論無人機的警務應用

熊穎輝

摘 要：自1993年武漢公安率先引進載人直升機以來，警用飛行器就一直被受到高度重視。但載人飛行器也一直面臨著費用高昂，相關專業(yè)人員不足的問題；如今無人飛行器的技術已經成熟，把無人機應用到警用航空，也將促進國內無人機技術的整體提升。

關鍵詞：警用航空；無人機；應用

中圖分類號：D631 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）18-0229-02

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，英文縮寫為“UAV”，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。與有人駕駛飛機相比，無人機往往更適合那些危險的任務。一般來說，無人機在體積、重量、機動性、成本這幾個方面有較大優(yōu)勢，也因此在早期被廣泛的用于軍事上的偵察和科研方面的信息采集工作。

1 我國現(xiàn)階段無人機整體情況分析

我國在近些年，依靠自主研發(fā)，制造的“翼龍”“云影”等高端無人機和國際一流的無人機相比也毫不遜色。并且在民用領域也逐步開始發(fā)展，我國的自主品牌“大疆創(chuàng)新”在全球的消費級無人機市場占據了70%的份額。

因為小型無人機的機動性、高效性、成本低廉這些優(yōu)勢，使它理所應當?shù)倪M入到了警用領域，一些嗅覺敏銳的民營公司也著手開發(fā)出了各式各樣針對警務場景應用的無人機。不過卻因為各地經費、對無人機的認識程度這些原因，導致警用無人機優(yōu)勢仍未得到足夠的共識。

2 無人機警務應用的范圍、優(yōu)勢及選擇

2.1 無人機警務應用的范圍

無人機能利用所攜帶的高靈敏度照相機可以進行不間斷的畫面拍攝，獲取影像資料，并將所獲得信息和圖像傳送回地面，用于維穩(wěn)處置反恐。對于極度特殊案件，偵查車輛，現(xiàn)場勘查，交通巡邏，大型活動，空中監(jiān)控等警務活動中可以快捷高效地完成應急救援，陸上搜救，應急追蹤，現(xiàn)場取證等急難險重任務。并為決策提供實時準確的第一手資料。無人機將成為公安機關在信息化條件下，完成打擊犯罪，維護穩(wěn)定，服務人民等警務工作的殺手锏?？紤]到我國地域遼闊、人口密度大的基本情況，在應對相關線索收集、監(jiān)控時，僅憑人力是遠遠不能夠達到目的的，而能夠使用大型載人機或衛(wèi)星那又只是極少數(shù)案件，那么，小型無人機的應用就顯得極為必要了。

2.2 無人機警用的優(yōu)勢

（1）反應快速，能迅速到達現(xiàn)場，在制高點觀測整個事態(tài)發(fā)展以最佳角度及時記錄下事態(tài)發(fā)展過程，為事后處理提供最有力的證據。（2）在一些惡性暴力沖突中，直接用無人機進行監(jiān)控，避免人員傷亡。（3）在與歹徒的暴力對抗，或者武力挾持過程中，可以零風險的了解歹徒的具體實際情況。（4）在一些包圍抓捕過程中，無人機可以高空監(jiān)控包圍圈內情況為指揮人員提供情報，獲取有效信息。

2.3 警用無人機的選擇

在大多數(shù)情況下警用無人機都是被用來進行現(xiàn)場視頻實時傳輸，將視頻傳回指揮部幫助于決策。因此飛行器的視頻回傳清晰程度、飛行時間、定位精度、能否懸停、噪音大小、飛控穩(wěn)定性這些屬性就會極大的影響任務完成情況。因此無人機的一些重要參數(shù)是需要注意的：（1）飛行器負重能夠達到一般任務所需的設備重量，并且還要有20%以上的冗余，能夠保證穩(wěn)定持久的飛行。其次，飛行器要有足夠大的機倉容積。最好還能有良好的擴展性，性能優(yōu)異的擴展設備。比如圖像的采集工作就得使用專門的云臺和單反相機，并且相機還要能夠滿足大角度的轉動，具備較好的減震能力。（2）要考慮到飛機上不同機載設備的相互干擾問題，電子設備在工作時都會產生電磁干擾，可能會干擾到類似于飛控這樣的設備。如果飛控被干擾，后果是很嚴重的，甚至有可能會造成飛機失控或直接墜機。除電磁波外，飛機產生的震動同樣也是一個嚴重的干擾因素，嚴重時也會導致墜機。（3）能夠穩(wěn)定回傳飛機拍攝的視頻，并且能夠在地面設備上顯示飛機的各項狀態(tài)指標，如經緯度，飛機姿態(tài)，剩余電量等信息。（4）設備操作簡單，可靠性強，易拆裝，維護簡便。在警用方面，因為并非軍事單位，作業(yè)地方也都大多數(shù)在城市，因此應用設備不能過于復雜，龐大。（5）能夠適應不同工作環(huán)境，比如日夜環(huán)境，山區(qū)和高原環(huán)境，室內外環(huán)境。

3 無人機各類機型介紹和經典設備舉例

大體來說，無人機一共有三類。固定翼、多軸、直升機，但因為無人直升機的應用較為少見，下文將只針對固定翼和多軸這兩類無人機的優(yōu)缺點進行進一步探究。

3.1 固定翼的優(yōu)缺點

固定翼又稱定翼機，我們一般說的飛機都是指固定翼機。它由發(fā)動機產生向前的動力，再由機翼與空氣相對運動，產生升力。是一種在大氣層內飛行的重于空氣的航空器。

3.1.1 固定翼的優(yōu)點如下

（1）結構簡單，可靠性強，造價低，易于維護。固定翼無人機因為只有舵機和螺旋槳在進行機械運動，因此它的結構非常簡單，并且不易出現(xiàn)故障。當機身有小范圍損壞時也不影響安全飛行，如果飛機遇到特殊情況，失去動力后它仍然能以滑翔的方式降落，安全返航；（2）速度快、航程遠、經濟節(jié)能。在同樣的距離下，固定翼無人機是這三類中速度最快、最節(jié)省能源的機型；（3）飛行姿態(tài)穩(wěn)定，容易上手操作，相比直升機，固定翼的自穩(wěn)性能好很多。并且操作相對容易，固定翼的自動駕駛系統(tǒng)現(xiàn)如今已經比較成熟，飛手僅需一周左右就可學會操作。

