小型四旋翼无人机系统在基层派出所的应用

2016-09-28胡建中黎志伟

中国新技术新产品 2016年16期

关键词：警用旋翼派出所

杨旭胡建中黎志伟

（湖南博航无人机技术有限公司，湖南长沙 410126）

小型四旋翼无人机系统在基层派出所的应用

杨旭胡建中黎志伟

（湖南博航无人机技术有限公司，湖南长沙 410126）

本文针对基层派出所在日常警务工作中的需要，试验利用四旋翼无人机系统进行夜间巡逻、集会管控、重点区域排查等任务。本系统利用无人机方便灵活的视频采集功能，将其与4G无线通信设备结合使用，组成一个远距离视频传输系统，实现以派出所为中心覆盖整个辖区范围的移动监控，为公安干警提供实时现场情况及决策依据。

无人机；实时；高清；警用

0.引言

小型四旋翼无人机相比于载人直升机能够飞得更低、更近，满足具体警用侦测的近距离、高分辨率的作业要求。虽然单次作业面积小于载人飞机，但足以满足各出警类型绝大部分作业需求，价格相对低廉，体积小、重量轻、运输方便、结构简单、隐蔽性好，适用于在警用领域使用和普及型开发，能够以最低的成本完成最多的任务。

本文主要针对基层派出所在日常警务工作中的需要，介绍了一种可实现远程监控的小型四旋翼无人机系统，并对该系统的运行进行了实地试验，进行了夜间巡逻、集会管控、重点区域排查等任务。

1.应用现状

多旋翼无人机是唯一适合在城镇等复杂环境下飞行的无人飞行器。

除了具备观察、记录能力外，四旋翼无人机作为警用无人机推广是最合适不过的选择。在操作方式上，四旋翼无人机由于其自身的稳定性可以实现稳定的自主控制，按照设定的航线飞行，相对于其他机型对飞行经验要求低。在飞行精度上，四旋翼无人机的悬停精度达到0.5m甚至更低，具备自动定高定点悬停观测能力。在抗干扰能力上，四旋翼无人机内部系统大多采用抗电磁干扰设计，可以在远高于无线电频率的频段进行控制，避免了日常无线电信号的干扰，提高了飞行安全性。在功能拓展上，四旋翼无人机还可以加装定点电磁弹射器弹射催泪弹，甚至进行现场打击，如图1所示。

目前，一些技术成熟的西方国家对无人机应用也相对较多，以美国、英国、德国、俄罗斯、奥地利等国家为代表，其机型稳定性好，集成度高。例如美国早在2011年迈阿密警方就获批使用警用无人机，成为第一个使用警用无人机监测部门；英国在2012年伦敦奥运会中利用无人机监控体育馆、道路，部分警局也响应配备了无人机监控系统；俄罗斯在2014年索契冬奥会中将无人机应用安保工作，另外还利用小型无人机监控示威游行、街头抗议等活动。

国内无人机技术与美国、德国等西方发达等国家相比还存在一定差距，在应用地域、应用范围、应用方式上都有很大的扩展空间，潜力巨大，发展迅速。北京、河北、安徽、河南等地区利用无人机空中调查偷种罂粟；湖北、江苏等地利用无人机进行山区人员搜救；广东等利用无人机进行交通路况监测；吉林等地研发警用系列无人机，并开展业务化运行。

2.系统组成

该系统由3部分组成，各部分关系如图2所示。

指挥调度分系统建设于派出所指挥中心，可同时管理多套无人机系统作业。指挥中心通过4G通信网络获取无人机实时视频数据，并对辖区内无人机、人员、巡逻车进行统一管理，下达指挥控制命令；4G通信分系统包含数据发送端和数据接收端。数据发送端跟随无人机作业分系统，在执行任务是将无人机采集的数据上传，在派出所指挥中心通过4G数据接收端将数据解码，实现视频的实时跟踪显示；无人机作业分系统包含无人机平台、地面站、任务载荷、数据链、保障及维修设备，可放置于日常巡逻车中，供日常及应急使用，见表1。

3.特点与优势

BH-2型四旋翼无人机主要性能指标如下（见表2）。

小型四旋翼无人机被广泛应用于国内外公共安全领域。它操作简单，经过一个星期左右的专业培训即可自由掌控无人机飞行，利用电能驱动，价格实惠，只要两名警员便能完成对无人机的操纵。四旋翼无人机具备高空悬停、垂直起降、灵活转弯等优势，对起降场地要求低，2m×2m平地即可。虽然机身小巧，但具备对可见光或红外数据的采集、传输能力，可实现高清视频的实时下传。

表1　系统组成及功能表

表2　BH-2型无人机系统性能指标

4.具体应用

派出所辖区面积30.5km2，东西长约10km，南北长约5km。四旋翼无人机控制半径10km，完全满足飞行作业范围要求。利用小型四旋翼无人机可执行夜间巡逻、集会管控、公共消防、交通管制、危化品监测、人员搜救等任务，通过无人机数据链及4G网络将作业现场与派出所联系起来，提升了警员的工作效率，增加了管控面积。

无人机有两种起降方式：一种是派出所定点起降，一种是由警车携带无人机靠近作业现场进行不定点起降。将无人机引入公安工作，能很好地解放警力，缓解警力不足的问题。只要将辖区内的高物进行规避，无人机就可以根据规划线路进行自主飞行，快速、安全的到达现场。公安工作需要公开与隐蔽相结合，无人机可携带闪光灯、高音喇叭进行有效示警；可以利用其小巧、低噪的特点在某些敏感场合进行秘密取证，而不被地面人员所发现。其携带的摄像机可以通过地面指令对现场进行宏观与微观掌控，在几百米的高空完成车牌识别，人员识别，如图3所示。辖区主干道红外视频截图，如图4所示。

4.1夜间巡逻

四旋翼无人机携带红外热像仪在夜间进行视频数据采集。红外热像仪对温度敏感，可昼夜使用。白天，它不受强光影响；夜间可在微光，甚至无光的条件下使用。对人员、车辆、建筑物、火源等热源目标识别效果好，能帮助公安民警执行夜间巡逻任务，及时发现、追踪嫌疑人员、车辆。

4.2集会管控

派出所辖区有一个露天集贸市场，每逢周日附近百姓来此赶集，面积不大，人数众多，环境相当复杂。为掌握集贸市场治安情况，及时发现、化解群众纠纷，震慑违法犯罪分子，派出所每次都会安排一辆警车及四名警力到场安保，但由于环境拥挤，警车只能停放在集市入口，民警在人群中徒步穿梭，管控范围有限，效果不佳。

四旋翼无人机携带可见光摄像机、高音喇叭，由巡逻车开抵集市附近区域，放飞无人机。警员在巡逻车上观察无人机获取的航拍信息，并将数据通过4G设备传回派出所指挥中心。车上警员利用无线对讲机实现对无人机飞行范围内200m左右区域的语音喊话，进行有效示警。遇到突发事件可在第一时间发现并赶往事发现场，控制事态发展。