随着无人（rén）机技术的日趋成（chéng）熟和航空摄影技术（shù）的进（jìn）一步拓展，我国民用无人机应（yīng）用领域日益广泛（fàn），包括：摄影测量（liàng）、应急（jí）救灾、公共（gòng）安全、资源勘探、环境（jìng）监测（cè）、自然灾害（hài）监测与评估、城市规划与市政（zhèng）管理（lǐ）、林火病虫（chóng）害防护与（yǔ）监测等。当前，我国（guó）消防部队面临着日益复杂的灭火（huǒ）救援和社会救助形势，对（duì）各类地震救（jiù）援、抗洪抢险（xiǎn）、山（shān）岳救助及大跨度或高层火灾等情况（kuàng），传统现场侦查手段的局（jú）限性（xìng）已日益凸显。如何有效实施消防（fáng）预警和现场侦测（cè），并迅速、准（zhǔn）确处置灾情显得尤为重要（yào）。我国无人机应（yīng）用技（jì）术及（jí）系统解（jiě）决（jué）方案的（de）成熟（shú）运用，使得无人（rén）侦察机平台结合视频、红外等（děng）监（jiān）控及传送设备，通过空中对复杂（zá）地形和复杂结构建筑进行火灾隐患巡查（chá）、现场救（jiù）援指挥、火情侦测及防控成为（wéi）消防部队新（xīn）的（de）选择。
一、无人机工作原理
无（wú）人机是一种以无（wú）线电遥控和自备程序控制装（zhuāng）置操（cāo）纵的（de）非载人飞行（háng）器，它具备体（tǐ）积小、造价低、使（shǐ）用方便、对环（huán）境要求低等优点（diǎn），并整合了（le）无线（xiàn）图像传（chuán）输系统，具（jù）备相当的自（zì）主控（kòng）制、飞行规划及图像传输能（néng）力。 目前商（shāng）用及军（jun1）用无人机系统（tǒng）可分（fèn）为（wéi）以下（xià）几个子（zǐ）系统：地（dì）面指（zhǐ）挥控（kòng）制系统、无人（rén）机飞行平台、空中视频监控平台、微波无线实时图像传输（shū）系统、GPS导航及（jí）自动驾（jià）驶系统、高效大容量锂（lǐ）聚合物（wù）供电单元、3G图（tú）传中继链路（lù）等。
二（èr）、无（wú）人机（jī）的技（jì）术优势
由于（yú）采用了技术先（xiān）进（jìn）的飞控平台及前（qián）后台（tái）视频监控传输系统，配合完善（shàn）的飞行（háng）及地勤保障系统，无人机可对地面实施完（wán）备的长时间空（kōng）中监控，从（cóng）而实现（xiàn）较（jiào）低的综合（hé）成本对传统手（shǒu）段（duàn）无法涉（shè）足的区域进行实时监控和辅（fǔ）助救援，其智能化和先（xiān）进性突出体现在巡（xún）查路（lù）径规划、智能分析、定点持续（xù）监控、火情报警等，并（bìng）且在制定应急（jí）预案、建立快速响（xiǎng）应机（jī）制（zhì）、现场火（huǒ）情（qíng）存档与取（qǔ）证等方面充分发挥技术防范手段的重要作用。其技术优势有（yǒu）：
（一）机动灵（líng）活。小型无人机一般只有100千克以下的（de）重（chóng）量，依（yī）托飞行控件（jiàn）就（jiù）可以对其进行操控，只（zhī）需要1-2人（rén）就可以（yǐ）完成此（cǐ）类操作任务。在道（dào）路（lù）不（bú）畅，交通中断（duàn）的情况下，徒步就可以携带至灾害事故现（xiàn）场，且起飞条件很简单，对地形无要求，加上无人（rén）机携（xié）带方（fāng）便（biàn），所以具（jù）有很强（qiáng）的灵活性。此外，无人（rén）机的飞行（háng）速度易于控制，转弯半径小，机（jī）动性好，可以灵活机（jī）动控制（zhì）飞行（háng）方向，机载摄像头也（yě）可以跟（gēn）踪拍摄对（duì）象；无人机还能快速到达指定地点，反（fǎn）应能力快捷，对环（huán）境和气候条件也有很强经浙江消防总队对“上合组（zǔ）织”演练（liàn）期间的实际测试，无人机在6级风力（lì）下完成飞行任（rèn）务，受阴雨天气等条件限制比大型载人飞机要小的多（duō）；其起飞条件只需要几平米空地，周围无突（tū）出障（zhàng）碍物即可，在低空作业（yè）时，受气候条件限（xiàn）制（zhì）非常小（xiǎo），获取影像的（de）速（sù）度（dù）非常快（kuài），可在5公里（lǐ）范围内稳定可靠发挥侦查作用。
