無人機在公安偵查中的應用與探討

林琦　虞悅

2015年5月30日，我國西部A市發(fā)生嚴重打砸搶燒暴力犯罪事件，少數(shù)不明真相的少數(shù)民族群眾也加入了暴徒的活動中，導致事態(tài)有蔓延擴大的趨勢。隨著參于破壞的犯罪分子的不斷增多，中心現(xiàn)場的幾個街區(qū)所有的監(jiān)控探頭、通訊基站被毀壞，進入現(xiàn)場的多輛指揮車被放火焚燒，一些進入現(xiàn)場的公安民警被圍攻。然而，當時省市兩級政府的維穩(wěn)指揮部卻無法獲取暴亂現(xiàn)場的實時畫面信息。這些視頻情報的缺失，給處突維穩(wěn)方案的制定帶來了很大困難。此時，倘若公安部門使用小型無人機進行空中偵查，情況將有很大改觀，小型無人機搭設高清視頻采集裝置可以在低空對地面的信息進行視頻監(jiān)控，并能將采集到的視頻實時傳輸給指揮部，供上級部門及時作出決策。

上述事件，雖是筆者根據(jù)國內(nèi)出現(xiàn)的某暴力犯罪進行的設想，但卻具有的很高的可行性。這也是筆者此次項目的目的所在，即對無人機在公安偵查領域應用進行探討（本文中提到的公安偵查是廣義上的偵查）。

1 無人機的概況

1.1 無人機概念

無人機是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，機上安裝有自動駕駛儀、飛行程序控制裝置等軟硬件設備。地面車輛及控制中心的操作人員通過GPS、雷達、無線電數(shù)傳等設備，對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測及相關數(shù)字信號的傳輸。單純依靠無人機本身是不能完成任何任務的，它需要一套嚴密的控制系統(tǒng)和根據(jù)任務需要搭載的相關應用設備，所以無人機也稱為無人機系統(tǒng)。

1.2 無人機的在公安偵查中應用的技術前提

無人機最早使用于軍事領域，但隨著科技的發(fā)展和社會的進步，無人機軍用轉(zhuǎn)警用、民用已成必然趨勢。現(xiàn)階段我國存在著警力配備不足、警用裝備技術含量低、多警種協(xié)同作戰(zhàn)能力弱等諸多問題。然而無人機的使用可以在公安的多個領域完成“不可能完成的任務”。

1.3 無人機的分類

無人機根據(jù)續(xù)航時間的長短可分為短程無人機、近程無人機、中程無人機和長航時無人機；以飛機外形的大小分為微型無人機、小型無人機、中型無人機和大型無人機；從軍事用途上，可分為靶機、偵察機、干擾機和攻擊機；從飛行原理上，分為固定翼無人機和旋翼無人機。在公安偵查領域中多采用中小型短、近程無人機，特別是小型固定翼無人機更適合在公安偵查中應用，筆者以小型無人機為主，探討其在公安偵查方面的應用。

2 無人機系統(tǒng)的工作原理

無人機系統(tǒng)主要由三個子系統(tǒng)組成，分別是地面控制系統(tǒng)、無人機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。其工作原理是：地面人員通過地面控制系統(tǒng)操控搭載有不同任務設備的小型無人機，或通過機載GPS導航系統(tǒng)設計飛行路線，飛抵相關空域采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并通過機載無線傳輸系統(tǒng)回傳到地面接收機，地面接收機通過信號解碼，在相關顯示終端上實時顯示空中收集到的信息。運用到公安偵查領域的小型無人機，除了在飛行載體上有區(qū)別之外，其搭載的設備也因不同的任務需求而變化，如圖1所示：

筆者及小組成員在項目實驗中運用無人機對學校進行航拍，采集了圖2-圖5，照片上可以清晰的看出被拍攝地點的現(xiàn)場情況概貌，并且可以多角度多方位的快速對現(xiàn)場情況進行實時拍攝，具有高度的可操作性、實時性、機動性。無人機的這些優(yōu)勢和特性，是先前的公安偵查設備所不能夠做到的，無人機在公安偵查領域具有廣泛的應用價值。

3 無人機在公安偵查中的具體應用

無人機在公安各個領域應用十分廣泛，例如，在反恐處突領域主要運用于反恐行動、空中監(jiān)視、目標搜錄、目標跟蹤、警備監(jiān)視、會場安保監(jiān)視等；在交通管理領域主要運用于交通監(jiān)管、交通路況監(jiān)測、交通違法取證、路況巡查、空中執(zhí)勤等；在森林防火領域主要運用于森林防火監(jiān)控、火災事故空中偵察、山林搜救、森林救災應急指揮等。本文主要對無人機在公安多個領域內(nèi)偵查活動問題的探討，主要有以下幾方面內(nèi)容。

