
引言
无人驾驶航空系统(Unmanned Aerial Systems, UAS),俗称无人机,作为自动化与数字化转型的关键赋能技术,正以更低的成本和时间成本重塑各行业的业务流程与功能实现。凭借高机动性、有效载荷定制化以及从优势视角收集数据的核心能力,无人机已在农业、基础设施检测、公共安全等多个领域展现出变革性潜力。根据欧洲无人机展望研究预测,到2050年,无人机产品、服务及运营全价值链将为欧洲带来145亿欧元的经济影响。然而,要充分释放无人机的价值与经济增长潜力,不仅需要先进技术的支撑,更需要全新的空域法规与操作流程来保障大规模商业无人机的安全运行。
在空域管理领域,欧洲推出的U-space(欧洲无人驾驶交通管理系统)致力于开发新型数字服务与流程,确保无人机在各类用户环境中实现安全、可靠且保护隐私的复杂运行,其持续发展为欧洲无人机的大规模集成与应用奠定了基础。美国联邦航空管理局(FAA)也在积极推进本国无人驾驶交通管理(UTM)系统的建设,全球范围内的空域管理革新为无人机的广泛应用创造了有利条件。
在海事领域,无人机技术正逐步渗透到港口与海上作业的自动化、数字化进程中,催生全新的商业模式与服务形态。海上无人机服务的应用场景广泛,涵盖港口监测、资产管理、船体与储罐检测、引航服务、岸对船包裹配送以及离岸能源设施检测等(如图1所示)。尽管无人机在海上领域的应用尚处于起步阶段,但已展现出构建完整服务生态系统的巨大潜力——在海事监管与标准化机构的支持下,这一生态系统将推动港口与海事服务提供商大规模采用无人机技术。

图1 海港、码头、港区界限及海域范围内无人机服务示意图
然而,海上无人机的应用仍面临诸多独特挑战。当前,针对超低空空域(Very Low-Level Airspace, VLL)各类用户环境的无人机运行概念虽已初步成型,但海事领域的特殊性要求进一步深入研究无人机应用的适配性,尤其是海事法规、标准化与认证体系仍在完善之中。海事领域拥有一系列关于信息安全、船舶安全与人身安全的严格标准,而U-space体系则主要以空域法规、标准和流程为核心,这使得无人机系统的设计与运行必须同时遵守海事与航空两大领域的规范,显著增加了实施难度。
此外,与无人机相关的海事法规、标准及认证的不确定性,可能导致海上无人机解决方案与现有或新型海事系统、服务之间缺乏兼容性与互操作性。因此,港口管理局、海事服务提供商、海事监管与标准化机构以及无人机制造商等相关利益相关者的深度参与至关重要,这将有助于实现无人机服务与系统的同质化发展。
本文将从生态系统视角全面剖析海上无人机服务,明确关键利益相关者及其潜在角色,梳理无人机在港口、码头、港口界限及海上等子领域的现有与潜在应用,并深入探讨该生态系统发展面临的挑战与未来潜力,为海上无人机技术的规模化应用提供理论支撑与实践参考。

海上无人机服务
无人机具备独特的能力,能够执行或辅助完成多种当前由人工操作或效率低下的海事与港口相关流程及功能。无人机与海上作业的深度融合,不仅得益于飞行续航能力、自主性、导航与通信技术的持续进步,更离不开空域监管政策的放宽——这使得无人机服务能够更快速、经济地部署于包括海事在内的多种场景。对于众多海事利益相关者而言,采用无人机技术可带来多方面的显著效益:降低成本、提升安全与安保水平、改善工作条件、推动关键海事功能的自动化与数字化,同时激发创新活力,促进区域经济发展。
2.1
港口无人机服务
