随着无（wú）人机技（jì）术的日趋成熟和航空摄影技术的进（jìn）一步拓展，我国民用无人机应用（yòng）领域日益广泛，包括：摄影（yǐng）测量、应急（jí）救灾、公共安全、资源勘探（tàn）、环（huán）境监测、自（zì）然灾害监测与评估、城市（shì）规划与市政（zhèng）管理、林火病虫害防（fáng）护（hù）与监测等。当前（qián），我国消防（fáng）部队面临着日益复杂的灭火救援和社会救助形势，对（duì）各类地震救援、抗洪抢（qiǎng）险（xiǎn）、山（shān）岳（yuè）救助及（jí）大（dà）跨度或高层（céng）火灾等（děng）情况，传统现场侦查手段的局限性已日益凸显。如何有效实施（shī）消（xiāo）防（fáng）预警和现场侦测，并迅速、准确（què）处置灾情显得（dé）尤为（wéi）重要。我国无（wú）人机应（yīng）用技术及系统解决方案的成（chéng）熟运用，使得无人侦察机平台结（jié）合（hé）视频、红（hóng）外等监控及传送设备，通过空（kōng）中（zhōng）对（duì）复杂地形和复杂结构建筑进行火灾隐患巡查、现场救援指挥、火（huǒ）情侦测及防控成为消防部队新的（de）选择。
一、无（wú）人机工作原理（lǐ）
无人机是一种（zhǒng）以无线电遥控和自备（bèi）程序（xù）控制装置操纵的非载人飞行器（qì），它具备体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等（děng）优点，并整合了无线（xiàn）图像传（chuán）输（shū）系统，具备相当的自主控（kòng）制、飞行（háng）规划及（jí）图像（xiàng）传输能力。 目前（qián）商用及军用（yòng）无人机系统（tǒng）可分为以下几个（gè）子（zǐ）系统：地面指挥控制系统、无人机飞行平台、空中（zhōng）视频监控平台（tái）、微波无（wú）线实时（shí）图像传（chuán）输系统、GPS导航及自动驾驶系（xì）统（tǒng）、高效大容量锂聚合物供电（diàn）单元、3G图传（chuán）中继链路等。
二（èr）、无人机（jī）的技术优势
由于采（cǎi）用了（le）技术先进（jìn）的飞控平台及前后台视频监控传输系统，配合完（wán）善的飞行及地勤保障系（xì）统，无人机可（kě）对地面实施完备的长时间空（kōng）中监控，从而实（shí）现较低（dī）的（de）综合成本对传统手段（duàn）无（wú）法涉足的区域进行实时（shí）监控和（hé）辅助救援，其智能化和先进性突出体现在巡查路径（jìng）规划（huá）、智（zhì）能分析、定点持续监控、火（huǒ）情报警等，并且在制（zhì）定应（yīng）急预（yù）案、建（jiàn）立快速响应机制（zhì）、现场火情存档与取证等方面充分发（fā）挥技术防范手段的（de）重要作用（yòng）。其技术（shù）优势有：
（一（yī））机动（dòng）灵活（huó）。小型无人机（jī）一般（bān）只有100千克（kè）以下（xià）的重量，依（yī）托飞（fēi）行控件就可以对其进行操（cāo）控，只需要（yào）1-2人（rén）就（jiù）可以完（wán）成此类操作任（rèn）务。在道路不畅（chàng），交通中（zhōng）断的（de）情况下（xià），徒步就可以携带（dài）至灾害事故现（xiàn）场，且起飞条件（jiàn）很简（jiǎn）单，对地形无要求，加上无（wú）人（rén）机（jī）携（xié）带方便，所以具有很强的灵活性。此（cǐ）外，无（wú）人机（jī）的（de）飞行速度易于控制（zhì），转弯半（bàn）径小，机（jī）动性好，可以灵活机动控制（zhì）飞行方（fāng）向（xiàng），机载摄像头（tóu）也可以跟踪拍摄对象；无人机（jī）还（hái）能（néng）快速到达（dá）指定地（dì）点，反应（yīng）能力快捷，对环境和气（qì）候条（tiáo）件也有很强经浙（zhè）江消（xiāo）防总队对“上合组（zǔ）织”演练期（qī）间（jiān）的实际（jì）测试，无（wú）人机在6级风力下完成飞行任务，受阴雨天气等条件限（xiàn）制（zhì）比大型（xíng）载人飞机要小的多；其起飞（fēi）条件（jiàn）只需要几（jǐ）平米空地，周围无突出障碍物即可，在低空作业（yè）时，受气候条件限制非（fēi）常小（xiǎo），获取（qǔ）影像的（de）速度（dù）非常（cháng）快，可在5公里范围内稳定可靠发挥侦（zhēn）查作用。
