無人飛機(jī)應(yīng)用于海事監(jiān)管的可行性研究報(bào)告

無人飛機(jī)應(yīng)用于海事監(jiān)管的可行性研究XX海事局

目錄第一章概述1.1項(xiàng)目背景1.2研究依據(jù)1.3研究范圍及內(nèi)容1.4主要結(jié)論第二章無人機(jī)簡(jiǎn)要介紹2.1無人機(jī)概念和系統(tǒng)組成2.2無人機(jī)的分類2.3無人機(jī)的發(fā)展歷程2.4無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)第三章無人飛機(jī)應(yīng)用海事監(jiān)管的可行性分析3.1海事監(jiān)管業(yè)務(wù)的需求3.2國內(nèi)外無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)3.3無人飛機(jī)應(yīng)用于海事監(jiān)管的可行性第四章XX海事局現(xiàn)狀分析4.1XX海事局管理轄區(qū)范圍4.2XX海事局管轄海域特點(diǎn)4.3XX海事局主要管理手段、管理方法4.4XX海事局空中巡航試點(diǎn)工作情況4.5XX海事局管理能力現(xiàn)狀綜合評(píng)價(jià)第五章XX海事局配置無人機(jī)應(yīng)用海事監(jiān)管的必要性5.1實(shí)現(xiàn)海事系統(tǒng)監(jiān)管目標(biāo)的要求5.2增強(qiáng)履職能力、提高管理效率的需要5.3推行現(xiàn)代化管理、適應(yīng)水上交通安全監(jiān)督管理發(fā)展的需要5.4東海海區(qū)劃界爭(zhēng)端，維護(hù)東海海區(qū)海洋權(quán)益的需要第六章總體方案6.1系統(tǒng)組成和工作原理6.2飛行平臺(tái)的對(duì)比與選型6.3系統(tǒng)主要技術(shù)性能6.4地面信息處理分系統(tǒng)6.5任務(wù)載荷分系統(tǒng)6.6系統(tǒng)使用第七章投資估算和效益分析7.1投資估算7.2效益分析第八章問題和建議

第一章概述1.1項(xiàng)目背景我國是海洋和航運(yùn)大國，是國際海事組織A類理事國，加入或接受的有關(guān)水上安全和救助國際公約或議定書有34個(gè)，加強(qiáng)水上交通安全監(jiān)管，為水上航行的國際國內(nèi)船舶提供良好的通航環(huán)境和保護(hù)海洋環(huán)境是一個(gè)負(fù)責(zé)任大國應(yīng)盡的職責(zé)和義務(wù)。貫徹落實(shí)“海洋更清潔、航運(yùn)更安全”的宗旨是國家賦予海事機(jī)構(gòu)的職責(zé)。XX是我國的國際航運(yùn)中心，加強(qiáng)東海海區(qū)和XX港水域的水上交通安全監(jiān)管，為進(jìn)出該水域的船舶提供良好的通航環(huán)境和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)是XX海事局的責(zé)任所在。近年來隨著國際國內(nèi)航運(yùn)事業(yè)的快速發(fā)展，船舶交通流量大幅度增長，尤其是XX國際航運(yùn)中心的建設(shè)和發(fā)展，對(duì)XX海事巡航監(jiān)管工作提出了新的要求，并賦予了新的內(nèi)涵，促使我們海事監(jiān)管從近岸向海區(qū)延伸，從靜態(tài)監(jiān)管為主逐步走向動(dòng)靜結(jié)合的監(jiān)管模式轉(zhuǎn)變。而海事巡航是海事管理部門實(shí)施水上動(dòng)態(tài)監(jiān)管的重要手段、其擔(dān)負(fù)著依照有關(guān)國際公約及我國有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章等對(duì)所管轄水域進(jìn)行航行安全和污染的監(jiān)視、行政執(zhí)法、搶險(xiǎn)救助、維護(hù)國家利益、維護(hù)通航秩序、保護(hù)通航環(huán)境、以及保障船舶、設(shè)施和生命財(cái)產(chǎn)安全等任務(wù)。目前我國通航水域大部分采用巡邏船和VTS、AIS、CCTV等監(jiān)管系統(tǒng)配合的模式進(jìn)行巡航監(jiān)管，受巡邏船客觀條件的限制，利用巡邏船開展巡航存在視程短，反應(yīng)慢，難以把握整體態(tài)勢(shì)，對(duì)違法船舶無法進(jìn)行持續(xù)的跟蹤，對(duì)一些違章行為無法進(jìn)行取證和處理；VTS是通過雷達(dá)波的形式工作，具有對(duì)大型船舶的監(jiān)管能力，但對(duì)小型船舶的監(jiān)測(cè)能力和監(jiān)管能力有限，而且對(duì)港口、碼頭等現(xiàn)場(chǎng)難以涉及，并且獲得的信息不是直觀圖像，因此VTS也存在一定的局限性；AIS系統(tǒng)是將GPS接收提供的精確位置數(shù)據(jù)和船舶導(dǎo)航數(shù)據(jù)通過VHF自動(dòng)播發(fā)的新系統(tǒng)，但AIS目前在300總噸以下的船舶上沒有強(qiáng)制安裝，但是小型船舶是事故多發(fā)的源頭，AIS仍然存在一定的盲區(qū)；CCTV只能是定點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)視，延伸性不夠，以上這些手段一定程度上弱化了海事管理的能力。近年來，海事系統(tǒng)包括XX海事局通過采購海事專用直升機(jī)和租用固定翼飛機(jī)等方式進(jìn)行空中巡航與其他手段結(jié)合的立體巡航監(jiān)管模式的嘗試。我們發(fā)現(xiàn)，空中巡航具有“站得高，看得遠(yuǎn)”的優(yōu)勢(shì)，容易把握整體態(tài)勢(shì)，在船舶的動(dòng)態(tài)管理、防污染監(jiān)視以及控制船舶密度等方面具有其他方式不可比擬的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)當(dāng)逐步成為海事現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管與救助指揮的一種重要手段。直升機(jī)和固定翼飛機(jī)巡航雖然具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際的應(yīng)用中成本過高，空中巡航耗資巨大，且受到空中航路管制限制等因素影響。先進(jìn)、長效、集約的水上安全立體監(jiān)管模式尚沒有建立，水上安全管理裝備與實(shí)際需求和發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距，特別是在新形勢(shì)下，進(jìn)一步提高我國水上安全和救助能力，促進(jìn)水上安全狀況的根本好轉(zhuǎn)，顯得非常必要，十分迫切。近年來，國內(nèi)外無人機(jī)應(yīng)用于軍事和民用的領(lǐng)域越來越廣闊，美日等發(fā)達(dá)國家將無人機(jī)應(yīng)用于海事監(jiān)管的力度也在不斷加大，同時(shí)國內(nèi)無人機(jī)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的逐步成熟，以及無人機(jī)具有成本低、機(jī)動(dòng)靈活、安全風(fēng)險(xiǎn)小、效能高等優(yōu)點(diǎn)。我局2010年第次局長辦公會(huì)議，提出了無人機(jī)是我局今后一段時(shí)間空中巡航的發(fā)展方向，要求對(duì)此開展研究。1.2研究依據(jù)（1）《國家水上交通安全監(jiān)管和救助系統(tǒng)布局規(guī)劃》。（2）《中國海事工作發(fā)展綱要》：在“十一五”期間沿海重點(diǎn)建設(shè)海巡飛機(jī)、千噸級(jí)及60米級(jí)巡視船、綜合應(yīng)急保障基地，建成AIS系統(tǒng)，更新完善VTS系統(tǒng)及沿海通信系統(tǒng)。提高快速反應(yīng)能力，形成立體?？账褜ぞ戎w系。到2020年，建立全方位覆蓋、全天候運(yùn)行、具備快速反應(yīng)能力的現(xiàn)代化水上安全管理系統(tǒng)。（3）《海事系統(tǒng)“十一五”發(fā)展規(guī)劃》。（4）《XX海事局“十一五”發(fā)展規(guī)劃》。（5）XX海事局空中巡航總體規(guī)劃和發(fā)展思路。（6）2010年局長辦公會(huì)議紀(jì)要1.3研究范圍及內(nèi)容本報(bào)告旨在通過對(duì)當(dāng)前無人機(jī)發(fā)展及應(yīng)用情況進(jìn)行研究，結(jié)合海事業(yè)務(wù)特點(diǎn)，提出無人機(jī)應(yīng)用于海事監(jiān)管的可行性，并根據(jù)XX海事局轄區(qū)范圍的水域特點(diǎn)、轄區(qū)管理現(xiàn)狀、需求，總結(jié)了XX海事局開展海上空中巡航的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)無人機(jī)應(yīng)用于海事監(jiān)管和應(yīng)急反應(yīng)工作的必要性進(jìn)行研究，并提出在XX海事局配置無人飛機(jī)用于海上立體監(jiān)管的建設(shè)方案。1.4主要結(jié)論（1）98年水監(jiān)體制改革后，XX海事局的水上安全監(jiān)督管理得到了較大的發(fā)展和提高，建立了比較完整的水上交通安全監(jiān)督管理體系。但仍存在水上監(jiān)管能力，尤其是應(yīng)急反應(yīng)能力還比較弱，特別缺乏空中監(jiān)管手段等不足，與我局率先達(dá)到中等發(fā)達(dá)國家水上安全監(jiān)管水平的發(fā)展的目標(biāo)不相適應(yīng)。（2）無人飛機(jī)應(yīng)用于海上巡邏執(zhí)法、調(diào)查取證和應(yīng)急反應(yīng)、海上搜尋和救助，海上船舶溢油、排污監(jiān)視、航標(biāo)巡檢等動(dòng)態(tài)監(jiān)管業(yè)務(wù)方面是可行的。（3）盡快在XX海事局配置無人直升機(jī)用于海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管，并建立一個(gè)由VTS、巡邏船艇和航空器相結(jié)合的陸?？樟Ⅲw監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)于提高海事系統(tǒng)的管理效率，全面覆蓋所轄海區(qū)，增強(qiáng)海上快速反應(yīng)，更好地維護(hù)國家的權(quán)益，是十分必要和迫切的。。（4）綜合考慮海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管業(yè)務(wù)需求，分析無人機(jī)的特點(diǎn)，提出了選用U8無人直升機(jī)的建設(shè)方案，項(xiàng)目總投資約為300萬元。

