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中翔腾航---无人机在海监渔政行业应用方案

日期: 2016-12-23
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来源:

中国海监是对中国管辖海域(包括海岛、海岸带)实施巡航监视,查处侵犯海洋权益、违法使用海域、损害海洋环境与资源、破坏海上设施、扰乱海上秩序等违法违规行为,并根据委托或授权进行其他海上执法工作。

  中国渔政是由各级人民政府渔业行政主管部门设置的负责渔政监督管理的职能机构,中国渔政担负着养护水生生物资源,保护渔业水域生态环境,管理渔业船舶和渔港、养殖业执法,负责渔业船舶和船用产品检验,维护国家海洋权益和边境水域权益,保障渔业生产秩序和渔业安全生产等重要职能,已成为我国一支重要的行政执法力量。

航空执法主要以航空巡查监视和航空遥感监测等方式开展,以海监飞机为平台,利用摄影、摄像、航空遥感等技术手段采集信息资料。

航空巡查监视是指海监、渔政等执法人员使用无人飞机,对海岛、海岸线(含概渔业生产的港口、码头等地)及其周边海域进行空中巡查监视,并获取相关照片、录像等资料的执法行为。

航空遥感监测是指海监、渔政等执法人员使用无人飞机,利用航空遥感技术,对海岛、海岸线(含概渔业生产的港口、码头等地)及其周边海域进行空中拍摄、测量和记录,经数据处理和汇交,获取海岛正射影像、数字高程模型和数字表面模型等数字成果。在实施航空巡查监视和航空遥感监测工作中,拍照、摄像、测量、记录以及监视监测都应按照相关规定去执行。

无人机航空执法优势介绍
  
第一:无人机能够实时有效的监控,让执法人员准确、快速的获取日常执法工作中的信息。在一些重点区域,特别是覆盖范围广、地理位置偏远、交通不便的地方,通过对无人机的有效使用,能够操控无人机从空中对任务区域进行实时拍照和录像监控,从而快速获取有效的执法现场信息;
   第二:促进指导执法任务工作有序、有效的进行。无人机可以从空中获得大量的
图片影像资料,地面指挥人员可以通过观察分析这些数据,对任务地区进行初步的评估,并制定高效、可行的解决方案。

无人机在海监渔政行业应用总体方案

我公司无人机应用在海监渔政执法任务中的主力机型为DX6多旋翼无人机系统,该机型优点操作方式便捷,飞行环境要求不高,飞行性能稳定和成像效果比较清晰,且机动性能好、方便运输。

中翔腾航---无人机在海监渔政行业应用方案

机型介绍:DX6型多旋翼无人机系统

  该系统是我公司在自行研发多旋翼无人机产品的基础上,针对海监渔政执法任务的具体要求,经过进一步优化设计和系统集成,打造而成的满足海监渔政执法任务的产品。系统整体方案可归纳为:以DX6多旋翼无人机作为飞行平台,使用符合校园安保任务性能要求的无线数传和图传电台,在5公里距离内可获得稳定的图像和数据传输;按照海监渔政执法技术要求我们集成高性能三轴稳定云台,可以在各个角度获取稳定的图像和视频;可见光任务设备采用高端录像设备系统,分辨率高达1920*1080P,地面站系统是在北航无人机所准军用便携式地面站系统的基础上进行改进,所有部件均采用军用级或工业极产品,得到符合军警特殊行业需求的无人机地面站系统。

  我们最终对集成的产品进行大量的测试和联合调试,不但功能上能够满足海监渔政执法要求,而且尽可能使得系统操作简单,可靠稳定。此外我们与北京航空航天大学电子信息工程学院电磁兼容实验室合作,对DX6型多旋翼无人机变焦侦查系统的抗电磁干扰能力进行综合设计和布局,确保在复杂的城市作业区域附近具有较强的抗电磁干扰能力,且该产品在2016年8月我公司与中国消防装备实验室在青海等地进行“特殊环境适应性测试”,并顺利通过测试成为国内首款具备在低温、高海拔地区作业能力的无人机。

独特的材料和外形设计

DX6型多旋翼无人机系统采用碳纤维材料制造,机身经过镂空设计,既保证机体强度,又使得自身重量轻,便于携带,机动性灵活,空中目标小,不易被发现。

机体采用可折叠结构,体积小,利于储存、运输,单人可以携带出行。

系统进行效率优先设计,全系统外场展开迅速,展开时间与撤收时间均在30秒内,操作简单,便于迅速展开工作。

结合空气动力学的外壳设计,DX6型多旋翼无人机在保持了更低风阻系数的同时,并且具备了防雨雪防沙尘的独特性能。

电池舱的设计,大大加快了换电速度,为紧急连续升空缩短了时间,同时降低了飞行器的重心使飞行更加平稳,提高了抗风能力。

DX6型多旋翼无人机系统技术参数

中翔腾航---无人机在海监渔政行业应用方案

操控简单及高性能的飞行能力

我们对DX6型多旋翼无人机的精心设计,并且配备了高性能的飞行控制系统,使得DX6型多旋翼无人机系统获得了高性能飞行能力的同时具备了操控简单使用方便的特性,让客户轻松方便的完成边防巡逻、反恐维稳等棘手任务。

DX6型多旋翼无人机,可以通过锁定经纬度和高度,哪怕在风力较大的情况,同样可以在很小范围内稳定悬停。

  DX6型多旋翼无人机内设高性能飞行控制系统,使得控制X6型多旋翼无人机的手感就像驾驶汽车一样简单、直观、控制力强,控制飞机的飞行本身,已经成为一项轻松和精确的操作,飞行员可以把注意力更多集中在其他的工作上,例如控制拍摄角度,从而更方便高效的完成巡逻任务,而不必紧张于驾驶本身。

