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    談談無人機在航運領域的應用

    2017-07-17 10:21:19 來源: 中國水運網
    聊聊

    無人駕駛飛機簡稱“無人機”(“UAV”),是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛行器。與有人駕駛飛機相比,無人機往往更適合那些太“骯臟或危險”的任務。而隨著科技的飛速發展,無人機的應用領域也越來越廣,尤其是海事方面的應用。

    以下為無人機在海事方面的應用:

    1、可用于港區、海域內的日常巡視:在廣闊的海域上實施安全監管職責,常規巡邏船存在航速低、視野小、巡視間隔時間長、受自然條件制約程度大等缺陷。在距離相同的情況下,飛機的巡視輻射面積約為船舶的12倍,巡視效果遠高于船舶,因此,用無人機進行港區和海域內的日常巡視,可以有效提高巡航效率,節省人力、燃油等成本。利用空中巡航,可以快速發現潛伏的威脅船舶航行安全的不利因素,及時查核并采取消除隱患的應對措施。當然,如果采用船載直升機的形式,通過船、機配合,更可以發揮各自優勢,極大增強執行任務的靈活性。

    2、船舶碰撞及排污、溢油事件的應急調查與取證:當海區發生船舶碰撞或排污事件后,需及時進行現場調查取證。可利用無人機進行溢油及化學品事故應急取證,無人機應能夠在規定時間內到達事故現場,將現場情況實施傳遞給指揮中心。

    3、用于海上事故的應急搜尋與救助:在海上事故遇險人員搜救過程中,海況通常比較惡劣,救助船舶難以確定遇難船只的準確位置,從而無法快速接近遇難船只進行救助。無人機具有受海況影響小、視野開闊的優勢,能迅速搜尋目標,引導、指揮救助船舶參加救助,并可直接救助,使救生成功率大大提高。

    4、救援物資投放: 可以通過無人機進行食物、小型救生浮具、GPS浮標等的投放

    5、纜繩傳遞:利用可以在船艇甲板上穩定起降的無人機,可攜帶繩索從搜救船甲板飛往事故船并實施投放。

    6、變身浮具:無人機上加裝自動充氣裝置、設置標準的海上救助信號和位置識別信號,必要時可從空中墜入海中變為救生浮具。

    而除了以上應用外,無人機還可以取代船上的危險作業和船舶檢驗等,如:

    在2016年,美國船級社(ABS)就與DroneView Technologies公司簽署一份協議以使用精密的無人機技術,作為一個具有成本效益的解決方案來提供聯合空中風力渦輪機和設備檢查服務,提高作業安全性。

    作為一項先進的技術,無人機提供了一個數據驅動方案以替代在危險高度進行空中風力渦輪機刀片檢查的傳統方法。前者能夠促進更加安全、更加高效的風力發電廠作業。

    同年,船級社DNV GL在波塞冬國際海事展覽會上宣布其已經完成使用無人飛行器(UAV)或無人機進行的首次檢驗。這一檢驗是在一艘化學品運輸船“MV Apollo”號上在德國不萊梅進行的,該船所屬Carl Büttner Shipmanagement GmbH。在兩天半時間里,兩名DNV GL驗船師使用了無人機檢查了14間液貨艙。

    以往,船舶液貨艙和貨艙檢查會十分耗費時間、金錢,還可能會十分危險,需定期評估涂層狀態、腐蝕情況、損壞、管道、進出口、設備和安全系統。而現在使用無人機檢查偏僻結構組件狀態或可顯著減少檢驗時間和費用,同時增強驗船師的安全。

    還有在2017年,英國公司Quest UAV稱,其固定翼無人空中飛行器(無人機)可以對地貌提供獨特的長期侵蝕映射標示。

    先進的技術使無人機能夠在極其不穩定的沿海條件下準確地執行任務。 Quest的Q-200 PPK無人機擁有一個機身設計和傳感器平穩支架,可確保其在湍流,風速高達65公里/小時的條件下,也能保證數據質量。

    無人機已被用于世界各地的各種沿海調查,成為一種重要的檢測手段,最新的無人機上的PPK(后處理運動)技術允許將區域的測繪映射到2cm的空間精度,而不需要地面控制點(GCP),而且可以在極為不穩定的環境下工作,具有更節省時間和資金投入的優勢。

    此外,在2017年,Sky-Futures獲得一份為期3年的合同,為位于全球各地的Eni設施進行檢驗,提高服務優勢。這一全球合同是無人機技術公司與一家國際油氣公司之間簽署的首份此類合同,代表著油氣市場中的一個重要轉變。

    Sky-Futures提供先進的無人機數據采集,檢查分析和可視化技術,以便客戶更加安全、更加高效且更經濟實惠地進行操作。通過在Sky-Futures的Expanse軟件中分析數據并提供標準和質量保證的報告,客戶可以在世界任何地方通過云系統安全地即刻查看關于他們資產的最新信息。

    隨著無人機技術的飛速發展,無人機在海事監測方面的應用也越來越廣。丹麥環境保護局(EPA)已經和丹麥一家初創公司Explicit簽署了監測船舶硫排放合規性的合同。監測將從空中進行,通過對丹麥境內水域里的船舶所排放的煙羽進行取樣,以便檢測并防止船舶違反排放控制區內燃油硫含量0.10%的限制。

    據了解,該協定計劃將部署一種由Explicit開發的新型嗅探技術,以便在直升機上進行安裝——最終其也將安裝在無人機上。預計丹麥水域硫限制的空中監視將從2017年7月開始。

    新的迷你型嗅探器系統能夠測量船舶的硫和NO x排放量,以確定它們的合規性,并且足夠小到無人機可以裝載,而不會影響質量或可靠性。然而,最初的技術將部署在載人直升機上,但未來可能會逐步將無人機作為一種補充。

    我們的演示表明,在排氣煙羽中進行導航的能力對獲得良好的機載測量結果絕對至關重要。可以使用旋轉無人機實現同樣的目的,但載人直升機目前的操作能力要大得多,”Jon Knudsen如此說道。

    由于導航至關重要,該公司開發了一種專利方法,稱為智能飛行和專用軟件工具,以克服這一挑戰。該公司只使用旋翼工具平臺(直升機和無人機),因為它們能夠在煙羽中操縱。

    “結合我們的智能飛行軟件,我們可以指導飛行員的實時傳感器反饋,以優化采樣的位置。這很重要,因為煙羽并非清晰可見。甚至在紅外線或船舶排放量高的情況下,煙羽也不一定清晰可見,因此,你需要導航的支持。”喬恩·克努森(Jon Knudsen)解釋道。

    此外,公司開發了一套先進的算法,以計算硫含量和NO x排放量,以切實地確定合規性。

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