การประยุกต์ใช้โดรนพลังงานแสงอาทิตย์ในกฎระเบียบทางทะเล

จีนมีพื้นที่น่านน้ำอาณาเขตกว้างใหญ่และเขตอำนาจศาลเหนือพื้นที่ทะเล 3 ล้านตารางกิโลเมตร ด้วยแนวชายฝั่งยาวกว่า 18,000 กิโลเมตร พื้นที่ชายฝั่งทะเลจึงมีประชากรหนาแน่นและเป็นเขตกิจกรรมทางเศรษฐกิจที่สำคัญ ส่งผลให้งานกำกับดูแลการเดินเรือมีความลำบาก ปัจจุบัน ท่าเรือและพื้นที่ชายฝั่งของจีนได้จัดตั้งระบบการกำกับดูแลทางทะเล ซึ่งรวมถึงระบบระบุอัตโนมัติ (AIS) ระบบบริหารจัดการการจราจรทางเรือ (VTS) การสื่อสารความถี่สูงมาก (VHF) และระบบตรวจสอบโทรทัศน์วงจรปิด (CCTV)

เกี่ยวกับวิธีการกำกับดูแลทางทะเลทางอากาศ หน่วยงานทางทะเลบางแห่งได้แนะนำยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับ (UAV) ปีกคงที่ขนาดเล็ก เฮลิคอปเตอร์ไร้คนขับ และเฮลิคอปเตอร์สี่ใบพัดสำหรับการลาดตระเวนในแม่น้ำ ท่าเรือ และช่องแคบรายวัน การตรวจสอบไอเสียของเรือ และการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมทางทะเล ปัจจุบัน แพลตฟอร์มการกำกับดูแลทางอากาศมุ่งเน้นไปที่ UAV ขนาดเล็กและขนาดเล็ก ซึ่งส่วนใหญ่ทำงานใกล้ชายฝั่งเพื่อเป็นส่วนเสริมของวิธีการกำกับดูแลอื่นๆ ยังคงขาดวิธีการกำกับดูแลทางทะเลทางอากาศสำหรับพื้นที่ใต้ทะเลลึกอย่างมีนัยสำคัญ

ปัจจุบัน ความพยายามด้านกฎระเบียบทางทะเลของจีนในพื้นที่ทะเลลึก เช่น ทะเลจีนใต้ อาศัยเรือลาดตระเวนและบังคับใช้กฎหมายเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม มีข้อจำกัดในแง่ของความเร็วที่ช้า ทัศนวิสัยไม่ดี ข้อจำกัดเนื่องจากสภาพทะเล และค่าบำรุงรักษาและการดำเนินงานที่สูง ซึ่งจำกัดประสิทธิภาพของความพยายามด้านกฎระเบียบ “แผนห้าปีที่สิบสี่สำหรับการพัฒนาระบบการเดินเรือ” ชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นในการ “ปรับปรุงกฎระเบียบด้านความปลอดภัยในทะเลลึกและความสามารถในการรับประกันการนำทาง โดยมุ่งเน้นไปที่การสร้างระบบ 'การจัดการการจราจรทางน้ำ' ที่ครอบคลุมพร้อมองค์ประกอบทั้งหมด สร้าง รูปแบบใหม่ของการจัดการการจราจรทางน้ำข้ามภูมิภาค หลายระดับ และครอบคลุมเต็มรูปแบบ ส่งเสริมการควบคุมพลวัตของเรืออย่างครอบคลุมในน่านน้ำเขตอำนาจศาลของจีน การบังคับใช้กฎหมายในพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพ และการตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉินอย่างมีประสิทธิผล” UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในฐานะเครื่องบินไฟฟ้าแนวคิดใหม่ มีลักษณะเฉพาะของเวลาบินที่ยาวนาน ครอบคลุมพื้นที่กว้าง และความสามารถในการปฏิบัติการในระดับความสูงที่สูง และมีลักษณะเฉพาะของ "เสมือนดาวเทียม" ทำให้เหมาะมากสำหรับการลาดตระเวนทางทะเลระยะไกลและ การติดตามตลอดจนข้อกำหนดการตอบสนองฉุกเฉิน การประยุกต์ใช้ UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในกฎระเบียบทางทะเลมีประโยชน์สำหรับการสร้างระบบความปลอดภัยในการขนส่งทางน้ำ "ทางบก-ทะเล-อากาศ-อวกาศ" แบบบูรณาการ บรรลุ "ความสามารถในการเข้าถึง ดู ส่งผ่าน และจัดการ" และรับประกันอย่างครอบคลุม สิทธิทางทะเลและผลประโยชน์เชิงยุทธศาสตร์ของจีน

