趙健　鐘子洋　谷通

【摘 要】 為滿足航運(yùn)業(yè)快速發(fā)展對(duì)海事安全管理提出更高的要求，通過(guò)介紹港口海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系現(xiàn)狀，針對(duì)無(wú)人機(jī)監(jiān)管能效高、實(shí)用性強(qiáng)、費(fèi)效比高、使用風(fēng)險(xiǎn)低、取證能力強(qiáng)、操作維護(hù)要求低等優(yōu)勢(shì)，對(duì)無(wú)人機(jī)在海事監(jiān)管中應(yīng)用的可行性進(jìn)行探討。對(duì)于無(wú)人機(jī)存在的日常使用、信號(hào)傳輸、安全、使用壽命、使用法律等問(wèn)題，提出建議：建立和完善無(wú)人機(jī)系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)；建立合作機(jī)制，妥善解決空域管制問(wèn)題；制定符合海事應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)；構(gòu)建基于無(wú)人機(jī)的立體監(jiān)管體系；建立海事無(wú)人機(jī)管理部門(mén)；推進(jìn)解決無(wú)人機(jī)所產(chǎn)生的相關(guān)法律問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】 無(wú)人機(jī)；無(wú)人機(jī)系統(tǒng)；海事監(jiān)管；可行性分析

0 引 言

近年來(lái)無(wú)人機(jī)技術(shù)概念火熱，從軍用“全球鷹”到民用“大疆”，無(wú)人機(jī)技術(shù)逐漸滲入到了社會(huì)每個(gè)角落，國(guó)家空域管制逐步放開(kāi)更是促進(jìn)了無(wú)人機(jī)的發(fā)展。無(wú)人機(jī)在海事領(lǐng)域的應(yīng)用被提上日程：一方面，隨著船舶簽證制度改革，海事監(jiān)管工作重心逐步從事前監(jiān)管轉(zhuǎn)為事中及事后管理；另一方面，航運(yùn)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)海事工作提出更高的要求，現(xiàn)有監(jiān)管體系愈加難以適應(yīng)海事新常態(tài)要求（如重點(diǎn)水域監(jiān)管任務(wù)需要高頻度、高精度的實(shí)時(shí)監(jiān)管），而無(wú)人機(jī)系統(tǒng)所具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使其成為應(yīng)對(duì)新常態(tài)下海事監(jiān)管挑戰(zhàn)的選項(xiàng)之一。作為海事領(lǐng)域內(nèi)新的應(yīng)用技術(shù)，無(wú)人機(jī)雖然仍存在一定問(wèn)題，但結(jié)合此前海事試點(diǎn)成果及現(xiàn)有技術(shù)，現(xiàn)階段在港區(qū)推廣海事無(wú)人機(jī)時(shí)機(jī)已成熟；因此，本文圍繞無(wú)人機(jī)系統(tǒng)著重探討其在海事監(jiān)管領(lǐng)域應(yīng)用的可行性及效益分析。

1 港口海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)港口海事已基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化，建立以船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）及視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）等為代表的海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系，為航運(yùn)安全發(fā)展及海洋環(huán)境保護(hù)發(fā)揮了重要作用。但是，隨著航運(yùn)業(yè)高速發(fā)展及國(guó)家政策改革，現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)監(jiān)管手段越來(lái)越難以有效應(yīng)對(duì)航運(yùn)業(yè)的發(fā)展變化及海事工作新常態(tài)下所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，不同海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管手段優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析見(jiàn)表1。[1]

綜上所述，目前海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系主要由海巡船、有人機(jī)、VTS、AIS、CCTV和LRIT等監(jiān)管系統(tǒng)組成，缺乏信息資源整合及全方位監(jiān)管能力，無(wú)法有效覆蓋整個(gè)轄區(qū)，更難以達(dá)到“全方位覆蓋、全天候運(yùn)行、反應(yīng)快速”的安全監(jiān)管目標(biāo)。

