鄒積斌

（大連理工大學(xué) 能源與動(dòng)力學(xué)院，遼寧 大連 116024）

雖然，當(dāng)今已為野外火撲救方面提供了許多先進(jìn)的撲救手段和技術(shù)條件的支持，但是能夠快速有效和安全地控制及撲滅森林、草原由于人為、雷擊和“飛火”所引發(fā)的新火點(diǎn)，并且能夠更為有效地阻隔與控制林區(qū)大火的蔓延，至今仍然是世界上一個(gè)大的難題。

通過積極開發(fā)與應(yīng)用精確制導(dǎo)下的野外火撲救技術(shù),以此推動(dòng)林火撲救技術(shù)手段從數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)向質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)化。將遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）有機(jī)地結(jié)合在一起，并在先進(jìn)的集成“3S”技術(shù)的森林防火決策系統(tǒng)[1]平臺(tái)的支持下，發(fā)揮飛機(jī)攜帶的空中優(yōu)勢(shì)，當(dāng)機(jī)載GNSS（Global Navigation Satellite System）制導(dǎo)的野外火撲救工具進(jìn)入林區(qū)火場(chǎng)的“可命中投彈區(qū)”時(shí)，實(shí)施空中投放命中精度可達(dá)1～3 m。以此突破時(shí)間和空間的局限，實(shí)施打早，打小，打了的滅火基本原則，以此避免森林、草原大火與特大火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展以及“人海戰(zhàn)術(shù)”的滅火大戰(zhàn)。

1 GNSS制導(dǎo)的野外火撲救技術(shù)

以固定翼飛機(jī)攜帶和空投的GNSS制導(dǎo)的野外火撲救工具[2]包括兩種類型，每種類型主要由三個(gè)部分組成：（1）制導(dǎo)與控制系統(tǒng)；（2）無動(dòng)力載體；（3）可以分別掛接爆炸、化學(xué)、冷激波滅火彈。

第一種類型：GNSS制導(dǎo)的野外火撲救彈[3]，它主要適用于撲救森林，草原由于人為、雷擊、“飛火”所引發(fā)的新火點(diǎn)。

第二種類型：GNSS制導(dǎo)的V字型野外火撲救彈,它主要適用于阻隔與撲救森林、草原大火和特大火災(zāi)。在林區(qū)火場(chǎng)周圍爆炸形成具有一定長(zhǎng)度、寬度和深度的防火隔離帶，以此達(dá)到有效隔離和撲滅林區(qū)大火目的。

1.1 無動(dòng)力載體與組合制導(dǎo)

1.1.1 無動(dòng)力載體

以一種GNSS制導(dǎo)的V字型野外火撲救彈為例，它的單個(gè)無動(dòng)力載體如圖1所示。從載體尾部向首部看，它的“+”字型的尾舵是安裝在載體尾部軸向的兩對(duì)互相垂直對(duì)稱的尾翼上。當(dāng)“+”字型尾翼的升降舵（俯仰舵）面由舵機(jī)操縱繞軸向下同向偏轉(zhuǎn)時(shí)，載體低頭向下飛行，反之載體抬頭向上飛行。當(dāng)“+”字型尾翼的方向舵（偏航舵）由舵機(jī)操縱繞軸同向偏轉(zhuǎn)時(shí)，則將改變載體運(yùn)動(dòng)的航向。

圖1 GNSS制導(dǎo)的野外火撲救工具的無動(dòng)力載體

對(duì)GNSS制導(dǎo)的野外火撲救工具的制導(dǎo)系統(tǒng)基本要求是制導(dǎo)準(zhǔn)確度高、撲救反應(yīng)時(shí)間短、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)和低成本等。

1.1.2 GPS+GALILEO組合優(yōu)勢(shì)[4]

GPS與Galileo組合技術(shù)，就是用一臺(tái)接收機(jī)同時(shí)能夠接收GPS和Galileo兩種衛(wèi)星信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在世界的任何地方、任何時(shí)間都能精確地測(cè)出三維位置、三維速度、時(shí)間等運(yùn)動(dòng)姿態(tài)參數(shù)。目前，組合制導(dǎo)已經(jīng)成為導(dǎo)航研究的重點(diǎn)，因此，組合技術(shù)的應(yīng)用將對(duì)制導(dǎo)的野外火撲救工具有著很好的使用價(jià)值。

