随着无人机技术（shù）的日趋成熟和航空摄影技术（shù）的进一步拓展，我国民用无人机应（yīng）用领域日益广（guǎng）泛，包括：摄影测（cè）量（liàng）、应急救灾、公共安全、资源勘（kān）探、环（huán）境监测、自然灾（zāi）害监测（cè）与评估、城市规（guī）划（huá）与市政管理（lǐ）、林火病虫害防护与监（jiān）测等。当前，我国消防部队面临着（zhe）日益复杂（zá）的（de）灭火救援和（hé）社会救助形势，对各类地震救援、抗洪（hóng）抢（qiǎng）险、山（shān）岳救（jiù）助及（jí）大跨度或高层火（huǒ）灾（zāi）等情况，传统现场侦查（chá）手段的局（jú）限（xiàn）性已（yǐ）日（rì）益凸显。如何有效实（shí）施消防（fáng）预警和现场侦测，并迅速、准确处置灾情显得尤为重要。我国无人机应用技术（shù）及（jí）系（xì）统（tǒng）解决方案的（de）成熟运用，使得无人侦察机平台结（jié）合视频、红外（wài）等监控及传送设备，通过空中对复杂地形（xíng）和复（fù）杂结构建筑（zhù）进行火灾隐患巡查（chá）、现场救援（yuán）指挥、火情侦测（cè）及防控成为（wéi）消（xiāo）防部队（duì）新的选择。
一（yī）、无人机工作原理
无人（rén）机是（shì）一种以无线电遥控和自备程序控（kòng）制装置操纵的非载人飞行器，它具备体积小（xiǎo）、造价（jià）低、使用方便、对（duì）环境要求低等优点（diǎn），并（bìng）整合了无线图（tú）像传输系统，具备相当的自主（zhǔ）控制、飞行（háng）规划及图像传输能（néng）力。 目前商用（yòng）及军用无（wú）人机系统可（kě）分为以（yǐ）下几个子系统：地（dì）面指挥（huī）控制系统、无人（rén）机飞行平（píng）台、空中视频监（jiān）控平台（tái）、微波无线实时图（tú）像传输系统、GPS导航及自动驾驶系统、高（gāo）效大容（róng）量锂聚合（hé）物供（gòng）电单（dān）元、3G图传中继链路（lù）等。
二（èr）、无人机的技术优势
由于采用（yòng）了技术先进的（de）飞控平台及前后台视频监控传（chuán）输系统，配合（hé）完善的飞行及地勤保（bǎo）障系（xì）统，无（wú）人机可对地面实施完备的长时间空（kōng）中监（jiān）控，从而实现较低的综合成本对（duì）传统手段无（wú）法涉足的区域进行实时监控和辅（fǔ）助救援，其智能（néng）化和先进性突出体现在巡查（chá）路径规划、智能分析、定点持续监（jiān）控、火情（qíng）报警等（děng），并且在制定（dìng）应急预案、建立（lì）快速（sù）响应机制、现场火情存（cún）档与取证等方面充分发挥技术防范手段（duàn）的（de）重要（yào）作（zuò）用。其技术优势（shì）有：
（一）机动灵活。小（xiǎo）型无（wú）人机一般只有（yǒu）100千（qiān）克以下的重（chóng）量，依托飞（fēi）行（háng）控件就可（kě）以对其进行操控（kòng），只需要1-2人就可以完成此类（lèi）操作（zuò）任务。在道路不畅，交通中断（duàn）的情况（kuàng）下（xià），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，加上无人机携（xié）带方便，所以具有（yǒu）很强的灵（líng）活性。此外，无人机的飞行速度易（yì）于（yú）控制，转弯半径小，机动性好，可以灵活机动控制飞（fēi）行方向，机载摄像头也可以跟踪（zōng）拍摄对象；无人机还能快速到达指定地点，反应能力（lì）快捷，对环境和（hé）气候条件也有（yǒu）很强经浙（zhè）江消防总队对“上（shàng）合（hé）组织”演练期间的实际测试，无人机在6级（jí）风力下完（wán）成飞行任务，受阴雨天气等条件限制比大型载人飞机要小的多；其（qí）起飞条件只需要（yào）几平米（mǐ）空地，周围无突（tū）出障碍物即（jí）可，在低空（kōng）作业（yè）时，受气候条（tiáo）件限制非常小，获取影（yǐng）像的速度非常快，可在5公里范围内稳（wěn）定可靠发（fā）挥侦查作用。