คุณสมบัติของโดรนพลังงานแสงอาทิตย์

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องบินแบบดั้งเดิม โดรนพลังงานแสงอาทิตย์มีคุณสมบัติที่โดดเด่นสามประการ

ประการแรก พวกมันสามารถบินได้สูง แต่ความสามารถในการบรรทุกของพวกมันค่อนข้างอ่อนแอ โดรนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์มักจะใช้รูปแบบแอโรไดนามิกที่มีอัตราส่วนกว้างยาวสูง โดยมีอัตราส่วนการยกต่อการลากสูง และสามารถบินได้สูงถึง 30 กม. ในเวลาเดียวกัน น้ำหนักของปีกของโดรนต่ำ น้ำหนักของเครื่องบินทั้งหมดมีขนาดเล็ก และความสามารถในการรับน้ำหนักก็อ่อนแอ โดรนพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีปีกกว้าง 60 ม. สามารถรับน้ำหนักได้ 30-50 กก.

ประการที่สอง พวกเขาสามารถบินได้เป็นเวลานาน แต่มีข้อจำกัดมากมายในการสกัดพลังงาน โดรนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ไม่กินเชื้อเพลิงและสามารถบินได้ยาวนานเป็นพิเศษเป็นเวลาหลายเดือนหรือนานกว่านั้นด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการแปลงเซลล์แสงอาทิตย์และอัตราส่วนแบตเตอรี่ต่อน้ำหนักการจัดเก็บพลังงานมีข้อจำกัด และความสามารถในการจ่ายไฟค่อนข้างอ่อนแอ ความสามารถในการจ่ายไฟมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความเข้มของแสงแดด และเหมาะสำหรับใช้ในละติจูดต่ำถึงกลาง

ประการที่สาม มีการบำรุงรักษาง่ายและต้นทุนตลอดอายุการใช้งานต่ำและมีศักยภาพสูง จากมุมมองของการบำรุงรักษาและการสนับสนุน ระบบออนบอร์ดของโดรนพลังงานแสงอาทิตย์นั้นเรียบง่าย และความซับซ้อนในการบำรุงรักษารายวันก็ต่ำ ระยะเวลาการบินที่ยาวนานต้องการการบำรุงรักษาและการสนับสนุนน้อยลง จากมุมมองของการสนับสนุนการบินขึ้นและลงจอด โดรนพลังงานแสงอาทิตย์มักจะต้องใช้ความเร็วต่ำประมาณ 10 เมตร/วินาทีในการขึ้นบิน และมีข้อกำหนดต่ำสำหรับความยาวของทางวิ่ง และไม่จำเป็นต้องเติมเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมและอุปกรณ์สนับสนุนอื่นๆ จากมุมมองของผลประโยชน์ในการใช้งาน เนื่องจากลักษณะความทนทานที่ยาวนานเป็นพิเศษ เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องบินทั่วไป พวกเขาไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนและหมุนบ่อยครั้งเพื่อทำงานระยะยาวให้สำเร็จ และขนาดของเครื่องบินที่ใช้งานก็ลดลงอย่างมาก

ข้อดีของโดรนพลังงานแสงอาทิตย์

ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับ (UAV) ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์มีความสามารถที่โดดเด่นในการอยู่ในอากาศเป็นระยะเวลานาน โดยโฉบเหนือพื้นที่ที่กำหนดให้เป็นแพลตฟอร์มทางอากาศที่อยู่กับที่ ขณะเดียวกันก็มีความคล่องตัวในการปรับตำแหน่งการวางกำลัง เมื่อเปรียบเทียบกับ UAV ปีกคงที่ขนาดเล็กและปีกหมุนขนาดเล็ก รวมถึง UAV ปีกคงที่ขนาดใหญ่และขนาดกลาง UAV ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานกำกับดูแลทางทะเลที่มีระยะเวลาภารกิจยาวนาน (ยาวนานกว่าหนึ่งสัปดาห์) ซึ่งอยู่ห่างจากแผ่นดิน และเกาะต่างๆ และครอบคลุมพื้นที่กว้างใหญ่ในพื้นที่ทะเลละติจูดต่ำถึงกลาง

