無(wú)人機(jī)海上救助中的應(yīng)用與改進(jìn)措施

路修俊

（交通運(yùn)輸部北海救助局，山東 煙臺(tái) 264000）

海上救助作為國(guó)家公益性事業(yè)，以減少海上人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和保護(hù)海洋環(huán)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(huán)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(lái)，信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的快速發(fā)展，極大地推動(dòng)了無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)步，無(wú)人飛行器得到了快速的發(fā)展，在軍用、民用領(lǐng)域得到了廣發(fā)的應(yīng)用，但在海上救助方面應(yīng)用才剛剛開(kāi)始。無(wú)人機(jī)特別是應(yīng)用較多的六旋翼海上救助無(wú)人機(jī)，具有其穩(wěn)定性強(qiáng)、升力大、動(dòng)力足、飛行靈活、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地適應(yīng)海上復(fù)雜和危險(xiǎn)的環(huán)境。因此救助無(wú)人機(jī)技術(shù)的研究與應(yīng)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(huán)境下的海上救助效率低、風(fēng)險(xiǎn)大

目前，救撈系統(tǒng)是國(guó)家唯一的一支專(zhuān)業(yè)救助隊(duì)伍。國(guó)家投入了很多，救助船舶無(wú)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(shè)計(jì)上雖然滿足了惡劣天氣下搜救的技術(shù)要求，但在這種環(huán)境下開(kāi)展救助作業(yè)，救助船舶面臨著極大的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可能給遇險(xiǎn)人員和船舶造成一定的危險(xiǎn)，并且難以保證救助效率。特別是救助落水失蹤人員時(shí)，救助船舶只能靠船員利用雷達(dá)和目視等有限的手段開(kāi)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(xiǎn)人員的生存希望，搜尋效率低下。此時(shí)，救助直升機(jī)目前尚不具備夜航能力，另外，惡劣海況下船舶遇險(xiǎn)或是惡性海難事故發(fā)生時(shí)，救助船舶強(qiáng)靠難船實(shí)施人員登船或者拖帶作業(yè)，不僅效率難以保證，還極易發(fā)生次生事故。

1.2 海上搜尋重復(fù)性作業(yè)強(qiáng)度大、成本高

險(xiǎn)情發(fā)生后，人命救助始終處于海上救助的首位。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，人員落水是海上險(xiǎn)情中致死率（含失蹤）最高的險(xiǎn)情。而關(guān)于人員落水的海上搜尋，對(duì)救援人員來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)重大的考驗(yàn)。通常情況下，人員落水險(xiǎn)情發(fā)生后，救助船舶及救助直升機(jī)趕往遇險(xiǎn)位置，并以此為基點(diǎn)展開(kāi)搜尋。然而海上搜尋，因遇險(xiǎn)位置不準(zhǔn)確、不明及遇險(xiǎn)人員目標(biāo)較小等原因，很難在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)遇險(xiǎn)人員，主管部門(mén)考慮到多方因素，即使在溫度較低的情況下，從實(shí)際考慮，即使遇險(xiǎn)人員存活的可能性已經(jīng)不大，但搜尋工作也往往要持續(xù)一段時(shí)間，一般2-3天，有時(shí)甚至更長(zhǎng)。無(wú)論是船舶還是直升機(jī)長(zhǎng)時(shí)間海上搜尋，燃油消耗巨大，就目前主力專(zhuān)業(yè)救助船型船舶每天搜尋消耗約20 噸。此外，救助人員在長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度保持注意力及警惕性時(shí)，亦會(huì)導(dǎo)致救助人員精神疲勞，不可避免地導(dǎo)致搜尋效率下降。

