隨著社會信息化程度的提高,空間信息已成為重要的經(jīng)濟資源。國家權(quán)益維護、海洋資源開發(fā)、海上安全保障等諸多涉及國計民生的海監(jiān)任務完成都需要空間信息的 支持。常規(guī)衛(wèi)星和航空遙感手段已在海洋環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮重要作用,但對許多分辨率要求高、時間要求快的應急動態(tài)監(jiān)測卻難以滿足。
無人機系統(tǒng)降低了空域申請困 難度和氣候影響度,其機動快速的響應能力的使用特別適于近海生態(tài)環(huán)境與突發(fā)時間監(jiān)測。海事無人機主要通過監(jiān)測和偵查的方式來維護國家海洋安全以及防治海洋污染,為海洋防災減災提供優(yōu)質(zhì)的服務,進而為區(qū)域海洋經(jīng)濟發(fā)展保駕護航。
無人機在海事監(jiān)管領(lǐng)域的優(yōu)勢
隨著無人機技術(shù)的不斷成熟,無人機憑借其自身優(yōu)勢,已經(jīng)在植保、電力巡檢、森林防火、資源探測、搶險救災、農(nóng)林監(jiān)測、氣象環(huán)保監(jiān)測以及公安警用等領(lǐng)域有廣泛的應用。同樣,在海事監(jiān)管領(lǐng)域,相對于傳統(tǒng)的海巡船巡航監(jiān)管手段,無人機擁有如下優(yōu)勢:
1 機動靈活,反應快速
相對于海巡船、有人駕駛飛機,無人機體積小、重量輕、攜帶方便,起飛比較方便,需要跑道較短或不需要跑道,對起飛環(huán)境要求較低,可以在岸基或海巡船上進行起降。目前海巡船巡航速度普遍為12-20節(jié),無人機巡航速度普遍在30節(jié)以上(55km/h),能更快速地到達目標區(qū)域,提高應急處置能力。
2 巡視區(qū)域廣,實時性強
無人機天生“上帝視角”,飛得高,看得遠,視野比海巡船要寬廣得多,巡視面積遠高于海巡船,同時,無人機可深入事故災害中心區(qū)域,不受限于水面水下的特殊情況(諸如淺灘、潮水情況以及油污、有毒煙氣等危險情況),可最大限度接近被觀測目標,近距離、多角度地拍攝記錄有用情報信息,并能夠通過現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡將圖像數(shù)據(jù)實時遠程傳輸?shù)街笓]中心,為上級部門應急決策提供更具有時效性的、更有決策價值的信息。
3 操作簡便,無人員傷亡風險
相對于海巡船、有人駕駛飛機,一般人員在經(jīng)過短時間的理論、實踐操作培訓后,就可以熟練操作,而且無人機在巡航過程中,如果遭遇惡劣天氣、機械故障或其他異常情況,因為操作人員都是遠程操作,不存在人員安全風險,最壞的結(jié)果就是發(fā)生意外無人機及設(shè)備無法進行回收,所以風險很小。在無人機的實際使用中嚴格遵守操作和使用規(guī)程,更可以將上述風險降至最低。
4 成本低,可靈活配置執(zhí)法設(shè)備
相較于動輒上百萬的海巡船,無人機在成本方面占據(jù)很大優(yōu)勢。海巡船的人工、油耗、維護、保養(yǎng)等高消費、高能耗也在一定程度上制約了海巡船的使用,無人機價格較低、維護簡單,運行成本遠低于海巡船,且大部分無人機為鋰電飛行,在環(huán)保方面更加符合國家提出的節(jié)能減排要求。同時,無人機可以根據(jù)實際情況,靈活配置高清攝像頭、喇叭、強光燈、紅外熱成像儀、救生圈等設(shè)備,提高海事監(jiān)管效率,提升人命救助能力。
應用場景:
1 大面積和緊急情況下的海區(qū)巡視
在海區(qū),船舶活動遠離沿海岸線,且相對分散,使用船艇巡邏時,航速低、視野小、巡視間隔時間長,且受自然條件制約程度較大,只能是線性管理,呈帶狀覆蓋。若使用搭載任務設(shè)備的無人機進行巡航,巡航速度能達巡邏船的3-10倍;借助空中俯視位置高、設(shè)備監(jiān)控視界范圍廣的優(yōu)勢,無人機監(jiān)管范圍相對船艇呈級數(shù)擴 大。尤其是將一定數(shù)量的船舶和飛機結(jié)合起來,發(fā)揮各自優(yōu)勢,可以有效實現(xiàn)對“面”的監(jiān)視和對“點”的控制,同時也能減少船艇不必要的初期投入和龐大的維護費用。
2 海上執(zhí)法、調(diào)查取證
在調(diào)查取證和應急反應方面,通過使用無人機,可以保證反應的快速性和調(diào)查的及時性,防止肇事船舶逃逸。利用機載的攝像、攝影設(shè)備還可記錄和保存證據(jù),便于 調(diào)查處理。配置無人機進行巡航、監(jiān)測,并建立一個完善的海事巡航體系——巡邏船艇和無人機相結(jié)合的陸海空立體監(jiān)管系統(tǒng),有益于提高海事監(jiān)管效率,覆蓋管理 責任區(qū)域,增強海上執(zhí)法效應,更好地維護國家的權(quán)益。
3 海上船舶溢油和排污監(jiān)視
對溢油應急行為而言,海上溢油發(fā)生后的最初數(shù)小時是最有效的行動時機,否則擴散后很難清除。鑒于無人機在監(jiān)測成本、天氣適應性和操作便利性方面具有明顯的 優(yōu)勢,且石油開發(fā)平臺通常遠離大陸,在一段時間內(nèi)位置相對穩(wěn)定,可運用無人機,設(shè)定固定巡航線路對該區(qū)域進行巡航監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)溢油狀況。此外,無人機提 供的動態(tài)高空圖像還可為清理人員提供實時漏油擴散信息(漏油范圍,厚度及擴散軌跡等)。因此,無人機有效地彌補了航空和衛(wèi)星遙感監(jiān)測的諸多不足,是對傳統(tǒng) 海洋監(jiān)控系統(tǒng)的良好補充和提升。
4 航標巡檢
航標是航海保障的主要手段,我國沿海有許多重要的燈塔、燈樁位于孤島之上,點多、線長、分散,交通不便,補給、維護十分困難。鑫鷹無人機搭載的巡檢任務設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)航標的快速巡檢,及時有效地報告航標工作狀態(tài)情況,避免無目的巡檢,可以有效提高航標正常率。
5 航道測繪
利用航空攝影拍攝地面、水面,獲取圖像信息,經(jīng)加工、處理和分析,提取被測對象的空間位置和有關(guān)信息的方法,已得到廣泛應用,特別是全數(shù)字攝影測量方法的應用,使無人機航空攝影也能完全滿足航空測量的要求
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