森林防火滅火中的無人機(jī)應(yīng)用研究

張帆

摘要：當(dāng)前的無人機(jī)技術(shù)發(fā)展比較迅速，它具有成本低廉、生存能力較強(qiáng)、用途廣泛、性能良好、使用方便等特點(diǎn)。在森林的滅火和防火中使用無人機(jī)可以對火勢和火候進(jìn)行全方位的監(jiān)控，能夠?qū)崟r(shí)掌握火候的發(fā)展態(tài)勢，并進(jìn)行遠(yuǎn)距離的通信，在防火滅火中可以很好地對救援人員進(jìn)行輔助，幫助森林消防隊(duì)伍完成任務(wù)，減少損失。而加強(qiáng)森林消防隊(duì)伍的無人機(jī)隊(duì)伍建設(shè)，要建立比較先進(jìn)的無人機(jī)技術(shù)，提高無人機(jī)的滅火防火功能和可靠性。同時(shí)還要在加強(qiáng)無人機(jī)的使用實(shí)戰(zhàn)技巧和操作技術(shù)。

關(guān)鍵詞：森林防火滅火;無人機(jī)應(yīng)用研究;實(shí)戰(zhàn)技巧

現(xiàn)在，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，無人機(jī)技術(shù)便是其中的一種。當(dāng)前的無人機(jī)技術(shù)發(fā)展良好并逐漸走向成熟，在各領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛，具有良好的前景，尤其是在森林的滅火防火領(lǐng)域具有人工沒有的優(yōu)勢：無人機(jī)能在空中進(jìn)行偵查，對火場的具體形式進(jìn)行實(shí)時(shí)回傳，能夠給防火滅火指揮員提供準(zhǔn)確、全面的信息，防火滅火指揮員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)對防火滅火工作科學(xué)布局。在森林的防火滅火中應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，能夠提高森林防火設(shè)備的改進(jìn)，對提高滅火防火技能有著重要的意義。

一、無人機(jī)在森林防火滅火中的優(yōu)勢

眾所周知，森林火災(zāi)具有蔓延性、突發(fā)性以及危害大等特點(diǎn)，做好早期預(yù)防和及時(shí)撲救非常重要。無人機(jī)與傳統(tǒng)的人機(jī)相比，它優(yōu)點(diǎn)諸多，不但成本低，使用方便，還用途廣泛。無人機(jī)的起降平臺比較簡單，可以在火場的周圍設(shè)置平臺發(fā)射或者通過空氣就能起飛，在救火和滅火中能夠快速反應(yīng)，對火場戰(zhàn)術(shù)能夠及時(shí)有效地展開行動;無人機(jī)在操作方面也能滿足多方面的要求，它在自主飛行時(shí)容易被遙控技術(shù)操作，能夠確保指揮者在火災(zāi)中遠(yuǎn)距離、高精度的操作，進(jìn)而滿足火災(zāi)現(xiàn)場的各種需要;無人機(jī)的應(yīng)用環(huán)境也更加寬廣，在運(yùn)行中能夠解決能見度低的問題，可以對偏遠(yuǎn)山區(qū)的嚴(yán)重火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行及時(shí)的把握，進(jìn)而讓消防戰(zhàn)士能夠及時(shí)、準(zhǔn)確展開救援。

