无(wú)人机系统具有机动快速、使用成(chéng)本(běn)低、维护操作(zuò)简单的技术特点。利用固定翼无人机续航时间长、使(shǐ)用成本低的优势,对某一(yī)林区进行巡护(hù)或卫星(xīng)热点侦察,能大大提高防扑火(huǒ)能力;利(lì)用旋翼无人机飞(fēi)行方(fāng)式灵活、飞行(háng)气象(xiàng)条件(jiàn)要求不高的(de)优势进行火场侦(zhēn)察,和有(yǒu)人机进(jìn)行配合进行火场扑救,能大大提高地面指挥部(bù)的(de)指挥效率和有人机吊桶洒水的效益。
一、无人机在森林消防应用上的(de)优势
(一(yī))弥补有人机数量少、机(jī)种(zhǒng)单一(yī)的问题
受我国通用航空发(fā)展技术的影响,我国通用航空飞(fēi)机数(shù)量(liàng)较少,用在森林(lín)防火的飞机少之又(yòu)少,并且受国(guó)家统一调配。往往一架直升机要承担(dān)林区巡护、火场(chǎng)侦(zhēn)察、兵力运送、领导(dǎo)巡视、防火宣传、吊(diào)桶灭(miè)火等多种任务。火灾的前(qián)期(qī)发(fā)现和火灾扑(pū)救不能同时兼顾。如果能(néng)利(lì)用无人(rén)机技术(shù)对林区进行巡护(hù)监(jiān)测,使有人机更多(duō)地应用(yòng) 在火场扑救上,这样森(sēn)林航(háng)空消(xiāo)防的优势(shì)会将更全面的发挥。
(二(èr))弥补有人机(jī)扑火综合效(xiào)益问题
由于受有人机(jī)数量和油量得影响,有人机真(zhēn)正在火场(chǎng)上空作业时间较短,火场前线指挥部(bù)很少能获得有人(rén)机空中洒水实时图像,影响了火(huǒ)场(chǎng)前(qián)线指挥部对火(huǒ)场的判断、吊桶灭(miè)火(huǒ)时的实施(shī)指挥、地(dì)空(kōng)配合等扑火(huǒ)效益。利用(yòng)无人机参与火场扑救,可以将火场实时图像(xiàng)传到火场前线(xiàn)指挥部,指挥(huī)部可(kě)以根据火(huǒ)场情况(kuàng)现场指挥飞(fēi)机(jī)扑火,并(bìng)且(qiě)可以指(zhǐ)挥地(dì)面扑(pū)火力(lì)量配合空中扑救,使(shǐ)森(sēn)林航空(kōng)消防空中优势得到充分发挥。
(三(sān))弥补森林航空消(xiāo)防航期较短的问题
我国各省航期(qī)一般在11月份到来(lái)年(nián)的3月中旬,而火灾高发期从3月初开始到4月底结束,往往在森(sēn)林火灾(zāi)高发期,直升机已经被调走,严重制(zhì)约(yuē)着森林航空(kōng)消防优势的充(chōng)分发挥。特别是(shì)近几年,夏季森林防火工作也受到(dào)各级政府的重视,因此,利用无人机(jī)在重点(diǎn)林区或风景区(qū)进行巡(xún)护和监测,可以弥补(bǔ)航期较短的问题,并且也可以在夏季继续开展森林航空(kōng)消防(fáng)。
三(sān)、固定翼和旋翼无人(rén)机(jī)在森林航空消(xiāo)防中的具体应用
森林消防对无人(rén)机的需求主要集中在林(lín)区巡护(卫星(xīng)热点侦察)和(hé)火场侦察上(shàng)。林区巡护或(huò)热点侦察主(zhǔ)要要求飞机有较长时间的续航能力(lì),和较快的巡航速度,在这方面固定(dìng)翼无人(rén)机有(yǒu)较大(dà)的(de)优势。火场侦(zhēn)察主要是对火(huǒ)场进行灵活、方便的监测,在(zài)这方面直(zhí)升机比(bǐ)较有优(yōu)势。
