一、项目背景与待解决难题
在“海洋强国”与“低空经济”双重战略推动下,海事安全监管、应急救援等需求日益紧迫。目前海上巡航与救援主要依赖海事巡逻艇、载人直升机等方式,存在被动响应、成本高、风险大、远海覆盖难等痛点。现有无人机海事巡逻多以内河为主,采用旋翼无人机装备,亦无法满足实际海上复杂环境与气候需要。基于此,本项目研发了一款具备前端自主决策,可实现长距离巡航与应急救援的一体化固定翼无人机系统,为海上巡航场景提供了一种高效、低成本、智能化的解决方案。
二、技术原理与创新点
“海上自主巡航无人机系统”包括自主设计的,适合海洋复杂环境的固定翼无人机;自主研发了涵盖“日常巡航”、“危管防污”、“应急救援”以及“航海保障”四大功能的智能终端功能,可有效提高巡航效率,节省人力、燃油等成本,是推动节能减排的有效举措;同时可保证“溢油”“碰撞”“走私”等违法行为调查取证的及时性;保障船舶航行安全,引导救援搜救,推动“陆海空天一体化”的协同交管体系的进一步完善,助力国家主权和海洋权益的维护。
所提出的“海上自主巡航无人机系统”具备六大自主研发模块:
一是区域交通状态监测模块。实时同步AIS,精准掌握辖区内船舶交通流运行态势。二是船舶异常识别模块。可根据海图、平面图或卫星图,个性化施划电子围栏,对多类别异常轨迹船舶进行主动识别。三是自主智能巡航模块。融合AIS船舶轨迹、历史事故数据与海事气象信息,根据定制需求,生成柔性巡航路径,实现全天候无人化智能巡航与异常行为的自动记录。四是定制任务载荷模块:可依据实际功能需求,搭载一体化设计的VHF、多光谱成像仪、合成孔径雷达、可见光/远红外CCD、救援等设备,辅助应急救援与快速反应需要。五是船舶追踪模块。可快速搜寻、定位与跟踪船舶状态。六是直播功能模块。接入平台的前端无人机,可在平台上进行飞行直播与通信。
三、技术优势与竞争力
在数据方面,依托上海海事大学“海事事故高质量数据集”,具有扎实的船舶事故识别与深度分析能力;在关键技术研发方面,具有多学科交叉优势,尤其在一体化救援与通信集成、多模态数据融合与智能决策方面,技术成果显著领先当前市场供品。
“海上自主巡航无人机系统”核心功能与参数如下:
核心参数
类别 | 参数名称 | 技术指标 |
平台 | 机型类型 | 固定翼无人机 |
抗风等级 | 8 级 | |
载荷防水等级 | IP67 及以上 | |
功能 | 传感类型 | 红外/雷达/视觉三模融合 |
目标识别延迟 | <0.3 秒 | |
目标漏检率 | ≤9% | |
溢油识别精度 | 0.1ppm | |
非法捕捞识别准确率 | ≥96% | |
通信 | 机载 AIS 系统 | 船舶视频图像快速比对识别 |
机载 VHF 系统 | 通信中继覆盖,扩大船岸通信距离 | |
数据传输方式 | 5G/卫星通信双备份 | |
软件算法 | 集群协同数量 | 支持 10+ 无人机编队作业 |
路径规划类型 | 风险自适应巡航路径 | |
目标识别类型 | 船舶、落水人员、溢油、非法捕捞设备等 10 类 | |
环境适应性 | 工作温度范围 | -20℃~60℃ |
抗盐雾腐蚀等级 | 符合 GB/T 2423.17 标准 | |
系统性能 | 巡航效率 | 单架次替代巡逻艇 60% 任务量 |
年减排量 | 单架年均减少 CO₂排放约 120 吨 |

四、应用场景与市场前景
当前无人机市场依旧是蓝海市场,市场需求不断得到激发,从消费端向工业端更广泛领域延伸。深化无人机与工业、生产业、服务业的融合,将成为未来五年的行业热态。我国海洋国土面积约占300万平方公里,交通海事等领域的巡查巡检是重要的、新细分领域场景,作为“十五五”期间的新兴与未来产业,其应用前景将得到有效释放。
“海上自主巡航无人机系统”,在B端可面向海事监管、环境保护、海关、应急救援等多类别用户主体,开展广泛的应用服务。在C端,可面向海洋捕捞企业、低空服务等用户开展小件、高价值、应急运输。本项目成果完全以“场景为牵引”,具有明确的应用前景,市场潜力巨大。
五、知识产权
一种多用途海上巡航无人机,ZL202121013306.2。
联系部门:上海海事大学技术转移中心
联系人:吴老师/王老师
电话:021-38283308/021-50193210
电子邮件:gswu@shmtu.edu.cn
