浅谈无人机海上救助运用和发展

浅谈无人机海上救助运用和发展

刘少谱

交通运输部南海救助局510235

摘要：近年来由于多旋翼无人机的快速性，高效性，能实时监控，远程观察分析事故现场，及时投送急需物资等优点，多旋翼无人机的发展与应用越来越广。随着海上运输活动的增加，船舶遇险的案例也在增加，结合发生在南海海域的各种船舶遇险事故和多旋翼无人机的特点，着力开展无人机海上救援应急行动的研究和应用。本文就无人机在海上应急救助的运用和发展展开讨论。

关键词：海上救助；无人机运用；多旋翼无人机KWT-X6L机载设备的多样性；侦察；拍摄；投送

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由计算机完全地或间歇地自主地操作。因此无人机具有相当程度的人工智能，能代替或减少人们劳动强度，无人机往往适合那些“愚钝，危险”的任务。无人机+行业应用，是无人机真正的应用和发展方向，在不适合人们现场作业的环境中能够持续作业，从而起到保护工作人员的作用。无人机在海上救助工作中存在着诸多优势，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，有利于救助工作的快速而有效的进行。

交通运输部南海救助局使用的是深圳科卫泰实业发展有限公司生产的KWT-X6L型多旋翼无人机，它的结构性能特点有：

无人机机体采用全炭纤维复合材料制造，采用高效无刷电机。整机为六旋翼的气动设计，电池驱动，可垂直起降，自主导航的无人机飞行器系统，搭载不同的任务设备可完成海上监测，巡检等多种空中任务。无人机的轴距不小于1.5米，机翼展开不小于2.2米，载重量不小于5KG，能够在7级风环境下正常工作，续航时间不小于60分钟，具有防雨设计，能在失控状态自动返航，自动降落，具备自动跟随功能。

无人机采用RTK模式GPS定位，水平精度<0.02米，垂直精度<0.04米。无线电测控与信息传输距离>10公里，内置遥控抛投传动传动装置，可实现最大抛投物重5Kg，内置定向扩音系统，可实现定向无线喊话功能，搭载的摄像机具有不小于10倍光学变焦，视频分辨率不小于1920X1080。

多旋翼无人机作为一个飞行平台，其搭载的装备决定了无人机的功能作用，通过对无人机的结构特点和搭载的装备分析，总体来说有几个方面的作用；搭载VHFAIS高清摄像头等设备解决通讯问题；搜索定位问题；险情事故现场侦察，拍摄焦点部位；实时传送现场资料，巡航，整体标的环境评估；喊话；空投食品药品照明器材等小件物资。一般来说海上货运事故有碰撞、搁浅、进水、沉没、倾覆、船体损坏、火灾、爆炸、主机损坏、货物损坏、船员伤亡、海洋污染，弃船等。下面结合南海救助局所配无人机机型浅谈无人机在海上救助的应用。

1.险情事故现场的通讯问题

无人机机载VHF的远程甚高频（VeryHighFrequency，VHF）无线电话是一种近距离水上移动通信工具，由于岸基VHF无线电话不能实现远程船舶的应急通信，无法直接了解情况、协调周围船舶、指挥应急处置。因此有必要针对海上搜救的特点，无人机搭载专用的机载VHF，实现岸基指挥中心与事故现场船舶的远程VHF无线通信。

无人机机载AIS的远程船岸信息收发与显示系统。由于岸基AIS系统信号仅能覆盖沿海约40海里水域，因此对远离海岸航行的船舶无法使用AIS进行实时跟踪。岸基应急指挥中心及时掌握水域船舶的动态信息，有利于协调指挥远海搜寻海域航行船舶参与应急处置。救援船舶因为有通信系统支持，使救助现场的信息能实时送至抢险现场指挥部和后方应急中心。因此无人机搭载的通信设备，能够变身临时的通信中继站，从而在极端环境下建立起无线通信的链路，为救助现场信息的传递，救援的调度等提供重要保障。

2.险情事故现场的搜索定位作用

水上救援目标定位是一个非常关键问题，无人机搜索定位功能能在搜救过程中起着重要作用。船员需要将自己的装备中装配有信标，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。

3.险情事故现场的侦察

在险情事故发生时，使用无人机进行侦查，受到现场环境的影响较小，可以机动灵活开展侦查，从而大大提高侦查的效率，查明险情事故的能够了解的关键因素，以便指挥员作出正确决策。同时，使用无人机能够有效规避人员伤亡，既能避免人进入有毒、易燃易爆等危险环境中，又能全面、细致掌握现场情况，还可以通过集成侦检模块进行检测。比如集成可燃气体探测仪和有毒气体探测仪，对易燃易爆、化学事故灾害现场的相关气体浓度进行远程检测，从而得到危险部位的关键信息；又如集成测温、测风速等设备，可对险情事故现场环境情况进行细化了解。

4.险情事故现场的实时监控、指挥

无人机可以用于远距离视频的传输，能够进行连续的拍摄工作，并且能够在大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.海上险情事故现场往往瞬息万变，在险情事故的处置过程中，利用无人机进行实时监控追踪，能够提供相对精准的现场变化情况，便于指挥者及时掌握现场动态，从而作出快速、准确的对策，最大限度地减少灾害损失。

5.险情事故现场救助物资投送

在海上救援中，很多情况下，救援人员都要面对救援物资无法快速投送的情况。在险情事故中，时间意味着生命，无人机灵活便捷，能够快速反应。一般情况下，由于无人机体积小，重量轻，作业人员方便携带。一旦出现应急险情，作业人员第一时间携带无人机到达作业现场。同时，随着无人机运输装载技术的提升，其反应时间大大缩短。无人机从开箱调试到安全起飞全过程时间很短，在分秒必争的救助现场，快速反应无疑是救援工作成功与否的关键。

无人机可以通过空中运输，可远观、可近察，可快速搜索整个事故现场，也可仔细搜寻特定区域。快速地将药品食品，通讯照明器材，保暖衣物等救援物资紧急投送到指定位置，投送给遇险人员，为救援尤其是抢救生命争取宝贵的时间。这些工作难度高，费时费力，且本身具有一定的危险。通过无人机，可以保证救援人员自身安全的基础上，快速将救援设备投送给遇险人员，从而为救援工作提供极大的便利。

6.实现船、机配合，拓展救助方式

随着技术的发展，海上救援的方式也可以从以前单一的船舶救援方式进行拓展，结合无人机的优点进行船舶，无人机的联合救助方式，提高救助效率，完成救助任务。可以在高空指导帮助船舶进行救援行到，例如，可以指导救援人员从什么位置登船，指导船上遇险人员如何撤离，夜晚怎么大范围高空捕捉求救信号等等这些问题，可以通过无人机搭载不同的装备具有不同的功能，实际上无人机作为一个飞行平台，可以搭载的设备种类很多，实现很多方面的功能。在遇到国际救援任务时，现代大型远洋救助船舶可以装载无人机一同前往。在救援现场，无人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，提高了救援效率。

结束语：

无人机作为一种新的技术，尤其在海上救助中的应用也是刚刚起步，处于探索阶段。在其应用方面只能分析海上险情事故的特点，结合无人机的搭载的装备功能慢慢摸索总结。但无人机作为应用在海上救助方面的新技术，应该能提供更加丰富的救助方式，促进形成更完备的救助体系，为海上人命安全，航行安全提供一定的技术支持，在守护茫茫南海的专业救助队伍中贡献其一份力量。

参考文献：

[1]《深圳市科卫泰实业发展有限公司KWT-X6L用户手册Ver1.0》

[2]《深圳科卫泰SPELL-IG用户手册》

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