港口作为复杂且规模庞大的物流枢纽,需要通过频繁检测来保障持续运营能力,这就要求对关键基础设施进行定期维护,及时处理港口设施的结构老化问题。基于无人机的资产与设施管理能够实现对港口机械的实时监测,最大限度减少恶劣海洋环境造成的渐进式损坏,确保港口基础设施与设备的稳定运行。与传统人工资产管理相比,无人机技术的应用可大幅降低时间成本、经济成本与安全风险,通过定期监测与规范化管理,有效延长资产与设施的使用寿命。
目前,Aerodyne、Lorenz Technology等企业已与港口管理局展开合作,借助无人机技术将传统港口资产与设施管理模式向数字化、自动化转型。无人机能够收集更精准、实时的检测数据,为决策制定者提供可靠依据,助力战略决策优化与工作流程升级。仅欧洲港口每年就需处理超过40亿吨货物与4亿人次旅客,对安全与安保水平提出了极高要求,而无人机技术为相关流程的维护与优化提供了高效解决方案。
无人机可通过摄影测量技术生成港口关键基础设施与设施的数字三维重建模型,即“数字孪生”。这些数字孪生模型能够与建筑信息建模(BIM)软件集成,以交互式、可解读的方式呈现设施状态与维护需求,为决策制定者提供全面、精准的信息支持。基于这些数据,系统可根据多种标准与干预紧急程度自动制定预防性维护计划。这一功能在海事领域具有特殊价值:海洋环境的强腐蚀性使得传统检测方法面临恶劣天气、难以到达的位置以及危险工作环境等多重挑战,导致检测工作在许多港口被列为低优先级任务,进而引发信息管理不善、安全隐患增加等问题。
无人机技术的应用能够确保资产与设施管理流程符合安全与法律要求,同时显著降低人员安全风险——例如在船舶压载舱、筒仓、起重机等海事基础设施的检测过程中,无人机的远程操作可有效避免人员伤亡事故。以船舶储罐检测为例,无人机远程操作不仅能大幅降低人员事故风险,还能在时间与资金方面显著削减相关成本。在集装箱起重机检测中,无人机相比人工检测的优势更为突出:减少对高价工业攀爬人员的需求、降低检测成本、提升检测质量、减少结构缺陷的漏检率,并优化检测点位设置。
在安全与安保方面,无人机可通过热成像技术识别地面入侵者,及时向港口管理局预警受保护区域(如《国际船舶和港口设施保安规则》(ISPS)指定区域)的入侵事件,有效防范非法移民、蓄意破坏与盗窃行为。此外,无人机还能对港口关键基础设施及港口上空空域进行巡逻守卫,并在安全安保操作中实现多重成本节约——例如减少对藏匿于船舶中的移民的处理成本,这类支出对航运公司而言往往数额巨大。尽管无人机在港口安全安保领域的应用前景广阔,但利益相关者之间仍存在一定的认知分歧。因此,必须通过周密规划与海事利益相关者的深度合作,将无人机合理融入日常运营,确保其不会为运行良好的港口作业带来过多复杂性与风险。
2.2
码头区域无人机服务
无人机技术在港口码头区域同样具有显著优势。例如,智能引航服务利用无人机提供的实时视频流,协助船长在繁忙港口将船舶安全停靠至指定泊位。传统引航过程中,引航员上下船舶时面临的梯子事故风险极高,可能导致危及生命的安全事件,全球每年平均发生2-3起相关死亡事故。无人机作为“空中之眼”的应用,使完全远程引航从概念向现实迈出了重要一步,有效降低了此类致命风险。
目前,部分技术开发商致力于提供完整的引航服务系统,可与船舶结构集成;另一些则通过投放搭载平板电脑的包裹,构建船长与无人机之间的交互界面。两种方案均以实时视频流为核心,并结合不同程度的增强现实技术与障碍物、码头距离测量功能。无人机辅助引航能够扩大船长的视野范围,减少船舶与港口基础设施、码头、其他船舶及附近障碍物的碰撞风险。此外,智能引航还具有优化交通流量、降低锚泊待泊船舶的燃油消耗以及减少靠泊相关延误等多重效益。不过,要实现无人机辅助引航的大规模应用,仍需在技术进步、模式转型与法律协调方面取得进一步突破。