（二（èr））视野全面（miàn）。无人机通（tōng）过（guò）宽（kuān）带、数（shù）据（jù）链技术可以实现超（chāo）视（shì）距控制，从而具有很全面的（de）视（shì）野，依据现场需求，可（kě）以从不同（tóng）角度、不（bú）同的距离在不（bú）同的光线条件下进行作业。既可（kě）以实现在高空对目标进行（háng）全局（jú）性拍摄（shè），也可以调整距离和角度，按需抓拍对现场决策有重要帮助（zhù）的关键（jiàn）因素（sù）。通过远程控制无人（rén）机和摄像头，可以根据实际（jì）需求实时采集图像，尤其是在（zài）低空飞行（háng）时，无人机跟踪拍摄能力极强，使（shǐ）用机载摄像头获取（qǔ）的图像（xiàng）分辨率很高（可以达到0.1米（mǐ）），如果配备热视（shì）或红外等夜视功能（néng），其收录的视频将更加全面。这（zhè）样的方式为实现灾害事故现场实时空中监控提供了有力保（bǎo）证，能有效提升消防部队抢险救援的侦查能力。
（三）操（cāo）作简单（dān）。从技术层（céng）面上看，无人机的远程视频传（chuán）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（jiē）入公网（wǎng），因（yīn）此，只需通过遥（yáo）控摄像机及其辅助（zhù）设备（bèi）（镜（jìng）头、云台等），就能直（zhí）接观看无人机的摄像头实时视（shì）频。通（tōng）常，用户只需通过遥控器（qì）来实现（xiàn）无人机的所有动作，通过（guò）远程（chéng）视频传输与控制系统对现场情况一目了然，以实现远程、方便的全方位监（jiān）控；当客户端（duān）（包括（kuò）PC和（hé）手（shǒu）机）在（zài）接入公网后，用户可以通过（guò）PC、平（píng）板电脑或（huò）者是手机等多种（zhǒng）形式的载体实现对无人机的控（kòng）制。从应用层面上看，无（wú）人（rén）机的实际操作也（yě）并（bìng）不复（fù）杂，只要掌（zhǎng）握好飞行、音视（shì）频控制和其他兼容模（mó）块的操作，便能发挥效能。
（四）安全（quán）可靠（kào）。无论（lùn）面对（duì）暴雨、高温、台（tái）风（fēng）、泥石流等（děng）恶劣的天气环境；或者（zhě）易燃易爆、塌陷、有毒等严重（chóng）事故（gù）灾害现场；抑或（huò）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统灭火救援行（háng）动中存在的短（duǎn）板，可确（què）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（zōng），为事故处置的指（zhǐ）挥决策提（tí）供安全可靠的依据，能够最（zuì）大限度地控（kòng）制（zhì）灾情发展，减少灾情的损失，减（jiǎn）少人员伤亡。
三、无人（rén）机在消防部队（duì）实（shí）战中的应用前景
（一）灾情侦查。当灾害发（fā）生时，使用无人机进行灾情侦查，一（yī）是可以无视（shì）地形和环境（jìng），做到（dào）机动（dòng）灵活开展（zhǎn）侦查，特别是（shì）一些急（jí）难险重的灾害（hài）现场，侦查小组无法开展侦查（chá）的（de）情况下，无人机能够迅速展开侦（zhēn）查。二是通（tōng）过（guò）无人机侦查（chá）能够（gòu）有效提升（shēng）侦（zhēn）查的（de）效率，第（dì）一（yī）时间查明灾害事故的关键因素，以便（biàn）指挥员作出正（zhèng）确决策。三是能够有效规避（bì）人（rén）员伤亡，既能避免人（rén）进入有（yǒu）毒、易燃易爆等（děng）危险环境中（zhōng），又能（néng）全面、细致掌握现场情况。四是（shì）集成侦检模块进行检测。比（bǐ）如集（jí）成可燃气（qì）体探测仪（yí）和有毒气体探测仪，对（duì）易燃易爆（bào）、化学事故灾害现场的相关气（qì）体浓度（dù）进行远（yuǎn）程（chéng）检测（cè），从而得到危险部位的关键信息（xī）；又如集成测温、测风速等设备，可对灾害现场（chǎng）环（huán）境情况（kuàng）进行细化（huà）了（le）解。
