随（suí）着无人机技（jì）术的日趋成熟和（hé）航空摄影技术的进一步拓展，我国民用无人机应用（yòng）领域（yù）日益广（guǎng）泛，包括：摄影测量、应急（jí）救灾、公（gōng）共安全、资源勘探、环境监测、自（zì）然灾害（hài）监（jiān）测与评估、城市规划与市政（zhèng）管理、林火病虫害防护与监测等。当前，我（wǒ）国消防部队面临着日益复杂的灭火救援和社会（huì）救助形势，对各类地震救援、抗洪（hóng）抢险、山岳（yuè）救助及（jí）大跨度或高层火灾等情况，传统现场（chǎng）侦查手段的局限性已日益（yì）凸显。如何有效实施消防（fáng）预警和现场侦测（cè），并（bìng）迅速、准（zhǔn）确处（chù）置灾情显得（dé）尤为重（chóng）要。我国无人（rén）机应用（yòng）技术及系（xì）统（tǒng）解决方案的成熟运（yùn）用，使得无人侦察机平台（tái）结合视频、红外等监（jiān）控及传送（sòng）设备，通过空中对复杂地形和复杂结构建筑进（jìn）行火灾隐患（huàn）巡查、现场救援指挥（huī）、火情侦测及防（fáng）控成为（wéi）消防部（bù）队新的选择。
一、无（wú）人机工作原理
无人机是一种以无线电遥控和自（zì）备程序控制装置操纵的非载（zǎi）人（rén）飞行器，它具备体积小、造价低、使（shǐ）用方便、对（duì）环（huán）境（jìng）要求低等优点，并整合（hé）了无线图（tú）像传输（shū）系统，具备相（xiàng）当的自主控制、飞行规划及（jí）图像传输能力。 目（mù）前商用及军用无人机（jī）系统可分为以（yǐ）下几个子系统（tǒng）：地面指挥控（kòng）制系统、无人机（jī）飞行平台（tái）、空中视频监控（kòng）平台（tái）、微波无线实（shí）时（shí）图像传（chuán）输系统、GPS导航及自动驾驶系统（tǒng）、高效大容量锂（lǐ）聚合物供（gòng）电单元（yuán）、3G图传中继链路（lù）等。
二、无（wú）人机的技术（shù）优势
由于采用了技术先进的飞控平台及前后台视频监（jiān）控传输系统，配合（hé）完（wán）善的飞行（háng）及地勤保（bǎo）障（zhàng）系统，无人机（jī）可对地面实施完备的长时间空（kōng）中监控，从而实现较低的综合成本对传统手（shǒu）段（duàn）无法涉足的区域（yù）进行实时监控和辅助救援，其智能化和先进性突出体现在巡查路径规划、智能分析、定点（diǎn）持续监控、火（huǒ）情报警（jǐng）等，并且在制定应（yīng）急预案、建立快速响应（yīng）机制、现场火情存档与取（qǔ）证等方（fāng）面充（chōng）分发挥技术（shù）防范手（shǒu）段的重要作用。其技术优势有：
（一（yī））机动灵活。小型无人机（jī）一般只有100千（qiān）克以下的重（chóng）量，依托飞行控件就可以（yǐ）对其进行操控（kòng），只需（xū）要1-2人就可以（yǐ）完成（chéng）此类操作任务。在（zài）道（dào）路不畅，交通中断的情（qíng）况下，徒步就（jiù）可以携（xié）带至灾害事故（gù）现场（chǎng），且起飞条件很简单（dān），对地形无要求，加上无（wú）人机（jī）携带（dài）方（fāng）便，所以具（jù）有很强的灵活性。此（cǐ）外，无人（rén）机的飞行速度易于控制，转弯半径小，机动（dòng）性好，可以灵活机动（dòng）控（kòng）制飞行（háng）方向，机载摄（shè）像头也可（kě）以跟踪拍摄对象；无人机还能快速到达指定地点（diǎn），反应能力快捷，对环境（jìng）和（hé）气候条件也有（yǒu）很强经浙江（jiāng）消防总队对（duì）“上合组织”演练期间的实际测试，无人机在（zài）6级风力下完成飞（fēi）行任务，受阴雨天（tiān）气等条（tiáo）件（jiàn）限制比大（dà）型（xíng）载人飞机要小的多；其起飞条（tiáo）件只需要几平米空地，周（zhōu）围无突（tū）出障碍物（wù）即可，在低空（kōng）作（zuò）业时，受气候条件限制非（fēi）常（cháng）小，获取影像的速度非常快，可在5公（gōng）里范（fàn）围内稳定可靠发挥（huī）侦（zhēn）查作用。