2 目前北海救助局無(wú)人機(jī)配備情況

目前，北海救助局配有2 架無(wú)人機(jī),1 架配備在救助船上,為六旋翼,1 架配備在煙臺(tái)救助基地，為八旋翼。采用免工具快拆結(jié)構(gòu)，配備高清無(wú)線圖傳系統(tǒng)，支持手動(dòng)精準(zhǔn)控制及航線自主飛行，航時(shí)長(zhǎng)，可用應(yīng)用于海上搜救、險(xiǎn)情偵查、邊境巡查、地理測(cè)繪、森林防火、抗震救災(zāi)、路面監(jiān)測(cè)、電力巡查、陸上航拍等領(lǐng)域。為保障直升機(jī)的正常使用，北海救助局積極與廠商溝通協(xié)商，在廠商的大力配合下，分批派人員進(jìn)行了集中培訓(xùn)，培養(yǎng)了一批管理和操作直升機(jī)技術(shù)人員，并都取得了操作無(wú)人機(jī)適任證書(shū)，來(lái)豐富北海救助局海上救助手段。無(wú)人機(jī)配到救助船上后，人事部門(mén)根據(jù)需求，在配有無(wú)人機(jī)的船舶，配有1-3 名持有操作無(wú)人機(jī)適任證書(shū)的船員。如救助時(shí)需要使用無(wú)人機(jī)，確保有人會(huì)操作無(wú)人機(jī)，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。日常訓(xùn)練方面，北海救助局也規(guī)定了每個(gè)月不少于4 個(gè)課時(shí)直升機(jī)相關(guān)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和操作訓(xùn)練。

目前，雖然北海救助局配備了無(wú)人機(jī)，但真正用于實(shí)戰(zhàn)救助任務(wù)還不多，主要用于北海救助局大型活動(dòng)等航拍任務(wù)。目前北海救助局配備航空器載重能力、抗風(fēng)能力不強(qiáng)，這兩項(xiàng)性能?chē)?yán)重影響了無(wú)人機(jī)執(zhí)行海上救助任務(wù)的能力。北海救助局相關(guān)部門(mén)正在積極與無(wú)人機(jī)廠商聯(lián)系，根據(jù)實(shí)際需求，計(jì)劃配備大型無(wú)人機(jī)，提升救助力量應(yīng)急救助能力。目前北海救助局船舶配備無(wú)人機(jī)信息（圖片和參數(shù)見(jiàn)下圖表）：

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3 無(wú)人機(jī)在海上搜救中的應(yīng)用

3.1 搜尋定位

“險(xiǎn)情就是命令，時(shí)間就是生命”，海上救助關(guān)鍵的就是時(shí)間，海上救生的特點(diǎn)決定了“快”的重要性，救助力量快速抵達(dá)，預(yù)示著救助成功了一半。前面已經(jīng)分析過(guò)，特別是人員落水、救生筏等物標(biāo)比較小時(shí)，再遇上能見(jiàn)度不良、海水溫度低、海上涌浪較大等不利因素時(shí)，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(xiǎn)人員還存在一定的困難。目前，救助直升機(jī)也不具備夜間救助能力。無(wú)人機(jī)可以彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，在搜尋遇險(xiǎn)失蹤人員上有著極大的優(yōu)勢(shì)。

特別是在養(yǎng)殖區(qū)、淺水區(qū)、通航密度大等水文環(huán)境復(fù)雜水域，大馬力救助船無(wú)法抵達(dá)或活動(dòng)水域受限等，可以用無(wú)人機(jī)抵達(dá)事發(fā)海域搜尋，發(fā)現(xiàn)定位遇險(xiǎn)人員后，引導(dǎo)船舶可以放艇前往救助，也可以無(wú)人機(jī)投放救生設(shè)備，讓落水遇險(xiǎn)人員先采取自救，大大提高救助效率，同時(shí)也能降低救助成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。

搜救定位效率高。搜救定位是救助無(wú)人機(jī)的基本功能，其自帶的全景相機(jī)和紅外感應(yīng)可實(shí)現(xiàn)夜間搜尋，并在保持較高速度的前提下搜尋可疑目標(biāo)。還可通過(guò)自帶的GPS 和北斗導(dǎo)航，對(duì)遇險(xiǎn)船舶和人員進(jìn)行目標(biāo)鎖定，并通過(guò)無(wú)線信號(hào)把目標(biāo)位置發(fā)給救助船舶。而救助無(wú)人機(jī)結(jié)合救助船舶實(shí)現(xiàn)海空一體化救援，可以有效擴(kuò)大救助半徑。與傳統(tǒng)的搜救船舶拉網(wǎng)式的搜救相比，無(wú)人機(jī)定位搜救具有視野廣、效能高、全天候、機(jī)動(dòng)性高的優(yōu)點(diǎn)。