由于GPS和Galileo兩個(gè)系統(tǒng)的相似性，就存在利用一個(gè)接收機(jī)同時(shí)接收和測(cè)量GPS和Galileo兩種衛(wèi)星信號(hào)的可能性，而在兩個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)工作時(shí)，可能存在難于覆蓋的空白帶，并且還會(huì)受制于人。但是，如果兩個(gè)系統(tǒng)的組合使用，就能夠使可用星數(shù)目的增多，不僅填補(bǔ)了單一系統(tǒng)存在的空白帶，而且使系統(tǒng)精度顯著提高，尤其是Galileo系統(tǒng)更具有先進(jìn)性（相互獨(dú)立性、完全兼容性、完好性）的特點(diǎn)。

Galileo系統(tǒng)[5]是一個(gè)公開民用的面向全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，與GPS完全兼容，又必須獨(dú)立于GPS。它的主要信號(hào)將用于提高質(zhì)量的公開服務(wù)，其性能相當(dāng)于GPSⅡF/Ⅲ,這就意味著要盡可能增加信號(hào)的頻帶寬度和碼率。

1.1.3 利用載波相位測(cè)量載體的姿態(tài)

載體姿態(tài)是飛行器坐標(biāo)系（BFS），相對(duì)于當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系（LLS）的三個(gè)姿態(tài)角即：航向角、俯仰角、橫滾角。載體姿態(tài)角的確定問題，歸結(jié)到精確確定載體上3點(diǎn)相對(duì)于當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系的位置，通過不共線3點(diǎn)的坐標(biāo)，可以計(jì)算出載體姿態(tài)角。通 過 GNSS接 收 機(jī)（GPS/GLONASS/Galileo/BeiDou組合接收機(jī)）確定載體的姿態(tài)，就是在載體上配置多根天線，利用各天線測(cè)量的GNSS載波相位信號(hào)的相位差，來實(shí)時(shí)確定運(yùn)動(dòng)載體坐標(biāo)系相對(duì)于當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系的三個(gè)姿態(tài)角，以完成GNSS的測(cè)姿任務(wù)。

從GNSS測(cè)姿原理可知，當(dāng)采用3根天線時(shí)，其作業(yè)方式是組成2條正交的基線，則可測(cè)得3個(gè)三個(gè)姿態(tài)角。但是在一般情況下，基線沒有安設(shè)成為正交形式，以V字型野外火撲救彈的載體而言，可以設(shè)計(jì)該載體的姿態(tài)測(cè)定方案?；€1、2用于測(cè)定航向角和俯仰角，基線1、3用于測(cè)定橫滾角，天線1、2、3在 xoy平面內(nèi)，基線 1、2和基線 1、3的夾角為，α=90°它是精確測(cè)定的已知量，由兩天線的測(cè)姿公式得，航向角：αyaw和俯仰角：αpit。

在GPS/Galileo/BeiDou組合系統(tǒng)的實(shí)時(shí)引導(dǎo)控制下，依照該方案彈道，通過對(duì)V字型野外火撲救彈（爆炸阻隔與滅火）的三個(gè)載體的航向角和俯仰角實(shí)時(shí)有效控制，即在飛行控制中的縱向通道對(duì)其俯仰角按著控制律：δz=K1ωz+K2Δθ+K3ΔH+進(jìn)行控制，使該彈在空中滑翔增程的飛行。

1.2 方案彈道與制導(dǎo)飛行

1.2.1 方案彈道控制策略

GNSS制導(dǎo)的野外火撲救工具裝有引導(dǎo)和控制系統(tǒng)，它是一個(gè)能夠作短暫滑翔增程飛行的無動(dòng)力載體。它在沿著方案彈道的飛行空間運(yùn)動(dòng)可以分解為：鉛垂平面內(nèi)的縱向運(yùn)動(dòng)和水平面內(nèi)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，為了使制導(dǎo)下的滅火隔離彈準(zhǔn)確命中著火點(diǎn)，必須通過縱向，側(cè)向控制系統(tǒng)，其中對(duì)該彈在縱向運(yùn)動(dòng)的俯仰姿態(tài)角和飛行高度加以控制，使其在鉛垂平面內(nèi)按預(yù)定的彈道飛行，而控制系統(tǒng)的任務(wù)目標(biāo)就是要跟蹤這個(gè)方案彈道，則該方案彈道的二次多項(xiàng)式為[6]：