第二章無人機(jī)簡(jiǎn)要介紹2.1無人機(jī)概念和系統(tǒng)組成所謂無人機(jī)，它是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，能夠無線電地面遙控飛行和（或）自主飛行，可重復(fù)使用，無人駕駛的航空飛行器。它與有人機(jī)的區(qū)別，首先是無人駕駛，通過遙控或者事先規(guī)劃的航線來進(jìn)行飛行，而有人機(jī)是駕駛員駕駛飛行；相對(duì)有人機(jī)而言，無人機(jī)的性能比較簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的人員的支持系統(tǒng)和生命保障系統(tǒng)；無人機(jī)小，而且輕，重量最小的只有十幾克如日本研制的“μＦＲ－II”(圖2-1)。該機(jī)采用二重反轉(zhuǎn)式螺旋槳，可以按照程序設(shè)計(jì)路線自主飛行，攜帶微型攝像機(jī)并可以將拍攝到的畫像情報(bào)迅速傳送回基地。該機(jī)直徑136毫米、高85毫米、自重12.3克，可持續(xù)飛行3分鐘。當(dāng)然也有諸如美國全球鷹（圖2-2）之類的戰(zhàn)略無人機(jī)重達(dá)10幾噸。圖2-1日本μＦＲ－II型微型無人機(jī)圖2-2美國全球鷹無人偵察機(jī)小型無人機(jī)某種程度上看似乎與航模很相像，航模也是無人駕駛，但是它們兩者是截然不同的概念。首先無人機(jī)是自主駕駛，自主飛行，而航模，雖然飛機(jī)上沒有人，但是遙控操縱，對(duì)于無人機(jī)來講可以超視距、程序控制，而航模是視距范圍內(nèi)進(jìn)行遙控。從系統(tǒng)上來講，無人機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜，而航模相對(duì)來講要簡(jiǎn)單得多。另外對(duì)無人機(jī)來講，它有高速、中速和低速飛行無人機(jī)，而航模只能是低速飛行。無人機(jī)系統(tǒng)是由飛行器平臺(tái)、主控站（無線電遙控、遙測(cè)裝置）、發(fā)射、回收系統(tǒng)和任務(wù)設(shè)備五大部分組成。通過主控站可以對(duì)無人機(jī)的航線進(jìn)行規(guī)劃，對(duì)無人機(jī)的整個(gè)飛行姿態(tài)進(jìn)行遙控、遙測(cè)，隨時(shí)掌握飛機(jī)在空中的姿態(tài)和飛行狀況，還可以來執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。因?yàn)闊o人機(jī)要回收重復(fù)使用，所以它有與之相適應(yīng)的發(fā)射系統(tǒng)和回收系統(tǒng)。任務(wù)設(shè)備是無人機(jī)執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)時(shí)搭載的設(shè)備，比方說海上巡邏、電網(wǎng)巡視、軍事應(yīng)用等等，那么也就要帶相應(yīng)的任務(wù)設(shè)備。2.2無人機(jī)的分類和用途無人機(jī)從用途上可以分為軍用和民用兩大類，從形式上分為固定翼和直升機(jī)兩大類。軍用無人機(jī)又可以分為無人偵察機(jī)、無人戰(zhàn)斗機(jī)、靶機(jī)、微型無人機(jī)和無人直升機(jī)。除了軍事上大量應(yīng)用外，民用方面就更廣了，森林防火，邊防的緝私，航空拍照，地面的勘探、電網(wǎng)巡邏、管道巡邏、交通管理、城市安防等等。2.3無人機(jī)的發(fā)展歷程無人機(jī)的發(fā)展歷史可以追溯到２０世紀(jì)初，英國于1917年研制成功了世界上第一架無人機(jī),由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件限制，無人機(jī)發(fā)展并不順利，在相當(dāng)一段時(shí)間里幾乎停滯不前。近３０年來，隨著微電子、通信、材料及推進(jìn)系統(tǒng)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，無人機(jī)得到了長足的進(jìn)步，加上無人機(jī)在20世紀(jì)90年代以來幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中的成功戰(zhàn)例，世界各國開始重視無人機(jī)的研究與發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，世界上30余個(gè)國家和地區(qū)已研制出了50多種無人機(jī)，無人機(jī)型號(hào)超過300余種，有55個(gè)國家裝備了無人機(jī)，但發(fā)展最快、水平最高的主要是美國和以色列。二次大戰(zhàn)期間德國研究可控火箭用于軍事目的時(shí)提出了無人戰(zhàn)斗機(jī)的概念，1942年底是由馮布勞恩主持研制的V-1無人轟炸機(jī)實(shí)現(xiàn)首飛。二次大戰(zhàn)之后，他到了美國，主持了美國的阿波羅空間計(jì)劃，再后來進(jìn)一步的發(fā)展，就形成了V-2無人機(jī)，V-2無人機(jī)的產(chǎn)生，在無人機(jī)技術(shù)方面是一個(gè)里程碑。同時(shí)無人機(jī)的發(fā)展使得航空器中間的另一個(gè)裝備——導(dǎo)彈誕生。第一架無人機(jī)誕生以后，無人機(jī)的發(fā)展，大致分了三個(gè)階段：第一個(gè)階段就是在上世紀(jì)五、六十年代，形成了一個(gè)無人靶機(jī)的研制時(shí)期，簡(jiǎn)稱靶機(jī)時(shí)代。這個(gè)時(shí)期是冷戰(zhàn)時(shí)代，各國都研制高性能的飛機(jī)和導(dǎo)彈，為了對(duì)這些武器裝備進(jìn)行鑒定，靶機(jī)就在這個(gè)時(shí)候誕生形成和發(fā)展起來的。第一架靶機(jī)是美國的“火峰1型”靶機(jī)，它是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)，高亞音速，全金屬機(jī)體結(jié)構(gòu)。機(jī)長6.98米，翼展3.93米，起飛重量1134公斤，最大的平飛速度是1112公里/每小時(shí)。中國的第一架靶機(jī)——長空靶機(jī)，機(jī)長是8.4米，起飛重量2060公斤，最大的平飛速度是每小時(shí)920公里，高度范圍是在相對(duì)地面50米到18000米。第二個(gè)階段是無人偵察機(jī)的誕生。越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間，有人軍用偵察機(jī)得到了廣泛地應(yīng)用，特別是像美國的U-2偵察機(jī)，SR-71等等，但是在這個(gè)期間，U-2偵察機(jī)在越南、前蘇聯(lián)和我國的上空接連被擊落下來，損失慘重，于是美國人就提出來了，要研制無人偵察機(jī)。美國人首先把火蜂靶機(jī)改裝成無人駕駛偵察機(jī)，把它稱為Ryan147，它的機(jī)長是8.8米，翼展3.93米，起飛重量1430公斤，最大的平飛速度612米/秒，高度達(dá)到18000米。中國的第一架無人偵察機(jī)是長虹無人機(jī)。它的機(jī)長8.97米，翼展9.76米，起飛重量1085公斤。第三個(gè)階段是無人機(jī)飛速發(fā)展階段。也就是上世紀(jì)九十年代以后，在這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：一是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中間無人機(jī)在廣泛地應(yīng)用。無人機(jī)從輔助、支援作戰(zhàn)轉(zhuǎn)為主戰(zhàn)，這是一個(gè)飛躍性的變化。二是小型無人機(jī)嶄露頭角，尤其是在中東戰(zhàn)爭(zhēng)，貝卡谷地戰(zhàn)役中間以色列利用了小型的無人飛機(jī)，來誘導(dǎo)(敘利亞)的防空、堤防雷達(dá)的開機(jī)。第三是無人機(jī)發(fā)展系列化，出現(xiàn)了三大發(fā)展熱點(diǎn)，分別是長航時(shí)無人機(jī)、無人戰(zhàn)斗機(jī)和微型無人機(jī)。在這個(gè)時(shí)候美國的“全球鷹”也誕生了。2.4無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)無人機(jī)與有人駕駛飛機(jī)相比在滿足任務(wù)需求的前提下具有以下優(yōu)勢(shì)：一、建造、使用成本低。因?yàn)闊o人機(jī)體積比較小，重量也比較輕，造價(jià)成本很低，有的是降低三分之一，有的降低好幾倍；由于重量輕，油耗也低，與有人機(jī)相比，運(yùn)行成本大大降低；無人機(jī)不僅比有人機(jī)簡(jiǎn)單的多，同時(shí)體積小，可以長期保存在倉庫里面，使用維護(hù)費(fèi)用大大減少，據(jù)估計(jì)可以減少80％；在飛行方面，無人機(jī)的訓(xùn)練它跟有人機(jī)不一樣。有人機(jī)，飛行員必須到空中去飛，飛一次要耗掉大量費(fèi)用，而無人機(jī)可以在虛擬的坐艙里面通過操控鍵盤進(jìn)行訓(xùn)練，虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)費(fèi)用大大減少；同時(shí)無人機(jī)，一個(gè)人可以同時(shí)控制幾架甚至數(shù)十架的無人機(jī)，而駕駛員不可能在空中一個(gè)人開兩架飛機(jī)，所以對(duì)飛行員的培養(yǎng)費(fèi)用也可以大大減少。綜合上述，無人機(jī)的使用費(fèi)用是很低的。二、地勤保障要求低，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。無人機(jī)不需要專門的跑道和龐大的地勤維修，起降條件和維修保障要求都比較低。在較小場(chǎng)地上能夠起飛，回收，甚至可以在船舶、石油平臺(tái)上起飛和回收。三、安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)小。由于無人機(jī)是通過地面遙控或程序飛行的，所以人員不需要升空，雖然有人機(jī)的安全系數(shù)很高，但是還是有機(jī)毀人亡的小概率事件發(fā)生，而無人機(jī)最多是發(fā)生意外無法回收外，而不存在人員安全的風(fēng)險(xiǎn)。

無人機(jī)應(yīng)用海海事監(jiān)管的可行性分析3.1海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管業(yè)務(wù)需求分析海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管業(yè)務(wù)主要有海上巡邏執(zhí)法、調(diào)查取證、應(yīng)急反應(yīng)、海上搜尋和救助、海上船舶溢油和排污監(jiān)視、航標(biāo)巡檢、航道測(cè)繪等方面的業(yè)務(wù)。3.1.1海上執(zhí)法、調(diào)查取證和應(yīng)急反應(yīng)目前海上船舶大型化、快速化趨勢(shì)已經(jīng)十分明顯，高速船和大型集裝箱船舶的航速已超過28節(jié)，但海事系統(tǒng)現(xiàn)有巡邏船大部分不能達(dá)到此航速。而無人飛機(jī)可以有效地彌補(bǔ)速度上的不足。尤其是在調(diào)查取證和應(yīng)急反應(yīng)方面，通過使用無人飛機(jī)，可以保證反應(yīng)的快速性和調(diào)查的及時(shí)性，防止肇事船舶逃逸，利用機(jī)載的攝像、攝影設(shè)備還可記錄和保存證據(jù)，便于調(diào)查處理。3.1.2.大面積和緊急情況下的海區(qū)巡視在海區(qū)，船舶活動(dòng)遠(yuǎn)離沿海岸線，且相對(duì)分散，使用傳統(tǒng)的船艇巡邏，航速低、視野小、巡視間隔時(shí)間長，且受自然條件制約程度較大，只能是線性管理，呈帶狀覆蓋，若使用無人飛機(jī)及機(jī)載任務(wù)設(shè)備，飛機(jī)的航速至少是巡邏船的3—10倍,借助空中俯視位置高、設(shè)備監(jiān)控視界范圍廣的優(yōu)勢(shì)，監(jiān)管范圍相對(duì)船艇呈級(jí)數(shù)擴(kuò)大。尤其是將一定數(shù)量船舶和飛機(jī)結(jié)合起來，發(fā)揮各有優(yōu)勢(shì)，可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)“面”的監(jiān)視和對(duì)“點(diǎn)”的控制，同時(shí)也能減少在船艇上不必要的初期投入和避免龐大的維持費(fèi)用。3.1.3．海上搜尋與救助我國早在1985年7月24日就參加了國際海事組織（IMO）的海上搜救公約。IMO第25屆海安會(huì)把全球海洋劃分為十三個(gè)搜救協(xié)調(diào)區(qū)，我國負(fù)責(zé)第ⅩⅢ搜救區(qū)的海上搜救任務(wù)。中國海上搜救中心設(shè)在交通運(yùn)輸部，代表中國政府承擔(dān)海上搜救的義務(wù)。但是，就我國目前的搜救能力而言，其救助力量和救助手段，與國外先進(jìn)國家相比在空中力量方面差距甚大，某些方面尚難完全履行國際公約規(guī)定的義務(wù)。一般海上救助常利用飛機(jī)或無人機(jī)快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，并在目標(biāo)區(qū)上空低速飛行進(jìn)行搜索。通過機(jī)載任務(wù)設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)及時(shí)通知指揮中心，便于決策指揮，為救助直升機(jī)指示目標(biāo)，并將現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)（或延時(shí)）地傳送給指揮中心，指揮救助直升機(jī)、救助船舶和過往船舶協(xié)同實(shí)施救助。利用飛機(jī)或無人機(jī)可以大大提高救助成功率。3.1.4.海上船舶溢油、排污監(jiān)視和應(yīng)急行動(dòng)海洋環(huán)境保護(hù)是當(dāng)今海洋國家最關(guān)心的主題之一。隨著海上石油運(yùn)輸量逐年增加，油船趨向大型化，海上船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)也不斷增加。統(tǒng)計(jì)表明，石油是海洋最大的污染源，每年排入海水中的石油有42％是石油運(yùn)輸過程中造成的。為此，各海洋國家紛紛制定溢油應(yīng)急計(jì)劃，國際海事組織也通過了相應(yīng)的決議。當(dāng)前我國已處于溢油高風(fēng)險(xiǎn)期。對(duì)溢油應(yīng)急行為而言，海上溢油發(fā)生后的最初數(shù)小時(shí)是最有效的行動(dòng)時(shí)機(jī)，否則擴(kuò)散后很難清除。用無人機(jī)對(duì)重要海域進(jìn)行搜索，借助機(jī)上的任務(wù)設(shè)備進(jìn)行溢油情況監(jiān)測(cè)，是參與控制和清除溢油應(yīng)急行動(dòng)是一種有效手段。通過機(jī)上任務(wù)裝備的傳感器等設(shè)備可對(duì)海上污染物漂流和擴(kuò)散情況監(jiān)測(cè)，不僅能在1000多米的空中確定排污源。為指揮決策提供第一手資料。3.1.5.航標(biāo)的巡檢航標(biāo)是航海保障的主要手段，我國沿海有許多重要的燈塔、燈樁位于孤島之上，點(diǎn)多、線長、分散，交通不便，補(bǔ)給、維護(hù)十分困難。利用無人飛機(jī)上的任務(wù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)航標(biāo)的快速巡檢，及時(shí)有效的報(bào)告航標(biāo)工作狀態(tài)情況，避免無目的的巡檢，可以有效提高航標(biāo)正常率水平。3.1.6.海區(qū)航道測(cè)量利用航空攝影拍攝地面、水面，獲取圖像信息，經(jīng)加工、處理和分析，以提取被測(cè)對(duì)象的空間位置和有關(guān)信息的方法，已得到廣泛應(yīng)用，特別是全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量方法的應(yīng)用，使無人飛機(jī)進(jìn)行航空攝影也完全能夠滿足航空測(cè)量的要求。3.1.7.交通流量工程交通流量統(tǒng)計(jì)、分析，是水上交通安全監(jiān)督實(shí)行科學(xué)管理的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，為實(shí)行科學(xué)管理提供可靠依據(jù)，也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。采用航空攝影，再通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算分析，可為實(shí)施安全指數(shù)法和制定規(guī)劃以及為專項(xiàng)研究提供科學(xué)依據(jù)。3.2國內(nèi)外無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)從國外先進(jìn)國家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，海事監(jiān)管呈現(xiàn)3大趨勢(shì)：裝備現(xiàn)代化、監(jiān)管立體化、信息綜合化。監(jiān)管立體化的要求則必然涉及到航空器，人類對(duì)航空器的研究一直在不斷的探索，近年來由于無人機(jī)具有很多無可比擬的優(yōu)勢(shì)，其發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，國外發(fā)達(dá)國家已經(jīng)成功將無人機(jī)應(yīng)用于海事立體監(jiān)管工作中。3.2.1國內(nèi)外海事機(jī)構(gòu)應(yīng)用無人機(jī)情況2004年初美國海岸警衛(wèi)隊(duì)簽署了一份價(jià)值110億美元的“海岸警衛(wèi)隊(duì)綜合系統(tǒng)”合同。美國海岸警衛(wèi)隊(duì)采購了91艘艦船，35架固定翼飛機(jī)、34架直升機(jī)和76架無人直升機(jī)。以上數(shù)據(jù)表明航空器在美國海岸警衛(wèi)隊(duì)裝備中的比重是相當(dāng)大的，且無人機(jī)的數(shù)量超過了有人機(jī)的數(shù)量。為滿足海岸警衛(wèi)隊(duì)對(duì)垂直起降無人駕駛飛行器的需求，根據(jù)美國海岸警衛(wèi)隊(duì)的"深水"計(jì)劃，采購了兩種型號(hào)的無人機(jī)。一是訂購45架貝爾公司研制的"鷹眼"無人傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，該機(jī)起飛重量900公斤，使用升限6000米，續(xù)航時(shí)間5小時(shí)；二是訂購了30多架格魯曼公司的“火力偵察兵”無人直升機(jī)（圖3-1），該機(jī)起飛重量1500公斤，使用升限6100米，續(xù)航時(shí)間6小時(shí)。圖3-1火力偵察兵同樣，歐洲、日本、印度、韓國、菲律賓等國家的海岸警衛(wèi)隊(duì)分別對(duì)無人直升機(jī)提出了不同數(shù)量的需求。我國海事航空裝備的發(fā)展尚處于初級(jí)階段，2001年6月，我國海事部門開始租用有人直升機(jī)開展空中巡航、立體監(jiān)管等業(yè)務(wù)，尚無海事專用的直升機(jī)，需要時(shí)，只能租借，使用極為不便。無人直升機(jī)在我國海事監(jiān)管應(yīng)用上還屬于國內(nèi)空白。3.2.2我國無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀我國無人機(jī)的發(fā)展，也主要是隨著政治和軍事的發(fā)展需要不斷發(fā)展起來的，到目前為止我國已經(jīng)公開展示50余款軍用無人機(jī)。主要機(jī)型有，攻擊機(jī)：“戰(zhàn)鷹”無人攻擊機(jī)、“暗劍”無人攻擊機(jī)、“察打”無人一體攻擊機(jī)，攻擊偵察機(jī)：“成飛全球鷹”攻擊偵察機(jī)、CH-3攻擊偵察機(jī)，戰(zhàn)略偵察機(jī)：“翔龍”高空戰(zhàn)略偵察機(jī)、“翼龍”無人戰(zhàn)略偵察機(jī)、“長鷹”戰(zhàn)略無人偵察機(jī)，戰(zhàn)術(shù)偵察機(jī)：“天翼3”近程偵察無人機(jī)、毒蜂II型手拋式無人機(jī)、國產(chǎn)云雀微型無人偵察機(jī)、掃描鷹微型無人偵察機(jī)。

