无人飞行器在消防应急救援领域的应用

沈中泽

常州消防救援支队信息通信科 江苏 常州 213000

引言

无人飞行器技术已经日趋成熟，在建筑业中使用越来越广泛。城市中的高层建筑数量逐渐增多，如果出现火灾会对救援人员的人身安全产生威胁。高层建筑之间的跨度较大，建筑数量较大、工艺设施、仓储设施的火灾隐患和消防救援难度也有所增加，消防队现场应急处置、通信支持和信息采集与获取成为一个新课题。针对上述救灾情况，消防部队需要有效地进入灾情现场，确保现场指挥和通信手段。

1 无人飞行器技术概述

我国无人机技术已经日趋成熟，在环保、农业以及建筑业中都广泛使用。在消防应急救援领域中无人飞行器技术能够更好地保障消防人员的生命安全。人机与航空模型之间的区别在于，无人机通常具有自动飞行功能，并且可以根据任务需要自主飞行，并且几乎不需要人工干预即可完成任务。此外，无人机通常可以独立地飞行，超出可见范围，并且可以携带一定的有效载荷来执行空中监视，监视和其他任务。①多旋翼无人机。多旋翼无人机通过电动多旋翼系统保持飞行姿态和稳定性。根据市场上旋翼飞机的数量，现有产品分为4、6和8三类。个性化定制的飞机最多可容纳12或24架，并且根据应用对象分为工业级（专业级）。无人机重量轻，垂直起降低，稳定性高，可在空中悬停，在6旋翼以上的单旋翼或双旋翼可被损坏并在对称位置安全着陆，图像质量更好，比较简单。缺点是飞行速度慢，持续时间短并且抗风性稍弱。②有人用直升机是单旋翼直升机和同轴双旋翼直升机，包括燃料动力和电力动力。市场上的两架无人直升机大多数都是由燃料驱动的。主要特点是它们可以在固定点起飞和降落。着陆点的条件不高，优点是抗风能力强。燃油功率受燃油箱容积的限制，续航时间可以达到几个小时负载较大，可以载重20kg的物体进行正常飞行，可以使用空投空照明和机载基站实现无线覆盖。其缺点是体积大，质量高，结构相对复杂，难以控制，电力系统抖动容易影响图像传输质量、价格高[1]。

2 无人飞行器的应用范围

由于现场消防救援人员及市民人数较多，火警应急救援较适用于电动无人驾驶飞行器，而燃料动力无人驾驶飞行器（燃料动力无人驾驶飞行器）在坠机时容易发生火警或爆炸危险，因此更适用于人数较少及因交通瘫痪而无法首次进入灾区的地质灾害远程勘察。在四种无人驾驶飞行器中，多旋翼飞行器以其灵活的机动性更适合于城市火灾或地质灾害现场救援，用于快速图像侦察、信息采集与分析、高空呼救，以及向救援人员和受困人员投掷低重量绳索、救生衣等救生设备；固定翼无人机和无人直升机由于巡航时间较长，飞行速度较快，更适合于对大规模地质灾害进行远距离侦察，从空中投放小型救援物资或设备，为救援人员提供高空照明，无人直升机采用高强度钢环保护也可以打破玻璃，达到排烟降温的效果，低空系泊飞艇由于其在空中停留时间长、负载质量高，适合于高空灾害现场的长期监测或携带无线通信覆盖设备，实现灾害现场大面积的公共网络通信瘫痪[2]。

3 消防无人飞行器管理应用完善建议

3.1 提高飞手专业性

由于无人机属于特种装备类别，根据装备的无人机类型，消防部队可以依靠特勤大（中）队组建一支专业无人机飞行员队伍，每个指挥部和分遣队应至少建立一个由3名飞行员组成的无人机无人航空载具，由3名飞行员负责无人机的操作、使用和维护。无人机在投入使用前，必须对其飞行员进行专业培训。无人机训练完毕后，无人机飞行员应该通过国家认证。同时，随着飞行员经验的积累，我们将从飞行员队伍中选拔高技能、高素质和高素质的人才作为培训的重点，并获得无人机机长或无人机教官的资格，逐步建立消防无人航空载具教师队伍，每个团队至少应有2名具有无人航空载具飞行员或教官资格的专业飞行员。经过培训的无人机专业飞行员，应当建立飞行档案，记录飞行员的基本情况、专业培训情况、获得驾驶资格和执行飞行任务情况、对各专业飞行员飞行质量的动态控制情况，参与战时调度和使用。无人机无人航空载具作为一种专业人才，应该保持专业飞行员的骨干地位，保持专业飞行员的相对稳定性和可持续发展。

3.2 完善飞行器日常管理

消防队安装好无人机后，应建立无人机管理系统和基本会计制度，并严格执行和加强管理。

第一，无人机在消防部门的使用需要进行严格的审批，首先要进行申报，严格宣布将空域用于军事训练，简化应急救援工作其次。公安机关要针对申报和审批的标准进行严格的把控，消防无人飞行器需要在公安机关的监控下进行使用。

第二，要对所有投入到消防应急救援中的无人机进行编号，并且将每一辆无人机具体数据都输入到消防系统网络之中，建立无人驾驶飞机文件，记录购买时间、型号参数、组件组成、主要性能、实物照片和飞行记录。

第三，弄清无人机采购、设备、任务、损坏报告，维修报告和报废程序有人驾驶飞行器，并严格管理无人机的整个生命周期。

第四，制定现场使用无人机的安全规定和安全应急预案，明确安全防护措施和应急措施，避免在操作无人机设备时发生危险，并以飞行空域下方的地面作为防止飞机坠落的用途。坠落，造成人员伤亡和其他安全事故的防护场所。