จากการประเมิน UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ โดยมีปีกกว้าง 60 เมตร เหมาะสำหรับการบรรทุกสิ่งของที่มีน้ำหนักเบาและใช้พลังงานต่ำ โดยมีน้ำหนักไม่เกิน 50 กิโลกรัม โดยมีความต้องการพลังงานตั้งแต่หลายร้อยวัตต์ถึง 1 กิโลวัตต์ ระดับความสูงในการปฏิบัติงานหลักอยู่ในสตราโตสเฟียร์ที่ค่อนข้างเสถียร ซึ่งสามารถเป็นแพลตฟอร์มสำหรับการบรรทุกเทอร์มินัลการสื่อสาร AIS บนเรือ เพื่อดำเนินงานตรวจสอบเรือแบบไดนามิกในพื้นที่กว้างในพื้นที่ทะเลลึก นอกจากนี้ยังสามารถบรรทุกโหลดรีเลย์การสื่อสารเพื่อให้บริการการสื่อสารฉุกเฉินและการเชื่อมโยงเครือข่าย บรรทุกเรดาร์ติดตามและค้นหาทางทะเลขนาดเล็กเพื่อให้บริการค้นหาเป้าหมายทางทะเล ติดตามและตรวจสอบ หรือพัฒนาน้ำหนักบรรทุกไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสมสำหรับการบินในระดับความสูง (สูงกว่า 20 กม.) ) เพื่อให้บริการเฝ้าระวังทางทะเลและการตรวจสอบเป้าหมาย UAV ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์มีพื้นที่ครอบคลุมขนาดใหญ่ โดยมีความเร็วในการบินเฉลี่ยประมาณ 100 กม./ชม. ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการติดตามและติดตามเรือพลเรือนความเร็วต่ำตลอดการเดินทาง ด้วยระยะการเคลื่อนที่ทั้งกลางวันและกลางคืน เกิน 2,000 กม. พวกเขาต้องการความเร็วในการบินขึ้นต่ำและมีความยาวรันเวย์น้อยที่สุด เพื่อให้สามารถบินขึ้นจากสนามบินภายในประเทศได้ เมื่อเปรียบเทียบกับเรือสำราญขนาดกลางและขนาดใหญ่และเครื่องบินควบคุมแล้ว UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์มีต้นทุนวงจรชีวิตโดยรวมต่ำและมีศักยภาพสูง

“บูรณาการทางบก-ทะเล-อากาศ-อวกาศ” ระบบควบคุมการเดินเรือ

เพื่อตอบสนองต่อข้อบกพร่องของระบบกำกับดูแลทางทะเลที่มีอยู่ในการกำกับดูแลทางทะเลลึกและทางทะเลขนาดใหญ่ และใช้ประโยชน์จากความได้เปรียบในการคงอยู่ในระดับความสูงสูงของโดรนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ โดรนที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์จึงถูกรวมเข้ากับระบบกำกับดูแลทางทะเลที่มีอยู่ ดังแสดงในรูปที่ 2 มีการจัดตั้งระบบกำกับดูแลทางทะเล “การบูรณาการทางบก-ทะเล-อากาศ-อวกาศ” ซึ่งรวมถึงระบบกำกับดูแลทางทะเลบนบก เรือลาดตระเวนนอกชายฝั่งและบังคับใช้กฎหมาย เครื่องบินควบคุม โดรนพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศใกล้ และดาวเทียมอวกาศ . สิ่งนี้สร้างสถาปัตยกรรมการกำกับดูแลสามมิติที่มีการจับคู่สูงและต่ำและการเชื่อมต่อระยะไกลและใกล้ ขยายขีดความสามารถด้านกฎระเบียบทางทะเลที่เป็นมาตรฐานตั้งแต่น่านน้ำชายฝั่ง (20 ไมล์ทะเล) ไปจนถึงทางน้ำและบริเวณแนวปะการังเกาะที่ห่างไกลจากแผ่นดินใหญ่

