簡析無人船技術在航標管理中的應用

沈昌明

摘 要：通常航標設置在水中或偏遠地區等環境，因此航標管理人員定期出海進行航標巡檢以及開展故障維修，經常會受到潮水變化、天氣情況等客觀條件的限制，給航標管理工作帶來了一定困難。隨著無人船技術的成熟應用，提高了航標管理水平，基于此，本文概述了航標管理與無人船之間的關系，簡述了航標管理的重要性及無人船的優勢特征，對無人船技術在航標管理中的應用進行了簡要分析。

關鍵詞：航標管理；無人船；重要性；優勢特征；應用

隨著無人船技術的成熟，利用無人船對航標進行抵近勘察，可以多方位、多角度把航標的現狀顯示出來。航標管理人員可以用無人船來處理一些航標應急反應，提高航標應急反應能力。基于此，以下就無人船技術在航標管理中的應用進行了探討分析。

一、航標管理與無人船的概述

1、航標管理。航標指標示航道方向、界限與礙航物的標志，包括過河標、沿岸標、導標、過渡導標、首尾導標、側面標、左右通航標、示位標、泛濫標和橋涵標等。是幫助引導船舶航行、定位和標示礙航物與表示警告的人工標志。航標管理就是要求航標管理部門依照布局科學、保障航行安全性與便利性的要求，協調城市總體規劃與防洪工作、港口發展、航行安全、航運規劃等相關發展規劃的需求，根據航道與港口發展需要，對航標位置進行航運規劃編制，進而對航標進行位置移動或者增設、撤銷等操作，而針對航標受損問題要進行定期養護。

2、無人船。其是指可以遙控或自主模式在水面上航行，能夠完成一項或多項任務的小型化、智能化水面平臺。主要用于執行特別危險、特別枯燥以及其他不適于有人船艇執行的任務。在民用領域，應用到水質采樣、水質監測、航道測繪、水底地貌測繪、核輻射檢測、環衛等。國外無人船已在海上巡邏、環境檢測、航道測繪及軍事領域等方面得到廣泛應用。無人船航行范圍受現有技術的限制，航行范圍容易被遙控技術限制，航行時間還受攜帶燃料能力的限制，航行控制也需要純熟的技術水平，因此需加強相關技術提高無人船航行范圍和能力，才能促使其發揮更大作用。

二、航標管理的重要性及無人船的優勢特征分析

1、航標管理的重要性分析。航標管理就是設置在水文條件相對復雜的港口和船舶運行繁雜的水域的一些航運標志，它們的主要作用是為航運中的船舶指明航線情況，以及警示船舶水域中危險因素如暗礁、沉船的存在，同時還幫助船舶識別禁航區，保障船舶在水域、港口的航運安全。在實際工作中，航標存在被水域中交通設備、海浪、風暴等損毀的可能，強化航標管理一方面要優化航標養護工作，同時也要根據水域情況進行航標的科學規劃與配置，使航標可以更好地為航運服務。

2、無人船的優勢特征分析。主要體現在：（1）作業更高效、更標準。目前，國內成熟無人船船體長度1米—7.5米，速度最高可達到40節。采用這樣小船體、高航速、自主航行的無人船，由于其高機動性和高自主性等特點，通常可以省卻常規船艇的調度、租用、人員維護等環節，利用精準的自主導航和船體小速度快的特點，可以在多種作業環境中更高效的執行任務。同時由于作業過程全受計算機控制，可以讓作業過程嚴格按設定執行，任務結果更準確、更標準。（2）實現作業無人化、智能化。無人船最顯著的特征是航行及任務的自主化，為其設定好航行路徑及作業任務后，其可自主航行、智能避障和執行任務，不需要或者弱化了人的參與，從而將人從繁重的、強度高的水上任務中解放出來。（3）航速高、機動性強。當前各國研制的無人船，多數長度在12米以內，排水量僅數噸及數十噸，吃水深度僅為傳統船艇的幾分之一，航速在30至40節，最大航速甚至超過40節，因此能快速駛往傳統船艇無法到達的特定水域，如淺水區、狹窄航道等。（4）使用成本低。由于無人船降低了維護人員的成本，不僅可以大量部署，且其活動不受氣候影響，可全天候執勤，因此使用成本相對較低。（5）小巧靈活、隱蔽性好。無人船的外形通常低矮平滑，表面又涂有各種隱身材料，加之體形小巧，可借助海浪、島礁等的掩護，因此遭毀傷的概率小、生存能力強。（6）航標管理中，基本在各個基層設置了基層站，對無人船舶的停靠帶來一定的方便。（7）無人船舶在航標密集區域巡檢，提高了工作效率。（8） 對漂失航標的跟蹤，漂失航標在海洋中對航行船舶有一定的危險性，無人船舶對漂失航標的跟蹤，對及時回收漂失的航標具有一定的作用，可以及時找尋到漂失航標，避免漂失航標對航行船舶的影響，避免引起外交糾紛。當航標飄到爭議海區，無人船舶可以反饋相關信息，從而通過相關通報機制，依據《交通部關于海區航標動態通報管理辦法》執行。

