无人驾驶飞机器在引航员登离轮中的应用

张峰

摘 要：伴随无人飞行器技术的日益成熟，无人飞行器在各种领域和场合被广泛使用，本文作者结合自身工作实际，将无人飞行器的应用扩展到引航员登离轮作业，并从无人飞行器的优势及发展方向入手，全面介绍了无人飞行器在引航员登离轮水域风险评价和引航员登离轮的空中运输等方面的应用，并进一步阐述了无人飞行器在引航员登离轮作业的节省引航时间、提升引航效率等优势，最后对引航员登离轮用无人飞行器的技术难题与面临的法律问题做的分析，将无人飞行器在引航员登离轮作业中的应用，提供了新的选择。

关键词：无人驾驶飞行器 引航员 登离轮 应用

近些年来，无人驾驶飞行器技术有了空前的发展，从新材料、飞行姿态自动控制、电池技术到远程控制等技术的突破使无人飞行器发展迈向新的里程碑。特别是无人飞行器中的多旋翼无人飞行器，随着技术的日益成熟和大量资金的投入，在快递、农业、地质、气象电力等多行业、多领域都开展广泛的应用。在引航员登离轮领域，无人飞行器也将发挥出独特的用武之地，本文将对无人飞行器在引航员登离轮的应用展开综述。

1.无人飞行器的优势及发展方向

1.1无人飞行器的优势

无人飞行器相较于其他飞行器除了体积小、价格低、机动性、安全性高、噪音低等优势外，还具有自己独家特点。

1.1.1自动控制程度高

无人飞行器在空中飞行姿态的控制一般都由飞行器内部飞行控制系统自主完成，无论是垂直起降、空中悬停等高难度飞行动作都无需人为的干于，对无人飞行器使用者来说只需要提供起点和目的地，也许只需要使用者对着飞行器说“我要去xx地”，就可以轻松实现飞行器的自动起飞、自动返航、自动降落、自动跟随等操作，如遇突发状况，飞行器还可以实现自动蔽障和空中悬停来保证飞行安全。

1.1.2环境适应性强

当前大型弯臂多旋翼无人飞行器可以在海拔4000至6000米高海拔工作，飞行距离30公里以上，具备海上多任务复杂环境飞行能力，同时机身结构采用防雨雪设计，机身材料能抗盐雾腐蚀能力，依靠北斗定位系统、雷达感知系统、智能飞行控制系统、实时远程操控系统等技术可以实现自动飞行，特别是在危险环境下各种任务的执行。

1.2无人飞行器的发展趋势

随着无人飞行器应用市场的扩大，面对这个新型庞大市场各种技术创新和资本蜂涌而入，无人飞行器朝着智能化、集成化、民用化、专业化方向迈进，困扰无人飞行器发展的控制、材料、通信等技术的相继攻克，使得无人飞行器快速发展。

2.无人飞行器在引航员登离轮中的应用

2.1引航员登离轮的空中运送

传统引航员登离轮作业，往往使用拖船或专用引航艇式将引航员运输至货轮边，货轮下放登船软梯，引航员徒手攀爬软梯登离轮，这样引航员在登离轮时大量消耗体力，而且在引航作业如遇恶劣天气极易造成引航员从登船软梯上滑脱造成人身安全事故。而利用多旋翼无人飞行器，由于其自身高度智能的自主着陆系统，无人飞行器通过对被引航船只的图像坐标和船只轮廓，及自身的飞行状态，在飞行器自动控系统控制下进行自主着陆。这样就可以大大的节省引航员登离轮时对其体能的消耗。

