简析无人船技术在航标管理中的应用

沈昌明

摘 要：通常航标设置在水中或偏远地区等环境，因此航标管理人员定期出海进行航标巡检以及开展故障维修，经常会受到潮水变化、天气情况等客观条件的限制，给航标管理工作带来了一定困难。随着无人船技术的成熟应用，提高了航标管理水平，基于此，本文概述了航标管理与无人船之间的关系，简述了航标管理的重要性及无人船的优势特征，对无人船技术在航标管理中的应用进行了简要分析。

关键词：航标管理；无人船；重要性；优势特征；应用

随着无人船技术的成熟，利用无人船对航标进行抵近勘察，可以多方位、多角度把航标的现状显示出来。航标管理人员可以用无人船来处理一些航标应急反应，提高航标应急反应能力。基于此，以下就无人船技术在航标管理中的应用进行了探讨分析。

一、航标管理与无人船的概述

1、航标管理。航标指标示航道方向、界限与碍航物的标志，包括过河标、沿岸标、导标、过渡导标、首尾导标、侧面标、左右通航标、示位标、泛滥标和桥涵标等。是帮助引导船舶航行、定位和标示碍航物与表示警告的人工标志。航标管理就是要求航标管理部门依照布局科学、保障航行安全性与便利性的要求，协调城市总体规划与防洪工作、港口发展、航行安全、航运规划等相关发展规划的需求，根据航道与港口发展需要，对航标位置进行航运规划编制，进而对航标进行位置移动或者增设、撤销等操作，而针对航标受损问题要进行定期养护。

2、无人船。其是指可以遥控或自主模式在水面上航行，能够完成一项或多项任务的小型化、智能化水面平台。主要用于执行特别危险、特别枯燥以及其他不适于有人船艇执行的任务。在民用领域，应用到水质采样、水质监测、航道测绘、水底地貌测绘、核辐射检测、环卫等。国外无人船已在海上巡逻、环境检测、航道测绘及军事领域等方面得到广泛应用。无人船航行范围受现有技术的限制，航行范围容易被遥控技术限制，航行时间还受携带燃料能力的限制，航行控制也需要純熟的技术水平，因此需加强相关技术提高无人船航行范围和能力，才能促使其发挥更大作用。

二、航标管理的重要性及无人船的优势特征分析

1、航标管理的重要性分析。航标管理就是设置在水文条件相对复杂的港口和船舶运行繁杂的水域的一些航运标志，它们的主要作用是为航运中的船舶指明航线情况，以及警示船舶水域中危险因素如暗礁、沉船的存在，同时还帮助船舶识别禁航区，保障船舶在水域、港口的航运安全。在实际工作中，航标存在被水域中交通设备、海浪、风暴等损毁的可能，强化航标管理一方面要优化航标养护工作，同时也要根据水域情况进行航标的科学规划与配置，使航标可以更好地为航运服务。

2、无人船的优势特征分析。主要体现在：（1）作业更高效、更标准。目前，国内成熟无人船船体长度1米—7.5米，速度最高可达到40节。采用这样小船体、高航速、自主航行的无人船，由于其高机动性和高自主性等特点，通常可以省却常规船艇的调度、租用、人员维护等环节，利用精准的自主导航和船体小速度快的特点，可以在多种作业环境中更高效的执行任务。同时由于作业过程全受计算机控制，可以让作业过程严格按设定执行，任务结果更准确、更标准。（2）实现作业无人化、智能化。无人船最显著的特征是航行及任务的自主化，为其设定好航行路径及作业任务后，其可自主航行、智能避障和执行任务，不需要或者弱化了人的参与，从而将人从繁重的、强度高的水上任务中解放出来。（3）航速高、机动性强。当前各国研制的无人船，多数长度在12米以内，排水量仅数吨及数十吨，吃水深度仅为传统船艇的几分之一，航速在30至40节，最大航速甚至超过40节，因此能快速驶往传统船艇无法到达的特定水域，如浅水区、狭窄航道等。（4）使用成本低。由于无人船降低了维护人员的成本，不仅可以大量部署，且其活动不受气候影响，可全天候执勤，因此使用成本相对较低。（5）小巧灵活、隐蔽性好。无人船的外形通常低矮平滑，表面又涂有各种隐身材料，加之体形小巧，可借助海浪、岛礁等的掩护，因此遭毁伤的概率小、生存能力强。（6）航标管理中，基本在各个基层设置了基层站，对无人船舶的停靠带来一定的方便。（7）无人船舶在航标密集区域巡检，提高了工作效率。（8） 对漂失航标的跟踪，漂失航标在海洋中对航行船舶有一定的危险性，无人船舶对漂失航标的跟踪，对及时回收漂失的航标具有一定的作用，可以及时找寻到漂失航标，避免漂失航标对航行船舶的影响，避免引起外交纠纷。当航标飘到争议海区，无人船舶可以反馈相关信息，从而通过相关通报机制，依据《交通部关于海区航标动态通报管理办法》执行。