2 無(wú)人機(jī)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)是一種有自主動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、機(jī)上無(wú)人駕駛、可控制、能重復(fù)使用、可攜帶多種設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)的航空器的簡(jiǎn)稱?，F(xiàn)今所說(shuō)的無(wú)人機(jī)實(shí)質(zhì)是指一個(gè)由無(wú)人駕駛飛行器、飛行控制系統(tǒng)、飛行任務(wù)載荷、地面控制系統(tǒng)（包括通信系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、收發(fā)裝置）及維保團(tuán)隊(duì)所組成的復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)電磁微波信號(hào)，地面控制人員能對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行遙控、定位和跟蹤。結(jié)合現(xiàn)有監(jiān)管體系，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)能勝任巡航執(zhí)法、交通組織、應(yīng)急搜救、溢油監(jiān)測(cè)、航運(yùn)統(tǒng)計(jì)及航標(biāo)管理等多種任務(wù)。

2.1 監(jiān)管能效高

由于無(wú)人機(jī)可以高空俯視，在相同距離及能見(jiàn)度下，無(wú)人機(jī)巡視輻射面積約為船舶的12倍，使用無(wú)人機(jī)巡航可有效提升海事巡航效能；因此，將無(wú)人機(jī)應(yīng)用于海事監(jiān)管轄區(qū)日常巡航執(zhí)法，將能大大節(jié)省人力、船舶燃油等成本，同時(shí)可以迅速發(fā)現(xiàn)威脅通航安全和環(huán)境污染的不利因素，通過(guò)及時(shí)核查消除隱患。

2.2 實(shí)用性強(qiáng)

無(wú)人機(jī)因其機(jī)動(dòng)靈活、體積小、質(zhì)量輕及攜帶方便等因素而具有快速反應(yīng)的能力，能勝任多種應(yīng)急任務(wù)，如無(wú)人機(jī)可在短時(shí)間內(nèi)抵達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，并能低空勻速飛行，接近目標(biāo)并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攝影及攝像，將獲取的高分辨率圖像、錄像和高精度定位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到指揮中心，避免因“信息延誤”而造成生命財(cái)產(chǎn)損失。同時(shí)，若能有效利用船載無(wú)人機(jī)，通過(guò)船、機(jī)、地面指揮中心的協(xié)調(diào)配合，可提高應(yīng)急反應(yīng)效率，如發(fā)生溢油事故，可利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行溢油情況現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，更科學(xué)、合理地制定決策。

2.3 費(fèi)效比高

無(wú)人機(jī)前期投入相對(duì)于其他海事監(jiān)管方式而言較?。ㄒ?jiàn)表2），其采購(gòu)成本僅為有人機(jī)的3%～4%。與有人機(jī)相比，無(wú)人機(jī)后期使用成本較低，油耗及維護(hù)成本更低（見(jiàn)表3）。如中小型無(wú)人機(jī)無(wú)需任何輔助裝置即可在船載平臺(tái)或基地碼頭起降，通過(guò)配備一定的機(jī)載設(shè)備便能完成各種任務(wù)，性價(jià)比較高。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的總體成本預(yù)計(jì)還將不斷下降。

2.4 使用風(fēng)險(xiǎn)低

在突發(fā)應(yīng)急事件及極端天氣情況下，無(wú)人機(jī)可代替海巡船及有人機(jī)，及時(shí)趕到指定地點(diǎn)完成高風(fēng)險(xiǎn)及高強(qiáng)度任務(wù)。無(wú)人機(jī)在危險(xiǎn)海域或惡劣天氣下執(zhí)行任務(wù)時(shí)，最惡劣的情況就是無(wú)法回收飛行器，幾乎不會(huì)造成應(yīng)急人員傷亡。

2.5 取證能力強(qiáng)

無(wú)人機(jī)對(duì)天氣要求較低（8級(jí)風(fēng)下正常飛行）、飛行速度較快、監(jiān)控面積大，配合船載控制或中繼，可有效擴(kuò)大其航行半徑并增加續(xù)航時(shí)間，因此能不間斷地進(jìn)行巡航執(zhí)法、調(diào)查取證及溢油監(jiān)控。同時(shí)利用無(wú)人機(jī)巡航采集數(shù)據(jù)可協(xié)助建立海上安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，以提高事故預(yù)警，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

