無人機(jī)系統(tǒng)在森林防火方面的應(yīng)用及發(fā)展

張威

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)在森林防火中得到了進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用，無人機(jī)的使用提高的森林防火效率，但起步較晚與發(fā)達(dá)國家還有些差距，本文對無人機(jī)系統(tǒng)在森林防火方面的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)系統(tǒng)；森林防火；應(yīng)用；發(fā)展

我國森林面積較大，使日常防火的工作量增大，無人機(jī)的使用能夠減少傳統(tǒng)森林防火方式的負(fù)擔(dān)，但我國無人機(jī)的使用與國外的差距較大，且相關(guān)技術(shù)沒有得到更好的發(fā)展，這就需要對無人機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行研究，進(jìn)而降低森林火災(zāi)的發(fā)生概率。

一、無人機(jī)系統(tǒng)概括

1.無人機(jī)概述。靶機(jī)是傳統(tǒng)無人機(jī)的叫法，顧名思義，無人機(jī)就是無人駕駛的飛行器 ，去人機(jī)系統(tǒng)包括：飛行器、控制站有效荷載、數(shù)據(jù)鏈路以及地面處理等。無人機(jī)系統(tǒng)，飛行器是重要組成部分，包括：飛行控制子系統(tǒng)、機(jī)體、電力系統(tǒng)、推進(jìn)裝置等，其中，機(jī)載中的荷載是獨(dú)立的，面對任務(wù)時(shí)，能夠完成任何一項(xiàng)任務(wù)，其機(jī)翼可以是旋轉(zhuǎn)式、固定式以及風(fēng)管式的。

2.地面控制站。無人機(jī)系統(tǒng)的指揮中心是地面控制站，其能夠?yàn)闊o人機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，將圖像和視頻記性顯示，對面控制站通過顯控臺、設(shè)備、遙測設(shè)施以及信號處理器等組成。

3.發(fā)射回收方式。發(fā)射回收方式有多種，例如：通過彈射方式發(fā)射、在固定場地進(jìn)行起降、空中投放回收降落傘等，因地域不同，回收和發(fā)射的方式有所不同，其中，無人機(jī)應(yīng)用的主要原因是有效荷載。

4.數(shù)據(jù)鏈路。數(shù)據(jù)鏈路是無人機(jī)中的找給你要系統(tǒng)，其能夠針對實(shí)際需要進(jìn)行通信，根據(jù)路線下達(dá)命令，下行鏈路對其發(fā)射的命令進(jìn)行接收，能夠提高接收信息的效率。

二、無人機(jī)在森林防火中的應(yīng)用

1.在空中巡視的應(yīng)用。無人機(jī)系統(tǒng)可分為地面控制和飛行器，其能夠在無人駕駛的狀態(tài)下，對目標(biāo)進(jìn)行檢測和偵察，進(jìn)而完成后任務(wù)，無人機(jī)系統(tǒng)通過對GPS技術(shù)、無線通信技術(shù)、遠(yuǎn)程遙感技術(shù)以及數(shù)字傳輸技術(shù)進(jìn)行利用，在飛行過程中，能夠?qū)⑻綔y的目標(biāo)信息傳輸給地面控制系統(tǒng)。無人機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠減少人工的使用，在森林防火系統(tǒng)中的很好的運(yùn)用，對森林的火災(zāi)情況第一時(shí)間探知，降低了火災(zāi)發(fā)生的概率，無人機(jī)系統(tǒng)利用先進(jìn)的設(shè)備，能夠通過紅外線對探測目標(biāo)的圖像進(jìn)行傳遞，使地面控制系統(tǒng)得到第一數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析現(xiàn)場情況，降低火災(zāi)的發(fā)生，能夠降低人工檢查森林火災(zāi)的工作量，使工作人員能夠快速掌握森林情況。

2.無人機(jī)在撲救火災(zāi)中的應(yīng)用。首先，在無人機(jī)監(jiān)測到火災(zāi)的發(fā)生時(shí)，能利用其所載的紅外和可見光攝像機(jī)經(jīng)數(shù)控遙測電路及時(shí)將火災(zāi)地點(diǎn)、災(zāi)害面積、受災(zāi)程度等的數(shù)據(jù)反饋至地面站，經(jīng)過識別系統(tǒng)精準(zhǔn)分析后，確定實(shí)際火災(zāi)位置，特別是在火災(zāi)發(fā)生時(shí)視線可見度極地的狀況下，無人機(jī)就可利用其自身優(yōu)勢傳遞準(zhǔn)確信息，消防人員能做好充分的救災(zāi)準(zhǔn)備，部署救災(zāi)隊(duì)伍。同時(shí)，無人機(jī)不僅能夠監(jiān)控森林的火災(zāi)情況，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，無人機(jī)還能夠第一時(shí)間進(jìn)行撲救。傳統(tǒng)的人工撲救火災(zāi)會有很多問題，嚴(yán)重時(shí)會給撲救人員造成傷亡，無人機(jī)撲救或許能夠解決這些問題，工作人員能夠通過地面監(jiān)測系統(tǒng)對無人機(jī)撲救火災(zāi)的情況進(jìn)行指揮監(jiān)控。

