随着无人机技术的（de）日趋成熟和航空摄（shè）影技术的（de）进一（yī）步拓展，我（wǒ）国民用无人机（jī）应用领域日益广泛，包括：摄影测量、应（yīng）急救灾、公共安全、资源勘探、环境监测、自然灾害监（jiān）测与评估、城市规划与市政管理、林火病虫害防（fáng）护（hù）与（yǔ）监测（cè）等。当前（qián），我国消防部队面（miàn）临着日益复杂的灭（miè）火救援和社会救助（zhù）形势，对各类地（dì）震救援、抗洪抢险（xiǎn）、山（shān）岳（yuè）救（jiù）助及（jí）大（dà）跨度或高层火灾等（děng）情况，传（chuán）统现场（chǎng）侦查手（shǒu）段的（de）局限性已日益凸显。如何有效实施（shī）消防预（yù）警和现场侦测（cè），并迅速、准确处置灾情显得尤为重要（yào）。我国无人（rén）机应用技术及系统解决方案的成熟（shú）运用，使（shǐ）得无人侦察机平台（tái）结合（hé）视频、红外等（děng）监控及（jí）传送设备，通过空中对复杂地形和复（fù）杂结构建筑进（jìn）行火灾隐患巡（xún）查、现场救援指挥（huī）、火情侦测及防控成为消（xiāo）防部队新的选择。
一、无人机（jī）工（gōng）作原理
无人机是一种（zhǒng）以（yǐ）无线电遥（yáo）控（kòng）和自备程序控制（zhì）装置操纵（zòng）的非载人飞行器，它具备体积（jī）小、造价低（dī）、使（shǐ）用方便、对环境要求低等优（yōu）点，并整合了无（wú）线图像传输系统（tǒng），具备（bèi）相当的自（zì）主控制（zhì）、飞（fēi）行（háng）规划（huá）及图像传输能力。 目（mù）前商（shāng）用及军用无人机系统可（kě）分为以（yǐ）下几（jǐ）个子系统：地面指挥控制系统、无人机飞行（háng）平（píng）台（tái）、空中视频监控（kòng）平台、微波无线实时图像（xiàng）传输系统、GPS导航及自动驾驶系统、高效大容量锂（lǐ）聚合物供电单（dān）元、3G图传中继链路等。
二、无人机的技术优势
由于采用了技术先进的（de）飞控平台及前（qián）后台视频监（jiān）控传输系统，配合完善的飞行及地（dì）勤保（bǎo）障系统，无人机可对地面实施（shī）完备（bèi）的长（zhǎng）时（shí）间空中监控（kòng），从而实现较低的综合成本对传统手段无法（fǎ）涉足的区域进行实时监控和辅助（zhù）救援，其智能（néng）化和（hé）先进性突出体现在巡查（chá）路（lù）径规划、智能分析、定点（diǎn）持续（xù）监控、火情（qíng）报警等，并且在制定应急预案、建立（lì）快速（sù）响应（yīng）机制、现场火情存档与取证等方（fāng）面充分发（fā）挥（huī）技术防范手段（duàn）的重（chóng）要作用。其技（jì）术优势有：
（一）机动灵活。小型无人机（jī）一般只有100千克以下（xià）的重量，依托飞行控件就（jiù）可（kě）以对其进（jìn）行操控，只需（xū）要1-2人就可以完成此类操作任（rèn）务。在（zài）道路不畅，交通中断的情况下，徒步就（jiù）可（kě）以携带至灾害事（shì）故现（xiàn）场，且（qiě）起飞（fēi）条件（jiàn）很（hěn）简单，对地形无（wú）要求，加上无人机携带（dài）方便，所以（yǐ）具有（yǒu）很强的灵活性（xìng）。