圖為一架四軸無人機(jī)被用來檢查MV阿波羅號(hào)的油箱。

    挪威的船級(jí)社DVN GL首次利用無人機(jī)協(xié)助研究者完成了船只檢測(cè)。該調(diào)查在MV阿波羅號(hào)上進(jìn)行，這是一艘由德國不來梅港的Carl Büttner Shipmanagement 船舶管理股份有限公司所擁有的化學(xué)品船。在兩天半內(nèi)，由兩名DNV GL測(cè)量員在無人機(jī)的幫助下完成14個(gè)貨艙的評(píng)估工作。

    檢查船艙和艙室往往需要花費(fèi)大量的人力物力，此外檢測(cè)過程中的環(huán)境具有一定危險(xiǎn)性。我們需要定期對(duì)管道，接入點(diǎn)，設(shè)備和涂層狀況，腐蝕和損壞的安全系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估。并且，對(duì)于今天船只的大小，我們需要對(duì)其進(jìn)行分段，以便測(cè)量員進(jìn)入預(yù)定檢查的區(qū)域進(jìn)行觀察。

    通過使用UAV技術(shù)，可以確保檢測(cè)者處于安全的環(huán)境中。由于可視化技術(shù)和遙感控制的實(shí)現(xiàn)，大大的減少了檢測(cè)時(shí)間，降低了檢測(cè)成本。總成本節(jié)省估計(jì)在14,000到28,000歐元之間，或者平均到每個(gè)貨艙是1,000到2,000歐元。使用無人機(jī)，對(duì)20×30×15米左右的貨艙進(jìn)行完整的近距離測(cè)量只需要大約兩到三個(gè)小時(shí)。

    圖為其中一位測(cè)量師在阿波羅號(hào)的貨艙內(nèi)駕駛無人機(jī)。

    為了確保達(dá)到所需的安全和質(zhì)量水平，DNV GL正在制定一項(xiàng)內(nèi)部指南，以涵蓋其無人機(jī)輔助測(cè)量方法。

    為了實(shí)現(xiàn)對(duì)MV Apollo的結(jié)構(gòu)部件的可視化檢測(cè)，兩個(gè)測(cè)量師使用配備有DJI Phantom 3相機(jī)的無人機(jī)，將實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)狡桨咫娔X上。 一個(gè)測(cè)量員駕駛無人機(jī)，而另一個(gè)獲取相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，并完成對(duì)部件的檢測(cè)。無人機(jī)上安裝了額外的燈，其螺旋槳上也裝有保護(hù)裝置。因?yàn)轭~外的燈減少了無人機(jī)的電池壽命，調(diào)查團(tuán)隊(duì)有六至七個(gè)充電電池可用，降落UAV以更換一個(gè)新的電池大約需要15分鐘。

    DNV-GL / IACS要求中規(guī)定，由UAV產(chǎn)生的圖像必須是從1.5 m的距離捕獲的才等于人眼的細(xì)節(jié)水平。這意味著檢測(cè)結(jié)果可以用于官方調(diào)查。多媒體信號(hào)也能夠被記錄被保存下來，用于后期的審查和檔案儲(chǔ)存。

    Carl Büttner Shipmanagement 船舶管理股份有限公司的海事總監(jiān)兼首席安全官Jochen Huhn說：“使用無人機(jī)相對(duì)船艙內(nèi)常進(jìn)行檢查優(yōu)勢(shì)十分明顯。除了可以大大的節(jié)約檢測(cè)時(shí)間，另外一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)是該檢測(cè)方法不會(huì)對(duì)船體的涂層結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞。我們還對(duì)視頻的質(zhì)量和無人機(jī)在檢查中獲得的細(xì)節(jié)印象深刻。我們相信該技術(shù)具有十足的應(yīng)用前景，也希望該技術(shù)能在未來得到發(fā)展和改進(jìn)。

    圖為其中一位測(cè)量師在阿波羅號(hào)的貨艙內(nèi)駕駛無人機(jī)。

    DNV GL已經(jīng)測(cè)試了無人機(jī)在船艙內(nèi)的使用，并完成了幾項(xiàng)利用無人機(jī)在歐洲和中國的大型油輪，化學(xué)品船和散貨船上檢查貨艙和貨艙的測(cè)試。2015年12月，DNV GL分級(jí)小組完成了幾項(xiàng)使用無人機(jī)支持波蘭格但斯克Remontowa船廠兩艘船舶船體檢驗(yàn)的測(cè)試。

    我們一直在尋找能夠通過加速調(diào)查過程來幫助我們的客戶的方法，位于格但斯克的DNV GL-海事分類飛行隊(duì)經(jīng)理Cezary Galinski說。 配備攝像頭的無人機(jī)可以有效地對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，并且由于其高效性，最終的測(cè)試成本也是可以接受的。通過使用它們進(jìn)行第一次篩查，我們可以快速識(shí)別需要更仔細(xì)檢查的區(qū)域，而無需大量分期，這可能既昂貴又耗時(shí)。