码头岸壁在船舶靠泊过程中可能因船体撞击受损,同时还面临冰裂等环境因素的影响,这些异常情况的持续监测对港口管理人员而言颇具挑战。无人机凭借其灵活性,能够对码头岸壁的特定重点区域进行近距离检测——这些区域往往因空间限制,难以通过检测船舶接近。通过无人机监测与检测码头岸壁,港口管理局能够明确造成护舷、梯子及其他码头设备损坏的责任方。利用无人机记录码头岸壁状况,还可帮助港口管理局追回因第三方事件导致的、此前因缺乏充分证据而无法追偿的损失。定期的无人机检测使港口管理局能够及时应对码头岸壁的冰裂问题,最大限度降低损失,实现时间与成本的双重节约。
2.3
港口界限无人机服务
在港口区域与海洋的交界处,无人机可提供多样化的服务,其中核心应用之一是向锚泊在海上及港口界限内的船舶船员提供岸对船物资配送服务,涵盖货物、备件、文件与药品等。传统岸对船配送需要部署船只与船员,不仅造成不必要的污染,还在船员交接货物的过程中存在安全隐患。据预测,无人机辅助配送服务可将服务成本降低90%,具有显著的经济与环境效益。
部分港口由于区域内泥沙淤积,需要通过频繁疏浚来维持精确水深,而所需的水深测量频率则取决于港口及其周边的水流条件等因素。实践证明,搭载回声测深仪与高度计的无人机在多种环境下均能有效完成水深测量任务,不仅降低了成本,还为水深相关作业的自动化与优化提供了可能。
包括欧洲海事安全局(EMSA)在内的多家环境机构已开始利用无人机,对接近港口界限或航行于海上的船舶排放的硫、二氧化碳等废气进行有效监测,协助监管机构防范违反《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)的行为。在繁忙的航运区域,无人机通过定期排放检测,能够确保航运业遵守环保法规,推动航运燃料向更清洁的替代方案转型。无人机可搭载所谓的“嗅探传感器”收集相关排放数据,实现对船舶废气的精准测量。船舶排放不仅是气候变化的重要诱因,还对船员及沿海地区居民的生命健康构成严重威胁——这类废气可能成为“沉默的有毒杀手”,引发多种健康问题,因此必须加以严格控制。
2.4
海上无人机服务
在远离港口界限的海上区域,无人机服务主要聚焦于离岸能源行业,包括风力涡轮机、石油钻井平台等离岸资产的运维支持。具体而言,无人机可提供预测性维护服务,大幅降低资产维护成本,预防潜在故障;同时还能实现工具与设备的短途配送,缩短维修与维护时间。石油行业对安全、安保与环境问题的持续改善有着极高要求,这需要性能稳定、适应性强的无人机提供支持。无人机在能源行业的广泛应用,不仅有助于制定针对性的无人机安全防护措施,还能推动整体无人机安全操作流程的完善。此外,在石油行业事故(如船舶漏油、石油钻井平台气体泄漏)发生时,无人机可快速检测并监测油污泄漏情况,目前已有多家海事安全机构与石油企业采用无人机开展此类工作。
海上搜救(Search and Rescue, SAR)行动在远海、沿海及港口区域至关重要,其核心任务包括为遇险人员提供救生设备(如救生衣、救生筏),以及处理人员落水等紧急情况。数据显示,欧洲港口每年发生超过420起船舶事故,人员在港口区域及远海落水的情况时有发生,而无人机能够快速识别落水人员,显著降低死亡率。无人机可协助海岸警卫队与救生员更快地发现遇险人员并迅速响应,通过缩短救援时间挽救更多生命。

无人机服务生态系统
生态系统的形成与发展源于相互关联、相互依存的主体间关系的构建。随着无人机在海事领域的应用逐步深入,港口、海事监管机构、无人机服务提供商、无人机制造商、海事服务提供商以及离岸资产维护商等多个利益相关者之间的联系日益紧密。这些利益相关者之间不断演化的互动关系,将在先进数据分析与传感器系统的支持下,对无人机技术的规模化应用、海上流程与功能的自动化升级产生关键影响。图2展示了构成海上无人机服务生态系统的核心参与者/利益相关者及其互动关系,以下将简要阐述各利益相关者的预期角色与职责。