เมื่อดำเนินการกำกับดูแลทางทะเลและการบังคับใช้กฎหมายในพื้นที่ทะเลลึกและพื้นที่ห่างไกล กองกำลังบังคับใช้หลักประกอบด้วยโดรนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ เรือสำราญที่บังคับใช้กฎหมาย และเครื่องบินประจำการ โดรนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถชดเชยข้อบกพร่องของเรือบังคับใช้กฎหมายในแง่ของความเร็ว ระยะครอบคลุม ความเร็วตอบสนอง ตลอดจนระยะและระยะเวลาของเครื่องบินที่มีคนขับ โดรนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยตัวเชื่อมโยงแนวสายตาและตัวเชื่อมโยงดาวเทียม โดยมีระยะควบคุมมากกว่า 300 กม. ในเส้นสายตา และสามารถเข้าถึงได้ภายในช่วงครอบคลุมลำแสงดาวเทียมในตัวเชื่อมโยงดาวเทียม สถานีภาคพื้นดินของโดรนผสมผสานฟังก์ชันการควบคุม การสื่อสาร และการประมวลผลข้อมูลเข้าด้วยกัน และเป็นอุปกรณ์เคลื่อนที่ ทำให้สามารถติดตั้งใช้งานได้บนแนวชายฝั่งแผ่นดินใหญ่ หรือเกาะและแนวปะการัง สถานีภาคพื้นดินสามารถส่งข้อมูลน้ำหนักบรรทุกภารกิจโดรนไปยังศูนย์บัญชาการทางทะเลผ่านเครือข่ายภาคพื้นดิน การสื่อสารผ่านดาวเทียม และวิธีการอื่นๆ ศูนย์บัญชาการรวบรวมข้อมูลการลาดตระเวนจากโดรน อากาศยานประจำการ และเรือบังคับใช้กฎหมาย เพื่อสร้างการวิเคราะห์สถานการณ์บนผิวน้ำทะเลอย่างครอบคลุม และกำหนดทิศทางการดำเนินการต่อไปของแต่ละแท่น

อากาศยานไร้คนขับพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อการควบคุมการเดินเรือ

(1) การควบคุมพลวัตของเรือในทะเลเปิด

ยกตัวอย่างทะเลจีนใต้ พื้นที่นี้เป็นพื้นที่ทะเลกว้างใหญ่ที่มีการสัญจรทางทะเลที่พลุกพล่าน สถานการณ์ทางทะเลที่ซับซ้อน และความขัดแย้งเกี่ยวกับการประมงระหว่างประเทศชายฝั่งอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายปี การทำประมงผิดกฎหมาย การกักขังชาวประมง และเหตุการณ์อื่นๆ กลายเป็นความท้าทายร้ายแรงต่อความปลอดภัยทางทะเลในทะเลจีนใต้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การฟื้นฟูและแม้แต่การจัดกิจกรรมบุกรุกอย่างผิดกฎหมายของเรือประมงเวียดนามในน่านน้ำชายฝั่งใกล้ของจีนและน่านน้ำที่อยู่ติดกับเกาะและแนวปะการังในทะเลจีนใต้ ก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากต่อกฎระเบียบจราจร การจัดการห้ามจับปลา และการบังคับใช้กฎหมายทางทะเลแนวหน้าและ หน่วยงานยามชายฝั่ง ตามแผนการรับรู้สถานการณ์เชิงยุทธศาสตร์ทะเลจีนใต้ เรือประมงเวียดนามหลายร้อยลำบุกเข้าน่านน้ำภายใน น่านน้ำอาณาเขต และเขตเศรษฐกิจจำเพาะของจีนในกวางสี ไหหลำ และกวางตุ้ง ฐานทำการประมงผิดกฎหมายและจารกรรมทุกเดือน กิจกรรมของเรือประมงเวียดนามในน่านน้ำ Xisha และ Nansha มีความรุนแรงมากยิ่งขึ้น ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2021 เพียงเดือนธันวาคม 78,478 AIS ได้บันทึกจุดวิถี 6,760 จุดของเรือประมงเวียดนาม XNUMX ลำในทะเลจีนใต้ทั้งหมด เมื่อพิจารณาว่าเรือประมงเวียดนามหลายลำจงใจปิดสถานี AIS ปรับเปลี่ยนข้อมูล AIS ฯลฯ สถานการณ์จริงอาจเลวร้ายยิ่งกว่านั้นอีก ในกรณีเช่นนี้ การติดตามความเคลื่อนไหวของเรือโดยใช้วิธีการกำกับดูแลที่มีอยู่ถือเป็นเรื่องท้าทาย ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้เพื่อติดตามกิจกรรมของเรือเดินทะเลที่อยู่ห่างไกลได้