（二）视野全（quán）面。无人机通过宽带、数据链技（jì）术可以实现超视距（jù）控（kòng）制（zhì），从而具有（yǒu）很全面的视野，依据现场需求，可（kě）以从不同（tóng）角（jiǎo）度、不同的距离在不同的光线条（tiáo）件下进行作业。既（jì）可（kě）以实现（xiàn）在高（gāo）空对目（mù）标进行全局（jú）性（xìng）拍摄，也可以调整距离和角度，按（àn）需抓拍（pāi）对现场决策有重要帮（bāng）助的关键（jiàn）因（yīn）素。通（tōng）过远程控制无人机（jī）和摄像头，可以根（gēn）据实际需求（qiú）实时采集图像，尤其是在低空飞（fēi）行时，无人机跟踪拍摄（shè）能力极强，使用机载摄像头获（huò）取的（de）图像分（fèn）辨率很高（可以达到0.1米），如果配备热视或红外等（děng）夜视功能，其收录的视频（pín）将更加（jiā）全面。这样的方式为实现（xiàn）灾害事故现场实时（shí）空中监控提供了有力（lì）保证，能有效提升消防（fáng）部队抢险救援的侦查能力。
（三（sān））操作（zuò）简单。从技（jì）术（shù）层面（miàn）上看（kàn），无人机的远程视频（pín）传输与控制系统（tǒng）通过网络（luò）和接口接入地面站，通过运营商光纤接（jiē）入公网，因此，只需通（tōng）过遥控摄像机及其辅助（zhù）设备（镜头、云台等），就能直接（jiē）观（guān）看无人机的（de）摄像头实（shí）时视频。通常，用户只（zhī）需通过遥控器来实现无人机的所有（yǒu）动（dòng）作，通过远程视频传输与控制系统对现场情（qíng）况（kuàng）一目了（le）然，以实现远程、方（fāng）便（biàn）的全方位监（jiān）控；当客户端（duān）（包括PC和手机）在接（jiē）入公网（wǎng）后，用户（hù）可（kě）以通过PC、平（píng）板（bǎn）电脑或者（zhě）是手机等多种形式的载体（tǐ）实（shí）现对（duì）无人机的控制。从应用层面上看，无人机的实际（jì）操作也并不复杂，只要掌握好飞行、音视频控制和其他兼（jiān）容模块的操作，便能发（fā）挥效能。
（四）安全可靠。无论面对暴雨、高（gāo）温（wēn）、台风、泥石流（liú）等恶劣的天气环境；或者（zhě）易燃（rán）易（yì）爆、塌陷、有毒（dú）等严重事（shì）故灾（zāi）害现场；抑或山（shān）岳、峡谷、沟（gōu）壑（hè）等极端地理环境，无人机技术能有效规（guī）避（bì）传统（tǒng）灭火（huǒ）救（jiù）援行动中存在（zài）的短（duǎn）板（bǎn），可确保消防官兵的自身安全。并能通过对现（xiàn）场情况的跟拍、追踪，为事故（gù）处置（zhì）的指挥决（jué）策提供安全可（kě）靠的依据，能（néng）够最大限度地控制灾情发展，减少灾情的损失，减少人员伤（shāng）亡。
三、无人机在消防部队实战中（zhōng）的应用前景
（一）灾情侦查（chá）。当灾害发生时，使用无人机进（jìn）行灾情侦查，一是可以无（wú）视地（dì）形和（hé）环（huán）境，做到（dào）机动灵活开展侦查，特别是一（yī）些急难险重的（de）灾害现场，侦查小组无法（fǎ）开展侦查的情况下（xià），无人机能够（gòu）迅速（sù）展开侦查。二是（shì）通（tōng）过无人机侦查能够有效提升侦查的效率（lǜ），第（dì）一时间查明灾害事（shì）故的关（guān）键因（yīn）素，以便指挥员（yuán）作出正确决策。三（sān）是能够有（yǒu）效规避（bì）人员伤亡，既（jì）能避（bì）免（miǎn）人进（jìn）入有毒、易燃（rán）易爆等危险环境中，又能全面、细致掌握现场情况。四是（shì）集（jí）成侦检（jiǎn）模块进行检测。比（bǐ）如集成可燃（rán）气（qì）体探测（cè）仪和有（yǒu）毒（dú）气体探测仪（yí），对易燃易爆、化学（xué）事故灾（zāi）害现场的相关气体（tǐ）浓度进行远程检测，从而得到危险（xiǎn）部位的关键信息；又如集成测温、测风速等设（shè）备，可对灾害现场（chǎng）环境情况进行细化了（le）解。