图2 新兴海事无人机服务生态系统中的核心利益相关方及其预期角色
3.1
海事港口
在数字化与自动化浪潮的推动下,海事港口正经历深刻变革,这一变革持续优化港口的功能与流程,使港口成为技术创新与商业模式创新的核心赋能者,为新型无人机服务、商业模式与产品的诞生奠定基础。在海上无人机服务生态系统的构建与运行中,港口扮演着关键角色——通过建设必要的基础设施、开放作业权限、为港口及港口以外区域的无人机运行提供便利,港口为生态系统的良性发展创造了核心条件。
鹿特丹港、阿姆斯特丹港以及新加坡海事及港务管理局(MPA)是推动无人机融入海事环境的先驱者:鹿特丹港推出的“无人机港口”创新项目,通过建设无人机测试与演示基础设施,为大规模探索海上无人机的应用潜力迈出了重要一步;新加坡海事及港务管理局与阿姆斯特丹港也分别建立了“海事无人机园区”和“测试区”。这些无人机测试平台的建立,为港口管理局、无人机服务提供商及相关企业提供了宝贵的机会,使其能够在真实的海事环境中探索、验证并演示适用于该领域的新型无人机产品与服务。
3.2
海事监管机构
随着无人机技术融入海事领域,海事监管机构必须明确其管辖范围与职责,确保无人机能够安全、可靠、高效地在海事区域运行。在全球航运业中,国际海事组织(IMO)肩负着制定标准与公约的核心使命,致力于保障海事安全与安保,促进环境保护与可持续发展。在欧洲,除各国海事主管部门外,欧洲海事安全局(EMSA)也在持续推动海事安全水平的提升。尽管欧洲联邦空域管理机构通过不断发展的U-space体系迅速接纳了空中无人机,但海事环境(尤其是港口周边)的空域管理规则仍不够清晰。
目前,尚未形成专门针对海事领域的无人机运行概念,也缺乏将无人机与广义海事行业整合的系统策略。海事与航空两大监管领域的重叠,使得相关法律义务的界定变得复杂。由于缺乏将空中无人机纳入海事环境的治理框架,行业内存在诸多不确定性与争议——这主要是因为相关法律与监管框架不仅需要解决空域内的潜在冲突,还必须防范无人机与港口基础设施及船舶发生碰撞,这是一项极具复杂性且需持续推进的任务,其发展将与无人机技术的进步及海事无人机服务的成熟度同步。在拟议的生态系统中,海事监管机构的职责包括但不限于:制定海事无人机标准,通过明确无人驾驶航空系统的技术要求与性能指标,保障其安全运行。
3.3
无人机服务提供商
无人机服务提供商提供的核心服务包括无人机驾驶、测绘与测量、数据分析等,这些服务是释放无人机技术在海事领域价值的关键。无人机驾驶市场正快速崛起,在复杂的海事环境中,执行船舶结构检测、储罐检测、港口起重机与码头岸壁检测、岸对船配送及引航等复杂任务,需要高超的驾驶技能以应对阵风等恶劣条件,确保无人机安全运行。利用先进的数据分析与计算机视觉技术处理无人机收集的数据,能够为港口管理局与海事企业提供全面、精准的决策依据,支撑其开展广泛的战略决策。
此外,海事无人机服务提供商还推出了“箱式无人机”(drone-in-a-box)解决方案,这是一种一体化定制平台,能够以即插即用的方式实现无人机的自主运行、自动充电以及数据处理与分析,精准满足各类任务与用户需求。此类解决方案拓展了无人机服务提供商的角色边界,使其从单纯的驾驶与数据分析服务提供者,转变为集系统开发、无人机集成、增值传感器与技术整合于一体的综合服务方。
3.4
无人机制造商