三、无人船技术在航标管理中的应用分析

无人船技术在航标管理中的应用主要体现在： （1）无人船技术在现场取证中的应用分析。目前渔船非法系靠航标导致移位和标体损毁或者船舶撞坏航标的现象时有发生，由于发生在海面，取证的人力、物力和时间都消耗极大。航标管理人员通过无人船拍摄技术，可以有针对性地对水上航标进行多角度、高清晰的拍摄，对航标破坏情况进行第一手材料取证；也可对要維修的航标进行评估、分析，提前设计维修方案和准备维修工具、器材，可以节约能源消耗，减少环境污染，提高工作效率。（2）无人船技术在参与应急反应中的应用分析。无人船巡检与传统船舶作业方式相比，可以实现24小时实时待命，而集合船舶需要一定的时间、人力和物力。正常状态下，应急起航只需10分钟的准备时间，而船舶备航需要半个小时以上的准备时间。航标管理人员通过无人船参与航标应急反应，一旦发生突发紧急情况航标偏移、漂失、损毁、熄灭等，无人船可以立即响应，确定位置，检查航标状态，为恢复航标提供第一手材料，提高应急反应速度。（3）无人船技术在海上油污侦查中的应用分析。通过无人船大范围的航行扫测，详细观测到油污实际覆盖范围和漂流海域，进而有针对性的制定全面清污计划。（4）无人船技术在航标巡检中的应用分析。目前海上航标基本都已经实现了遥测遥控，海上航标的灯器及位置、灯光状态等的信息已经实现了远程测控，但是需要了解海上航标的整体目视效果和夜间发光状态还必须依靠传统的乘船巡检的方式，此种方式需要人员和船舶等大量资源支撑，成本较高。以一般航道约20座浮标的巡检工作为例，若使用船舶巡检，则需要海巡船舶1艘、航标巡检人员四名以上，单次作业时间需六小时，仅船舶油耗成本就在10000元以上。可以利用无人船抵近航标进行巡检，在办公室或码头上就可以安全地观察到航标的实时状态，还可以利用无人船检查一些位置危险的航标比如孤立危险物标，这样不但提高了工作效率，还可以减少大型巡检船舶航行污染、节约能源和减少人员在危险水域工作。

结束语

综上所述，随着航运经济的发展和海上活动的增加，航海用户对航行安全信息的需求越来越高，这给航标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。水面无人运输工具、水面无人检测系统、水面无人作业平台等无人船技术，在物联网、大数据、云计算、人工智能的有力推动下，具有广阔的应用空间。无人船技术的应用将为航标管理者开展航标巡检、应急反应、海况侦查和节能减排等工作提供有效的解决方案，从而提高了航标管理能力。

参考文献：

[1]毕海涛.浅析如何加强航标管理提升航标服务[J].科技资讯，2017

[2]贾世娜，韩依潼.我国航标管理存在的问题及对策[J].水运管理，2017

[3]梁昭阳.无人船测量系统在水库地形测量中的应用[J].城市勘测，2018