王浩 楊欣龍 楊凱欣

摘要：無人機是一種新型的空中偵查平臺，已廣泛應用于軍事和民用領域。我國無人機行業(yè)雖起步較晚，但發(fā)展速度很快，尤其在應急救援、航空拍攝等領域得到應用，對相關領域的工作形式與內容起到重要推動作用。應急管理部門可以利用無人機獲取實時數據、圖像和視頻，為突發(fā)事件處置提供決策參考。社會對應急管理部門的救援、工作效率和應變能力提出更高需求。在這種背景下，無人機在應急救援中發(fā)揮著重要作用。

關鍵詞：無人機；應急；救援

無人機在應急救援方面發(fā)展十分迅速，尤其在危險化學品應急救援現場，救援人員往往會受到?；芬兹家妆?、有毒的特性及現場環(huán)境因素、心理因素等影響，對救援現場不能進行全面客觀的偵查，從而影響救援計劃，進而影響救援效果，能否最大限度地保護人民生命和財產安全。

一、無人機應急救援的背景

我國疆域遼闊，地質和自然條件十分復雜，屬于自然災害頻發(fā)的國家之一。為了更好地提高救援效率和救援水平，應急管理部門組織實施統一、高效且快速的應急救援。應急救援工作是災害發(fā)生后應急管理部門快速獲取信息，只有在短時間內迅速獲取信息資源，才能降低負面影響，將危害程度控制在合理范圍內。而無人機的遙感系統具有多種優(yōu)勢，憑借著機動速度快、圖像分辨率高和經濟便捷等特點受到關注，其可以適應高危作業(yè)環(huán)境，也可以及時參與到應急救援工作中。

近些年，人民的生命和財產安全受到突發(fā)災難性事件的影響，使應急救援工作面臨嚴峻考驗。應急管理部門非常重視工作的開展情況，采取必要的應急救援措施，保障人民生命財產安全和社會穩(wěn)定。

無人機歷經了多年的發(fā)展，在技術角度上趨向成熟，現已應用到應急救援工作中。它具有靈活性高、操作便捷，救援人員可以攜帶重要設備從空中完成特殊任務，如空中宣傳、緊急救援和空中監(jiān)視等。正是因無人機在應急救援中的應用價值突出，所以相關部門在執(zhí)行特殊任務時會優(yōu)先考慮無人機，現已成為應急救援工作中不可替代的設備。

二、無人機在應急救援工作中的優(yōu)勢

無人機是新技術支撐下的重要產物，在實際應用中應明確其優(yōu)勢之處，要通過可靠路徑發(fā)揮價值。在應急救援工作中，無人機主要表現出以下幾點優(yōu)勢。

（一）操作簡便、靈活性強

無人機具有體積小、操作簡單、靈活多變的特點，在目前的應急救援中發(fā)揮巨大的優(yōu)勢，能夠對救援現場即時偵查，協助救援人員營救，特別是在規(guī)模較大的火災場所，無人機可以提高救援速度和效率。

無人機可以在高空和地形中自由移動。在緊急情況下，無人機起飛時以操作者的手掌為跳板，自由調整飛行軌跡，在一定范圍內改變飛行的位置。救援人員運用無人機進行火災撲救工作，可以利用其靈活多變的優(yōu)點，提高救援工作效率和應急管理的及時性。救援人員在使用無人機時，應結合具體情況加以分析，還要總結應用要點，確保無人機更好地發(fā)揮功能優(yōu)勢。

