随着无（wú）人机技（jì）术的日趋（qū）成熟和航空摄影技术的进（jìn）一步拓（tuò）展，我国民用无人（rén）机应用领域日益广泛（fàn），包括：摄（shè）影测量、应急（jí）救灾、公共安全、资源勘探、环境监测、自然灾害监测（cè）与评估、城市（shì）规划与市政管理、林火病虫害防护与监测等。当前，我国消防部队面临（lín）着日（rì）益复杂的灭火救援（yuán）和社会救助形势，对各类地震救（jiù）援、抗洪抢（qiǎng）险、山岳救助及（jí）大（dà）跨度或（huò）高（gāo）层火灾（zāi）等情（qíng）况，传统（tǒng）现场侦（zhēn）查手段的局限性已日益凸（tū）显。如何有效实施（shī）消防预警和（hé）现场侦测，并迅（xùn）速、准确处置（zhì）灾情显得尤为（wéi）重要（yào）。我国无人机应用（yòng）技术（shù）及系统解决方案的成熟运（yùn）用，使得（dé）无（wú）人侦察机平台结合视频、红外等监控（kòng）及传送（sòng）设（shè）备，通过空（kōng）中对（duì）复杂地（dì）形和（hé）复（fù）杂结构建筑进行火灾（zāi）隐患（huàn）巡查（chá）、现场救援指（zhǐ）挥（huī）、火情侦测及防控（kòng）成为消防（fáng）部队新的选择。
一（yī）、无人机工作原理
无人机（jī）是（shì）一种以（yǐ）无线电遥控和自备程序（xù）控制装置操（cāo）纵的非载人飞（fēi）行器，它（tā）具备（bèi）体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等（děng）优（yōu）点，并整（zhěng）合了无线图像传输系统，具备（bèi）相当的（de）自（zì）主控（kòng）制、飞（fēi）行规划及图（tú）像传输能力。 目（mù）前商用及军用无人（rén）机系统可分为（wéi）以下几（jǐ）个子系（xì）统：地（dì）面指挥控制系（xì）统、无（wú）人机飞行平台、空中视频监控平台、微波（bō）无线实时图（tú）像传输系统、GPS导航及自（zì）动驾驶（shǐ）系统、高（gāo）效大（dà）容量锂聚合物（wù）供（gòng）电单元、3G图传中继（jì）链（liàn）路等。
二、无人机的技术优势
由于（yú）采用了技术先进的飞控平台及前（qián）后台视频监控传输系统，配合（hé）完善的（de）飞行及（jí）地勤保障系（xì）统，无（wú）人机可对地面实施完备的（de）长时间空中（zhōng）监控（kòng），从而实现（xiàn）较低的综合（hé）成（chéng）本对（duì）传统手段无法涉足的区域进行实时监控和辅（fǔ）助（zhù）救援，其智能化和先进性突出体现（xiàn）在巡（xún）查路径规划、智能分（fèn）析、定（dìng）点持（chí）续监控、火情报警（jǐng）等，并且在制定（dìng）应急预案、建（jiàn）立快速响应（yīng）机制、现场火情存（cún）档与取证等方面充（chōng）分发（fā）挥技（jì）术防范（fàn）手段的重要作用。其技术（shù）优势有：
（一）机动灵活。小型无（wú）人机一般只有100千克以下的重（chóng）量，依托飞（fēi）行（háng）控件（jiàn）就可（kě）以对其进行操控，只（zhī）需要1-2人就可以（yǐ）完（wán）成（chéng）此类操作（zuò）任务。在道（dào）路（lù）不（bú）畅，交通中断（duàn）的情况（kuàng）下（xià），徒（tú）步就可以携带至灾害事故现场，且起飞条（tiáo）件很简单，对地形无要求（qiú），加上无人机携带方便，所以具（jù）有很强的灵活性。此外，无人机的飞行速度易于控（kòng）制，转弯半径小，机动性好，可（kě）以灵活（huó）机动控（kòng）制飞行方（fāng）向，机（jī）载摄像头（tóu）也可以跟踪（zōng）拍摄对（duì）象；无人机（jī）还能快速到（dào）达（dá）指定地（dì）点，反应能力快捷，对环境和气候条件也（yě）有很强经（jīng）浙江消（xiāo）防总队对“上合组（zǔ）织”演练期间（jiān）的实际（jì）测试，无人机在6级（jí）风力下完成飞行任务，受阴雨（yǔ）天气等条（tiáo）件限制比大型载人飞机要小的多；其（qí）起飞（fēi）条（tiáo）件只需要几平米空地，周围（wéi）无突出（chū）障碍物即可，在低空作（zuò）业时（shí），受（shòu）气候条（tiáo）件限制（zhì）非常小，获取（qǔ）影（yǐng）像的速度（dù）非常快，可在5公里范围内（nèi）稳定可靠发挥侦查作用。