方案彈道高度變化率為：

方案彈道航跡角為：

1.2.1.1 控制系統(tǒng)功能

引導(dǎo)系統(tǒng)任務(wù)之一就是測(cè)出載體是否飛得高或低，偏左或偏右。在測(cè)出這些偏差后，將其送到控制系統(tǒng)中，敏感元件把測(cè)量到的載體參數(shù)變化信號(hào)與給定信號(hào)（目標(biāo)）進(jìn)行比較，得出偏差信號(hào)經(jīng)放大后送至舵機(jī)控制舵面的偏轉(zhuǎn)，控制著載體在空中飛行的姿態(tài)，即通過控制系統(tǒng)的作用把這些誤差減小到零，從而使載體的質(zhì)心向著預(yù)定的方案彈道逼近飛行。為了改善舵機(jī)的性能需要引入內(nèi)反饋，形成隨動(dòng)系統(tǒng)（伺服回路）的舵回路，由敏感元件、放大計(jì)算裝置和舵機(jī)回路組成了載體控制系統(tǒng)的核心，它們與載體組成新的回路構(gòu)成穩(wěn)定回路。

1.2.1.2 雙通道與氣動(dòng)力控制

根據(jù)跟蹤裝置測(cè)量出載體和目標(biāo)在測(cè)量坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并按著引導(dǎo)規(guī)律分別形成俯仰和偏航兩個(gè)通道的控制指令，其中包括引導(dǎo)規(guī)律計(jì)算、動(dòng)態(tài)誤差和重力誤差補(bǔ)償計(jì)算及濾波校正等。控制系統(tǒng)將兩個(gè)通道控制信號(hào)傳送到執(zhí)行坐標(biāo)系的兩對(duì)舵面上，以此來控制載體向減小誤差信號(hào)的方向運(yùn)動(dòng)。

1.2.2 空投與制導(dǎo)飛行

當(dāng)固定翼飛機(jī)攜帶GNSS制導(dǎo)的V字型野外火撲救彈起飛后，通過衛(wèi)星導(dǎo)航儀沿預(yù)定航線飛行，并將目標(biāo)位置、彈道方案、跟蹤衛(wèi)星以及備份衛(wèi)星的序號(hào)等任務(wù)數(shù)據(jù)傳送到載體制導(dǎo)部分的任務(wù)計(jì)算機(jī)中。在飛機(jī)到達(dá)了預(yù)定投彈點(diǎn)的經(jīng)、緯度和高度區(qū)域時(shí)，機(jī)上投彈系統(tǒng)提醒飛行員投放。當(dāng)該彈從機(jī)內(nèi)或機(jī)翼下外掛的儲(chǔ)運(yùn)體中投放時(shí)，首先將固定翼飛機(jī)沿著縱向，即繞著軸抬頭仰起一個(gè)約30°～45°的傾角，再打開儲(chǔ)運(yùn)體后部門實(shí)施投放。精確制導(dǎo)下的野外火撲救工具在空投后的飛行制導(dǎo)過程分為三個(gè)階段：（1）投放展開段；（2）滑翔增程飛行段；（3）末段俯沖擊中段。

在圖2中，它是一個(gè)空投后使用3個(gè)GNSS制導(dǎo)的實(shí)時(shí)控制的載體，并掛接了4個(gè)“鎖鏈”式的爆炸滅火隔離彈體，構(gòu)成了一個(gè)實(shí)用的V字形狀的撲救隔離帶，并依據(jù)無動(dòng)力載體方案彈道滑翔增程飛行。

圖2 GNSS制導(dǎo)的V字型野外火撲救彈示意圖

2 GNSS制導(dǎo)的撲救優(yōu)勢(shì)

在林火的撲救效能、時(shí)間和費(fèi)用的約束下，在系統(tǒng)壽命周期的各階段積極廣泛應(yīng)用高新技術(shù)和科學(xué)管理準(zhǔn)則，從而使野外火撲救技術(shù)手段具有快速性，準(zhǔn)確性，高效性和安全性。