3.無人機(jī)在循環(huán)檢測中的應(yīng)用。無人機(jī)的使用對控制森林火災(zāi)有十分重要的作用，其能夠二十四小時(shí)對森林進(jìn)行全方位的監(jiān)控，并根據(jù)火源出現(xiàn)和發(fā)生的地域，進(jìn)行準(zhǔn)確報(bào)告，工作人員能夠通過無人機(jī)提供的火災(zāi)發(fā)生地區(qū)制定撲救計(jì)劃。無人機(jī)在循環(huán)檢測過程中，能夠隨時(shí)將森林火災(zāi)情況傳送到地面監(jiān)測系統(tǒng)，工作人員能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行檢查，進(jìn)而排查火災(zāi)隱患，降低森林火災(zāi)的發(fā)生。

三、未來無人機(jī)在森林消防應(yīng)用中的技術(shù)發(fā)展要求

伴隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及在消防人員面臨不同的現(xiàn)場實(shí)際情況時(shí)所需求的無人機(jī)技術(shù)，基于此，我們提出以下無人機(jī)技術(shù)未來發(fā)展點(diǎn)：

1.適應(yīng)多方位性。消防人員需要面對的災(zāi)害現(xiàn)場往往受各種周邊環(huán)境--自然或是人為等不同因素的影響。尤其對于森林火災(zāi)來說，發(fā)生環(huán)境在戶外，所面臨的問題便更為復(fù)雜。無人機(jī)在應(yīng)用過程中，除基本技術(shù)外，還需考慮到當(dāng)?shù)仫L(fēng)速、氣候、溫度、防水、耐凍、耐高溫等的諸多方面。因此，無人機(jī)在未來升級發(fā)展中需考慮材料技術(shù)等的全面兼容性，以滿足不同的現(xiàn)場情況。

2.技術(shù)操控穩(wěn)定性。無人機(jī)技術(shù)的一大特點(diǎn)在于代替人抵達(dá)一些難以涉足的地方進(jìn)行監(jiān)控調(diào)查，以此來為人為的解決方案提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。鑒于無人機(jī)技術(shù)操控主要依據(jù)無線收發(fā)技術(shù)，因而，追求無人機(jī)圖像以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定清晰，來保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，是無人機(jī)技術(shù)發(fā)展要追求的一大方面，這就需要提高無人機(jī)無線技術(shù)的抗干擾性。同時(shí)，運(yùn)用無人機(jī)巡航來進(jìn)行森林火源的監(jiān)測，其續(xù)航能力單組電池使用時(shí)間的延長性也是我們所需要探究的一大方向，來追求各個(gè)時(shí)間段監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

四、無人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

1.能夠處理數(shù)據(jù)。無人機(jī)在森林防火的使用，能夠降低火災(zāi)的發(fā)生，就目前來看，無人機(jī)在我國有很大發(fā)展空間，無人機(jī)對森林監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的處理能力能夠影響撲救火災(zāi)和防火檢測，可見無人機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力還是較高的，想要進(jìn)一步提高無人機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力，就要對想想更換設(shè)備進(jìn)行更新，結(jié)合無人機(jī)工作的實(shí)際情況，對其技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理和完善，進(jìn)而挺好無人機(jī)在森林剛防火方面的發(fā)展。

2.無人機(jī)指揮系統(tǒng)的發(fā)展。無人機(jī)的一大特點(diǎn)是不需要駕駛員駕駛，我國無人機(jī)的發(fā)展已經(jīng)逐漸走向成熟，其發(fā)展的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)資源和指揮系統(tǒng)的適應(yīng)。在傳輸數(shù)據(jù)過程中，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷，在使用中，應(yīng)取消占用資源的無用信息，根據(jù)其實(shí)際需要制定合理的指揮系統(tǒng)，在無人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用中，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)森林資源和實(shí)際情況對無人機(jī)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使其能夠在檢測的范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控，以免造成資源的浪費(fèi)，通過對污染就系統(tǒng)的調(diào)整和控制，能夠提高無人機(jī)的應(yīng)用水平。

3.無人機(jī)檢測功能的整合發(fā)展。無人機(jī)在森林防火應(yīng)用過程中，存在以下幾點(diǎn)問題：

（1）無人機(jī)在飛行過程中，若出現(xiàn)故障將不能繼續(xù)工作，會導(dǎo)致墜落，地面監(jiān)測系統(tǒng)會失去對森林的檢測。

（2）無人機(jī)的升降技術(shù)還存在問題，在惡劣的環(huán)境中，不能夠很好的升降，減少了續(xù)航時(shí)間。針對無人機(jī)存在的問題，應(yīng)將問題進(jìn)行整合，并對無人機(jī)的檢測功能和飛行功能進(jìn)行完善，我國無人機(jī)在軍事領(lǐng)域的發(fā)展較好，森林防火在應(yīng)用無人機(jī)時(shí)，可借鑒無人機(jī)在軍事領(lǐng)域的發(fā)展機(jī)抗炎，針對抗風(fēng)問題和續(xù)航問題，找出解決對策。對機(jī)身材料的使用進(jìn)行創(chuàng)新，并針對無人機(jī)在工作你過程中出現(xiàn)的問題，制定合理解決計(jì)劃，并根據(jù)方案，對無人機(jī)的技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的更新，使其在森林房會哦中的應(yīng)用得到更好的發(fā)展。

四、結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)得到了廣泛的使用，在森林防火方面 ，無人機(jī)能夠解決傳統(tǒng)防火的問題，工作人員能夠通過無人機(jī)對檢測目標(biāo)數(shù)據(jù)和圖像的傳輸，對森林情況進(jìn)行監(jiān)測，無人機(jī)的使用在森林防火中有重要意義。

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