崔海

摘 要：無人機作為一項較新的技術(shù)，在船閘引航管理中發(fā)揮自身快速、遠(yuǎn)程遙控的優(yōu)勢，在引航道設(shè)施的巡查、違章船舶的管理、調(diào)度區(qū)的管理等方面進(jìn)行有效的應(yīng)用。本文結(jié)合實踐，對無人機在船閘引航道管理中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，并對其未來的發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：無人機；船閘引航道管理；應(yīng)用和展望

中圖分類號：U641.5 文獻(xiàn)標(biāo)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(wù)設(shè)備、執(zhí)行多任務(wù)并能重復(fù)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(yīng)迅速（較巡航船快3倍以上）、載荷豐富、任務(wù)用途廣、效率高（飛高望遠(yuǎn)）、起飛降落對環(huán)境要求低、自主飛行、風(fēng)險?。o關(guān)生命）等特點，其比較適合應(yīng)用在海事領(lǐng)域，完成海域巡航監(jiān)測等任務(wù)。

1 無人機數(shù)據(jù)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?cè)藛T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(shè)備控制，在上面搭載著高分辨率的數(shù)碼相機，同時，借助無線通信技術(shù)和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)等，獲取重要的數(shù)據(jù)圖像信息。

1.2 非量測相機

無人機遙感系統(tǒng)自身也有一定的限制性，所以，它只能采用普通的數(shù)碼相機，而這種普通的相機同專業(yè)相機之間的區(qū)別如下：①相機內(nèi)方位元素不確定，穩(wěn)定性不佳；②鏡頭易出現(xiàn)畸形情況，導(dǎo)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(fā)生顛簸情況等。所以，用于測繪作業(yè)時需提前對機身和鏡頭進(jìn)行加固，保持鏡頭與機身的位置關(guān)系不變；另外，需委托專業(yè)相機鑒定機構(gòu)對相機進(jìn)行檢校，以保證其測繪成果精度。

1.3 數(shù)據(jù)傳輸平臺

無人機可采用先進(jìn)的COFDM全數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)及MPEG2/MPEG4數(shù)字壓縮編碼技術(shù)，其多載波等技術(shù)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(wù)，COFMD技術(shù)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(yuǎn)距離的傳輸范圍里確保穩(wěn)定的傳輸效果。

2 無人機在船閘引航道管理中的應(yīng)用

2.1 引航道巡查

引航道巡查是船閘管理部門維護(hù)航產(chǎn)航權(quán)、保障航道安全暢通的重要手段。傳統(tǒng)巡航采用管理艇、航政執(zhí)法車、管理人員步行相結(jié)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(shè)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(yù)定優(yōu)化的巡查路線，使用無人機進(jìn)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(qū)船舶的巡查，實時圖傳記錄高清視頻、航拍照片，并紀(jì)錄GPS坐標(biāo)位置：①可清晰觀測并拍攝航道護(hù)岸、標(biāo)志標(biāo)牌等設(shè)施和航道周圍相關(guān)設(shè)施情況，針對如設(shè)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(jù)；②能解決人、車、艇對無法到達(dá)的區(qū)域“去不了、看不到”的問題，實現(xiàn)全覆蓋；③能獲得實時航道現(xiàn)狀圖，便于對臨、跨、過河設(shè)施統(tǒng)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(jìn)行反饋，聯(lián)合警報與監(jiān)控系統(tǒng)對船舶的險情進(jìn)行應(yīng)急處理。

2.2 違章船舶的管理

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

2.3 調(diào)度區(qū)管理

船舶通過量大對運行調(diào)度帶來了不小的壓力，調(diào)度人員針對每日船情、水情制定相應(yīng)的調(diào)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(nèi)，釋放無人機至引航道和待閘船舶?？繀^(qū)，可代替排擋艇核準(zhǔn)船名船號，解決固定攝像頭“看不全、看不清”的問題，結(jié)合甚高頻、分區(qū)廣播、手機等通訊手段，實現(xiàn)船舶實時動態(tài)監(jiān)管，對緊急情況及時發(fā)現(xiàn)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(qū)、調(diào)度區(qū)船舶流量動態(tài)，為及時調(diào)整調(diào)度方案的取得第一手準(zhǔn)確資料。同時，無人機通過數(shù)字語音喊話器，可以實現(xiàn)對船舶行駛的疏導(dǎo)，動態(tài)的完成船閘調(diào)度區(qū)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(jié)能環(huán)保優(yōu)、巡查成本低、人員工作量小、反應(yīng)速度快、應(yīng)急能力強、空中視角廣、懸停檢查細(xì)致、監(jiān)查效果優(yōu)質(zhì)、資料類型豐富、便于立即存檔等諸多優(yōu)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(tài)。隨著無人機飛控距離和時長的進(jìn)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(fù)雜環(huán)境中獲得清晰的圖像，有效探別水下目標(biāo)，為保障航道的安全運行提供幫助。

無人機可以在船舶應(yīng)急救援方面發(fā)揮更大的作用。無人機可快速到達(dá)現(xiàn)場，并在目標(biāo)區(qū)域上空低速飛行或懸停進(jìn)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(zhǔn)救援；可通過機載紅外熱像儀對有生目標(biāo)進(jìn)行探測，避免了由于人工搜救的不確定而導(dǎo)致遺漏；光電吊艙的紅外熱像儀可對視野范圍內(nèi)的有生目標(biāo)和沒有溫度的物體進(jìn)行顏色區(qū)分，地面站工作人員通過辨識，為其他救助設(shè)備（直升機、艦船）指示目標(biāo)；并且無人機能達(dá)到許多人員與船只無法抵達(dá)的危險區(qū)域；可以把高清視頻信息實時傳回至監(jiān)控中心，為有關(guān)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(yīng)急救援新增有力選項。

參考文獻(xiàn)

[1]無人機低空攝影在內(nèi)河航道信息化的應(yīng)用.中國水運，2015（12）：33～34.

[2]王 新，陳 武，汪榮勝，等.淺論低空無人機遙感技術(shù)在水利相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景[J].浙江水利科技，2010，11（06）：27～29.

[3]無人機在內(nèi)河航道巡航中的應(yīng)用.交通企業(yè)管理，2015，30（8）.

收稿日期：2018-9-6