無人機在航標巡檢中的應用和展望

蔡妃友 郭章儉

摘 要：文章首先分析了無人機巡檢優勢，包括巡檢效率高、所受影響小等優勢，隨后文章介紹了無人機在航標巡檢過程中的具體應用，包括無人機巡檢燈浮標、無人機巡檢固定標志等，最后文章提出了解決無人機巡檢現存問題，促進無人機續航能力提高的有效措施，包括提高續航時間、加強人員培訓等，希望能給相關人員提供一些參考。

關鍵詞：無人機 航標巡檢 續航時間

1.引言

無人機是一種只需要無線遙感設備就可以進行具體操作的設備，同時在沒有飛行人員的狀況下完成飛行任務，從而能夠提高整個應用效率。和人為駕駛飛機進行對比可以發現通過無人機可以完成那些無法通過人力完成的工作，但同時也需要相應的控制系統為基礎，從而促進任務順利完成。

2.無人機巡檢優勢

（1）巡檢效率高

傳統航標巡檢工作通常需要派出數十人的組織隊伍以及海巡船艇，整個巡檢過程下來大概需要花費五個小時左右的時間，而船艇的耗油量大概在一噸半左右。但是通過無人機巡檢，可以減少人力和物力的消耗，能夠促進巡檢效率的提高，減少巡檢過程中的運行成本。

（2）所受影響小

傳統巡檢方式下，船艇的出海會受到海浪的影響，從而大大降低了巡檢效率，但是通過無人機巡檢幾乎不會受到海浪太大的影響，即便是在大風狀態下，依然可以順利完成巡檢工作。同時無人機中所設置的紅外攝像頭還可以進行夜間巡航，即使是在亮度條件較差的環境下也能清晰地拍攝出航標狀況，和傳統巡檢方式相比，無人機的優勢明顯，同時巡檢效果也更加安全和高效。

3.無人機在航標巡檢中的具體應用

（1）無人機巡檢燈浮標

首先是巡檢設置在岸邊較近的或是碼頭附近的燈浮標，這種類型的航標可以通過駕駛車輛抵達附近位置，隨后在通過無人機的高像素攝像機進行巡檢，通過拍照和攝像，明確航標位置，了解航標的狀態。傳統的巡檢方法是從錨泊碼頭開船到達巡檢航標的區域，對航標進行巡檢，這種行為不僅比較消耗時間，同時還會造成大量的人力資源和物力資源的消耗。

巡檢淺水區中的燈浮標，目前大部分使用的都是一百二十噸級別的巡檢船只，在淺水區進行巡檢過程中，通常都是將船只行駛到距離燈浮標較近的深水區域，隨后下放快艇實施巡檢工作。但是這種操作方法通常會面臨一定的安全風險，在巡檢時，經常會發生巡檢人員的受傷事故。在無人機出現后，就可以將船停靠在附近的深水區，隨后通過無人機進行巡檢，提高了巡檢的安全性，減少了巡檢人員的工作壓力。在海浪比較大，巡檢的船只無法靠近航標時，可以使用無人機巡檢。湛江硇洲水域一年中大部分時間都擁有較大的海浪，較大的風浪導致巡檢船只無法靠近航標，為此可以將巡檢船只行駛到附近的無風海域，隨后在通過無人機進行巡檢工作，從而提高了整體的安全系數，減少了船只的靠標風險，避免了浮標受損問題的發生。

（2）無人機巡檢固定標志

首先是沿海附近通常會設有水中燈樁，比如在入海口附近所設置的燈樁。這種類型的燈樁可以通過驅車到達距離航標較近的位置，利用無人機對燈樁進行巡檢工作，大大提高了巡檢效率。其次是在暗礁或是礁石附近的固定標志。巡檢這種類型的目視航標，通常只能利用快艇到達巡檢位置，但是無人機的出現，提高了巡檢工作的安全性，同時降低了巡檢人員的工作壓力和勞動強度，減少了維護成本。最后是巡檢一些地形比較險要區域的固定標志或是橋涵標，橋涵標通常設置在橋墩或是橋孔上，無論是巡檢人員通過驅車前往，還是通過船只進行巡檢，都無法全面了解橋梁標志的具體信息狀況，但是在無人機的幫助下能夠讓巡檢人員全面掌握航標信息，提高了巡檢效率。