固定翼型(xíng)无人(rén)机机动灵活、外场展开迅速(sù),操作使用(yòng)简便,自成体系执行(háng)巡(xún)护、监测、定位等任务,其中(zhōng)的长航时无人机,具有超长续航能力,可对指定区域实施不间断覆盖巡(xún)护(hù)或卫星热点侦(zhēn)察。旋翼型无人机(无人直升机(jī))可以垂直起降、空中悬停、原地转弯、侧(cè)飞、倒飞,其(qí)性(xìng)能可靠、结构紧凑(còu)、便于携带、使用成本低、维护便(biàn)利,操作人员经过培训即可以灵(líng)活(huó)操控直升机飞行(háng)。
(一(yī))固定翼无人机在林区(qū)巡护或(huò)卫星热(rè)点侦察上(shàng)的应用
固定翼无人机可以在目前有(yǒu)人机数量较(jiào)少的情况下,参(cān)与林区巡护(hù)或热(rè)点侦察。它可以按照预设(shè)的航(háng)线飞行,同时使用任(rèn)务载荷对林(lín)区(qū)作大面积的(de)扫描、录像、拍照,可以(yǐ)将重点(diǎn)区域(yù)的(de)图像信息传回地面,由地面传回指挥(huī)部。受目前我国无人机技术影(yǐng)响,市场上的(de)无人机(jī)控(kòng)制(zhì)半径最大在150Km内,虽然无人机理论上可以按照有人机一(yī)样飞大航线,但超出控制(zhì)半径范围(wéi),飞机完(wán)全(quán)是自(zì)主飞行,完全不可控,不可控因素太多(duō)。因此,在控制半径以(yǐ)内,派出(chū)固定翼无人(rén)机对某一(yī)区域进行长(zhǎng)时间的巡查或热点侦察是其优势。加上(shàng)无人机在飞行时(shí)成本(běn)低,特(tè)别是(shì)在(zài)某一地区出现高(gāo)森林火险(xiǎn)等级时,派出无人机对此地(dì)区进(jìn)行连(lián)续的、不间断的巡(xún)查,对火(huǒ)情进行早发现、早预(yù)报,变有灾(zāi)为无灾、变(biàn)大(dà)灾为小灾,更是有(yǒu)人(rén)机不可比拟的。
(二)旋翼无(wú)人机在(zài)火(huǒ)场侦察方面上的(de)应用(yòng)
森(sēn)林(lín)消防有人(rén)机,在(zài)对(duì)火场进(jìn)行(háng)侦察或扑(pū)救时,飞机空中作业有效时间(jiān)短,优(yōu)势(shì)不能充分(fèn)发挥(huī)。而利(lì)用旋(xuán)翼无人机(直升机(jī))在有人机(jī)扑救火场时,承担火(huǒ)场侦察 任务,不仅能增加有人(rén)机直接扑火时间,使有人机空中扑火能力得以(yǐ)充分发挥。而且还可以把(bǎ)火(huǒ)场适时图(tú)像传至指(zhǐ)挥部(bù),使(shǐ)指挥(huī)部全方位了(le)解火场蔓(màn)延和扑救情况(kuàng), 从而(ér)及时调配(pèi)兵力和指挥飞机进行扑救,真正实现地空(kōng)配合。火灾扑灭(miè)后,在留守扑火队员清理火场(chǎng),防止(zhǐ)复燃的情况下,无(wú)人机(jī)可(kě)以(yǐ)搭(dā)载红外(wài)探测任务载荷,对火烧迹地进行红外探(tàn)测,获取火场内(nèi)完整(zhěng)的地面温度分(fèn)布状态(tài)图像(xiàng),从而及时发现存在暗火(huǒ),使(shǐ)指挥部(bù)能及时调配扑(pū)火队员清理暗火,保证扑火队(duì)员的生命安全(quán),有效防止火灾复燃。
四、森林消防无人机实际配置