“戰(zhàn)鷹”無人攻擊機(jī)外形酷似美國B-2轟炸機(jī)，采用了大量隱形技術(shù)?！鞍祫Α睙o人攻擊機(jī)僅從名稱上就可以判斷采用了隱形技術(shù)。無人機(jī)的尺寸本身就不到有人機(jī)的三分之一，再加上采用了隱形技術(shù)，隱身能力就更強(qiáng)?！皯?zhàn)鷹”的雷達(dá)截面積不到B-2的十分之一，“暗劍”的雷達(dá)截面積不到F-22的十分之一，“察打”的雷達(dá)截面積也不超過F-22的十分之一。

“翔龍”機(jī)（圖3-2）采用了當(dāng)今空氣動(dòng)力研究前沿領(lǐng)域的科技，它采取了罕見的連翼布局，有大展弦比、高升阻比的機(jī)翼。這在中國飛機(jī)設(shè)計(jì)史上是一個(gè)大膽的突破，具有前翼、后翼兩對(duì)機(jī)翼，并且前后翼相連形成一個(gè)菱形的框架。前翼翼根與前機(jī)身相連，向后掠并帶翼梢小翼；后翼翼根與垂尾上端相連，向前掠并帶下反角；后翼翼尖在前翼翼展70%處與前翼呈90°連在一起。與常規(guī)飛機(jī)相比，連翼飛機(jī)具有結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)、抗墜毀能力強(qiáng)、抗顫振能力好、飛行阻力小、航程遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)?！跋椠垺钡暮匠谈哌_(dá)7500公里，巡航高度可達(dá)18000米，稍遜色于美國最先進(jìn)的“全球鷹”高空無人偵察機(jī)，其巡航速度則略高于“全球鷹"。

“翔龍”高空高速無人偵察機(jī)全機(jī)長14.33米，翼展24.86米，機(jī)高5.413米，正常起飛重量6800公斤，任務(wù)載荷600公斤，機(jī)體壽命暫定為2500Fh。該機(jī)巡航高度為18000米～20000米，巡航速度大于700公里/小時(shí)；作戰(zhàn)半徑2000～2500公里，續(xù)航時(shí)間最大10小時(shí)，起飛滑跑距離350米，著陸滑跑距離500米。中國使用這種無人機(jī)，從大陸起飛可對(duì)直達(dá)關(guān)島的西太平洋一線進(jìn)行偵察。圖3-2翔龍無人偵察機(jī)

“暗劍”無人機(jī)（圖3-3），“暗劍”顧名思義一款隱身無人戰(zhàn)斗/偵查機(jī)。屬于飛翼氣動(dòng)布局，采用翼身融合，從全機(jī)顏色看，它采用了大量復(fù)合材料，或表面涂有吸波材料，外形呈流線形，其空氣阻力小，而鴨式布局又可大大改善飛機(jī)的操縱性能，此外，鴨翼產(chǎn)生的渦流會(huì)對(duì)機(jī)翼形成有力干擾，能額外增加飛機(jī)的總升力。最新的“暗劍5”新型無人機(jī)已更貼近戰(zhàn)爭(zhēng)現(xiàn)實(shí)要求，他具備了超音速、超高機(jī)動(dòng)性能和低可探測(cè)性，隱身性能可以躲避世界先進(jìn)雷達(dá)的偵測(cè)，主要用于未來對(duì)空作戰(zhàn)。圖3-3暗箭無人作戰(zhàn)飛機(jī)

西方媒體評(píng)述:如果中國采用多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)模式能夠?qū)-22和B-2形成“先敵發(fā)現(xiàn)、先敵進(jìn)攻、先敵摧毀”的優(yōu)勢(shì)。中國無人機(jī)技術(shù)，尤其是在軍事上的應(yīng)用，當(dāng)前已處于世界先進(jìn)行列。

3.2.3無人機(jī)測(cè)控技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)以美國與以色列為代表的國外無人機(jī)測(cè)控技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)可歸納成以下幾方面。在數(shù)據(jù)鏈信道綜合方面，普遍采用跟蹤定位、遙測(cè)、遙控和信息傳輸?shù)摹八暮弦弧苯y(tǒng)一載波體制，信道綜合程度高。在任務(wù)視頻信息傳輸方面，采用視頻圖像數(shù)字化壓縮傳輸技術(shù)，便于減小傳輸帶寬與采用加密抗干擾技術(shù)；在數(shù)據(jù)鏈抗干擾方面，已普遍采用卷積、RS、交織等抗干擾編碼，以及直接序列擴(kuò)頻技術(shù)；在大速率超視距通信方面，以美軍的“TCDL”無人機(jī)戰(zhàn)術(shù)通用數(shù)據(jù)鏈為例，已達(dá)到遙控上行200kbps，遙測(cè)下行最大40Mbps的通信速率，通過采用空中中繼及衛(wèi)星通信技術(shù)，數(shù)據(jù)鏈的通信距離可擴(kuò)展到2000km。近幾年，國內(nèi)無人機(jī)研發(fā)大大推動(dòng)了無人機(jī)測(cè)控技術(shù)的發(fā)展。中電集團(tuán)54所、中航工業(yè)615所等先后推出了遙控、遙測(cè)信息傳輸系統(tǒng)，頻域覆蓋了S、C和Ku頻段。為了滿足無人機(jī)發(fā)展的需要，瞄準(zhǔn)美國TCDL水平的測(cè)控信息傳輸系統(tǒng)，已在一些研究所開展研究。這將為我國無人直升機(jī)和無人固定翼飛機(jī)的發(fā)展提供有力的支持。隨著各種新型無人機(jī)的不斷出現(xiàn)與廣泛應(yīng)用，對(duì)無人機(jī)測(cè)控技術(shù)發(fā)展也提出了更高的要求，國內(nèi)外無人機(jī)測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為四大方面：一是加強(qiáng)高速寬帶數(shù)據(jù)傳輸能力；二是更強(qiáng)的數(shù)據(jù)抗干擾、抗多徑傳輸技術(shù)；三是多機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一站多機(jī)控制能力；四是測(cè)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化與通用化。3.2.4無人機(jī)任務(wù)設(shè)備發(fā)展情況在飛行器的頭部或下部，人們常?？梢钥吹揭粋€(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的凸出物體，它就是飛行器賴以環(huán)視四周、感知態(tài)勢(shì)的“眼睛”——機(jī)載傳感器光電穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔。穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔被廣泛裝備在固定翼飛機(jī)、直升機(jī)和無人機(jī)上，得到世界各國軍方、警方的重視，安裝了穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔的飛行器被應(yīng)用于軍事方面的空中偵察、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感應(yīng)、目標(biāo)搜尋與定位、精確打擊等多個(gè)領(lǐng)域，也可以在執(zhí)行掩護(hù)任務(wù)時(shí)提供路徑偵察。警用領(lǐng)域可以用在城市安全保衛(wèi)，對(duì)地面犯罪人員及車輛的跟蹤，引導(dǎo)地面警力抓捕罪犯；通過巡邏提供額外的安全保障。另外該設(shè)備還有廣闊的民間用途，可廣泛用于通訊、氣象、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、交通、邊境監(jiān)控等多個(gè)領(lǐng)域。目前無人機(jī)轉(zhuǎn)塔技術(shù)以美國為領(lǐng)先，目前美國典型的無人機(jī)轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)有以下幾種：

Ultra8500XR轉(zhuǎn)塔

該型轉(zhuǎn)塔由美國FLIR公司研制，已裝備美軍“影子400”和“影子600”無人機(jī)。它的直徑只有22．9厘米、高34．3厘米、重13．1千克，是世界同級(jí)別轉(zhuǎn)塔中重量最輕、體積最小的。傳感器系統(tǒng)包括紅外熱像儀，采用320×240陣元的高敏感中波紅外焦平面陣列，用于晝間偵察、監(jiān)視的高敏感相機(jī)，采用變焦設(shè)計(jì)，便于切換觀察目標(biāo)的概貌和細(xì)節(jié)。