（二）监（jiān）控追踪。无人机的作用不仅仅局限在灾情侦查。消防部队（duì）所面对的各（gè）类（lèi）灾（zāi）害事故现（xiàn）场往往瞬息万变，在灾害事故的处置过（guò）程中（zhōng），利用无人机进行实（shí）时监控追踪，能够（gòu）提供精准的灾情变化情况，便于各（gè）级（jí）指挥部及（jí）时掌握（wò）动（dòng）态灾（zāi）害情况，从而作出（chū）快速、准确的对（duì）策，最大限度地减少（shǎo）灾害损失。
（三）辅（fǔ）助救援。利用无人机（jī）集成（chéng）或者灵活（huó）携带（dài）关键器材装备，能（néng）够为多（duō）种情况下的救援提供（gòng）帮助。一是（shì）集成语音（yīn）、扩音（yīn）模块传达指令。利用无人（rén）机实现空中呼（hū）喊或者（zhě）转达指令，能（néng）够（gòu）较地面（miàn）喊话或者指令更有效，尤（yóu）其适用于高空、高层等项目的救（jiù）援中，以无人机为载体，有效传（chuán）达关键指令。二是为救援开辟救（jiù）援途（tú）径。例如水（shuǐ）上、山（shān）岳救援中，现有的抛投器使用环境和范围均有很（hěn）大（dà）的局限（xiàn）性（xìng），并且精准度差，利用无人（rén）机辅助（zhù）抛（pāo）绳或是携带关（guān）键器（qì）材（如（rú）呼吸器、救援绳等），能够为救援创造（zào）新的途径，开辟救生通道，并且（qiě）准确、高效率。三是集成通信设（shè）备（bèi），利用（yòng）无人机担当通信中继。例如在地震、山岳等有通（tōng）信（xìn）阻断的环境下，利用无人机集成转信模块（kuài），充当临（lín）时转信台，从（cóng）而使得极端环境下建（jiàn）立（lì）起无线通（tōng）信的链路。四是利用无人机进行应急测绘。利用无人机集成航拍测（cè）绘模块，将（jiāng）灾害事（shì）故现（xiàn）场的情况（kuàng）全部收录并传（chuán）至现场指挥部，对灾害现（xiàn）场的地形等进行应急测绘，为救（jiù）援的开（kāi）展提供有力支撑。比如云南昆明（míng）劲（jìn）无人机，可载重30公斤，在搜救侦查（chá）中发挥（huī）巨大（dà）的作（zuò）用。
（四（sì））辅助监督。利用航拍对高层及超高（gāo）层建筑实现全面实时的监测（cè）、及时（shí）发现（xiàn）火情（qíng）隐患、消防现场（chǎng）火情实时（shí）控制、建筑消（xiāo）防检查或现（xiàn）场火情（qíng）图像存储、可将（jiāng）空中监控视频接（jiē）入其他安防或（huò）消（xiāo）防监控系统、支（zhī）持大容量（liàng）长时间图像存储（chǔ）及（jí）检索（suǒ）调（diào）阅、支持（chí）通过智（zhì）能（néng）终端远（yuǎn）程查看及控制部分（fèn）功能等。
四、无人机在消防部队应用（yòng）的技术需求
（一）可靠（kào）性。消（xiāo）防（fáng）部（bù）队面对的各种灾害现场，特别是火灾现（xiàn）场，应用环境（jìng）更为复杂，需考虑（lǜ）风速、烟雾、温度以及（jí）防水等各种环境因（yīn）素，因此，无人侦（zhēn）察机首先要（yào）能满足现（xiàn）场的（de）恶劣环境使用（yòng）条件。一是抗风（fēng）能力方面。以浙江地区为例，常年以东（dōng）南和西北风为主，沿岸风力3-4级（jí）,阵风5-8级（jí），在高层建筑附（fù）近飞行时，瞬时（shí）风力可能接近（jìn）6-8级，因此，其抗风能力要达到6级以上。二是耐高温和防爆能（néng）力。由于无人（rén）机使用汽油发（fā）动机，排（pái）气管带有火花，同（tóng）时噪音大、操作维护（hù）专业化程（chéng）度高、运行成（chéng）本（běn）不菲，且一旦飞机失控坠落，也会带来潜在的起火、爆炸等隐患，因此（cǐ）要求飞机（jī）平（píng）台应当（dāng）具有一（yī）定的耐高温能（néng）力。三是（shì）防烟雾能力。由于（yú）火灾现场存在大量水（shuǐ）雾和烟雾，要求无人侦察机（jī）有（yǒu）较（jiào）强的抗水和抗烟（yān）雾能力。四（sì）是夜视能（néng）力。由（yóu）于灾害（hài）发生的时（shí）间、环境不（bú）可预知，因此（cǐ）应当配（pèi）备具有红（hóng）外夜视功（gōng）能的摄像头，并建议配备辅助光源。
