楊楷琛 彭小武

摘要：在現(xiàn)代公安警務(wù)指揮與實戰(zhàn)中，“可視化警務(wù)指揮系統(tǒng)”成為現(xiàn)代警務(wù)指揮發(fā)展的必然趨勢。目前單一的“天眼”數(shù)字遠程監(jiān)控系統(tǒng)僅能做到極有限的固定視角監(jiān)控，且其外部攝像設(shè)施易遭受人為破壞等缺陷，影響警務(wù)指揮與實戰(zhàn)的需要。警用無人機的高空全景性監(jiān)視以及高空動態(tài)長航時能夠針對性地解決公安機關(guān)在建設(shè)“可視化警務(wù)指揮”的難點與痛點。本文基于公安機關(guān)警務(wù)指揮無人機應(yīng)用現(xiàn)狀，提出集群式無人機城市布控系統(tǒng)的設(shè)想，探析其在可視化警務(wù)指揮系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：集群式? ?無人機? ?可視化? ?務(wù)指揮

基于新時代日益變化的治安新態(tài)勢、新特點，強化公安指揮中心職能，實現(xiàn)更加科學(xué)高效的“可視化”指揮調(diào)配，即建設(shè)“可視化警務(wù)指揮系統(tǒng)”，逐漸為各級公安機關(guān)所重視，成為未來公安實戰(zhàn)工作的必然趨勢。

目前，警務(wù)無人機的應(yīng)用模式基本以單兵單機應(yīng)用模式為主，未實現(xiàn)集群作業(yè)，導(dǎo)致效率較低，遠不能滿足可視化警務(wù)指揮系統(tǒng)對偵察區(qū)域多方位、全方面空中偵察的需求，而集群式的無人機應(yīng)用模式能夠直擊當(dāng)前痛點難點，切實提高警務(wù)無人機在警務(wù)指揮作戰(zhàn)中的應(yīng)用能力、作戰(zhàn)能力。為此，在現(xiàn)有警務(wù)無人機發(fā)展的基礎(chǔ)上，筆者提出“集群式警務(wù)無人機城市布控系統(tǒng)”解決方案。

一、集群式警務(wù)無人機系統(tǒng)構(gòu)建方案

集群式警務(wù)無人機的城市布控系統(tǒng)由空中端和地面端組成。其中，空中端主體為無人機集群，地面端由指揮系統(tǒng)、通訊基站、配套的管理信息系統(tǒng)組成。

1.空中端

空中端主要包括若干多功能型六旋翼無人機組成的無人機集群，與配套的偵察、處置類掛載裝備。由多架無人機在高低空執(zhí)行飛行任務(wù)。不同類型的無人機組成一套無人機集群。在警情任務(wù)出現(xiàn)時，無人機集群可從不同方位啟動，根據(jù)設(shè)置航向前往不同角度進行跟蹤拍攝，第一時間從高空傳遞現(xiàn)場圖像。同時，每架無人機所裝配的不同掛載裝備由地面基站進行操控，從而在警力無法及時涉及的地方進行簡單警情的處置。

無人機配套偵察、處置類掛載設(shè)備具體包括：多倍變焦攝像頭、實時圖傳設(shè)備、喊話設(shè)備、探照燈設(shè)備、投擲設(shè)備等。

2.地面端

（1）指揮系統(tǒng)

指揮系統(tǒng)是地面端最重要的組成部分，由指揮中心、現(xiàn)場指揮車和地面基站（停機坪）組成。

指揮中心分為后方指揮中心與前端指揮中心。后方指揮中心負責(zé)對中心管理下的無人機進行統(tǒng)一管理和緊急模式下的具體控制，在同一后方指揮中心批準后，指揮中心管理下的無人機執(zhí)行日常自動巡查事務(wù)。指揮中心下可分布式建設(shè)前端控制中心，前端指揮中心負責(zé)對區(qū)域內(nèi)管理下的無人機進行日常管理和具體控制。

