消防無(wú)人機(jī)淺談

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1、隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的日趨成熟和航空攝影技術(shù)的進(jìn)一步拓展，我國(guó)民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，包括：攝影測(cè)量、應(yīng)急救災(zāi)、公共安全、資源勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估、城市規(guī)劃與市政管理、林火病蟲(chóng)害防護(hù)與監(jiān)測(cè)等。當(dāng)前，我國(guó)消防部隊(duì)面臨著日益復(fù)雜的滅火救援和社會(huì)救助形勢(shì)，對(duì)各類地震救援、抗洪搶險(xiǎn)、山岳救助及大跨度或高層火災(zāi)等情況，傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)偵查手段的局限性已日益凸顯。如何有效實(shí)施消防預(yù)警和現(xiàn)場(chǎng)偵測(cè)，并迅速、準(zhǔn)確處置災(zāi)情顯得尤為重要。我國(guó)無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)及系統(tǒng)解決方案的成熟運(yùn)用，使得無(wú)人偵察機(jī)平臺(tái)結(jié)合視頻、紅外

2、等監(jiān)控及傳送設(shè)備，通過(guò)空中對(duì)復(fù)雜地形和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行火災(zāi)隱患巡查、現(xiàn)場(chǎng)救援指揮、火情偵測(cè)及防控成為消防部隊(duì)新的選擇。一、無(wú)人機(jī)工作原理無(wú)人機(jī)是一種以無(wú)線電遙控和自備程序控制裝置操縱的非載人飛行器，它具備體積小、造價(jià)低、使用方便、對(duì)環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn)，并整合了無(wú)線圖像傳輸系統(tǒng)，具備相當(dāng)?shù)淖灾骺刂?、飛行規(guī)劃及圖像傳輸能力。如圖1所示，目前商用及軍用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)可分為以下幾個(gè)子系統(tǒng)：地面指揮控制系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)、空中視頻監(jiān)控平臺(tái)、微波無(wú)線實(shí)時(shí)圖像傳輸系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、高效大容量鋰聚合物

3、供電單元、3G圖傳中繼鏈路等。二、無(wú)人機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)由于采用了技術(shù)先進(jìn)的飛控平臺(tái)及前后臺(tái)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，配合完善的飛行及地勤保障系統(tǒng)，無(wú)人機(jī)可對(duì)地面實(shí)施完備的長(zhǎng)時(shí)間空中監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)較低的綜合成本對(duì)傳統(tǒng)手段無(wú)法涉足的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和輔助救援，其智能化和先進(jìn)性突出體現(xiàn)在巡查路徑規(guī)劃、智能分析、定點(diǎn)持續(xù)監(jiān)控、火情報(bào)警等，并且在制定應(yīng)急預(yù)案、建立快速響應(yīng)機(jī)制、現(xiàn)場(chǎng)火情存檔與取證等方面充分發(fā)揮技術(shù)防范手段的重要作用。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)有：（一）機(jī)動(dòng)靈活。小型無(wú)人機(jī)一般只有100千克以下的重量，依托飛行控件就可

4、以對(duì)其進(jìn)行操控，只需要1-2人就可以完成此類操作任務(wù)。在道路不暢，交通中斷的情況下，徒步就可以攜帶至災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)，且起飛條件很簡(jiǎn)單，對(duì)地形無(wú)要求，加上無(wú)人機(jī)攜帶方便，所以具有很強(qiáng)的靈活性。此外，無(wú)人機(jī)的飛行速度易于控制，轉(zhuǎn)彎半徑小，機(jī)動(dòng)性好，可以靈活機(jī)動(dòng)控制飛行方向，機(jī)載攝像頭也可以跟蹤拍攝對(duì)象；無(wú)人機(jī)還能快速到達(dá)指定地點(diǎn)，反應(yīng)能力快捷，對(duì)環(huán)境和氣候條件也有很強(qiáng)經(jīng)浙江消防總隊(duì)對(duì)“上合組織”演練期間的實(shí)際測(cè)試，無(wú)人機(jī)在6級(jí)風(fēng)力下完成飛行任務(wù)，受陰雨天氣等條件限制比大型載人飛機(jī)要小的多；其起飛條件只

