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无人机或将成为消防员的灭火助手，你怎么看？

无人机,信号,技术无人机或将成为消防员的灭火助手，你怎么看？

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： 在又一个全国消防日里，消防员们换上了新装，焕然一新；与此同时，无人机在消防领域的应用也掀起了一股新热潮，消防无人机有望成为消防员身边的最佳助手，发挥巨大作用。



回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

无人机，即无人驾驶飞行器（UAV），包括各种无人驾驶的固定翼、直升机、多旋翼、飞艇等，它们之间差异巨大，有重达数吨的军用无人机，也有手掌大小的口袋无人机。无人机因技术门槛较高，过去只应用在军事、测绘等少数行业。近年来随着计算机技术的进步，出现了自动控制水平更高的多旋翼无人机，价格和操作门槛都大幅度降低，且具备更加稳定的悬停姿态，得以在各个行业迅速推广。

无人机主要分为军用级、工业级、消费级三大类：其中军用级无人机用于战场侦察、攻击、诱饵、靶机、电子干扰等；工业级无人机应用于警用安防、消防救援、交通管制、电力及管道巡检、农林植保、国土测绘、资源勘探、环境保护等；消费级无人机用于民间航拍和娱乐。在消防救援领域，基于无人机的应用场景、性能指标、起降方式等特征，可划分为三个级别：

一是战略级无人机。主要为中大型固定翼无人机，采用跑道滑行或弹射器+回收网起降，作业半径达上百公里，滞空5小时以上，较大的载荷可搭载动中通和大功率电台，实现超视距远程控制和前端采集数据实时回传。主要用于区域性灾害发生时的大范围航拍、遥感、搜索，或者对某一关键地点的持续监视。

二是战术级无人机。主要为大型多旋翼无人机（工业级），通过车辆运输到现场，快速组装机体，并根据现场需求挂载对应功能的模块化吊舱，采用垂直起降，续航40分钟左右，通信距离10km以下（通视条件下），可执行多种战术任务。

三是单兵级无人机。主要为小型多旋翼无人机（消费级），可单兵背包携带，迷你机型甚至可以放入口袋，续航20分钟左右，只能执行简单的图像侦察任务，无法更换吊舱。

一、无人机在消防救援中的具体应用

单兵级无人机由于携带方便，操控难度低，成本低，适合各大队中队全面普及，是小范围侦察和无人机入门的首选机型。战术级无人机由于较好地兼顾便携性和载重能力，可挂载各种功能吊舱执行更高强度和更为复杂的任务，适合在支队、重点区域大队尤其是特勤、搜救、森林消防等专业队配备，该机型进步空间大，是主要研究方向。战略级无人机成本投入高（资金和专业团队），可少量配备于总队和支队通讯部门，执行特大事故灾害的侦察和遥感任务。

战术级无人机常见吊舱类型及功能

具体应用场景，以扑救城镇火灾为例：

（一）事前：接到火警后，无人机从最近的消防站起飞，第一时间飞往现场，判断火情并寻找水源。

（二）事中：根据无人机采集的周边地理信息，规化消防车路径和停放点；实时监控火情发展和人员、车辆分布，为指挥决策提供依据；挂载探照灯、扬声器、空投装置等辅助救援。

（三）事后：监测余温，防止复燃。补全更多地理信息，用于事后复盘。

无人机在作业范围越大、地面情况越复杂的场景中优势更加明显，如在森林、化工火灾等大范围、长时间、火情复杂、人员车辆众多的场景中，监视采集现场各种信息，为指挥决策提供依据；在地震、泥石流、洪水等救援中，利用无人机能够高效率地搜索被困人员、规化救援路径并辅助救援。

2、 无人机在消防救援领域的优势

（一）无人机与地面人员和车辆相比，可无视地形，在空中快速立体机动，灵活性和效率极高，同时空中视角能更加全面立体的呈现现场情况。

（二）无人机与遥感卫星相比，图像精细度更高，不受云层遮挡。

（三）无人机与直升机和飞机相比，采购成本低，使用成本低（无需燃料、检修、飞行员），虽然不具备投送人员和物资的能力，但可以承担其他大部分功能，并且小巧灵活可以抵近观察、作业以及穿越狭小区域，无人驾驶的特性还可以深入高危环境。

综上所述，无人机的优点可以总结为灵活性高、效率高、成本低、风险低。

三、无人机的技术瓶颈及攻关方向

（一）续航瓶颈。机续航在45分钟以内，挂载重型吊舱、电池老化、冬季低温都会进一步压缩续航。目前的研究方向是通过改进电池材料和优化电源管理提高无人机续航能力，或直接改用燃油发动机、氢燃料电池等方案，但成本过高，技术不成熟。

（二）通信瓶颈。无人机的飞行和作业依赖于GPS和通信链，在建筑物和复杂地形间飞行，定位精度和信号质量都会受到影响，即使在通视条件下通信链也有距离限制。其他通信方式也不尽理想：卫星中继整体成本高、带宽低、延迟高；电信运营商网络只向地面传播信号，信号塔以上无信号，人口稠密处信号通道拥挤，人口稀少处基站少信号弱。目前国内外均在研究利用近轨卫星或通信气球实现"全球WIFI"的概念，如果实现将一举解决这一问题。

（三）避障能力。无人机飞行中虽然无视地形但受建筑物、崖壁、铁塔、高压线等高处障碍物影响，不仅GPS信号和通信链路受到干扰，也存在撞击风险，这种环境下的飞行和悬停十分考验飞手技术。利用雷达和视觉识别实现自动避障，最终实现无人机中低空全自主飞行是未来发展方向。

（四）抗风能力。无人机与其他飞行器一样，在对流层飞行会受到极端天气影响，通过增加重量和改进机身气动设计可以提高一定的抗风能力，但多旋翼无人机无法在6级以上大风以及雨雪等恶劣天气飞行的现状将长期存在。

（五）坠机风险。无人机意外坠机在业内俗称炸机，信号干扰、极端天气、软硬件故障、操作失误等都可能导致坠机，高空坠落会使无人机遭受严重破坏并威胁地面人员安全，通过改进飞控系统、提高飞手水平可降低炸机风险。

四、无人机在消防救援领域的发展趋势

目前，航天航空装备被列入"中国制造2025"十大重点领域，飞行器控制与信息工程被列入中国消防救援学院首批四个本科专业，说明我国在科技发展战略和消防救援队伍建设中都将航空装备作为重要发展方向。可以预见，无人机在未来各种消防救援场景中将扮演不可替代的角色，同时也要看到当前无人机的诸多技术瓶颈，只有充分了解当前无人机产品的长板和短板，才能扬长避短。

实际工作中，无人机在消防救援领域的应用晚于警用、电力等行业，相比其他行业较少的应用场景和功能需求，灭火和救援工作有其特殊性和复杂性。目前消防救援无人机主要由通用型工业级无人机改进而成，行业特征并不明显，属于初代机型，消防救援部门在实际应用中应进行验证评估，总结不同灭火救援场景下的具体参数要求，剔除非必要功能，强化核心功能，发现可能出现的新功能（当前技术条件下）。

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