2.1 快速性

森林火災(zāi)突發(fā)性強(qiáng)，多數(shù)發(fā)生在人員和物資難以抵達(dá)的林區(qū)，有些山區(qū)又缺少水源，同時(shí)也受到地形的限制，復(fù)雜地形給林火撲救造成很大的困難，并往往發(fā)生撲火人員的嚴(yán)重傷亡。而飛機(jī)具有顯著的快速與機(jī)動(dòng)性能，是不受地面限制的遠(yuǎn)距離作戰(zhàn)的現(xiàn)代化運(yùn)載工具。當(dāng)攜帶著精確制導(dǎo)下高效滅火工具時(shí)，能夠?qū)α謪^(qū)進(jìn)行大范圍的快速穿插，并對(duì)其林火進(jìn)行連續(xù)有效的阻隔與撲救，以突破時(shí)間和空間的局限進(jìn)行連續(xù)空中監(jiān)視和實(shí)施輪番撲救，直至完全撲滅和消除火災(zāi)隱患。

2.2 準(zhǔn)確性

GPS+Galileo組合引導(dǎo)系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)能夠達(dá)到其先進(jìn)性，其中的Galileo系統(tǒng)采用了當(dāng)代最先進(jìn)、最精密的技術(shù)，該系統(tǒng)具有相對(duì)于GPS/GLONASS的兼容性、獨(dú)立性、連續(xù)性和廉價(jià)性特點(diǎn)。

因?yàn)镚alileo系統(tǒng)的碼長(zhǎng)是GPS C/A碼的10倍，是GLONASS民用碼的20倍，這表明它在僅發(fā)I通道信號(hào)的情況下也比GPS和GLONASS民用信號(hào)的抗干擾性能提高10倍。

Galileo系統(tǒng)的數(shù)據(jù)率與GPS，GLONASS相比也有大幅度提高（提高了5至30倍），因而可以在較短的時(shí)間內(nèi)接收完星歷數(shù)據(jù)，它的用戶接收機(jī)可以更快地實(shí)現(xiàn)冷啟動(dòng)。

為了保證Galileo與GPS/GLONASS的兼容性、獨(dú)立性和提高定位精度，簡(jiǎn)化GPS/Galileo和GLONASS/Galileo組合接收機(jī)的設(shè)計(jì)，采取（1）Galileo的E2-L1-E1頻段和GPS的L1頻段重合；（2）Galileo的 E5a頻段和 GPS的 L5頻段重合；（3）Galileo的 E5b頻段和 GLONASS的 L3頻段重合。

Galileo系統(tǒng)的碼速率是GPS的3至15倍，根據(jù)現(xiàn)在GPS/GLONASS運(yùn)行實(shí)測(cè)值，在無SA情況下兩維定位精度可達(dá)5 m，而兩維定位誤差可控制在1 m以內(nèi)，這表明無須進(jìn)行差分處理就可以完全滿足野外火撲救方面的技術(shù)要求。

例如:在高空13.5 km，風(fēng)速達(dá)160 km/h時(shí),可使空投下的GNSS制導(dǎo)的野外火撲救彈的圓概率誤差（CEP）的命中精度為1～3 m,滑翔航程可達(dá)20 km。并且它具有全天候，不受煙火、云霧和風(fēng)等氣候影響的三維實(shí)時(shí)連續(xù)導(dǎo)航定位功能。

2.3 高效性

2.3.1 爆炸沖擊波

爆炸的一個(gè)重要特征是在爆炸點(diǎn)周圍介質(zhì)中發(fā)生急劇的壓力突躍，這種壓力突躍造成對(duì)周圍介質(zhì)的破壞。當(dāng)炸藥在接觸地面爆炸時(shí)，沖擊波具有半球面的形狀，而影響沖擊波陣面上壓力的主要量有：藥量（空中爆炸藥量），炸藥密度；爆速，介質(zhì)初始狀態(tài)、；沖擊波傳播的距離；其中超壓是隨距離的變化而變化，則超壓關(guān)系可表示為[7]：