二、森林防火滅火中無人機(jī)的應(yīng)用形式

（一）實(shí)時(shí)監(jiān)控火場態(tài)勢

現(xiàn)在遙感技術(shù)先進(jìn)，無人機(jī)的性能技術(shù)也逐漸提高，比如目前專業(yè)人員就可以通過無人機(jī)技術(shù)對距離地面800米到1000米的火災(zāi)以懸停方式進(jìn)行觀察，具體的應(yīng)用場景如下：接近火場過程中，面對一些車輛和消防人員無法到達(dá)的區(qū)域，利用無人機(jī)可以飛進(jìn)現(xiàn)場，以視頻或者音頻的方式獲取火場地形地貌、火場植被、火勢大小及風(fēng)力風(fēng)向等要素，及時(shí)了解火場的受災(zāi)情況并回傳給火災(zāi)指揮所，提供決策依據(jù)，迅速確定火災(zāi)的發(fā)展態(tài)勢及火場的燃燒范圍，為撲救森林火災(zāi)爭取寶貴時(shí)間;突破火線過程中，利用無人機(jī)觀察火場態(tài)勢變化、各分隊(duì)行動軌跡及完成任務(wù)方向，方便火場指揮所統(tǒng)籌全局，給指揮員提供準(zhǔn)確的火場信息，以此設(shè)計(jì)出最佳的出動路線，在有效保護(hù)自身安全的前提下，高效快速地完成任務(wù);撲滅森林火災(zāi)后，森林消防隊(duì)伍在巡回清理、看守火場過程中，無人機(jī)全方位巡視，觀察火場有無復(fù)燃情況，及時(shí)向火場指揮所通報(bào)，迅速清理。

（二）遠(yuǎn)距離實(shí)現(xiàn)空中通信

森林地區(qū)地處山區(qū)，山高林密、路況復(fù)雜，在一般情況下，通信設(shè)備和定位系統(tǒng)信息信號都比較差。在無人機(jī)的飛行平臺可以搭建中繼通信設(shè)備，快速建成任務(wù)區(qū)的通信系統(tǒng)，在火災(zāi)的指揮所和火災(zāi)現(xiàn)場建立橋梁，確保在極端惡劣的環(huán)境下可以保持山區(qū)通信設(shè)備的無限通信設(shè)備連接，構(gòu)建任務(wù)區(qū)的無線通信網(wǎng)絡(luò)。通過這種方法，可以滿足火災(zāi)指揮者對任務(wù)區(qū)的信息需求，還可以讓火災(zāi)現(xiàn)場的人員和指揮中心的人員取得聯(lián)系，通過信息終端實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)的信息監(jiān)管與獲取，讓指揮人員和各個(gè)地區(qū)能夠互相分享信息。

（三）輔助應(yīng)急救援

無人機(jī)技術(shù)通過結(jié)合現(xiàn)代測繪技術(shù)，能夠給火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行應(yīng)急測繪，給森林滅火隊(duì)伍提供技術(shù)方面的支持，保證救火隊(duì)伍工作的高效展開。另外，在無人機(jī)上安裝擴(kuò)音模塊和語音傳輸設(shè)備可以進(jìn)行指令傳達(dá)，實(shí)現(xiàn)在森林復(fù)雜地區(qū)進(jìn)行指令傳達(dá)和空中呼喊，及時(shí)告知森林救火人員及時(shí)撤離火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)，利用無人機(jī)可以運(yùn)送呼吸器和救援繩子等，輔助火災(zāi)現(xiàn)場的人員撤離現(xiàn)場，減少救火滅火中的人員傷亡。

三、森林防火滅火中加強(qiáng)無人機(jī)應(yīng)用的措施

（一）提高防火滅火的效能

我國無人技術(shù)在森林防火滅火方面應(yīng)用比較晚，與其他發(fā)達(dá)國家相比還是存在一些差距。所以要在防火滅火技能和效率方面下功夫，增強(qiáng)無人機(jī)在森林應(yīng)用方面的可靠性。無人機(jī)的飛行速度比較慢，對強(qiáng)烈氣流也沒有相應(yīng)的抗干擾能力，尤其是對火災(zāi)地區(qū)上空的空氣湍流和帶電氣團(tuán)沒有相應(yīng)的處理能力，應(yīng)付極端天氣能力不足，導(dǎo)致在滅火防火中經(jīng)常出現(xiàn)事故，這些不利因素的存在，會影響滅火防火的效能。現(xiàn)在無人機(jī)技術(shù)在森林防火滅火領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，對其安全性和可靠性要求也越來越嚴(yán)格。所以，加強(qiáng)無人機(jī)的可靠性，提高無人機(jī)的防火滅火技術(shù)是利用無人機(jī)技術(shù)的前提。要想拓展無人機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，提高無人機(jī)的自主性、生存性，就要用現(xiàn)代化的技術(shù)加強(qiáng)無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用，同時(shí)提高操控人員的操作水平，延長無人機(jī)的使用年限。