过去几年间,专注于无人机大规模商业应用的制造商数量显著增长。商用无人机的技术性能是其在包括海事在内的多个领域实现规模化应用的关键。为满足客户需求与任务要求,无人机系统的设计与技术能力需要在飞行续航、有效载荷承载能力以及避障能力等方面实现重大突破。针对海事领域的特殊需求,无人机还需具备防爆性能——在石油钻井平台、船舶储罐及油轮等场景中,无人机若发生坠毁,防爆设计可有效避免点火引发火灾或爆炸风险。此外,无人机的抗 weather 能力直接影响其飞行可靠性,确保其在海上恶劣天气条件下仍能正常执行任务。因此,无人机制造商应充分利用技术进步,在遵守海事安全要求、法规与标准的前提下,持续提升无人机的运行安全性与任务就绪率。
3.5
海事服务提供商
在无人机服务生态系统中,海事服务提供商指提供船舶储罐检测、岸对船配送、船舶状态监测等各类海事相关服务的企业。文献表明,无人机技术有望颠覆现有的服务与商业模式——通过替代船舶及储罐检测、港口与船舶间日常配送等人工操作,实现海事服务的升级。海事服务提供商采用无人机技术,不仅能提升服务效率,更能彻底消除人工执行海事服务过程中存在的安全风险。由于深入了解客户需求与痛点,海事服务提供商能够与无人机制造商、无人机服务提供商深度合作,共同打造端到端的无人机解决方案,精准匹配海事场景的实际需求。
3.6
离岸资产维护商
利用无人机检测风力涡轮机结构与叶片,是一种兼具时效性与经济性的解决方案,已受到离岸风力涡轮机维护商的广泛关注。同样,采用无人机检测离岸石油钻井平台,能够显著降低安全风险,提升检测过程的效率与可靠性。此外,通过无人机向离岸风力涡轮机与石油钻井平台实时配送关键零部件,有望大幅缩短维护周期。离岸资产维护商拥有离岸设施检测的专属知识、技能与经验,无人机服务提供商与制造商可充分利用这些专业资源,开发针对风力涡轮机与石油钻井平台检测及运维的定制化无人机解决方案。

潜力与挑战
4.1
无人机在海事领域的广泛应用
目前,无人机在海事各子领域的自动化流程应用仍处于起步阶段,但预计将逐步发展为规模庞大的市场,为流程效率、可靠性与人员安全的提升做出重要贡献。尽管文献已揭示了海上无人机的诸多潜在应用方向,但港口管理局与相关企业的采纳速度仍较为缓慢,主要原因包括三方面:其一,海事法规的不明确性导致港口管理局与关联企业持观望态度;其二,当前提供海事无人机服务的供应商数量有限,服务价格居高不下,仅大型港口能够承担,中小型港口难以负担;其三,港口在基础设施建设与流程优化方面缺乏开放态度与支持措施,难以构建适配无人机融入日常海事运营的必要条件。
为加速无人机技术在海事领域的应用,港口管理局必须制定无人机融入海事运营的长期战略,并采取切实措施推进战略落地。作为启用海事无人机运行的第一步,应建设测试平台,评估新型海上无人机服务的运行可行性与性能效率。鹿特丹港与新加坡海事及港务管理局是建设海上无人机测试平台的领先者,这些平台一方面为无人机服务提供商提供了在海事环境中测试与验证新型服务及解决方案的机会,另一方面也让港口管理局与海事服务提供商能够在复杂、具有挑战性的海事条件下,深入分析无人机的有效应用方式。
4.2
港口安全与数据隐私
尽管无人机为流程自动化与数字化带来了显著优势,但也引发了安全与隐私方面的挑战。港口属于关键基础设施,为确保对港口空域的态势感知与管控能力,必须部署相应系统限制恶意无人机的进入。无人机带来的安全与隐私威胁,使得港口制定无人机整合、管控与限制战略的重要性愈发凸显。U-space体系支持地理围栏技术,能够限制无人机在特定地理围栏区域内的使用;然而,恶意无人机仍对港口安全与隐私构成威胁,需通过监控技术予以防范。