（二）信息獲取能力綜合性強

無人機可以通過“北斗”系統、航拍系統、導航儀、火場信息感知系統、定位定位系統等信息，對環(huán)境、天氣、火災、緊急情況進行實時收集和處理，便于應急指揮部門進行分析和研判工作。另外，利用無人機實時監(jiān)測和傳送火災，預測火災的動態(tài)變化。例如，確定火災的范圍，確定爆炸時間，監(jiān)測的火災時間，建立火災實時蔓延的數學模型。在接到報警信號后，消防員對火災現場進行拍照、測繪，得到現場建筑的精確正向投影和立體建模，并通過對事故現場的觀測和分析，確定事故現場的高度、可能波及的范圍、周邊可燃物質的種類，如油罐高度、道路寬度、與周圍建筑的間距等，建立現場的實時監(jiān)控，便于后續(xù)的指揮。無人機具備氣體感應器、三光探測器等功能，能夠檢測火災現場的主要火災參數，如氣體體積分數、可燃氣體的體積分數分布、火場周邊溫度分布、高清圖像等，并將這些重要的數據實時傳送到火災應急指揮中心。消防員基于火源的實時火警和高度集成、可視化、可視化的重要信息，可以準確判定火源的位置、類型、蔓延速度、建筑結構耐方面的信息，確?；馂牡膿渚裙ぷ饔袚梢?。

（三）工作安全性能可靠

無人機體積很小，不需要建造大規(guī)模的停放設備，即使是在惡劣的環(huán)境下，也可以進行應急的操作，安全性較高。在危險環(huán)境下，如石油、化學等易燃物品存放場所，或者在地震中倒塌的地區(qū)，都很難展開救援，而在這種緊急的情況下，無人機可以在最短的時間內完成對火災的調查。特別是油罐、易燃易爆危險物品等容易引發(fā)火災，致使消防員難以及時靠近事故中心開展近距離救援工作，施救過程慢、施救難度大。消防員利用無人機進行火災救援，可以在緊急救援和惡劣的氣候條件下，對事故現場24小時監(jiān)控，確保救護人員的生命安全，具有很高的安全性。

三、無人機在應急救援中的應用

（一）緊急救援

突發(fā)事件一旦發(fā)生，將會帶來巨大的經濟損失。因此，在災難發(fā)生后及時快速地對受災人員進行救助，對保障人民群眾生命財產安全具有重要意義。通常來說，災情發(fā)生后，救援人員需要根據受災區(qū)域的實際情況展開救援。與傳統救援相比，無人機可以快速抵達受災現場，以更低的成本和更快的速度收集、傳輸和處理數據信息，極大提高救援工作效率。在通常情況下，救援飛機抵達現場后，地面人員需要開展施放降落傘和架設簡易跑道等工作以降落飛機。而無人機可以在較短時間內到達災情區(qū)域，節(jié)省大量時間。

在災害救援中，無人機發(fā)揮著重要作用。一是基于無人機的圖像采集能力和定位導航能力，對災區(qū)進行精準定位和航拍；二是利用搭載的紅外成像相機和多光譜相機等設備，采集災害現場圖像并回傳給救援指揮部，也可以利用搭載的高清攝像機將現場畫面?zhèn)髦恋孛嬷笓]中心實時回傳至救援指揮部；三是通過無人機搭載的高倍望遠鏡、熱成像儀等設備對災區(qū)進行精準識別及溫度測量。無人機的應用流程如圖1所示。

（二）災情評估

目前，災情評估主要有三種途徑：一是利用衛(wèi)星遙感技術對災害進行實時監(jiān)控；二是通過無人機采集的數據進行分析和研判；三是利用地面?zhèn)鞲衅鞯全@取的數據作評估。前兩種方法主要取決于遙感圖像分辨率和地面?zhèn)鞲衅鳙@取信息的準確性，但也存在一定的缺陷。無人機的數據采集具有實時性特點，可以在很短時間內完成大量的數據采集工作，及時傳送到分析部門進行分析處理，極大地提高工作效率。而地面?zhèn)鞲衅鳙@取的信息更可靠，具有較強的穩(wěn)定性。因此，對于災情評估來說，無人機技術不僅可以節(jié)省人力、物力和時間成本，而且具有良好的可靠性和穩(wěn)定性。無人機在應急救援中的作用不容小覷。基于此，我國不斷加強對其理論和技術的研發(fā)力度，建立一套完善的無人機綜合應用體系。在各部門建立統一的管理體系，通過有效協調各部門之間的關系，研發(fā)新技術和新型無人機設備，提高應急救援工作效率，強化專業(yè)人才培養(yǎng)力度及相關設備研發(fā)力度，以保證其順利推進，推動我國應急管理體系持續(xù)健康發(fā)展。

