無人機海上救助中的應用與改進措施

路修俊

（交通運輸部北海救助局，山東 煙臺 264000）

海上救助作為國家公益性事業，以減少海上人員傷亡、財產損失和保護海洋環境上安全為使命。但在海上救助工作中，受制于海上特殊的救援環境，尤其是惡劣天氣下的救助效率往往難以保障。因此，豐富救助手段成為提高救助效率的首要選擇。近年來，信息技術、通信技術、控制技術的快速發展，極大地推動了無人機系統的進步，無人飛行器得到了快速的發展，在軍用、民用領域得到了廣發的應用，但在海上救助方面應用才剛剛開始。無人機特別是應用較多的六旋翼海上救助無人機，具有其穩定性強、升力大、動力足、飛行靈活、操作簡便等優點，能夠很好地適應海上復雜和危險的環境。因此救助無人機技術的研究與應用，必將豐富海上救助手段，大大提升救助安全、提高救助成功率。

1 目前海上救助手段局限性

1.1 惡劣環境下的海上救助效率低、風險大

目前，救撈系統是國家唯一的一支專業救助隊伍。國家投入了很多，救助船舶無論是從大小、裝備、性能等方面都有了很大的提高，救助船舶在設計上雖然滿足了惡劣天氣下搜救的技術要求，但在這種環境下開展救助作業，救助船舶面臨著極大的風險，同時也可能給遇險人員和船舶造成一定的危險，并且難以保證救助效率。特別是救助落水失蹤人員時，救助船舶只能靠船員利用雷達和目視等有限的手段開展搜尋。尤其是夜間，在惡劣海況下，搜尋落水失蹤人員的有效手段更少，直接影響遇險人員的生存希望，搜尋效率低下。此時，救助直升機目前尚不具備夜航能力，另外，惡劣海況下船舶遇險或是惡性海難事故發生時，救助船舶強靠難船實施人員登船或者拖帶作業，不僅效率難以保證，還極易發生次生事故。

1.2 海上搜尋重復性作業強度大、成本高

險情發生后，人命救助始終處于海上救助的首位。據統計顯示，人員落水是海上險情中致死率（含失蹤）最高的險情。而關于人員落水的海上搜尋，對救援人員來說是一項重大的考驗。通常情況下，人員落水險情發生后，救助船舶及救助直升機趕往遇險位置，并以此為基點展開搜尋。然而海上搜尋，因遇險位置不準確、不明及遇險人員目標較小等原因，很難在較短的時間內發現遇險人員，主管部門考慮到多方因素，即使在溫度較低的情況下，從實際考慮，即使遇險人員存活的可能性已經不大，但搜尋工作也往往要持續一段時間，一般2-3天，有時甚至更長。無論是船舶還是直升機長時間海上搜尋，燃油消耗巨大，就目前主力專業救助船型船舶每天搜尋消耗約20 噸。此外，救助人員在長時間高強度保持注意力及警惕性時，亦會導致救助人員精神疲勞，不可避免地導致搜尋效率下降。

2 目前北海救助局無人機配備情況

目前，北海救助局配有2 架無人機,1 架配備在救助船上,為六旋翼,1 架配備在煙臺救助基地，為八旋翼。采用免工具快拆結構，配備高清無線圖傳系統，支持手動精準控制及航線自主飛行，航時長，可用應用于海上搜救、險情偵查、邊境巡查、地理測繪、森林防火、抗震救災、路面監測、電力巡查、陸上航拍等領域。為保障直升機的正常使用，北海救助局積極與廠商溝通協商，在廠商的大力配合下，分批派人員進行了集中培訓，培養了一批管理和操作直升機技術人員，并都取得了操作無人機適任證書，來豐富北海救助局海上救助手段。無人機配到救助船上后，人事部門根據需求，在配有無人機的船舶，配有1-3 名持有操作無人機適任證書的船員。如救助時需要使用無人機，確保有人會操作無人機，發揮其應有的作用。日常訓練方面，北海救助局也規定了每個月不少于4 個課時直升機相關業務學習和操作訓練。

目前，雖然北海救助局配備了無人機，但真正用于實戰救助任務還不多，主要用于北海救助局大型活動等航拍任務。目前北海救助局配備航空器載重能力、抗風能力不強，這兩項性能嚴重影響了無人機執行海上救助任務的能力。北海救助局相關部門正在積極與無人機廠商聯系，根據實際需求，計劃配備大型無人機，提升救助力量應急救助能力。目前北海救助局船舶配備無人機信息（圖片和參數見下圖表）：

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3 無人機在海上搜救中的應用

3.1 搜尋定位

“險情就是命令，時間就是生命”，海上救助關鍵的就是時間，海上救生的特點決定了“快”的重要性，救助力量快速抵達，預示著救助成功了一半。前面已經分析過，特別是人員落水、救生筏等物標比較小時，再遇上能見度不良、海水溫度低、海上涌浪較大等不利因素時，僅僅能靠救助船舶目前搜救裝備配備情況，想快速高效的找到遇險人員還存在一定的困難。目前，救助直升機也不具備夜間救助能力。無人機可以彌補這些缺點，在搜尋遇險失蹤人員上有著極大的優勢。

特別是在養殖區、淺水區、通航密度大等水文環境復雜水域，大馬力救助船無法抵達或活動水域受限等，可以用無人機抵達事發海域搜尋，發現定位遇險人員后，引導船舶可以放艇前往救助，也可以無人機投放救生設備，讓落水遇險人員先采取自救，大大提高救助效率，同時也能降低救助成本和安全風險。