第五，严格执行无人机日常维护制度。飞行员应根据规程和操作规则每周至少一次对无人机的机身及配件进行全面检修，发生灾难时，可以随时打开和关闭无人机设备的所有部件，以确保设备在任何时间均处于良好状态，万一发生灾难时，设备可随时开关。

3.3 加强训练演练

无人飞行器正式投入使用后，有必要进行日常的日常训练。培训应着重于基础训练，多人综合训练和现场综合训练，强调飞行员的实际训练，并提高飞行员在各种情况下的能力和操作水平。基础培训包括基础理论口试培训、无人机操作模拟培训、无人机着陆和着陆培训以及无人机飞行员基础培训。多人综合培训包括无人机地面站功能培训，无人机程序控制飞行培训，两人飞行培训，无人机倾斜摄影和三维模型培训，无人机专业级和消费者级应用培训，高空呼叫和现场射击炸弹培训，无人机和图形传输设备培训，无人机应急响应和安全计划培训，无人机日常维护培训。在白天，黑夜，在无人值守的环境中（例如风、雨、雪等），针对不同的地形（例如高原、山脉、平原、普通建筑、高层建筑、城市综合建筑、石化设施等）进行综合野外演练飞机的飞行和任务负荷功能训练可以与消防救援，应急通信演练结合使用，也可以独立进行。

3.4 对飞手操作技能进行综合性的考核

在无人机训练的过程当中，需要对更为标准化的训练方法及相应的考核大纲进行有效的编制，并且以此作为对飞手进行训练考核检查的重要依据，需要定期对整体消防无人机的专业飞手组织具有高度专业化的考核内容，确保无人机飞手能够拥有较高的专业水平，使其自身所拥有的能力能够胜任本职务岗位。需要集中复训，并且由相应的总队以上单位进行综合性的组织，就通常而言，每年需要组织一次复训，主要需要将无人驾驶员资格证取得人员作为培训的对象，并且以无人机的全天性的训练演练作为相应复训科目的重点，由此使得飞手对于各项科目所具有的实际操作能力得以大幅度的提升，使无人机飞手能够提升其自身所拥有的实操飞行的各项技能。在必要时，可由相应的无人机厂家提供专业性的飞手，并且由无人机资格考试机构的教练以及警用航空管理部门所拥有的各类专家的现场进行动物性的指导，并且对新技术以及新装备知识进行有效的传授，对无人机操作所存在的动作进行有效的纠正，并且对无人机在应用过程当中各项新法规要求予以解读。在复训学习结束之后，需要进一步结合培训内容，统一对飞手所具有的综合技能进行考核，其考核结果需要作为职业上岗证的凭证，并且各单位需要将复试考核通过的飞手作为实战中所拥有的第一飞手，予以综合性的使用，如果相应的飞手复训考核无法通过，则将其暂列入无人机飞手的后备梯队之内，在实战以及具体的训练过程当中，需要由第一飞手予以带飞，不可使其单独对无人机装备进行操作，而连续两次考核不合格的飞手，需要取消其资格，并且使其淘汰出无人机飞行飞手的队伍。

3.5 对无人机飞行战评进行综合性的总结

在当前的社会发展过程中，无人机能够在各类消防事故中进行综合性的应用，然而在具体的应用过程当中，同样存在无人机坠落等诸多负面情况，虽然在应用过程当中相关的坠落并没有造成重大的损失，但同样也反映出在实践过程当中相应的无人机飞行人其自身所具有的管理水平需要得到提升，并且需要对相应的飞行器进行综合性的管理。由此，消防无人飞行器在投入执勤之后，需要依照每战必评的原则开展后续的考评工作，及时对飞手技能以及无人机在其自身实战中所拥有的经验教训进行综合性的总结，对不同灾害背景下下所拥有的类型，以及该场所具有不同天气环境之下，消防无人机在实战应用中所存在的各类典型问题进行分析，并且将其总结成能够对各类飞行环境予以适的无人机飞行器综合应战方法，需要充分的对实战应用的各项视频文件资料以及图片进行有效的汇总，并且需要将汇总中的各项内容编入进无人机应用的战略库之内，根据各地的实际情况，将各项内容分配到各个地区，以供其训练及实战进行综合性的借鉴。同时通过战评具体实践之中所具有的装备性能测试，能够为进一步改进、完善与提升无人机的功能做出贡献，并且能够使无人机在构建过程当中，对其性能优化设计获得相关的优化标准，由此使无人机生产行业在发展过程中能够进一步对更加有效且具有创新意义的无人机予以有效的研发，进而使整体消防应急救援无人机在发展中所具有的完善性得以大幅度的提升，能够使整体行业在发展中获得更加积极且创新性的发展[3]。

4 结束语

石化产品，危险化学品和其他灾害的抢救与救援，危险指标的急剧上升，对现场救援人员的人身安全构成了巨大威胁，现场指挥员很难获得各种调查信息。它对指挥员的科学决策和准确判断具有重要影响。另外，诸如地震和滑坡之类的重大自然灾害的面积和范围非常广，而且非常突然和具有破坏性。灾难通常会导致现场公共网络通信崩溃，交通道路受损，并且无法及时传送诸如灾区灾难情况之类的信息，从而使救援人员难以迅速到达灾区。同时，进入灾区的人们也容易与外界失去联系，使得重要决策和救灾部署无法及时有效地进行。无人机的应用可提供更加直观全面的辅助决策作用。由此，在消防行业的发展过程当中，需要充分的对无人飞行器的应用用式进行详细的分析，并且需要充分的对无人飞行器在应用过程当中所拥有的各项注意事项进行综合性的探究，同时需要对无人飞行器飞手进行综合性的管理，由此使消防无人飞行器在应用过程当中的完善性得以提升。