0引言

水上货物运输具有运输能力强、综合成本低 的特点，是目前重要的货物运输方式，在国际国内贸易中发挥着重要作用。特别是随着我国经济快速发展，我国沿海水上经济活动日趋活跃。然而

另一方面，我国海岸线绵长，海区气象复杂，情况多变，水上交通安全情况复杂，水上交通事故时常发生。据统计，2016 14年全国共发生 起死亡失踪5人以上的水上交通事故［1］。因此，对水上交通达进行安全监管，开展水上搜救、船舶安全监管、水域巡逻、通航秩序维护、航行警（通）告发布等工作，提高水上交通安全水平就显得尤为必要。海事系统作为水上交通安全的监管部门，多年来通过水上巡航、船舶自动识别系统（VTS）服务、船舶安全检查等多种手段，有力地维护了水上安全秩序，保障了人的生命财产安全。然而，随着水上交通密度的日益加大，以及船舶活动范围的日益扩展，海事系统水上安全监管面临越来越多的困难。海事装备，尤其是海事执法船艇的智能化水平、抗风险能力以及综合成本等已经不能适应水上安全监管发展形势，需要智能化程度更高、抗风险能力更强、综合成本更低的高性能船艇。近年来，无人水面艇（USV）由于具备较高的智能化水平、较强的机动能力、较低的造价、活动区域广、用途广泛等特点［2-4］，受到越来越多的关注，在多个方面得到了实际应用。海事部门也在密切关注并不断探索无人水面艇的应用。2013年，海事测量166”轮已搭载无人艇开展岛礁测量。但船“海巡是，目前无人水面艇在水上交通安全监管领域的应用总体上还处于初级探索阶段，需要进一步开展深入研究。本文将基于无人水面艇的发展及功能定位，全面分析水上交通安全监管的使用需要，提出无人水面艇在水上交通安全监管工作的应用场景、关键技术及实施策略。

1 无人水面艇及其功能定位

无人水面艇的起源可追溯到二战时期，当时，无人水面艇被作为火炮和靶船使用。战后，无人水面艇被美军用来在比基尼岛的核弹试验场收集放射水样。同一时期，美军还研制了遥控扫雷艇90及导弹练习靶船。自上世纪 年代以来，随着技术的进步以及美军地区战争和反恐任务的需要，无人水面艇的研制进入爆发期。目前，研制应用无人水面艇的国家主要有美国、中国、以色列、欧洲、日本等。美国的“海上猫头鹰”无人水面艇、“斯巴达侦察兵”水面高速无人水面艇、“水虎鱼”无人拖带艇、CAT-Surveyo无人水面艇，以色列的“保护者”号多用途无人水面艇、“黄貂鱼”小型无KATANA人水面艇、 新一代无人水面艇，日本的UMV-H UMV-O和 无人水面艇，是欧美等发达国家无人水面艇的典型代表［2-9］。国内在无人水面艇 的研究方面起步相对较晚，与欧美发达国家有一定的技术差距。但总体而言，我国无人水面艇的研制目前处在快速发展阶段。公开报道的主要有1972中华造船厂于 年建造的无人遥控扫雷艇、北方某基地装备部通信修理厂改装的无人遥控靶船、中国航天科工集团公司沈阳新光公司研制的无人驾驶海上气象探测船“天象一号”、上海海事局研制的无人测量艇以及上海交通大学、哈尔滨工程大学、上海海事大学、江苏科技大学等院校研制的无人水面艇［10-16］。无人水面艇既可应用于军事领域，也可运用于民用领域。军事领域的应用时间最久，应用范围最广。美国海军制定的美国无人水面艇总体规划全面总结了无人艇在军事领域的功能定位，即7无人水面艇的 类作战使命，包括反水雷战、反潜作战、海上安全、水面作战、支持特种部队作战、电子战、支持海上拦截作战［6，9］。无人水面艇在民用领域的研究近年来逐步得到推广深化，已应用于海道测量、污染物追踪、环境监测等领域。目前，各个研究机构基于更好地实现无人水面艇功能的目的，在多个领域推进了无人水面艇技术研究，主要集中在控制技术、路径规划、布局优化、目标识别、自动避碰、目标特征图像提取及识别等技术领域［17-24］。

2 水上交通安全监管

水上交通安全监管总体上可以分为水上巡航2与水上突发事件处置 个方面。作为水上交通安全监管的主要手段，水上巡航的基本要求为：合理安排巡航船舶、巡航水域、巡航时间和频度，加强对重点水域、重点时段、重点船舶的监管［25］。水上突发事件处置是在发生船舶交通事故及污染事故后采取的保障人民生命财产安全的应急措施。

2.1 水上巡航

水上巡航，按照巡航水域不同，可以分为海区巡航、重要航段巡航和港区巡航。水上巡航过程中，巡航人员按照要求开展水上巡视检查，主要包括巡查水域通航环境，巡视船舶航行、水上水下施工秩序，核查过往船舶等。根据海事系统规定，具体的水上巡航任务包括： 1）监督执行有关水道、航道、港池、锚地等水域有关安全管理规定的情况，维护交通管制区、交通密集区、捕捞作业区、桥区、坝区、油区、事故多发区等水域正常的通航秩序，保障重点船舶的航行安全；