三、無人船技術在航標管理中的應用分析

無人船技術在航標管理中的應用主要體現在： （1）無人船技術在現場取證中的應用分析。目前漁船非法系靠航標導致移位和標體損毀或者船舶撞壞航標的現象時有發生，由于發生在海面，取證的人力、物力和時間都消耗極大。航標管理人員通過無人船拍攝技術，可以有針對性地對水上航標進行多角度、高清晰的拍攝，對航標破壞情況進行第一手材料取證；也可對要維修的航標進行評估、分析，提前設計維修方案和準備維修工具、器材，可以節約能源消耗，減少環境污染，提高工作效率。（2）無人船技術在參與應急反應中的應用分析。無人船巡檢與傳統船舶作業方式相比，可以實現24小時實時待命，而集合船舶需要一定的時間、人力和物力。正常狀態下，應急起航只需10分鐘的準備時間，而船舶備航需要半個小時以上的準備時間。航標管理人員通過無人船參與航標應急反應，一旦發生突發緊急情況航標偏移、漂失、損毀、熄滅等，無人船可以立即響應，確定位置，檢查航標狀態，為恢復航標提供第一手材料，提高應急反應速度。（3）無人船技術在海上油污偵查中的應用分析。通過無人船大范圍的航行掃測，詳細觀測到油污實際覆蓋范圍和漂流海域，進而有針對性的制定全面清污計劃。（4）無人船技術在航標巡檢中的應用分析。目前海上航標基本都已經實現了遙測遙控，海上航標的燈器及位置、燈光狀態等的信息已經實現了遠程測控，但是需要了解海上航標的整體目視效果和夜間發光狀態還必須依靠傳統的乘船巡檢的方式，此種方式需要人員和船舶等大量資源支撐，成本較高。以一般航道約20座浮標的巡檢工作為例，若使用船舶巡檢，則需要海巡船舶1艘、航標巡檢人員四名以上，單次作業時間需六小時，僅船舶油耗成本就在10000元以上。可以利用無人船抵近航標進行巡檢，在辦公室或碼頭上就可以安全地觀察到航標的實時狀態，還可以利用無人船檢查一些位置危險的航標比如孤立危險物標，這樣不但提高了工作效率，還可以減少大型巡檢船舶航行污染、節約能源和減少人員在危險水域工作。

結束語

綜上所述，隨著航運經濟的發展和海上活動的增加，航海用戶對航行安全信息的需求越來越高，這給航標管理者履行航海安全保障的能力和水平提出了更高的要求。水面無人運輸工具、水面無人檢測系統、水面無人作業平臺等無人船技術，在物聯網、大數據、云計算、人工智能的有力推動下，具有廣闊的應用空間。無人船技術的應用將為航標管理者開展航標巡檢、應急反應、海況偵查和節能減排等工作提供有效的解決方案，從而提高了航標管理能力。

參考文獻：

[1]畢海濤.淺析如何加強航標管理提升航標服務[J].科技資訊，2017

[2]賈世娜，韓依潼.我國航標管理存在的問題及對策[J].水運管理，2017

[3]梁昭陽.無人船測量系統在水庫地形測量中的應用[J].城市勘測，2018