一般无(wú)人机系统(tǒng)实现基(jī)本的应(yīng)用(yòng)任务(wù)、日常维护及(jí)维修,标准机(jī)组至少需(xū)要(yào)设置3个岗(gǎng)位,分别是飞行(háng)指挥员、飞行操(cāo)作(zuò)员、地勤人员。如果野外起(qǐ)降(jiàng)条(tiáo)件较复杂,特(tè)别是固定翼无人机还应在专门的车辆上安装(zhuāng)弹射装置,以便安全、快速(sù)起(qǐ)飞。无人机操(cāo)作人员(yuán)还应接受专门(mén)飞行(háng)操作培训,包括基本的(de)飞行原理、系(xì)统通晓、操(cāo)作员维修、模(mó)拟操作等(děng)。
云南昆明劲鹰无人机的森林(lín)防火无人机(jī)解决方案将无(wú)人(rén)机技术、GPS技术、高清数字图像(xiàng)传输技术等高新技术综合(hé)应用于森林资源管(guǎn)理,以国内价格(gé)提供国际(jì)品质的优质、稳定的森林防火无人机(jī)系统。自主设(shè)计的劲鹰1型汽油(yóu)航测(cè)航拍无(wú)人机、劲鹰2型垂(chuí)直(zhí)起飞固定翼无人机、劲(jìn)鹰(yīng)3型可垂直(zhí)起飞悬停固定翼无人(rén)机、劲鹰650航拍专用飞行器、劲鹰1000型八轴航(háng)拍航测无人机、劲鹰1600大型(xíng)载重旋翼(yì)飞行平台、劲鹰X8120和(hé)劲鹰S1型汽油航测(cè)航拍水上无人(rén)机(jī)等多种型号(hào)的无人机,避免了原始人工了望观察火情的(de)局限,实现了林区(qū)管理(lǐ)数字化、科学化,大大(dà)减少了(le)林业(yè)部门的费用支出和管理成本(běn),提高了林(lín)区企业的(de)效应。在监控森林火情(qíng)的(de)同时,还可以对森林资(zī)源、生态环境、森林(lín)病虫害及野生动物(wù)等进行有效监(jiān)控。
其无人机系统有如(rú)下优点:
1、飞机造(zào)价低,维护方便,自主知(zhī)识产权,价(jià)格更便(biàn)宜;
2、点(diǎn)哪飞哪,具备傻瓜(guā)式操作,一键(jiàn)式回收;
3、清(qīng)晰(xī)摄像头,清晰成(chéng)像,实时了解火(huǒ)险数据;
4、无线数字传输,避免野外架(jià)线;
5、可以组合(hé)成空中飞行(háng)监控(kòng)系(xì)统(tǒng),可大范围、多区域(yù)在森林区域(yù)进行防火侦察(chá);
6、数字云台结合GPS,火(huǒ)点精确定位,险情(qíng)现场回馈,辅助抢险救灾指挥决策;
7、人机分离,安全性高。
五(wǔ)、无人机空中管制情况
无人(rén)机(jī)小巧,也是(shì)一种(zhǒng)飞行器(qì),在空中飞行(háng)也需要报空管部门(mén)审批。但(dàn)是无人机更(gèng)多的是在某(mǒu)一(yī)区域低空活动,因此需向空管(guǎn)部门申请区域飞行。特别是火灾(zāi)扑(pū)救时,由(yóu)于无人机和有人机都在(zài)同一空域(yù)进行低空(kōng)作业,为保证安全(quán)应成(chéng)立专门(mén)的指(zhǐ)挥小(xiǎo)组,对无(wú)人机、有人机进行统一指挥。劲(jìn)鹰无人(rén)机是空军航管(guǎn)政(zhèng)策宣传人及手续办理人,只要不影响(xiǎng)民(mín)航、军事保密(mì)及飞出国界,航飞均可获(huò)得(dé)审批和支持。
图(tú)示:劲鹰X8120,大起飞重量80KG,空机自(zì)重(chóng)11KG,任(rèn)务载荷5-40KG,留空时间(jiān)30-60分钟,测试起吊10公斤的灭火器,不费(fèi)吹灰之力。

参考文献:
[1]李春锦,文泾(jīng),《无(wú)人机系统的运行管理》;
[2]都基(jī)焱,《无人机电视(shì)侦察目标定位原理》;
[3]郭(guō)少东(dōng),《浅议无人机在森林航空消防中的应用(yòng)》。
咨询航拍服务可加老鹰的(de)微信laoyingfly |