无人机在航标巡检中的应用和展望

蔡妃友 郭章俭

摘 要：文章首先分析了无人机巡检优势，包括巡检效率高、所受影响小等优势，随后文章介绍了无人机在航标巡检过程中的具体应用，包括无人机巡检灯浮标、无人机巡检固定标志等，最后文章提出了解决无人机巡检现存问题，促进无人机续航能力提高的有效措施，包括提高续航时间、加强人员培训等，希望能给相关人员提供一些参考。

关键词：无人机 航标巡检 续航时间

1.引言

无人机是一种只需要无线遥感设备就可以进行具体操作的设备，同时在没有飞行人员的状况下完成飞行任务，从而能够提高整个应用效率。和人为驾驶飞机进行对比可以发现通过无人机可以完成那些无法通过人力完成的工作，但同时也需要相应的控制系统为基础，从而促进任务顺利完成。

2.无人机巡检优势

（1）巡检效率高

传统航标巡检工作通常需要派出数十人的组织队伍以及海巡船艇，整个巡检过程下来大概需要花费五个小时左右的时间，而船艇的耗油量大概在一吨半左右。但是通过无人机巡检，可以减少人力和物力的消耗，能够促进巡检效率的提高，减少巡检过程中的运行成本。

（2）所受影响小

传统巡检方式下，船艇的出海会受到海浪的影响，从而大大降低了巡检效率，但是通过无人机巡检几乎不会受到海浪太大的影响，即便是在大风状态下，依然可以顺利完成巡检工作。同时无人机中所设置的红外摄像头还可以进行夜间巡航，即使是在亮度条件较差的环境下也能清晰地拍摄出航标状况，和传统巡检方式相比，无人机的优势明显，同时巡检效果也更加安全和高效。

3.无人机在航标巡检中的具体应用

（1）无人机巡检灯浮标

首先是巡检设置在岸边较近的或是码头附近的灯浮标，这种类型的航标可以通过驾驶车辆抵达附近位置，随后在通过无人机的高像素摄像机进行巡检，通过拍照和摄像，明确航标位置，了解航标的状态。传统的巡检方法是从锚泊码头开船到达巡检航标的区域，对航标进行巡检，这种行为不仅比较消耗时间，同时还会造成大量的人力资源和物力資源的消耗。

巡检浅水区中的灯浮标，目前大部分使用的都是一百二十吨级别的巡检船只，在浅水区进行巡检过程中，通常都是将船只行驶到距离灯浮标较近的深水区域，随后下放快艇实施巡检工作。但是这种操作方法通常会面临一定的安全风险，在巡检时，经常会发生巡检人员的受伤事故。在无人机出现后，就可以将船停靠在附近的深水区，随后通过无人机进行巡检，提高了巡检的安全性，减少了巡检人员的工作压力。在海浪比较大，巡检的船只无法靠近航标时，可以使用无人机巡检。湛江硇洲水域一年中大部分时间都拥有较大的海浪，较大的风浪导致巡检船只无法靠近航标，为此可以将巡检船只行驶到附近的无风海域，随后在通过无人机进行巡检工作，从而提高了整体的安全系数，减少了船只的靠标风险，避免了浮标受损问题的发生。

（2）无人机巡检固定标志

首先是沿海附近通常会设有水中灯桩，比如在入海口附近所设置的灯桩。这种类型的灯桩可以通过驱车到达距离航标较近的位置，利用无人机对灯桩进行巡检工作，大大提高了巡检效率。其次是在暗礁或是礁石附近的固定标志。巡检这种类型的目视航标，通常只能利用快艇到达巡检位置，但是无人机的出现，提高了巡检工作的安全性，同时降低了巡检人员的工作压力和劳动强度，减少了维护成本。最后是巡检一些地形比较险要区域的固定标志或是桥涵标，桥涵标通常设置在桥墩或是桥孔上，无论是巡检人员通过驱车前往，还是通过船只进行巡检，都无法全面了解桥梁标志的具体信息状况，但是在无人机的帮助下能够让巡检人员全面掌握航标信息，提高了巡检效率。

（3）无人机巡检特点

随着我国航海战略的不断深入，无人机遥感控制技术逐渐应用到三维可视航标的管理系统当中。它属于一种专业化、小型化、低成本、高机动性的遥感监测系统，主要是以无人驾驶的飞行设备作为监控平台，将具有较高分辨率的遥感设备充当传感器，从而采集目标低空遥感数据，对目标进行实时快速调查监测。通过无人机的遥感监控系统，我们还能获得高清、时效性较强的遥感影像信息。例如视频影像和数字航空影响等，通过联合计算机网络技术和物联终端数据系统促进数据信息的实时传送，促进应急响应效率与日常管理效率的有效提高，促进经济效益的不断增长。天津航标处在2015年的三月份开始通过无人机进行海上航标巡检活动，这也是我国首例无人机参与航标巡检的案例，在这次巡检活动了取得了较高的效果，同时也为无人机应用于航标巡检工作打好了基础。随后各个航标区域也开始进行无人机的尝试。

无人机的特点，我通过S-100型号的无人机作为例子。这款飞机拥有自主飞行功能，能够实现自主起飞，并自动降落与航点进行导航，对于所经过的环境状况能够进行智能化判断，同时即使是在丢失断路的状态下，也可以自动按照原路返回或是自主执行巡检任务。在巡检前，应该科学设计和规划无人机的控制方式与巡检路径。无人机在结束系统调试工作后能够根据规划航标点前进，在人工操控下，无人机能够悬停在航标点周围，并通过航拍功能落实拍摄工作，在链路作用下，能够将所拍摄到的画面传送回控制总部，通过巡检画面能够明确航标的标识和主体机构等信息，准确把握航标状况。在对比分析给定航标的坐标系后，能够判断出航标的移动状况。

4.航标巡检中无人机的现存问题与发展建议

（1）提高续航时间

续航时间短是无人机巡检中的主要问题，目前大众水平的无人机所能够实现的续航时间通常是在三十分钟左右，无法完成对多个航标进行同时巡检，往往会出现力不从心的状况。目前现有的解决方法就是准备多块电池，同时派遣船艇跟随，其中船艇就是扮演航母这一角色。其次是加强电池深入研究，研制出续航能力更强的电池产品。其次是捂灯方面的问题，和人工巡检相比，无人机巡检最大的优势就在于对灯质的检查，而解决这一问题的主要方法就是可以装配具有相应控制器的灯具，通过遥控器能够直接进行捂灯模拟。除此之外，还能通过遥测远程操控信息系统，并读取位置、电压和电流等信息数据。

（2）加强人员培训

加强无人机操作人员的技术培训，提高灵活操控无人机巡检的技术能力和理论基础，随着无人机巡检范围的不断扩大，无人机的操作困难也逐渐提高，为此需要采取有效措施提高操作人员的操控技能，促进无人机巡检的安全进行，同时在无人机巡检过程中应该尽量挑选天气状况比较好的时间，在风速平稳、能见度较高的时间里通过无人机进行巡检，这有效发挥无人机的性能优势和特点。

5.结语

综上所述，随着时代的不断进步和科技的持续发展，未来各种重复性和危险性工作都会朝着标准化、科学化和智能化的方向发展。也许智能技术无法完成各种所有的工作，但是却能够为日常工作生活贡献一部分力量。未来在无人机发展过程中，能够提高航标管理质量，在无人机的辅助下，相关管理人员在足不出户的状态下就可以操控航标具体动态，使得航标作业更加智能、高效、安全。

参考文献：

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