要想高效開設(shè)足夠?qū)挼牧只鹱韪魩?，可以?duì)炸藥、消焰劑、織帶（或軟塑管）等進(jìn)行改進(jìn)。當(dāng)采用不同種類和配方的炸藥（TNT，硝酸銨，硝酸鈉，黑索金）或使用威力更強(qiáng)大的烈性炸藥（C4，奧克托金等）時(shí)，爆炸隔離與撲救林火效果將會(huì)更好。

2.3.2 掛接林火阻隔索狀炸藥

使用GNSS制導(dǎo)下的無動(dòng)力載體直接掛接林火阻隔索狀炸藥[8]，實(shí)施對(duì)林火進(jìn)行有效的阻隔與撲救。索狀炸藥通過爆破所產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊波可形成生土帶，同時(shí)掀起的沙、土向兩側(cè)飛濺覆蓋在地表可燃物上，也破壞可燃物連續(xù)性的作用。阻隔索狀炸藥對(duì)林火阻隔與撲救所能夠達(dá)到目的和效果分別為：（1）足夠?qū)挾鹊淖韪魩Э梢灾苯痈綦x林火的蔓延；（2）較窄的阻隔帶可以作為以火滅火的點(diǎn)燒依托控制線；（3）由于索狀炸藥爆破時(shí)大量吸收氧氣，致使爆炸附近區(qū)域形成真空，同時(shí)強(qiáng)大的沖擊波將高壓風(fēng)壓向林火，可以直接用于滅火。

例如：在GNSS制導(dǎo)下的三個(gè)無動(dòng)力載體上，掛接著新型的索狀炸藥系列產(chǎn)品[9]中型號(hào)8的軟塑管節(jié)狀炸藥，利用載波相位測(cè)量確定三個(gè)載體的姿態(tài)，以組成一個(gè)實(shí)用的GNSS制導(dǎo)的V字型爆炸滅火隔離彈。該彈的索狀炸藥設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為200 m，直徑 60 mm，藥量4000/g·m-1，主要成分是TNT，硝酸銨（或使用RDX，HMX等以減少體積和重量，提高對(duì)林火的撲救能力）。

要求GNSS制導(dǎo)下的V字型索狀爆炸滅火隔離彈機(jī)載空投后，在位于林區(qū)火場(chǎng)的火頭前方合適的地形和地貌區(qū)域開設(shè)一個(gè)防火隔離帶，其長(zhǎng)度為200 m，夾角α=90°，爆炸后地被物寬度1.00～1.20 m；土沙覆蓋寬度2.50～3.50 m；深度0.40～0.70 m，如圖2所示，以此用于有效阻隔和撲救林區(qū)大火。

2.4 安全性

在野外火撲救過程中,消防隊(duì)員和公眾的生命安全是第一重要的，現(xiàn)行傳統(tǒng)的滅火方式由于直接接觸火場(chǎng)很容易造成撲救人員的嚴(yán)重傷亡，使用飛機(jī)空中噴灑水和化學(xué)藥劑進(jìn)行滅火其有效性又很有限，并且大量地運(yùn)輸水又是一項(xiàng)不易的任務(wù)。應(yīng)用GNSS制導(dǎo)下的野外火撲救工具居高臨下，能夠使撲救人員置于林區(qū)火海危險(xiǎn)之外，可以客觀和最大限度保障撲救人員的生命安全及最有效地?fù)渚壬只馂?zāi)。

3 撲救林區(qū)大火例證

3.1 “5·6”大興安嶺特大火災(zāi)簡(jiǎn)況

以1987年“5·6”大興安嶺特大火災(zāi)為例。據(jù)悉這場(chǎng)大火在大興安嶺漠河縣最早有5個(gè)起火點(diǎn),其中4個(gè)起火點(diǎn)時(shí)間都在14～14：30之間，并分布在如圖3所示的一個(gè)四邊形頂點(diǎn)上，它們的地面坐標(biāo)分別為：

圖3 1987年“5·6”大興安嶺森林大火5個(gè)

