淺析無人化警用裝備在安保場景中的應(yīng)用

張劭華 王其磊 朱林

【摘要】隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國承辦的大型活動數(shù)量逐年上升，規(guī)模越來越大，因此越來越多的無人化警用裝備應(yīng)用于安保任務(wù)方便警務(wù)人員執(zhí)法。本文采取文獻閱讀以及案例分析的方法，對近年來應(yīng)用高新技術(shù)研發(fā)的無人化警用裝備進行列舉，并對其原理進行簡要分析，并對應(yīng)用場景進行介紹，最后對無人化警用裝備在未來的發(fā)展進行展望。

【關(guān)鍵詞】警用裝備∣無人化∣安保場景

隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，國際影響力不斷擴大，我國承辦了越來越多的大型活動、會議，在我國國際地位得到提升的同時，隨之而來的是公安機關(guān)愈加繁重的安保任務(wù)以及近些年隨著恐怖主義、極端主義的抬頭，大型活動出現(xiàn)事故造成惡劣影響的可能性也在不斷提升，廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全權(quán)受到了巨大的威脅。

我國是個承辦大型活動非常多的國家，我國現(xiàn)平均每年舉報各類大型活動1.4萬場左右，直接參與人數(shù)超過3億人次，且活動數(shù)量還在以每年18%的速度逐年增長[1]。由于人員聚集，極端主義勢力的滲透進一步加劇了大型活動中發(fā)生事故的可能性。

為了保證大型活動的順利進行，確保萬無一失不出現(xiàn)事故，這就要求公安機關(guān)要制定詳細(xì)的安?；顒宇A(yù)案。公安機關(guān)制定的安?；顒宇A(yù)案執(zhí)行者往往是人民警察，那么警用裝備作為輔助人民警察完成任務(wù)的利器，公安機關(guān)加大了對安保場景下警用裝備的研發(fā)：“金盾工程”一期建設(shè)以及二期建設(shè)的完成，公安工作信息化水平不斷提高，公安裝備信息化建設(shè)方面也取得了長足的進步，針對安保場景的智能頭盔、5G無人安防車、5G警燈等基于新技術(shù)的裝備不斷被研發(fā)出來[2]，且在習(xí)近平總書記于2019年公安工作會議上提出的“科技強警”指引下，各地公安機關(guān)的在警用裝備上的投入不斷加大，國家財政公共安全支出以每年10%的速度增長，裝備建設(shè)水平處在高速上升階段。因此在無人化裝備不斷列裝的背景下，本文對無人化警用裝備進行關(guān)鍵技術(shù)以及安保場景下的任務(wù)分析，并綜合展望未來無人化警用裝備發(fā)展的趨勢。

一、無人化警用裝備應(yīng)用現(xiàn)狀

在安保場景下無人化警用裝備主要有無人化單警裝備、無人機、安保機器人以及應(yīng)用5G新技術(shù)的安保裝備。

（一）無人化單警裝備

隨著科技發(fā)展進步，安保場景下單警裝備也得到了更新，民警可以應(yīng)用的單警裝備不僅僅只有八大件，還有智能頭盔、單警定位裝備等。

1.智能頭盔。智能頭盔對傳統(tǒng)的警用頭盔進行了改進，傳統(tǒng)的警用頭盔起到的是對警員頭部進行防護的作用，智能警用頭盔還具備紅外熱成像、AR（增強現(xiàn)實）顯示、通信傳感等功能。智能警用頭盔可以對物品表面的溫度或人的體溫進行測量，在新冠疫情流行的時候，該裝備在一定情況下對防疫提供了幫助，并且由于通信模塊的存在，民警可以將頭盔中傳感器提取到的信息傳輸?shù)街笓]系統(tǒng)，可以幫助指揮中心掌握實施情況對突發(fā)事件進行研判以及處置。