此外，无人（rén）机（jī）的飞行速度（dù）易于控（kòng）制（zhì），转弯半径小，机动性好，可以灵活机动控制飞行方向，机载摄像头也（yě）可以跟踪拍摄对象；无人机还能快速到达指（zhǐ）定地点，反应能力快（kuài）捷，对（duì）环境和气候条件（jiàn）也有很强经浙（zhè）江（jiāng）消防（fáng）总（zǒng）队对“上合组织”演（yǎn）练期间的实际（jì）测试（shì），无人（rén）机在（zài）6级风力（lì）下完成飞（fēi）行任务，受（shòu）阴（yīn）雨天气（qì）等条件（jiàn）限制比大型载人飞（fēi）机要小的多；其起飞条件只需要几平米（mǐ）空（kōng）地，周围无突出障（zhàng）碍（ài）物即可（kě），在低空作（zuò）业时，受气候条件限制非常小，获取（qǔ）影像的（de）速度非常快，可在（zài）5公里范围内稳定可靠（kào）发挥侦查作用。
（二）视野全面。无人（rén）机通过（guò）宽带、数据链技术可以实现超视（shì）距（jù）控制，从而具有很全面的视野，依据现场需求，可以从不同角（jiǎo）度、不同的距（jù）离在不（bú）同（tóng）的光线条件下进行作业（yè）。既（jì）可（kě）以实现在高空对目标（biāo）进行（háng）全局性（xìng）拍（pāi）摄，也可以调（diào）整距离和角度，按需（xū）抓拍对现场（chǎng）决策有重要帮（bāng）助的关键因素。通过远程控制无（wú）人机（jī）和摄像头，可（kě）以（yǐ）根据（jù）实际需求实（shí）时采（cǎi）集图像，尤其是在低空飞行时，无人机（jī）跟踪拍摄能力极强，使用机载（zǎi）摄像头（tóu）获（huò）取的图（tú）像分辨率很高（可以（yǐ）达到（dào）0.1米），如果配备（bèi）热（rè）视（shì）或红（hóng）外等夜视功能，其收录的视频将更加全面。这样（yàng）的方式为实现灾（zāi）害事故（gù）现场（chǎng）实时空（kōng）中（zhōng）监控提供了有力保证，能有效提升（shēng）消防部队抢险救援的侦查能力（lì）。
（三）操作简（jiǎn）单（dān）。从技（jì）术层面上看，无人机（jī）的远（yuǎn）程视频传输与控制系统（tǒng）通过网络和接口接入地面站，通过运营商光纤接入公网，因此，只需通过遥控摄像机（jī）及（jí）其（qí）辅助（zhù）设备（镜头（tóu）、云台等），就能直接（jiē）观看无（wú）人（rén）机（jī）的摄像头实时视频（pín）。通常，用户只需通过遥控（kòng）器来实（shí）现无（wú）人机（jī）的所（suǒ）有（yǒu）动作，通（tōng）过远程视频传（chuán）输与控制（zhì）系统（tǒng）对（duì）现场情况（kuàng）一目（mù）了然，以实现远程、方便（biàn）的全方位监控；当（dāng）客户（hù）端（包括PC和手（shǒu）机（jī））在接入公网（wǎng）后（hòu），用户可以通过PC、平板电脑或者（zhě）是手机等多种形（xíng）式（shì）的载体实（shí）现对无人机（jī）的控制（zhì）。从应用层面上看，无人机的实际操作也并不复杂，只要掌握好飞行、音（yīn）视频控（kòng）制和（hé）其他兼容模块的操（cāo）作，便能发挥效能。
（四）安全可靠（kào）。无论面对暴雨、高温、台风、泥石流等恶劣的天气环境；或者易燃易爆、塌陷、有（yǒu）毒等严重事故（gù）灾害（hài）现场；抑或山岳、峡谷、沟壑等极（jí）端地理环境，无人机技术能有效规避传（chuán）统灭火救（jiù）援行（háng）动中存在的（de）短板，可（kě）确保消防官兵的（de）自身安（ān）全。并能通过对现场情况的（de）跟拍（pāi）、追踪，为事故处置的（de）指挥决策提供安全可靠的（de）依据（jù），能（néng）够最大限度地控制（zhì）灾情发展，减少灾情的损失，减少人（rén）员伤（shāng）亡（wáng）。