現(xiàn)場指揮車以車輛為載體，具有良好的可移動性，在大型勤務(wù)安保任務(wù)、突發(fā)性事件和群眾性事件中，可為執(zhí)行任務(wù)的無人機提供及時靠前的指揮、通訊、支援保障，保障無人機集群以最好狀態(tài)完成任務(wù)。指揮中心批準飛行任務(wù)后，現(xiàn)場指揮車可控制指定的無人機執(zhí)行任務(wù)。既可按照形勢靈活、間接部署，也可直接介入一線指揮。

地面基站（停機坪）分散建設(shè)在不同區(qū)域，根據(jù)覆蓋區(qū)域的要求可統(tǒng)一規(guī)劃、分散布局建設(shè)多中心停機坪。當(dāng)緊急警情出現(xiàn)時，由指揮中心調(diào)配就近停放的無人機迅速起飛，第一時間到達案發(fā)現(xiàn)場。地面基站（停機坪）可建設(shè)配套的應(yīng)急充電和基礎(chǔ)維護設(shè)備，負責(zé)對該基站管理下的無人機和掛載模塊進行充電、保養(yǎng)。

（2）通信基站

通信基站基站通訊鏈路使用MESH自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，作為無人機的通信鏈路，無人機自動完成在多個基站間的通信切換，為圖傳/數(shù)傳一體方式，確保通信可靠無干擾，使用高速網(wǎng)絡(luò)進行1080P數(shù)據(jù)下傳，同時基站可使用太陽能電池板+

UPS作為備份電源，提高單站的工作能力。

通信基站采用光纖或者專網(wǎng)接入到前端控制中心，再通過前端控制中心接入到指揮中心，同時指揮中心服務(wù)器使用多機機群，實現(xiàn)大容量圖像數(shù)據(jù)保存和后期分析。

（3）配套的信息管理系統(tǒng)

在“集群式警務(wù)無人機城市布控系統(tǒng)”中，除了上述硬件設(shè)備外，還需要配置相應(yīng)的管理信息系統(tǒng)。譬如：指揮中心/前端控制中心無人機管理控制系統(tǒng)，飛行審核系統(tǒng)，視頻處理系統(tǒng)，無人機起降系統(tǒng)，無人機充電管理系統(tǒng)，無人機載荷維護系統(tǒng)等。

二、城市布控方案（以網(wǎng)格化的社區(qū)警務(wù)為基礎(chǔ)）

1.指揮系統(tǒng)設(shè)置

每個城市可配備一個指揮中心與多個前端指揮中心。無人機后方指揮中心設(shè)在公安局110指揮中心，負責(zé)該城市的“集群式警務(wù)無人機城市布控系統(tǒng)”整體協(xié)調(diào)管理，面對突發(fā)情況時進行全市統(tǒng)一多方指揮;前端指揮中心設(shè)于城市公安分局（派出所），負責(zé)管轄區(qū)域內(nèi)無人機巡查、處置、監(jiān)控等日常任務(wù)管理，與后方指揮中心直接掛鉤，后方由指揮中心進行直接調(diào)配;地面基層（停機坪）根據(jù)各地情況不同，可依托警務(wù)室、社區(qū)治安室或單獨設(shè)立進行規(guī)劃建設(shè)，負責(zé)對該基站管理下的無人機和掛載模塊進行保障與保養(yǎng)。

2.區(qū)域劃分與“警力”配置

集群式警務(wù)無人機城市布控的區(qū)域劃分以“網(wǎng)格化”治安管理模式所使用的區(qū)域劃分為基礎(chǔ) ，區(qū)域內(nèi)無人機數(shù)量即“警力”配置以“網(wǎng)格化”治安管理模式中網(wǎng)格的實際治安情況為配置依據(jù)。

“網(wǎng)格化”治安管理模式以城市治安管理工作為依托，聯(lián)合城市黨政部門、公安機關(guān)、群眾自治組織等單位，集成利用地理信息系統(tǒng)（GIS）、數(shù)據(jù)分析與整合平臺等技術(shù)，搭建城市治安管理一體化信息平臺，將城市行政管理中的轄區(qū)按照實際情況劃分為若干個單元網(wǎng)格。如井岡山市將現(xiàn)有茨坪、新城區(qū)、龍市三大中心城區(qū)，以其主要街道為界劃分為9個“片區(qū)”，每個中心城區(qū)分為3個“片區(qū)”;以片區(qū)內(nèi)住宅小區(qū)為“塊”;根據(jù)面積及治安情況，將若干住宅小區(qū)組合劃分為39個“網(wǎng)格”。在單位網(wǎng)格中，聯(lián)合各城市管理部門力量對網(wǎng)格區(qū)域進行有規(guī)律的巡查，對突發(fā)治安事件進行主動發(fā)現(xiàn)、主動化解，讓時效性成為城市管理部門的優(yōu)勢之一。