（二）建立先進(jìn)系統(tǒng)的無人機(jī)體系

在無人機(jī)應(yīng)用方面，要盡可能加強(qiáng)無人機(jī)種類的豐富性。森林消防隊(duì)伍在建設(shè)無人機(jī)體系時(shí)，要根據(jù)具體的地域展開，結(jié)合滅火防火的氣候條件、環(huán)境條件、地勢條件等不同要素，合理選擇無人機(jī)的機(jī)型，在配備方面科學(xué)搭配，形成無人機(jī)系統(tǒng)裝備體系。同時(shí)，還要立足實(shí)戰(zhàn)，綜合運(yùn)用，根據(jù)實(shí)戰(zhàn)中的具體要求，在無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用方面建立紅外線、地形測繪、通信中繼和探測技術(shù)相結(jié)合的載荷體系，保證無人機(jī)在防火救災(zāi)中能夠模塊化、精細(xì)化工作，發(fā)揮無人機(jī)在不同戰(zhàn)術(shù)中的優(yōu)勢，確保在滅火救火中能夠明確目標(biāo)、指標(biāo)清晰、科學(xué)應(yīng)用。

（三）強(qiáng)化無人機(jī)的實(shí)戰(zhàn)演練

目前，無人機(jī)的演練和實(shí)戰(zhàn)之間是孤立的，在防火滅火中，存在這樣的現(xiàn)象：在演練中無人機(jī)操作能力很強(qiáng)，但是在實(shí)戰(zhàn)時(shí)卻容易出現(xiàn)失誤。這種現(xiàn)象是不利于無人機(jī)技術(shù)在森林防火滅火中大力推廣的。因此要做好無人機(jī)在森林防火滅火中的實(shí)戰(zhàn)演練。首先，要把無人機(jī)技術(shù)真正融入進(jìn)救火滅火活動中來，面對一些地勢比較復(fù)雜的森林火災(zāi)，可以配備部分無人機(jī)前往火災(zāi)地區(qū)，利用視頻技術(shù)獲取火災(zāi)地區(qū)的火勢、火向等具體情況。其次，要在具體的實(shí)戰(zhàn)中鍛煉無人機(jī)技術(shù)人員的操作水平，比如，有的無人機(jī)技術(shù)人員平時(shí)對操作方面不是很熟悉，或者理論知識很扎實(shí)，但一到火災(zāi)現(xiàn)場就沒有了操控能力，所以，要讓這部分操作人員在實(shí)戰(zhàn)中提高技能和指揮能力。又比如，在救援任務(wù)中讓無人機(jī)給滅火隊(duì)伍探清路線，清理火災(zāi)現(xiàn)場，防止第二次燃燒?？傊?，要在實(shí)戰(zhàn)中加強(qiáng)無人機(jī)的應(yīng)用能力。

四、結(jié)語

現(xiàn)在無人機(jī)在很多領(lǐng)域都取得了不錯的成績，傳統(tǒng)的人機(jī)技術(shù)在防火滅火中存在局限性，不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌握火災(zāi)任務(wù)區(qū)的具體情況，防火滅火指揮員不能準(zhǔn)確了解任務(wù)區(qū)的火勢和風(fēng)向。而無人機(jī)則能給防火滅火隊(duì)伍提供動態(tài)的信息，讓救火人員能采取合理的措施。所以，要提高無人機(jī)的應(yīng)用效能，加強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，在實(shí)戰(zhàn)中提高無人機(jī)的滅火防火性能。

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