在工业4.0时代,非个人数据是支撑决策过程与运营优化的核心宝贵资源——通过大数据处理与数据分析工具的应用,非个人数据不仅能提升运营效率,还能推动无人机在不久的将来实现完全自主运行。海上无人机生态系统同样高度依赖数据,但有效的数据治理与管理面临诸多挑战。要确保近期引入海事领域的机器人与自主系统(RAS)持续稳定运行,需要具备成熟的监管体系与突破数据壁垒的能力。在全球化背景下,当前的技术与监管框架未能充分覆盖关键数据问题,导致无人机与海事领域的广泛整合面临阻碍——相关数据法规分散且模糊,亟需深入研究并完善。
在拟议的海上无人机服务生态系统中,无人机服务提供商是数据存储与管理的核心责任主体。其肩负多项义务,需制定明确的准则,规范数据的收集、存储、处理及过期销毁等全流程操作。然而,数据治理过程中存在诸多难题,涵盖隐私保护、数据泄露风险等多个方面。数据的收集、处理与存储等环节,必须遵守国际海事数据治理标准以及国际海事组织(IMO)、国际船级社协会(IACS)等船级社发布的统一要求——这些机构是相关标准与要求的主要制定者。
尽管在数据治理框架建设方面已取得一定进展(例如欧盟内部非个人数据的自由流动、IMO通过制定保护与隐私法规规范数据管理、保障机器人与自主系统的数据完整性等),但参与者角色与系统间仍存在显著的挑战与不确定性。公认的是,IMO与IACS在数据相关标准方面存在不足,尤其在数据保护与存储领域的规范不够完善,在缺乏数据治理结构的情况下,已成为阻碍行业发展的壁垒。数据所有权、数据质量、数据保存、生命周期管理、责任界定、数据安全与保护等问题,仍需得到进一步关注与解决。
4.3
无人机交通管理系统
欧洲正在发展的无人机交通管理(UTM)系统——U-space,旨在提供一系列新型服务与流程,支持大量无人机在各类用户环境中实现超视距(BVLOS)复杂运行,且确保运行过程安全、可靠、无缝衔接。U-space体系的出现,为海事及其他领域的技术创新、新型无人机服务与颠覆性商业模式创造了新的可能,将有力推动相关领域流程与功能的自动化升级。借助U-space服务与特定流程实现无人机的超视距运行,有望成为突破视距(VLOS)限制、在港口、港口界限及更远区域开展复杂无人机运行的关键一步,此前受视距限制,这些复杂运行难以实现。
U-space采用渐进式发展路径,结合基于风险与基于性能的双重方法,推动无人机融入空域。随着无人机自动化水平、技术成熟度的提升以及通信连接的无缝化与可靠性增强,U-space框架将逐步实现有人驾驶与无人驾驶航空交通在空域内的全面整合,构建高度自动化的数字化交通管理系统。U-space数字服务分为基础服务、初始服务、高级服务与全面服务四个类别,目前正在欧盟成员国逐步分阶段推广。初始U-space服务的测试与验证已取得良好成效,但要实现超视距运行的大规模商业应用,仍需一系列系统与技术支撑,包括但不限于障碍物检测与避障系统、低延迟且可靠的无人机通信链路、支持有人驾驶与无人驾驶航空系统空域管理、协调及冲突解决的无人机交通管理系统与技术。
4.4
5G及下一代网络支持的联网无人机
建立无人机、远程驾驶员、无人机交通管理系统与服务提供商之间稳定可靠的通信链路,是确保超视距无人机在超低空空域大规模整合运行的关键前提之一。蜂窝网络为无人机相关方之间的通信提供了经济高效的解决方案,但5G蜂窝网络的设计初衷是优化地面用户服务,因此在特定离地高度下,通信链路的可靠性难以得到保障。为支持无人机通信,确保在超低空空域(最高150米)实现全域覆盖、链路可靠、服务质量(QoS)达标及无缝移动,需对5G蜂窝网络进行多项增强优化,例如增强波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)及网络切片技术等。