2.6 操作維護(hù)要求低

無(wú)人機(jī)操作員門(mén)檻較低，無(wú)需具備豐富的飛行經(jīng)驗(yàn)，一般人員經(jīng)過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)并通過(guò)考核獲得資格證書(shū)后即可操作無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)的起降維護(hù)要求較低，不少專業(yè)無(wú)人機(jī)均可在強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下起降，且對(duì)起降空間要求低（如海事碼頭，海巡60級(jí)船均滿足要求），不必建造專用基地及機(jī)庫(kù)，日常維保人員數(shù)量較少，后期使用成本低。

3 可行性分析

在現(xiàn)階段我國(guó)海事監(jiān)管實(shí)際情況（包括宏觀政策、岸線特點(diǎn)及裝備水平）下，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)更適于海事監(jiān)管試點(diǎn)應(yīng)用，其中主要在低空領(lǐng)域（300～ m）飛行的中小型無(wú)人機(jī)適宜在港區(qū)或近海替代海巡船及有人直升機(jī)進(jìn)行海事巡航、安全監(jiān)管及協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮等任務(wù)。[2]

3.1 能減少海事監(jiān)管盲區(qū)

現(xiàn)有海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系存在的盲區(qū)，可通過(guò)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)（如配備機(jī)載VTS、AIS及光譜成像儀等）和海巡船與岸基動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)配合掃除，每天不定時(shí)在港區(qū)監(jiān)管，強(qiáng)化對(duì)通航密集及危險(xiǎn)區(qū)監(jiān)控，將有效減少監(jiān)管盲區(qū)。同時(shí)，利用遠(yuǎn)程圖像傳輸技術(shù)實(shí)時(shí)掌握轄區(qū)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)通航安全隱患及船舶違法行為，結(jié)合海巡船現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法，有效降低巡航執(zhí)法成本并極大增強(qiáng)執(zhí)法威懾力，能較好地適應(yīng)新常態(tài)下的監(jiān)管新要求。

3.2 能有效提高港區(qū)應(yīng)急處置效率

盡管無(wú)人機(jī)巡航范圍相對(duì)較小，載荷能力有限，但其（如中小型旋轉(zhuǎn)翼無(wú)人機(jī)）具有垂直起降、空中懸停、中繼接力、全向飛行及勻速機(jī)動(dòng)等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)近距離監(jiān)視和跟蹤，適合用于應(yīng)急救助：（1）當(dāng)發(fā)生海上交通事故時(shí)，無(wú)人機(jī)在先行抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，通過(guò)機(jī)載設(shè)備能及早鎖定事故位置并實(shí)時(shí)拍攝現(xiàn)場(chǎng)情況，將現(xiàn)場(chǎng)狀況回傳指揮中心，為采取應(yīng)急工作提供直接依據(jù)，同時(shí)通過(guò)指揮中心遠(yuǎn)程指令對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，加強(qiáng)岸基與現(xiàn)場(chǎng)搜救力量的溝通，以提高應(yīng)急救助率，減少不必要的損耗；（2）當(dāng)發(fā)生油污事故時(shí)，無(wú)人機(jī)通過(guò)機(jī)載設(shè)備可以快速獲取溢油區(qū)域及污染物方位等實(shí)時(shí)信息，迅速確定污染物走向，將相關(guān)信息傳輸?shù)街笓]中心以及時(shí)制定應(yīng)急方案。同時(shí)無(wú)人機(jī)受晝夜及海況影響小，在溢油應(yīng)急中具有重要作用，有助于完善船舶防污染聯(lián)動(dòng)機(jī)制，推進(jìn)港區(qū)溢油監(jiān)測(cè)及應(yīng)急處置能力建設(shè)。

3.3 能有效破解海事執(zhí)法及調(diào)查取證難題

現(xiàn)有無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)具備各類信息采集能力（夜視、熱成像及溢油探測(cè)等）；因此，無(wú)人機(jī)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采集違法或事故證據(jù)，有效解決執(zhí)法及事故調(diào)查中存在的獲取證據(jù)難度大及證據(jù)時(shí)間性要求高等難題。[3]

