開展了海域無人機遙感監(jiān)測試點工作，將無人機遙感監(jiān)視監(jiān)測技術(shù)與現(xiàn)有海域監(jiān)視監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合，進一步豐富和完善國家海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)，提高重點海域和重點項目的動態(tài)監(jiān)管水平。交通運輸部一直在進行無人機應(yīng)用探索，上海、天津、廣東、江蘇等多個直屬海事系統(tǒng)先后開展了多項無人機應(yīng)用研究、海事巡航監(jiān)管作業(yè)嘗試，取得了較好的實驗效果，積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗。

隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用的日益普及，世界很多發(fā)達國家逐漸建立起無人機運行法規(guī)和管理體系。2003年起我國相關(guān)管理部門就開始重視民用無人機的監(jiān)管，陸續(xù)出臺了一些相關(guān)政策，運行管理規(guī)章制度等，旨在合法、合理和有效地引導(dǎo)民用無人機行業(yè)的健康發(fā)展。2003年1月，中央軍委和國務(wù)院出臺了《通用航空飛行管制條例》，明確規(guī)定，無人機用于民用業(yè)務(wù)飛行時，須當作通用航空飛行器對待。2016年5月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進通用航空業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，首次從國家戰(zhàn)略層面對通用航空業(yè)發(fā)展提出指導(dǎo)意見，提出將我國低空空域管理改革由1000 米真高推廣到3000 米，實現(xiàn)監(jiān)視空域和報告空域無縫銜接，進一步促進通用航空發(fā)展。2018年1月，國家空管委發(fā)布《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例（征求意見稿）》，對無人機系統(tǒng)的定義、登記注冊，飛行空域的申請和使用規(guī)定，飛行運行等各方面進行了明確規(guī)定，規(guī)定了國家無人機系統(tǒng)的主要使用要求等等。

2 無人機技術(shù)在安全監(jiān)管領(lǐng)域應(yīng)用大有可為

2019年9月中共中央、國務(wù)院印發(fā)實施了《交通強國建設(shè)綱要》，明確“交通裝備先進適用、完備可控”、“安全保障完善可靠、反應(yīng)快速”、“要增強科技興安能力、完善支撐保障體系、加強應(yīng)急救援專業(yè)裝備建設(shè)，鼓勵新技術(shù)裝備的研發(fā)和使用”，為包含無人機在內(nèi)的新設(shè)備、新技術(shù)在輔助交通安全中的推廣使用提出了很高的期望。

2020年5月交通運輸部印發(fā)了《內(nèi)河航運發(fā)展綱要》，提出“到2035年，基本建成人民滿意、保障有力、世界前列的現(xiàn)代化內(nèi)河航運體系。重要航段應(yīng)急到達時間不超過45 分鐘，主要港口（區(qū)）應(yīng)急到達時間不超過30 分鐘”的發(fā)展目標。提出“要構(gòu)筑功能完善能力充分的航運安全體系，加強無人機、水下機器人等新裝備、新技術(shù)推廣應(yīng)用，強化水上交通動態(tài)感知預(yù)警、人命快速有效救助、船舶溢油與?；诽幹玫群诵哪芰ㄔO(shè)。加強對“四類”重點船舶和重點水域、重點航道實施有效監(jiān)控”。

當發(fā)生水上突發(fā)事故，需要進行遇險船舶、人員搜尋，或事故現(xiàn)場調(diào)查時，無人機系統(tǒng)具有突出的優(yōu)勢。無人機速度是巡邏船的3 ～5 倍，且系統(tǒng)展開迅速，可快速啟動應(yīng)急搜尋或飛赴應(yīng)急現(xiàn)場。相較于船舶，無人機視野廣、速度快，可在短時間內(nèi)對較大范圍水域進行搜尋，可快速鎖定搜尋目標，有利于事故現(xiàn)場保護和證據(jù)的快速提取，迅速制定正確的應(yīng)急處置方案，對于進一步提升水上應(yīng)急效率和應(yīng)急反應(yīng)能力都十分重要。

同時，《長江保護法》明確提出“要加強對長江流域危險化學品運輸?shù)墓芸?，依法對長江流域各類活動進行監(jiān)督檢查，查處破壞長江流域自然資源、污染長江流域環(huán)境、損害長江流域生態(tài)系統(tǒng)等違法行為”。無人機可以通過其良好的空中機動能力、靈活性能、高空巡查視角，在巡航過程中能及早發(fā)現(xiàn)船舶污水排放及溢油污染，動態(tài)跟蹤監(jiān)測船舶尾氣排放情況，并將現(xiàn)場信息及時回傳地面指揮中心，為后續(xù)應(yīng)急決策和應(yīng)急指揮提供有效支撐。

