苏一栋 邹淑敏 赵辉 何健

摘 要 本文立足智慧海关建设全面实施阶段要求，从无人机技术入手，结合人工智能（Artificial Intelligence，AI）研究新技术的海关应用场景。通过分析无人机的类型与特点，探索利用智能巡航、多机协作、多模态人工智能等手段，提升复杂监管环境下的综合应用能力，为物流监控、打击走私和检验检疫等业务提供支撑。另外，对构建低空监管体系进行探讨，为打造“海关新质监管力”提供参考。

关键词 无人机；人工智能；监管；应用

A Preliminary Exploration of Drone Technology and Its Application Scenarios in Smart Customs Supervision

SU Yi-Dong ¹ ZOU Shu-Min ² ZHAO Hui ¹ HE Jian ¹

Abstract Aligning with the requirements of the comprehensive implementation phase for smart customs construction, this paper starts from the drone technology and integrates with artificial intelligence (AI). By analyzing the types and characteristics of drones, the papaer explores to use intelligent patrols, multi-drone collaboration and multimodal AI, aiming to enhance comprehensive application capabilities in complex regulatory environments and providing support for logistics monitoring, anti-smuggling operations and quarantine services. The paper proposes the concept of building a low-altitude regulatory system to develop next-generation customs regulatory capabilities, thereby advancing the modernization of customs governance.

Keywords drone; artificial intelligence; supervision; application

作为新质生产力的代表，低空经济正成为培育发展新动能的重要力量。无人机产业是目前低空经济的主导产业，中国在无人机制造方面具有完整的产业链和明显的技术优势。与此同时，“人工智能+”行动持续推进，大模型的应用前景广阔，特别是随着自然语言处理、计算机视觉、智能协作等领域的突破性发展，未来无人机结合人工智能（Artificial Intelligence，AI）将为智慧海关建设提供更多理念创新、场景应用及解决方案，进一步为推动海关现代化提供“新质监管力”。此前，海关在无人机技术应用方面进行了一定的探索，在场所监管、水尺计重等领域已有初步应用。本文从智慧海关装备设施体系的构建要求入手，分析研究无人机技术如何实现“机器代人”，助力“顺势监管”和“无感通关”。

1 无人机与海关优选机型

无人驾驶飞机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV），简称无人机，是由无线电遥控或自主程序控制的不载人飞行器，主要组成部分包括飞行器、地面控制器和通信系统。

1.1 无人机的分类

无人机由于种类繁多、用途特点鲜明，致使其在外形尺寸、航程距离、飞行参数、作业任务等多方面都有较大差异，从飞行平台构型看，主流类型有以下两大类：

（1）固定翼无人机。机翼固定不变，靠流过机翼的风提供升力，起飞和降落需要长跑道进行助跑或减速滑行。固定翼无人机续航时间长、飞行效率高、载荷大，但操作难度大，飞行平台要求高，不能悬停，适合远距离连续工作。

（2）多旋翼无人机。由螺旋桨产生向上的升力，带动无人机整体进行飞行的无人机。多旋翼无人机具有3个及以上的旋翼轴，常见有四轴、六轴、八轴。多旋翼机械结构简单，可折叠、垂直起降、可悬停、对场地要求低，但续航时间较短、载荷小。

除了技术上的分类，按使用场景可分为消费级无人机和行业级无人机。消费级无人机一般面向终端消费者，大多数以航拍为主要应用，注重娱乐体验。行业级无人机作为生产力工具，主要为提高各行业中的作业效率、降低作业成本，机型选择及性能侧重点有所不同，但总体上对稳定性、可靠性、耐久性与续航的要求都较高^[1]。

1.2 无人机的特点

无人机的快速发展一方面取决于无刷电机、动力电池、飞控导航技术的不断发展，另一方面与其不断优化、适应各类需求的特点分不开。具体而言，有6个特点：一是高效便捷。无人机可以代替传统人工作业，大幅缩短时间和人力成本，提高工作效率。例如，在农业领域，无人机可以对农作物进行监测，根据具体状态进行智能浇水和喷药，大大提高了种植效率。二是灵活机动。无人机和传统飞机相比具有更高灵活性的特点，可以轻松适应各种复杂的作业环境。例如，在救援领域，无人机可以迅速到达灾区，并进行物资投放和救援工作。三是远距离作业。无人机可以在不同地域和地形进行各种作业，例如在极地、海洋等难以到达的地方进行勘测和监测。四是环保节能。无人机的工作过程，主要采用电力集成，能有效减少化石燃料的使用，降低二氧化碳的排放，符合绿色环保的要求。五是多功能性。无人机因其强大的扩充性，可搭配各种挂载设备，应用范围非常广泛，可以应用于农业、环保、救援、安保、航空等领域。例如，在安防领域，无人机可以在空中进行监测和巡逻等任务。六是自主控制。无人机通过无线电通信、遥控器和卫星导航系统等技术，可以实现自主飞行、巡路、起降、巡航和降落等功能。

