無人機在船閘引航道管理中的應用和展望

崔海

摘 要：無人機作為一項較新的技術，在船閘引航管理中發揮自身快速、遠程遙控的優勢，在引航道設施的巡查、違章船舶的管理、調度區的管理等方面進行有效的應用。本文結合實踐，對無人機在船閘引航道管理中的應用進行了探討，并對其未來的發展進行了展望。

關鍵詞：無人機；船閘引航道管理；應用和展望

中圖分類號：U641.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0305-02

無人機是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務設備、執行多任務并能重復使用的無人駕駛航空器?；跓o人機成本低（人力和物力）、攜帶方便、操作簡單、反應迅速（較巡航船快3倍以上）、載荷豐富、任務用途廣、效率高（飛高望遠）、起飛降落對環境要求低、自主飛行、風險?。o關生命）等特點，其比較適合應用在海事領域，完成海域巡航監測等任務。

1 無人機數據處理流程

1.1 無人機飛行平臺

無人機遙感指的就是一種沒有駕駛人員操控的飛行器，它僅僅是一個飛行平臺，主要是通過無線遙感設備控制，在上面搭載著高分辨率的數碼相機，同時，借助無線通信技術和衛星導航技術等，獲取重要的數據圖像信息。

1.2 非量測相機

無人機遙感系統自身也有一定的限制性，所以，它只能采用普通的數碼相機，而這種普通的相機同專業相機之間的區別如下：①相機內方位元素不確定，穩定性不佳；②鏡頭易出現畸形情況，導致精確度較低；③相機本身與鏡頭之間的粘連度不夠，運輸過程中易發生顛簸情況等。所以，用于測繪作業時需提前對機身和鏡頭進行加固，保持鏡頭與機身的位置關系不變；另外，需委托專業相機鑒定機構對相機進行檢校，以保證其測繪成果精度。

1.3 數據傳輸平臺

無人機可采用先進的COFDM全數字調制解調技術及MPEG2/MPEG4數字壓縮編碼技術，其多載波等技術特點，抗多徑能力強，具備“非視距”、“繞射”傳輸特點和良好穿透能力，能夠滿足無人機無線通信任務，COFMD技術在無人機上采用的是1.2GHz的低頻的微波信號傳輸，這種頻率的使用既可以提高無人機信號的傳輸速率，也可以在遠距離的傳輸范圍里確保穩定的傳輸效果。

2 無人機在船閘引航道管理中的應用

2.1 引航道巡查

引航道巡查是船閘管理部門維護航產航權、保障航道安全暢通的重要手段。傳統巡航采用管理艇、航政執法車、管理人員步行相結合的方式開展，存在全年巡航頻率不足、覆蓋面不夠、效率不高，駁岸等航道設施巡查不夠及時，船舶引航道違法?？?、違法捕魚等行為得不得及時勸告制止和取證，存檔資料不完備，巡航成本高等缺陷。

按照預定優化的巡查路線，使用無人機進行人工或自動航道巡查，短短十余分鐘就能完成對船閘閘室、上下游引航道、停泊區船舶的巡查，實時圖傳記錄高清視頻、航拍照片，并紀錄GPS坐標位置：①可清晰觀測并拍攝航道護岸、標志標牌等設施和航道周圍相關設施情況，針對如設施損壞、航道邊坡侵占、邊坡種植、船舶違停等事件，能迅速鎖定并攝錄證據；②能解決人、車、艇對無法到達的區域“去不了、看不到”的問題，實現全覆蓋；③能獲得實時航道現狀圖，便于對臨、跨、過河設施統計和違章礙航事件分析，助力航道普查；④無人機可以在空中快速鎖定過閘船舶遇險的情況，及時對險情進行反饋，聯合警報與監控系統對船舶的險情進行應急處理。

2.2 違章船舶的管理

無人機將配合巡航船艇進行聯合取證，無人機高速、高效的優勢可以有效地彌補執法船速度及視野方面的不足，尤其是在調查取證和應急處置反應方面：通過使用無人機，可以保證反應的快速性和調查的及時性，對肇事逃逸船艇進行識別追蹤，防止肇事船艇逃逸；利用無人機搭載攝像頭進行船舶超載檢查；利用無人機搭載熱成像對船舶配員人數進行檢查；利用機載的攝像、攝影設備還可記錄保存證據，便于調查處理；利用無人機對船舶過閘秩序進行組織疏導，包括待閘船舶較多時對待閘區靠泊秩序的監控和維護。

2.3 調度區管理

船舶通過量大對運行調度帶來了不小的壓力，調度人員針對每日船情、水情制定相應的調度方案，高效安全地放行南來北往的貨船和船隊。在通閘時間段內，釋放無人機至引航道和待閘船舶?？繀^，可代替排擋艇核準船名船號，解決固定攝像頭“看不全、看不清”的問題，結合甚高頻、分區廣播、手機等通訊手段，實現船舶實時動態監管，對緊急情況及時發現和處置。在船舶擁堵的時段，可適時釋放無人機，實時獲取上下游待閘區、調度區船舶流量動態，為及時調整調度方案的取得第一手準確資料。同時，無人機通過數字語音喊話器，可以實現對船舶行駛的疏導，動態的完成船閘調度區的管理工作。

3 無人機在船閘引航道管理展望

鑒于無人機巡航具有節能環保優、巡查成本低、人員工作量小、反應速度快、應急能力強、空中視角廣、懸停檢查細致、監查效果優質、資料類型豐富、便于立即存檔等諸多優點，在船閘和干線航道開展無人機巡航將成為未來高效管理的新趨勢、新常態。隨著無人機飛控距離和時長的進步，船閘管理必將迎來無人機集控巡查的新時代。無人機可以增加雙頻識別聲納裝置，能夠在水下混沌黑暗的復雜環境中獲得清晰的圖像，有效探別水下目標，為保障航道的安全運行提供幫助。

無人機可以在船舶應急救援方面發揮更大的作用。無人機可快速到達現場，并在目標區域上空低速飛行或懸停進行人員搜救，通過掛載救援裝備如救生圈、急救藥品等通過空投的方式給予被救者及時的救助，縮短了救助時間，提高了救助成功率。無人機可精確定位待救人員位置，便于救援人員精準救援；可通過機載紅外熱像儀對有生目標進行探測，避免了由于人工搜救的不確定而導致遺漏；光電吊艙的紅外熱像儀可對視野范圍內的有生目標和沒有溫度的物體進行顏色區分，地面站工作人員通過辨識，為其他救助設備（直升機、艦船）指示目標；并且無人機能達到許多人員與船只無法抵達的危險區域；可以把高清視頻信息實時傳回至監控中心，為有關部門快速處理提供信息保障?？傊?，利用無人機可大大提高救助效率，為應急救援新增有力選項。

參考文獻

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[3]無人機在內河航道巡航中的應用.交通企業管理，2015，30（8）.

收稿日期：2018-9-6