无人机在海上人命救助中的应用

姚文平

（交通运输部东海第一救助飞行队，上海 200137）

无人机在海上人命救助中的应用

姚文平

（交通运输部东海第一救助飞行队，上海 200137）

随着我国社会经济的快速发展，海运成为我国企业进行贸易交易的主要交通运输工具。随着海上活动的增加，海难事故的发生也日益增多。但由于海洋特殊的环境条件，使我国在海上的救援工作遇到了很大的困难。近年来我国科学技术水平得到了前所未有的发展，救援无人机的出现在一定程度上解决了人们在海上救援过程中遇到的困难。本文就无人机在海上人命救助中的应用进行研究与分析，为相关部门或人员在这方面的研究提供一定的参考。

无人机 海上救助 用途 应用

无人机是一种通过利用无线电控制设备或相应的控制程序而进行操控的飞行器。无人机相较于有人机在海上救生工作中存在着多大的优势，无人机能够更加快速和及时的到达指定区域进行搜救工作，并且能够在搜索区域内进行低空搜索。并通过相关的无线电装置将所收集到数据传输给控制中心，有利于救生工作的快速而有效的进行，下面我们就救援无人机的现状和发展进行探讨。

1　海上救援无人机的现状与发展

1.1海上救援无人机的现状

我国第一次利用无人机进行救援工作是在2008年南方发生冰冻灾害上。同年，在汶川发生的大规模地震上，无人机得到了进一步的发展与应用。在汶川地震上，无人机作为航拍的补充而参与到救援工作中来。近年来，发生的各种自然灾害，无人机都能够第一时间到达灾害现场，并对现场进行相关影像数据的采集，为救灾工作提供可靠的参考资料［1］。

由于无人机在救灾过程中的良好表现，在汶川地震救援工作结束后，我国相关研究人员开始大力发展无人机的相关技术，并在无人机的飞行控制、低空遥感、发动机等多方面取得了突破与进展。使无人机能够在十分恶劣的环境下进行飞行监控工作。并且逐步发展无人机参加海上救援等工作。

1.2海上救援无人机的发展

救援无人机正在往系统化、专业化的方向发展。对于我国无人机的研制，成都理工大学经过一年多的努力，利用人、飞机、地面进行三方数据的连接，终于完成并实现无人机对目标的定位［2］。河北武警部队则是研究出了快速、高效的救援无人机。该无人机配备了红外热成像的设备，使无人机在各种恶劣的环境条件下都能够正常的进行搜救工作。

我国一些企业还建立了一体化的救援系统，在紧急情况下，通过使用无人机对发生紧急情况的区域进行检测，将所采集的资料发送给卫星，卫星在将资料发送给控制室，控制室对所接收到的资料信息进行分析，然后迅速的派出救援队伍。这样使得救援队伍能够最快做出反应。我国有一些地方还自主组织了无人机救援队伍，或是引进专业的救援无人机［3］。以便用于灾害事故的救援工作中。其中最出色的使用无人机进行救援工作的救援队便是苏州蓝天救援队，他们不仅多次进行国内的救援工作，还前往国外开展救援工作，其所拥有的救援技术具有国际顶尖水平。

1.3海上救援无人机的种类

目前，我国现阶段使用在海上救援的无人机主要分成以下三种类型：首先是高空长航时无人机。这种无人机具有航行时间长、航程距离远、飞行高度高等特点，不存在疲劳等问题，有利于长时间进行作业。并且在遇到恶劣的自然天气环境时，可以通过高空飞行避免受到影响。其次是海上搜救飞艇。飞艇主要的动力是依靠浮力产生上升力，大大降低了油耗，使续航能力得到了巨大的提升。另外，飞艇还能够在空中任意的悬停，对升降场地的要求也极低，必要时可以在舰船上进行起落。这些特性使得飞艇不仅能够在近海进行搜救工作，还能够前往深海执行任务。最后是地面效应飞行器。这种飞行器具有飞机和船舶两种之间的优点，还弥补了两者的不足之处，使其在海上救援工作中可以随意的在海面上进行起降，并且它还有巨大的承载能力，利于物资的投放和人员的救助，是最适合用来进行海上救援工作的无人机［4］。

2　无人机在海上任命救助中的优势

2.1无人机民用救助技术比较成熟

随着近年来无人机的发展与使用，无人机的技术已经渐渐成熟。再加上一些救援设备的产生和应用，救援无人机在海上救生工作中更是得到了广泛的使用。救援无人机通过装备摄像拍照装置和无线电传输设备，能够将海上发生的各种情况通过摄像拍照装置将其记录下来，并使用无线电传输装置将所记录下来的内容和数据传输给无人机的控制中心。控制中心根据无人机所搜集到的资料进行后方救援工作的指挥，并采取相应的措施控制事故所造成的损失。

