四軸無人機，救災有效的大玩具

本刊特約撰稿 / 朱江明

四軸無人機，救災有效的大玩具

本刊特約撰稿 / 朱江明

如果只是用來救災，大型的軍用無人機實在是太奢侈了，幾千元的四軸無人機在武警部隊的手上就能派上大用場。

無人機的各種用途

在日本大海嘯一年之后，安全巡視員運用無人機勘察福島第一核電站的受損情況。

俄國考古學家利用裝備有紅外線的照相機來構造出古代墳墓的三維圖。

環境保護主義者用“魚鷹”(Osprey)無人機跟蹤監控日本捕鯨船。

無人機在魯甸地震災區被富有創意地用在救災偵察和對次生災害的排查上。

在這一次救災中，武警黃金部隊組成先遣救援隊，攜帶四旋翼無人機、泥石流監測預警系統、生命探測儀等20余臺(套) 新型應急救援裝備，開展地質災害評估以及滑坡、崩塌、泥石流等次生災害排查工作。

這是武警部隊首次將無人機等高科技裝備運用于抗震一線。

在2008年汶川地震之后，地方民政部門和軍方，在救災初期都沒有足夠的抗震救災空中偵察力量，在地震發生后的24小時內，不僅地面部隊無法進入震中，空中偵察也未能完成。

此后解放軍和武警部隊都開始重視無人機的發展，另一方面，隨著國內微電子技術的發展，無人機的技術門檻已經變得很低。

美國將無人機分為高空長航時（HALE）、中空長航時（MALE）和輕型長航時（LALE）三個分類，他們的區別主要在于無人機飛行的空層。

高空長航時主要是指飛行高度在15240米以上，最高可達27400米以上的高空。此類無人機體積較大，負載能力高達400公斤以上，其作戰半徑可達1800米以上、續航能力超過一天。而最輕的LALE的飛行時間也可達24小時，只是作戰空高在50-9150米的區間。

美國非常喜歡長航時的無人飛行器，長航時代表其可以為軍方提供長時間不間斷的持續空中情報。美軍往往越洋作戰，無人機必須具備較強遠航能力，才方便進行遠程部署。

美國空軍和中央情報局最初發展無人機的動機，就是希望擁有一種部署比衛星更靈活，還不用擔心被及落后損失飛行員問題的偵察手段。

冷戰中，由于蘇聯及其盟國開始大量部署防空導彈，并且擁有非常完善的自動化防空指揮系統，導致美空軍不愿意派飛行員在非戰爭時期，進行侵入領空的偵察行動，以免再次出現類似U-2墜落這樣的政治危機。

關于無人機的分類，是美國空軍的思維。

美國陸軍和陸戰隊更希望能夠大量裝備輕型和微型無人機，以便對地面戰線前沿進行空中偵察。此類無人偵察機，主要用于戰術級別的地面偵察。微型無人偵察機的滯空時間在一小時之內，體積小且維護容易，即便是士兵班組也可以輕松攜帶上陣。

這種無人偵察機能夠給地面部隊提供時效性更強的前沿情報，士兵無需前去偵察就能夠基本摸清自己戰線前方數十公里內的情況。

最先開始研發此類戰術級別偵察機的是美國陸軍的炮兵部隊，他們希望獲得一種輕型無人偵察機，用于校正和引導地面火炮對敵方據點的攻擊。

不過引導和校正炮火的功能要到數碼視頻傳輸技術實現之后才真正可能實現，

美國陸軍研發的第一種戰術無人機，名為獵鷹者（SD-1），航程為161公里，只能飛行30分鐘，獵鷹者只能采用膠片攝像。拍攝到的情報必須返航后經過沖洗才能被判讀。所以第一代無人機并不是一種能夠實時進行偵察和監視的裝備，只能作為其他偵察手段的補充。

隨著電子技術的進步，一只書包那么大體積的民用無人機，就可以完成當年的獵鷹者的任務，還能夠實時傳輸高清的視頻圖像回來。

僅就救災行動而言，類似美國全球鷹那樣的長航程高空無人機太奢侈了。并不需要這樣一架大無人機24小時在災區上空盤旋，提供不間斷的情報支援。

即便是汶川地震這樣的超級大地震，真正需要偵察的核心受災區域僅為以汶川為中心，半徑200公里的四川盆地區域，當時成為信息孤島的也正是核心地區50平方公里半徑的區域。