  DX6型多旋翼无人机在GPS 信号良好的情况下,可以通过拨动遥控器上预先设置好的开关,将飞行器当前所在的坐标点记录为热点。以热点为中心,在半径5 米至500 米的范围内,只需要发出横滚的飞行指令,飞行器就会实现360 度的热点环绕飞行,机头方向始终指向热点的方向。该功能设置简单、使用方便、适用于对固定的景点进行全方位拍摄。

 无人机海监渔政执法实际案例:

无人机可应用于海上巡逻执法、调查取证和应急反应、海上搜寻和救助,海上船舶溢油、排污监管,海岛非法旅游,偷渔、偷沙,港口、码头及航道的更改建设等海监、渔政监管业务领域。

中翔腾航---无人机在海监渔政行业应用方案

无人机海监海岛巡视作业图

中翔腾航---无人机在海监渔政行业应用方案

无人机海岛航空执法拍摄原图

无人机在海监渔政行业应用的优势

1.采购成本低

无人机的采购成本低于有人驾驶巡逻机,也比大型巡逻船的采购成本低很多。无人机通过配备一定的机载任务装备,能都出色地完成各种监管救助任务,具有十分优越的性价比。

2.相对于海上巡逻船船长来说,培养一名巡逻飞行员的成本更低一些。

海上飞行需要驾驶人员具有相当丰富的经验,并具备夜间和恶劣天气下的操控能力。无人机无需具有丰富经验的驾驶人员操纵,一般人员在经过一段时间的操作技术培训后,即可通过测控车或船舶测控装置控制飞机航迹和航速,培训成本十分低廉。

3.单位巡航成本低

无人机与有人驾驶的巡逻机相比,体积小、重量轻、能耗低十分经济。无人机起飞无需任何辅助装置,单位成本更低。大型巡逻船体积和重量大,虽然单位重量油耗少,但是按照巡航里程计算成本比无人机高出不少。

4.地勤保障要求低

大型巡逻船需要建造高等级的靠泊码头,日常维护保养一般最少也需要10名专业人员。有人驾驶巡逻机需要建造大型机库,以便于日常的维修保养工作。固定翼飞机还需要建造专业机场,配备专用降落导航设备和符合一定降落等级要求的跑道,维修保养人员也必须接受响应时间的维修保养培训,以保障飞机安全飞行。而无人机可以在狭小的空间内起飞,不必建造专用码头或机库用于停放和日常的维修保养,日常维保人员也仅需要3人,后期使用成本较低。 

5.无人员安全风险 

虽然船舶及有人驾驶飞机的设计建造安全系数很高,但在恶劣的天气条件下,还是有可能发生受损、坠机等小概率事件。无人机在执行任务时,只需携带相关的任务装备,即使遭遇恶劣天气,最多就是发生意外无法进行回收,不存在人员安全风险问题,因此风险成本较低。

6.迅速快捷、工作效率高 

船舶活动多为江河航道,且相对分散,使用传统的船艇巡逻,航速低、视野小、巡视间隔时间长,且受自然条件制约程度较大,只能是线性管理,呈带状覆盖,若使用无人飞机及机载任务设备,无人机的航速至少是巡逻船的3至10倍,借助空中俯视位置高、设备监控视界范围广的优势,监管范围相对船艇呈级数扩大。

7.从海监渔政的静态监管逐步走向动静结合的监管模式

空中巡航具有“站得高,看得远”的优势,容易把握整体态势,在船舶的动态管理、防污染监视以及海岛、海岸线、码头地区监管等方面具有其他方式不可比拟的优势,应当逐步成为海事现场监管与救助指挥的一种重要手段。

8.实现事故及灾情应急搜救 

无人机通过装载专用搜救设备,能快速对事故及灾难现场对船舶及人员进行水面搜索及救助,现场画面能实时回传到指挥中心。

 

无人机应用于海监渔政存在的相关问题

1.低空空域开放受限

出于国家安全和国土防空的需要,我国将空域划归军方管理,实行非常严格的空域管制,只有部分空域和航路由民航管理。我国《通用航空飞行管制条例》

《飞行基本规则》和《民用无人机空中交通管理办法》等都对低空空域开放有一定的限制措施。据了解,今后几年国家可能会对低空空域的管理有所放宽,但我国大多数沿海城市同时也是经济较为发达的地区,民用和军用机场较多,空域繁忙,因此在购置无人机之前,应首先协调解决无人机使用区域内的空管问题。

2.海洋环境具有复杂性

相较于陆地环境,海上高湿热、高盐度的环境对无人机机体存在一定的腐蚀性,必须在采购之前通过相关技术加以解决。而且海上风浪较大,无人机在超过

7级以上的大风天气进行起降,安全系数将受到较大影响,无人机的安全使用将面临较大的挑战。

3.稳定性相对不足

虽然无人机技术取得了长足发展,但是海洋环境复杂、天气多变,对无线电和GPS导航信号存在较大干扰,保持信号传输的稳定性和精确性将是无人机亟待解决的重要问题。即使是无人机技术最为先进的美国,其无人机事故率也超过有人驾驶飞机,可见无人机使用的稳定性和保障性相对不足。

无人机虽然与有人驾驶飞机相比存在一些不足,但是无人机较高的经济性和优秀的性能使其在军用和民用领域得到越来越广泛的重视和发展。随着无人机技术的不断进步和低空空域管理的逐步放开,无人机应用于海监渔政监管救助的可行性和效益将大大提高,为我国海监渔政部门实现“空、海、地”三位一体化巡航目标带来新的思路。


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