随着无人机技术的日趋成熟和航（háng）空摄影技术的进一步拓展，我国（guó）民用（yòng）无人机应用领（lǐng）域日益广（guǎng）泛，包括：摄（shè）影（yǐng）测量、应急救灾、公共安全、资源勘探、环境监测、自（zì）然灾害监测与评估、城（chéng）市规划与市政管理、林（lín）火（huǒ）病虫害防护与监测等（děng）。当前，我国（guó）消防部队面临着日益（yì）复（fù）杂的（de）灭火救援和社（shè）会救助形势，对（duì）各（gè）类地震救援、抗洪（hóng）抢（qiǎng）险、山岳救助及大跨（kuà）度或高（gāo）层火灾等情（qíng）况，传统现（xiàn）场侦查（chá）手段的局（jú）限性（xìng）已日（rì）益凸显。如（rú）何有效（xiào）实（shí）施消防预警和现场侦测，并迅速、准确处置灾情显得尤为重（chóng）要。我国（guó）无人机应用（yòng）技术及（jí）系统解决（jué）方案的成熟运用，使得无人（rén）侦察机（jī）平台结合（hé）视频、红外等监控及传送设备，通过空中对（duì）复杂地形（xíng）和复杂结构建筑进行火（huǒ）灾隐患巡查、现（xiàn）场救（jiù）援指挥、火情侦测及防（fáng）控成（chéng）为（wéi）消防（fáng）部队新的选（xuǎn）择。
一、无人机工作（zuò）原理
无（wú）人机是一种以无线电遥控和自备程（chéng）序控制装（zhuāng）置操纵的（de）非载人飞行器，它具备体积小、造（zào）价低、使用方便（biàn）、对环境要求低等优点，并整合了（le）无线（xiàn）图像传输（shū）系统，具备相当的自主控制、飞行规划及图像（xiàng）传输能力。 目（mù）前商用及军用无人机系统可分（fèn）为以下几个子系统：地面指挥控制（zhì）系统（tǒng）、无（wú）人机飞行平台、空中视频监控平（píng）台、微波无线实时图像（xiàng）传（chuán）输系统（tǒng）、GPS导航及自动驾驶系统、高（gāo）效大（dà）容量（liàng）锂聚合物供电（diàn）单元、3G图传中（zhōng）继链路（lù）等。
二、无（wú）人机的技术优势
由于采用了技术先进（jìn）的飞控平台及前后台视频监控（kòng）传（chuán）输系统，配合完善（shàn）的飞行及地勤保障系统，无人机可对地（dì）面实施完备（bèi）的长（zhǎng）时间空中（zhōng）监（jiān）控（kòng），从而实现（xiàn）较低（dī）的综合成本对传（chuán）统手段（duàn）无法涉足的区域进行实时监控和辅助救援，其智能化和先进性突（tū）出体现在巡查路径规（guī）划、智（zhì）能（néng）分析、定点持续（xù）监控、火情报警等（děng），并（bìng）且在制（zhì）定应急预案（àn）、建立快速响应（yīng）机制、现场（chǎng）火情存档与取证等（děng）方（fāng）面充分发挥技术防范手段的重（chóng）要作用。其（qí）技术优势有（yǒu）：
（一）机动（dòng）灵活。小型无人机一般只有100千（qiān）克以（yǐ）下的重量（liàng），依托飞行控件就可以对（duì）其（qí）进行（háng）操控，只需（xū）要1-2人就可以完成此类（lèi）操（cāo）作任务。在道路不畅，交通中断的情况下，徒步（bù）就（jiù）可以（yǐ）携带至（zhì）灾害事（shì）故现场，且起飞（fēi）条（tiáo）件很（hěn）简单，对地形（xíng）无要求，加上无人机携带方便，所（suǒ）以具有很强（qiáng）的灵活性。此外，无人机的飞行速度易（yì）于控制，转弯半径小（xiǎo），机动性好，可（kě）以（yǐ）灵（líng）活机动控制飞行方（fāng）向，机载摄像头也可以跟踪拍摄对象；无人（rén）机还能快速到达指定地点，反（fǎn）应能力快捷，对（duì）环境和气候条（tiáo）件也有很强经浙江消防总队（duì）对“上合组织”演（yǎn）练（liàn）期间的实际测试，无人机在6级（jí）风力下完成飞（fēi）行任务，受阴（yīn）雨天气等条（tiáo）件限（xiàn）制（zhì）比大型载（zǎi）人（rén）飞机要小的多；其（qí）起飞（fēi）条件（jiàn）只需要几平米（mǐ）空（kōng）地，周围无突出障碍物即可，在（zài）低空作业时，受气候条件限制非常（cháng）小，获取影像的速（sù）度（dù）非常快，可（kě）在5公里范围内（nèi）稳定可靠发挥侦查作用。