（二）视野全面（miàn）。无人机通过宽带、数据链技术可以实现超（chāo）视距控（kòng）制，从而具有很全面的视野，依据现（xiàn）场需求，可（kě）以从不同角度、不同（tóng）的距离在不同的光线条件下进行作业。既可（kě）以（yǐ）实现在高（gāo）空对目标进行全局性（xìng）拍摄，也可以（yǐ）调（diào）整距离和角度，按需抓拍对现场决策有重（chóng）要帮助的关键因素。通（tōng）过远程控制无人机和摄像头，可以根（gēn）据实际需求实时（shí）采集图像，尤其是在低空飞（fēi）行时，无人机跟踪（zōng）拍摄能力极强，使（shǐ）用机载（zǎi）摄像（xiàng）头获取的图（tú）像分辨率（lǜ）很（hěn）高（可以达到（dào）0.1米），如果配备热视或红外等夜（yè）视功能（néng），其收录的视频将更加全（quán）面。这样的方（fāng）式为实现灾害事（shì）故现场实时空中监控提供了有力保证，能（néng）有效（xiào）提升消防部队抢（qiǎng）险救援的侦查能力。
（三）操作简单。从技术层面上看（kàn），无人机的远程视频传输与控制系统通过网络和（hé）接口接入地面站，通过运营（yíng）商光纤接入公网，因此，只需通过（guò）遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等），就能直接观看无（wú）人机的摄像头实时视频。通（tōng）常，用户只需通过遥控器（qì）来实现无人机的所（suǒ）有（yǒu）动作，通过远程视（shì）频传输与控制系统（tǒng）对（duì）现场情况一目了然（rán），以实现远程、方便的全（quán）方位监控；当客（kè）户端（包括PC和手（shǒu）机）在接入（rù）公网后，用（yòng）户可以通过PC、平板电脑或者是（shì）手机等（děng）多种形式（shì）的载体实现对无人机的（de）控制。从（cóng）应用层（céng）面上看，无人机的实际操（cāo）作也（yě）并（bìng）不复杂，只要掌握（wò）好飞行、音视（shì）频（pín）控制和其他兼容模块的（de）操作，便能发挥效能。
（四（sì））安全（quán）可靠。无论面对暴雨、高温、台风、泥（ní）石流等恶劣的天气（qì）环境（jìng）；或者易燃易爆、塌陷、有毒等（děng）严重事故灾害现场（chǎng）；抑或山岳（yuè）、峡谷、沟（gōu）壑等极（jí）端地理环境，无人机技术能有效规避（bì）传统灭火救援行动中存在的短板，可确保消防官兵的（de）自身安全。并能通过对现场情况的跟拍、追踪，为事故（gù）处置的指挥决策提供（gòng）安全可靠的（de）依（yī）据（jù），能够最大（dà）限度地控制灾情发展，减少（shǎo）灾情的损失，减少人员（yuán）伤亡（wáng）。
三、无人机（jī）在（zài）消防部（bù）队实战中的应用前（qián）景
（一（yī））灾情侦查。当（dāng）灾害发生（shēng）时，使（shǐ）用无人机（jī）进行（háng）灾情侦查，一（yī）是可以（yǐ）无视地形和环境，做到机（jī）动（dòng）灵活（huó）开（kāi）展侦查，特别是一些急（jí）难险重的灾害现场，侦查小组无（wú）法开（kāi）展侦查的情况下，无人机能够迅速（sù）展开（kāi）侦查。二（èr）是通过无人机侦查能够有效（xiào）提（tí）升侦查的效率，第一（yī）时间查明（míng）灾（zāi）害（hài）事故的（de）关键因素，以便指挥员作出正（zhèng）确决策。三是能够有效规避人员伤亡，既能避免人进入有（yǒu）毒、易燃易爆等危险环境（jìng）中，又能全面、细（xì）致掌握（wò）现场情况。四是集成侦检模块进行检测。比如集成可燃（rán）气体（tǐ）探测（cè）仪和有毒气体探测仪，对易燃易爆、化（huà）学事故灾害现场的（de）相关气体浓度进行远程检测，从而得到危险部位的关键（jiàn）信息；又如集成测温、测（cè）风速（sù）等设备，可对灾（zāi）害现场环境情况进（jìn）行细化了解。