（二（èr））视（shì）野全面（miàn）。无人机通（tōng）过宽带、数据链（liàn）技术可以实现（xiàn）超视（shì）距控制，从（cóng）而（ér）具有（yǒu）很全面的视野，依据现场需（xū）求（qiú），可以从不同角度、不同的距离（lí）在不同的光线条件下进行作（zuò）业。既可以实现在高空对目（mù）标进行全局性拍摄，也可（kě）以调（diào）整距离和角度，按需抓拍对现（xiàn）场决策有（yǒu）重要帮助的关键（jiàn）因素。通过远程控（kòng）制无人（rén）机和摄（shè）像（xiàng）头，可（kě）以根据（jù）实际（jì）需求实时采集图（tú）像，尤其是在低空飞行时，无人机跟踪拍摄能力极强（qiáng），使用机载（zǎi）摄（shè）像头获取的图像分辨率很高（可以达到0.1米），如果配备热视或红外等夜视功能，其收录的视（shì）频将更加全（quán）面。这样的方式为实现（xiàn）灾害事故现（xiàn）场实（shí）时空（kōng）中监控提供（gòng）了有力保证，能有效提升消防部（bù）队抢（qiǎng）险救援的侦查能力。
（三）操作（zuò）简单。从技术层（céng）面上看，无人机的（de）远程视频传输与控制（zhì）系统通过网（wǎng）络和接（jiē）口接入（rù）地面站，通过运营商光纤接入公网（wǎng），因此，只需（xū）通过遥（yáo）控摄（shè）像机（jī）及其辅助设备（镜头（tóu）、云台等（děng）），就能直接观看无人（rén）机的摄像头实时视（shì）频。通常，用户只需通过遥控（kòng）器（qì）来实（shí）现无人机的（de）所有（yǒu）动作，通过（guò）远程视频传输与（yǔ）控制系统对现（xiàn）场情况（kuàng）一目了然，以实现（xiàn）远（yuǎn）程、方便的全方（fāng）位监控；当客户（hù）端（包（bāo）括PC和（hé）手机）在接入公网（wǎng）后，用户可以通过PC、平（píng）板电脑或者是手机等多（duō）种（zhǒng）形式的（de）载体实现对无人机的控制（zhì）。从应用层面（miàn）上看，无人机的实际（jì）操作（zuò）也并不（bú）复杂，只要掌握好飞行、音（yīn）视频控制和其他兼容模块的操（cāo）作（zuò），便能发挥效能。
（四）安全可靠（kào）。无论面对暴雨（yǔ）、高温、台风、泥石流等恶劣的天气（qì）环境；或者易燃（rán）易爆、塌（tā）陷、有毒等严重事（shì）故灾害现（xiàn）场；抑或山岳（yuè）、峡谷、沟壑等极（jí）端地（dì）理环境，无人机技术能（néng）有效规避传统灭火救援行动中（zhōng）存在的短板（bǎn），可（kě）确（què）保消防官兵（bīng）的自身安全。并（bìng）能通过对现场情况的跟拍、追踪，为事故处置的指（zhǐ）挥（huī）决（jué）策提供安全可靠（kào）的依据，能（néng）够最大限（xiàn）度地控制灾情（qíng）发展，减少灾情的损失，减少人（rén）员伤亡。
三、无（wú）人机在（zài）消防部队实（shí）战中的应用（yòng）前景
（一）灾情（qíng）侦查。当灾害（hài）发生时（shí），使用（yòng）无人机进行灾情侦查，一是可以无（wú）视地形和（hé）环（huán）境，做到机动灵活开展侦查，特别是一些（xiē）急难险重的灾害现场，侦查小组无法开展侦查的情况（kuàng）下，无人机能够迅速展（zhǎn）开侦查（chá）。二是通过无人（rén）机侦查能够有效（xiào）提升侦（zhēn）查的（de）效（xiào）率，第一时间查明（míng）灾害事故（gù）的关键因素，以便指挥员作出正确决策。三是能够（gòu）有效（xiào）规避人员伤亡，既能避免人进入有（yǒu）毒、易燃易爆等（děng）危（wēi）险环境中（zhōng），又（yòu）能全面、细致掌握现（xiàn）场情况。四是集成侦检模块进行检（jiǎn）测。比如集成可燃气体探测仪和有毒气体探测仪，对易（yì）燃易爆（bào）、化学事（shì）故（gù）灾害现场（chǎng）的相（xiàng）关气体浓度进行远程检（jiǎn）测，从而得到危险部位的关（guān）键（jiàn）信息；又如集成测温、测风速等设备，可对灾害现场环（huán）境（jìng）情况进（jìn）行细化了解。