FLIR公司還生產(chǎn)目前最小的商用紅外熱成像儀ThermoVisionMicron。其體積約3．42×3．68×4．65厘米，除鏡頭外的重量不足120克，功率不到1．5瓦。該熱像儀的鏡頭有11、18、30毫米三種焦距，分別提供40°×30°、25°×19°、15°×11°的視場(chǎng)。這種熱成像儀主要用于手?jǐn)S式無人機(jī)，例如美國陸軍的“大烏鴉”和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的“龍眼”。它也是目前世界上銷量最大的紅外成像儀。

Safire系列轉(zhuǎn)塔

StarSafire系列轉(zhuǎn)塔也由FLIR公司研制。其中StarSafireⅢ型被美國海岸警衛(wèi)隊(duì)選定為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)塔，配備“鷹眼”無人機(jī)。它直徑38．1厘米，傳感器包括紅外相機(jī)、彩色變焦相機(jī)、高分辨彩色偵察相機(jī)(能穿透薄霧)、激光照射裝置、激光測(cè)距儀。其中紅外成像器件是640×480陣元的大型中波紅外焦平面陣列，能產(chǎn)生相當(dāng)清晰的紅外圖像。熱成像儀有4種視場(chǎng)：視場(chǎng)范圍25°的寬視場(chǎng)、5．4°的中視場(chǎng)、1．4°的窄視場(chǎng)以及1．4°的超窄視場(chǎng)。彩色晝用相機(jī)也可以提供寬、中、窄三種視場(chǎng)。彩色偵察相機(jī)除了中視場(chǎng)和超窄視場(chǎng)外，還有用于超長距離偵察的0．29°極窄視場(chǎng)。需要指出的是，鏡頭視場(chǎng)的選擇涉及到畫面范圍和目標(biāo)放大倍率的關(guān)系。視場(chǎng)越窄，目標(biāo)的放大倍率越高，反之，視場(chǎng)越寬，涵蓋的范圍越廣，但無法看清目標(biāo)的細(xì)節(jié)。

BriteStar轉(zhuǎn)塔體形稍大，直徑為40．6厘米、重54．43千克，目前主要配用美國海軍“火力偵察兵”無人直升機(jī)。該轉(zhuǎn)塔內(nèi)除安裝SatireⅢ型轉(zhuǎn)塔配備的可見光／紅外傳感器、激光測(cè)距及照射系統(tǒng)外，還配備了為激光制導(dǎo)武器提供引導(dǎo)的激光目標(biāo)指示系統(tǒng)。轉(zhuǎn)塔內(nèi)置有瞄準(zhǔn)模塊，可以使成像儀和光電相機(jī)自動(dòng)瞄準(zhǔn)激光指示器的照射點(diǎn)，保證兩類傳感器動(dòng)作協(xié)調(diào)一致，便于控制人員在不同頻譜圖像間快速切換。

Safire系列的最新成員是StarSafireHD。它是第一種全數(shù)字高清穩(wěn)像式機(jī)載傳感器轉(zhuǎn)塔，使用焦距1500毫米的鏡頭：所有傳感器生成的圖像都是全數(shù)字式的，避免了?！獢?shù)轉(zhuǎn)換對(duì)分辨率造成的損失：高帶寬的數(shù)字視頻傳輸確保所有的場(chǎng)景細(xì)節(jié)能完整地從傳感器傳回平臺(tái)：轉(zhuǎn)塔內(nèi)置7套成像傳感器或激光傳感器，只通過一根光纖就可實(shí)現(xiàn)控制。美國陸軍已將SafireHD和StarSafireⅢ轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)用于“快速浮空器初始部署”(RAID)計(jì)劃。該計(jì)劃為小型系留式氣球配備高性能傳感器，在約100米高度實(shí)施監(jiān)視、預(yù)警，為部署在伊拉克和阿富汗的美軍提供警戒保護(hù)。

MX系列轉(zhuǎn)塔

MX系列轉(zhuǎn)塔由美國l—3通訊公司W(wǎng)ESCAM分公司生產(chǎn)。它最初用于各

種有人駕駛飛機(jī)，如用于美國海軍P-3C海上巡邏機(jī)和海岸警衛(wèi)隊(duì)C-130偵察機(jī)的MX-20轉(zhuǎn)塔；用于海岸警衛(wèi)隊(duì)HU-25“獵鷹”飛機(jī)、形體較小的MX-15轉(zhuǎn)塔。經(jīng)過進(jìn)一步改進(jìn)后，MX-15轉(zhuǎn)塔配備了通用原子航空系統(tǒng)公司生產(chǎn)的“蚊式”改進(jìn)型無人機(jī)，在伊拉克使用了1年半。傳感器系統(tǒng)包括彩色變焦相機(jī)、配備超長焦距鏡頭的彩色或單色偵察相機(jī)、紅外變焦相機(jī)、激光測(cè)距儀、激光照射裝置。其中紅外攝像機(jī)有寬、中、窄、超窄4種視場(chǎng)，彩色變焦相機(jī)有寬、中、窄3種視場(chǎng)：而利用超長焦的偵察相機(jī)，可以觀測(cè)目標(biāo)的細(xì)節(jié)。

WESCAM還在MX-15基礎(chǔ)上研制了MX-15D，將用于引導(dǎo)激光制導(dǎo)武器的激光目標(biāo)指示系統(tǒng)整合進(jìn)轉(zhuǎn)塔。該公司稱，MX-15D型是直徑15英寸(38．1厘米)級(jí)轉(zhuǎn)塔中，光電／紅外識(shí)別距離最遠(yuǎn)的。還有形體更緊湊的MX-12型轉(zhuǎn)塔，直徑30．5厘米、重量24千克，可根據(jù)需要在三級(jí)紅外變焦相機(jī)、彩色變焦相機(jī)、高倍率偵察相機(jī)、激光測(cè)距儀、激光照射裝置中任選4種。為了拍攝清晰的圖像、對(duì)目標(biāo)精確定位，就要避免傳感器的抖動(dòng)、消除無人機(jī)飛行對(duì)傳感器成像的影響，否則再長焦距的鏡頭、再高分辨率的成像元件也只能得到模糊的影像。為此，MX系列所有型號(hào)轉(zhuǎn)塔的萬向節(jié)中都置有由固態(tài)光纖陀螺和加速度計(jì)組成的IMU，用以精確測(cè)定平臺(tái)的姿態(tài)、形成控制信號(hào)，使轉(zhuǎn)塔傳感器始終穩(wěn)定指向目標(biāo)。

MIS系列轉(zhuǎn)塔

“多譜目標(biāo)獲取系統(tǒng)”(MTS)轉(zhuǎn)塔由美國雷聲公司研制，主要用于美國空軍的“捕食者”及飛行性能更強(qiáng)的“捕食者B”無人機(jī)。MTS－A轉(zhuǎn)塔用于配備“捕食者”，直徑為43．2厘米，整合有光電／紅外傳感器和激光指示系統(tǒng)。用于配備“捕食者B”的MTS－B轉(zhuǎn)塔比A型更重、傳感器探測(cè)距離更遠(yuǎn)，直徑53．9厘米、重量103．5千克。共設(shè)置有7種視場(chǎng)，其中2個(gè)超窄視場(chǎng)(0．08°×0．11°)、1個(gè)窄視場(chǎng)、3個(gè)中視場(chǎng)和1個(gè)寬視場(chǎng)(35°×45°)。在超窄視場(chǎng)(最高光學(xué)倍率)時(shí)，紅外相機(jī)和光電相機(jī)分別有2倍、4倍的電子變焦比，以進(jìn)一步放大圖像。

MTS系列轉(zhuǎn)塔與MX系列轉(zhuǎn)塔一樣，也安置有IMU單元。MTS系列轉(zhuǎn)塔最突出的技術(shù)特點(diǎn)是把圖像融合能力作為標(biāo)準(zhǔn)配置，雷聲公司對(duì)此進(jìn)行了10多年的研究。系統(tǒng)把拍攝的30萬像素(640×480)紅外圖像和可見光圖像進(jìn)行信噪比分析，然后選擇兩幅圖像中最清晰的像素疊加生成一幅圖像，處理過程完全自動(dòng)化。雷聲公司還將進(jìn)一步改進(jìn)MTS轉(zhuǎn)塔，包括提高光電／紅外系統(tǒng)的分辨率和清晰度、研制可包含更多細(xì)節(jié)的短波相機(jī)、采用體積更小的二極管泵浦激光器、開發(fā)壓縮視頻格式等方面，以提高轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)的性能，使信息傳輸更快、占用帶寬更小。近年來，隨著國內(nèi)無人機(jī)技術(shù)發(fā)展，配套的任務(wù)設(shè)備發(fā)展也是取得了長足的進(jìn)步，國內(nèi)已經(jīng)有相關(guān)科研單位可提供技術(shù)成熟的穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔產(chǎn)。3.3無人飛機(jī)應(yīng)用于我國海事監(jiān)管的可行性3.3.1海事監(jiān)管業(yè)務(wù)的可達(dá)性對(duì)照海事監(jiān)管業(yè)務(wù)需求，我們發(fā)現(xiàn)幾乎所有的海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管業(yè)務(wù)需求都是將無人機(jī)作為一個(gè)飛行平臺(tái)，通過平臺(tái)上的任務(wù)裝備將現(xiàn)場(chǎng)信息，通過存儲(chǔ)、分析、傳輸?shù)确绞教峤唤o地面指揮中心，進(jìn)行處理，而收集信息的主要任務(wù)裝備是光電監(jiān)視跟蹤系統(tǒng)，上面的分析我們知道，目前國內(nèi)這方面的裝備已經(jīng)具有成熟的配套產(chǎn)品可供選擇。3.3.2無人機(jī)平臺(tái)的可獲性正如前述，依托軍事應(yīng)用，我國無人機(jī)技術(shù)已躋身于國際先進(jìn)行列，國內(nèi)研制的現(xiàn)已公布的50多型應(yīng)用于軍事的無人機(jī)中的大部分偵查機(jī)大多能滿足海事動(dòng)態(tài)監(jiān)管的需要，只是應(yīng)用于軍事目的的無人機(jī)平臺(tái)大部分價(jià)格昂貴。近年來很多科研機(jī)構(gòu)和相關(guān)的民營企業(yè)看到了無人機(jī)廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景，紛紛投入資金研制民用的無人機(jī)及其相關(guān)配套的產(chǎn)品。且技術(shù)日趨完善。3.3.3測(cè)控技術(shù)的可靠性近年來我國航天工程取得了舉世矚目的成就，我國的航天遙測(cè)遙控技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界一流水平，得益于航天技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)的遙測(cè)遙控技術(shù)日趨完善，國內(nèi)中電集團(tuán)54所、中航工業(yè)615所、南京航空航天大學(xué)等單位先后推出了成熟的無人機(jī)遙測(cè)遙控系統(tǒng)和信息傳輸系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于軍事和民用。3.3.4系統(tǒng)的安全可靠性和便利性無人機(jī)系統(tǒng)，由于飛行平臺(tái)上沒有人，相對(duì)有人機(jī)而言，飛機(jī)故障導(dǎo)致的事故最多是一架無人機(jī)無法回收，而不會(huì)出現(xiàn)人員傷亡的問題，同時(shí)隨著技術(shù)發(fā)展，無人機(jī)應(yīng)急返航功能的完善，無人機(jī)的回收率也越來越高，其安全可靠是值得信賴的。另外無人機(jī)無需專業(yè)的飛機(jī)駕駛員，其體積小，重量輕，系統(tǒng)與有人機(jī)相比簡(jiǎn)單的多，對(duì)維護(hù)使用相對(duì)來說便利的多，且無人機(jī)不需要專用的場(chǎng)地、跑道，系統(tǒng)可以用一輛面包車裝載運(yùn)輸，隨時(shí)隨地可以起飛。3.3.5國內(nèi)外大量應(yīng)用的實(shí)踐性無人機(jī)在軍事上的應(yīng)用不用細(xì)說了，美、日、韓和歐洲不少國家早已經(jīng)將無人機(jī)應(yīng)用于海事監(jiān)管工作中，我國雖然在海事監(jiān)管上的應(yīng)用還處于空白階段，但是在電網(wǎng)巡查、管道巡視、森林防火等領(lǐng)域已有成功應(yīng)用。綜上所述，從海事監(jiān)管業(yè)務(wù)的可達(dá)性、無人機(jī)平臺(tái)的可獲性、系統(tǒng)的安全可靠性、便利性、以及國內(nèi)外大量的應(yīng)用情況，結(jié)合我國海事監(jiān)管的特點(diǎn)和我國無人機(jī)發(fā)展?fàn)顩r，當(dāng)前將國產(chǎn)的無人機(jī)作為海事監(jiān)管的手段之一是可行的。