第一個(gè)起火點(diǎn)：5月6日14：08，位于東經(jīng)122°22′北緯 52°56′；

第二個(gè)起火點(diǎn)：5月6日14：30，位于東經(jīng)122°21′北緯 53°11′；

第三個(gè)起火點(diǎn)：5月6日14：00，位于東經(jīng)123°15′北緯 53°05′；

第四個(gè)起火點(diǎn)：5月6日14：30，位于東經(jīng)123°44′北緯 52°45′；

第五個(gè)起火點(diǎn)：5月7日12：30，位于東經(jīng)123°48′北緯 53°23′。

5月7日傍晚，由于大風(fēng)聚起情況突變，在19時(shí)左右，西、北線的大火（第一，二起火點(diǎn)）僅10分鐘時(shí)間，就把總面積為2 km2、2萬多人口的西林吉變成了一個(gè)大火場(chǎng)。

在19：20分時(shí)大火吞沒了西林吉以后，又轉(zhuǎn)向育英林場(chǎng)。19:30分左右，毀滅了育英林場(chǎng)，19:50分大火到達(dá)圖強(qiáng)。當(dāng)大火燒過圖強(qiáng)后，隨著氣象條件的轉(zhuǎn)變，火勢(shì)的蔓延速度放慢了，至23:10分到達(dá)阿木爾。與此同時(shí)，東線的火勢(shì)也在逞兇（第三，四，五起火點(diǎn)），22時(shí)大火到達(dá)盤古，并且迅速撲向盤中，23:10分大火又席卷了馬林地區(qū)。

3.2 實(shí)現(xiàn)融合技術(shù)撲救

根據(jù)森林防火指揮中心的命令和所提供的該林區(qū)著火點(diǎn)的地面坐標(biāo)，使正在空中執(zhí)行滅火巡航任務(wù)的機(jī)組迅速到達(dá)該林區(qū)著火點(diǎn)位置的上空。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入林區(qū)火場(chǎng)的“可命中投彈區(qū)”時(shí)，根據(jù)該林區(qū)火情、火險(xiǎn)等級(jí)及地形地貌特征，并依據(jù)空中撲救技術(shù)[10]和GNSS制導(dǎo)的野外火撲救工具的應(yīng)用特點(diǎn)，實(shí)施對(duì)林區(qū)火災(zāi)撲救的最佳方案（直接撲救，間接撲救和平行撲救）。即在大火爆發(fā)初期或初步蔓延中的一些重要地段，對(duì)撲火全局起著至關(guān)重要作用的區(qū)域?qū)嵤┳钣行У淖韪襞c撲救。

3.2.1 撲救策略

通過空中實(shí)施對(duì)林區(qū)火場(chǎng)的阻隔與撲救，并將空中撲救技術(shù)與地面最佳撲救方案及精確制導(dǎo)技術(shù)融合應(yīng)用。以森林火災(zāi)地面撲救的最佳路線計(jì)算為參考，在初始火場(chǎng)邊界上選擇不同位置的起始撲救切入點(diǎn)（不同角），在火頭位置α=0開始撲救時(shí)，過火面積最小，由0°增加和由360°減少時(shí)，過火面積迅速增大。

根據(jù)火場(chǎng)自然蔓延情況的數(shù)學(xué)描述[11]：r=r（θ，t），已知t時(shí)刻火場(chǎng)邊境線在水平面上的投影。火線生產(chǎn)率s為：對(duì)間接撲救和平行撲救來說，就是開設(shè)阻隔帶的速率；對(duì)于直接撲救來說，撲救人員在撲滅火焰時(shí)沿著火場(chǎng)邊境的行進(jìn)速率。

已知：r=r（θ，t）和s，求滿足一定的撲救決策目標(biāo)的最佳撲救路線P（θ）。撲救決策目標(biāo)可以是火場(chǎng)的蔓延面積T最小，也可以是控制火場(chǎng)的時(shí)間最短。（1）對(duì)于直接撲救來說，可以具體化為r（θ，t）=P（θ）+e，其中 e 為一正的小量；（2）對(duì)于平行撲救來說，可以具體化為 r（θ，t）=P（θ）+C，其中 C 是為保證安全而和火場(chǎng)邊境保持的一定距離。

因此，對(duì)于e，C的大小應(yīng)根據(jù)林區(qū)火情、火險(xiǎn)等級(jí)及森林地表火蔓延狀況的特征量計(jì)算結(jié)果[12]情況而定，即視情況實(shí)施最為有效的阻隔與撲救策略。

