森林防火滅火中的無人機(jī)應(yīng)用研究

蔡斌 郭建民

（臨沂市應(yīng)急救援指揮中心，山東 臨沂 276000）

前言

近年來，隨著無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的不斷成熟，相關(guān)的平臺(tái)、鏈路、數(shù)據(jù)、遙感等技術(shù)也得到了足部的改進(jìn)。再森林防火滅火工作中，無人機(jī)作為一種高新技術(shù)裝備逐漸得到應(yīng)用。通過空中偵察、火場(chǎng)態(tài)勢(shì)檢測(cè)等方式將火情實(shí)時(shí)回傳，對(duì)火場(chǎng)信息進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的監(jiān)控，以此為依據(jù)來完成應(yīng)急決策和兵力部署。而為了進(jìn)一步分析無人機(jī)在應(yīng)用過程中的不足之處，需要構(gòu)建一套完善的防火滅火作戰(zhàn)體系，推動(dòng)森林部隊(duì)防火滅火工作效率。

一、無人機(jī)在我國森林防火滅火應(yīng)用中亟需解決的問題

（一）應(yīng)用規(guī)范不健全

對(duì)于無人機(jī)的研發(fā)而言，我國目前尚未形成一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程欠缺規(guī)范。從具體的情況上分析，在我國各大無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中，均按照各自的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)，無論是在通信方式還是在數(shù)據(jù)模式上均存在著較大的差異，其中系統(tǒng)化和模塊化的水平較低。另外，在我國林業(yè)部門和森林部隊(duì)當(dāng)中，其無人機(jī)戰(zhàn)術(shù)體系也尚未成熟，再加上森林火災(zāi)環(huán)境的特殊性，對(duì)無人機(jī)抗熱性和適航性方面也有著較高的需求，而適用于防火滅活任務(wù)的無人機(jī)類型有限，無法滿足當(dāng)前任務(wù)的需求。

（二）應(yīng)用體系不完善

從當(dāng)前無人機(jī)應(yīng)用體系上看，其荷載較為單一，無法為體系化運(yùn)用提供有力支撐。從具體的應(yīng)用情況上看，受到載重情況、通信技術(shù)等方面的影響，無人機(jī)攜帶荷載有限，難以完成多樣化和功能性的載荷任務(wù)。另外，當(dāng)前無人機(jī)的種類較少，機(jī)型比較單一，難以滿足多樣化的火災(zāi)任務(wù)需求。在具體的防火滅火工作當(dāng)中，主要以微小型無人機(jī)為主，中型無人機(jī)數(shù)量比較缺乏，在飛行高度、速度、距離等方面均難以滿足實(shí)際滅火工作的需求[1]。

（三）技術(shù)水平較為落后

基于無人機(jī)現(xiàn)有的科技水平上看，一方面是機(jī)械性能不足，升降技術(shù)設(shè)計(jì)比較粗糙，續(xù)航時(shí)間也達(dá)不到要求，載荷能力明顯不足，嚴(yán)重制約了無人機(jī)在森林防火工作中的應(yīng)用。另一方面是智能水平不足，大部分無人機(jī)產(chǎn)品均依靠人工來完成操控，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)飛行，并且對(duì)環(huán)境的感知水平也不夠。并且難以對(duì)自身故障進(jìn)行處理，在獲取影像資料后其快速拼接、三維重建功能還有待加強(qiáng)。

二、無人機(jī)在我國森林防火滅火應(yīng)用中的改進(jìn)策略

（一）建立標(biāo)準(zhǔn)體系

在無人機(jī)的設(shè)計(jì)與制造過程中，需要將側(cè)重點(diǎn)放在防火滅火任務(wù)當(dāng)中，并且根據(jù)不同的任務(wù)類型、任務(wù)區(qū)域、任務(wù)特點(diǎn)來進(jìn)行分析，根據(jù)無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間、探測(cè)能力、飛行水平、耐熱性等方面加以論證，明確需求并進(jìn)行科學(xué)性的評(píng)估。另外，需要強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，在遙感平臺(tái)、數(shù)據(jù)傳輸、荷載標(biāo)準(zhǔn)、故障處理等方面建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)體系，同時(shí)，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)無人機(jī)操作人員的培訓(xùn)，逐步形成一套適用于當(dāng)前森林部隊(duì)的無人機(jī)人員培訓(xùn)體系[2]。

（二）建立裝備體系

其一，需要豐富現(xiàn)有機(jī)型，并且按照相應(yīng)的森林部隊(duì)編制予以配齊。在無人機(jī)的力量體系編成過程中，需要依據(jù)森林防火滅火工作任務(wù)性質(zhì)和任務(wù)區(qū)域進(jìn)行分析，對(duì)任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的地形、環(huán)境、氣候等因素進(jìn)行分析，構(gòu)建一套遠(yuǎn)程科學(xué)搭配、固定翼、電動(dòng)編成等無人機(jī)裝備體系。其二，還需要從實(shí)際的防火滅火工作出發(fā)，對(duì)飛行平臺(tái)、光電技術(shù)、紅外技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、通信技術(shù)、地形測(cè)繪、磁力探測(cè)等方面進(jìn)行分析，從而建立起一套完善性的飛行任務(wù)載荷體系，讓無人機(jī)能夠使用不同任務(wù)的需求，并以此來檢驗(yàn)無人機(jī)的性能，根據(jù)實(shí)戰(zhàn)當(dāng)中的數(shù)據(jù)評(píng)估、需求反饋等信息來提升無人機(jī)的效能[3]。

（三）建立保障體系

在森林防火滅火工作中，需要進(jìn)一步加強(qiáng)無人機(jī)的應(yīng)用保障體系，并打破軍隊(duì)和地方條塊式的限制，建立一套橫向聯(lián)系和系統(tǒng)整合的資源開發(fā)機(jī)制，遵循平時(shí)共建、戰(zhàn)時(shí)共保、資源共享、互促共贏的原則，完善無人機(jī)裝備器材的保障體系。其二，需要不斷創(chuàng)新無人機(jī)隊(duì)伍的培養(yǎng)模式，飛行控制人才是發(fā)揮無人機(jī)效能的關(guān)鍵所在，因而需要逐步擺脫生產(chǎn)廠家培訓(xùn)指導(dǎo)的單一模式，通過院校等醫(yī)療機(jī)構(gòu)來完成正規(guī)化培訓(xùn)工作，以警種學(xué)院為基礎(chǔ)，利用無人機(jī)實(shí)驗(yàn)室和訓(xùn)練基地來對(duì)操控手、維護(hù)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理等方面來完成人員培訓(xùn)，并且依據(jù)送出去學(xué)、請(qǐng)進(jìn)來教的原則，做好安裝實(shí)訓(xùn)、崗位訓(xùn)練、比武訓(xùn)練等方式來快速提高無人機(jī)操控人員的技術(shù)水平，充分適應(yīng)當(dāng)前的工作任務(wù)，打造一種專業(yè)素質(zhì)過硬、梯次配置完善的飛控人才體系[4]。

三、結(jié)語

對(duì)于無人機(jī)在森林防火滅火工作中的應(yīng)用而言，具有風(fēng)險(xiǎn)小、成本低等特點(diǎn)，能夠?qū)鹎檫M(jìn)行全天候的檢測(cè)，并實(shí)時(shí)監(jiān)控火場(chǎng)態(tài)勢(shì)。而在具體的應(yīng)用過程中，需要建立健全裝備體系，并建立一套完善的保障體系，推動(dòng)森林部隊(duì)信息化建設(shè)。