1.3 适宜海关的机型选择

未来无人机必定因用途不同而呈现更加差异化的特点，而海关因监管任务不同对无人机的机型选择也不尽相同。总体来说，多旋翼无人机因其灵活的操作、丰富的挂载扩充、较低的成本，可以满足日常大部分监管场景。而特殊执法作业，或需要远距离、大范围、长时间连续工作的情况，则需选用匹配的固定翼无人机。

2 无人机技术在海关智慧监管中的应用

2.1 基于巡航监控的监管场景

海关监管作业场所和特殊监管区域的巡查是日常监管的重要环节，依托海关关员现场实施。根据监管要求，巡查的频率周期、辖区覆盖面、检查内容都有明确的要求，但由于人力、时限、雨雪天气等不确定因素影响，巡查效率有待进一步提升。同时，单个场所因场地大小、围网长度、摄像头数量、货物存放条件等，全部兼顾巡查要点有一定的难度，因此，亟需高效的智能化辅助手段，提升巡查的实效。

启用无人机航拍监控与AI智能巡航相结合的方式对监管区实施巡查。无人机依托全天候、高机动、图像实时回传等特性，扩大实时巡查范围，有效规避单一人工巡查耗时费力的问题；AI智能巡航自主规划巡查路径，动态设定巡查频次，通过自然语言处理技术，实现无人机语音指令控制，提升视频监控指挥中心处置效率，将定点视频监控变为“地巡”和“空巡”相结合，构建空地立体化防控网络。同时，由于小型无人机的轻便性，亦可作为单兵设备随身携带，拓宽巡查视角，补充现场关员看不到、看不清的角度，避免巡查“死角”出现。

基于航拍的监管场所巡查应用，还可以衍生出多场景应用。具体如下：

（1）弥补常规监控盲区。例如，进境修造船的外档监测，与一般码头不同，修造船码头往往多艘船舶同时作业，2艘以上待修船并排靠在一个泊位，外档的船舶无法被监控覆盖，存在料件上下船的盲区。而利用无人机的全视角能力，可以有效解决监管过程中的“盲区”问题，辅助AI图像分析，对异常人员上下船进行预警。

（2）特殊情事的监管延伸。例如，锚地作业监管延伸，某些大型海工装备因码头吃水等问题需在锚地装载，传统视频监控无法延伸，无人机可有效解决痛点，实时传输装载情况，留存理货视频证据。又如因特殊原因无法在监管场所内进行查验的货物，在满足监管条件出区查验的情况下，可通过无人机进行多角度监控过程，强化执法的安全性^[2]。同时，利用AI图像生成技术，对临时监管区域进行空间绘图模拟，规划监管路径，定制监管方案。

（3）进境动物隔离检疫健康监管。进境种马、种牛在完成采血、耳标登记、实验室血样检测后，必须在指定的隔离场所进行为期45 d的隔离检疫。其间驻场关员需要每天对动物实施健康监管，观察健康状况，并填写监管手册。利用无人机监控，可对隔离动物群体情况进行空中巡查，同传监测视频，保存影像证据，并挂载环境监测等设备，便于第一时间发现动物异常症状。

（4）复杂地理环境下的监管。我国幅员辽阔，各类地形众多，部分边境及多山地区监管力量的投送存在一定困难。例如，动植物产品出口需要加工厂申请注册登记，有些水果园、特色蔬菜基地依山而建，无法直观察看，周边环保条件印证不易。无人机技术无惧山峦起伏，海关工作人员可通过现场勘察与低空观测进行交叉印证，对果园面积、是否连片种植、周围环境污染等情况进行更为直接和客观的评估考核。同样地，在边关执法过程中，无人机一方面可以缓解人力不足的情况，增加巡查监管频次；另一方面，可以不受严峻地形的限制，在极端天气下利用AI画面补全技术，拓展监管覆盖面。