    在檢測(cè)到任何損壞的情況下，可能仍需要對(duì)損壞區(qū)域進(jìn)行傳統(tǒng)的特寫調(diào)查。目前商業(yè)上的無人機(jī)被沒有通過防爆檢測(cè)，所以驗(yàn)船師在檢查之前進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并確保貨物無氣體，并在無人駕駛操作開始之前獲得安全入境證書。

    Galinski說，下一步是開發(fā)一個(gè)更先進(jìn)的，量身定做的無人機(jī)。該集團(tuán)正在與一個(gè)供應(yīng)商合作，建造一個(gè)定制的設(shè)備供未來使用。需要解決的一個(gè)問題是尺寸。需要一個(gè)無人機(jī)設(shè)計(jì)，可以穿過船舶的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的井，其尺寸可以小到400×600mm，并且可以由單個(gè)測(cè)量員輕松地包裝以用于運(yùn)輸和部署。該集團(tuán)所期望的另外的設(shè)計(jì)改進(jìn)包括通過使用超聲波和基于激光的設(shè)備來增加電池耐久性，更好的相機(jī)鏡頭，更高質(zhì)量的照明以及增強(qiáng)的飛行穩(wěn)定性。

    展望未來，可以使用全自主無人機(jī)進(jìn)行檢查。 DNV GL對(duì)不同的船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模，這些構(gòu)建的三維模型可以儲(chǔ)存在無人機(jī)的內(nèi)存上。通過這項(xiàng)技術(shù)無人機(jī)可以迅速根據(jù)設(shè)定的路線，完成對(duì)目標(biāo)區(qū)域的檢測(cè)，在檢測(cè)區(qū)域完成拍照和視頻實(shí)時(shí)檢測(cè)。當(dāng)然通過無線遙感系統(tǒng)，也可以控制攝像頭的位置和燈光的光線獲取最佳的檢測(cè)效果。

    使用具有先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的UAV（例如DNV GL的IRIS系統(tǒng)），用于在艙內(nèi)工作的檢查員或測(cè)量員的照相機(jī)和跟蹤系統(tǒng)，可以自動(dòng)將測(cè)量者拍攝的船上照片與船只結(jié)構(gòu)的3D模型內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，可能是朝向自動(dòng)調(diào)查過程的第一步。這將包括使用UAV進(jìn)行初始勘測(cè)，然后通過算法運(yùn)行所生成的圖像以確定船體條件。

    在某些階段，具有其自己的掃描能力的UAV是可行的。無人機(jī)可以被發(fā)射到空間中，進(jìn)行掃描，創(chuàng)建3D地圖，然后對(duì)空間進(jìn)行獨(dú)立的勘測(cè)。 “但是我們離這一目標(biāo)仍然還有一定的距離，”Galinski說。

    目前，無人機(jī)在貨艙中自主飛行的挑戰(zhàn)是飛機(jī)的引導(dǎo)問題。無人機(jī)配備有磁羅盤和陀螺儀，因此它們可以由全球定位系統(tǒng)（GPS）引導(dǎo)。然而，GPS在貨艙內(nèi)不工作。這對(duì)UAV在沒有任何操作者輸入的情況下維持艙內(nèi)的穩(wěn)定位置造成了挑戰(zhàn)。“我們一直在測(cè)試其他解決方案，例如氣壓傳感器，但他們沒有像我們所希望的那樣工作，因?yàn)闊o人機(jī)在接近甲板頭時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)吃水，這意味著壓力不穩(wěn)定，無人機(jī)最終測(cè)定的檢測(cè)值低于實(shí)際值”Galinski說。

    DNV GL在解決上述問題的同時(shí)還在正在制定一項(xiàng)用于進(jìn)行無人機(jī)調(diào)查的特別指南，這可能會(huì)使遠(yuǎn)程或自主檢查成為調(diào)查計(jì)劃的一部分。

    DNV GL還在研究利用無人機(jī)和其他設(shè)備來檢查移動(dòng)式海上設(shè)施（MOU）；另一個(gè)正在進(jìn)行的項(xiàng)目是建立一個(gè)認(rèn)證服務(wù)，使外部無人機(jī)操作員能夠?qū)Ψ诸惖膫渫涍M(jìn)行檢查工作。

    “在接下來的幾年中，我們將繼續(xù)努力擴(kuò)大無人機(jī)的使用方式和我們可以提供這種服務(wù)的車站數(shù)量。這是一個(gè)非常有前景的開端，該技術(shù)的應(yīng)用可以有效地降低檢測(cè)成本和檢測(cè)時(shí)間。”DNV GL-Maritime的首席執(zhí)行官Knut?rbeck-Nilssen說。