3.4 能有效降低相關(guān)海事監(jiān)管費(fèi)用

中小型無(wú)人機(jī)前期投入較低，后期維護(hù)費(fèi)用較少，通過(guò)與現(xiàn)有海事監(jiān)管體系整合，可有效降低日常巡航執(zhí)法及事故應(yīng)急等相關(guān)開(kāi)銷。另外，無(wú)人機(jī)可替代執(zhí)行其他任務(wù)，如海上航標(biāo)巡檢，通過(guò)對(duì)海上航標(biāo)進(jìn)行視頻圖像采集并及時(shí)傳回，能使相關(guān)部門(mén)實(shí)時(shí)掌握航標(biāo)情況，在提高航標(biāo)管理效率的同時(shí)降低相關(guān)費(fèi)用。

4 存在的問(wèn)題

4.1 日常使用仍受到一定的限制

盡管近年來(lái)國(guó)家放開(kāi)低空空域管制，但多數(shù)繁忙港口附近空域同時(shí)也是航空航道密集區(qū)；因此，無(wú)人機(jī)在海事監(jiān)管轄區(qū)的使用仍可能存在阻力，如何采取措施突破相關(guān)限制將是海事無(wú)人機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵。

4.2 信號(hào)傳輸受海洋環(huán)境和覆蓋距離影響

海洋環(huán)境可能對(duì)無(wú)人機(jī)通信鏈路造成較大影響，如何確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性及精確性將是海事無(wú)人機(jī)應(yīng)用亟待解決的問(wèn)題。另外，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通信信號(hào)覆蓋距離有限，在遠(yuǎn)離岸線發(fā)生突發(fā)事件時(shí)可能難以實(shí)時(shí)傳輸信號(hào)。

4.3 使用安全風(fēng)險(xiǎn)猶存

盡管無(wú)人機(jī)日常飛行于海上，人為安全風(fēng)險(xiǎn)低，但是在港區(qū)使用時(shí)仍可能發(fā)生與船舶及碼頭岸吊碰撞等問(wèn)題。另外，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)器械及電子故障風(fēng)險(xiǎn)猶存，如通信鏈路故障、飛行控制系統(tǒng)失靈，若無(wú)人機(jī)在港區(qū)失控，將威脅港區(qū)作業(yè)人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

4.4 使用壽命受海洋環(huán)境和惡劣天氣影響

高濕熱、高鹽度的海洋環(huán)境對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)體及機(jī)載設(shè)備存在一定的腐蝕性，這對(duì)電子通信要求較高的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，而且在惡劣天氣下執(zhí)行任務(wù)將可能影響無(wú)人機(jī)的使用壽命。

4.5 缺乏相關(guān)的法律體系

我國(guó)無(wú)人機(jī)發(fā)展尚處于起步階段，海事無(wú)人機(jī)系統(tǒng)缺乏法律體系作為保障。尤其是無(wú)人機(jī)使用管理缺乏相關(guān)規(guī)章制度，如通過(guò)無(wú)人機(jī)巡航采集視頻電子證據(jù)就存在合法性問(wèn)題。

5 意見(jiàn)和建議

5.1 建立和完善無(wú)人機(jī)系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在海事應(yīng)用所面臨的諸多問(wèn)題，究其原因是缺乏整體規(guī)劃；因此，應(yīng)在國(guó)家層面建立海事無(wú)人機(jī)系統(tǒng)頂層規(guī)劃，在此框架下根據(jù)各地不同需求和實(shí)際情況，選擇合適的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)開(kāi)展試點(diǎn)并積累實(shí)用經(jīng)驗(yàn)，以點(diǎn)向面逐步推廣應(yīng)用，并不斷完善相關(guān)機(jī)制以滿足日益變化的海事監(jiān)管需求。