（二）操控（kòng）性。以18km/h无人机巡航平均速度计算，其可巡视范围（wéi）在2公里工作半（bàn）径内，续航能力（lì）要求达到单组电池平均30分钟以上，航线巡查要求能够实现不间断（duàn）监（jiān）控，两（liǎng）次巡（xún）查准备间隙少（shǎo）于15分钟（zhōng）；另外，飞（fēi）行高度方面，根据调研（yán），灾害事（shì）故现场（chǎng）多数飞行高度在（zài）200米以下，考虑到（dào）高层建筑最高高度，达到0到300米飞行高度应可满足日常现场侦查需要。
（三）稳定性（xìng）。无人机的图像传输应当力求清晰、连（lián）续，因而对图像的无线（xiàn）收发均有较高的要求；通过无线（xiàn）传输（shū）易出现干扰，因而（ér）要（yào）求无人机必（bì）须有一定的抗干（gàn）扰能力，从而（ér）达到在使用过程中（zhōng）图像能够不间断（duàn）。
（四（sì））集（jí）成兼容性。无人机在消防部队的应用中要实现（xiàn）很（hěn）多扩展（zhǎn）功能，必须拥有良好的集成和兼（jiān）容性。因此，在（zài）满载（zǎi）重量方（fāng）面（miàn），考虑日（rì）常训练及使用（yòng）配备的（de）机动要求，无人（rén）侦查（chá）机需能便携（xié）或车载到达现场附近，单兵进入（rù）现场机动部署，紧急情况下拓（tuò）展携（xié）带（dài）器材，因（yīn）此要求整（zhěng）套系统携带重（chóng）量不超过50公斤；此外，在实现视频传输外，如果要实现其他辅助功能的集成和传输（如语音、测距、测（cè）温等），这（zhè）必然要求（qiú）无人机拥有良好的（de）集成和兼容性。
（五）严谨性。若配备无人机，必然需要对操作人员进（jìn）行素质培训，因此（cǐ）必须（xū）形成（chéng）一套训（xùn）练考核（hé）机制，形成无人机日常管理和使用机制，操作员必需定岗定位（wèi），确（què）定使用（yòng）时机（jī）和人（rén）员。必须由（yóu）内部操作人员和外部技（jì）术人员（yuán）及研（yán）发制造方形（xíng）成一套成熟的售后维（wéi）护保（bǎo）养机制，确保无人机保持良（liáng）好的使用常态；要加强学（xué）习教育，使无人（rén）机的使用更符合（hé）民航管理规范。
五、无人机在消防部队的配备模式（shì）
（一）大（中）队级配备标准。根据城市消防站建设等级分类或者铁（tiě）军中队标准配（pèi）备，特勤大（中）队可配备（bèi）单兵背负式无人机，主要（yào）以侦察和短距离巡航为（wéi）主，应急响应时随（suí）头（tóu）车抢险车编队第（dì）一出动。其他（tā）承担灭（miè）火（huǒ）救援任（rèn）务较（jiào）重（chóng）的（de）大（中）队，根据辖区情况选配。
（二）支队级配备标准。支队级主要配备电动飞机平台，巡航（háng）距离较（jiào）长，以侦查、辅助救援（yuán）为主，应急（jí）响应时应当（dāng）随（suí）支队全勤指挥部出（chū）动（dòng），并承（chéng）担全大市辖区内和跨区域增援（yuán）时的侦查和辅助（zhù）救援任务。
（三）总队级配备（bèi）标准。总队级主要配备燃（rán）油无人机，巡航距离长，以侦察、监控、辅（fǔ）助救（jiù）援（yuán）为主，随（suí）总队全勤指挥（huī）部出动，承（chéng）担全省范围内和跨区域增（zēng）援时的各项（xiàng）任务。
随着无人（rén）机技术的进（jìn）一（yī）步发展及（jí）其在消（xiāo）防部队运用的日（rì）趋成熟，其必将（jiāng）在抗（kàng）击各类灾害过程中发挥越（yuè）来越重要的作用。各（gè）级部门特别是消防部队，应该充分认识到无（wú）人机在灭火（huǒ）救援（yuán）中的重（chóng）要作用，逐步装备无人机并积极发挥作（zuò）用，更好地完（wán）成各类（lèi）灭火救援（yuán）和（hé）抢（qiǎng）险救灾任务。（中国（guó）消防在线）
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