三（sān）、无人机（jī）在（zài）消防（fáng）部队实战中的应用前景
结合消防（fáng）部队的实战需（xū）求，无人机的运用可以解决以下四方面的（de）问题（tí）：
（一）灾情侦查。当灾害发生时，使用（yòng）无人机进行（háng）灾情侦（zhēn）查，一是可（kě）以无视地形和环（huán）境，做到机动灵活开展侦查，特别是一（yī）些急难险（xiǎn）重的灾害（hài）现场，侦查小组无法开展侦查的情况下，无（wú）人机（jī）能够迅（xùn）速展开侦查。二是通（tōng）过（guò）无人（rén）机（jī）侦（zhēn）查能够（gòu）有效提升侦查的效率，第一（yī）时间查明（míng）灾害事故的关键（jiàn）因素，以便指挥员作出（chū）正确决策。三是能够（gòu）有效规避（bì）人员（yuán）伤亡，既（jì）能避免人（rén）进入有毒、易燃易爆等危险环境中，又能（néng）全面、细致掌握现（xiàn）场情况。四是（shì）集成侦（zhēn）检模块进行检测。比（bǐ）如集成可燃（rán）气体探测仪（yí）和有毒气体探测仪，对易燃易（yì）爆、化（huà）学事故灾害现场的相关气（qì）体浓（nóng）度进行远（yuǎn）程检测，从而（ér）得到危险部位的（de）关键信息；又如集（jí）成（chéng）测温、测风速等（děng）设备，可对灾害现（xiàn）场（chǎng）环（huán）境情况进行（háng）细（xì）化了解。
（二）监控（kòng）追踪。无人机的作用不仅（jǐn）仅局限在灾情侦查。消防部（bù）队所面对的各类灾害事故现场往往瞬息万变，在灾（zāi）害事故的处置过程中，利用（yòng）无人机进行（háng）实时（shí）监控追踪，能（néng）够提供精准的灾情变化情况，便于（yú）各（gè）级指挥部（bù）及时掌握（wò）动态灾害情况，从而作出快速、准确的对策，最大限度地减少灾害损（sǔn）失。
（三）辅助救援。利用无人（rén）机集成或者灵（líng）活携带关键器材装（zhuāng）备，能够为多种情（qíng）况（kuàng）下的救援提（tí）供（gòng）帮助（zhù）。一是集成语音（yīn）、扩（kuò）音模块传达指令。利用无人机实现空中呼喊或者（zhě）转达指令，能够较地面喊（hǎn）话或者指令更有效（xiào），尤其（qí）适用于高空、高层等项（xiàng）目的救援中，以（yǐ）无人机为载体，有效传达关键（jiàn）指（zhǐ）令。二（èr）是为救援开辟救援途径。例如水上（shàng）、山岳救援中，现（xiàn）有的抛（pāo）投器使用环（huán）境和范围均（jun1）有很（hěn）大的局限性，并且精准度差，利用无人机辅助抛绳或（huò）是携带关（guān）键器（qì）材（cái）（如呼吸器、救援（yuán）绳等（děng）），能够（gòu）为救援（yuán）创造新（xīn）的途径，开辟救生通道，并且准确、高（gāo）效率。三是集成通信（xìn）设备（bèi），利用无人机担当（dāng）通信中继。例如在（zài）地震、山岳（yuè）等（děng）有通（tōng）信阻断的环境下，利用（yòng）无（wú）人（rén）机集成转信模块，充当临时转信台，从而使（shǐ）得极端环境下建立起无线通信的链路。四是利用（yòng）无人机进行应急测（cè）绘。利（lì）用无人机（jī）集成航拍测绘模（mó）块，将灾害事故现场的情况全部收录（lù）并传（chuán）至现场指挥（huī）部（bù），对（duì）灾害现场的（de）地形等进行应急测绘，为救援的开（kāi）展提供（gòng）有（yǒu）力支撑。比如劲鹰1型汽（qì）油（yóu）航测（cè）航拍（pāi）无（wú）人机（jī）高稳定、长航（háng）时、长航程、高抗风、场地适应性强（qiáng），历经高原山区高海拨极限、恶（è）劣起降条件、复杂气流环境，平原大面积作业、非洲（zhōu）极（jí）高温环境、欧洲高（gāo）精度（dù）要（yào）求等航飞挑战。已是非（fēi）常稳（wěn）定成（chéng）熟的（de）航测航（háng）拍无（wú）人机。