5.2 建立合作機(jī)制，妥善解決空域管制問(wèn)題

為確保無(wú)人機(jī)應(yīng)用能起到預(yù)期效果，海事應(yīng)與有關(guān)單位（空軍、民航局）建立合作機(jī)制，解決無(wú)人機(jī)日常巡航存在的問(wèn)題。前期通過(guò)報(bào)備飛行等方式，試行無(wú)人機(jī)定期定線巡航制，積累經(jīng)驗(yàn)，待時(shí)機(jī)成熟后推廣到全轄區(qū)（敏感區(qū)除外）不定期、不定線巡航，以發(fā)揮無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的最大功效。

5.3 制定符合海事應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)

無(wú)人機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中所遇到大部分技術(shù)問(wèn)題（如碰撞、信號(hào)丟失）均可通過(guò)技術(shù)克服，其他技術(shù)特性問(wèn)題（如微波通信不超過(guò)100 km）也可通過(guò)其他方式（如船艇、岸基中繼）解決。相比而言，海事部門(mén)缺乏無(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)，對(duì)該系統(tǒng)應(yīng)用造成困難；因此，海事及相關(guān)單位應(yīng)密切合作，結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)為海事無(wú)人機(jī)系統(tǒng)使用制定相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。

5.4 構(gòu)建基于無(wú)人機(jī)的立體監(jiān)管體系

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)只有與現(xiàn)有動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系緊密整合，才能最大限度地發(fā)揮其功效。建立基于無(wú)人機(jī)的立體監(jiān)管系統(tǒng)，除了需要補(bǔ)充建設(shè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)外，還需針對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)所獲取的信息數(shù)據(jù)建設(shè)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效融合和資源的充分利用。

5.5 建立海事無(wú)人機(jī)管理部門(mén)

為應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)要求及維護(hù)需要，應(yīng)建立專業(yè)海事無(wú)人機(jī)管理部門(mén)，管理無(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用事宜（如制定無(wú)人機(jī)系統(tǒng)配置規(guī)定、無(wú)人機(jī)操作及維護(hù)守則等），建立無(wú)人機(jī)系統(tǒng)管理團(tuán)隊(duì)，保證無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的日常使用、維護(hù)保養(yǎng)及事故處理等。

5.6 推進(jìn)解決無(wú)人機(jī)所產(chǎn)生的相關(guān)法律問(wèn)題

海事部門(mén)可參考交警、城管的電子執(zhí)法模式，聯(lián)合有關(guān)法律部門(mén)制定相關(guān)規(guī)章制度，推動(dòng)解決無(wú)人機(jī)所產(chǎn)生的法律問(wèn)題，有利于海事無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的推廣使用。

5.7 與其他先進(jìn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合

在智能海事背景下，無(wú)人機(jī)與無(wú)人船等先進(jìn)系統(tǒng)相互配合將是必然趨勢(shì)，無(wú)人船可替代海巡船作為升降平臺(tái)，并為無(wú)人機(jī)巡航等提供保障服務(wù)；因此，二者結(jié)合將能解決無(wú)人機(jī)滯空時(shí)間及信號(hào)傳輸?shù)葐?wèn)題，同時(shí)有效降低使用成本。

6 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)代航運(yùn)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)海事安全管理提出了更高要求并帶來(lái)更大挑戰(zhàn)，將無(wú)人機(jī)系統(tǒng)引入到海事日常管理工作中，能有效提升海事裝備水平，并為海事部門(mén)高效執(zhí)行海上巡航和應(yīng)急反應(yīng)提供保障。從國(guó)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)及趨勢(shì)來(lái)看，海事監(jiān)管能力可隨技術(shù)裝備水平的進(jìn)步而不斷提高，未來(lái)海事監(jiān)管系統(tǒng)必然是由包括無(wú)人機(jī)在內(nèi)的具備靈活多元、快速反應(yīng)及強(qiáng)有力應(yīng)急能力的先進(jìn)系統(tǒng)所組成。這不僅能完善我國(guó)海事動(dòng)態(tài)安全監(jiān)管體系，還能優(yōu)化海上安全監(jiān)管體系，對(duì)全面推進(jìn)我國(guó)海事現(xiàn)代化具有積極意義。

參考文獻(xiàn)：

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