5、需要幾平米空地，周圍無(wú)突出障礙物即可，在低空作業(yè)時(shí)，受氣候條件限制非常小，獲取影像的速度非常快，可在5公里范圍內(nèi)穩(wěn)定可靠發(fā)揮偵查作用。（二）視野全面。無(wú)人機(jī)通過(guò)寬帶、數(shù)據(jù)鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)超視距控制，從而具有很全面的視野，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求，可以從不同角度、不同的距離在不同的光線條件下進(jìn)行作業(yè)。既可以實(shí)現(xiàn)在高空對(duì)目標(biāo)進(jìn)行全局性拍攝，也可以調(diào)整距離和角度，按需抓拍對(duì)現(xiàn)場(chǎng)決策有重要幫助的關(guān)鍵因素。通過(guò)遠(yuǎn)程控制無(wú)人機(jī)和攝像頭，可以根據(jù)實(shí)際需求實(shí)時(shí)采集圖像，尤其是在低空飛行時(shí)，無(wú)人機(jī)跟蹤拍攝能力極強(qiáng)，使用機(jī)載攝像

6、頭獲取的圖像分辨率很高（可以達(dá)到0.1米），如果配備熱視或紅外等夜視功能，其收錄的視頻將更加全面。這樣的方式為實(shí)現(xiàn)災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)空中監(jiān)控提供了有力保證，能有效提升消防部隊(duì)搶險(xiǎn)救援的偵查能力。（三）操作簡(jiǎn)單。從技術(shù)層面上看，無(wú)人機(jī)的遠(yuǎn)程視頻傳輸與控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和接口接入地面站，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商光纖接入公網(wǎng)，因此，只需通過(guò)遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備（鏡頭、云臺(tái)等），就能直接觀看無(wú)人機(jī)的攝像頭實(shí)時(shí)視頻。通常，用戶只需通過(guò)遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的所有動(dòng)作，通過(guò)遠(yuǎn)程視頻傳輸與控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況一目了然，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、

7、方便的全方位監(jiān)控；當(dāng)客戶端（包括PC和手機(jī)）在接入公網(wǎng)后，用戶可以通過(guò)PC、平板電腦或者是手機(jī)等多種形式的載體實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的控制。從應(yīng)用層面上看，無(wú)人機(jī)的實(shí)際操作也并不復(fù)雜，只要掌握好飛行、音視頻控制和其他兼容模塊的操作，便能發(fā)揮效能。（四）安全可靠。無(wú)論面對(duì)暴雨、高溫、臺(tái)風(fēng)、泥石流等惡劣的天氣環(huán)境；或者易燃易爆、塌陷、有毒等嚴(yán)重事故災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)；抑或山岳、峽谷、溝壑等極端地理環(huán)境，無(wú)人機(jī)技術(shù)能有效規(guī)避傳統(tǒng)滅火救援行動(dòng)中存在的短板，可確保消防官兵的自身安全。并能通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的跟拍、追蹤，為事故處置

8、的指揮決策提供安全可靠的依據(jù)，能夠最大限度地控制災(zāi)情發(fā)展，減少災(zāi)情的損失，減少人員傷亡。三、無(wú)人機(jī)在消防部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用前景結(jié)合消防部隊(duì)的實(shí)戰(zhàn)需求，無(wú)人機(jī)的運(yùn)用可以解決以下四方面的問(wèn)題：（一）災(zāi)情偵查。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行災(zāi)情偵查，一是可以無(wú)視地形和環(huán)境，做到機(jī)動(dòng)靈活開(kāi)展偵查，特別是一些急難險(xiǎn)重的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)，偵查小組無(wú)法開(kāi)展偵查的情況下，無(wú)人機(jī)能夠迅速展開(kāi)偵查。二是通過(guò)無(wú)人機(jī)偵查能夠有效提升偵查的效率，第一時(shí)間查明災(zāi)害事故的關(guān)鍵因素，以便指揮員作出正確決策。三是能夠有效規(guī)避人員傷亡，既能避