（四）辅助监督（dū）。利（lì）用（yòng）航拍对高层及超（chāo）高层建筑实（shí）现全面实时的监（jiān）测、及时发现火情隐患、消防现场火情实时（shí）控制、建筑消防（fáng）检（jiǎn）查或现场火情图（tú）像存储、可将空中（zhōng）监控视频接入其他安防或消防（fáng）监控系统、支（zhī）持大容量长（zhǎng）时间图像存储及检（jiǎn）索调阅、支持（chí）通过（guò）智能终端（duān）远程查看及控制部分（fèn）功（gōng）能（néng）等。
四、无（wú）人（rén）机在消防（fáng）部队（duì）应用的（de）技（jì）术需求（qiú）
针对消防（fáng）部队面对的灾害事故现（xiàn）场实际情况，无人机（jī）在消（xiāo）防部（bù）队的运用（yòng）还（hái）应达到一定的技术要（yào）求。
（一）可靠性。消防部（bù）队（duì）面（miàn）对的（de）各（gè）种（zhǒng）灾害现（xiàn）场，特别是火（huǒ）灾现场，应用环境更为复杂，需考（kǎo）虑风速、烟（yān）雾、温（wēn）度以及防水等各种环境（jìng）因素，因此，无人侦察机（jī）首（shǒu）先要能满足现场的恶劣环境（jìng）使用条件。一是抗风（fēng）能力方（fāng）面。以浙江地区为例，常（cháng）年以东南和西北风为（wéi）主，沿岸风力（lì）3-4级,阵风5-8级（jí），在高（gāo）层（céng）建筑附近飞行时，瞬时（shí）风力可能（néng）接（jiē）近6-8级，因此，其抗风（fēng）能力要达到6级以上（shàng）。二（èr）是（shì）耐高温和防爆（bào）能力。由（yóu）于无人机使用汽油发动（dòng）机，排气管（guǎn）带有（yǒu）火花，同时噪音（yīn）大、操作维护专业化程（chéng）度高、运（yùn）行成本不菲，且一旦飞机失控坠（zhuì）落（luò），也会带来潜在的（de）起（qǐ）火、爆炸等隐患，因此要求（qiú）飞机（jī）平台应当具（jù）有一定的耐高温能（néng）力（lì）。三是防（fáng）烟雾（wù）能（néng）力（lì）。由于（yú）火灾现场存在（zài）大（dà）量水雾和烟雾，要（yào）求无（wú）人侦察机有较强的（de）抗水（shuǐ）和抗（kàng）烟雾能（néng）力。四是夜视能力。由于灾害（hài）发生的（de）时（shí）间、环境不可（kě）预知，因此应当配备具有红（hóng）外夜视功能的摄像头，并建议（yì）配备辅助光源。
（二）操控性（xìng）。以18km/h无人机巡航（háng）平均速度计算，其可巡视范围在（zài）2公里工作半（bàn）径内，续航能力要（yào）求达到单组（zǔ）电池平均30分钟以上，航（háng）线巡查要求能够实现不（bú）间断监控，两（liǎng）次巡查准备间（jiān）隙少于15分钟（zhōng）；另外，飞行（háng）高度方面，根据调研，灾害（hài）事故现场（chǎng）多数飞（fēi）行高度在200米以下（xià），考虑到高层建筑最高（gāo）高度（dù），达到0到300米飞行（háng）高度应可满足日常现场侦（zhēn）查需要。