第四章XX海事局轄區(qū)現(xiàn)狀分析4.1XX海事局管理轄區(qū)范圍中華人民共和國XX海事局成立于1999年6月18日,是交通運(yùn)輸部直屬正局級(jí)機(jī)構(gòu)。XX海事局在XX市沿海海域和港口行使《中華人民共和國海上交通安全法》、《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國船舶和海上設(shè)施檢驗(yàn)條例》以及《中華人民共和國航標(biāo)條例》等法律、法規(guī)賦予的行政執(zhí)法權(quán)；統(tǒng)一監(jiān)督XX市沿海、沿長江口水域和XX港區(qū)水域內(nèi)水上交通安全、防止船舶污染；負(fù)責(zé)華東八省二市的船員考試、發(fā)證工作；負(fù)責(zé)江蘇、浙江、XX地區(qū)的船舶和海上設(shè)施檢驗(yàn)管理；負(fù)責(zé)東海海區(qū)沿海航標(biāo)管理、港口航道測(cè)繪等管理工作。目前設(shè)有21個(gè)機(jī)關(guān)處室，下轄19個(gè)處級(jí)基層單位。4.1.11、北界線：自岸邊33°00′00″N緯度向東延伸。

南界線：A：30°41′32″N/121°16′00″E（XX市與浙江省的陸域交界處）

B：30°32′55″N/121°16′00″E

C：30°33′03″N/121°21′30″E

D：30°28′49″N/121°42′30″E

E：30°32′00″N/122°16′00″E

F：30°32′00″N/122°20′30″E

G：30°30′40″N/122°27′36″E

H：30°28′00″N/122°27′36″E

I：30°28′00″N/122°32′48″E

J：30°31′23″N/122°32′48″E

K：30°35′20″N/122°12′54″E

L：30°44′20″N/122°16′58″E

M:北鼎星島北端

N:花鳥山北端

O:海礁北端

上述各點(diǎn)順序連接，再從海礁北端向正東延伸聯(lián)線。

2、牛棚港高壓線（121°14′30″E）經(jīng)度下游的北支水道。

3、崇明島附近長江干線主航道右側(cè)標(biāo)以北的水域。

4、長江干線瀏河口下游。

5、綠華山錨地、金山航道、金山錨地及33°00′00″N緯度線以北附近的海上石油平臺(tái)與相關(guān)船舶的管理。

6、大小洋山附近海域。

7、黃浦江至閔行發(fā)電廠。

船報(bào)范圍：其他國家領(lǐng)海和內(nèi)水以外的北緯9°以北，東經(jīng)130°以西的海域。

搜救范圍：30°40′N—33°N之間的海域。

航海保障及航行警告范圍：23°34′N—35°00′N。（福建東山灣至江蘇連云港）。圖4-1XX海事局轄區(qū)示意圖XX海事局管轄海域特點(diǎn)4.2.1XXXX海事局轄區(qū)內(nèi)水域，特別是長江口水域，是我國南北海上主要通道和長江干線的交匯處，運(yùn)輸繁忙，船舶交通密集，大型化趨勢(shì)明顯。XX港09年貨物吞吐量達(dá)到5.9億噸，已連續(xù)5年居世界第一；集裝箱吞吐量達(dá)到2,500萬標(biāo)準(zhǔn)箱，連續(xù)3年居世界第二，有望不久晉升為世界第一集裝箱港。2009年進(jìn)出XX港船艇數(shù)量達(dá)到1350389艘次，其中包括進(jìn)出XX口岸的國際航行船舶38116艘次；進(jìn)出XX港的沿海海船98982艘次。另外，危險(xiǎn)品運(yùn)輸活躍，海上客運(yùn)量大，危險(xiǎn)品、污染物及水上人命事故風(fēng)險(xiǎn)大。隨著長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，XX港及附近海區(qū)危險(xiǎn)品運(yùn)輸十分頻繁，途經(jīng)XX港及附近海區(qū)危險(xiǎn)品船舶不斷增加，僅2009年進(jìn)出XX港的各類油船達(dá)47871艘次；尤其近幾年，進(jìn)出XX港的化學(xué)品船和液化氣船的數(shù)量每年以兩位數(shù)增長幅度增加，再加XX上客運(yùn)量多，海事安全監(jiān)管形勢(shì)嚴(yán)峻。近幾年來，盡管XX海事局利用VTS、CCTV、AIS等現(xiàn)代化監(jiān)管手段，全天候?qū)Υ凹訌?qiáng)預(yù)控性管理，并建立突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案，減少了事故發(fā)生率，但由于VTS、CCTV監(jiān)管范圍有限，在離基站稍遠(yuǎn)處就無法實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控，AIS的監(jiān)管功能也十分有限。在惡劣海況條件下，由于巡航救助船難于出航或者難于在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，故XX港及附近水域，水上監(jiān)管的手段亟待增加能力亟待提高。4.2.2長江口水域及東海海區(qū)氣候條件復(fù)雜東海海區(qū)風(fēng)情季節(jié)變化明顯，據(jù)統(tǒng)計(jì)，大風(fēng)較多的月份為1月、12月、9月。全年7級(jí)風(fēng)以上天數(shù)占全年總天數(shù)的2/3以上。冬季大風(fēng)為冷空氣活動(dòng)造成，秋季大風(fēng)基本受臺(tái)風(fēng)影響。沿海刮大風(fēng)時(shí)正逢大潮汛，潮助風(fēng)威，海面往往會(huì)掀起5～9m大浪，對(duì)航行在這個(gè)水域船舶安全構(gòu)成巨大威脅。即使在洋山港內(nèi)只要西至西北風(fēng)達(dá)7級(jí)并持續(xù)2小時(shí)，就會(huì)起2～3m的涌浪，此時(shí)拖輪也無法正常作業(yè)。東海區(qū)每年7～9月份易遭受熱帶氣旋的影響，根據(jù)XX氣象局1884年～1993年的統(tǒng)計(jì)資料，共計(jì)受到545次熱帶氣旋影響，平均每年受到5次臺(tái)風(fēng)影響過程，近年平均數(shù)6～7次，最多一年有8次。臺(tái)風(fēng)來襲時(shí)最大風(fēng)速達(dá)58m/s，歷史上不計(jì)其數(shù)的船舶因遭遇臺(tái)風(fēng)襲擊而沉沒。長江口海域是我國海上船舶航行最密集區(qū)，而且其通航環(huán)境惡劣，年均霧天多達(dá)65天，船舶事故多發(fā)。該區(qū)域冬季寒潮侵襲，夏秋受熱帶風(fēng)暴影響，冬春多霧，氣候條件復(fù)雜。因而造成海難多發(fā)，占我國沿海事故總量的三成以上，是遇險(xiǎn)船舶數(shù)量最多的海域之一。如近年來船舶交通事故年均300余起，經(jīng)濟(jì)損失6600多萬元。4.2.3地區(qū)能源消耗增長迅速，海上溢油等污染威脅嚴(yán)重XX市和長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速增長，能源消耗劇增，石油運(yùn)輸日益頻繁，同時(shí)危險(xiǎn)品運(yùn)輸量也大幅增加，從而帶來船舶污染威脅的日益增加。1978年至今XX港共發(fā)生各類污染事故377起，平均年14.5起。其中船舶溢油量50噸以上的特大溢油事故15起，總溢油量4519噸，居全國各港口的首位。未來XX港石油制品、危險(xiǎn)品的運(yùn)輸量將持續(xù)增長，水上突發(fā)性污染威脅日益嚴(yán)重。2.2.4管轄水域重點(diǎn)工程多，水上監(jiān)管任務(wù)重如長江口深水航道、洋山深水港、漕涇化工區(qū)、長興島船舶基地等工程相繼投入建設(shè)，水面運(yùn)輸和施工船舶急劇增加，安全監(jiān)督任務(wù)十分繁重。4.2.5客運(yùn)和旅游業(yè)發(fā)展使水域安全敏感程度提高XX港客運(yùn)航線有崇明、長興、橫沙三島航線，沿江和沿海航線，國際航線和旅游航線。特別是世界郵輪經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年來每年約有？艘大型郵輪到達(dá)XX，國外旅客數(shù)量大幅增加。同時(shí)水上娛樂業(yè)和私人游艇的發(fā)展，給海上安全監(jiān)督管理帶來很大壓力。4.2.6東海海區(qū)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，爭(zhēng)議海域局距岸偏遠(yuǎn)東海海區(qū)是中、日兩國專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)接壤的敏感區(qū)域，東海海區(qū)氣候條件復(fù)雜，通航環(huán)境惡劣，海事應(yīng)急反應(yīng)和指揮責(zé)任重大；東海海區(qū)劃界爭(zhēng)端長期存在，爭(zhēng)議海域距岸達(dá)150海里左右，急需快速抵達(dá)、監(jiān)測(cè)取證手段。維護(hù)我國在東海海區(qū)海洋權(quán)益、履行海上安全監(jiān)管職責(zé)責(zé)任重大。4.3XX海事局主要管理手段、管理方法海事處（或辦事處）、海事巡邏船艇、VTS和AIS是XX海事局履行職能的主要一線管理力量，是現(xiàn)場(chǎng)管理的重要手段。自1998年水監(jiān)體制改革以來，在交通運(yùn)輸部以及交通運(yùn)輸部海事局的關(guān)心和支持之下，XX海事局在基本建設(shè)、監(jiān)管能力方面得到很大的發(fā)展和提高，在長江口、洋山港和黃浦江等水域相繼建立了現(xiàn)代化的水上交管系統(tǒng)，配備了一定數(shù)量的巡邏船。形成了以海事巡邏船艇、VTS和AIS為手段的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管模式。自2001年“海巡21”建成交付使用后，XX海事局實(shí)現(xiàn)了海事監(jiān)管從港區(qū)走向海洋的重要突破，具備了一定的海區(qū)監(jiān)管能力，待5000噸級(jí)大型巡航救助船建成后，海區(qū)監(jiān)管能力將進(jìn)一步得到加強(qiáng)。但是，我們也應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到：長時(shí)間以來，由于國民經(jīng)濟(jì)總量的逐步增長有一定的過程，國家對(duì)水上安全監(jiān)督裝備的投入較少，致使目前XX海事局海區(qū)監(jiān)管設(shè)施裝備嚴(yán)重不足，所建的船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）覆蓋能力僅能覆蓋港口及周邊水域，覆蓋面相對(duì)十分有限；XX海事局除“海巡21”外，其余巡邏船噸位小、性能差，巡邏執(zhí)法能力基本限制在離岸50海里的范圍以內(nèi)。XX海事局海事裝備建設(shè)無法滿足海事監(jiān)管的實(shí)際需要，海事裝備建設(shè)發(fā)展速度與XX港的持續(xù)快速發(fā)展不相適應(yīng)。4.4XX海事局空中巡航試點(diǎn)工作情況自2001年以來，XX海事局在部海事局的領(lǐng)導(dǎo)之下，有計(jì)劃地開展了空中巡航工作，并嘗試建立由飛機(jī)、巡邏船和地面VTS多部門、多系統(tǒng)組成的海陸空立體監(jiān)管模式，為利用飛機(jī)開展海事系統(tǒng)水上監(jiān)管作業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，并取得了一定的成績。但是，由于XX海事局至今還沒有自己的飛機(jī)。在利用飛機(jī)進(jìn)行海事監(jiān)管作業(yè)的過程中受到的制約因素較多，尤其在需要采取應(yīng)急反應(yīng)時(shí)，無法及時(shí)調(diào)用飛機(jī)到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)并開展有效搜救和執(zhí)法取證等工作，更加無法形成有效的海上安全立體監(jiān)管體系。4.5XX海事局管理能力現(xiàn)狀綜合評(píng)價(jià)在水監(jiān)體制改革后，XX海事局水上安全監(jiān)督管理得到很大的發(fā)展和提高，建立了比較完整的水上交通安全管理體系，健全了管理的法規(guī)規(guī)章，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)與控制技術(shù)改進(jìn)管理方法，采用了先進(jìn)的航標(biāo)測(cè)量科技，增強(qiáng)了我國沿海水上安全監(jiān)督管理能力和航海保障能力。目前XX海事局已經(jīng)擁有約1200人的專業(yè)化海上執(zhí)法及管理隊(duì)伍，在沿海港口建立了現(xiàn)代化的船舶交通管理系統(tǒng)、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，配備了一定數(shù)量的能夠出海的巡邏船，形成了以船舶、VTS和AIS為手段的現(xiàn)場(chǎng)立體監(jiān)管模式。同時(shí)，也應(yīng)看到，XX海事局轄區(qū)水上安全監(jiān)督管理方法還不完善，管理手段尚不能有效地覆蓋整個(gè)可管轄海域，監(jiān)管能力特別是應(yīng)急反應(yīng)能力還比較薄弱，與國際海事先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的管理現(xiàn)狀相比存在明顯差距，不能有效履行法律法規(guī)和國際公約義務(wù)，不能同XX港航運(yùn)發(fā)展及海上各項(xiàng)事業(yè)發(fā)展的要求相適應(yīng)，特別是缺乏空中監(jiān)管手段，亟待提高和改進(jìn)。