（二）监控追踪。无人机的（de）作用不仅仅（jǐn）局限在灾情侦查。消防（fáng）部队所（suǒ）面对的各类灾害事故（gù）现（xiàn）场往往瞬息万变（biàn），在灾（zāi）害事故的处置过程中，利用无人机进（jìn）行实时监控追踪，能够提（tí）供精准的（de）灾情变化情况，便（biàn）于各级指挥部及时掌握动态灾害情况，从而作出快速、准确的对策，最大限度地减少灾（zāi）害损失。
（三）辅（fǔ）助救援。利用无人机（jī）集（jí）成或者灵活携带关键器（qì）材装备，能够（gòu）为多种情况下的（de）救援（yuán）提供帮（bāng）助。一是集成（chéng）语音（yīn）、扩音模块传（chuán）达指令。利（lì）用无人机实现空中呼喊（hǎn）或（huò）者（zhě）转达指令，能够较地面喊（hǎn）话或者指令更有效，尤其适用于高空、高层等项目（mù）的救援（yuán）中（zhōng），以无人机为载体，有效传达关键指令。二是为救援开辟（pì）救援途径。例（lì）如水上、山岳救援中，现有的（de）抛投器使用环境和范围（wéi）均有很大的局限（xiàn）性，并且精（jīng）准度差，利用无人机（jī）辅助抛绳或是（shì）携带（dài）关键器材（如呼吸器、救援绳等），能够为救援创（chuàng）造新的（de）途径，开辟救生通道（dào），并（bìng）且准确、高效率。三（sān）是集成通信设备，利用无人（rén）机担（dān）当通信中继。例如在地震、山岳等有（yǒu）通（tōng）信阻断的环境下，利用无人机集成（chéng）转信（xìn）模（mó）块，充当临（lín）时转（zhuǎn）信台，从而（ér）使得极端环境下建立起无线通信的链路。四是（shì）利用无人机进（jìn）行应（yīng）急测（cè）绘。利用无（wú）人机集成航拍测绘模块，将灾（zāi）害事故现场的情况全部（bù）收录并传至现（xiàn）场指挥部（bù），对灾害（hài）现场的地形（xíng）等进行应（yīng）急测绘，为救援的开（kāi）展（zhǎn）提供有力支撑。比如云南昆明劲无人机，可载重（chóng）30公斤，在（zài）搜救侦查中（zhōng）发挥巨大的作用。
（四）辅助监督。利（lì）用航拍对高层及超高层建筑（zhù）实现全（quán）面实时的监测、及时发现火情隐患、消防现场火情实时（shí）控制、建筑消防检查或现场火情图像存储、可将空（kōng）中监控视频（pín）接入其他安防或消防监控系统、支持大容量长时间图像存储及检（jiǎn）索（suǒ）调阅（yuè）、支持（chí）通（tōng）过智能终端远程查看（kàn）及控制部分功（gōng）能等。
四、无人机在消防部队应用的技术需求（qiú）
（一）可靠（kào）性。消防部（bù）队（duì）面对的（de）各种（zhǒng）灾（zāi）害现场，特别是（shì）火灾现场，应用环境更为复杂（zá），需考虑风速、烟雾（wù）、温度以及防水等各种环境（jìng）因素，因此，无人侦察（chá）机首先要（yào）能满足现场的恶劣环境使用条件。一是抗风能力方面（miàn）。以浙江地区为例，常年以东南和西北风为主，沿岸风（fēng）力（lì）3-4级,阵风5-8级，在高层建筑附近飞行（háng）时，瞬（shùn）时风力可能接近6-8级，因此，其（qí）抗风能力要达到（dào）6级以上。二是（shì）耐高温和防（fáng）爆（bào）能力。由于无人（rén）机使（shǐ）用汽油发（fā）动机，排气管带有火花，同时噪（zào）音（yīn）大、操作维护专业化程（chéng）度高、运行成本不菲，且（qiě）一旦飞机（jī）失控坠落（luò），也会带来潜在的起（qǐ）火、爆炸等隐患，因此要（yào）求飞机平台应当具有一定的耐（nài）高温能力。三是防烟雾能力。由于火灾现场存在大（dà）量水雾（wù）和烟雾，要求无人侦察机（jī）有较强的抗水和（hé）抗烟雾能力。四是夜（yè）视能力（lì）。由于灾害发生的时间、环境不可预（yù）知，因此应当配备具有红（hóng）外夜视功能的摄（shè）像头，并建议配（pèi）备辅助（zhù）光源（yuán）。