（二）监控追踪。无人机的作用不（bú）仅仅局（jú）限在（zài）灾情（qíng）侦查。消防部队所面对的各类灾害事故（gù）现场往往瞬息万变（biàn），在灾害（hài）事故的处置（zhì）过（guò）程中，利用无人机进（jìn）行实时监控追踪，能（néng）够（gòu）提供精准（zhǔn）的灾情（qíng）变化情况，便于各（gè）级指挥部及时掌握动态灾害情况，从而作出快速（sù）、准确的对策，最大限度地减（jiǎn）少灾害损失。
（三）辅（fǔ）助救援（yuán）。利用无人机集（jí）成或者灵活携带关键器材（cái）装备（bèi），能够为多种情况（kuàng）下的救（jiù）援提供帮助。一是集成（chéng）语音、扩音模块传达指令。利（lì）用无人机实现空中（zhōng）呼（hū）喊或者转达指令，能够较（jiào）地面喊话或者指令（lìng）更有效，尤其适用（yòng）于（yú）高（gāo）空（kōng）、高层（céng）等（děng）项目的救援中，以无（wú）人机（jī）为载体，有（yǒu）效传达关键指令。二是为救（jiù）援（yuán）开辟救援途径。例（lì）如水上、山（shān）岳救援中，现有的抛投（tóu）器使用环（huán）境和范围（wéi）均（jun1）有（yǒu）很大的局限性，并且精准度差（chà），利用（yòng）无人机（jī）辅助抛绳（shéng）或是携带（dài）关（guān）键器材（如（rú）呼吸器、救援绳等（děng）），能够为救援创造新（xīn）的（de）途（tú）径，开辟救生通道，并且准确、高（gāo）效（xiào）率。三是集成通信设备，利用无人（rén）机担当通信中继（jì）。例如在地（dì）震、山岳等有（yǒu）通信阻（zǔ）断的（de）环（huán）境下（xià），利用无人机集成转信模（mó）块，充当临时（shí）转信（xìn）台，从而使（shǐ）得极端环境（jìng）下建立起无线通信的链（liàn）路。四是利用无人机进行（háng）应急测（cè）绘。利（lì）用无人机集（jí）成航拍（pāi）测绘模（mó）块，将灾害事故现场的（de）情况全部收（shōu）录（lù）并传（chuán）至现场（chǎng）指挥部，对灾害现场的地形（xíng）等进行应急测绘，为救援的（de）开（kāi）展提供有力支撑。比如云南昆（kūn）明劲无人（rén）机，可载重30公斤，在搜救（jiù）侦查中（zhōng）发挥巨大的（de）作用（yòng）。
（四）辅（fǔ）助监督。利用航拍（pāi）对（duì）高层及超高层建筑实（shí）现全面实时的（de）监测、及（jí）时发现火情（qíng）隐患（huàn）、消防现场（chǎng）火情实时控制（zhì）、建筑（zhù）消防检查或现场火情（qíng）图像存储、可将空中监控视频接入其他安（ān）防或消防监控系统、支持大（dà）容量长时间图（tú）像（xiàng）存储及检索（suǒ）调阅、支持通过智能终端（duān）远程查（chá）看及控制（zhì）部分功（gōng）能等（děng）。
四、无人机在消防（fáng）部队应（yīng）用的技术需（xū）求（qiú）
（一）可靠（kào）性（xìng）。消防部队面对的各种灾害现场（chǎng），特别是火灾现（xiàn）场，应用环境（jìng）更为复杂，需考虑风（fēng）速、烟雾、温度以及防水等各种（zhǒng）环境因素，因此，无人侦察机首先要能满足现场的（de）恶劣环境使用条件。一是抗风能力方（fāng）面（miàn）。以（yǐ）浙江地区为（wéi）例，常年以东南和西北风为主，沿岸风（fēng）力3-4级,阵风（fēng）5-8级，在高层建筑附近飞行时，瞬时风力可（kě）能接近（jìn）6-8级，因此，其抗风能力要达到6级以上。二是（shì）耐高温和防爆能力。由于无人机使用（yòng）汽（qì）油（yóu）发动机，排（pái）气管带（dài）有火（huǒ）花，同（tóng）时噪音大、操作维护专业化程度高、运（yùn）行成本不菲，且一旦飞（fēi）机失控坠落，也会带来潜在（zài）的起火、爆炸等隐患，因此要求（qiú）飞机平台应当具有一定（dìng）的耐高（gāo）温能力。三（sān）是防烟雾（wù）能力。由于火灾现场存（cún）在大（dà）量水雾和烟雾，要求无人侦察机有较强的抗（kàng）水和（hé）抗烟雾（wù）能力。四是夜视（shì）能力（lì）。由于灾（zāi）害发生的时间、环境不可预知，因此应当配（pèi）备具有红外夜视功能的（de）摄像头，并（bìng）建议（yì）配备辅助光源。