第五章XX海事局配置無人機(jī)應(yīng)用海事監(jiān)管的必要性5.1實(shí)現(xiàn)海事系統(tǒng)監(jiān)管目標(biāo)的要求根據(jù)海事工作發(fā)展要求到2010年，在沿海和水網(wǎng)地區(qū)全面實(shí)現(xiàn)“監(jiān)管立體化、反應(yīng)快速化、執(zhí)法規(guī)范化、管理信息化”的目標(biāo)。在重點(diǎn)水域、重要航段具備全方位覆蓋、全天候運(yùn)行、快速反應(yīng)的能力。具體要求距岸50海里內(nèi)重要海域應(yīng)急到達(dá)時(shí)間不超過150分鐘，內(nèi)河主要通航水域的重要航段應(yīng)急到達(dá)時(shí)間不超過45分鐘；到2020年，建立全方位覆蓋、全天候運(yùn)行、具備快速反應(yīng)能力的現(xiàn)代化水上安全管理系統(tǒng)。距岸50海里內(nèi)重要海域應(yīng)急到達(dá)時(shí)間不超過90分鐘，內(nèi)河主要通航水域的重要航段不超過30分鐘；實(shí)現(xiàn)以上要求，必須擴(kuò)展我國海區(qū)管理手段，提高在海區(qū)的快速反應(yīng)能力，配置飛機(jī)和無人飛機(jī)等航空器是比較有效的手段之一，也是基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。5.2增強(qiáng)履職能力、提高管理效率的需要我國沿海海事系統(tǒng)的管理能力與世界先進(jìn)水平相比，存在明顯的差距。隨著海上航運(yùn)的發(fā)展，廣闊的海洋對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的重要性必將不斷增加，這要求我國沿海海事系統(tǒng)不斷加強(qiáng)對(duì)海區(qū)的安全監(jiān)督管理。相對(duì)于港區(qū)、海區(qū)管理具有以下特點(diǎn)：（1）突發(fā)性。海區(qū)發(fā)生船舶碰撞及排污事故，難以預(yù)見，海難事故更是如此，而且出事船舶自救或自行處理的能力往往不足，這就要求沿海海事系統(tǒng)具備快速反應(yīng)能力，具備在第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)的能力。（2）廣泛性。海區(qū)范圍遠(yuǎn)大于港區(qū)，但船舶的密度較小。海事業(yè)務(wù)一方面主要集中在主要航道、海上石油平臺(tái)和漁區(qū)，另一方面又應(yīng)關(guān)注到廣大的海區(qū)。（3）涉外性。海區(qū)管理涉及的外籍船舶比例要高于港區(qū)，既有進(jìn)出我國港口的，也有僅僅是途經(jīng)的船舶。沿海海事系統(tǒng)代表國家行使對(duì)外輪的交通安全管理及維護(hù)我國海上主權(quán)和經(jīng)濟(jì)利益的職能。（4）政策性。由于我國和鄰近國家在管轄海域上部分區(qū)域存在爭(zhēng)議，海事執(zhí)法是國際公認(rèn)的經(jīng)濟(jì)執(zhí)法和廣泛接受的公務(wù)執(zhí)法，與海事統(tǒng)一執(zhí)法和實(shí)際行動(dòng)有效行使對(duì)我國已經(jīng)宣布擁有管轄權(quán)海區(qū)的管理，具有重要的政治意義。鑒于目前巡邏船艇和VTS系統(tǒng)難以有效適應(yīng)廣泛海區(qū)管理的特點(diǎn)，只有裝備海事專用飛機(jī)和無人機(jī)等航空器和巡邏船、VTS、AIS、CCTV等多種手段結(jié)合起來，才能建立?？找惑w的海區(qū)安全監(jiān)督管理體系。這樣可以充分利用航空器速度快、巡視覆蓋面積大的優(yōu)勢(shì)，提高管理效率，切實(shí)履行對(duì)我國已經(jīng)宣布擁有管轄權(quán)的海區(qū)進(jìn)行管理，維護(hù)國家主權(quán)和海洋權(quán)益，履行國際公約義務(wù)和海事法定職能，為國民經(jīng)濟(jì)和航運(yùn)發(fā)展提供可靠的保障。5.3推行現(xiàn)代化管理、適應(yīng)水上交通安全監(jiān)督管理發(fā)展的需要從長遠(yuǎn)來看，海上航運(yùn)和海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)海事管理的要求，在廣度和深度上必將不斷提高。從廣度上講，人類發(fā)展利用海洋活動(dòng)越加廣泛，水上交通安全監(jiān)督業(yè)務(wù)的分布也相應(yīng)在數(shù)量上增加，面上拓展；從深度上講，文明的發(fā)展，對(duì)人類生命和海洋環(huán)境越加重視，對(duì)水上交通安全監(jiān)督管理的反應(yīng)速度和能力要求越高。從國外海上安全監(jiān)督系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)來看，其監(jiān)管能力的提高隨著技術(shù)進(jìn)步不斷加快，如美國海岸警備隊(duì)已在更新其飛機(jī)、直升機(jī)裝備，未來的海事系統(tǒng)，必然將是由包括飛機(jī)在內(nèi)的具備快速反應(yīng)強(qiáng)有力事故處理能力的各種先進(jìn)技術(shù)裝備組成，通過高效的組織管理方式整合的立體監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)用飛機(jī)、無人機(jī)，通過先進(jìn)的攝像和通訊設(shè)備，可以將現(xiàn)場(chǎng)情況直接通報(bào)給指揮管理部門和巡邏船，從而極大地提高管理的針對(duì)性和時(shí)效性。運(yùn)用飛機(jī)、無人機(jī)等航空器，通過各種探測(cè)設(shè)備，可以迅速準(zhǔn)確地確定海上污染物或遇難船舶的位置，可以直接進(jìn)行處理或引導(dǎo)船舶到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理?？傊谖磥聿粩鄰?qiáng)調(diào)反應(yīng)能力和處理能力的海上安全監(jiān)督體系中，空中巡視是必不可少的一環(huán)，將起到不可替代的作用。5.4東海海區(qū)劃界爭(zhēng)端存在，維護(hù)我國在東海海區(qū)海洋權(quán)益的需要東海海區(qū)是我國維護(hù)國家海洋權(quán)益的熱點(diǎn)地區(qū)，自從上世紀(jì)60年代在東海大陸架和釣魚島(日本稱尖閣列島)周邊發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)藏豐富的石油資源后,中日關(guān)于東海海底資源以及釣魚島的主權(quán)歸屬問題浮出水面。1982年《聯(lián)合國海洋公約》頒布后，雙方在東海專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架劃界問題上的分歧日漸突出，愈演愈烈，為了緩解中日兩國關(guān)于東海海底資源以及釣魚島的主權(quán)歸屬問題上的爭(zhēng)議，我國政府提出了“擱置爭(zhēng)議，共同開發(fā)”的建議，但是日本方面絲毫沒有放松侵占我釣魚島及東海專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)資源的行動(dòng)。圖5-1日本單方面主張的200海里線示意圖由于日本的咄咄逼人和無休止糾纏，在東海問題上兩國摩擦不斷，作為海上安全監(jiān)管的法定主管部門，需要有應(yīng)急反應(yīng)的手段和設(shè)備。XX海事局乃至整個(gè)海事系統(tǒng)需要有在航程、任務(wù)設(shè)備搭載能力等相適應(yīng)的小型固定翼飛機(jī)執(zhí)行相關(guān)任務(wù)。綜上所述，盡快在XX海事局配置無人機(jī)進(jìn)行巡視、監(jiān)測(cè)，并建立一個(gè)由VTS、巡邏船艇和飛機(jī)相結(jié)合的陸?？樟Ⅲw監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)于提高XX海事局乃至整個(gè)海事系統(tǒng)的海事監(jiān)管效率，覆蓋管理責(zé)任區(qū)域，增強(qiáng)海上執(zhí)法效應(yīng)，更好地維護(hù)國家的權(quán)益，是十分必要和迫切的。

