浅析无人化警用装备在安保场景中的应用

张劭华 王其磊 朱林

【摘要】随着我国经济的发展，我国承办的大型活动数量逐年上升，规模越来越大，因此越来越多的无人化警用装备应用于安保任务方便警务人员执法。本文采取文献阅读以及案例分析的方法，对近年来应用高新技术研发的无人化警用装备进行列举，并对其原理进行简要分析，并对应用场景进行介绍，最后对无人化警用装备在未来的发展进行展望。

【关键词】警用装备∣无人化∣安保场景

随着我国经济迅速发展，国际影响力不断扩大，我国承办了越来越多的大型活动、会议，在我国国际地位得到提升的同时，随之而来的是公安机关愈加繁重的安保任务以及近些年随着恐怖主义、极端主义的抬头，大型活动出現事故造成恶劣影响的可能性也在不断提升，广大人民群众的生命财产安全权受到了巨大的威胁。

我国是个承办大型活动非常多的国家，我国现平均每年举报各类大型活动1.4万场左右，直接参与人数超过3亿人次，且活动数量还在以每年18%的速度逐年增长[1]。由于人员聚集，极端主义势力的渗透进一步加剧了大型活动中发生事故的可能性。

为了保证大型活动的顺利进行，确保万无一失不出现事故，这就要求公安机关要制定详细的安保活动预案。公安机关制定的安保活动预案执行者往往是人民警察，那么警用装备作为辅助人民警察完成任务的利器，公安机关加大了对安保场景下警用装备的研发：“金盾工程”一期建设以及二期建设的完成，公安工作信息化水平不断提高，公安装备信息化建设方面也取得了长足的进步，针对安保场景的智能头盔、5G无人安防车、5G警灯等基于新技术的装备不断被研发出来[2]，且在习近平总书记于2019年公安工作会议上提出的“科技强警”指引下，各地公安机关的在警用装备上的投入不断加大，国家财政公共安全支出以每年10%的速度增长，装备建设水平处在高速上升阶段。因此在无人化装备不断列装的背景下，本文对无人化警用装备进行关键技术以及安保场景下的任务分析，并综合展望未来无人化警用装备发展的趋势。

一、无人化警用装备应用现状

在安保场景下无人化警用装备主要有无人化单警装备、无人机、安保机器人以及应用5G新技术的安保装备。

（一）无人化单警装备

随着科技发展进步，安保场景下单警装备也得到了更新，民警可以应用的单警装备不仅仅只有八大件，还有智能头盔、单警定位装备等。

1.智能头盔。智能头盔对传统的警用头盔进行了改进，传统的警用头盔起到的是对警员头部进行防护的作用，智能警用头盔还具备红外热成像、AR（增强现实）显示、通信传感等功能。智能警用头盔可以对物品表面的温度或人的体温进行测量，在新冠疫情流行的时候，该装备在一定情况下对防疫提供了帮助，并且由于通信模块的存在，民警可以将头盔中传感器提取到的信息传输到指挥系统，可以帮助指挥中心掌握实施情况对突发事件进行研判以及处置。

2.无人机。无人机又称UAV，无人机作为一种“低慢小”的飞行器具备质量轻、携带方便、技术成熟等优点得到了公安机关的青睐，各地也成立了警航大队来打击犯罪，无人机主要应用于公安机关打击犯罪的“查”“打”方面，温州市公安局特警支队成立警航大队，对维护当地治安、打击犯罪起到了积极作用。在安保方面，无人机在整个安保区域巡航，视野范围大，并且机动性好，极大地解放了警力并且指挥中心也借助无人机完成了现场监控的任务。

3.安保机器人。安保机器人近些年运用物联网、人工智能、云计算、大数据感知等技术，性能得到了比较好的提升，现阶段安保机器人主要是和无人机配合完成工作，无人机对整体的安保区域进行巡航，把握全局，安保机器人主要负责和民警一起在地面巡逻，对周边场景进行扫描。机器人还可以为参加大型活动的人提供帮助，机器人可以完成简单的问答，为人类指路等简单的任务机器人可以胜任。

（二）应用5G新技术的安保装备

1.5G无人安防车。5G安防车应用自动驾驶技术，并且由于电池容量大，单次巡航可达到100km，并且由于四周都装有摄像头以及雷达，可以无死角地实时获取周围360°的情况，由于运用5G技术，具有低时延的特点，可以快速将传感器获取到的反常情况立即反馈到指挥中心，指挥中心可以做到立即处置。安防车内部也具备一定的空间，可以存放一些其他的设备，可以在一定程度上为民警减负。并且5G安防车采用百度自动驾驶技术，可以实现路径规划，自行巡逻并且内嵌避障算法可以有效地避开行人。

