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浅析无人机在海事动态综合执法中的应用

2020-12-23杜康张浩龙李建光张鸣鸣

航海 2020年6期
关键词:无人机

杜康 张浩龙 李建光 张鸣鸣

摘要:无人机技术发展迅速,在我国各个领域已广泛应用,尤其在海事管理中应用优势相对较多。本文结合海事监管的现状,阐述无人机应用于海事动态综合执法领域中的可行性与切实性。

关键词:无人机;动态综合执法;监管成本分析

0 引 言

无人机(unmanned aerial vehicle,简称UAV)是一种由无线电设备或由程序控制操纵的无人驾驶飞行器。具体而言,它能够通过无线电地面遥控飞行和自主飞行,可重复使用;驾驶员只需通过遥控器或地面站操纵无人机,在有危险的环境和条件下能够有效减少人员事故和生命损失、保障人命安全。

1 适用海事监管无人机类型及系统组成详解

海事局管理辖区通常存在较为苛刻的水文气象环境,应用普通消费级无人机将受到较大的制约。因此,选取适合的无人机至关重要,据了解调查,有三类无人机较为适合现有海事监管模式,详细性能参数见表1。

从表1可看出,在无风的理想条件下,各机型续航时间、续航里程和抗风等级上有较大的差距。下面将阐述无人机在海事动态综合执法中应用的系统组成。

1.1 垂起固定翼式无人机

垂起固定翼式无人机根据目前了解到的情况,需要一定的场地作为降落起飞用途,比较适合地面控制,其系统组成如图1所示。

1.2多旋翼无人机

多旋翼无人机目前比较适合在船艇上进行起飞降落,其系统组成如图2所示。

2  海事监管成本分析

海事局致力于维护水上交通安全,保障管理辖区船舶良好通行秩序,促进船舶行业蓬勃向上发展。在现实工作中,海事监管投入大,监管重点多,存在难点、痛点。采用无人机辅助监管,将有效改善上述问题。下面,先从成本支出方面着重分析无人机在通航管理中的切实意义。

2.1传统巡航模式成本核算

以2018年度和2019年度某海事局2艘40米级巡逻艇用艇成本(人力成本除外)为例,核算如下:

2018年度出动巡逻艇340次,航行时间共计3 339.5 h,航行里程共计19 978 n mile;2019年度出动巡逻艇526次,航行时间共计4 166.5 h,航行里程共计2 3416 n mile,见表2、表3。。

由表2、表3数据可分析得出,2018年度月平均出动巡逻艇28.3次,航行时间278.3 h,航行里程1 664.8 n mile,月平均支出48.04万元。2019年度月平均出动43.8次,航行时间347.2 h,航行里程1 951.3 n mile,月平均支出33.96万元。

2.2 采用无人机辅助巡航成本测算

采用无人机辅助巡航,初期投入成本较大,表4详细列出适合海上飞行作业无人机的前期消耗。

由表4数据测算,以使用无人机每日巡航4 h计算,根据某海事局实际情况分析,预计采用无人机辅助巡航模式一年半以后,将收回成本支出。后期无人机相比于巡逻艇动辄几十万元的消耗,年均维护成本将控制在十万元以内。因此从长期角度而言,采用无人机辅助巡航模式,能大幅度降低海事在通航监管中的成本。

3  无人机在动态综合执法中的应用

3.1无人机在通航管理中的应用

3.1.1提升对重点水域的巡航范围

现有巡航模式中,巡逻艇与电子巡航联动,对辖区重点水域在重点时段实施监控,应用无人机作为创新型监管方式加入,可设定巡航时间,规定飞行路线,在保留巡逻艇值守职能的前提下,做到分身有术。极大地强化了对通航密集及危险区监控,有效减少了监管盲区,实现辖区监管全覆盖。

3.1.2提高船舶在航道中航行的安全性系数

利用无人机对辖区内航道进行规划巡航,查看是否存在影响通航安全的碍航物、漂浮物以及碍航水上养殖、捕捞、采砂等非法水上水下活动,做到及时发现,及时处置。

3.1.3加大对船舶流的掌控力度

巡逻艇的视野受本身高度的限制,在密集船舶流中可能存在无法及时对船舶流进行掌控,更无法发现违规航行船舶的问题。利用无人机飞行高度高,视野广阔的特性,可以第一时间发现船舶是否存在违规航行的船舶,做到及时提醒纠正或第一时间拍照取证,提高海事巡航力度与效果。