全球鷹的作戰半徑達3000公里以上，為了避免遭到敵方地面或者空中火力的攻擊，往往會進行隱形處理降低雷達波的反射，同時還具備防撞功能，避免在空中與民航或者其他飛行器相撞。查看災情根本不需要這么貴的東西，不過長航時的大型無人機可以作為通信中繼存在。

狗仔隊攝影師也應用無人機尋找偷拍名人。

“狂風”(GALE)氣象無人機將很快飛進颶風中心，精確監控風暴的力量。

波音飛機工程師已經聯合麻省理工學院的學生研發一種iPhone程序，以控制在高空飛行的無人機。

2014年3月3日，南寧市公安消防支隊展出一批新近采購的進口消防器材，其中包括偵測高空情況和航拍的四軸無人機。

早在2004年，美國波音公司和Insitu集團就開始研發通信中繼型的無人機。當時的“掃描鷹”無人機航電設備艙內配備哈里斯公司開發的SecNet 11 Plus無線局域網技術。哈里斯公司是惟一獲得美國國家安全局官方許可的可用于最高機密和保密網絡的無線局域網接入點AP的產品供應商。

這種作通信中繼的無人機可以進行高保密級別的情報交換，以滿足部隊在山地作戰出現通信不暢通的問題。

解放軍在2011年公開了自己裝備的通信中繼無人機，當時軍事報道稱這款無人機主要用于部隊應急通信保障，能夠為部隊提供長時間的空中中繼通信服務。

該報道提到的部隊，正是成都軍區的通信保障部隊。成都軍區主要規劃的作戰及行動區域，山地高原居多，出現通信盲區的概率較大。汶川地震救災期間就出現了指揮部與前線分隊失去聯系的情況，只能依靠北斗系統的短報文服務，提供有限的通信支援。

美國現在越來越傾向使用改裝的智能手機作為單兵或者班組通信的補充。智能手機本身只要稍作修改，即可自行組網通信，而美軍的各種空中通信中繼平臺，也能夠完成對智能手機的通信中繼，這等于將地面的通信基站轉移到了空中，而且更加安全保密。士兵習慣普通智能手機的操作，幾乎無需培訓即可使用。

此類通信中繼無人機平臺也可以為民用手機提供有限的通信恢復服務。迅速恢復基礎設施被摧毀地區的通信，可以幫助當地人員恢復信心，而且還能夠更為直接地了解到現場的情況。

偵察無人機能夠為決策部門提供更為全面的災情報告，衛星偵察不僅成本較高而且有時間局限性，無法實時跟蹤災情變化。

以本次武警出動四軸旋翼無人機為例，其目的是為了查明堰塞湖的面積，以及山頭塌方的情況。四軸旋翼無人機是近年來才開始出現的一種新機型。

2010年，法國Parrot公司發布了世界上首款流行的四旋翼飛行器AR.Drone。作為一個高科技玩具，它的性能非常優秀：輕便、靈活、安全、控制簡單，還能通過傳感器懸停。

事實上四軸的優勢在于不僅體積更小，而且能飛行地相當平穩。這也就意味著，過去需要精密陀螺儀控制的攝像云臺可以被取消。

其另外一個優勢在于，四軸飛行器的成本非常低。現在蘋果專賣店已經有可以用平板電腦遙控的四軸飛行器，其零售價大約2000人民幣左右。它能夠飛行半小時，并且具備高清攝像功能。

美國軍方反而對于四軸飛行器的興趣頗為有限，迄今為止僅有海軍陸戰隊裝備一款名為“速眼”的四軸飛行器，用于小分隊的偵察行動。

對于軍隊而言，四軸盡管體積小巧，但是續航時間和載荷都偏小，對于偏愛大航程的美國軍隊而言，四軸其實并不是理想的微型無人機戰術平臺。裝備陸戰隊的“速眼”，也主要用于反恐戰爭中城市作戰的臨時偵察行動，作為其他空中偵察和監視的補充手段。

四軸無人機在民用市場銷量巨大，很多公司的快遞小哥都嘗試過用它來給高層建筑上的客戶送輕型的快件，但真正的軍事應用卻并不多。

四軸無人機最早出現于2012年有關武警特勤分隊的訓練演習報道中，2013年《人民武警報》曾經報道武警水電一分隊進行了一場搶險救災的演習，就曾經設置使用無人機偵察潰壩的科目，使用的正好是本次救災中用到的四軸無人機。

顯然使用無人機救災是經過多次演練的，由此可見近年來武警部隊在搶險救災方面增加了投入，而且有著自己的想象力。