將集群式警務(wù)無人機布控至城市的各個網(wǎng)格中，利用其空中動態(tài)監(jiān)控報警功能與移動簡易警務(wù)處置功能，能夠?qū)⒔^大部分治安事件的巡查與處置緊緊結(jié)合起來，既能夠?qū)⒅伟彩录皶r發(fā)現(xiàn)、及早解決，又能夠減少城市管理的人力成本和管理資源消耗。使得城市治安管理反應(yīng)速度大大提升，處置能力得到加強，民眾滿意度也隨之增高。

三、集群式無人機自動巡查監(jiān)控的實現(xiàn)

1.巡查處突功能及指令的實現(xiàn)

前端控制中心根據(jù)本區(qū)域需求不同，自動或者手動確認無人機日常巡查任務(wù)，可以為本中心控制的多家無人機劃分巡查航向，形成立體覆蓋式巡查監(jiān)控。

（1）區(qū)域劃分

按照指揮中心需要監(jiān)控的區(qū)域?qū)嶋H情況，將多架無人機分別部署到不同的巡視區(qū)域。每一組無人機巡查自己負責(zé)的區(qū)域，并且保證區(qū)域無縫覆蓋。

（2）自動續(xù)傳

當(dāng)劃分的區(qū)域較大，單次航行不能夠覆蓋全部巡查區(qū)域，無人機自動飛控系統(tǒng)記憶任務(wù)中斷點，能夠自動返航更換電池繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)，在二次起飛后直接飛到上一任務(wù)中斷點執(zhí)行任務(wù)。

（3）緊急模式

巡查途中，無人機遇到警情自動報警，該無人機所在的前端指揮中心巡查向上級指揮中心申請進入緊急模式。在上級指揮中心的整體調(diào)控下，通過越級操作、協(xié)同、前方申請等緊急模式指令應(yīng)用無人機通過掛載相應(yīng)功能模塊處理“察、打、管、控、救、通”等警務(wù)工作。

2.權(quán)限管理與任務(wù)修正

指揮中心將無人機配屬到前端控制中心后，前端控制中心可以對這架無人機進行日?？刂?如果有緊急情況，指揮控制中心可以越級控制。指揮車在向指揮控制中心申請后，可以獲取指定無人機的控制權(quán)。

根據(jù)不同的任務(wù)類型和警務(wù)需要，指揮中心制作不同的飛行任務(wù)，指揮中心將日常飛行任務(wù)下發(fā)裝訂到每一架無人機的控制單元上。

3.視頻監(jiān)控功能實現(xiàn)

（1）數(shù)據(jù)實時回傳和處理

通過 MESH 網(wǎng)絡(luò)實時回傳高清視頻數(shù)據(jù)到指揮中心，通過國標平臺或者警務(wù)平臺的接口將獲取的視頻數(shù)據(jù)上傳到指控中心。同時，能從警務(wù)平臺獲取特征物的數(shù)據(jù)，在指揮控制中心的視頻處理模塊實時進行目標識別，在截獲敏感物后通過警務(wù)平臺實時報警。

（2）數(shù)據(jù)后期處理

對回傳的視頻數(shù)據(jù)進行格式化處理，并且能夠保存一定日期。同時，能夠?qū)﹃P(guān)鍵字進行格式化搜索并且返回關(guān)鍵字對應(yīng)的圖像幀。

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※本文系2018年度院級學(xué)生科技創(chuàng)新項目《“先鋒眼”——警務(wù)無人機快速出警機制的研究與探索》，課題編號：2018XS017。

（作者單位：江西警察學(xué)院）