（三）稳定性。无人机的图像传输应当力（lì）求（qiú）清（qīng）晰、连续，因而对图像的（de）无线收发均有较高的要求；通过无线传输（shū）易出现干（gàn）扰，因而要求无人机必须（xū）有一定的（de）抗干扰能力，从而达到在（zài）使用过程中（zhōng）图像能够不间断。
（四（sì））集（jí）成兼容性。无人机在消防部队的（de）应用中要实现很多扩展功能，必须拥有（yǒu）良好的集成和兼容性。因此，在满载重（chóng）量方面，考虑日常训练及使（shǐ）用配备的机动要求，无人侦查机需能（néng）便携或车载到（dào）达现场附近（jìn），单兵进入现场机动部署，紧急情况下拓（tuò）展携带器材，因此要（yào）求（qiú）整套系统携带重（chóng）量不超过50公斤；此外（wài），在（zài）实现视频传输外（wài），如果要实现其他辅助（zhù）功（gōng）能的集成和传输（如语音、测距（jù）、测温等），这必然要求（qiú）无人机拥有良好的集成和兼容性。
（五（wǔ））严（yán）谨性。若（ruò）配备无（wú）人机，必（bì）然需要对操作人员进（jìn）行素质培训，因此必须形成一套训练考核机制，形成无人机日常管理和使用（yòng）机制，操作员必需定岗定位，确定使用时机（jī）和（hé）人员。必须由内部操作人员和（hé）外部技术人（rén）员及（jí）研发制造方形成一套成熟（shú）的售后维护保养（yǎng）机制，确保无人机保持良好的使用常（cháng）态；要加强学（xué）习教育，使无（wú）人机的（de）使用更符合民航管理规范。
五、无人机在消防部队的配备（bèi）模式
从无人机在消（xiāo）防部队的应（yīng）用前景（jǐng）出发，其配备模（mó）式也需一定的科（kē）学性。
（一）大（dà）（中（zhōng））队级（jí）配备标（biāo）准。根据城市消防站建设等级分类或者铁军中队（duì）标（biāo）准配备，特勤（qín）大（中）队可配备单（dān）兵背负式无人（rén）机，主（zhǔ）要以侦（zhēn）察和短距离巡（xún）航为主，应急响应（yīng）时随头车抢险车编（biān）队第一出动。其他承（chéng）担（dān）灭（miè）火救援任务（wù）较重（chóng）的大（中）队，根（gēn）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（fēi）机平台，巡（xún）航距离较长，以侦查、辅（fǔ）助救援为主，应急响应时（shí）应当随（suí）支队（duì）全（quán）勤指挥部出（chū）动，并承担全大市辖区内和跨区域增援时（shí）的侦（zhēn）查和辅助救援任务。
（三）总队级配备（bèi）标准。总队级主要配备燃油无人机，巡（xún）航距（jù）离（lí）长，以侦察、监控、辅助救援为主（zhǔ），随总队（duì）全勤指（zhǐ）挥部出动（dòng），承担全省范围内（nèi）和跨（kuà）区域增援时的各项任务（wù）。
随着无（wú）人机技术（shù）的进一步发展（zhǎn）及（jí）其在（zài）消防（fáng）部（bù）队运用的日趋成熟，其必将（jiāng）在抗击各类灾害过程中发挥越来（lái）越重要的作用。各级部门特别（bié）是消防部队，应该充分认识到无人机在灭（miè）火救援中的重要作用，逐步装（zhuāng）备无人机并（bìng）积极发挥作用，更（gèng）好地完成（chéng）各类灭火救援和抢险救（jiù）灾（zāi）任务。（来自中国消（xiāo）防在线）
图示:劲（jìn）鹰（yīng）消防无人机
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