3.2 視頻傳輸

救助無(wú)人機(jī)一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)是視頻實(shí)時(shí)傳輸功能，這為救助指揮部門(mén)制定應(yīng)急處置措施提供有力的參考依據(jù)。通過(guò)無(wú)人機(jī)所搭載的高清攝像將遇險(xiǎn)船舶和遇險(xiǎn)人員等現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)傳輸至指揮部門(mén)，指揮人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，研究下一步救助措施，及時(shí)制定出科學(xué)合理的救助方案，提高搜救效率和成功率。尤其是針對(duì)火災(zāi)、爆炸、有毒有害物質(zhì)泄漏等險(xiǎn)情，救助船貿(mào)然靠近遇險(xiǎn)船可能對(duì)救助人員造成安全威脅。這時(shí)，可以用無(wú)人機(jī)搭載攝像設(shè)備靠近遇險(xiǎn)船進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，取代救助人員冒險(xiǎn)登船或救助船舶強(qiáng)靠遇險(xiǎn)船的危險(xiǎn)做法，將現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)傳至指揮部門(mén)，使得救助指揮人員同樣可以全面了解險(xiǎn)情，快速制訂救援方案，為救援爭(zhēng)取有利時(shí)機(jī)。

3.3 保障通信聯(lián)系

在科學(xué)不斷進(jìn)步的今天，視頻的遠(yuǎn)距離傳輸技術(shù)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(dāng)遇險(xiǎn)船通信設(shè)備故障與救助船舶無(wú)法取得聯(lián)系時(shí)，救助無(wú)人機(jī)可以充當(dāng)臨時(shí)通信設(shè)施使用。利用無(wú)人機(jī)自帶的揚(yáng)聲設(shè)備，可以與遇險(xiǎn)船保持溝通，了解現(xiàn)場(chǎng)情況，并及時(shí)拍攝記錄事故船舶的狀況。

3.4 投放救助設(shè)備

物資設(shè)備投放是救助無(wú)人機(jī)的必備功能。該功能源于無(wú)人機(jī)的載重能力，當(dāng)下無(wú)人機(jī)的載重飛行能力可達(dá)120 千克，可以在救助中發(fā)揮極大的作用。

海上環(huán)境復(fù)雜，遇險(xiǎn)人員可能隨時(shí)會(huì)有生命危險(xiǎn)，面臨饑餓過(guò)度和受傷問(wèn)題。此時(shí)，無(wú)人機(jī)在進(jìn)行遇險(xiǎn)人員搜索時(shí)，搭載必要的救助設(shè)備、食物、淡水和醫(yī)療設(shè)備，從而在發(fā)現(xiàn)遇險(xiǎn)人員第一時(shí)間進(jìn)行投放，在救助船無(wú)法及時(shí)抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的情況，遇險(xiǎn)人員可以爬上救生設(shè)備，提高遇險(xiǎn)人員救助成功率。特別是因水深受限、養(yǎng)殖、惡劣海況和水溫較低等情況下，救助船無(wú)法及時(shí)抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)救助時(shí)，用無(wú)人機(jī)及時(shí)為落水人員提供救生衣、救生圈、救生筏等救助設(shè)備，顯得尤其重要。

4 提高無(wú)人機(jī)海上救助能力的具體措施

盡管當(dāng)下無(wú)人機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，并且在海上專(zhuān)業(yè)救助船舶上也已開(kāi)始配備，但距離無(wú)人機(jī)在海上廣泛應(yīng)用，切實(shí)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，需要進(jìn)一步提高無(wú)人機(jī)的性能、技術(shù)和特點(diǎn)，并經(jīng)過(guò)不斷的海上救助實(shí)踐，還有一段很長(zhǎng)的路要走。