เมื่อดำเนินการเฝ้าระวังทางทะเล ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์สามารถดำเนินการโหมดภารกิจได้สามประเภท: การค้นหาในวงกว้าง การโฉบลงในพื้นที่ และการติดตามเป้าหมาย โหมดการค้นหาพื้นที่กว้างช่วยให้ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถดำเนินการลาดตระเวนและตรวจตราพื้นที่ทะเลขนาดใหญ่ได้อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากข้อได้เปรียบของการมีอยู่ทางอากาศอย่างต่อเนื่อง พวกเขาสามารถใช้เรดาร์ AIS และ SAR เพื่อรับข้อมูลสถานการณ์เกี่ยวกับเป้าหมายทางทะเล และส่งข้อมูลไปยังศูนย์บัญชาการบนชายฝั่งเพื่อการประมวลผลข้อมูลและการรวมข้อมูลสถานการณ์ ศูนย์บัญชาการสามารถรับข้อมูลการนำทางแบบไดนามิกของเป้าหมายทางทะเลในทะเลระยะไกลและระบุเรือที่ผิดกฎหมายโดยการวิเคราะห์เปรียบเทียบ (เรือบางลำอาจหลบเลี่ยงกฎระเบียบโดยการแก้ไขข้อมูล AIS เช่น การเปลี่ยนประเภทเรือจากเรือประมงเป็นเรือพาณิชย์ การแก้ไขขนาด การแบ่งปัน หมายเลขประจำตัวบริการดาวเทียมเคลื่อนที่ทางทะเล (MMSI) หมายเลขเดียวพร้อมเรือประมงหลายลำ การปิด AIS ฯลฯ) ให้การสนับสนุนข้อมูลสำหรับแผนปฏิบัติการครั้งต่อไปของหน่วยงานบังคับใช้กฎหมายแนวหน้า โหมดโฉบนิ่งในพื้นที่ใช้ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับการเฝ้าระวังในระดับสูงอย่างต่อเนื่องและกิจกรรมถ่ายทอดการสื่อสารในพื้นที่ทะเลที่สำคัญ เพื่อชดเชยข้อบกพร่องของวิธีการในปัจจุบันในการควบคุมกฎระเบียบแบบไดนามิกของเรือในทะเลเปิดและการขาด ความมีประสิทธิผลของระบบระบุและติดตามระยะไกล (LRIT)

นอกจากนี้ ภายใต้โหมดติดตามเป้าหมาย อากาศยานไร้คนขับพลังงานแสงอาทิตย์สามารถติดตามและติดตามเรือต่างประเทศที่บุกรุกพื้นที่ทะเลของจีน เรือที่ปล่อยสินค้าอย่างผิดกฎหมาย การลักลอบขนของ และการเข้าเมืองอย่างผิดกฎหมาย ฯลฯ อย่างต่อเนื่อง ตามคำสั่งงานจากศูนย์บัญชาการ . พวกเขาสามารถใช้น้ำหนักบรรทุกของการลาดตระเวนด้วยไฟฟ้าแสงเพื่อรวบรวมหลักฐาน น้ำหนักบรรทุกของการสื่อสารด้วยเสียงสำหรับการตะโกนคำเตือน หรือการเรียกร้องให้เรือหยุดเพื่อตรวจสอบ ฯลฯ เพื่อช่วยเหลือเรือบังคับใช้กฎหมายในการคุ้มครองสิทธิทางทะเลและการบังคับใช้กฎหมาย ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของการบังคับใช้กฎหมายอย่างมีนัยสำคัญ เรือ

รายละเอียดงานของยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพียงคันเดียวแสดงไว้ในรูปที่ 4 โดยมีงานบำรุงรักษาและสนับสนุนรายวันที่ฐานชายฝั่งก่อนขึ้นบิน บรรทุกและแก้ไขน้ำหนักบรรทุกตามความต้องการของภารกิจก่อนขึ้นบิน และการวางแผนสำหรับ ภารกิจการบินระยะยาว ฯลฯ

(2) การช่วยเหลือฉุกเฉินทางทะเล

ในพื้นที่ทะเลสำคัญของจีนสำหรับการขนส่งทางทะเล เช่น อ่าวป๋อไห่ ปากแม่น้ำแยงซี ช่องแคบไต้หวัน ปากแม่น้ำเพิร์ล และช่องแคบเฉียงโจว ได้มีการจัดตั้งเครือข่ายกอบกู้ที่ค่อนข้างสมบูรณ์ โดยมีศูนย์กลางอยู่ที่ระดับต่างๆ ของ ศูนย์ค้นหาและกู้ภัยทางทะเลเพื่อสั่งการและประสานงาน ประกอบด้วยสำนักงานกู้ภัย สำนักงานกอบกู้ ทีมเฮลิคอปเตอร์กู้ภัย ฐานกู้ภัย และฐานกู้ภัยด้านการบินหลายแห่ง โดยสามารถมาถึงพื้นที่สำคัญชายฝั่งทะเลได้ภายใน 1.5 ชั่วโมง (ภายใน 50 ไมล์ทะเล)

เมื่อมีเหตุการณ์กะทันหันเกิดขึ้น เช่น การชนกันระหว่างเรือ มลพิษขนาดใหญ่ หรือไฟไหม้เรือ ภารกิจหลักของการช่วยเหลือฉุกเฉินคือการได้รับสถานการณ์ ณ จุดเกิดเหตุอย่างรวดเร็ว เพื่อให้ศูนย์บัญชาการสามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพ การสั่งการฉุกเฉินและการสั่งการตามสถานการณ์จริง สำหรับเหตุฉุกเฉินใกล้ชายฝั่ง กองกำลังกู้ภัย เช่น เรือและเฮลิคอปเตอร์กู้ภัยสามารถรีบไปยังที่เกิดเหตุได้อย่างรวดเร็ว และด้วยความช่วยเหลือของระบบกำกับดูแลและการสื่อสารใกล้ชายฝั่ง พวกเขาสามารถรับสถานการณ์ฉุกเฉินได้อย่างรวดเร็ว และสั่งการให้กองกำลังในสถานที่ดำเนินการได้ งานกู้ภัย อย่างไรก็ตาม สำหรับเหตุฉุกเฉินในทะเลเปิด ยังขาดความสามารถในการรับและส่งข้อมูลในสถานที่ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

อากาศยานไร้คนขับ (UAV) ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งติดตั้งอุปกรณ์ลาดตระเวนด้วยตาแมวความละเอียดสูง (หรือเรดาร์ SAR), อุปกรณ์ AIS และอุปกรณ์ VHF ใช้ความสามารถในการบินทางอากาศเป็นเวลานานของตนเอง และบินในโหมดลาดตระเวนปกติในช่วงเวลาสงบ ในกรณีฉุกเฉินหรือเมื่อได้รับคำแนะนำที่เกี่ยวข้อง พวกเขาจะบินไปยังไซต์ฉุกเฉินเพื่อดำเนินการรักษาความปลอดภัยข้อมูลตามคำแนะนำที่วางแผนไว้

ขั้นตอนการรายงานเหตุฉุกเฉิน: หลังจากเกิดเหตุฉุกเฉินทางทะเลขึ้น เรือและเจ้าหน้าที่ที่ได้รับความเสียหายจะส่งสัญญาณเตือนเหตุฉุกเฉินผ่านอุปกรณ์สื่อสารพิเศษหรือวิธีการสื่อสารปกติ หน่วยงานปฏิบัติหน้าที่บนบกจะได้รับสัญญาณเตือนภัย ยืนยันข้อมูลเบื้องต้น และตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน

การตอบสนองฉุกเฉินของ UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์: จากการประเมินสถานการณ์ โครงสร้างการบังคับบัญชาบนบกเรียกร้องให้ UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ลาดตระเวนเหนือพื้นที่ทะเลภารกิจเพื่อรับภารกิจสนับสนุนฉุกเฉิน ทีมปฏิบัติการ UAV ปรับเปลี่ยนแผนการบิน UAV ตามคำแนะนำภารกิจและการซ้อมรบไปยังพื้นที่ฉุกเฉินเมื่อมาถึงโดยโฉบเหนือที่เกิดเหตุ ด้วยการใช้ AIS อุปกรณ์ลาดตระเวน (ออปติคัลหรือเรดาร์) น้ำหนักบรรทุกการสื่อสารด้วยเสียง และอุปกรณ์อื่น ๆ ค้นหา ระบุ ยืนยัน และล็อคเป้าหมายฉุกเฉินภายในกรอบเวลาที่กำหนด และสังเกตเป้าหมายอย่างต่อเนื่องหลังจากล็อคแล้ว ส่งข้อมูลการลาดตระเวนเช่น เป็นภาพและวิดีโอไปยังศูนย์บัญชาการแบบเรียลไทม์

กระบวนการสนับสนุนการช่วยเหลือ UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์: ก่อนการมาถึงของกองกำลังกู้ภัยมืออาชีพ โดยขึ้นอยู่กับผลการลาดตระเวนของ UAV ศูนย์บัญชาการสามารถสื่อสารกับเรือที่อยู่ใกล้เคียงได้ทันทีเพื่อมีส่วนร่วมในการช่วยเหลือในพื้นที่ฉุกเฉิน และส่งเครื่องบินกู้ภัยและการค้นหามืออาชีพและ เรือกู้ภัยเพื่อช่วยเหลือ UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ยังคงส่งภาพและข้อมูล AIS ที่ UAV รวบรวมไปยังศูนย์บัญชาการต่อไป หลังจากที่กองกำลังฉุกเฉินอื่นๆ มาถึงที่เกิดเหตุฉุกเฉิน UAV จะสร้างลิงก์การส่งข้อมูล "เครื่องจักร (ระบบนี้) - เรือ" หรือ "เครื่องจักร (ระบบนี้) - เครื่องจักร" ผ่านอุปกรณ์สื่อสารทางอากาศและทางเรือที่กำหนดค่าไว้ โดยส่งข้อมูลภาพที่รวบรวมไว้ ไปยังกองกำลังฉุกเฉินอื่น ๆ และส่งข้อมูลภาพที่ได้รับจากกองกำลังฉุกเฉินอื่น ๆ กลับไปยังศูนย์บัญชาการ ระบบการสื่อสารด้วยเสียง "เครื่องฝั่ง (ระบบนี้) - เรือ" หรือ "เครื่องฝั่ง (ระบบนี้) - เครื่องจักร" ได้รับการจัดตั้งขึ้นผ่านระบบ VHF ในตัว ซึ่งช่วยให้สามารถสื่อสารระหว่างศูนย์บัญชาการและกองกำลังฉุกเฉินในสถานที่ได้

การสิ้นสุดระยะการสนับสนุนฉุกเฉิน: อากาศยานไร้คนขับ (UAV) ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์จะสิ้นสุดภารกิจสนับสนุนฉุกเฉิน และดำเนินการเฝ้าระวังพื้นที่ภารกิจและภารกิจลาดตระเวนต่อไป หรือกลับไปยังฐานตามการเตรียมภารกิจในภายหลัง

