一、系统定位与海事巡航核心价值
HWD 低空无人机海事巡航指挥调度系统,是基于 HWD 融合通信平台,专为海事监管场景打造的空地协同巡航指挥中枢。系统依托华为抗海况通信技术与智能调度能力,聚焦海洋、内河等水域 “巡航范围广、环境复杂、监管难度大” 的痛点,通过无人机实现对船舶通航、水域污染、水上救援等场景的实时监测与高效调度。可有效弥补传统海事巡航船、直升机在灵活性、覆盖范围上的不足,为海事部门提供 “全天候、广覆盖、高精度” 的巡航解决方案,提升海事监管效率与应急响应速度。
二、海事巡航专属技术架构(一)通信支撑层 —— 适配复杂水域环境
•抗海况多网传输:针对水域信号衰减快、海风干扰强的特点,采用 “5G + 海事卫星 + 水上 MESH 自组网” 的混合通信模式。华为定制化抗盐雾、抗海风 5G 模块,在近海区域通过沿海 5G 基站实现 30 公里范围内空域覆盖,端到端时延控制在 15ms 以内,上行速率稳定在 42Mbps 以上,确保无人机高清海事监控视频实时回传;远海区域通过海事卫星通信补盲,保障巡航指令与数据传输不中断;内河及港口区域启用水上 MESH 自组网,支持 8 个以上无人机节点动态互联,解决港口密集船舶遮挡导致的通信死角问题。
•海事专用协议兼容:除支持 GB/T28181、SIP 等通用协议外,新增海事巡航专用协议,实现无人机与海事指挥中心 VTS(船舶交通服务)系统、船舶 AIS(自动识别系统)、港口监控系统的数据无缝对接,可实时获取船舶身份、航向、航速等信息,实现 “无人机监测 + 船舶数据联动” 的精准监管。
(二)调度核心层 —— 优化海事巡航资源配置
•水域空域智能管理:结合水域航道规划、禁航区分布、潮汐变化、海风气象等数据,采用改进的粒子群算法划分海事巡航专属空域。自动规避船舶密集区域、桥梁桥墩、海上风电设施等障碍物,合理分配不同巡航无人机的飞行高度(50-200 米)与航线,避免无人机与船舶、直升机飞行冲突,水域巡航空域利用率提升 55% 以上。
•海事集群调度引擎:升级海事专用集群调度功能,单平台可同时管控 22 架以上不同类型的海事巡航无人机(如固定翼长航时无人机、多旋翼高清监控无人机)。支持根据巡航任务类型(如航道巡查、污染监测、应急搜救)进行 “一键派单、多机协同巡航”,例如在大面积水域污染监测中,调度多架无人机形成 “网格状” 巡航阵型,快速锁定污染源头与扩散范围。
(三)数据智能层 —— 提升海事巡航决策能力
•海事巡航数据中台:整合无人机实时状态(飞行位置、续航、载荷工作状态)、海事监控数据(船舶动态、水域环境、污染指标)、任务数据(巡航轨迹、异常事件记录)。通过 Apache Flink 实时计算框架,实现数据毫秒级处理与可视化呈现,在海事指挥中心大屏动态展示水域巡航态势,包括在航船舶分布、无人机实时位置、异常事件预警等信息。
•海事 AI 研判模型:搭载海事专属 AI 模型,包括船舶违规识别(如无证航行、超员超载、违规锚泊)、水域污染识别(如油类泄漏、垃圾倾倒)、险情预警(如船舶碰撞风险、船舶搁浅隐患)模型。例如,通过无人机拍摄的船舶图像,AI 模型可自动识别船舶是否悬挂合法旗帜、是否存在超载堆积货物,识别准确率达 96% 以上;发现水域油膜时,可同步计算污染面积与扩散速度,生成应急处置方案。
三、海事巡航关键功能特性1. 全场景海事实时监测
•多载荷协同监测:无人机可搭载高清光学吊舱、红外热成像仪、水质传感器、AIS 接收模块等专用载荷。白天通过高清光学吊舱监测船舶通航状态、水域垃圾漂浮情况;夜间启用红外热成像仪,监测船舶非法排污、暗管排放等违规行为;水质传感器可实时采集水域 pH 值、溶解氧、油分浓度等指标,及时发现水域污染;AIS 接收模块可获取周边船舶 AIS 信号,实现 “视觉监测 + 信号验证” 的双重监管。
•长航时持续巡航:支持固定翼海事巡航无人机单次续航 8 小时以上,作业半径可达 200 公里,可完成对近海、内河长距离航线的持续巡航。多架无人机接力巡航模式下,可实现对重点水域 24 小时不间断监控,大幅提升海事监管覆盖范围与时效性。