搜救定位效率高。搜救定位是救助無人機的基本功能，其自帶的全景相機和紅外感應可實現夜間搜尋，并在保持較高速度的前提下搜尋可疑目標。還可通過自帶的GPS 和北斗導航，對遇險船舶和人員進行目標鎖定，并通過無線信號把目標位置發給救助船舶。而救助無人機結合救助船舶實現海空一體化救援，可以有效擴大救助半徑。與傳統的搜救船舶拉網式的搜救相比，無人機定位搜救具有視野廣、效能高、全天候、機動性高的優點。

3.2 視頻傳輸

救助無人機一項關鍵的技術是視頻實時傳輸功能，這為救助指揮部門制定應急處置措施提供有力的參考依據。通過無人機所搭載的高清攝像將遇險船舶和遇險人員等現場情況及時傳輸至指揮部門，指揮人員根據現場情況，研究下一步救助措施，及時制定出科學合理的救助方案，提高搜救效率和成功率。尤其是針對火災、爆炸、有毒有害物質泄漏等險情，救助船貿然靠近遇險船可能對救助人員造成安全威脅。這時，可以用無人機搭載攝像設備靠近遇險船進行現場勘查，取代救助人員冒險登船或救助船舶強靠遇險船的危險做法，將現場情況及時傳至指揮部門，使得救助指揮人員同樣可以全面了解險情，快速制訂救援方案，為救援爭取有利時機。

3.3 保障通信聯系

在科學不斷進步的今天，視頻的遠距離傳輸技術已逐漸成熟，其傳輸信道的抗干擾能力也有了很大的提升。當遇險船通信設備故障與救助船舶無法取得聯系時，救助無人機可以充當臨時通信設施使用。利用無人機自帶的揚聲設備，可以與遇險船保持溝通，了解現場情況，并及時拍攝記錄事故船舶的狀況。

3.4 投放救助設備

物資設備投放是救助無人機的必備功能。該功能源于無人機的載重能力，當下無人機的載重飛行能力可達120 千克，可以在救助中發揮極大的作用。

海上環境復雜，遇險人員可能隨時會有生命危險，面臨饑餓過度和受傷問題。此時，無人機在進行遇險人員搜索時，搭載必要的救助設備、食物、淡水和醫療設備，從而在發現遇險人員第一時間進行投放，在救助船無法及時抵達現場的情況，遇險人員可以爬上救生設備，提高遇險人員救助成功率。特別是因水深受限、養殖、惡劣海況和水溫較低等情況下，救助船無法及時抵達現場救助時，用無人機及時為落水人員提供救生衣、救生圈、救生筏等救助設備，顯得尤其重要。

4 提高無人機海上救助能力的具體措施

盡管當下無人機的應用已經較為普遍，并且在海上專業救助船舶上也已開始配備，但距離無人機在海上廣泛應用，切實發揮其優勢和特點，需要進一步提高無人機的性能、技術和特點，并經過不斷的海上救助實踐，還有一段很長的路要走。

4.1 加強無人機的訓練演練

在保證安全的情況，加強對無人機訓練、演練，熟悉無人機操作程序、設備性能、注意事項等，只有平時實戰時能安全快速操作救助設備，充分發揮其救助效能。目前，北海救助局配有無人機，在日常訓練中也制訂了相應的培訓計劃。從目前的訓練效果看，還要進一步加大無人機日常訓練力度，豐富無人機訓練科目，確保在實戰中充分發揮無人機作用。

4.2 加強無人機在實戰的應用

在條件允許的情況下，利用一切機會在實際救助中應用無人機，經過實戰應用，既能鍛煉和檢驗操作人員技能，又能發現裝備存在的缺陷和不足，及時對設備進行改進和完善，不斷提高無人機相關性能。特別是天氣惡劣情況救助，如給遇險船帶纜作業等，需要無人機載重能力足夠大、抗風能力強，才能保證救助作業安全，同時還要提高直升機的穩定性和操作的便捷性。只有從實際需求，所需各項性能指標不斷提高和完善，才能增強無人機在實戰中的應用。

4.3 加大無人機相關救助裝備的引進、研發

繼續關注國內外的新型救助裝備和技術，引進更適應救助性能的新型無人機；實際應用單位與開發廠商要加強溝通聯系和技術合作，以問題為導向，根據實際需求，解決實際應用中遇到的問題和難題。特別是救助單位直接與廠商合作提需求，更有針對性，廠商可以根據救助需求，專門研發提升救助相關性能，以便更好地適應救助需要，少走彎路，縮短研發時間和成本。

特別是無人機轉運人員技術值得大家共同探討思考。在實際救助中，經常遇到遇險船舶人員已棄船，救助船和直升機又無法將人員送至遇險船實施帶纜作業，這時如果救助船上的無人機能將救助人員送至遇險船，協助救助船實施帶纜，有效降低救助船強靠遇險船轉運人員帶纜的風險，大大提高救助成功率。

4.4 加強無人機相關裝備理論知識學習及維護保養培訓等工作

救助人員不僅要懂得如何操作使用救助裝備，還要學習救助裝備相關的理論知識，了解救助裝備的基本結構、工作原理等，遇到突發故障，能及時進行維修；加強救助裝備日常的維護保養，始終保持救助設備處于良好狀態。

5 結論

綜上所述，在科技日新月異發展的今天，無人機有其獨特的優勢，可以憑借其獨特的優勢，給海上救助提供更多的方案選擇。但要想無人機切實在海上救助中發揮其獨特優勢，還需要相關從業人員共同努力，從實際出發，不斷改進完善直升機的結構，提高直升機性能，更加適應海上救助的需求。