（二）操控性（xìng）。以（yǐ）18km/h无人（rén）机巡航平均（jun1）速度计算，其可（kě）巡视范（fàn）围在2公里工作半径内（nèi），续航能力要求达（dá）到单组电池平（píng）均（jun1）30分钟（zhōng）以上，航（háng）线巡查要求能（néng）够实现不间断监控，两（liǎng）次巡查准备间（jiān）隙少于15分钟；另（lìng）外，飞行高度方（fāng）面（miàn），根据调研，灾害（hài）事故现场多（duō）数飞（fēi）行高度（dù）在200米以（yǐ）下（xià），考虑（lǜ）到高（gāo）层建（jiàn）筑最高高度，达（dá）到（dào）0到300米飞行高（gāo）度应（yīng）可满足日常现场侦查需（xū）要（yào）。
（三）稳定性。无人机的图（tú）像（xiàng）传（chuán）输应当力求（qiú）清晰、连续（xù），因而对图像的无线收发（fā）均（jun1）有较高的要求；通（tōng）过（guò）无线传输易出现（xiàn）干扰，因而（ér）要求无人机必（bì）须有一定的抗（kàng）干扰能力，从而（ér）达到（dào）在使用过程中图像能够不间断（duàn）。
（四）集（jí）成兼（jiān）容性。无（wú）人机在（zài）消防（fáng）部队的应用（yòng）中要实现很多扩展功（gōng）能，必须拥有（yǒu）良好的集成和兼容性。因此，在满载（zǎi）重（chóng）量（liàng）方面，考虑日（rì）常训练及使用配备的（de）机动要求，无人侦查机需能便携（xié）或车载到（dào）达（dá）现场附近，单兵进入现场机动部（bù）署（shǔ），紧（jǐn）急情况下拓展携带器材，因此要（yào）求整套系统携带重量不超过50公斤；此外，在（zài）实（shí）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、测温（wēn）等），这必然要求无人机拥有（yǒu）良好的集（jí）成和兼容性。
（五）严谨性。若配备无（wú）人机，必然需要（yào）对操作人员进行素质培训（xùn），因此必（bì）须形成一套训练考核（hé）机（jī）制，形成无人机日常管理和使（shǐ）用机制（zhì），操作员必需定岗定位（wèi），确定使用时机（jī）和人员（yuán）。必须由（yóu）内部操作人员和（hé）外部技（jì）术人员及研发制造（zào）方形成（chéng）一套成熟（shú）的售后（hòu）维护保养机制，确保无（wú）人机保持良（liáng）好的使用（yòng）常态；要加强学习教育（yù），使无人机的使用更符合（hé）民航管理规（guī）范。
五、无人机在消防部队的配备模式
（一）大（中）队级配备标准。根据城市消防站建设等（děng）级分类或者（zhě）铁（tiě）军中队标准配备，特勤大（中（zhōng））队（duì）可配备单兵背负式无人机，主（zhǔ）要以侦（zhēn）察（chá）和短距（jù）离巡航为（wéi）主，应（yīng）急响应（yīng）时随头（tóu）车抢险车（chē）编队第一出动。其（qí）他（tā）承（chéng）担灭火救援任务较重的（de）大（dà）（中）队，根据辖区情况选（xuǎn）配。
（二）支队级配备（bèi）标准。支队（duì）级主要配备电动飞机平台，巡航距离较长（zhǎng），以侦查、辅（fǔ）助救（jiù）援为主，应急响应时应当随支队全（quán）勤指挥部出动，并承担全大市辖区内和（hé）跨区域（yù）增援时的（de）侦查和辅助救援任务（wù）。
（三）总队级配备标准（zhǔn）。总队级主（zhǔ）要配备（bèi）燃油无人机，巡航距离长，以侦察、监（jiān）控、辅助救援为主，随（suí）总队全勤指挥部出动（dòng），承担全省范围内和跨区域增援时（shí）的各项任（rèn）务（wù）。
随着（zhe）无人机技术的进一步（bù）发展及其在消防部队运用的日趋成熟（shú），其必将在抗击各类灾害过（guò）程中（zhōng）发挥越来越重要的作用。各（gè）级（jí）部门特别（bié）是消防部队，应该充分认识到无人机在灭火救援（yuán）中的重要作用（yòng），逐步装备无（wú）人机并积极发（fā）挥作用，更好地完成各类（lèi）灭火救（jiù）援和抢险（xiǎn）救灾任（rèn）务。（中（zhōng）国消防（fáng）在线）
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