2.無人機。無人機又稱UAV，無人機作為一種“低慢小”的飛行器具備質(zhì)量輕、攜帶方便、技術(shù)成熟等優(yōu)點得到了公安機關(guān)的青睞，各地也成立了警航大隊來打擊犯罪，無人機主要應(yīng)用于公安機關(guān)打擊犯罪的“查”“打”方面，溫州市公安局特警支隊成立警航大隊，對維護當(dāng)?shù)刂伟?、打擊犯罪起到了積極作用。在安保方面，無人機在整個安保區(qū)域巡航，視野范圍大，并且機動性好，極大地解放了警力并且指揮中心也借助無人機完成了現(xiàn)場監(jiān)控的任務(wù)。

3.安保機器人。安保機器人近些年運用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)感知等技術(shù)，性能得到了比較好的提升，現(xiàn)階段安保機器人主要是和無人機配合完成工作，無人機對整體的安保區(qū)域進行巡航，把握全局，安保機器人主要負(fù)責(zé)和民警一起在地面巡邏，對周邊場景進行掃描。機器人還可以為參加大型活動的人提供幫助，機器人可以完成簡單的問答，為人類指路等簡單的任務(wù)機器人可以勝任。

（二）應(yīng)用5G新技術(shù)的安保裝備

1.5G無人安防車。5G安防車應(yīng)用自動駕駛技術(shù)，并且由于電池容量大，單次巡航可達到100km，并且由于四周都裝有攝像頭以及雷達，可以無死角地實時獲取周圍360°的情況，由于運用5G技術(shù)，具有低時延的特點，可以快速將傳感器獲取到的反常情況立即反饋到指揮中心，指揮中心可以做到立即處置。安防車內(nèi)部也具備一定的空間，可以存放一些其他的設(shè)備，可以在一定程度上為民警減負(fù)。并且5G安防車采用百度自動駕駛技術(shù)，可以實現(xiàn)路徑規(guī)劃，自行巡邏并且內(nèi)嵌避障算法可以有效地避開行人。

2.5G警燈。5G警燈是一種應(yīng)用在警車上的新型警燈，與傳統(tǒng)的警燈只發(fā)光不同，5G警燈可以對周邊人員、車輛情況等進行實時記錄，并在第一時間上報指揮中心。并且這種5G警燈運用了北斗衛(wèi)星定位，在一定程度上幫助了指揮中心的警力調(diào)度、指揮以及應(yīng)急處置。

可以說5G技術(shù)在警用方面也得到了空前的發(fā)展，充分地說明了公安機關(guān)對于5G技術(shù)的重視，并且隨著5G技術(shù)的進一步深入應(yīng)用，警用裝備和5G的結(jié)合也一定會更加緊密，越來越多的基于5G技術(shù)的警用裝備也會被列裝。

二、無人化警用裝備關(guān)鍵技術(shù)

（一）數(shù)據(jù)融合技術(shù)

在這些智能的警用裝備中，都用到了傳感器技術(shù)，由于溫度漂移、硬件精度不理想等問題，傳感器是存在一定誤差的，因此就需要對傳感器的數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，這就用到了數(shù)據(jù)融合技術(shù)；數(shù)據(jù)融合技術(shù)現(xiàn)在主要是應(yīng)用卡爾曼濾波技術(shù)，卡爾曼濾波的核心就是在知道機器人以及無人機在理想情況下運行的公式條件下，對采集到的數(shù)據(jù)，計算得出的數(shù)據(jù)，進行權(quán)重上的選擇，計算出最終的數(shù)據(jù)。

（二）自動控制技術(shù)

無人機能在空中穩(wěn)定飛行、機器人可以在路上平穩(wěn)地行走都涉及到了控制技術(shù)，現(xiàn)階段最經(jīng)典的控制技術(shù)為PID技術(shù)，并且該技術(shù)在工業(yè)界應(yīng)用廣泛，PID技術(shù)是以bode圖以及奈奎斯特圖為基礎(chǔ)，以傳遞方程為對象，對傳遞方程中的一些參數(shù)進行整定，以期系統(tǒng)可以平穩(wěn)運行并且有一定的抗擾動能力。對于安保任務(wù)較為復(fù)雜的場景，在面對大風(fēng)時很可能會導(dǎo)致無人機偏離航向，在面對崎嶇不平的路面時，機器人很可能會出現(xiàn)跌倒的現(xiàn)象，這就要求公安機關(guān)尤其應(yīng)該重視機器人的自動控制技術(shù)。

