隨著無人機(jī)技術(shù)的日趨成熟和航空攝影技術(shù)的進(jìn)一步拓展,我國民用無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛,包括:攝影測量、應(yīng)急救災(zāi)、公共安全、資源勘探、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害監(jiān)測與評估、城市規(guī)劃與市政管理、林火病蟲害防護(hù)與監(jiān)測等。
當(dāng)前,我國消防部隊面臨著日益復(fù)雜的滅火救援和社會救助形勢,對各類地震救援、抗洪搶險、山岳救助及大跨度或高層火災(zāi)等情況,傳統(tǒng)現(xiàn)場偵查手段的局限性已日益凸顯。PCB板小編認(rèn)為,如何有效實(shí)施消防預(yù)警和現(xiàn)場偵測,并迅速、準(zhǔn)確處置災(zāi)情顯得尤為重要。我國無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)及系統(tǒng)解決方案的成熟運(yùn)用,使得無人偵察機(jī)平臺結(jié)合視頻、紅外等監(jiān)控及傳送設(shè)備,通過空中對復(fù)雜地形和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行火災(zāi)隱患巡查、現(xiàn)場救援指揮、火情偵測及防控成為消防部隊新的選擇。
一、無人機(jī)工作原理
無人機(jī)是一種以無線電遙控和自備程序控制裝置操縱的非載人飛行器,它具備體積小、造價低、使用方便、對環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn),并整合了無線圖像傳輸系統(tǒng),具備相當(dāng)?shù)淖灾骺刂啤w行規(guī)劃及圖像傳輸能力。 如圖1所示,目前商用及軍用無人機(jī)系統(tǒng)可分為以下幾個子系統(tǒng):地面指揮控制系統(tǒng)、無人機(jī)飛行平臺、空中視頻監(jiān)控平臺、微波無線實(shí)時圖像傳輸系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航及自動駕駛系統(tǒng)、高效大容量鋰聚合物供電單元、3G圖傳中繼鏈路等。
二、無人機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢
由于采用了技術(shù)先進(jìn)的飛控平臺及前后臺視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng),配合完善的飛行及地勤保障系統(tǒng),無人機(jī)可對地面實(shí)施完備的長時間空中監(jiān)控,從而實(shí)現(xiàn)較低的綜合成本對傳統(tǒng)手段無法涉足的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和輔助救援,其智能化和先進(jìn)性突出體現(xiàn)在巡查路徑規(guī)劃、智能分析、定點(diǎn)持續(xù)監(jiān)控、火情報警等,并且在制定應(yīng)急預(yù)案、建立快速響應(yīng)機(jī)制、現(xiàn)場火情存檔與取證等方面充分發(fā)揮技術(shù)防范手段的重要作用。其技術(shù)優(yōu)勢有:
(一)機(jī)動靈活。小型無人機(jī)一般只有100千克以下的重量,依托飛行控件就可以對其進(jìn)行操控,只需要1-2人就可以完成此類操作任務(wù)。在道路不暢,交通中斷的情況下,徒步就可以攜帶至災(zāi)害事故現(xiàn)場,且起飛條件很簡單,對地形無要求,加上無人機(jī)攜帶方便,所以具有很強(qiáng)的靈活性。此外,電路板廠獲悉,無人機(jī)的飛行速度易于控制,轉(zhuǎn)彎半徑小,機(jī)動性好,可以靈活機(jī)動控制飛行方向,機(jī)載攝像頭也可以跟蹤拍攝對象;無人機(jī)還能快速到達(dá)指定地點(diǎn),反應(yīng)能力快捷,對環(huán)境和氣候條件也有很強(qiáng)經(jīng)浙江消防總隊對“上合組織”演練期間的實(shí)際測試,無人機(jī)在6級風(fēng)力下完成飛行任務(wù),受陰雨天氣等條件限制比大型載人飛機(jī)要小的多;其起飛條件只需要幾平米空地,周圍無突出障礙物即可,在低空作業(yè)時,受氣候條件限制非常小,獲取影像的速度非???,可在5公里范圍內(nèi)穩(wěn)定可靠發(fā)揮偵查作用。
(二)視野全面。無人機(jī)通過寬帶、數(shù)據(jù)鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)超視距控制,從而具有很全面的視野,依據(jù)現(xiàn)場需求,可以從不同角度、不同的距離在不同的光線條件下進(jìn)行作業(yè)。既可以實(shí)現(xiàn)在高空對目標(biāo)進(jìn)行全局性拍攝,也可以調(diào)整距離和角度,按需抓拍對現(xiàn)場決策有重要幫助的關(guān)鍵因素。通過遠(yuǎn)程控制無人機(jī)和攝像頭,可以根據(jù)實(shí)際需求實(shí)時采集圖像,尤其是在低空飛行時,無人機(jī)跟蹤拍攝能力極強(qiáng),使用機(jī)載攝像頭獲取的圖像分辨率很高(可以達(dá)到0.1米),如果配備熱視或紅外等夜視功能,其收錄的視頻將更加全面。這樣的方式為實(shí)現(xiàn)災(zāi)害事故現(xiàn)場實(shí)時空中監(jiān)控提供了有力保證,能有效提升消防部隊搶險救援的偵查能力。
(三)操作簡單。從技術(shù)層面上看,無人機(jī)的遠(yuǎn)程視頻傳輸與控制系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)和接口接入地面站,通過運(yùn)營商光纖接入公網(wǎng),因此,只需通過遙控攝像機(jī)及其輔助設(shè)備(鏡頭、云臺等),就能直接觀看無人機(jī)的攝像頭實(shí)時視頻。通常,用戶只需通過遙控器來實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的所有動作,通過遠(yuǎn)程視頻傳輸與控制系統(tǒng)對現(xiàn)場情況一目了然,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、方便的全方位監(jiān)控;當(dāng)客戶端(包括PC和手機(jī))在接入公網(wǎng)后,用戶可以通過PC、平板電腦或者是手機(jī)等多種形式的載體實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的控制。從應(yīng)用層面上看,無人機(jī)的實(shí)際操作也并不復(fù)雜,只要掌握好飛行、音視頻控制和其他兼容模塊的操作,便能發(fā)揮效能。
(四)安全可靠。無論面對暴雨、高溫、臺風(fēng)、泥石流等惡劣的天氣環(huán)境;或者易燃易爆、塌陷、有毒等嚴(yán)重事故災(zāi)害現(xiàn)場;抑或山岳、峽谷、溝壑等極端地理環(huán)境,無人機(jī)技術(shù)能有效規(guī)避傳統(tǒng)滅火救援行動中存在的短板,可確保消防官兵的自身安全。并能通過對現(xiàn)場情況的跟拍、追蹤,為事故處置的指揮決策提供安全可靠的依據(jù),能夠最大限度地控制災(zāi)情發(fā)展,減少災(zāi)情的損失,減少人員傷亡。