2.2 基于图像分析的监管场景

2.2.1 集装箱状态的精准监管

集装箱堆场是海关重点监管的场所之一，也是各口岸信息化、智能化程度相对较高的监管区。集装箱在完成运抵、理货之后，根据码头统一管理存放在指定区域。随着安全生产管理要求不断提高，尤其是涉及危险品、食品等货物的监管，对精准掌握集装箱存放状态提出了更高的要求。无人机技术的运用，可以对集装箱场地定制自动巡查方案，按照预先制定的区域和路线进行检查^[3]。利用AI图像分析技术，对涉危罐式集装箱、未放行箱、退运箱、无主箱等进行有效区分，可实现自动清点箱子数量、识别集装箱编号、观测封识及箱门连接处等重点部位，提高海关集装箱场地监管效率。同时，可通过图像差异进行深度学习，建立专属模型，常规巡查中重点区域的集装箱数量一旦变化，可根据箱体颜色、排列顺序、区域三维数据等图像参数迅速分析判断并进行预警。另外，无人机的辅助监管，不影响码头自身的集装箱管理运行，推动“无感监管”场景进一步落地。

2.2.2 散货堆存的智能监管

在海关监管实践中，干散货由于其无包装、难计量等特点，监管难度显著大于液体货、件杂货。在海关各类监管作业场所的管理中，集装箱堆场、储罐、筒仓等区域的智能化管理非常成熟，而干散货堆场的智能化水平则还有提升空间。干散货的堆存位置、形态、体积、重量、卸载或提取进度是海关关注的重要内容，也是海关监管的重点和难点^[4]。得益于无人机航空摄影测量技术和人工智能图像分析技术的飞速发展，破解此类难题成为可能。目前，航空摄影测量广泛应用于地形测绘、土地资源调查、地质灾害应急处理、城市数字化建设等方面，通过航拍能够真实记录和还原真实三维场景，提供精确的点、线、面、体积测量计算。无人机技术的应用，让面向低空遥感领域的航测有了发挥空间，其精确度高、便利性强、成本低廉、适用范围广等特点非常适用于海关干散货的动态监管^[5]。同时，利用深度学习技术，建立干散货图像动态分析模型，AI在干散货卸载、堆存过程中，自动判别其体积、重量，预警重要参数的动态变化，防止未放行的违规提离。无人机低空航测结合AI判图，也为应急指挥、物流监控等业务应用提供更多技术支撑，丰富处置方式。

2.2.3 船舶水尺的辅助观测

水尺计重是海关鉴定工作的内容之一，测算进出口大宗散装固体货物的重量，为海关征税、国际贸易结算提供依据。水尺计重是根据阿基米德定律，测定船舶装卸货前后的排水量之差，从而测定货物重量。观测船舶六面吃水是水尺计重中的基础环节，其观测的准确性直接影响最终计算结果。传统方法是检验人员换乘港口拖轮航行至船舶各吃水点逐次人工读取，水面的上下浮动使得读取环节受个人主观经验影响较大，而且鉴定现场无法复原、鉴定结果难以追溯^[6]。无人机技术的发展，为海关鉴定工作提供了更加安全便捷的方式。海关关员操作无人机悬停至船舶水尺标记处，几分钟即可完成水尺数据的采集工作，系统同步进行测算，不仅提高了效率，还降低了监测费用。同时，无人机的使用摆脱了传统方法用拖轮和攀爬软梯的限制，大大保障了人身安全。

2.2.4 有害杂草的智能监测

在外来有害杂草监测方面，关员需要对动植物及其制品进境码头、运输路线沿线、加工厂内外周边等地进行重点监测，并对疑似检疫性杂草进行鉴定。传统的监测办法仍然以人工踏查为主，费时费力，且在一些复杂的环境下难以开展监测工作，无法对有害杂草的分布及危害程度进行准确的定量评测。利用无人机低空机动，开展拉网式监测，采集影像片段和多光谱数据，依托AI图像技术分析明显不存在植物生长迹象的地区，设置无人机定期复看，减少人力浪费；如对影像存疑，结合有害杂草特征进行模糊判定，为人工踏查提供前期准备资料，大幅提升监测效率^[7]。

2.3 基于口岸安全的监管场景

2.3.1 口岸反恐场景的应用

以核辐射为例，对口岸海关监管场所进行常规辐射环境监测、违规放射性物质的快速定位，通常有固定或移动两种辐射探测方式。相比固定式测量，移动式测量可获得更多放射源有关信息，但由于监管场所内货物众多，地面空间有限，传统的车辆或人工移动能覆盖的探查路径有限，快速锁定放射源的难度较大^[8]。而无人机可有效避开地面复杂环境，通过挂载辐射探测设备和AI计算模块，对大面积货场抵近扫描监测，实现对放射性货物快速定位。结合无人机图传功能，将检测结果与现场影像图相结合，使定位结果更直观，更贴合实际场景。同时，关员远程操作，可远离放射源。通过不同挂载设备，还能对化学、生物有害因子进行探测，提升综合防控能力。