PID的參數(shù)整定仍然是依靠人工經(jīng)驗，近些年隨著人工智能以及深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，有研究將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊數(shù)學(xué)進行了融合，可以不根據(jù)人工經(jīng)驗而是依靠計算機對PID中的參數(shù)進行選擇。

三、無人化裝備技術(shù)未來發(fā)展的展望

在應(yīng)用新技術(shù)、高科技的裝備不斷列裝的同時，也應(yīng)該注意到裝備后勤保障的重要性，所謂“兵馬未動，糧草先行”強調(diào)的就是后勤保障的重要性。

目前就無人化警用裝備后勤保障方面來看，雖然高新技術(shù)廣泛的應(yīng)用于此并且取得了一定的進步，但是也需要注意到依然存在一些問題。目前無人化警用裝備后勤保障主要存在如下問題：

1.眾多的高科技裝備如警用機器人、警用無人機應(yīng)用在安保活動中。雖然這些裝備科技含量高并且對警員的幫助大，但是隨著警用裝備從數(shù)量以及種類上的增加導(dǎo)致了安保場景下警用裝備保障工作相對復(fù)雜，使得傳統(tǒng)的警用裝備保障模式疲于應(yīng)對。

2.現(xiàn)階段公安機關(guān)關(guān)于裝備保障效果的評價工作更多的是以一些警保人員的經(jīng)驗定性評價為基礎(chǔ)，得到的結(jié)論較為模糊，無法很明確地指出應(yīng)該針對何種裝備的何種性能進行改進，需要將何種裝備引進到大型活動的安保任務(wù)中。這樣就造成了基層警力的大量浪費；二來對裝備的采購以及保養(yǎng)的盲目性造成了大量財產(chǎn)浪費，做不到“好鋼用在刀刃上”。

由于安保場景下的警務(wù)工作涉及到多個警種、社會科學(xué)和自然科學(xué)多個學(xué)科理論以及任務(wù)場景復(fù)雜并且需要用相對較少的資源達到最優(yōu)的結(jié)果，這與錢學(xué)森提出的“系統(tǒng)工程”存在一定的相似性，因此安保場景下警用裝備保障工作在方法論上可以和系統(tǒng)工程相互借鑒，可以借鑒《系統(tǒng)論》中的一些思想：系統(tǒng)評價理論和系統(tǒng)預(yù)測理論[3]。

未來對于無人化警用裝備的評價應(yīng)該從公安機關(guān)的實戰(zhàn)出發(fā)，提出一種安保場景下警用裝備保障能力定量化表示的理論，幫助公安機關(guān)中從事警保工作人員從指標(biāo)體系角度出發(fā)，以數(shù)字得分的方式更直觀地看到警用裝備保障能力在哪些方面存在不足。并且為了可以更進一步地幫助從事警保工作人員認(rèn)識到在今后的工作中應(yīng)該從哪幾個指標(biāo)方面入手對警用裝備保障能力進行提升，在綜合歷年的評價數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，公安機關(guān)應(yīng)當(dāng)有一種預(yù)測理論，以具體數(shù)據(jù)的形式更進一步把握無人化警用裝備保障能力的未來發(fā)展趨勢，以期完善警用裝備后勤保障工作，讓無人化警用裝備更加貼合安保任務(wù)中的實戰(zhàn)需求，幫助人民警察更高效、便捷的執(zhí)行安保任務(wù)，達到事半功倍的效果。

參考文獻

[1] 李蘊博.大型活動安保工作問題及對策研究[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2020.

[2] 李文江，張昊陽，李勇，等.可穿戴單警裝備前瞻——超表面技術(shù)的探討[J].中國安防，2021（10）：32-35.

[3] 王婷，付江月，賀慶仁.系統(tǒng)工程[M]. 重慶：重慶大學(xué)出版社，2020.

（作者單位：張劭華、王其磊（通訊作者）、朱林，中國人民警察大學(xué)）