（二）视（shì）野（yě）全面。无（wú）人机通过宽带（dài）、数（shù）据链技（jì）术可以（yǐ）实现超视距控（kòng）制（zhì），从而具有很全面的视野，依据现（xiàn）场需求（qiú），可以（yǐ）从不同（tóng）角度、不同（tóng）的距离在（zài）不同的光线（xiàn）条件下进行作业。既可以实现在高空对目标进行全局性拍摄，也可以调整距（jù）离和角度，按需（xū）抓（zhuā）拍对现场（chǎng）决策有重要（yào）帮（bāng）助的关键因素（sù）。通过远程（chéng）控制无人（rén）机（jī）和（hé）摄（shè）像头，可以根据实际需（xū）求实时采集图像，尤（yóu）其（qí）是在低空飞行时，无人机跟（gēn）踪拍摄能力（lì）极强，使用机载摄像头获取的图像分（fèn）辨率很高（可以达到0.1米），如（rú）果配备热视或（huò）红外等夜视功能，其收录的视频将更加全面。这样的方式（shì）为实（shí）现灾害事（shì）故现（xiàn）场实（shí）时空中（zhōng）监控提供（gòng）了有力保证，能有效提升消防部（bù）队抢险救援的侦查能力（lì）。
（三）操作（zuò）简单。从技术层面上看，无人（rén）机（jī）的（de）远程（chéng）视频传输与控制系统通过网络和接（jiē）口接入地面站，通过运营商光（guāng）纤接（jiē）入公网，因（yīn）此（cǐ），只（zhī）需通过（guò）遥控摄像机及其辅（fǔ）助（zhù）设备（镜头、云台等），就（jiù）能直接观看（kàn）无（wú）人机的摄像头实（shí）时视频。通（tōng）常，用户只（zhī）需（xū）通（tōng）过遥控器来实（shí）现无人机的所有（yǒu）动作，通（tōng）过（guò）远程视（shì）频传输与控制系统对现（xiàn）场情况一（yī）目（mù）了然，以实（shí）现远（yuǎn）程（chéng）、方便的全方位（wèi）监控；当客（kè）户端（包（bāo）括（kuò）PC和手（shǒu）机）在接入（rù）公网后，用户可以通过PC、平板电脑或（huò）者（zhě）是（shì）手（shǒu）机等多种形式（shì）的载（zǎi）体实现对无（wú）人机的控（kòng）制。从应（yīng）用层面（miàn）上看，无人机的实际操作（zuò）也并（bìng）不复杂，只要掌握好飞行、音视频（pín）控制和其他兼容模（mó）块的操作，便能发挥效能。
（四）安全可靠。无论面对暴雨、高温、台风、泥（ní）石（shí）流等恶（è）劣的天气环境（jìng）；或者易燃易爆、塌陷、有毒等（děng）严重（chóng）事故（gù）灾害现场（chǎng）；抑或（huò）山岳、峡（xiá）谷（gǔ）、沟壑（hè）等极端地理（lǐ）环境，无人机技术能有效规（guī）避传统灭（miè）火救援行（háng）动中存（cún）在的短板（bǎn），可确保消防官兵的自身安（ān）全。并能通过对现场情况的（de）跟（gēn）拍、追（zhuī）踪，为事故（gù）处置的指（zhǐ）挥决（jué）策提（tí）供（gòng）安（ān）全可（kě）靠（kào）的依据（jù），能（néng）够最（zuì）大限度地控制灾情（qíng）发展，减少灾情的损失（shī），减（jiǎn）少人员伤亡。
三、无人机在消防部队实战中的应用前景（jǐng）
（一）灾情侦查。当灾害发生时（shí），使（shǐ）用无人机进行灾情侦（zhēn）查，一是可以（yǐ）无视地形和环境，做到机动灵（líng）活开展侦查，特别是（shì）一些急难险重的灾害现场，侦（zhēn）查小组无法开（kāi）展侦查的情况下，无人（rén）机能够迅速展开侦查。二是通过无人机侦查能（néng）够有（yǒu）效提（tí）升侦查的效率，第一时间（jiān）查明灾（zāi）害事故（gù）的关（guān）键因素，以便指挥（huī）员（yuán）作出正确（què）决策（cè）。三是能够有效规避人员伤亡，既（jì）能避免人进（jìn）入有毒、易（yì）燃易爆等危险环（huán）境（jìng）中，又能全面、细致掌握现场情况。四是集成侦检模块（kuài）进行检测。比如（rú）集（jí）成可（kě）燃气体探（tàn）测仪和有毒气体探测仪，对易燃易爆（bào）、化学事故灾害现场的相关气（qì）体浓（nóng）度进行远（yuǎn）程检测（cè），从而得到（dào）危（wēi）险（xiǎn）部位（wèi）的（de）关键（jiàn）信息（xī）；又如（rú）集成测温、测风（fēng）速等设备，可对灾害（hài）现场环境情况进行细（xì）化了解。