第六章總體技術(shù)方案6.1系統(tǒng)組成和工作原理6.1.1系統(tǒng)組成無人機(jī)系統(tǒng)包括無人機(jī)平臺(tái)、任務(wù)載荷分系統(tǒng)、地面信息處理分系統(tǒng)等組成。無人機(jī)平臺(tái)可采用直升機(jī)平臺(tái)和固定翼飛機(jī)平臺(tái)。目前國內(nèi)從事無人機(jī)研究和制造的相關(guān)企業(yè)和科研院所有幾十家，近期我們調(diào)研了中國直升機(jī)研究所和泰州金海運(yùn)船用設(shè)備有限公司等單位，分別對(duì)無人直升機(jī)平臺(tái)和小型固定翼船用電動(dòng)無人偵察機(jī)進(jìn)行了調(diào)研，我們認(rèn)為上述兩家提供的飛行平臺(tái)基本上都能夠滿足海事監(jiān)管業(yè)務(wù)的需求。同時(shí)我們也了解到，目前國內(nèi)無人直升機(jī)平臺(tái)還不能用于艦船起降，據(jù)悉，目前已研制出艦載機(jī)型正在進(jìn)行試驗(yàn)和評(píng)估，預(yù)計(jì)將于2011年正式投入使用。金海運(yùn)船用設(shè)備有限公司的小型固定翼船用電動(dòng)無人偵察機(jī)，雖然能夠解決艦載問題，但是撞網(wǎng)回收的裝置較大，在大型船舶上才能得以實(shí)施。且由于體積較小，重量輕，抗風(fēng)能力相對(duì)較弱，任務(wù)搭載裝備只是一個(gè)CCD攝像頭，由于沒有穩(wěn)定平臺(tái)，其圖像效果相對(duì)較差，手拋發(fā)射的穩(wěn)定性較差，如要用于海事監(jiān)管工作，還需做一些改進(jìn)升級(jí)。機(jī)載任務(wù)載荷分系統(tǒng)主要由框架臺(tái)體、圖像跟蹤器、中央控制計(jì)算機(jī)、伺服控制組件、可見光攝像機(jī)加激光測(cè)距儀或前視紅外熱像儀加激光測(cè)距儀等構(gòu)成?？梢姽鈹z像機(jī)加激光測(cè)距儀或前視紅外熱像儀加激光測(cè)距儀、圖像跟蹤器、中央控制計(jì)算機(jī)及伺服控制組件等安裝在球柱形框架內(nèi)部，構(gòu)成光電穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔。任務(wù)系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)降孛嫘畔⑻幚矸窒到y(tǒng)。地面信息處理分系統(tǒng)包括無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路、任務(wù)載荷信息處理子系統(tǒng)和地面控制站等組成，完成無人直升機(jī)飛行控制、無線數(shù)據(jù)接收、信息處理與顯示及信息分發(fā)等功能。信息分發(fā)是通過任務(wù)載荷信息處理子系統(tǒng)將目標(biāo)信息發(fā)送給海事指揮管理中心。6.1.2當(dāng)空中巡航部門通過信件、電話、傳真、通信網(wǎng)絡(luò)等方式接收到上級(jí)（海事指揮管理中心）的任務(wù)命令，要求無人機(jī)到某海域執(zhí)行監(jiān)視任務(wù)?？罩醒埠讲块T根據(jù)任務(wù)命令，將地面控制站和無人機(jī)展開做好準(zhǔn)備工作，并進(jìn)行起飛、巡航、降落路線的選擇與規(guī)劃，在地面控制站設(shè)計(jì)飛行航路節(jié)點(diǎn)和飛行高度剖面，設(shè)計(jì)任務(wù)執(zhí)行過程中各種工作模式和程序。然后將任務(wù)規(guī)劃中確定的參數(shù)載入到機(jī)載飛控計(jì)算機(jī)中。無人直升機(jī)按照規(guī)劃路線飛往任務(wù)執(zhí)行區(qū)，并在任務(wù)區(qū)上空?qǐng)?zhí)行規(guī)劃的任務(wù)。任務(wù)載荷分系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)監(jiān)視和拍攝，并將目標(biāo)圖像通過無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路發(fā)送給地面信息處理分系統(tǒng)，地面信息處理分系統(tǒng)同時(shí)將目標(biāo)信息轉(zhuǎn)發(fā)給海事指揮管理中心，或者直接通過無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路發(fā)給附近的執(zhí)法船。海事指揮管理中心接收到目標(biāo)位置信息或態(tài)勢(shì)后，指揮調(diào)度附近的執(zhí)法船到該區(qū)域進(jìn)行巡查執(zhí)法。無人機(jī)執(zhí)行完任務(wù)后按照任務(wù)規(guī)劃航線返航，在起飛地點(diǎn)降落。圖6-1系統(tǒng)工作原理圖6.1.3系統(tǒng)控制模式6.1.3.1人工控制由操縱手人工發(fā)出控制指令經(jīng)上行信道傳遞到機(jī)載計(jì)算機(jī)，通過機(jī)載飛行控制與管理系統(tǒng)執(zhí)行對(duì)無人機(jī)姿態(tài)和飛行軌跡的控制。這是最基本的飛行控制方式，一般用于起飛和降落。6.1.3.2自動(dòng)控制在該飛行模式下，無人機(jī)按預(yù)先編制好的程序自動(dòng)飛行，機(jī)載飛控系統(tǒng)根據(jù)程序規(guī)定的預(yù)定航線和定位系統(tǒng)給出的飛機(jī)實(shí)際位置，自主完成對(duì)飛行軌跡的控制。無人機(jī)在執(zhí)行遠(yuǎn)距飛行任務(wù)時(shí)，自動(dòng)控制是主要的飛行控制方式。6.1.3.3應(yīng)急返航在無人機(jī)起飛后，當(dāng)無線電數(shù)據(jù)鏈上、下行信道連續(xù)丟失超過預(yù)定時(shí)間，則自動(dòng)執(zhí)行“應(yīng)急返航”程序，自動(dòng)返回到起飛地點(diǎn)、降落并關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。在數(shù)據(jù)鏈正常而出現(xiàn)其它緊急情況時(shí)，也可以通過操作員發(fā)送“應(yīng)急返航”指令。在“應(yīng)急返航”模式返回到起飛地點(diǎn)上空后，如果數(shù)據(jù)鏈恢復(fù)，則可以轉(zhuǎn)入“人工控制”模式，在“人工控制”模式下完成降落操作6.2飛行平臺(tái)的對(duì)比與選型飛行平臺(tái)是無人機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，系統(tǒng)能否執(zhí)行任務(wù)，很大程度上取決于系統(tǒng)飛行平臺(tái)的性能。對(duì)于平臺(tái)的選型，我們通過對(duì)幾種飛行平臺(tái)的對(duì)比分析確定合適的飛行平臺(tái)。6.2.1有人直升機(jī)由于起降方便、易于艦載及低空飛行，是各國海事部門首選的海事航空裝備。2001年6月，我國海事部門開始租用直升機(jī)開展空中巡航、立體監(jiān)管等業(yè)務(wù)，主要用于：水上交通信息采集、現(xiàn)場(chǎng)交通秩序維護(hù)、水上水下施工現(xiàn)場(chǎng)管理、事故現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視取證、查找違法船舶等。經(jīng)過幾年的探索，取得了良好效果。實(shí)踐表明，直升機(jī)是增強(qiáng)海事監(jiān)管的重要手段，但目前使用有人駕駛直升機(jī)也存在一些不足之處，比如使用成本高、飛行安全風(fēng)險(xiǎn)大。有人駕駛直升機(jī)受特殊天氣尤其是惡劣海況條件、海難事故現(xiàn)場(chǎng)客觀局限等影響，還做不到能隨時(shí)起飛并達(dá)到及時(shí)、準(zhǔn)確、全面掌握現(xiàn)場(chǎng)信息的目標(biāo)。6.2.2有人固定翼飛機(jī)必須有機(jī)場(chǎng)、跑道才能實(shí)施起降，配套的輔助設(shè)施龐大。從國外海事監(jiān)管機(jī)構(gòu)配置情況來看，美國海岸警衛(wèi)隊(duì)、日本海上保安廳、韓國海洋警察廳等配置了一定數(shù)量的此類型飛機(jī)。近年來，海事系統(tǒng)也開始租用固定翼飛機(jī)進(jìn)行空中巡航的試點(diǎn)工作，通過試點(diǎn)工作，我們發(fā)現(xiàn)由于固定翼飛機(jī)的特性，他不像直升機(jī)那樣，到了事故現(xiàn)場(chǎng)可以在上空懸停，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)指揮。他的優(yōu)勢(shì)是航速快，航程遠(yuǎn)，留空時(shí)間長，所以主要用于大范圍遠(yuǎn)距離巡航。同樣因?yàn)樗怯腥笋{駛的，所以與有人直升機(jī)一樣，運(yùn)行成本高、飛行安全風(fēng)險(xiǎn)大。6.2.3固定翼無人機(jī)起飛和回收問題難以解決。固定翼無人機(jī)起飛模式主要有以下三種：火箭助推發(fā)射、輪式滑跑起飛或者手拋式（對(duì)于微小型）等。對(duì)于火箭助推發(fā)射保障難度較大，火箭彈的存放、保管和使用是一個(gè)安全問題，其次是需要發(fā)射架，準(zhǔn)備時(shí)間長，保障工作比較復(fù)雜。對(duì)于輪式滑跑，則需要專用的起降跑道，要求比較高?；厥栈径际遣捎脗憬敌问胶妥簿W(wǎng)方式，傘降著地容易損傷，使用壽命有限，撞網(wǎng)方式降落雖然安全系數(shù)較高，但是目前技術(shù)上還不是特別成熟。從長遠(yuǎn)發(fā)展考慮，如果伴隨船舶使用，特別是著艦方式較難解決，隨海上執(zhí)法船舶執(zhí)行任務(wù)難度較大。6.2.4無人直升機(jī)具備無人機(jī)的一般特點(diǎn)，如無人駕駛、以任務(wù)為中心設(shè)計(jì)、使用費(fèi)用相對(duì)較低等，適宜執(zhí)行“枯燥、污染、危險(xiǎn)”的任務(wù)。與固定翼無人機(jī)相比，無人直升機(jī)具有能夠垂直起降、空中懸停、全向飛行、低速機(jī)動(dòng)等獨(dú)特的飛行性能，具有其他飛行器無法取代的作用：具有垂直起降能力，不需要專用跑道及發(fā)射回收裝置，可在狹窄場(chǎng)地上起降，在船舶、城鎮(zhèn)及山區(qū)使用有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。能夠空中懸停、全向飛行、低空低速機(jī)動(dòng)，具備“棲息和凝視”功能，可接近或停留在其他常規(guī)平臺(tái)難以接近和進(jìn)入的區(qū)域，對(duì)目標(biāo)實(shí)施近距監(jiān)視、目標(biāo)跟蹤等任務(wù)。經(jīng)過上述分析，并借鑒先進(jìn)國家的使用經(jīng)驗(yàn)，目前，無人直升機(jī)作為飛行平臺(tái)，應(yīng)用于海事監(jiān)管是比較理想的選擇。首先，海難往往是發(fā)生在高海況條件下，此時(shí)出動(dòng)有人直升機(jī)將面臨很大風(fēng)險(xiǎn)，使用無人直升機(jī)不僅可以降低風(fēng)險(xiǎn)，而且有利于海情的及時(shí)處置。其次，使用無人直升機(jī)可以降低飛行使用成本、減少維護(hù)成本，并實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷海事監(jiān)控。隨著我國海事系統(tǒng)帶有直升機(jī)平臺(tái)的大中型巡邏船舶的相繼投入使用，通過艦載方式可擴(kuò)大無人直升機(jī)的巡航半徑，解決普通無人直升機(jī)巡航半徑小的問題。6.2.5為滿足海事立體監(jiān)管業(yè)務(wù)需求，無人直升機(jī)必須有足夠的續(xù)航能力、環(huán)境適應(yīng)能力及自主飛行能力。通過空中巡航的試點(diǎn)工作，海事監(jiān)管業(yè)務(wù)對(duì)于海事巡航執(zhí)行任務(wù)半徑應(yīng)不小于200km，執(zhí)行任務(wù)留空時(shí)間至少1小時(shí)，這要求無人直升機(jī)具備續(xù)航時(shí)間3小時(shí)以上、抗5級(jí)海況的能力。對(duì)于小型無人直升機(jī)，其續(xù)航能力嚴(yán)重不足，也無法在5級(jí)海況下正常工作，難以滿足使用要求。鑒于以上我們對(duì)國內(nèi)比較成熟無人直升機(jī)進(jìn)行了篩選，我們認(rèn)為中國直升機(jī)研究所的U8無人直升機(jī)是比較適合海事立體監(jiān)管任務(wù)飛行平臺(tái)。6.3系統(tǒng)主要技術(shù)性能6.3.1U8無人直升機(jī)最大平飛速度150km/h巡航速度120km/h使用升限3000m最大續(xù)航時(shí)間≥4h起飛重量220k任務(wù)載荷30k全機(jī)長（旋翼旋轉(zhuǎn)時(shí)）4.60m機(jī)身長3.74m全機(jī)高1.50m機(jī)身寬0.76m橇距1.00m采用一臺(tái)最大功率47.8kW的德國HIRTH公司H32E雙缸二沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。6.3.2無線電數(shù)據(jù)鏈作用距離：地面數(shù)據(jù)終端作用距離（GDT）：150km碼速率：3.2kbps（上行鏈路）64kbps（下行鏈路，單遙測(cè)）2.048Mbps(下行鏈路，遙測(cè)+圖像)誤碼率：≤10-5數(shù)據(jù)鏈定位精度：方位角測(cè)量誤差：≤1°（機(jī)動(dòng)站數(shù)據(jù)終端）距離測(cè)量誤差：≤50m(RMS)天線跟蹤范圍：360°×n（方位角），-3～+85°（俯仰角）天線跟蹤方式：自動(dòng)、手動(dòng)、引導(dǎo)6.3.3任務(wù)設(shè)備6.3.3.1識(shí)別距離可見光電視目標(biāo)識(shí)別距離：≥6km前視紅外儀目標(biāo)識(shí)別距離：≥4km6.3.3.2目標(biāo)定位精度目標(biāo)定位精度：≤5m(目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度測(cè)量誤差：≤1目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量誤差：≤5°6.3.4系統(tǒng)可靠性和維修性6.3.4.1可用性在系統(tǒng)啟動(dòng)后起飛準(zhǔn)備時(shí)間小于30min系統(tǒng)可在15min內(nèi)做好再次起飛準(zhǔn)備6.3.4.2基本可靠性和維修性全系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間MTBF6h。維修級(jí)別分為兩級(jí)，即基層級(jí)和基地級(jí)；基層級(jí)主要工作是檢測(cè)、換件和局部修復(fù)。平均修復(fù)時(shí)間（MTTR）：系統(tǒng)在基層級(jí)平均修復(fù)時(shí)間小于1h30min。6.3.4.3壽命機(jī)體機(jī)構(gòu)：2000h/20年傳動(dòng)系統(tǒng)：2000h主尾槳葉：1000h發(fā)動(dòng)機(jī)壽命：1000h6.3.5系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性6.3.5.1使用環(huán)境可在較惡劣氣象條件下晝/夜間執(zhí)行任務(wù)使用環(huán)境溫度：－40℃～+50存儲(chǔ)環(huán)境溫度：－45℃～+能在中雨和不結(jié)冰條件下安全執(zhí)行任務(wù)6.3.5.2抗風(fēng)能力起降最大抗正風(fēng)12m/s、側(cè)風(fēng)6m/s，飛行中最大抗風(fēng)能力15m/s。6.3.5.3三防采取防濕熱、防鹽霧、防霉菌措施，系統(tǒng)可以在沿海地區(qū)特有的鹽霧條件下正常使用。圖6-2U8外形圖6.4.地面信息處理分系統(tǒng)6.4.1系統(tǒng)組成地面信息處理分系統(tǒng)包括無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路、任務(wù)載荷信息處理子系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)組成框圖如圖6-3所示。天線天線雙工器收發(fā)組合功放機(jī)載測(cè)控設(shè)備天線地面控制系統(tǒng)收發(fā)跟蹤組合組合伺服設(shè)備放天線監(jiān)控設(shè)備接收跟蹤組合組合伺服設(shè)備放海事執(zhí)法船接收站任務(wù)信息處理系統(tǒng)圖6-3地面信息處理分系統(tǒng)框圖6.4.2系統(tǒng)功能地面信息處理分系統(tǒng)具有視距內(nèi)和超視距飛行遙控能力，能完成地面操縱/指令、機(jī)上數(shù)據(jù)和圖像的實(shí)時(shí)傳輸，能對(duì)飛行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、保存，能通過地面測(cè)控站預(yù)置或在線裝訂任務(wù)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)規(guī)劃，系統(tǒng)具有友好的人機(jī)控制界面，具有以下功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)飛行狀態(tài)及機(jī)載設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)遙控；實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)飛行狀態(tài)及機(jī)載設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)遙測(cè)；實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)飛行航跡和遙測(cè)參數(shù)的綜合處理、顯示和記錄；實(shí)現(xiàn)無人機(jī)偵察信息的實(shí)時(shí)傳輸、顯示、記錄；具有任務(wù)規(guī)劃和鏈路監(jiān)控能力。6.4.3工作原理機(jī)載設(shè)備功放電源/發(fā)射單元接收/調(diào)制單元機(jī)載終端功放電源/發(fā)射單元接收/調(diào)制單元機(jī)載終端（數(shù)據(jù)復(fù)接）圖像壓縮單元任務(wù)設(shè)備TV飛控機(jī)雙工器機(jī)載天線TC、TM收發(fā)組合圖6-4機(jī)載設(shè)備組成框圖機(jī)載設(shè)備包括機(jī)載收發(fā)組合、機(jī)載功率放大器、雙工器及全向天線。收發(fā)組合由4部分組成，分別為接收/調(diào)制單元、電源發(fā)射單元、機(jī)載終端和圖像壓縮單元。地面測(cè)控站地面測(cè)控站包括一對(duì)L波段的上下行全雙工的收發(fā)信道，地面遙控發(fā)射機(jī)的輸出功率為1W，設(shè)置全向天線和定向天線陣，定向天線為具有手動(dòng)跟蹤及GPS數(shù)字引導(dǎo)跟蹤兩種模式。6.5任務(wù)載荷分系統(tǒng)任務(wù)載荷分系統(tǒng)為光電穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔（圖6-5），具有手動(dòng)掃描搜索方式、自動(dòng)掃描搜索方式、鎖定方式、自檢方式、跟蹤方式和保護(hù)方式；能輸出被測(cè)目標(biāo)和周圍景物的可見光或紅外的穩(wěn)定圖像；能給出無人直升機(jī)機(jī)與興趣間距離；能給出鎖定目標(biāo)的方位角，俯仰角及目標(biāo)的屏幕坐標(biāo)等信息；對(duì)選定的目標(biāo)可以進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)穩(wěn)定跟蹤。圖6-5穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔實(shí)物圖6.5.1組成與工作原理光電穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔由框架臺(tái)體、圖像跟蹤器、中央控制計(jì)算機(jī)、伺服控制組件、可見光攝像機(jī)加激光測(cè)距儀或前視紅外熱像儀加激光測(cè)距儀等構(gòu)成?？蚣芘_(tái)體采用兩框架兩自由度設(shè)計(jì)?？梢姽鈹z像機(jī)加激光測(cè)距儀或前視紅外熱像儀加激光測(cè)距儀、圖像跟蹤器、中央控制計(jì)算機(jī)及伺服控制組件等安裝在球柱形框架內(nèi)部，構(gòu)成光電穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔。光電穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔的主要作用是承載可見光攝像機(jī)或紅外熱像儀，消除載機(jī)振動(dòng)和擺動(dòng)以及飛機(jī)姿態(tài)變化帶來的干擾，保證視軸在慣性空間的穩(wěn)定性和圖像的清晰性，并能為可見光攝像機(jī)或紅外熱像儀提供足夠大的搜索、跟蹤視場(chǎng)。6.5.2紅外熱像儀紅外熱像儀分系統(tǒng)由紅外光學(xué)組件、集成式紅外面陣焦平面探測(cè)器組件、圖像信息處理顯示組件、數(shù)據(jù)傳輸與控制、二次電源模塊等部分組成。目標(biāo)場(chǎng)景的熱輻射經(jīng)大氣傳輸、通過紅外光學(xué)組件匯聚到紅外焦平面探測(cè)器組件實(shí)現(xiàn)光電變換，形成與目標(biāo)場(chǎng)景熱輻射場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，通過圖像信息處理顯示組件形成紅外視頻圖像，實(shí)現(xiàn)光電偵察系統(tǒng)的晝夜實(shí)時(shí)偵察。6.5.3可見光攝像機(jī)可見光攝像機(jī)分系統(tǒng)由光學(xué)鏡頭、面陣CCD探測(cè)器及成像控制電路組成，輸出標(biāo)準(zhǔn)全視頻可見光電視信號(hào)，供地面操控人員對(duì)偵察區(qū)域目標(biāo)進(jìn)行搜索監(jiān)控。6.5.4圖像跟蹤器圖像跟蹤器主要由圖像跟蹤電路、視頻疊加電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成，接受來自可見光攝像機(jī)或紅外熱像儀輸出的視頻信號(hào)，解算出場(chǎng)景中目標(biāo)的位置信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤。圖像跟蹤器中的圖像處理電路實(shí)現(xiàn)紅外或可見光圖像、圖形及字符的迭加處理，并輸出至圖像顯示系統(tǒng)。圖像跟蹤器電路進(jìn)行視場(chǎng)內(nèi)選定目標(biāo)的識(shí)別跟蹤，解算出目標(biāo)的方位、俯仰位置信息輸給伺服控制電路DSP，伺服控制電路DSP將該目標(biāo)位置信息計(jì)算處理后得到控制信號(hào)，通過功率放大電路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)帶動(dòng)光電穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)選定目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤。6.5.5與地面站間雙向數(shù)據(jù)傳遞光電穩(wěn)定轉(zhuǎn)塔通過數(shù)據(jù)總線與無人直升機(jī)載計(jì)算機(jī)及地面控制站保持通訊，接受來自地面站的控制指令，實(shí)現(xiàn)功能狀態(tài)控制和地面場(chǎng)景搜索、目標(biāo)跟蹤。同時(shí)，將自身的方位、俯仰、可見光攝像機(jī)視場(chǎng)角、激光測(cè)距所測(cè)得的載機(jī)與興趣目標(biāo)間距離等系統(tǒng)參數(shù)傳遞給地面，用于無人機(jī)直升機(jī)的自動(dòng)跟蹤控制。6.6系統(tǒng)使用6.6.1運(yùn)載執(zhí)行任務(wù)時(shí)，一套空中巡航系統(tǒng)可由1輛專用汽車運(yùn)至起飛地點(diǎn)，地面測(cè)控設(shè)備為便攜式。第1輛汽車為無人直升機(jī)運(yùn)輸車。由裝有標(biāo)準(zhǔn)方箱的運(yùn)輸車改裝而成，1輛汽車可裝載2架機(jī)，將旋翼拆卸后將飛機(jī)和旋翼分別系留安裝在方箱內(nèi)，任務(wù)載荷設(shè)備存放在設(shè)備箱內(nèi)。便攜式地面測(cè)控設(shè)備。主要設(shè)備包括任務(wù)操縱器、監(jiān)控及任務(wù)控制便攜式式計(jì)算機(jī)、射頻天線組合及飛行控制臺(tái)等地面測(cè)控設(shè)備和任務(wù)管理設(shè)備。6.6.2起飛U8無人直升機(jī)系統(tǒng)到達(dá)計(jì)劃起飛地域后，選擇一塊不小于10m×10m平坦的結(jié)實(shí)地面，將無人直升機(jī)放置其中心地帶，周邊100m×100m地面應(yīng)無高山、建筑物、樹木、大面積水域和較深的溝壑，不能有地面設(shè)施和人員活動(dòng)。地面測(cè)控車應(yīng)處在距U8無人直升機(jī)10米以外，且便于清晰觀察和方便操作的位置；保障車與其相鄰，以方便電纜的連接；U8無人直升機(jī)運(yùn)輸車處在距直升機(jī)更遠(yuǎn)的地方。完成安裝旋翼、加注油料、電纜連接等系統(tǒng)展開工作。按操作程序由操作員完成起飛操作。6.6.3降落U8無人直升機(jī)降落一般與起飛選擇在同一陣地，也可以根據(jù)實(shí)際使用需要，選擇異地降落的方式。無人直升機(jī)完成飛行任務(wù)后飛行到起飛陣地上空后由操作員完成降落到起飛點(diǎn)的操作。投資估算和效益分析7.1投資估算本系統(tǒng)主要有飛行平臺(tái)、任務(wù)設(shè)備、地面控制臺(tái)、系統(tǒng)裝載車等設(shè)備組成，系統(tǒng)總費(fèi)用約為300萬元，具體費(fèi)用如下表：表7-1投資估算表序號(hào)設(shè)備名稱價(jià)格（萬元）備注1飛行平臺(tái)120U8陸基起降2任務(wù)設(shè)備1003地面控制臺(tái)50含控制軟件4系統(tǒng)裝載車305合計(jì)3007.2經(jīng)濟(jì)性分析通過對(duì)船舶、飛機(jī)、無人機(jī)三者的對(duì)比分析，我們發(fā)現(xiàn)無人機(jī)用于海事監(jiān)管部分業(yè)務(wù)是最為經(jīng)濟(jì)的手段。表7-2經(jīng)濟(jì)性對(duì)比表內(nèi)容手段船舶（40米級(jí)巡邏船）有人直升機(jī)（A109）無人直升機(jī)(U8)造價(jià)2700萬元5000萬元300萬元百公里油耗140KG4KG年維護(hù)費(fèi)用100萬元500萬元30萬元管理人員10名船員2名駕駛員+地勤2-3人結(jié)論初始投資較大，使用維護(hù)成本較高，管理人員多初始投資大，維護(hù)管理費(fèi)用高，如不是托管的話，需要專門的機(jī)場(chǎng)，運(yùn)行費(fèi)更高初始投資小，使用維護(hù)費(fèi)用低，不需要專業(yè)的駕駛員和專門的機(jī)場(chǎng)，由于無人直升機(jī)其經(jīng)濟(jì)性、安全性、機(jī)動(dòng)性等方面與船舶、飛機(jī)相比有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，其作為海事監(jiān)管的手段效益是十分明顯的。