3.1 在反恐處突、處置群體性事件、重大活動安保中無人機的應用

發(fā)生恐怖襲擊、人質(zhì)劫持等情況時，無人機可以替代警力第一時間接近事發(fā)現(xiàn)場，通過可見光視頻和熱成像觀測等機載設備，將第一現(xiàn)場情況實時回傳指揮部，為指揮人員制定行動方案提供決策依據(jù)。圖6所示為無人機在突發(fā)事件中的具體運用流程：（1）無人機迅速到達突發(fā)事件現(xiàn)場對現(xiàn)場情況進行實時多方位的監(jiān)控，并將現(xiàn)場的圖片視頻傳輸?shù)降孛娴闹笓]車上；（2）現(xiàn)場指揮車將現(xiàn)場情況的圖像視頻資料傳輸?shù)焦矙C關的指揮中心，供決策者和專家進行研究，并接收指揮中心發(fā)出的命令；（3）現(xiàn)場指揮車根據(jù)指揮中心的命令對處于現(xiàn)場的警察下達各種指令。

發(fā)生群體性事件時，小型無人機能發(fā)揮快速響應、空中機動靈活的優(yōu)勢，實時跟蹤偵查事件的發(fā)展態(tài)勢，幫助指揮中心實施不間斷指揮處理。加裝空投裝置后，小型無人機還能進行特殊物品的投送，如播撒傳單，向地面人員傳遞信息；小型旋翼無人機通過加裝高音喇叭，可以進行空中喊話，傳遞政府信息。圖7為群體性事件中，無人機搭載高音喇叭進行空中喊話并進行低空監(jiān)控。

在大型活動中，小型無人機可以從空中對地面進行偵查提供高清畫面，并可以快速機動到任何需要的區(qū)域上空，搜索發(fā)現(xiàn)地面可疑人員、車輛，提供強有力的空中情報保障。筆者參與2013年南京亞青會和2014年南京青奧會安保，在兩次大型活動的開閉幕式上南京警方都動用了直升飛機對主場館奧體中心進行空中巡邏。就我個人認為，如果僅從功能方面考慮，無人機的空中巡邏優(yōu)于直升機巡邏，原因有三點：（1）警用直升機體積龐大，發(fā)動機和螺旋槳所產(chǎn)生的噪音極大。而無人機體積小發(fā)出的聲音也相對較??；（2）警用直升機的燃油費用高，無人機多采用電動費用較低；（3）警用直升飛機在城市中心低空飛行具有一定的危險性，相對而言無人機的危險性較小。

3.2 在禁毒、搜索犯罪嫌疑人、山林搜救等方面的應用

2012年北京市公安局在門頭溝區(qū)啟動“鷹目2012空中禁毒”行動，北京緝毒總隊放飛兩架無人偵查機。無人機可以搭載紅外設備、視頻監(jiān)控設備進行無人偵查任務，主要用于查山區(qū)的違法種植。無人偵查機續(xù)航時間可以達到6至8小時，最大飛行高度6000米，每次工作可持續(xù)兩個小時，每飛500米會自動拍攝一張2100萬像素的照片，每張照片覆蓋3平方公里。在3000米高空，即使種在山坳中的大約2平方米的罌粟都可以發(fā)現(xiàn)（圖8為北京警方用于偵查毒品的無人機）。

無人機可以偵查毒品種植地、查緝毒品是由于其搭載了紅外成像設備，利用罌粟與其他植物不同的紅外線反射原理，對種植罌粟的地區(qū)進行偵查識別。同樣的原理，無人機也可以利用人與周圍物體不同的紅外線反射原理，在荒漠、山林等地區(qū)對犯罪嫌疑人和受困群眾進行偵查或救援。無人機在低空進行航拍可以短時間大范圍的進行搜索，節(jié)約了人力物力。不僅如此，在大范圍的搜索過程中，無人機可以對地表物品情況進行客觀分析，通過數(shù)據(jù)來搜索到往往靠肉眼難以發(fā)現(xiàn)的人和物，這有利于緩解我國現(xiàn)階段警力不足與警務情況復雜之間的矛盾。