（二）监控追踪。无人机的作用不仅仅局限在灾情侦查。消防部队所面对（duì）的各类灾害事（shì）故现场往往（wǎng）瞬息万变，在灾害事故的处置过程（chéng）中，利（lì）用无人机（jī）进行实时监控追踪，能（néng）够提供精准（zhǔn）的灾情变（biàn）化情（qíng）况，便（biàn）于各级指（zhǐ）挥部及时掌（zhǎng）握动态灾害情（qíng）况，从而作（zuò）出快速、准确的对策，最大限度地减（jiǎn）少灾害损失。
（三）辅助救援（yuán）。利用无人机集成或者灵活（huó）携带（dài）关键器材装备，能够为多种情（qíng）况（kuàng）下的救（jiù）援提供帮助（zhù）。一是集成（chéng）语音、扩（kuò）音模块传达指令。利用无人机实现空中呼喊或者转达指（zhǐ）令，能够较地（dì）面喊话或者指令更有效，尤其适用于高空、高层等项（xiàng）目（mù）的救援中，以无人机为载体，有效传达关（guān）键指令。二是为救（jiù）援开辟救（jiù）援途径（jìng）。例如（rú）水上、山岳救援中，现有（yǒu）的抛投器使用环境和范围均（jun1）有很大的（de）局限性，并（bìng）且精准度（dù）差，利用（yòng）无人机辅助抛绳（shéng）或是携带关键器材（如呼吸器、救援（yuán）绳等），能够为救援创造（zào）新的途径，开辟救生通道，并且准确（què）、高效（xiào）率。三是集（jí）成通（tōng）信（xìn）设备，利用无（wú）人（rén）机担当通信中继。例如在（zài）地震（zhèn）、山岳（yuè）等有通信阻（zǔ）断的环（huán）境（jìng）下，利用无人机（jī）集成（chéng）转信模块，充当临时转信（xìn）台，从而使得极端环境下建（jiàn）立起无（wú）线通信的链路。四（sì）是利用无人机进行应急测绘。利用（yòng）无人机（jī）集成（chéng）航拍测绘模块，将灾（zāi）害事（shì）故（gù）现（xiàn）场（chǎng）的情况全部收录并传至现场指挥部，对灾害现（xiàn）场的（de）地形等进（jìn）行（háng）应急测绘（huì），为救援的（de）开展（zhǎn）提供（gòng）有力支撑。比（bǐ）如云南昆明（míng）劲无人机，可载重30公斤，在搜救侦查中发挥巨大的（de）作用。
（四）辅助监（jiān）督。利（lì）用航拍对高层及超（chāo）高层建筑实现全面实时的监测、及时发（fā）现火情隐患（huàn）、消防现场火情实时控制、建筑消防检查或现场火情图像存储（chǔ）、可将空中监（jiān）控视频接入其他（tā）安（ān）防或消防监控系统、支持大容量长时间图像（xiàng）存储及（jí）检索调阅、支持（chí）通过智能终端（duān）远程查看及控（kòng）制部分功（gōng）能等。
四、无人机在消防部队应（yīng）用的（de）技术需求
（一）可靠性。消防部队面对的（de）各（gè）种灾害（hài）现场，特别是火灾（zāi）现场，应用环境更为复杂，需考虑（lǜ）风（fēng）速、烟雾（wù）、温度以及防水等（děng）各种环（huán）境因素，因此，无人侦察（chá）机首先要能满（mǎn）足现场的（de）恶劣（liè）环境（jìng）使用条件。一是抗风（fēng）能力（lì）方面（miàn）。以浙江地区为例，常年以东南和西北风为主，沿岸风力3-4级,阵风（fēng）5-8级，在高层建（jiàn）筑附（fù）近飞（fēi）行时，瞬（shùn）时风力（lì）可能接近6-8级，因此，其抗风能力要达到6级以上（shàng）。二是耐高（gāo）温和防（fáng）爆能（néng）力（lì）。由于无人（rén）机使（shǐ）用汽油发动机（jī），排气管带有火花，同时噪音大、操（cāo）作维（wéi）护专业化程度高、运行成本不菲，且（qiě）一旦飞机失（shī）控坠落，也会带来（lái）潜在的起火（huǒ）、爆炸等隐患，因（yīn）此要求飞机平台应当具（jù）有一（yī）定的耐高温能力。三是（shì）防（fáng）烟雾能力。由于火灾现（xiàn）场存在大量水雾和（hé）烟雾，要求无人侦察机有较强的抗水和抗烟（yān）雾能力。四是夜视能（néng）力。由于（yú）灾害发生（shēng）的（de）时间、环境（jìng）不可（kě）预知，因（yīn）此应当配（pèi）备具有红外夜视功能的（de）摄像头（tóu），并建议配备辅助光（guāng）源。
