无人机在船舶引航领域的应用探究

黄智

现代船舶引航领域发展注重采用先进性技术内容与设备，例如引入无人机设备技术来提升港口船舶引航系统，充分提升系统的自动化、智能化、专业化水平，这对港口引航的整体运作效率、准确性提升是很有帮助的。在这一过程中，有必要科学设置、智能化装配无人机，确保无人机能够相对完整且清晰地勘察港口海况，如此对船舶也能起到良好的协助与引航价值作用。

无人机即无人驾驶飞机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV），它的整个飞行过程全部在电子设备的控制下自动完成，所以无人机上不会安装任何与飞行员相关的设备，如此可腾出更多空间来装载更为重要的工作设备。目前的无人机主要通过无线电遥控设备或者自备程序控制装置操控飞机，因此其能够被应用于众多行业领域中，完成正常飞机所不能完成的某些高危作业任务。在我国船舶引航技术领域中，无人机技术已经被广泛应用，它配合GPS、AIS、雷达等等引航仪器设备建立基本船舶引航系统，即位于船体外侧的船外引航系统。

利用无人机的跟踪、遥控、定位、航拍以及数据传输等多项功能内容，它可以实现对引航站的有效利用，建立无人机船舶引航机制，实施全方位实时、实景远程监控。在这里，它还利用到了无人机信息实时采集功能，主要对船舶航线信息进行针对性观察与分析，确保引航员能够通过接收有效信息来控制船舶，发出各种控制指令，相对稳健、高效率地开展各项引航工作。如此对于保证船舶航线准确、航向安全是非常有利的。

（一）基本用途

从无人机与船舶引航系统之间的关联关系看来，它借助到了无人机的跟踪、定位、遥控、航拍以及数据传输等功能内容，主要实现了地面引航站的船舶多角度实时实景远程监控。同時，地面站也能实现对船舶航行信息的更广泛采集与分析，生成有助于船舶航行信息的操作指令，并将这些信息建议全部实时传递给引航员，配合船外第三方协助，确保引航工作平稳开展。

（二）价值作用

在船舶中，引航员需要结合引航工作具体流程对船舶中各个助航仪器进行分析，建立良好的动态环境观察机制，准确判断各种船舶指令操控流程，且要与港口各个部门保持良好的信息沟通联动关系。可以见得，引航员的船舶引航工作是非常繁复的。在引入无人机以后，则可获得来自于第三方的更多引航数据信息，这些数据信息都交由船外引航站处理。无人机的加入是能够在一定程度上降低船舶引航风险的，其对于提高引航服务质量也颇有帮助。大体来讲，无人机应用于引航领域中的主要价值作用体现在以下3个方面上：

首先是能够与地面站形成协同工作机制，确保建立第三方助航系统，如此就形成了全新的引航思维。

其次是通过无人机对船舶导航进行有效支持，例如将无人机所采集的视频信息实时传递到地面站，并建立地面引航站，结合信息观察与计算准确判断船舶航向与船位，测试航速。及时给予各种提示。

第三是对船舶进行护航作业操作，保证无人机能够随时跟踪船舶采集相关传输信息数据，接收护航指令内容。当船舶靠近障碍物时，系统就会发出声光信号予以警示，如此可起到护航作用。

总体来说，利用无人机辅助操控、支持船舶运行是很有必要的。即利用无人机助航系统实现对船舶离泊动态的即时实景监控观测，结合地面站行动预判分析引航操作内容，保证操船过程准确有效，不出现任何错误。

（一）应用思维

在无人机助航系统中就包含了地面站、无人机以及可移动信息接收终端3部分内容，下文具体来谈：

首先要建立地面引航站，它主要用于操控无人机，针对无人机的所有采集信息内容进行实时接收与处理，如此就形成了助航信息指令功能体系，它对传输信息数据很有帮助。

其次是助航无人机，它所采用的是专门采集船舶引航信息系统，结合信息传送过程分析地面站与移动终端，保证无人机操控到位，同时可实现对地面引航站所发出指令的即时执行。

第三是可移动信息接收终端，主要对终端内接收与显示的引航地面站、无人机所发出信息进行分析，并同时发出请求信息。

围绕引航环境进行无人机信息采集与传输过程中，引航地面站主要负责接收和处理信息，最后将已处理信息传递给引航员。

（二）可行性分析

通过无人机助航系统，可实现对船舶引航领域技术的有效应用，体现其系统应用可行性，满足船舶引航操控需要。

首先，它对无人机提出了具体技术要求。配合无人机现场助航仪器，它可以满足相对苛刻的硬件要求，例如保证无人机在相对恶劣的环境中飞行，提高无人机的可抗性能，在某些极端的自然环境中也能进行船舶船位定位，这对提高船舶航行可靠性帮助很大。再者就是续航性能，主要分析在数据采集以及传输过程中无线设备的有效应用过程。

其次，它对引航地面站提出了具体技术要求。主要利用无人机传输数据，合理接收、整理、测算、评估与实时传送相关数据内容。例如针对引航员所提出的终端要求就可协助引航员调整引航工作状态，对船舶航行状况做出正确判断，这大大提高了船舶航行的安全性。

在利用无人机助航系统以后，船舶引航工作突破了原有船舶操控的单一方式，它发展形成了全方位立体式船舶引航技术体系，拓宽了船舶航行思路。

在船舶引航系统中采用无人机助航系统，是希望发挥系统优越性能，为此在正常操作过程中也必须明确以下几点注意事项问题。

首先，在无人机方面，需要保护其助航系统。特别是在极端自然条件下做好定位，确保无人机航向稳定可靠，同时对无人机的电池续航能力以及数据采集能力进行分析，确保传输性能有效提高。

其次，在引航地面站方面，需要合理运用信息处理仪器，做好相关数据处理工作。在整个数据传输过程中应该保证数据运行准确及时到位，建立高效率处理机制，精准、有效发出各项控船指令。

最后，在引航员终端方面，需要采用移动式手持终端设备，如此可实现对无人机的准确快速操控。另外，引航员必须第一时间接收来自于无人机的传送图像数据，对引航句式作出精确合理判断。

目前的无人机助航系统在船舶引航系统建设中发挥了重大价值作用，它结合先进科学技术对无人机引航系统进行完善，确保构建相对完善、先进的引航系统，全方位提高了船舶航行安全性。