無人機在森林防火中的應用

尹訓防

摘要：隨著現代科技的發展飛速，森林防火工作開始使用不同類型的無人機進行防火巡查，無人機可以實時監測森林是否存在火災安全隱患、監督不明火源、遠程監控火情、精準快速地提供有效數據。不同功能的無人機在森林防火工作中可以應對森林防火工作的各類新需求，文章將對無人機在森林防火中的應用進行探討。

關鍵詞：無人機;森林防火;應用

近些年森林火災事故發生率不斷增加，我國也在不斷加大對森林防火的監控，雖然防火工作一直在努力建設，但是僅僅依靠人力進行防控監管是很難實現高效作業的。隨著無人機技術的迅速發展，市場需求也在不斷擴大，越來越多的無人機投入國家各類建設中。將無人機引入森林防火工作中能夠提前發現火災隱患，為消防滅火工作提供最及時、準確的火災情況，幫助消防人員迅速分配滅火警力，快速控制火情。而且無人機系統具有強大的數據處理能力，可實現對森林動態的全面監測并進行預警，減少森林火災的發生。

一、無人機概述

所謂無人機就是無人駕駛的飛機，能夠靠動力遠程控制飛行，由無線遙控設備或者根據自身設定的系統遠程操控，機艙內可以攜帶多種設施，執行各種任務，并且能夠重復使用。與普通航空器相比，無人機結構更加簡單，能夠遠程控制飛行穩定情況，并且投入成本較低，相對安全，對環境的安全要求較低。

二、無人機在森林防火滅火中的運用

（一）全天候火情監測

無人機可以借助高分辨率的可見光紅外線進行拍攝，能夠全天候監控森林變化情況。不同功能的無人機在設定好的軌道內進行巡查，將拍攝到的資料傳送給中央控制系統，由工作人員實時監測分析森林火情情況。工作人員可以在值班室內對影像中的可疑區域進行近距離觀測，通過遙感技術控制無人機的飛行狀況并仔細檢查地面情況。如果發生火災，無人機通過遙控可直接飛到火災上空區域，精準、快速地拍攝火災情況，并傳送給值班室，以便制定科學的滅火方案。

（二）火場態勢實時監控

無人偵察機的攝像配置較高，能夠高負荷承載紅外線探測器，可以近距離觀測火災情況，懸停觀察火災的實時動態，尤其是在工作人員還未到達火災現場時，可先通過無人機快速飛至火災地點進行監測。并且無人機可以自動分析現場燃燒情況，制定出最佳救火方案，為工作人員指明路線。無人機自身設備能夠測量風速和風向，快速采集區域圖像，根據大火燃燒的速度以及周圍情況的變化進行分析，幫助工作人員快速劃定火災范圍和發展方向。因此，偵察機更適用于近距離的災情勘察，能夠快速采集所需資料，但是缺點是飛行時間比較短，需要及時續航。

（三）遠距離中繼通信

因林地較多位于偏遠山區，森林密布，保留較多的原始生態樣貌，且地形地勢較為復雜，衛星信號很容易遮擋，無人機可以根據平臺內部的通信系統保持通信通暢，幫助工作人員迅速完成監測任務。無人機內部自帶的通信設備能夠幫助工作人員快速掌握火災現場信息，實現各單位的信息通訊以及分享火災實時動態，但目前很多無人機攜帶的設備還未完全升級，遠距離實現語音、圖像傳輸的技術還有待完善，需要不斷研發。

三、無人機在我國森林防火滅火中存在的不足

（一）標準規范不健全

目前國家并沒有發布有權威性的研發技術和相應的研發標準，無人機的設計和生產沒有標準的規定，各大企業生產都是按照自己企業的特點進行生產所需的數據格式和通信設備，也沒有統一的內部系統，導致內部系統兼容性不高。而森林防火相關部門并沒有對探測火災火情的無人機設定標準，研發的無人機缺乏實戰數據，面臨森林復雜的火情，無人機的抗熱性能差和續航時間短，需要繼續完善。目前適用于防火滅火的無人機種類較少，還不能滿足森林防火工作的需求。

（二）應用體系不完善

無人機內部攜帶量受到限制，很難同時承載多種功能的設備，并且無人機機型較少，無法適用于多功能的工作安排。目前防火工作中大多使用微小型設備，中型數量較少，在飛行高度和速度受阻的情況下，很難滿足防火需求，并且運行機制沒有及時完善，很難為系統化的無人機設備提供安全保障。

（三）技術水平薄弱

無人機內部機械性能較差，升降技術沒有及時完善，抗風能力不足，設備的承載和續航時間有限。并且智能化技術還有待提升，無人機大多通過人工操作，能夠實時觀察環境周圍變化，但飛行期間無法實現檢測到外部危險自動調控的功能，很容易發生故障，使得設備的可靠性大打折扣。另外，無人機內部自動處理數據的能力較差，獲取的大量影像資料清晰度并不高，而且不能快速進行三維場景重建，影響實際的救火工作。

四、加強無人機撲救森林火災力量建設的思考

（一）增強無人機應用的可靠性

無人機的飛行速度受到自身設備的限制，能夠抵抗氣流的能力較差，因此，對于火災上空的高強氣流并沒有辦法及時處理，會出現較嚴重的故障。從近幾年無人機在火災現場的表現來看，發生事故的概率較高，嚴重影響無人機在森林防火工作中的運用，所以技術人員要提高無人機安全性能，根據森林防火的實際需求，加強無人機在防火中的實際運用。

（二）設計專門用于防火的無人機系統

設計專門用于防火的無人機系統，首先，要在系統內部，根據不同地區的火災情況設置對應的數據，及時統計火災現場的地形地勢，讓無人機能夠根據環境和氣候自主調控監測系統。其次，無人機要多用于實踐，綜合運用各種技術，在無人機系統中，廣泛應用搖桿操控技術和磁力探索技術，增加無人機承載能力，讓無人機的作用在防火救災工作中得到最大化發揮，及時傳送影像資料，做好預警工作，通過自身優勢快速分析火災情況，給消防工作人員傳遞救火信息數據。

五、結語

科技進步帶動了各類精密設備儀器的發展，無人機能夠通過遠程遙控完成人們無法完成的工作，降低災害對消防人員的生命安全威脅。無人機用于森林防火工作中，通過快速獲取大量的影像資料，實時觀察森林火災發展情況，能夠有效保護森林，及時滅火，保證森林資源的長遠發展。

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