（二）操控性（xìng）。以（yǐ）18km/h无人机巡航平均速度计算，其可（kě）巡视范（fàn）围（wéi）在2公里（lǐ）工作半（bàn）径内（nèi），续航能力要（yào）求达（dá）到单组电（diàn）池平均30分（fèn）钟以上，航（háng）线巡（xún）查（chá）要求能够实现不间断监控，两次巡查准备（bèi）间隙少于15分钟；另外，飞（fēi）行高（gāo）度方面，根据（jù）调研，灾害（hài）事（shì）故现场多（duō）数飞行高度在200米以下（xià），考虑（lǜ）到（dào）高层建筑最高高度（dù），达到（dào）0到300米飞行（háng）高度应可满足日（rì）常现场侦查（chá）需（xū）要。
（三）稳定性（xìng）。无人（rén）机的图像传输应当力（lì）求清晰（xī）、连续（xù），因而对图（tú）像的（de）无线收（shōu）发均有较高的要求（qiú）；通过无（wú）线传（chuán）输（shū）易出现干扰（rǎo），因而要求无人机必须（xū）有一定的抗干扰（rǎo）能力，从而达（dá）到在使用过程中图像（xiàng）能（néng）够不间断。
（四）集成兼容（róng）性。无（wú）人（rén）机在消防（fáng）部队的应用（yòng）中（zhōng）要实现很多扩展（zhǎn）功能，必须（xū）拥有（yǒu）良（liáng）好的集（jí）成和兼容性。因此，在满载重量方（fāng）面，考虑日常训（xùn）练及使用（yòng）配备的机动要求，无人侦查机（jī）需能（néng）便携或车载到达现场（chǎng）附近，单（dān）兵进（jìn）入现场机动部（bù）署，紧急情况下拓展携（xié）带器材（cái），因此要求整套系统携（xié）带重量不超过50公斤；此外，在实现视频传（chuán）输外，如果要实现（xiàn）其（qí）他辅助功能的集（jí）成（chéng）和传输（shū）（如语（yǔ）音、测距（jù）、测温（wēn）等（děng）），这（zhè）必然要求无人机拥有良好的（de）集成和兼容性（xìng）。
（五）严谨（jǐn）性。若配（pèi）备无人机，必然（rán）需（xū）要对操作人员进（jìn）行（háng）素质培训，因此必（bì）须形成一套训练考核机（jī）制，形成无人机日常管理和（hé）使用机制，操作员必需定（dìng）岗定位，确定（dìng）使用时机和（hé）人（rén）员。必须由内部操作人（rén）员和外（wài）部技术人员及研发（fā）制造方形成（chéng）一套成熟（shú）的（de）售（shòu）后维（wéi）护保养（yǎng）机制，确保无人机保持良好的（de）使用常（cháng）态；要（yào）加强学习（xí）教（jiāo）育，使无人机的使用更符合民航管理规范。
五、无人机（jī）在消防部队的（de）配备模（mó）式
（一（yī））大（中（zhōng））队（duì）级（jí）配备标准。根据城（chéng）市消防（fáng）站建设等级分（fèn）类或（huò）者铁军中队（duì）标准配备，特勤大（dà）（中）队可配备单兵背负式无人机，主要以侦察和短距（jù）离巡航为主，应（yīng）急（jí）响应时随头（tóu）车抢险车编队第一出（chū）动。其他承担灭火救援（yuán）任务较重的大（中）队，根据（jù）辖区情（qíng）况选配。
（二）支队级配备标（biāo）准。支（zhī）队级主要配备电动（dòng）飞机平台，巡航距（jù）离（lí）较长（zhǎng），以（yǐ）侦查（chá）、辅助救援为主，应急响应时（shí）应当随支（zhī）队全勤指挥部出动，并承担全大市辖区内和跨（kuà）区域增援时的（de）侦查和辅助救援（yuán）任务。
（三（sān））总队级配备标准。总（zǒng）队（duì）级主（zhǔ）要配备燃（rán）油（yóu）无人机，巡航距离长，以侦察（chá）、监控、辅助救援为主，随总（zǒng）队全勤指挥部出动（dòng），承担全省（shěng）范围内和跨区域（yù）增援时的各项任务。
随着无人机（jī）技术的进一步发展及其在消防部队运用的（de）日趋（qū）成熟，其必将在抗击各（gè）类灾（zāi）害过程中发挥越来越重（chóng）要的作（zuò）用。各级（jí）部门特别是消防部队，应该充分认识到（dào）无（wú）人机在灭火救援中的重要作（zuò）用，逐步（bù）装备无人机（jī）并（bìng）积极发挥作用，更（gèng）好地（dì）完（wán）成各类灭火救援和抢险救灾任务。（中国消防在线）
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