（二）视（shì）野全（quán）面。无人机通（tōng）过宽（kuān）带、数据链技术可以（yǐ）实现超视距控制（zhì），从（cóng）而（ér）具有很全面的（de）视野，依据现场需求，可以从（cóng）不（bú）同（tóng）角度、不同的距（jù）离（lí）在不（bú）同的光线条件下进行作业。既可以（yǐ）实现在高（gāo）空对目标进（jìn）行全局性拍摄，也可以（yǐ）调整距（jù）离（lí）和角度，按需抓拍对现（xiàn）场决（jué）策有（yǒu）重要帮助的（de）关键因素（sù）。通过远程控（kòng）制无（wú）人机和摄（shè）像头，可以根据实（shí）际需求实时采集图像，尤其是在低（dī）空（kōng）飞行时，无人机跟踪拍摄能力（lì）极强，使用机载摄像（xiàng）头获取的图像分辨率很高（gāo）（可以达到0.1米（mǐ）），如（rú）果（guǒ）配备（bèi）热（rè）视或红外等夜视功能，其（qí）收录（lù）的视频将更加（jiā）全面。这样的方式为实现灾害事（shì）故（gù）现场实时空中监控提供了有（yǒu）力保证（zhèng），能有（yǒu）效提升消防部队抢险救援的侦（zhēn）查能力。
（三）操作简单。从技术层（céng）面上看，无人机的远程视频传输与控制系统通过（guò）网（wǎng）络和接口接入地（dì）面站，通过运营商光纤（xiān）接入公网，因此，只需通过（guò）遥控摄（shè）像机（jī）及其辅助设备（镜头（tóu）、云台等），就能直接观看（kàn）无人（rén）机（jī）的摄（shè）像头实时（shí）视频。通常，用户只需通过（guò）遥控器（qì）来实现无人（rén）机的（de）所有动（dòng）作，通过远程视频（pín）传输与控制（zhì）系（xì）统对现场情（qíng）况一（yī）目了然（rán），以实现远程、方便的全方位监控；当客户端（包括PC和手机）在（zài）接入公网后，用（yòng）户可以通过PC、平板（bǎn）电脑或者是手机等多种形（xíng）式的载体实（shí）现对无人机的控（kòng）制。从（cóng）应用（yòng）层面上看，无人机的（de）实际操（cāo）作也（yě）并不复杂，只要（yào）掌握好飞行、音视（shì）频控制和其他兼容模块的操（cāo）作，便（biàn）能发挥效能。
（四）安全可靠。无（wú）论面对暴（bào）雨、高温、台风、泥石流等恶劣的天气（qì）环境；或者易燃易爆、塌陷、有毒等严重事故灾害现场；抑或山岳、峡谷（gǔ）、沟壑（hè）等极端地理环（huán）境，无人机（jī）技术（shù）能有（yǒu）效规避（bì）传统灭火救援行动中存在的短板，可确保消防官兵的自身安（ān）全。并能（néng）通过对现场情况的（de）跟拍、追踪（zōng），为事故处置的指挥决策（cè）提供安（ān）全可靠的依据，能够最大限度地控制灾情发展，减（jiǎn）少灾情的损失，减少人员伤亡。
三、无人机在消防部队实战中的应（yīng）用前景
（一）灾情（qíng）侦（zhēn）查。当灾害发生时，使用无人机进行灾情侦查，一是可以无视地形和环境（jìng），做（zuò）到机动灵活（huó）开展侦查，特别是一（yī）些急难险重的（de）灾（zāi）害现场，侦查小组无法开展侦查的情（qíng）况（kuàng）下，无人机能够（gòu）迅速（sù）展开侦查（chá）。二是通（tōng）过无人（rén）机侦（zhēn）查能够有效提升侦查的（de）效率，第一时间（jiān）查（chá）明（míng）灾害事故的关（guān）键因素，以便指挥员作出正确决策。三（sān）是能够有效（xiào）规避人员伤亡，既（jì）能（néng）避免人进（jìn）入有（yǒu）毒、易燃易爆等危险环境（jìng）中，又能全面（miàn）、细致掌（zhǎng）握现场情况。四是集成侦检（jiǎn）模块进行检测。比如集（jí）成可燃（rán）气体（tǐ）探（tàn）测仪和有毒气体（tǐ）探测（cè）仪，对（duì）易燃易爆（bào）、化学事故灾害现场（chǎng）的相关（guān）气体浓度进行远程检测，从而得（dé）到危（wēi）险部位的关键信息；又如（rú）集成测温、测风（fēng）速等设备（bèi），可对灾（zāi）害现场（chǎng）环境情况进行细化了（le）解（jiě）。