例如，在森林火災中，風向和風速是火災蔓延的重要影響因素，通過對火災過程中的易燃物和氣象的變化進行實時監(jiān)控，對火災發(fā)展趨勢進行預報。例如，火災蔓延速度、火勢強度、火災區(qū)域等重要參數，為提前部署、決策提供重要保障。利用無人機上的風向測量設備，可以準確測量風速和風向，建立火情發(fā)展的數學模型，為后續(xù)的消防工作提供有力的支撐。另外，清除工作事關滅火的成功與否，使用無人機進行災害后巡視要比人工視察更加安全，而且無人機上安裝的紅外線透鏡能有效探測并幫助排除復燃風險。

（三）物資投送

在應急救援過程中，如果需要空運，飛機耗費的時間較長且需要占用大量的空間裝載人員和物資，而無人機可以解決這一問題。此外，無人機可以實現多目標、多角度、全覆蓋作業(yè)。在投送物資時，如果僅是使用一架無人機進行投放顯然無法實現目標區(qū)域內物資投送，因此需要多架無人機同時投放，配合救援人員展開任務規(guī)劃與分工協作工作達到預期效果。在多臺無人機同時執(zhí)行任務時，救援人員需要對它們分別進行合理部署以實現不同的目標要求。另外，還可以減輕救援人員體力消耗和心理壓力，利用無人機投送物資，可以減少工作量且不受地域限制，運輸物資涵蓋范圍較廣且不同地區(qū)的受災群眾需要的物資種類各不相同，以滿足其需求從而減輕救援人員的負擔，也為受災群眾提供更好的幫助。

（四）指揮調度

在重大災害事故發(fā)生后，救援行動能否順利實施，在很大程度上取決于現場指揮機構的應急管理水平。針對地震、地質災害等自然災害、事故災難和公共衛(wèi)生事件，特別是突發(fā)性社會安全事件的現場救援，需要采取及時、高效和正確的處置措施。在緊急情況下，現場指揮部可能會調動社會救援力量或專業(yè)救援力量參與救援工作。為了確保救援過程中的有效指揮調度，需要使用無人機代替?zhèn)鹘y指揮人員進行信息傳輸和指揮。與傳統救援相比，無人機在事故發(fā)生后可以立即投入現場進行偵查，獲取數據、圖像和視頻等信息并傳輸到指揮部。此外，在突發(fā)事件發(fā)生后，不僅需要救援人員參與救援工作（如在地震和滑坡災害中實施搜救），而且需要向公眾發(fā)布救災信息（如受災地區(qū)疏散、救助災民等）。在災難發(fā)生后10分鐘內采集數據是非常困難的，救援人員利用無人機進行現場數據收集可以解決這些問題。為了及時向公眾發(fā)布災害信息，救災指揮部要求相關部門以最快的速度拍攝照片和視頻并傳輸到指揮部，救災指揮部利用無人機在指揮調度方面發(fā)揮著重要作用。

（五）交通疏導

交通疏導是應急救援中重要的任務，尤其是在災害發(fā)生后，道路交通阻塞、事故頻發(fā)等情況很容易造成重大人員傷亡和財產損失。因此，救助人員需要對道路進行清理疏通。疏導交通時會出現各種問題，包括警力不足、天氣惡劣等。無人機在空中采集數據不僅可以直觀地顯示路面情況，還可以拍攝大面積路段的現場視頻、照片，通過大數據分析及時了解道路情況和事故發(fā)生原因。此外，無人機可以代替交警進行交通疏導、指揮和監(jiān)控車輛通行情況。無人機具有很強的實用性及不可替代性，目前，無人機技術仍處于快速發(fā)展階段，正逐漸進入人們的日常生活中。

四、結語

在應急救援中，無人機具有獨特的優(yōu)勢，為救援工作提供有力的信息支撐，為作出正確的決策提供可靠的數據保障，在救援中發(fā)揮著重要作用，彌補了人力救援中的短板，顯著提升了消防應急救援能力，提高了救援工作效率，促進我國消防事業(yè)的高效快速發(fā)展。

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作者簡介：王浩（1991），男，遼寧省鞍山市人，碩士，初級實驗師，研究方向為無人機、飛行控制、人工智能。