關于無人機在航標巡檢中的應用探討

吳飛 李志特 武漢交通職業學院

航運經濟在整體的國民經濟中占有重要位置。為了進一步提高航運事業的發展，航海船舶就要逐漸地普及智能化，尤其是在航標巡檢中。航標巡檢，顧名思義就是在航海過程中檢查航標的一項工作。船舶在航海過程中存在很多的不確定性，因此航標巡檢一方面可以對整個航標進行全面地檢查，另一方面也可以提出針對性的預防措施，從而最大限度地保障船舶航行安全。

1.無人機在航標巡檢中的優勢分析

無人機是一種無人駕駛飛行器，依托于無人駕駛平臺，配合高分辨率的遙感設備，可以獲取到低空高分辨率的遙感數據，從而快速實現信息技術的傳播。在使用前，工作人員要對無人機進行調試，對巡航中的特殊路徑做出適當規劃。無人機在航標巡檢中的應用解決了傳統方式的局限性，極大地提高了航標維護管理能力，主要優勢包括效率高以及抗干擾能力強。

1.1 高效的巡檢效率

從傳統意義上來說，航標巡檢工作要由數十人組成，同時還要加上巡檢船。整個巡檢過程要花費大量的人力和物力，以及財力。無人機的應用，最大限度地減少了人力和物力的消耗，提高了巡檢效率，節省了巡檢成本。

1.2 強大的抗干擾能力

傳統的巡檢方式受天氣干擾嚴重，尤其是在巡檢船出海的過程中，容易受到海浪的侵襲和影響。這不僅影響巡檢的效率，也會進一步危害到巡檢人員的生命安全。無人機應用到航標巡檢過程中，大大提高了巡檢的抗干擾能力。一方面，無人機巡檢不會受到海浪、天氣等外界環境的影響。即使在大風的天氣狀態下，巡檢過程依然可以順利進行。另一方面，無人機巡檢還克服了亮度的影響。亮度條件差的情況下，無人機所設置的紅外攝像頭開始工作，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大的抗干擾能力使無人機在巡檢過程中較傳統方式優勢明顯，與此同時，無人機的巡檢效果也更加安全和準確。

2.無人機在航標巡檢中的應用分析

科技的不斷發展賦予了無人機高效的巡檢效率以及強大的抗干擾能力的優勢，鑒于此，無人機開始逐漸應用到了航標巡檢過程中。在人工操作的前提下進行有針對性地懸停，并且對相應的航標地點進行拍攝，并將拍攝的效果畫面傳達控制站。其應用主要包括利用無人機巡檢燈浮標、固定標志以及用于航標建設的選址三個方面。

2.1 對燈浮標進行巡檢

燈浮標是船舶進行航行的重要信號標志，對航行的安全提供了有力的保障。燈浮標按照水域情況主要分為附近水域以及靠近岸邊的燈浮標、淺水區域的燈浮標以及水下情況較為復雜的燈浮標。

對于碼頭附近以及靠近海岸的燈浮標來說，在進行無人機巡檢時可直接先駕車到附近相應場所，然后技術人員根據燈浮標地點科學選址啟動無人機，再對燈浮標進行相關的拍照和定位。對于淺水區域的燈浮標監測，在無人機技術應用之前，需要將巡檢船停靠在燈浮標附近的深水區，然后再利用快艇進行巡檢。這種巡檢方式的安全系數較低，極易造成巡檢人員受傷的事故發生。運用無人機進行巡檢就可以直接讓船舶停靠在深水區域，而后啟動無人機對淺水區的航標進行巡檢，既保證了巡檢工作的安全性，同時也降低了巡檢人員的勞動強度。同樣的，對于水下情況較為復雜的燈浮標，包括孤立的危險物標、沉沒船艦的標示或者養殖區域的標示等燈浮標，這些燈浮標的特點就是附近水域的水下信息復雜，工作人員無法對相關的信息進行全面的掌握。無人機的出現大大提升了對于該類燈浮標巡檢的安全性。