ว่าด้วยการใช้โดรนพลังงานแสงอาทิตย์

(1) เพิ่มความสามารถในการบรรทุกสินค้า

ปัจจัยจำกัดหลักสำหรับการประยุกต์ใช้ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับ (UAV) ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ในการควบคุมการเดินเรือคือความสามารถในการบรรทุกของ ปัจจุบัน น้ำหนักบรรทุกที่แท้จริงของ UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ช่วงปีก 60N กระแสหลักอยู่ที่ประมาณ 50 กิโลกรัม ซึ่งไม่สามารถบรรทุกน้ำหนักบรรทุกของ AIS, เรดาร์ SAR ขนาดเล็ก, วิทยุเสียง, น้ำหนักบรรทุกลาดตระเวนด้วยแสงไฟฟ้า และอุปกรณ์อื่นๆ บนเครื่องบินลำเดียวได้พร้อมกัน ดังนั้นจึงแนะนำให้แผนกวิจัยและพัฒนา UAV ดำเนินการสำรวจการลดน้ำหนักและศักยภาพในการจ่ายพลังงานของแพลตฟอร์ม UAV ต่อไป ในเวลาเดียวกัน น้ำหนักบรรทุกควบคุมทางทะเลแบบพิเศษที่มีน้ำหนักเบาและใช้พลังงานต่ำซึ่งเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมในอวกาศใกล้เคียง จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การออกแบบการลดน้ำหนักอุปกรณ์ การกระจายกำลัง และการควบคุมสภาพแวดล้อมแบบบูรณาการ ความสามารถในการบรรทุกสามารถปรับปรุงให้สอดคล้องกับความสามารถในการบรรทุก AIS + เรดาร์ SAR ขนาดเล็ก (หรือน้ำหนักบรรทุกการลาดตระเวนด้วยแสงไฟฟ้า) + วิทยุเสียงในเครื่องเดียว อากาศยาน.

(2) การวิเคราะห์รูปแบบการดำเนินงานและการจัดการ UAV

ตามการใช้เครื่องบินแบบมีคนขับและไร้คนขับโดยสำนักงานทางทะเลในเครือโดยตรงหลายแห่งของระบบการเดินเรือ รูปแบบการดำเนินงานและการจัดการของเครื่องบินทางทะเลในปัจจุบันรวมถึงการสร้างระบบและบริการจัดซื้อ การสร้างระบบประกอบด้วยสามโหมด: การทำงานและการบำรุงรักษาอัตโนมัติเต็มรูปแบบ การจัดการเต็มรูปแบบ และการจัดการโดยมีบุคลากรบนเครื่อง

UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เข้ากันได้อย่างมากกับธุรกิจทางทะเล และสามารถดำเนินการลาดตระเวนทางทะเลและปฏิบัติการตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉินได้หลายครั้งพร้อมกันเป็นเวลานาน ขอแนะนำให้กรมการเดินเรือนำระบบที่สร้างขึ้นเองมาใช้ เมื่อพิจารณาถึงรุ่นขนาดใหญ่และระบบที่ซับซ้อน เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่มีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพ ขอแนะนำให้ใช้โหมดที่มีการจัดการกับบุคลากรบนบอร์ดหลังจากสร้างระบบแล้ว

(3) ข้อกำหนดสำหรับจุดขึ้นลงและลงจอด

ความเร็วในการบินขึ้นของ UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์นั้นต่ำ และข้อกำหนดสำหรับการบินขึ้นและลงจอดของทางวิ่งก็ต่ำ โดยทั่วไปแล้วระยะทางไม่กี่ร้อยเมตรก็เพียงพอต่อข้อกำหนดในการบินขึ้นและลงจอด อย่างไรก็ตาม UAV ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์มีปีกนกขนาดใหญ่และต้องมีระดับสนามบิน 4E ขึ้นไป เมื่อพิจารณาถึงความคล่องตัวข้ามภูมิภาคที่แข็งแกร่งของ UAV สนามบินภายในประเทศที่มีการคมนาคมขนส่งน้อยกว่าก็สามารถเลือกเป็นฐานในการบินขึ้นและลงได้ ความต้านทานลมด้านข้างและความต้านทานลมปะทะของการบินขึ้นและลงจอดของ UAV นั้นค่อนข้างแย่ และกรมการเดินเรือยังสามารถสร้างสนามบินรันเวย์วงกลมโดยเฉพาะเพื่อขยายหน้าต่างการบินขึ้นและลงจอดของ UAV นอกจากทางวิ่งแล้ว เพื่อให้มั่นใจว่าระบบ UAV ทำงานได้ตามปกติแล้ว ยังจำเป็นต้องพึ่งพาสนามบินในการจัดหาโรงเก็บเครื่องบิน UAV ห้องสนับสนุน สถานที่ติดตั้งกลางแจ้ง และสิ่งอำนวยความสะดวกสนับสนุนที่เกี่ยวข้อง เพื่อตอบสนองความต้องการในการจัดเก็บอุปกรณ์ระบบ UAV , การบำรุงรักษาและการดีบัก, สำนักงานรายวัน, หน้าที่และการฝึกอบรม ฯลฯ

แปลจากบทความของสมาคม Xiamen UAV โดย Mugin UAV