3.1.4提高水域环境监测的精度

采用无人机辅助巡航可及时发现船舶对水域污染等违法行为,为及时采取应急措施或保存证据,方便后续调查处理。以工业级无人机XJ1600X机型为例,在室外空旷无干扰的情况下,图像传输的距离为10 km,理想环境下覆盖巡航面积约为314 km2,借助无人机可以做到大面积全覆盖式的巡查检视。

3.1.5提升对助航标识等设施的检查效率

检查助航标识、警示标志、专用标志等是否正常是水上巡航工作的一项重要任务,利用无人机搭载高清摄像系统检查助航标识等设施是否清晰可见、有无破损,为报告和依指令纠正危害航标安全和损害航标工作效能的行为提供判断依据。

3.1.6用于AIS信息接收比对

精准监管船舶AIS合规开启,可利用无人机搭载机载自动识别系统(AIS)接收终端,形成一个快速移动的空中AIS基站,可对大范围内的海上和航道内船舶视频图像进行快速比对识别,若发现船舶有未开启AIS的违法情况,摄像系统进行识别追踪并将违法证据存储,为后續执法提供有效证据。基于无人机的AIS监管方式有效解决船方关闭船舶自动识别系统,违法取证困难的情况。

3.1.7重点违章类型取证的有力手段

利用无人机的优势,对辖区水域船舶的外观,包括船名、载重线、船籍港等标识是否清晰进行巡视监测,可借由判断船舶是否存在超载起辅助判断作用。在内河船舶非法从事海上运输的查处工作中,内河船发现巡逻艇之后存在不配合、逃逸的情况。为此,借助无人机,可第一时间接近违法船舶,对船舶进行锁定与追踪。

3.2 无人机在事故险情初步调查取证中的应用

3.2.1提升事故调查取证的效率

船舶密度大、潮水对于无人机的操纵几乎没有影响,可有效弥补巡逻艇硬件和速度方面的不足,它能够迅速出动,及时到达现场,利用搭载高清摄像头近距离、多角度记录现场照片(垂起固定翼无人机可以以事故船为中心盘旋,多旋翼无人机可定点悬停)。所以,无人机在海事调查工作中取证优势在于,一是第一时间抵达事故现场,为后续的应急处置提供有力的视频影像支持;二是替代巡逻艇进入巡逻艇无法进入的水域,深入事故中心,最大限度接近目标,获得第一手图片、视频资料。

3.2.2提高事故调查取证的精度

同样在其他海事事故中,尤其在船舶碰撞事故调查中,无人机调查取证的作用也不可小觑。船舶碰撞的损害部位许多时候是海事人员难以靠近取证的(如球鼻艏、锚链孔、船尾舵叶以及离水面较高的船壳等),而现场的勘验对判断船舶碰撞角度、损害程度有着直接的帮助。

3.3无人机在应急处置中的应用

3.3.1提高人命救助的效率

人员和集装箱落水等情况往往由于风、流的影响,对后续的寻找、处理带来很大的难度,无人机可发挥其灵活高速的特性,第一时间赶往现场,完成前期事故侦查和态势评估,抓住宝贵时间对落水人员及物品进行跟踪,利用自身携带的定位系统,精准定位,为后续搜救及寻找提供强有力的依据。

3.3.2提高溢油事件处置效率

目前溢油污染的应急处置主要依靠巡逻艇现场巡视,巡逻艇受制于巡逻艇的视野高度以及巡航速率,無法对溢油情况进行全面监测。使用无人机正好可以弥补这方面的不足,无人机视野范围约为巡逻艇的12倍,可对溢油范围进行全方位、无死角的观察,有利于追查溢油源头。

3.4无人机在水上水下工程监管中的应用

沿海辖区重点作业码头多,情况复杂,有砂石建材码头、航空煤油码头、LNG船舶停靠码头等,可借助无人机对码头停靠的重点船舶不定时巡检,或开展防污染作业检查等任务,保障辖区码头作业安全。

水上水下工程有时候设置在浅水区域,巡逻艇限于吃水,无法到达,采用无人机监管,能有效拓展监管范围,全面保障水上水下工程安全开展。例如,检查船舶标准配员是否达标,采用海巡艇高频VHF联系船方将在船人员集合至甲板处,无人机空中视角检查配员情况。

4 结 语

现代航运业的快速发展对海事安全管理提出了更高要求并带来更大挑战,将无人机系统引入到海事日常管理工作中,能有效提升海事装备水平,并为海事部门高效执行海上巡航和应急反应提供保障。综上所述,随着无人机技术以及相关基础设施的日渐完善,无人机在水域巡航中将发挥着越来越重要的作用,也必将拓展原来的海事执法手段。有效利用无人机,建立无人机与现有海事力量的配合与协调工作机制,促进海陆空立体监管模式的形成与发展。

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