3 無人機技術(shù)在安全監(jiān)管的應(yīng)用領(lǐng)域

無人機系統(tǒng)包含四大部分：航空器，即無人機裸機，包括電動多旋翼無人機、電動復(fù)合翼無人機等；測控與信息傳輸鏈路；任務(wù)設(shè)備主要包括：成像設(shè)備、喊話器、氣體探測器、拋投器、探照燈等；配套管理系統(tǒng)等。無人機通過搭載不同任務(wù)設(shè)備實現(xiàn)不同場景應(yīng)用，實現(xiàn)現(xiàn)場巡航和應(yīng)急的快速反應(yīng)，作為海巡艇、CCTV、VTS、AIS 等現(xiàn)有海事監(jiān)管手段的重要補充和有力輔助。

一是輔助開展日常空中巡航。無人機能夠為海事巡航監(jiān)管提供更高的空中視角、更廣的視野范圍、更快的響應(yīng)速度，能有效提升巡航效率及效能，實現(xiàn)“到得了、看得見、傳得回、管得住”，減少人員和船艇作業(yè)。

二是實現(xiàn)重點船舶跟蹤。比如事故船舶、違章船舶，以及標記了的客船和危化品船舶進行重點跟蹤，開展船舶吃水控制核查、船舶外觀查看等工作，通過探照燈、喊話器等，對違章作業(yè)船舶要求停止作業(yè)等。

三是開展現(xiàn)場執(zhí)法和取證?？稍诟呖昭膊榇柏泜}裝載情況，代替執(zhí)法人員登輪檢查，在疫情等特殊時期開展非接觸檢查，有效保護執(zhí)法人員及船舶人身安全。在污染防治方面，開展船舶溢油應(yīng)急輔助監(jiān)視檢測、船舶尾氣檢測等工作，結(jié)合AIS 數(shù)據(jù)現(xiàn)場調(diào)查取證船舶軌跡等主要信息。

四是輔助應(yīng)急指揮和處置。在應(yīng)急事件處理中，無人機能夠快速飛赴應(yīng)急現(xiàn)場，并在短時間內(nèi)完成對于較大范圍水域的搜尋，可有效配合海巡艇快速鎖定搜尋目標；特定情形下，無人機還可以投放救生物品和應(yīng)急物資。此外對于海巡艇、CCTV、VTS、AIS、電子巡航等現(xiàn)有監(jiān)管手段不易到達或監(jiān)管不便水域，如滑坡隱患點周邊水域、火災(zāi)、溢油等特殊事故周邊水域、淺水區(qū)、作業(yè)密集區(qū)等等，無人機可飛赴現(xiàn)場提供動態(tài)的高空視角，開展現(xiàn)場監(jiān)視、應(yīng)急指揮、事故取證、溢油監(jiān)測等，利于應(yīng)急指揮和處置決策。

4 無人機的功能要求

基于以上分析，要求無人機具有性能可靠、技術(shù)成熟，能適應(yīng)水上惡劣環(huán)境和氣候條件，滿足作業(yè)指標要求，具備一定抗電磁干擾能力，同時要求價格合理，運行維護方便。因此，無人機選型指標主要考慮：快速反應(yīng)能力、作業(yè)高度、任務(wù)載荷能力、續(xù)航能力、通信能力、環(huán)境適應(yīng)能力等6 個方面。

（1）無人機快速反應(yīng)能力。主要體現(xiàn)在最大飛行速度、飛行前準備和系統(tǒng)展開時間。飛行準備時間不超過5min，最大平飛速度應(yīng)不低于50km/h。

（2）作業(yè)高度。首先要滿足國家空管、無人機管理政策要求，結(jié)合長江應(yīng)用的實際場景，無人機飛行作業(yè)高度一般無需超過3000m。

（3）任務(wù)載荷能力。無人機載荷能力包括搭載任務(wù)載荷重量、功率和空間三方面要求。因市場近程輕型無人機的載重能力有限，另外考慮到飛行安全，應(yīng)留有一定的安全余度，還需保證無人機的靈活性，每次巡航搭載不超過兩種任務(wù)設(shè)備，有效載荷能力不低于8kg。

（4）續(xù)航能力。結(jié)合巡航距離實際情況，無人機的巡航半徑不小于15km。

（5）通信能力。無人機控制通信距離與巡航半徑一致，應(yīng)不小于15km，數(shù)據(jù)傳輸要求具備4 ～8Mbps傳輸速率要求。

（6）環(huán)境適應(yīng)能力。能在-20℃～+50℃的溫度下正常飛行，7 級以下風速條件下安全飛行， 5 級以下風速條件下順利起降。整機使用年限不低于8年。

綜述，無人機具有機動靈活、巡航速度快等特點，海事部門根據(jù)不同的工作場景，選用不同的無人機載荷，輔助開展水上巡航、海事執(zhí)法、污染防治、信息獲取、應(yīng)急救援等工作，將進一步提升海事執(zhí)法效率和應(yīng)急處置能力。作為一種新型技術(shù)手段，無人機在保障長江水上交通安全、保護長江水上環(huán)境清潔等方面將逐步發(fā)揮更加重要的作用。