（二）监控追踪（zōng）。无人机（jī）的作用不仅仅局限在灾情侦（zhēn）查（chá）。消（xiāo）防部队所面对的各类灾害事故（gù）现场往往瞬息万变，在灾害事故的处置（zhì）过程中，利（lì）用无人（rén）机进行实时监控（kòng）追踪（zōng），能够（gòu）提供精准（zhǔn）的（de）灾情（qíng）变（biàn）化情（qíng）况，便于各级指挥部及时掌握动态灾害情况，从（cóng）而作出快（kuài）速、准确的对策，最（zuì）大限度地减少（shǎo）灾害损失。
（三）辅助救援。利用（yòng）无人（rén）机集成或者灵活携（xié）带关（guān）键（jiàn）器材装备，能（néng）够为多种情况下的救援提供帮助。一是集成语音、扩音模（mó）块（kuài）传达指令。利用无人机实（shí）现空中呼喊或者转达指令，能够较地面（miàn）喊话或者指（zhǐ）令更有效（xiào），尤其适（shì）用于高空、高层等项目的（de）救援中，以（yǐ）无（wú）人机为载（zǎi）体，有效传达关键指令。二（èr）是为救援开辟（pì）救（jiù）援（yuán）途径。例如水上（shàng）、山（shān）岳（yuè）救援中，现有的抛投器（qì）使用环境和范围均有很大的局限性，并且精准（zhǔn）度差，利用无人机（jī）辅（fǔ）助抛绳（shéng）或（huò）是携带（dài）关键（jiàn）器材（如呼吸器、救援绳等），能（néng）够（gòu）为救援（yuán）创造新的途径，开辟救（jiù）生（shēng）通道（dào），并且准（zhǔn）确（què）、高效率。三是集成通信（xìn）设备，利用（yòng）无人机担当（dāng）通信（xìn）中继。例如在地震、山岳等有通信（xìn）阻断的环（huán）境下，利用无人机集成转信模（mó）块，充当临时转信（xìn）台（tái），从而使得极端环（huán）境下建立（lì）起无（wú）线通信的链路。四（sì）是（shì）利用无人机进行应急测（cè）绘。利用无（wú）人机集成航（háng）拍测绘（huì）模块，将灾害（hài）事故现（xiàn）场的情况全部（bù）收录并传至现场指挥（huī）部（bù），对灾（zāi）害现场的（de）地形等进行应急测（cè）绘，为救援的开展提供有力（lì）支（zhī）撑。比如云（yún）南昆明劲无人机，可（kě）载重30公斤，在（zài）搜救侦查中发（fā）挥巨大的作用。
（四）辅（fǔ）助监（jiān）督。利（lì）用（yòng）航拍（pāi）对（duì）高（gāo）层及超（chāo）高（gāo）层建（jiàn）筑实现全面实时的监测、及时发（fā）现火情（qíng）隐患、消防现场火情实时控制、建筑消防（fáng）检查或现场火情图（tú）像存储、可（kě）将空中监控（kòng）视频接入其他安防或消防监控系统、支（zhī）持大容量长时间图像存储及检索调阅、支持通过智能终端远程查看及控制部分功能等。
四、无人机在消防部（bù）队应用的（de）技术（shù）需求
（一）可靠（kào）性。消防部（bù）队（duì）面对的各种灾害现场，特别是火灾现场，应用环境更（gèng）为复杂，需考虑风速、烟雾（wù）、温度（dù）以及防水等各（gè）种环境因素，因（yīn）此，无人侦察机首先要（yào）能满足现场的恶劣环（huán）境使（shǐ）用条件。一是抗风能力方（fāng）面（miàn）。以浙江地区为例，常年以东南和西北风为主，沿岸风（fēng）力3-4级,阵风5-8级，在高层建筑附近飞行时，瞬（shùn）时风（fēng）力可能接近（jìn）6-8级，因此，其抗风（fēng）能（néng）力要达（dá）到（dào）6级以（yǐ）上。二是（shì）耐高温和（hé）防爆能（néng）力。由于无人（rén）机（jī）使用汽油发动机（jī），排（pái）气（qì）管带有火花，同时噪（zào）音大、操作维护专（zhuān）业化程（chéng）度高、运（yùn）行成本不菲，且（qiě）一旦飞（fēi）机失控坠（zhuì）落，也会带来（lái）潜（qián）在的起火、爆（bào）炸等隐患，因此要求飞机平台应当具（jù）有一（yī）定的耐高温能力。三是防烟雾（wù）能（néng）力。由于火灾现场存在大量水雾和（hé）烟（yān）雾（wù），要求无人侦察机有较强的抗水和（hé）抗烟（yān）雾（wù）能力。四是（shì）夜视能力。由（yóu）于（yú）灾（zāi）害发生的（de）时间、环境不可预（yù）知，因（yīn）此应当配备具有红外夜视功能的（de）摄像头，并建议配备（bèi）辅助光源。