4.1 加強(qiáng)無(wú)人機(jī)的訓(xùn)練演練

在保證安全的情況，加強(qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)訓(xùn)練、演練，熟悉無(wú)人機(jī)操作程序、設(shè)備性能、注意事項(xiàng)等，只有平時(shí)實(shí)戰(zhàn)時(shí)能安全快速操作救助設(shè)備，充分發(fā)揮其救助效能。目前，北海救助局配有無(wú)人機(jī)，在日常訓(xùn)練中也制訂了相應(yīng)的培訓(xùn)計(jì)劃。從目前的訓(xùn)練效果看，還要進(jìn)一步加大無(wú)人機(jī)日常訓(xùn)練力度，豐富無(wú)人機(jī)訓(xùn)練科目，確保在實(shí)戰(zhàn)中充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)作用。

4.2 加強(qiáng)無(wú)人機(jī)在實(shí)戰(zhàn)的應(yīng)用

在條件允許的情況下，利用一切機(jī)會(huì)在實(shí)際救助中應(yīng)用無(wú)人機(jī)，經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，既能鍛煉和檢驗(yàn)操作人員技能，又能發(fā)現(xiàn)裝備存在的缺陷和不足，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和完善，不斷提高無(wú)人機(jī)相關(guān)性能。特別是天氣惡劣情況救助，如給遇險(xiǎn)船帶纜作業(yè)等，需要無(wú)人機(jī)載重能力足夠大、抗風(fēng)能力強(qiáng)，才能保證救助作業(yè)安全，同時(shí)還要提高直升機(jī)的穩(wěn)定性和操作的便捷性。只有從實(shí)際需求，所需各項(xiàng)性能指標(biāo)不斷提高和完善，才能增強(qiáng)無(wú)人機(jī)在實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用。

4.3 加大無(wú)人機(jī)相關(guān)救助裝備的引進(jìn)、研發(fā)

繼續(xù)關(guān)注國(guó)內(nèi)外的新型救助裝備和技術(shù)，引進(jìn)更適應(yīng)救助性能的新型無(wú)人機(jī)；實(shí)際應(yīng)用單位與開(kāi)發(fā)廠商要加強(qiáng)溝通聯(lián)系和技術(shù)合作，以問(wèn)題為導(dǎo)向，根據(jù)實(shí)際需求，解決實(shí)際應(yīng)用中遇到的問(wèn)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(duì)性，廠商可以根據(jù)救助需求，專(zhuān)門(mén)研發(fā)提升救助相關(guān)性能，以便更好地適應(yīng)救助需要，少走彎路，縮短研發(fā)時(shí)間和成本。

特別是無(wú)人機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)人員技術(shù)值得大家共同探討思考。在實(shí)際救助中，經(jīng)常遇到遇險(xiǎn)船舶人員已棄船，救助船和直升機(jī)又無(wú)法將人員送至遇險(xiǎn)船實(shí)施帶纜作業(yè)，這時(shí)如果救助船上的無(wú)人機(jī)能將救助人員送至遇險(xiǎn)船，協(xié)助救助船實(shí)施帶纜，有效降低救助船強(qiáng)靠遇險(xiǎn)船轉(zhuǎn)運(yùn)人員帶纜的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高救助成功率。

4.4 加強(qiáng)無(wú)人機(jī)相關(guān)裝備理論知識(shí)學(xué)習(xí)及維護(hù)保養(yǎng)培訓(xùn)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(xué)習(xí)救助裝備相關(guān)的理論知識(shí)，了解救助裝備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理等，遇到突發(fā)故障，能及時(shí)進(jìn)行維修；加強(qiáng)救助裝備日常的維護(hù)保養(yǎng)，始終保持救助設(shè)備處于良好狀態(tài)。

5 結(jié)論

綜上所述，在科技日新月異發(fā)展的今天，無(wú)人機(jī)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，給海上救助提供更多的方案選擇。但要想無(wú)人機(jī)切實(shí)在海上救助中發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，還需要相關(guān)從業(yè)人員共同努力，從實(shí)際出發(fā)，不斷改進(jìn)完善直升機(jī)的結(jié)構(gòu)，提高直升機(jī)性能，更加適應(yīng)海上救助的需求。