在一些風浪較大的時間段，也會出現巡檢船無法靠近燈浮標的情況。季風氣候導致的涌浪增大，會進一步導致船舶的無法停靠，此時可以用無人機開展航標巡檢，待船舶開至航標附近的水域即可進行巡檢，以此避免了不必要的損傷。

2.2 對固定標志的巡檢

除了一系列的燈浮標之外，沿岸附近的水中燈柱以及位于礁石、暗礁上的固定標志也是船艦巡航的重要組成部分，將無人機引入到巡航系統中，同時應用其效率高、抗干擾能力強的特點可以大大降低巡航的維護成本。

首先，對于海河沿岸附近的燈樁，比如說位于海河入海口的燈樁，巡檢人員就可以直接駕車到航標燈的附近，再利用無人機對該種燈樁進行相應的巡檢工作。其次，對于隱藏在暗礁或者是礁石附近的固定標志物，一般都需要通過駕駛快艇到達巡檢位置，這加大了巡檢人員工作的壓力強度以及危險系數，增大了巡檢的維護成本。當巡檢到地勢險峻區域的固定標志時，無人機則可以更加充分地發揮自身的優勢，通過無人機的紅外線攝像頭，工作人員可以全面地掌握該地區的基本信息，可以讓巡檢人員全面地掌握航標信息，提高巡檢效率，也提升了海上作業的安全系數。

2.3 對航標建設的選址

航標位置的選擇也是航標巡檢的一個重要環節。在選址過程中，要對整塊海域的情況有一個整體把控，然而這也是選址工作的難點所在。在調查地形的整體情況時，選址的數據報告一般都較為抽象，并不能很好地把實際的地形特征傳遞出來。而無人機技術的介入，可以利用三維呈現技術實現三維立體拍攝圖像。

無人機的抗干擾能力較強，在對航標建設進行選址時可以最大限度地排除天氣、海浪以及亮度對勘察結果的影響。除此之外，無人機高效的工作效率可以大大提高航標建設選址的效率，從而使后續工作可以高效有序地展開。目前，我國一些地區水域已經開始采用無人機進行選址。在航海領域，建議將這一技術進行深入地推廣，開展多個試點區域，從而提高整個航標巡檢的工作效率。

總而言之，無人機在航標選址工作中的應用，對相關海域的地形特征可以得到全面的認知，從而保證了選點的精確，極大地縮短了工作時間，節約了時間成本。

3.結語

雖然現階段的無人機在巡檢系統中的應用大大提高了巡檢的安全系數和工作效率，然而還存在一些亟待解決的問題。首先是無人機本身的續航問題。市場上無人機的續航時間一般在半個小時左右，這種續航能力無法使無人機一次性巡檢多座航標。因此，只能準備備選電池，同時還要保證巡航過程中船舶的跟隨。其次，熟悉無人機操作的技術人員還不完備，大都是堅守在傳統的巡檢崗位上。因此要加大對無人機操作人員的培訓，提高無人機操作人員的專業基礎和技術能力。最后，雖然無人機的抗干擾能力較強，但是為了保證巡檢數據的真實性，保證航行的安全性，還是要盡量挑選在能見度良好、風速適合的時間段利用無人機進行巡檢工作。

相比于傳統的航標巡檢方式，無人機的應用充分發揮了自身工作效率高、成本低、抗干擾能力強的特點。但就目前的應用現狀來說，受制于科學技術的發展，無人機巡檢還無法完全取代傳統的航標巡檢方式，依然受制于無人機續航時間短的技術難題。現階段的航標巡檢要借助于無人機可應用的技術優勢，同時結合當下的航標管理手段，加大對專業人員的培訓力度，使相關水域的航標可以實現高效的巡檢和維護，從而構建起更加高效的航標維護管理體系。