2. 动态巡航任务调度
•常规巡航规划:通过 GIS 地图预设海事巡航航线(如沿海航道、内河主航道、港口锚地),设置巡航频次(如每日 1 次、每周 3 次)与监测重点(如船舶通航秩序、水域环境)。无人机按照规划自动执行起飞、巡航、数据采集、返航流程,巡航数据自动上传至海事指挥中心,生成巡航报告,减少人工干预。
•应急巡航响应:接收到海事应急指令(如船舶碰撞报警、水域污染事件、人员落水求救)后,系统 12 秒内完成应急巡航任务规划与无人机调度。根据事件位置与类型,优先调配最近的无人机前往事发区域,实时回传现场画面与数据,为指挥中心制定应急处置方案提供支撑。例如,接到船舶碰撞报警后,调度无人机快速抵达碰撞海域,监测船舶受损情况、是否有人员落水、是否发生燃油泄漏,同步引导海事救援船前往救援。
3. 海事协同指挥
•跨部门协同:内置海事专用多方视频会议、集群对讲系统,可联动海事指挥中心、海事执法船、港口管理部门、环保部门等多方力量。例如,发现水域油类泄漏后,可实时连线环保部门分析污染等级,协调港口管理部门管控相关船舶进出港,指挥海事执法船前往清理,形成 “监测 - 分析 - 处置 - 管控” 的闭环协同流程。
•船机协同:支持无人机与海事执法船协同作业,无人机可作为执法船的 “空中眼睛”,提前探测前方水域船舶动态、障碍物分布,为执法船导航;执法船可通过系统向无人机下达近距离核查指令,如对可疑船舶进行拍照取证、喊话警告,提升海事执法效率与安全性。
4. 安全与扩展性
•海事安全防护:采用抗海况设计,无人机机身具备 IP67 级防水防尘能力,可在中雨、6 级海风环境下稳定作业;系统具备无人机失联自动返航、低电量迫降预警功能,避免无人机因海风、海浪影响发生坠海事故。数据传输采用国密级加密算法,保护海事巡航数据(如船舶敏感信息、执法证据)安全,符合海事数据安全管理要求。
•设备兼容性:兼容主流海事巡航无人机型号(如翼龙 - 1D 海事版、大疆 M300 RTK 海事定制版),支持根据任务需求快速切换载荷(如高清相机、水质传感器、喊话器、救生投送装置),满足海事巡航、执法、救援等多场景应用需求。可与现有海事 VTS 系统、AIS 系统、应急指挥系统无缝对接,保护现有设备投资。
四、海事巡航典型应用案例1. 沿海航道通航秩序监管
某沿海海事局利用 HWD 低空无人机海事巡航指挥调度系统,对辖区内 200 公里沿海航道开展日常巡航。系统调度 3 架固定翼海事无人机,按照预设航线对航道内船舶通航情况进行监测,通过 AI 船舶违规识别模型,发现 5 艘船舶存在超速航行、不按规定航线行驶的违规行为。无人机对违规船舶进行拍照取证,同步将船舶 AIS 信息、违规证据上传至海事指挥中心,指挥中心通过系统向违规船舶发送警告信息,同时调度海事执法船前往现场核查处置,有效维护了沿海航道通航秩序。
2. 内河水域污染监测与处置
某内河海事部门接到群众举报,称某河段出现不明来源油膜。系统快速响应,调度 2 架搭载水质传感器的多旋翼无人机前往举报区域。无人机通过高清光学吊舱锁定油膜分布范围,水质传感器实时检测油分浓度,AI 模型计算出油膜面积约 500 平方米,初步判断为船舶非法排污。系统将污染数据与周边船舶 AIS 数据比对,锁定 3 艘可疑船舶,同步引导海事执法船前往核查。最终查实其中 1 艘船舶存在非法排放机舱油污水行为,执法人员依法对其进行处罚,并组织力量清理油膜,有效保护了内河水域环境。
3. 海上人员落水应急救援
某近海海域发生渔民落水事件,海事指挥中心接到报警后,立即通过 HWD 低空无人机海事巡航指挥调度系统调度 2 架无人机前往事发海域。无人机启用红外热成像仪,在复杂海况与低能见度条件下,快速发现落水人员位置,并实时回传至指挥中心。指挥中心根据无人机提供的位置信息,精准引导海事救援船前往救援,同时调度无人机在落水人员上空盘旋,投放救生圈与求救信号装置,为救援争取时间。最终,落水渔民被成功救起,整个救援过程耗时仅 45 分钟,大幅提升了海上救援成功率。