（二）操控性（xìng）。以18km/h无人机（jī）巡航平均速度（dù）计算，其可（kě）巡视范围在2公里工作半径（jìng）内，续航（háng）能（néng）力要求达到单组电池平均30分钟以上，航线巡（xún）查要求（qiú）能够实现不（bú）间断（duàn）监（jiān）控，两次巡查准备间隙少（shǎo）于15分钟；另外，飞（fēi）行高度方面，根据调研，灾害事故现场多数飞（fēi）行高度（dù）在200米以下，考虑到高（gāo）层（céng）建筑最高高度，达到（dào）0到300米飞行高度（dù）应可（kě）满足日常现场侦查需要（yào）。
（三）稳定性。无人机的图像传输应当力求清晰、连（lián）续，因而对图像的无线收（shōu）发均有较（jiào）高的（de）要求；通过无线传输易出现干扰，因而（ér）要（yào）求（qiú）无人机必须有一定的抗干扰能（néng）力，从而达到在使用过程中图像能够不间断。
（四（sì））集成兼容性。无人机（jī）在消（xiāo）防（fáng）部（bù）队的应用中（zhōng）要（yào）实现很多扩展功能（néng），必须拥有良好的（de）集（jí）成和兼容性（xìng）。因此，在满（mǎn）载重量方面，考（kǎo）虑日（rì）常训练及使用配备的机动（dòng）要求，无人侦查机需能便携或车（chē）载到达（dá）现场附近，单兵进（jìn）入现场机动部署（shǔ），紧急（jí）情况下拓展携带（dài）器（qì）材，因此（cǐ）要求整套系统（tǒng）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（qí）他（tā）辅（fǔ）助功能的集成和传输（如（rú）语音（yīn）、测距、测温等），这必然要求（qiú）无（wú）人机拥有良好的集成和兼容（róng）性。
（五）严谨性。若配备无人机（jī），必然需要对操（cāo）作人员进（jìn）行素质（zhì）培训，因此必须形成一套训（xùn）练考核机制（zhì），形成（chéng）无人机日常管理和使用机制，操作员必需定岗定位（wèi），确（què）定（dìng）使用时机和人员。必须由内部操作（zuò）人员和外部技术人员及研（yán）发（fā）制造（zào）方形成一（yī）套成熟的售后维（wéi）护保养（yǎng）机制（zhì），确保无人（rén）机（jī）保持（chí）良好的（de）使（shǐ）用常态；要加强学习教育，使无人机的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（shì）
（一）大（中（zhōng））队级配备标（biāo）准（zhǔn）。根据城市消防站建设等级分类或者铁军中队标准配备（bèi），特勤大（中）队可配（pèi）备单兵（bīng）背（bèi）负式无人（rén）机（jī），主要以侦察和短距离巡航为主，应急响（xiǎng）应时随头车抢险车编队第一（yī）出动。其他承担灭火救援任务较重的大（中）队，根据辖区（qū）情况选配。
（二）支队（duì）级配备标准。支队级（jí）主要配备电动飞机平台，巡（xún）航距离较长，以侦查（chá）、辅助（zhù）救援为主，应（yīng）急响应时应当（dāng）随支队全勤（qín）指挥部出动，并承担全大市辖（xiá）区内和跨区域增（zēng）援时的侦查和辅助救援任务（wù）。
（三（sān））总队级配（pèi）备标准。总（zǒng）队（duì）级（jí）主要配备燃油无人机，巡航（háng）距离（lí）长，以侦（zhēn）察、监控、辅（fǔ）助救援为主（zhǔ），随总队全（quán）勤指挥部出（chū）动，承（chéng）担全省范围内和跨区域增援时的各项任务。
随着（zhe）无人机（jī）技（jì）术的进一步发展及其（qí）在（zài）消防部队运用的日（rì）趋成熟，其必将在抗击各类（lèi）灾害过程中发挥越来越重要的作（zuò）用。各（gè）级（jí）部门（mén）特别是消（xiāo）防部队，应（yīng）该（gāi）充分（fèn）认识到（dào）无人（rén）机在灭（miè）火救援中（zhōng）的重要作用，逐步装备无人机并积极（jí）发挥作用，更好（hǎo）地完成各类灭火救援和抢险救灾任务。（中国消（xiāo）防在线）
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