2.3.2 无人机打击走私的应用

海关在打击走私犯罪过程中会遭遇走私嫌疑人逃窜、走私地点远离大陆、夜间走私等各类突发情况，走私行为也越来越隐蔽。无人机的隐蔽性、多功能性能够给打击走私提供更多办法。例如，在打击走私油品过程中，走私嫌疑人往往临时关闭大船的全球定位系统（Global Positioning System，GPS），利用夜间由小船驳油。利用无人机远程监视，隐蔽抵近侦察，搭配夜视和红外装备，拍摄走私过程，保留证据；AI还能实现多机协同与集群控制，通过群体智能算法协调多台无人机任务分配与编队飞行，跟踪嫌疑目标，绘制现场抓捕方案等。

2.4 基于送检时效的监管场景

在构建“无感通关”的过程中，通关时效是重要参考因素。其中，在口岸一线查验部门初筛设备的投入和实验室快速检测能力的建设中，无人机不受地形限制、高速飞行能力，将为样品检测提供更快、更便捷的通道，AI大模型为送样与检测计算最优实现方式，灵活配置资源，实现自动起降、余样计算、精准检测等。

2.4.1 远距离样本运送应用

不同口岸、不同商品对样品送检的需求不同，部分口岸坐落在交通不便的海岛、高海拔地区，或者特殊商品本地不具备检测能力，需异地送检。传统的人工送检耗时长，甚至有些地区需要周转交通工具，十分不便。固定翼无人机远距离投送能力，可以破解上述送样不便的难题，通过航线预设定，无人机可自主飞行，大大节约时间与人力成本，提升商品通关速率。

2.4.2 近距离采送样的应用

例如，在进境粮食的取制样、送样环节中，无人机可以充分为实验室检测争取时间。进境粮食采样需要采集船舱上、中、下不同深度、不同点位的样品，而样品采集完毕的时间与码头卸货速度成正比，传统方式都是由人工进行各点采集，全部采完封装送往实验室。整个过程依赖卸货速度，时间长，样本总量也偏重。利用无人机短距离快速往返的能力，由AI自主规划采样、送样任务，可以在表层采样完毕后即开始送样，实验室第一时间检测样品，在卸货过程中分批送、分批检，集约检测时间。同时，对装卸或检测过程中出现的不同情况，AI可及时调整策略，并主动预警，提升监管效率。

3 海关智慧监管应用无人机技术的必备因素

近年来，海关在无人机场景应用上不断探索，取得了一定的成效。随着“新质监管力”要求的不断提升，智慧化领域的逐步拓展，无人机技术亟待在智慧海关建设的框架下，建立统一的方案规划、技术路径和场景建设。

3.1 构建低空监管体系建设理念

无人机技术的发展与应用，对于海关监管不仅是单一的监管设备，而是打开了低空领域的监管通道。随着其他成熟航空技术的低空应用和各类“人工智能+”设备的搭载，无人机将作为重要的监管平台，丰富监管手段，填补监管盲区，优化监管流程。无人机具有“无感监管”的先天技术优势，因此，笔者建议围绕智慧海关建设要求，将搭建AI低空监管平台纳入智慧海关装备设施体系中，为海关现代化建设提供技术支撑。

3.2 完善监管流程和执法依据

随着《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》《无人驾驶航空器系统作业飞行技术规范》等法律法规、行业规范的执行，无人机在技术标准、操作规范、空域管理、数据使用和隐私保护等方面不断规范，有法可依。与此同时，笔者建议海关在低空领域，也需建立监管办法和操作标准，提升无人机监管的规范化水平。

3.3 加快专业人才培养

人才队伍建设是工作高效推进的保障。因此，笔者建议可根据情况，适时开展专业的无人机、人工智能融合培训，确保执法关员具备无人机基本操作技能和大模型使用知识。同时，进一步开展行业合作，强化场景应用攻关，深入技术交流，培养一支具有低空监管思维、扎实业务能力和精湛操作技能的专业人才队伍。

4 结语

随着无人机技术的成熟程度进一步增加，其全面覆盖、灵活机动、拓展丰富、成本低廉的特性，更有利于复杂监管环境下的综合应用，同时海关在人工智能领域的不断探索，将在数据、图像、行为分析等领域取得突破。本文尝试将无人机技术引入海关业务监管场景分析，相信随着未来低空监管体系的不断推进，人工智能技术的不断演化，更多应用场景的丰富，将为智慧海关建设带来更多理论参考与技术支撑。

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第一作者：苏一栋（1987—），男，汉族，江苏南通人，本科，主要从事科技管理工作，E-mail: nthg008@126.com

1. 南通海关 南通 226000

2. 佛山海关后勤管理中心 佛山 528000

1. Nantong Customs, Nantong 226000

2. Foshan Customs Logistics Management Center, Foshan 528000