第八章問題與建議通過以上研究，我們發(fā)現(xiàn)：第一，無論是無人直升機(jī)還是無人固定翼飛機(jī)，其起飛的條件基本上是在7級(jí)風(fēng)以下，超過7級(jí)風(fēng)起飛的安全系數(shù)較低。第二，目前國內(nèi)空域的管理還沒有放開，無人機(jī)與有人機(jī)同樣面臨著空管限制，不能隨時(shí)起飛的問題，尤其是在XX港區(qū)域上空空域是我國空域最為繁忙的區(qū)域之一，且周邊有多個(gè)民用和軍用機(jī)場(chǎng)，這將是目前限制無人機(jī)使用最大的一個(gè)問題。根據(jù)我們了解的情況，國家在今后的幾年內(nèi)，有可能會(huì)對(duì)低空空域的管理會(huì)有所放寬，目前在廣東等地方已部分開放了低空空域，在購置無人機(jī)之前，建議首先應(yīng)協(xié)調(diào)解決無人機(jī)使用區(qū)域內(nèi)的空管問題。第三，目前國內(nèi)無人直升機(jī)用于艦載的還沒有通過鑒定，根據(jù)我們所得知的消息，相關(guān)單位明年將會(huì)推出用于艦載的無人直升機(jī)，屆時(shí)可以將此機(jī)型引入作為艦載無人機(jī)使用，進(jìn)一步擴(kuò)大無人機(jī)的巡航范圍，提高無人機(jī)的機(jī)動(dòng)效率。目錄第一章總論 11.1項(xiàng)目提要 11.1.1項(xiàng)目單位基本情況 11.1.2項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 11.1.3項(xiàng)目建設(shè)方案 21.1.4投資概算及投資內(nèi)容 2HYPERLINK"file:///E:\\準(zhǔn)備修改傳百度文檔\\已傳8\\日產(chǎn)20000公斤紅薯淀粉