（二）操控性。以18km/h无人机巡航平均速度（dù）计算，其可（kě）巡视范围在2公里工作半径内，续航能力要求达到单组电池平均30分钟以（yǐ）上，航线巡查要求能够实现不（bú）间（jiān）断（duàn）监控，两（liǎng）次巡查（chá）准备间隙少于15分钟；另外（wài），飞行高度方面（miàn），根据（jù）调研，灾（zāi）害事故现场多数飞行高度在200米以（yǐ）下，考虑（lǜ）到（dào）高（gāo）层建筑最高高度，达到0到300米飞行（háng）高（gāo）度应可满足（zú）日常现场侦（zhēn）查需要。
（三）稳（wěn）定性。无人机的图像传输应当力（lì）求（qiú）清晰、连续，因而对图像的无（wú）线（xiàn）收发均有较高的要求；通（tōng）过无线传（chuán）输易出现（xiàn）干扰，因（yīn）而要（yào）求无人机（jī）必须（xū）有一定（dìng）的（de）抗干扰能力，从（cóng）而达到（dào）在使用过程中图（tú）像能够不间断（duàn）。
（四）集（jí）成兼容性。无人机在消防部队的应用中要（yào）实（shí）现很多扩展功能，必（bì）须（xū）拥有良好的集成和兼容性。因此，在满载重量方面，考（kǎo）虑日常训练（liàn）及使（shǐ）用配备的机动要（yào）求，无人侦查机需（xū）能（néng）便（biàn）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（qíng）况下拓（tuò）展携带器（qì）材，因此要求整（zhěng）套系统携带重量不超过50公（gōng）斤；此外，在实（shí）现视（shì）频（pín）传输外，如果要实现其他辅助（zhù）功能（néng）的集成和传输（如（rú）语（yǔ）音、测距（jù）、测温等），这必（bì）然（rán）要求无人机拥有良好的集成（chéng）和兼容性（xìng）。
（五（wǔ））严（yán）谨性。若配备无人机，必然需要对操（cāo）作人员（yuán）进（jìn）行素质培训（xùn），因此必须（xū）形成一套（tào）训练考核（hé）机制，形成无人机日常管（guǎn）理和（hé）使用机制，操作员必需定岗定位，确定使用时机和人员。必须由内部操作人员（yuán）和（hé）外部技（jì）术人员及研发制造方形成一套成熟的售（shòu）后维护保（bǎo）养机制，确保无人机保持良好的使用常态；要加强学（xué）习教（jiāo）育，使无人机的（de）使用更符合民航管理规（guī）范。
五、无人机（jī）在（zài）消防部队的配备模式
（一）大（中）队级配备标准（zhǔn）。根据城市消防站（zhàn）建设等级分类或者铁军中队标准配（pèi）备，特勤大（中）队可（kě）配备单兵背负式无（wú）人机，主要（yào）以侦察和短距离巡航为（wéi）主，应急（jí）响应时随头车抢险车（chē）编队第一出动。其（qí）他（tā）承担灭火救援任（rèn）务较重的大（中）队，根据辖区情（qíng）况选配。
（二（èr））支队（duì）级配备标准。支队（duì）级主要配备电动飞机（jī）平台，巡航距离较长，以侦查、辅助救援为主（zhǔ），应急响应时应当（dāng）随支队全勤指挥部出动，并承担全大市辖区（qū）内和跨区域增援时（shí）的侦查和（hé）辅助救援任务。
（三）总队（duì）级（jí）配（pèi）备（bèi）标准（zhǔn）。总队级主要配备燃油无人机，巡航距离长（zhǎng），以侦察、监控、辅助救援为主，随总队全勤指挥（huī）部出动，承担全省范（fàn）围内和跨区域增援时的各项任务。
随着无人机技术的进一步发展及其在消防部队运用的日趋成熟，其（qí）必将在抗击各类灾害过程中发挥（huī）越来越重要的作用。各（gè）级部门特别是消（xiāo）防（fáng）部（bù）队，应该充分（fèn）认识到无人机在灭火救援中的（de）重要作用，逐步装备无（wú）人机并积极发（fā）挥作（zuò）用（yòng），更好地完成各类灭（miè）火救援（yuán）和抢险救灾（zāi）任务。（中（zhōng）国消（xiāo）防在线（xiàn））
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