2.2无人机价格成本低

无人机由于是由人通过无线电控制设备和程序就其进行控制，不需要飞行员进行驾驶，因此无人机在生产制造的过程中可以省去驾驶舱和一些相关的安全设备，大大降低了无人机的生产制造的成本和重量。并且与有人机相比较，无人机还可以节省一定的人员费用和培训费用［5］。例如，天津一艘普通的巡逻船在两个小时的巡逻过程中，仅燃油费一项所产生的费用就达到了4000元左右，再加上人员的费用和其他项目的费用，普通的巡逻船在两个小时内就产生了高昂的费用。而使用无人机进行巡逻，普通巡逻船需要两个小时完成的巡逻任务，无人机只用了40分钟便完成了巡逻任务，并且燃油所产生的费用仅仅不到100元。所以，无人机不管是在成本还是效率上，无人机都要强于有人机，适合进行常规的监管工作。

2.3无人机操作简单灵活

无人机相比于有人机具有重量轻、体积小等特点。无人机当中的固定翼无人机也具有抛射、投射等功能。并且无人机在起降过程中需要的滑翔距离很多，一般的办公大楼楼顶或是普通的平地就能够满足无人机的起降需求，无人直升机更是可以进行近乎垂直的起落。

无人机在操作方面也是十分的简单与灵活的。可以通过编制一定的程序对无人机所需要的飞行路线进行控制，还可以通过无线电的远端操控对无人机所需要飞行的路线进行更改［6］。这些对无人机的操控只需要经过简单的培训即可达到操作使用的要求，无需对工作人员进行专业的飞行训练和飞行技术的掌握。

3　无人机在东海救助中的主要用途

3.1快速执行救助任务

我国东海海域，海岸线长，海上岛屿分布不均匀，海上救援工作是一个时间紧、任务重的工作而且危险系数较大。由于是在海上进行救生工作，所以整个救生过程只要求一个字“快”。一旦发生海难事故，海上监管人员便可以第一时间将救生无人机投入到搜救当中来。无人机基地的控制人员利用无线电对无人机进行控制，以最快的速度、最短的时间到达海难发生区域进行搜索，并对一切海面漂浮物体进行跟踪定位，为后续的救援工作提供可靠的依据，便于人们尽快的完成搜救工作，减少海难事故中人员的牺牲［7］。

3.2代替人进行监管任务

传统的海上搜救工作，是使用飞行员驾驶飞机，通过观察海面上的动态来确定人员的位置以进行搜救工作。这种搜索定位工作是完全靠人进行观察的，不仅浪费时间还十分的枯燥乏味。并且在长时间的搜索救援中，人由于得不到休息容易在观察的过程中不能够很好的集中注意力，一旦注意分散，便会大大影响了搜救效果。而救生无人机则不会出现这种问题，救生无人机上装有十分先进的观察设备，地面的控制人员可以通过自己的观察或是通过使用程序进行相关的人员定位，并将所收集到的相关信息传输到搜救中心，这样不仅可以降低搜救人员的工作强度，还能够大大提高搜救效果。

3.3减少搜救人员所面对的危险

海上救援的环境总是瞬息万变的，经常会遇到狂风暴雨等恶劣的天气，并且在未来海上发生事故时有可能会面临着各种生化污染，在进行海上搜救工作时，会面临着种种危险［8］。为了避免搜救人遇到这些危险，保障搜救人员的人身安全，减少搜救人员在搜索定位阶段而受到的损伤，应用无人机执行相应的海上救援任务是十分重要的。无人机可以监测到发生在事故海面上环境的基本情况，指挥人员可以根据具体情况做好相应的措施，避免盲目的进行搜寻搜救工作。

3.4能够代替人更好的完成海上人命的救助工作

由于无人机采用的是模块化的设计，使无人机可以通过更换不同的任务模块完成不同的任务，所以无人机的体积一般要比有人机的体积小很多。无人机在购买、维保、存放等方面所产生的费用也要比有人机的费用小很多，并且无人机的燃油消耗量也比有人机的消耗量低，使其能够长时间的进行搜救工作，保持良好的工作连续性。