3.3 在森林消防、防火監(jiān)控等方面的應用

在森林消防和防火監(jiān)控中無人機可以通過三個步驟對地面火情進行偵查并準確定位：

（1）用地面精準量測數(shù)據(jù)檢測旋翼無人機實際飛行參數(shù)及其攝影量測數(shù)據(jù)的精度在實驗火場，配合跟蹤林火點火實驗及計劃火燒除，采用旋翼無人機裝載數(shù)字攝影測量系統(tǒng)，進行林火蔓延過程的時序記錄攝影、處理和制圖，記錄下無人機操控系統(tǒng)顯示的無人機飛行參數(shù)（飛行高度、飛行坐標、移動距離等）；應用RTK GPS高精度定位系統(tǒng)+全站儀+PDA（筆記本電腦）進行無人機飛行定位、林火火點的精準定位及林火因子的精準測定，進行火燒跡地形狀、面積、周長的量測，并用地面精準量測數(shù)據(jù)檢測無人機攝影量測數(shù)據(jù)的精度。

（2）無人機林火監(jiān)測多傳感器信息融合技術研究，利用紅外診斷技術監(jiān)測森林溫度；通過CCD攝像頭和紅外熱成像對火災現(xiàn)場進行空中偵查，可獲取森林火災損毀評估的實時圖像，并可對重點區(qū)域獲取更為詳細的圖像數(shù)據(jù)；利用GPS獲得火災林區(qū)地理坐標（經(jīng)、緯度）、火場面積、火場蔓延趨勢等信息，建立適用于林火監(jiān)測的高清攝影與紅外攝影相結合的預處理的一系列處理方法。

（3）通過在南京森林警察學院院內(nèi)兩塊實驗場地（林地、無林土丘）進行火燒除工作點火試驗（圖9、圖10所示），以無人機和飛控系統(tǒng)為主要手段獲取旋翼無人機現(xiàn)實飛行參數(shù)、無人機航空攝影林火數(shù)據(jù)，以地面精準監(jiān)測林火實證數(shù)據(jù)為基礎，結合三維地形數(shù)據(jù)信息，對基于GPS和微波測距的森林著火點定位方法精度進行檢驗。數(shù)據(jù)表明，該方法為一項有效的無人機林火點定位技術，且林火定位技術的真誤差在10m以內(nèi)，完全滿足林火監(jiān)測精度要求。該技術能夠迅速偵查、準確判斷森林著火點位置，為森林防火提供決策性數(shù)據(jù)支持。

4 無人機在公安偵查中應用的可行性分析

4.1 與載人直升機相比，小型無人機具有成本低廉、機動靈活等優(yōu)勢

與載人直升機相比，小型無人機具有明顯的優(yōu)勢。載人直升機每次任務至少需要2-3名機組人員，單次使用、維護成本很高，而無人機完成相同的任務所耗費的資源少，飛行費用低；因為是無人駕駛，消除了與駕駛員有關的危險，使用風險更低。此外，小型無人機造價低廉、易于推廣普及使用；體積小，機動靈活，便于運輸攜帶，可快速到達現(xiàn)場開展工作；隱蔽性好，可超視距自動駕駛；任務功能多樣化，可根據(jù)不同任務需求快速搭載所需的設備開展空中作業(yè)。

4.2 無人機技術已日趨成熟，性能穩(wěn)定、安全，能滿足公共安全領域?qū)o人機的使用需求

隨著現(xiàn)在復合材料的廣范應用，無人機的機體結構強度更好，而重量卻更輕。國內(nèi)已有眾多生產(chǎn)無人機的專業(yè)廠家。此外，無人機所用的電子操控設備（包括舵機、接收機、飛控主板等航電裝置）已經(jīng)過多年的市場驗證，穩(wěn)定性好、安全可靠。小型無人機所用的動力系統(tǒng)，有豐富的配置選擇（目前市面上有型號豐富的各種燃油發(fā)動機和電動機），特別是鏗電池技術的發(fā)展可為使用電機作為推動力的小型無人機提供更長的續(xù)航時間，滿足更多的應用需求。

4.3 無人機的操控技術日趨智能化、簡單化

目前民用無人機市場的蓬勃發(fā)展，使相關研發(fā)廠家為了讓更多的人掌握使用這一先進技術，開發(fā)出越來越多的更先進、更易于使用的地面站控制軟件，使得無人機操作人員的專業(yè)門檻進一步降低。

筆者借助學校擁有的無人機設備進行無人機航拍實驗，實驗后深感如果無人機能夠運用于我國公安偵查領域必將發(fā)揮科技強警的利劍作用，幫助我國公安技術再上一個臺階。

[責任編輯：湯靜]