2.2无人飞行器与直升机运送引航员登离轮的优势比较

虽然一些港口也采用直升机接送引航员登船，目前无人飞行器能完成的任务直升机基本都能实现，虽然直升机在抗风性和续航能力较无人飞行器有优势，但是由于直升机自身重量较重、着陆时旋翼气流对着陆点的冲击较大，所以直升机降落时需要专用的停机坪而且必须有专人进行引导，同时直升机在降落过程中对着陆点的周边环境要求较高，着陆点的低空空气湍流和扬起的雪和扬尘都会直接影响驾驶员的观察，这都造成飞行隐患。无人飞行器相对于直升机自身重量轻，同时无人飞行器利用自身图形识别技术对船只的轮廓和几何结构进行计算，可以自主选择着落点，进行自主着陆，无需专人引导，也无需在被引航船只上不一定建造专用停机坪，只要有一块较为平整的场地即可进行起降，同时专业直升对于飞机驾驶员要求较高，必须有丰富的飞行经验，而无人飞行器在起降过程中都是依靠自主飞行控制系统，而且地面岸基飞行驾驶员可以随时进行人工操控。直升机的发动机等重要零部件需要经常性维护，而无人飞行器多采用集成化模块化，在保养维护方面要比直升机方便许多。

3.无人飞行器在引航员登离轮作业中的作用和优势

3.1节约引航时间

货轮进入港口航道水域后，如果不及时将船只引入港口，势必要长时间占用航道资源，形成航道障碍物，造成水上交通的拥堵，构成航运安全隐患。无人飞行器接送引航员具有灵活机动、垂直起降、空中悬停等优势，对航道交通情况无要求，可以在航道繁忙情况下快速登上引航船只，以便及时将船只引入港口，缓解航道交通拥堵状况。

3.2提高引航效率

传统引航员登离轮作业通过软梯上下船只要求引航员有很好的体力，如果引航员在登船过程中体力消耗过大，引航员在进入引航岗位后不能迅速、有效开展引航作业。而无人飞行器运送引航员直接就实现登船，大大减少了引航员体力的消耗，直接开展引航作业，提升了引航作业效率。

4.无人飞行器在引航员登离轮应用的技术难题和面临的法律风险

4.1技术方面

4.1.1续航能力

在引航作业中，特别是对超大型货轮的引航，由于货轮吨位巨大吃水较深，在入港时因对港口水文情况掌握不明时，往往在海上很远的地方就开始等待引航，这就需要引航员在距离岸基很远的地方登船，目前多旋翼无人飞行器多采用电驱动其续航能力在1小时以内，远不能满足特大型货轮的引航作业。在此方面港口引航部门可以和无人飞行器制造厂商进一步研究长续航的油电混合动力或燃料电池的无人飞行器。

4.1.2超高性能

在引航作业中，遭遇恶劣天气情况时有发生，这种情况下海上狂风暴雨、海上能见度低，船舶晃度较大，这就要求无人飞行器有较抗风雨雪能力，同时在高晃度恶劣天气下安全起飞降落空中悬停有更高要求，无人飞行器是通过远程控制无线传输信号和数据的，在一些特殊海湾由于受地理环境影响会出现数据沿时的情况出现，轻则导致无人飞行器飞行行线不准，重则造成信号丢失导致无人飞行器坠毁。因此，用于引航员登离轮作业的无人飞行器采用卫星传输的5G信号。

4.2面临的法律风险

近些年来，由于小型飞行器的大规模普及，无人飞行器干扰正常民航飞行的事件屡屡在各种媒体报导，这不仅造成航空秩序的混乱，而且也构成严重的安全隐患，一旦发生无人飞行器与民航客机的相撞，就会造成重大空难，因此国家针对无人飞行器出台了一系列的航空管制条例，如《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》、《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》、《民用无人駕驶航空器驾驶员管理规定》，但这些管理办法多出自民航管理局，在管理实践中很难与所在地公安、国安等管理部门衔接，极易造成管理上的多头管理，而且也不便于无人飞行器拥有者合法申请无人飞行器的低空飞行权，而且其申请过程繁琐且时效性强，一定程度上限制了无人飞行器的使用。所以在引航作业中使用无人飞行器必须与相关航空管理部门协调，建立引航用无人飞行器使用、申报、管理等办法，从而实现简化审批程序，提高无人飞行器使用效率，并对无人飞行器驾驶员进行严格的行业管理，从无人飞行器驾驶员培训、驾驶资格认证到日常技能和相关航空管理法规学习形成相应管理体系，最终促进无人飞行器使用的规范化和科学化。

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