無人機在森林防火滅火中的應用探析

趙國剛

摘要：無人機具有用途廣泛、成本低、費效比高、生存能力強、機動性能好、使用方便、環境生存能力強等優點。在森林防火滅火中，無人機可以全天候進行火情監測，實時監控火場態勢，進行遠距離的空中通信，輔助應急救援等任務。加強和深化森林消防隊伍無人機防火滅火力量建設，一是建立先進實用、集成系統的裝備體系;二是著眼提高防火滅火效能，增強無人機應用的可靠性;三是針對防火滅火任務的實際需要，強化無人機操作的實戰化演練。

關鍵詞：無人機;森林;防火滅火

當前，隨著無人機技術的快速發展和日趨成熟，我國的無人機應用日益廣泛并顯現出良好的應用前景，特別是無人機在森林防火滅火行動中起到了傳統手段無法替代的優勢作用，大大促進了防火滅火能力的提高。因此研究無人機在森林防滅火中的應用，特別是專業森林消防隊伍的無人機力量在森林防滅火中的應用，對于提高森林消防隊伍裝備發展進程具有突出的現實意義。

一、無人機在森林防火滅火中運用的獨特優勢

與有人機相比，無人機具有用途廣泛、成本低、費效比高、生存能力強、機動性能好，使用方便、環境生存能力強等優點。從無人機起降平臺來看，可供無人機發射起降的平臺十分簡易，可在火場周邊適合位置發射或利用空氣動力起飛，從而快速實現對火場的各種戰術行動;從無人機的操控使用來看，無人機自主飛行或被遙控操作的同時，還能滿足長航時、遠距離、高精度和快速響應的要求;從無人機運用環境來看，可以解決飛機巡護無法夜航、煙霧造成能見度低無法飛行等問題，也可以在地面巡護無法顧及的偏遠地區發生林火的早期發現以及對重大森林火災現場的各種動態準確把握，從而進行救援指揮以及災情調查與評估。

二、無人機在森林防火滅火中的實踐應用

（一）全天候火情監測。無人機通過掛載各種可見光、紅外攝像機等設備，可以按著預定的航跡進行林區的巡查任務，將獲取的遙感資料及時傳到地面監控站，監控站再通過信息系統將遙感資料傳輸到防火執勤部門。對于遙感資料上的可疑區域和可疑點位，可通過遙控指令調整無人機的航跡和飛行高度進行進一步查詢，再將查詢的遙感資料結果及時傳回地面監控站，以便于及時發現火情。

（二）火場態勢實時監控。隨著無人機性能的提高與遙感技術的發展，現在專業隊伍已經實現了利用無人機在距地面800米到2000米高度對地面火場進行懸停觀察，特別是當人員和車輛無法及時到達預定地點時，可通過無人機快速飛進災害現場，在任務區進行音頻與視頻的采集，及時獲取火場的基本信息，將任務區的總體態勢及時回傳指揮所，為滅火隊伍偵測最佳機動路線。同時可以在無人機上裝備風速儀等設備進行火場全區域圖像采集、火場燃燒程度、風力與風向等信息，從而輔助滅火人員確定火場范圍、火災發展的趨勢以及火災蔓延方向等。

（三）構建遠距離空中通信。森林地區山高林密，地理環境復雜，無線電通信、GPS與北斗接收機等信號通常較差。通過無人機的飛行平臺來搭載中繼通信設備，可以快速搭建起覆蓋任務區域的應急指揮通信系統，在指揮中心與現場之間搭建一條無形的信息“橋梁”，從而在極端環境下建立起穩定高效的無線通信鏈路，快速構成一個任務區域無線通信網，這樣既可以滿足各級指揮員對火場的信息需求，也可以實現現場單個救援人員通過信息終端共享森林火災的動態信息，最大程度滿足任務區域各級指揮員實時指揮協調的通信需求。

（四）輔助應急救援。利用無人機與現代測繪技術相結合，可以為火災救援現場實施應急測繪，為森林滅火與人員求助提供技術支撐。同時可在無人機上安裝語音傳輸與擴音模塊進行指令傳達，從而實現在滅火現場復雜地理環境下通過無人機進行空中呼喊與指令傳達，及時告知火場救援人員快速遠離危險區域或者提供撤離道路，也可以利用無人機攜帶救援繩與呼吸器等設備進行輔助拋繩，從而為滅火人員開辟生命通道。

三、加強無人機撲救森林火災力量建設的思考

無人機在我國森林防火滅火方面的應用較晚，與一些發達國家比也有相當大的差距。結合目前我國森林消防隊伍信息裝備現狀以及無人機在實戰中暴露的問題，可以看出，森林消防隊伍無人機建設還應當從以下三點來進行。

（一）著眼提高防火滅火效能，增強無人機應用的可靠性。無人機飛行速度較慢，抗強氣流干擾能力較差，特別是對火場上空空氣湍流、帶電氣團等極端氣象條件處理能力相對較差，導致其事故率較高。據有關資料統計，在相似條件下，無人機的事故率是有人機的10-100倍，這些不利因素的存在，必然會影響到森林防火滅火效能。隨著無人機在森林防火滅火的作用越來越重要，對它們的安全可靠性要求也越來越嚴格。因此，增強可靠性是無人機在防火滅火任務中發揮作用、提高防火滅火效能的重要保障。要拓展無人機系統的使用領域，在更大的范圍內實現無人機在防火滅火的應用價值，則必須要在增強無人機的可靠性、生存性和自主性方面

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下功夫。要通過應用先進技術、提高人員操控水平等手段，增強無人機的運用可靠性，提高它們的可用性并降低全壽命使用的周期成本。

（二）建立先進實用、集成系統的無人機體系。一要豐富無人機總類，按編制配備到位。專業消防力量進行無人機體系建設，應根據防滅火任務性質與地域不同，結合滅火現場地形地勢、氣候條件、環境影響等相關要素，在選擇機型和無人機配備上構建“低、中、高空與近、中、遠程科學搭配，固定翼、多旋翼與油動、電動合理編成”的無人機裝備體系。二要以實戰為基礎，綜合運用。應根據實戰的要求，基于通用化無人機飛行平臺，廣泛建立紅外、多光譜、地形測繪、通信中繼與磁力探測技術相結合的多樣化任務載荷體系，使無人機在防火滅火行動中，模塊化精細分工，充分發揮不同技戰術無人機的性能優勢，做到需求明確、指標清晰、運用科學。

（三）針對防火滅火任務的實際需要，強化無人機操作的實戰化演練。當前，相關無人機力量訓練和使用比較孤立，指揮控制、空域頻域等制約無人機應用訓練的問題比較突出，致使無人機沒有真正融入訓練體系中。因此，必須針對防火滅火任務需求，將無人機訓練融入常態化訓練之中，探索無人機救援實戰化演練路徑，大力開展近似實戰環境和條件下的訓練，提高無人機操作員、維修員和指揮員的能力水平。要走正規院校培訓的路子，可重點依托專業院校（如中國消防救援學院）無人機系和實踐訓練基地對飛行操控、信息處理、日常維修保養等相關人員進行培訓，走“請進來教、送出去學”的路子，綜合運用接裝時訓等多種方式提高技術水平，逐步形成適應飛行需要、專業技能優秀、梯次完備的無人機飛控師人才隊伍。再者，要積極安排相關無人機廣泛參與各種救援行動，依靠實戰演練，切實把無人機在各種救援行動中的技術性能、戰術手段和作戰使用目的搞清楚，不斷提高無人機在防火滅火中的應用水平。

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