无人机在森林防火灭火中的应用探析

赵国刚

摘要：无人机具有用途广泛、成本低、费效比高、生存能力强、机动性能好、使用方便、环境生存能力强等优点。在森林防火灭火中，无人机可以全天候进行火情监测，实时监控火场态势，进行远距离的空中通信，辅助应急救援等任务。加强和深化森林消防队伍无人机防火灭火力量建设，一是建立先进实用、集成系统的装备体系;二是着眼提高防火灭火效能，增强无人机应用的可靠性;三是针对防火灭火任务的实际需要，强化无人机操作的实战化演练。

关键词：无人机;森林;防火灭火

当前，随着无人机技术的快速发展和日趋成熟，我国的无人机应用日益广泛并显现出良好的应用前景，特别是无人机在森林防火灭火行动中起到了传统手段无法替代的优势作用，大大促进了防火灭火能力的提高。因此研究无人机在森林防灭火中的应用，特别是专业森林消防队伍的无人机力量在森林防灭火中的应用，对于提高森林消防队伍装备发展进程具有突出的现实意义。

一、无人机在森林防火灭火中运用的独特优势

与有人机相比，无人机具有用途广泛、成本低、费效比高、生存能力强、机动性能好，使用方便、环境生存能力强等优点。从无人机起降平台来看，可供无人机发射起降的平台十分简易，可在火场周边适合位置发射或利用空气动力起飞，从而快速实现对火场的各种战术行动;从无人机的操控使用来看，无人机自主飞行或被遥控操作的同时，还能满足长航时、远距离、高精度和快速响应的要求;从无人机运用环境来看，可以解决飞机巡护无法夜航、烟雾造成能见度低无法飞行等问题，也可以在地面巡护无法顾及的偏远地区发生林火的早期发现以及对重大森林火灾现场的各种动态准确把握，从而进行救援指挥以及灾情调查与评估。

二、无人机在森林防火灭火中的实践应用

（一）全天候火情监测。无人机通过挂载各种可见光、红外摄像机等设备，可以按着预定的航迹进行林区的巡查任务，将获取的遥感资料及时传到地面监控站，监控站再通过信息系统将遥感资料传输到防火执勤部门。对于遥感资料上的可疑区域和可疑点位，可通过遥控指令调整无人机的航迹和飞行高度进行进一步查询，再将查询的遥感资料结果及时传回地面监控站，以便于及时发现火情。

（二）火场态势实时监控。随着无人机性能的提高与遥感技术的发展，现在专业队伍已经实现了利用无人机在距地面800米到2000米高度对地面火场进行悬停观察，特别是当人员和车辆无法及时到达预定地点时，可通过无人机快速飞进灾害现场，在任务区进行音频与视频的采集，及时获取火场的基本信息，将任务区的总体态势及时回传指挥所，为灭火队伍侦测最佳机动路线。同时可以在无人机上装备风速仪等设备进行火场全区域图像采集、火场燃烧程度、风力与风向等信息，从而辅助灭火人员确定火场范围、火灾发展的趋势以及火灾蔓延方向等。

（三）构建远距离空中通信。森林地区山高林密，地理环境复杂，无线电通信、GPS与北斗接收机等信号通常较差。通过无人机的飞行平台来搭载中继通信设备，可以快速搭建起覆盖任务区域的应急指挥通信系统，在指挥中心与现场之间搭建一条无形的信息“桥梁”，从而在极端环境下建立起稳定高效的无线通信链路，快速构成一个任务区域无线通信网，这样既可以满足各级指挥员对火场的信息需求，也可以实现现场单个救援人员通过信息终端共享森林火灾的动态信息，最大程度满足任务区域各级指挥员实时指挥协调的通信需求。

（四）辅助应急救援。利用无人机与现代测绘技术相结合，可以为火灾救援现场实施应急测绘，为森林灭火与人员求助提供技术支撑。同时可在无人机上安装语音传输与扩音模块进行指令传达，从而实现在灭火现场复杂地理环境下通过无人机进行空中呼喊与指令传达，及时告知火场救援人员快速远离危险区域或者提供撤离道路，也可以利用无人机携带救援绳与呼吸器等设备进行辅助抛绳，从而为灭火人员开辟生命通道。

三、加强无人机扑救森林火灾力量建设的思考

无人机在我国森林防火灭火方面的应用较晚，与一些发达国家比也有相当大的差距。结合目前我国森林消防队伍信息装备现状以及无人机在实战中暴露的问题，可以看出，森林消防队伍无人机建设还应当从以下三点来进行。

（一）着眼提高防火灭火效能，增强无人机应用的可靠性。无人机飞行速度较慢，抗强气流干扰能力较差，特别是对火场上空空气湍流、带电气团等极端气象条件处理能力相对较差，导致其事故率较高。据有关资料统计，在相似条件下，无人机的事故率是有人机的10-100倍，这些不利因素的存在，必然会影响到森林防火灭火效能。随着无人机在森林防火灭火的作用越来越重要，对它们的安全可靠性要求也越来越严格。因此，增强可靠性是无人机在防火灭火任务中发挥作用、提高防火灭火效能的重要保障。要拓展无人机系统的使用领域，在更大的范围内实现无人机在防火灭火的应用价值，则必须要在增强无人机的可靠性、生存性和自主性方面

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下功夫。要通过应用先进技术、提高人员操控水平等手段，增强无人机的运用可靠性，提高它们的可用性并降低全寿命使用的周期成本。

（二）建立先进实用、集成系统的无人机体系。一要丰富无人机总类，按编制配备到位。专业消防力量进行无人机体系建设，应根据防灭火任务性质与地域不同，结合灭火现场地形地势、气候条件、环境影响等相关要素，在选择机型和无人机配备上构建“低、中、高空与近、中、远程科学搭配，固定翼、多旋翼与油动、电动合理编成”的无人机装备体系。二要以实战为基础，综合运用。应根据实战的要求，基于通用化无人机飞行平台，广泛建立红外、多光谱、地形测绘、通信中继与磁力探测技术相结合的多样化任务载荷体系，使无人机在防火灭火行动中，模块化精细分工，充分发挥不同技战术无人机的性能优势，做到需求明确、指标清晰、运用科学。

（三）针对防火灭火任务的实际需要，强化无人机操作的实战化演练。当前，相关无人机力量训练和使用比较孤立，指挥控制、空域频域等制约无人机应用训练的问题比较突出，致使无人机没有真正融入训练体系中。因此，必须针对防火灭火任务需求，将无人机训练融入常态化训练之中，探索无人机救援实战化演练路径，大力开展近似实战环境和条件下的训练，提高无人机操作员、维修员和指挥员的能力水平。要走正规院校培训的路子，可重点依托专业院校（如中国消防救援学院）无人机系和实践训练基地对飞行操控、信息处理、日常维修保养等相关人员进行培训，走“请进来教、送出去学”的路子，综合运用接装时训等多种方式提高技术水平，逐步形成适应飞行需要、专业技能优秀、梯次完备的无人机飞控师人才队伍。再者，要积极安排相关无人机广泛参与各种救援行动，依靠实战演练，切实把无人机在各种救援行动中的技术性能、战术手段和作战使用目的搞清楚，不断提高无人机在防火滅火中的应用水平。

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