第三代合作伙伴计划(3GPP)TS 22.125 Release 17明确了增强型5G系统支持蜂窝联网无人机运行的通信要求与关键性能指标,涵盖指挥控制(C2)通信与任务专用有效载荷通信(如视频传输等)。3GPP规范定义了三种指挥控制通信类型(如图3所示):直接指挥控制通信允许操作人员通过无人机控制器直接与无人机建立连接,无人机与控制器需利用5G网络配置与调度的无线电资源在5G网络中注册;网络辅助指挥控制通信通过5G网络在无人机与控制器之间建立单播通信链路,无人机与控制器可连接至底层5G网络的不同无线接入网(RAN);无人机交通管理导航指挥控制通信支持无人机交通管理系统跟踪与监控无人机飞行状态,提供空域态势感知,并在必要时对无人机进行导航。

图3 无人航空系统(UAS)在3GPP生态系统中的参考模型示意图
尽管增强型5G移动网络为无人机与无人机交通管理系统的联网提供了极具潜力的解决方案,但在港口界限以外的区域,移动网络覆盖不足的问题仍较为普遍。这一现状可能导致5G移动网络难以满足部分无人机服务的通信需求,例如岸对船配送、石油钻井平台与离岸风力涡轮机检测以及海上无人机搜救行动等。为应对这一挑战,有学者提出基站天线倾斜解决方案,以扩展地面基站的覆盖范围至高空区域。另一种潜在解决方案是将5G与非地面网络(NTN)整合——在地面蜂窝网络部署不可行或部署成本过高的区域,非地面网络(包括通信卫星等,如图4所示)可有效满足无人机的联网需求。3GPP对5G移动网络满足无人机通信需求的相关研究,为无人机在港口界限及更远区域的海事应用提供了有力支撑。

图4 非地面网络(NTN)在3GPP生态系统中的集成示意图

结论
本文全面概述了海上无人机服务的发展现状与潜力,揭示了其整合形成服务生态系统的可能性。文章明确了构成该生态系统的关键利益相关者及其预期角色,这些利益相关者的互动与协作是生态系统构建与有效运行的核心,对充分释放无人机技术在海事领域的应用价值至关重要。在各利益相关者中,海事港口通过建设无人机测试平台打造运行环境,发挥着生态系统核心构建者的作用——测试平台的建立促进了利益相关者之间的知识共享与合作,推动技术创新,助力符合海事标准的新型海上无人机服务与产品的研发、验证与落地。
新兴的海上无人机服务生态系统为无人机在海事港口与离岸区域的规模化应用与有效运行创造了诸多机遇,有望以更具成本效益的方式提升海事流程与功能的安全性、效率与可靠性。不断发展的U-space框架为无人机在超低空空域的运行提供了重要支撑,是行业发展的关键推动力。然而,商用无人机在海事领域的广泛应用仍面临多重阻碍:与无人机运行相关的海事法规、标准及认证存在不确定性,无人机收集数据的隐私与安全保护问题亟待解决。为应对生态系统中的数据挑战,需建立符合国际数据标准的数据治理框架,纳入数据泄露预防措施,明确数据所有权、质量控制、生命周期管理等关键问题的解决方案。
未来,海上无人机服务生态系统的成熟发展需要各方协同发力:海事监管机构应加快完善法规与标准体系,消除行业发展的制度障碍;无人机制造商需持续突破技术瓶颈,开发适配海事环境的专用产品;港口管理局应进一步开放合作,扩大测试平台的覆盖范围与功能;各利益相关者需共同参与数据治理框架的构建,保障数据安全与合规使用。随着技术的持续进步与生态系统的不断完善,海上无人机技术将在海事自动化、数字化转型中发挥更为核心的作用,为全球海事行业的安全、高效、绿色发展注入新的活力。
来源:公开信息,要点纵航整理
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