3.1.2 固定翼的缺點如下

（1）起降都需要跑道。固定翼依靠伯努利原理獲得升力，所以起飛和降落同樣需要保持高速前行的狀態(tài)，這樣就導致了它必須要依靠跑道來進行起飛降落。（2）無法懸停。固定翼飛機必須一直保持高速前進的狀態(tài)才能夠保證自身的穩(wěn)定，但有很多警務情報的采集需要無人機能夠懸停在一個位置，或者要去非?？拷粋€目標時，固定翼就無法做到了。

3.2 多軸無人機的優(yōu)缺點

多軸無人機比較類似于直升機，都是利用旋翼與空氣的反作用力產生向上的升力的一種飛行器，也被稱作飛行機器人。多軸最初是由航模愛好者制作出來，后來被很多科技公司發(fā)現(xiàn)了它的價值，真正意義上的多軸無人機才就此產生。

3.2.1 多軸的優(yōu)點

（1）體積小、重量輕、隱蔽性好，擴展性強，可以多空間使用，可以在各種平臺上靈活起降，無需彈射器和發(fā)射裝備。（2）飛行高度自由，機動性強，幾乎能夠實現(xiàn)所有操縱，可以執(zhí)行各種任務，還可以鉆到洞穴、隧道里面去執(zhí)行偵查任務。（3）結構比較簡單，多軸發(fā)展至今已實現(xiàn)完全模塊化，安裝簡單，安全性好，維護方便。

3.2.2 多軸的缺點

（1）續(xù)航短，大多數(shù)多軸無人機都只能續(xù)航30-40分鐘，有極少數(shù)特殊結構能達到一小時，這個是它最致命的缺點。（2）水平移動速度較慢，飛行最大速度在40-60碼。（3）噪音大，多軸無人機由于多個螺旋槳，會產生較大的噪音。

3.3 經典無人機設備舉例

（1）固定翼：藍宇757小型電動固定翼無人機。藍宇757小型電動固定翼無人機，翼展兩米，起飛重量2000克，最高速度一百公里每小時，最大航程40公里，續(xù)航時間45分鐘，機翼可拆卸，手擲啟飛，適合執(zhí)行中程高速巡航任務，可快速飛抵現(xiàn)場，進行空中偵察。（2）多軸：m600多旋翼無人機。M600軸距100厘米，起飛重量3千克，留空時間20分鐘，拆裝便捷，搭配Z30 30倍變焦鏡頭，可用于大多數(shù)公安任務。

4 國內無人機的警務應用現(xiàn)狀和存在的問題

4.1 國內無人機的警務應用現(xiàn)狀

4.1.1 江蘇江陰的警用無人機應用

隨著國家信息化建設發(fā)展，警用無人機逐漸得到重視和推廣，如江蘇省江陰市民警徐明，南京市公安局江寧分局湯山派出所的治安民警王瑤，他們對警用無人機的使用，都起到了一定的推動作用，甚至到公安部經過專題匯報。

4.1.2 武漢市公安局無人機應用，空中全景現(xiàn)場偵察系統(tǒng)

目前，武漢市公安局視頻偵查支隊立足實戰(zhàn)，自主研發(fā)空中全景現(xiàn)場偵察系統(tǒng)，將無人機3G移動視頻監(jiān)控和視頻偵查圖像處理技術結合，通過繪制現(xiàn)場三維立體全景圖，精準、直觀、全面的反映目擊現(xiàn)場情況，具有“查的準，定得住，傳的快，看得全”的優(yōu)勢，可廣泛應用于各類警務實戰(zhàn)。目前，該系統(tǒng)作為視頻偵查的一個重要技術手段，已經在實戰(zhàn)中發(fā)揮出強大效能。

4.2 無人機應用存在問題

4.2.1 智能化程度不夠

一個真正的無人機是一個能夠執(zhí)行一整套任務的飛行系統(tǒng)，而不僅僅是一個飛行機器。目前的很多無人機都已能夠做到自主起飛降落和自動巡航，但若真正要它去做巡航時又會有各種各樣的問題產生，比如在航線上有障礙物，有或者是突然刮起大風等等這些意外，無人機就無法應對了。

4.2.2 市場的不成熟導致成本較高

各大廠家的高端無人機的確都有自己的技術優(yōu)勢，但因為從材料到生產到銷售這一整套流程的不成熟，而導致成本居高不下。最后成就了一句行內話“用無人機不如請工人”。

4.2.3 相關無人機法律尚未健全

民用無人機是一個新興市場，許多行業(yè)也對無人機給予了高度的重視。建立無人機的適航技術標準和相關法律規(guī)則十分重要，能有效避免廠家制定出許多不同的規(guī)則，導致市場和后期管理的混亂。

4.2.4 無人機涉及的安全問題

因為監(jiān)管的缺失和無人機本身的入門門檻較低，行業(yè)內不乏一些粗制濫造的產品。無人機在空中飛行安全必須要加以保障，提高產品的安全性，提高企業(yè)的安全控制能力，從產品環(huán)節(jié)就要能保障無人機的飛行安全。

參考文獻

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