3.2.2 最佳撲救方案

第一方案：首先使用多枚GNSS制導(dǎo)的野外火撲救彈（爆炸滅火）,對(duì)4個(gè)起火點(diǎn)，起火時(shí)間在14時(shí)～14：30之間，實(shí)施最有效的打早，打小，打了的滅火原則，徹底打掉這4個(gè)起火點(diǎn)。同時(shí)再使用多枚GNSS制導(dǎo)的V字型野外火撲救彈（爆炸阻隔），分別對(duì)4個(gè)起火點(diǎn)周圍爆炸形成幾個(gè)實(shí)際需要的長(zhǎng)度、寬度和深度，其夾角為90°～120°的V字形防火隔離帶，以最有效的隔離防止火勢(shì)的蔓延。

第二方案：為了防止這4個(gè)起火點(diǎn)仍然存在火災(zāi)隱患，或者這4個(gè)火點(diǎn)已經(jīng)蔓延，可以繼續(xù)重復(fù)進(jìn)行多次或重量級(jí)的第一方案的阻隔與撲救。例如：在對(duì)5月7日傍晚的大風(fēng)聚起情況突變下，再次使用兩種類型滅火彈分別對(duì)5個(gè)起火點(diǎn)進(jìn)行有效的阻隔與撲救，其實(shí)施的方案次序分別為：

（1）在第一，第二個(gè)起火點(diǎn)與西林吉之間，即19點(diǎn)以前對(duì)林火進(jìn)行有效的阻隔與撲救。

（2）在西線火場(chǎng)的西林吉與育英林場(chǎng)之間，即19：10分以前對(duì)林火進(jìn)行有效阻隔與撲救。

（3）在育英林場(chǎng)與圖強(qiáng)之間，即19：30分以前對(duì)林火進(jìn)行有效阻隔與撲救。

（4）當(dāng)大火燒過圖強(qiáng)后，在隨著氣象條件的轉(zhuǎn)變，火勢(shì)的蔓延速度放慢時(shí)，即圖強(qiáng)與阿木爾之間，時(shí)間在23時(shí)以前，對(duì)該林火進(jìn)行多次阻隔與撲救。

（5）對(duì)于東線火場(chǎng)火勢(shì)，在22時(shí)大火到達(dá)盤古以前進(jìn)行最有效的阻隔與撲救。

（6）在盤古與馬林之間，即23時(shí)以前進(jìn)行最有效的林火阻隔與撲救。

經(jīng)過以上多次使用或者交替使用兩種類型的GNSS制導(dǎo)的野外火撲救彈與GNSS制導(dǎo)的V字型野外火撲救彈（爆炸阻隔）,并且可以同時(shí)應(yīng)用三種滅火方式 (爆炸/化學(xué)/冷激波滅火)協(xié)同進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)此次大火進(jìn)行更為有效的阻隔和撲救。因此，就能夠避免5月18日23時(shí)，東西兩大火場(chǎng)在東經(jīng)124°，北緯53°的地方匯合所形成的一個(gè)新的大火場(chǎng)，最終可以避免1987年“5·6”大興安嶺森林大火的發(fā)生與發(fā)展。

4 結(jié)論與展望

在大力提高林火撲救指揮水平和進(jìn)一步完善集成“3S”技術(shù)的森林防火決策支持系統(tǒng)的同時(shí)，通過貫徹“積極預(yù)防”的原則，推廣應(yīng)用GNSS制導(dǎo)下的野外火撲救技術(shù),必將能夠在森林、草原快速、準(zhǔn)確、高效、安全地?fù)錅缬捎谌藶?、雷擊和“飛火”所引發(fā)的新火點(diǎn)，并且能夠更為有效地阻隔和控制林區(qū)大火的蔓延，以避免森林大火的發(fā)生和發(fā)展。再將該高科技撲救技術(shù)與現(xiàn)有的撲救技術(shù)有效協(xié)同地配合使用，就能夠把世界森林火災(zāi)損失降到一個(gè)較低的程度，保護(hù)人類生命財(cái)產(chǎn)和世界森林資源。

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