关于无人机在航标巡检中的应用探讨

吴飞 李志特 武汉交通职业学院

航运经济在整体的国民经济中占有重要位置。为了进一步提高航运事业的发展，航海船舶就要逐渐地普及智能化，尤其是在航标巡检中。航标巡检，顾名思义就是在航海过程中检查航标的一项工作。船舶在航海过程中存在很多的不确定性，因此航标巡检一方面可以对整个航标进行全面地检查，另一方面也可以提出针对性的预防措施，从而最大限度地保障船舶航行安全。

1.无人机在航标巡检中的优势分析

无人机是一种无人驾驶飞行器，依托于无人驾驶平台，配合高分辨率的遥感设备，可以获取到低空高分辨率的遥感数据，从而快速实现信息技术的传播。在使用前，工作人员要对无人机进行调试，对巡航中的特殊路径做出适当规划。无人机在航标巡检中的应用解决了传统方式的局限性，极大地提高了航标维护管理能力，主要优势包括效率高以及抗干扰能力强。

1.1 高效的巡检效率

从传统意义上来说，航标巡检工作要由数十人组成，同时还要加上巡检船。整个巡检过程要花费大量的人力和物力，以及财力。无人机的应用，最大限度地减少了人力和物力的消耗，提高了巡检效率，节省了巡检成本。

1.2 强大的抗干扰能力

传统的巡检方式受天气干扰严重，尤其是在巡检船出海的过程中，容易受到海浪的侵袭和影响。这不仅影响巡检的效率，也会进一步危害到巡检人员的生命安全。无人机应用到航标巡检过程中，大大提高了巡检的抗干扰能力。一方面，无人机巡检不会受到海浪、天气等外界环境的影响。即使在大风的天气状态下，巡检过程依然可以顺利进行。另一方面，无人机巡检还克服了亮度的影响。亮度条件差的情况下，无人机所设置的红外摄像头开始工作，可以清晰地拍摄出巡检的状况。

总而言之，高效的巡检效率以及强大的抗干扰能力使无人机在巡检过程中较传统方式优势明显，与此同时，无人机的巡检效果也更加安全和准确。

2.无人机在航标巡检中的应用分析

科技的不断发展赋予了无人机高效的巡检效率以及强大的抗干扰能力的优势，鉴于此，无人机开始逐渐应用到了航标巡检过程中。在人工操作的前提下进行有针对性地悬停，并且对相应的航标地点进行拍摄，并将拍摄的效果画面传达控制站。其应用主要包括利用无人机巡检灯浮标、固定标志以及用于航标建设的选址三个方面。

2.1 对灯浮标进行巡检

灯浮标是船舶进行航行的重要信号标志，对航行的安全提供了有力的保障。灯浮标按照水域情况主要分为附近水域以及靠近岸边的灯浮标、浅水区域的灯浮标以及水下情况较为复杂的灯浮标。

对于码头附近以及靠近海岸的灯浮标来说，在进行无人机巡检时可直接先驾车到附近相应场所，然后技术人员根据灯浮标地点科学选址启动无人机，再对灯浮标进行相关的拍照和定位。对于浅水区域的灯浮标监测，在无人机技术应用之前，需要将巡检船停靠在灯浮标附近的深水区，然后再利用快艇进行巡检。这种巡检方式的安全系数较低，极易造成巡检人员受伤的事故发生。运用无人机进行巡检就可以直接让船舶停靠在深水区域，而后启动无人机对浅水区的航标进行巡检，既保证了巡检工作的安全性，同时也降低了巡检人员的劳动强度。同样的，对于水下情况较为复杂的灯浮标，包括孤立的危险物标、沉没船舰的标示或者养殖区域的标示等灯浮标，这些灯浮标的特点就是附近水域的水下信息复杂，工作人员无法对相关的信息进行全面的掌握。无人机的出现大大提升了对于该类灯浮标巡检的安全性。

在一些风浪较大的时间段，也会出现巡检船无法靠近灯浮标的情况。季风气候导致的涌浪增大，会进一步导致船舶的无法停靠，此时可以用无人机开展航标巡检，待船舶开至航标附近的水域即可进行巡检，以此避免了不必要的损伤。

2.2 对固定标志的巡检

除了一系列的灯浮标之外，沿岸附近的水中灯柱以及位于礁石、暗礁上的固定标志也是船舰巡航的重要组成部分，将无人机引入到巡航系统中，同时应用其效率高、抗干扰能力强的特点可以大大降低巡航的维护成本。

首先，对于海河沿岸附近的灯桩，比如说位于海河入海口的灯桩，巡检人员就可以直接驾车到航标灯的附近，再利用无人机对该种灯桩进行相应的巡检工作。其次，对于隐藏在暗礁或者是礁石附近的固定标志物，一般都需要通过驾驶快艇到达巡检位置，这加大了巡检人员工作的压力强度以及危险系数，增大了巡检的维护成本。当巡检到地势险峻区域的固定标志时，无人机则可以更加充分地发挥自身的优势，通过无人机的红外线摄像头，工作人员可以全面地掌握该地区的基本信息，可以让巡检人员全面地掌握航标信息，提高巡检效率，也提升了海上作业的安全系数。

2.3 对航标建设的选址

航标位置的选择也是航标巡检的一个重要环节。在选址过程中，要对整块海域的情况有一个整体把控，然而这也是选址工作的难点所在。在调查地形的整体情况时，选址的数据报告一般都较为抽象，并不能很好地把实际的地形特征传递出来。而无人机技术的介入，可以利用三维呈现技术实现三维立体拍摄图像。

无人机的抗干扰能力较强，在对航标建设进行选址时可以最大限度地排除天气、海浪以及亮度对勘察结果的影响。除此之外，无人机高效的工作效率可以大大提高航标建设选址的效率，从而使后续工作可以高效有序地展开。目前，我国一些地区水域已经开始采用无人机进行选址。在航海领域，建议将这一技术进行深入地推广，开展多个试点区域，从而提高整个航标巡检的工作效率。

总而言之，无人机在航标选址工作中的应用，对相关海域的地形特征可以得到全面的认知，从而保证了选点的精确，极大地缩短了工作时间，节约了时间成本。

3.结语

虽然现阶段的无人机在巡检系统中的应用大大提高了巡检的安全系数和工作效率，然而还存在一些亟待解决的问题。首先是无人机本身的续航问题。市场上无人机的续航时间一般在半个小时左右，这种续航能力无法使无人机一次性巡检多座航标。因此，只能准备备选电池，同时还要保证巡航过程中船舶的跟随。其次，熟悉无人机操作的技术人员还不完备，大都是坚守在传统的巡检岗位上。因此要加大对无人机操作人员的培训，提高无人机操作人员的专业基础和技术能力。最后，虽然无人机的抗干扰能力较强，但是为了保证巡检数据的真实性，保证航行的安全性，还是要尽量挑选在能见度良好、风速适合的时间段利用无人机进行巡检工作。

相比于传统的航标巡检方式，无人机的应用充分发挥了自身工作效率高、成本低、抗干扰能力强的特点。但就目前的应用现状来说，受制于科学技术的发展，无人机巡检还无法完全取代传统的航标巡检方式，依然受制于无人机续航时间短的技术难题。现阶段的航标巡检要借助于无人机可应用的技术优势，同时结合当下的航标管理手段，加大对专业人员的培训力度，使相关水域的航标可以实现高效的巡检和维护，从而构建起更加高效的航标维护管理体系。