無(wú)人機(jī)在海上邊境巡邏中的應(yīng)用研究

無(wú)人機(jī)在海上邊境巡邏中的應(yīng)用研究海洋領(lǐng)域是國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域，海上邊境的安全與穩(wěn)定對(duì)于維護(hù)國(guó)家領(lǐng)土安全和經(jīng)濟(jì)利益具有至關(guān)重要的作用。然而，海上巡邏任務(wù)面臨著無(wú)數(shù)困難和挑戰(zhàn)，例如人力物力缺乏、視野有限等問(wèn)題。近年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)在海上巡邏領(lǐng)域逐漸得到了廣泛應(yīng)用。一、無(wú)人機(jī)在海上邊境巡邏的優(yōu)勢(shì)1.1延長(zhǎng)有效巡邏時(shí)間傳統(tǒng)的巡邏方式通常依靠警察或海關(guān)人員進(jìn)行海面巡邏，這種方式的效率低下，而且人為監(jiān)視還易疲勞。而作為一種不需要駕駛員的空中移動(dòng)系統(tǒng)，無(wú)人機(jī)可以持續(xù)維持在空中的不間斷工作時(shí)間比傳統(tǒng)巡邏工人更長(zhǎng)，有效的增加了巡邏區(qū)域的盤(pán)查時(shí)間和活動(dòng)期間，確保了海上邊境巡邏任務(wù)的持續(xù)性和穩(wěn)定性。1.2增強(qiáng)監(jiān)視范圍無(wú)人機(jī)具有高空飛行、視野廣、靈活轉(zhuǎn)動(dòng)等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)快速掃描大面積邊境線附近海域，監(jiān)控邊境疑點(diǎn)區(qū)域內(nèi)一切非法行為的發(fā)生。相比之下，人力巡邏存在盲點(diǎn)和視野受限等缺陷。1.3避免尷尬狀況人類巡邏時(shí)可能會(huì)面臨各種危險(xiǎn)，如不值得冒險(xiǎn)的海洋氣候條件、危險(xiǎn)的海上環(huán)境等，而無(wú)人機(jī)不會(huì)經(jīng)歷這些。而無(wú)人機(jī)的遠(yuǎn)程控制保證了操作員的安全性，并避免了海上交通擁堵引起的等待線路問(wèn)題和延誤時(shí)間的狀況。1.4準(zhǔn)確記錄情況巡邏支隊(duì)或者其他管理部門(mén)可以通過(guò)實(shí)時(shí)獲取的視頻、傳感器和其他數(shù)據(jù)的記錄來(lái)分析邊界情況和巡邏活動(dòng)，確保準(zhǔn)確性和真實(shí)性。而這些信息是不可能使用人力巡邏方法獲取的，因?yàn)槿肆ρ策壔顒?dòng)記錄存在遺漏和偏差的風(fēng)險(xiǎn)。二、無(wú)人機(jī)在海上邊境巡邏的應(yīng)用實(shí)踐2.1美國(guó)邊境巡邏無(wú)人機(jī)在美國(guó)邊境巡邏領(lǐng)域的應(yīng)用歷史可追溯到2004年，當(dāng)時(shí)美國(guó)國(guó)土安全部開(kāi)始與美國(guó)國(guó)防部共同開(kāi)發(fā)用于巡邏邊境的“無(wú)人駕駛客機(jī)”（UAV）。這款無(wú)人機(jī)使用內(nèi)置的儀器可以捕捉和傳輸視頻和傳感器信息，如紅外線、熱成像、夜視和雷達(dá)，以提取諸如人類、車輛、建筑和邊境安全設(shè)施等信息。2.2中國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)邊防巡邏2019年，中國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)東海艦隊(duì)成功實(shí)施第一次無(wú)人機(jī)海上巡邏，使用“熔巖神鷹”無(wú)人機(jī)對(duì)東海防空識(shí)別區(qū)內(nèi)進(jìn)行巡邏.其巡邏半徑為約500公里，巡邏過(guò)程中，無(wú)人機(jī)可以通過(guò)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行定位和飛行途中不掉落。其在確保巡邏效果的同時(shí)，確保了隱私和安全問(wèn)題。2.3日本近海監(jiān)察2018年日本海上保安廳使用無(wú)人機(jī)巡邏模式時(shí)，在熊本縣購(gòu)買一架RPAS無(wú)人機(jī)，并在福岡縣的其它機(jī)場(chǎng)增加了統(tǒng)一“空心”防線。這次巡邏主要是用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)和日式黃鰭魚(yú)的捕撈監(jiān)測(cè)，意義重大。2.4印度洋土地的海上巡邏印度海軍在2019年也使用了無(wú)人機(jī)進(jìn)行小規(guī)模海上巡邏，一架“渾體咕芭”（HammerHead）魚(yú)鷹無(wú)人機(jī)升空后，可在200公里范圍內(nèi)高空觀測(cè)海洋狀況。該無(wú)人機(jī)內(nèi)置了前沿著陸雷達(dá)以及各種傳感器設(shè)備，最大飛行高度3000米，最大飛行時(shí)間為16小時(shí)，對(duì)海上狀況的監(jiān)測(cè)效果顯著。三、現(xiàn)階段無(wú)人機(jī)在巡邏應(yīng)用中還存在的挑戰(zhàn)3.1瞄準(zhǔn)技術(shù)仍未完善一些無(wú)人機(jī)在海上巡邏期間，精確瞄準(zhǔn)可能與現(xiàn)實(shí)任務(wù)有所出入。即使無(wú)人機(jī)設(shè)備具有先進(jìn)的光學(xué)設(shè)備和高精度自動(dòng)駕駛功能，但在攝像頭處于高速相機(jī)模式時(shí)，巡邏無(wú)人機(jī)也仍然需要一定的姿態(tài)和指導(dǎo)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)者需要將模型納入更加精細(xì)的精度等級(jí)計(jì)算中的系統(tǒng)中。3.2干擾海洋環(huán)境的特殊性意味著無(wú)人機(jī)經(jīng)常可能面臨強(qiáng)風(fēng)、霧、沙塵暴、浪涌和電磁干擾等各種洋流等因素的干擾，影響無(wú)人機(jī)工作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。3.3國(guó)際海洋法的遵守問(wèn)題針對(duì)海上巡邏中使用的無(wú)人機(jī)進(jìn)行過(guò)適當(dāng)調(diào)查，并即將加強(qiáng)基于無(wú)人機(jī)巡邏的監(jiān)管。由于使用技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)下的情報(bào)越來(lái)越多，這也會(huì)導(dǎo)致一些國(guó)家在巡邏期間認(rèn)為其領(lǐng)土受到侵犯，對(duì)周邊關(guān)系產(chǎn)生負(fù)面影響。四、結(jié)論總的來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)在海上邊境巡邏領(lǐng)域中的應(yīng)用為邊境保衛(wèi)工作提供了全新的視角和技術(shù)手段。通過(guò)延長(zhǎng)工作時(shí)間、增強(qiáng)監(jiān)視范圍、避免尷尬狀況、準(zhǔn)確記錄情況等優(yōu)勢(shì)，大大提高了巡邏工作的效率和準(zhǔn)確