（二）监控追踪。无人机的（de）作用不仅（jǐn）仅局（jú）限在灾情侦查。消防（fáng）部队所面对的各类灾害事故现场往往（wǎng）瞬息万变（biàn），在灾（zāi）害事故的处置（zhì）过程中，利用无人（rén）机进行（háng）实时监控追踪，能够提供精准的（de）灾情变化情况，便于各级指挥部及（jí）时掌（zhǎng）握动态灾害情况，从而作出快速、准确的对策，最大限度（dù）地减少灾害损失。
（三）辅（fǔ）助救援。利用无人机集成（chéng）或者灵（líng）活携带关键器（qì）材装备，能够为（wéi）多种（zhǒng）情况（kuàng）下的救援提供帮助。一是集（jí）成语音（yīn）、扩（kuò）音模（mó）块传达（dá）指（zhǐ）令。利用无人机实现空中呼喊或（huò）者转（zhuǎn）达指令（lìng），能够较地面（miàn）喊话或（huò）者指令更有效，尤其（qí）适（shì）用于高空、高层等项目的救援（yuán）中，以无人机为载体，有效（xiào）传达关（guān）键指令。二（èr）是为救援开辟（pì）救援途径。例如水上、山（shān）岳救援中，现有的抛投器（qì）使用环境和范（fàn）围均有很大的局限性（xìng），并且精准度（dù）差（chà），利用无人机辅助抛绳或是携带（dài）关键器材（如呼（hū）吸（xī）器、救援绳等），能（néng）够为（wéi）救援创造新（xīn）的途径（jìng），开（kāi）辟救生通道，并且准确、高效率。三是（shì）集成通信设（shè）备，利用无人机担当通信中继。例如在（zài）地（dì）震、山岳等有通信阻断的环境下，利（lì）用无（wú）人机集成转信模块，充（chōng）当临时转信台（tái），从而使得极（jí）端（duān）环境下建立起无线通信的链路（lù）。四是利用（yòng）无人机进行应急测绘。利用（yòng）无人机集成航拍测（cè）绘模块，将灾害事故现场的情况全部收（shōu）录并传（chuán）至现场指挥部，对（duì）灾（zāi）害现场的（de）地形（xíng）等进行（háng）应急测绘，为救援的开展提供有力支撑。比如云南昆（kūn）明（míng）劲（jìn）无人机（jī），可载重30公（gōng）斤，在搜救侦查中发挥巨大的作用。
（四）辅助监督（dū）。利用航拍对（duì）高层及（jí）超高层建筑实现全面实时的监测、及时发现（xiàn）火情隐患、消防现场火（huǒ）情实时控（kòng）制、建筑消防检查或现（xiàn）场火（huǒ）情图像存储、可（kě）将（jiāng）空中监控（kòng）视频（pín）接入（rù）其他安防或消（xiāo）防监（jiān）控系统、支持（chí）大（dà）容量长时间图像（xiàng）存（cún）储及检索调阅（yuè）、支（zhī）持通过智能终（zhōng）端远程查看及控制部分功能等。
四、无人机在消防部队应用的技术（shù）需求
（一）可（kě）靠性。消防部（bù）队面对的各（gè）种灾（zāi）害现场，特别是火灾现场，应用环境更为复杂，需考虑风速、烟雾、温度以（yǐ）及（jí）防水等各种环境（jìng）因素，因（yīn）此（cǐ），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（jiàn）。一是抗风能力方（fāng）面。以浙江地区为例，常（cháng）年以（yǐ）东南和西北（běi）风为主（zhǔ），沿岸（àn）风力3-4级,阵风5-8级，在高层建筑附近飞（fēi）行时（shí），瞬时风力可（kě）能（néng）接近6-8级，因此，其抗风能（néng）力要达到6级以上。二是耐（nài）高温和（hé）防（fáng）爆能力。由于无人机使用汽油发动机（jī），排气管带有火花，同时噪音大、操作维护专业化程度高、运行成本不菲，且一旦（dàn）飞机失控坠落，也（yě）会带来潜在的起（qǐ）火、爆炸等隐患，因此要求飞（fēi）机平台应当具有（yǒu）一定的耐高温（wēn）能力。三是防烟雾能力。由（yóu）于火灾现场存在大量水（shuǐ）雾和（hé）烟雾（wù），要求无人侦察机有较强的抗（kàng）水和抗烟（yān）雾能力。四是夜视能力。由于灾害发生的（de）时（shí）间、环境不可（kě）预知，因此应（yīng）当配备具有（yǒu）红外夜视功能的（de）摄像（xiàng）头，并建议（yì）配备辅助光（guāng）源。
