浅谈无人机在消防救援队伍中的应用
王清龙 查凡夫
国家消防救援局昆明航空救援支队 云南省昆明市安宁市 650300
摘要:消防队伍随着职能任务的不断拓展,遂行任务日趋多样化、复杂化,无人机作为一种新质应急作战力量在各类灾害救援中发挥着越来越重要的作用,其有效应用不但提高了救援效率,也在一定程度上保障了救援人员人身安全。
关键词:消防;应急救援;无人机技术;应用
引言:近年来,国内森林草原防灭火形势、洪涝灾害发展趋势、地震救援态势复杂严峻,预警时间短、波及面广、破坏力大,加之其独特的地理环境和灾后情景对灾情侦查、方案制定和人员搜索等行动造成了极大困难,迫切需要引入一种能够勘察灾情、精准定位、规划路线、辅助决策的技术手段,无人机技术具有作业模式活、拍摄范围广、信息容量大、生产周期短、获取成果快、运作成本低、机动性强、分辨率高等优点,适合在复杂区域作业,为消防队伍遂行应急救援任务时面临的现实困难提供了有效解决方案。
1.在应急救援任务中无人机的9种能力
1.1航拍侦查能力
利用无人机搭载视频模块,对目标区域进行航拍侦查,获取灾区现场全貌或重点区域影像信息。在装备选配上,结合支队日常承担的灭火救援和抢险救灾任务特点,将多旋翼无人机作为首选对象考虑,配备1~2台工业级(专业级)多旋翼无人机,从安全性角度考虑,宜选择六旋翼以上无人机,同时选配可见光、夜视等高分辨率图像采集设备及增稳云台实现对现场图像的精细化采集;另外,配备1~2台四旋翼消费级无人机作为补充和备用,到达灾害现场后,第一时间利用消费级多旋翼无人机对现场进行初步航拍侦查采集信息,为使用工业级(专业级)多旋翼无人机提供高度、航线范围等数据参考。针对遂行地震、洪涝灾害等应急救援任务的实际,考虑配备1台固定翼无人机或无人直升机,搭载必要的任务载荷,实现远距离侦查和信息采集,满足应急救援的综合需求。指定一个机组着重对航拍侦查进行任务研究和能力塑造。
1.2航测能力
选配航测无人机及倾斜摄影设备,进行灾区正射、红外、三维数据的采集,制作灾区正射影像图、红外影像图及实现对现场地形地貌的三维立体建模,对林火蔓延速度与方向进行分析研判,为灾情评估与案例分析提供数据支持,建立电子沙盘供决策指挥。指定一个机组着重对航拍侦查进行任务研究和能力塑造。
1.3信息通联能力
信息通联作为无人机应急救援效能发挥的关键一环,发挥着“联动聚能”的桥梁作用,要将信息通联能力建设贯穿分队建设的全过程。要在“一主两辅”背景需求下,立足以“断网、断电、断路”为主要特点的极端、复杂、恶劣条件,瞄准“语音听不清、图像传不出、信息不能共享”等众多难点问题,针对灾害现场信息通联困境,开展应急通信保障能力的研究和建设,加快补短板、强弱项、破难题,创新灾害事故现场应急保障模式,打通灾害现场与指挥所“最后一公里”的通信保障瓶颈,形成“组成网、随人走、不中断、联得上、听得见、看得清、能图传、能分析”的通信保障体系。要组织分队与通信部门开展协作建设和联合演练。要着力解决无人机装备与通信设备的性能不兼容问题,通过两者的配合使用,实现与指挥中心联通,将火场音视频实时回传指挥中心,使无人机的“千里眼”作用和通信能力的“顺风耳”作用深度融合,解决“突不进去”“传不出来”的问题。要采取捐买借租相结合的方式,配齐4G单兵、卫星便携站等相关装备,以满足不同场景下通信保障需求。在实战应用中,要充分考虑图像采集无人机、图像处理设备与卫星专网图传设备(动中通、静中通、便携站)、4G/5G图传设备配合应用,以实现图像编辑后及时回传至后方指挥中心的需求。利用中继无人机实现通信中继功能,拓展通信半径。
1.4搜索定位能力
利用无人机机动灵活的作业优势,在大范围区域搜寻失联人员,进行目标精准定位、位置信息回传和救援路线规划。
1.5空中喊话能力
利用无人机搭载的高空喊话模块对现场救援人员和社会群众发布紧急通知,进行辅助指挥。
1.6夜间应急照明能力
利用无人机搭载的照明模块,为夜间救援提供灯光支撑。
1.7物资抛投能力
选配简易投放装置,在救援人员尚未到达或暂时难以靠近被困人员时,利用无人机向被困人员抛投救生衣、救生圈、救生绳、急救箱等自救物资;针对长时间在相对封闭环境下实施的救援行动,利用无人机为救援人员投送食品、装备等应急物资,保障救援行动的实施。
1.8集群作战能力
创新无人机集群作战模式,利用“车轮战”、“蜂群战”、“组合战”等集群战术,实现对悬崖、陡坡、深谷等特殊位置火点的扑救。
1.9“无人机+地面人员”协同作战能力
利用无人机抵近灾害现场侦查,飞控手手持便携式移动终端实时接收灾情视频画面,实时掌握方位信息和火场变化,实现人机空地协同作战;根据灾害发展态势,及时向地面救援人员发出危险情形预警,使地面救援人员及时调整救援方案。
2.总结
无人机在消防队伍遂行应急救援任务中发挥着重要作用,消防队伍要在紧贴实战谋划战斗力生成,加强灾情研究,在对任务深刻理解的基础上,前瞻认识无人机力量参与应急救援的特点规律和制胜机理,与时俱进创新战法指导。聚合各部门各单位研究力量与智慧,下大气力解决一批“卡脖子”问题,加快突破一系列瓶颈制约,打通“研”、“训”、“战”的链条,推动构建具有时代性、引领性、独特性的无人机应急救援战斗力体系。