4　无人机在海上人命救助中的探索与应用

4.1用于搜索定位

无人机搜索定位功能在搜救过程中起着至关重要的作用。船员需要将自己的设备中装配有信标，就可以进行定位。在船员在海上遇到危险时，只需将信标开启即可，信标不断的发出信号，无人机就能够对遇险的船员进行定位。无人机一旦将遇险者进行准确的定位后，便会将定位的信息传输到控制中心，控制中心的工作人员就能够指挥搜救人员及时的前去进行营救。

使用无人机对遇险者进行定位与传统的拉网式相比较、无人机的搜救功能更加的迅速、快捷且效率也更高。而且无人机可以利用拍照摄像设备对遇险者进行摄像或拍照，搜救人员根据照片中的遇险人员的情况，提前做好相应的准备。而信标作为无人机搜索的关键设备，与其他的搜救设备相比较，信标具有成本低、体积小、便于携带等优点，值得全面进行推广［9］。

4.2用于远距离视频的传输

我国首架能够进行远距离视频传输的无人机是一架被称之为搬运工的无人机。该无人机能够进行连续三个小时的拍摄工作，并且能够在两百公里的范围内进行实时的视频监控和图像的传输工作。目前，我国相关技术的日益成熟，无人机上无线电传输设备也具有很强的抗干扰能力，因此利用无人机进行现场情况的实施传输成为了可能。无人机通过搜索定位系统搜寻到遇险的人员后，利用远距离的视频传输设备或拍照摄像设备将现场的实时情况传送给地面的控制中心，地面控制中心根据图像视频中遇险者的实际情况，实施更加快捷、有效的救援行动。

4.3用于投放救援物资

近年来我国海难事故的多发生在小型船只上，很多小型船只的配备都是十分简单的，很少配备先进的救生设备。当海难事故一旦发生，遇险人员通过船上的普通雷达很难对遇险人员进行定位，这种情况就给海难事故的搜救工作带来了一定的困难，也降低了搜救的成功率。再加上海上的天气环境条件十分恶劣，遇险人员受到海浪、潮流的冲击，他们的位置时刻发生着变化。导致遇险人员被无人机发现的位置到被救起的位置存在着很大的距离差距。遇险者在救助过程中，一般都缺乏必要的淡水、事物等必备的物资，我们可以通过利用无人机进行相应物资的投放，以提高人员被救助的成功率。

4.4能够船、机配合，有效扩大救助半径

随着技术的发展，无人直升机可以在海上与船舶很好的配合。现代大型救助船，如东海救101已经有了直升机起降平台和机库，无人直升机可以随船进入深海。当遇国际救援有任务时，无人直升机随救援船一同前往。在救援现场，无人直升机还可以在不同船舶之间穿梭，也可以凭借空中优势，帮助指挥救援工作，无人直升机在救援中的应用，大大拓展了救援的半径和效率。

5　结语

综上所诉，大力发展无人机参加海上救生工作是十分重要的。海上救援工作对于信息和物资的需求是十分紧迫的，而无人机的参与便能够很好的解决这一问题。未来无人机的发展应该具有更加丰富的功能和综合的能力，并且能够配备各种救援设备。对无人机海上救援工作的深入，促使国家颁发相关的法律规范，增加无人机的远距离视频传输的能力，增加无人机的稳定性减少故障的发生。能够更好的实现海上救援工作快速、有效的进行。

［1］陈黎.不可替代的海上搜救航空“利器”［J］.国防科技工业，2014，02（06）：44.

［2］翁永斌，姜灿.无人机在海上救生中的作用［J］.生命与灾害，2014，01（04）：30.

［3］陈黎.从马航370航班搜救行动看未来海上搜救航空器的发展［J］.现代军事，2014，05（07）：34.

［4］赵金赛，米伟，白树祥.无人机在海上搜救中的应用探索［J］.中国海事，2014，06（08）：42.

［5］刘大勇，刘佳.国外海上无人机发展综述［J］.飞航导弹，2014，09（11）：54.

［6］张峰，佟巍，周立冬，刘爱兵.无人机在救援方面的应用及发展［J］.中华灾害救援医学，2015，09（11）：641.

［7］雷添杰，李长春，何孝莹.无人机航空遥感系统在灾害应急救援中的应用［J］.自然灾害学报，2011，01（01）：178.

［8］金彦斌，高凯，臧晓京，毕世龙.海上无人机的发展［J］.飞航导弹，2011，07（09）：33.

［9］周伟，宋军，成旭.无人机在海事监管救助中的应用与选型［J］.水运管理，2012，11（04）：11.