（二（èr））操控性（xìng）。以（yǐ）18km/h无人机巡航平均速（sù）度计算，其可巡视（shì）范围在2公里（lǐ）工（gōng）作半径（jìng）内，续（xù）航能（néng）力要求达（dá）到单组（zǔ）电（diàn）池平均30分钟（zhōng）以上，航线巡（xún）查要求能够实现不间断监控，两（liǎng）次巡查（chá）准备间隙少（shǎo）于15分钟；另外（wài），飞行高度方面，根据调研，灾害事故现场多数飞行高度在200米以下（xià），考虑到高层建筑最高（gāo）高（gāo）度（dù），达到0到（dào）300米（mǐ）飞行高度应可满足日常现场侦查需要。
（三（sān））稳定性（xìng）。无人机的图像（xiàng）传输应当（dāng）力求清晰、连续（xù），因而对图像的无线收（shōu）发均有较高的（de）要求（qiú）；通过无线传输易出现（xiàn）干（gàn）扰，因而要求无人机（jī）必须有（yǒu）一定的抗（kàng）干扰能力，从而达（dá）到（dào）在使用过程中图像能够不间断（duàn）。
（四）集成兼（jiān）容性（xìng）。无人机在消防（fáng）部（bù）队的应用中（zhōng）要实（shí）现（xiàn）很（hěn）多扩展功（gōng）能，必须拥有良好的集成和兼容（róng）性。因此（cǐ），在（zài）满（mǎn）载重量方面，考（kǎo）虑日常训练及使用配备（bèi）的机动要求，无人侦查机（jī）需能便携或车载到达（dá）现场附近，单兵进入现（xiàn）场机（jī）动部署，紧急（jí）情况下拓展（zhǎn）携带器材（cái），因此要求（qiú）整套（tào）系统携带重量不超过50公斤；此外，在实现视频传输（shū）外，如果要实现其他辅助功能的集成和（hé）传输（如语音、测距、测温等），这必然要求（qiú）无人（rén）机拥有良好的集（jí）成和兼（jiān）容（róng）性。
（五（wǔ））严谨性（xìng）。若配备（bèi）无人机，必然需要对操作人（rén）员进行素质培训，因此必须形成一套（tào）训练考核机制，形成（chéng）无人机日常管理和使用机制，操作员必需定岗定位，确定使用时机和人员。必须由内部（bù）操（cāo）作人员和外（wài）部技术人（rén）员及研发（fā）制造（zào）方形成一套成熟的售（shòu）后维护保（bǎo）养（yǎng）机（jī）制，确保无人（rén）机保持良好的使用常（cháng）态；要加强学习教（jiāo）育，使无人机的使用更符合民航（háng）管理规范。
五、无人机在消防部队的配（pèi）备模（mó）式
（一（yī））大（中）队级配（pèi）备标准。根据城市（shì）消防站建（jiàn）设（shè）等级分类或者铁军（jun1）中（zhōng）队标准配备，特勤大（dà）（中）队可（kě）配备单兵背（bèi）负式无（wú）人（rén）机，主要以侦察和短距离巡航为主，应急响应时随头车（chē）抢险车（chē）编队第一出动。其他承担灭火（huǒ）救援任务（wù）较重的大（中）队，根据辖区情况选配。
（二）支队级配备标准。支队（duì）级主要配备电动飞机平台，巡航距离较长，以侦查、辅助救援为主，应急响应时（shí）应当随支队全勤指挥部出动，并承（chéng）担全大（dà）市辖区内（nèi）和跨区域增援时（shí）的（de）侦查和辅助救援（yuán）任务。
（三）总队级配备标（biāo）准。总队级主要配备燃油无人机，巡（xún）航距离长，以侦察、监控、辅助救（jiù）援为主（zhǔ），随（suí）总队全勤指挥部出动（dòng），承担全（quán）省范围（wéi）内和（hé）跨区域增援时（shí）的各项任务。
随着无（wú）人机技术（shù）的进一步发展及（jí）其在消防（fáng）部队运用的日（rì）趋成熟，其必将在抗击（jī）各类灾害过程中发挥越来越重要（yào）的作用。各级（jí）部门（mén）特别是消防部队（duì），应该充分认识到（dào）无（wú）人机（jī）在灭火救援（yuán）中（zhōng）的（de）重要作用，逐（zhú）步装备无人（rén）机并积极发挥作用（yòng），更（gèng）好（hǎo）地（dì）完（wán）成（chéng）各类灭（miè）火救（jiù）援和抢险救灾任务（wù）。（中国消防在（zài）线）
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