2.5G警灯。5G警灯是一种应用在警车上的新型警灯，与传统的警灯只发光不同，5G警灯可以对周边人员、车辆情况等进行实时记录，并在第一时间上报指挥中心。并且这种5G警灯运用了北斗卫星定位，在一定程度上帮助了指挥中心的警力调度、指挥以及应急处置。

可以说5G技术在警用方面也得到了空前的发展，充分地说明了公安机关对于5G技术的重视，并且随着5G技术的进一步深入应用，警用装备和5G的结合也一定会更加紧密，越来越多的基于5G技术的警用装备也会被列装。

二、无人化警用装备关键技术

（一）数据融合技术

在这些智能的警用装备中，都用到了传感器技术，由于温度漂移、硬件精度不理想等问题，传感器是存在一定误差的，因此就需要对传感器的数据进行优化，这就用到了数据融合技术；数据融合技术现在主要是应用卡尔曼滤波技术，卡尔曼滤波的核心就是在知道机器人以及无人机在理想情况下运行的公式条件下，对采集到的数据，计算得出的数据，进行权重上的选择，计算出最终的数据。

（二）自动控制技术

无人机能在空中稳定飞行、机器人可以在路上平稳地行走都涉及到了控制技术，现阶段最经典的控制技术为PID技术，并且该技术在工业界应用广泛，PID技术是以bode图以及奈奎斯特图为基础，以传递方程为对象，对传递方程中的一些参数进行整定，以期系统可以平稳运行并且有一定的抗扰动能力。对于安保任务较为复杂的场景，在面对大风时很可能会导致无人机偏离航向，在面对崎岖不平的路面时，机器人很可能会出现跌倒的现象，这就要求公安机关尤其应该重视机器人的自动控制技术。

PID的参数整定仍然是依靠人工经验，近些年随着人工智能以及深度学习技术的发展，有研究将BP神经网络和模糊数学进行了融合，可以不根据人工经验而是依靠计算机对PID中的参数进行选择。

三、无人化装备技术未来发展的展望

在应用新技术、高科技的装备不断列装的同时，也应该注意到装备后勤保障的重要性，所谓“兵马未动，粮草先行”强调的就是后勤保障的重要性。

目前就无人化警用装备后勤保障方面来看，虽然高新技术广泛的应用于此并且取得了一定的进步，但是也需要注意到依然存在一些问题。目前无人化警用装备后勤保障主要存在如下问题：

1.众多的高科技装备如警用机器人、警用无人机应用在安保活动中。虽然这些装备科技含量高并且对警员的帮助大，但是随着警用装备从数量以及种类上的增加导致了安保场景下警用装备保障工作相对复杂，使得传统的警用装备保障模式疲于应对。

2.现阶段公安机关关于装备保障效果的评价工作更多的是以一些警保人员的经验定性评价为基础，得到的结论较为模糊，无法很明确地指出应该针对何种装备的何种性能进行改进，需要将何种装备引进到大型活动的安保任务中。这样就造成了基层警力的大量浪费；二来对装备的采购以及保养的盲目性造成了大量财产浪费，做不到“好钢用在刀刃上”。

由于安保场景下的警务工作涉及到多个警种、社会科学和自然科学多个学科理论以及任务场景复杂并且需要用相对较少的资源达到最优的结果，这与钱学森提出的“系统工程”存在一定的相似性，因此安保场景下警用装备保障工作在方法论上可以和系统工程相互借鉴，可以借鉴《系统论》中的一些思想：系统评价理论和系统预测理论[3]。

未来对于无人化警用装备的评价应该从公安机关的实战出发，提出一种安保场景下警用装备保障能力定量化表示的理论，帮助公安机关中从事警保工作人员从指标体系角度出发，以数字得分的方式更直观地看到警用装备保障能力在哪些方面存在不足。并且为了可以更进一步地帮助从事警保工作人员认识到在今后的工作中应该从哪几个指标方面入手对警用装备保障能力进行提升，在综合历年的评价数据的基础上，公安机关应当有一种预测理论，以具体数据的形式更进一步把握无人化警用装备保障能力的未来发展趋势，以期完善警用装备后勤保障工作，让无人化警用装备更加贴合安保任务中的实战需求，帮助人民警察更高效、便捷的执行安保任务，达到事半功倍的效果。

参考文献

[1] 李蕴博.大型活动安保工作问题及对策研究[D].西安：西安电子科技大学，2020.

[2] 李文江，张昊阳，李勇，等.可穿戴单警装备前瞻——超表面技术的探讨[J].中国安防，2021（10）：32-35.

[3] 王婷，付江月，贺庆仁.系统工程[M]. 重慶：重庆大学出版社，2020.

（作者单位：张劭华、王其磊（通讯作者）、朱林，中国人民警察大学）