（3）無人機巡檢特點

隨著我國航海戰略的不斷深入，無人機遙感控制技術逐漸應用到三維可視航標的管理系統當中。它屬于一種專業化、小型化、低成本、高機動性的遙感監測系統，主要是以無人駕駛的飛行設備作為監控平臺，將具有較高分辨率的遙感設備充當傳感器，從而采集目標低空遙感數據，對目標進行實時快速調查監測。通過無人機的遙感監控系統，我們還能獲得高清、時效性較強的遙感影像信息。例如視頻影像和數字航空影響等，通過聯合計算機網絡技術和物聯終端數據系統促進數據信息的實時傳送，促進應急響應效率與日常管理效率的有效提高，促進經濟效益的不斷增長。天津航標處在2015年的三月份開始通過無人機進行海上航標巡檢活動，這也是我國首例無人機參與航標巡檢的案例，在這次巡檢活動了取得了較高的效果，同時也為無人機應用于航標巡檢工作打好了基礎。隨后各個航標區域也開始進行無人機的嘗試。

無人機的特點，我通過S-100型號的無人機作為例子。這款飛機擁有自主飛行功能，能夠實現自主起飛，并自動降落與航點進行導航，對于所經過的環境狀況能夠進行智能化判斷，同時即使是在丟失斷路的狀態下，也可以自動按照原路返回或是自主執行巡檢任務。在巡檢前，應該科學設計和規劃無人機的控制方式與巡檢路徑。無人機在結束系統調試工作后能夠根據規劃航標點前進，在人工操控下，無人機能夠懸停在航標點周圍，并通過航拍功能落實拍攝工作，在鏈路作用下，能夠將所拍攝到的畫面傳送回控制總部，通過巡檢畫面能夠明確航標的標識和主體機構等信息，準確把握航標狀況。在對比分析給定航標的坐標系后，能夠判斷出航標的移動狀況。

4.航標巡檢中無人機的現存問題與發展建議

（1）提高續航時間

續航時間短是無人機巡檢中的主要問題，目前大眾水平的無人機所能夠實現的續航時間通常是在三十分鐘左右，無法完成對多個航標進行同時巡檢，往往會出現力不從心的狀況。目前現有的解決方法就是準備多塊電池，同時派遣船艇跟隨，其中船艇就是扮演航母這一角色。其次是加強電池深入研究，研制出續航能力更強的電池產品。其次是捂燈方面的問題，和人工巡檢相比，無人機巡檢最大的優勢就在于對燈質的檢查，而解決這一問題的主要方法就是可以裝配具有相應控制器的燈具，通過遙控器能夠直接進行捂燈模擬。除此之外，還能通過遙測遠程操控信息系統，并讀取位置、電壓和電流等信息數據。

（2）加強人員培訓

加強無人機操作人員的技術培訓，提高靈活操控無人機巡檢的技術能力和理論基礎，隨著無人機巡檢范圍的不斷擴大，無人機的操作困難也逐漸提高，為此需要采取有效措施提高操作人員的操控技能，促進無人機巡檢的安全進行，同時在無人機巡檢過程中應該盡量挑選天氣狀況比較好的時間，在風速平穩、能見度較高的時間里通過無人機進行巡檢，這有效發揮無人機的性能優勢和特點。

5.結語

綜上所述，隨著時代的不斷進步和科技的持續發展，未來各種重復性和危險性工作都會朝著標準化、科學化和智能化的方向發展。也許智能技術無法完成各種所有的工作，但是卻能夠為日常工作生活貢獻一部分力量。未來在無人機發展過程中，能夠提高航標管理質量，在無人機的輔助下，相關管理人員在足不出戶的狀態下就可以操控航標具體動態，使得航標作業更加智能、高效、安全。

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