張文洋

【摘 要】飛行觀察是航空森林消防的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，注重把先進(jìn)的科技成果、設(shè)備應(yīng)用到飛行觀察中，有助于推動(dòng)飛行觀察工作登上新的臺(tái)階，進(jìn)一步提高工作效率，保障飛行安全，更好地發(fā)揮出航空森林消防“發(fā)現(xiàn)早、行動(dòng)快、滅在小”的空中優(yōu)勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】飛行觀察；新技術(shù)手段；航空森林消防

1 新技術(shù)手段在飛行觀察中的應(yīng)用

1.1 GPS運(yùn)動(dòng)手表

基于GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，自動(dòng)獲取GPS信息和其他數(shù)據(jù)信息，具備導(dǎo)航、航跡記錄的功能，以及面積測(cè)量、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等一些輔助功能。內(nèi)置三軸電子羅盤(pán)，高度計(jì)、氣壓計(jì)和溫度計(jì)等，小巧易攜，功能強(qiáng)大，續(xù)航時(shí)間超長(zhǎng)，可長(zhǎng)時(shí)間輔助觀察員火場(chǎng)作業(yè)，其記載的數(shù)據(jù)可上傳至計(jì)算機(jī)或手機(jī)。

內(nèi)置多種傳感器，支持距離、速度、配速、心率、步頻、秒表計(jì)時(shí)、單圈時(shí)間、單圈距離、單圈配速、平均速度、平均心率、心率區(qū)間、卡路里消耗等多項(xiàng)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，全面記錄運(yùn)動(dòng)信息?？捎行Т龠M(jìn)飛行觀察員體育鍛煉。

1.2 林火標(biāo)繪儀

林火標(biāo)繪系統(tǒng)能進(jìn)行數(shù)字地圖調(diào)用、防火信息瀏覽、地形林相查詢(xún)、火點(diǎn)信息管理、火場(chǎng)態(tài)勢(shì)標(biāo)繪、專(zhuān)題圖制作、三維立體顯示，地形圖、林相圖的無(wú)邊無(wú)逢拼接和漫游，飛行動(dòng)態(tài)和航跡的管理。林火標(biāo)繪儀器的使用保證了新觀察員火場(chǎng)觀察的準(zhǔn)確性。

1.3 Google？Earth軟件

Google Earth是美國(guó)Google公司于2005年6月推出的全球地理信息系統(tǒng)搜索軟件。它是在其原有軟件產(chǎn)品Earthview的基礎(chǔ)上推出了三維影像與矢量地圖服務(wù)軟件，采用超高影像壓縮技術(shù)，能實(shí)時(shí)提供多種數(shù)據(jù)，將本地搜索和衛(wèi)星影像結(jié)合起來(lái)，可以讓用戶瀏覽全球范圍內(nèi)任何一處地點(diǎn)的衛(wèi)星影像或地形的三維圖像；提供3D地圖定位技術(shù)，可以讓用戶在3D地圖上通過(guò)交互方式定點(diǎn)查看特定區(qū)域，進(jìn)行不同視角的放大、縮小、漫游等地圖控制以及自動(dòng)搜索路徑完成道路導(dǎo)航操作。

Google Earth提供的影像數(shù)據(jù)來(lái)自于航空影像和衛(wèi)星影像，是二者的整合，具有包括地形、海拔、經(jīng)緯度等真實(shí)的地理信息。全球地貌影響數(shù)據(jù)的有效分辨率至少為100米，通常為30米（如中國(guó)大陸），視角海拔高度為15km左右。Google？Earth2013年更新的影像數(shù)據(jù)，其清晰度已完全能夠滿足航空護(hù)林的需要。

1.3.1 輔助火場(chǎng)指揮

觀察員將火場(chǎng)信息通過(guò)微信傳出，站調(diào)度室值班林調(diào)即可調(diào)用Google？Earth相應(yīng)影像，火場(chǎng)周邊各要素一目了然，為撲火指揮員決策提供快速、直觀、全面的火場(chǎng)信息。

1.3.2 火場(chǎng)調(diào)查

火場(chǎng)調(diào)查中觀察員無(wú)須現(xiàn)場(chǎng)勾繪火場(chǎng)，采集火場(chǎng)必要數(shù)據(jù)后，多角度拍攝火場(chǎng)全景照片即可返航。落地后，調(diào)整Google？Earth相應(yīng)影像的方位、視角與火場(chǎng)照片一致。根據(jù)需要，對(duì)照火場(chǎng)全景照片，在地形圖、林火標(biāo)繪儀上或直接在Google？Earth上勾繪火場(chǎng)，計(jì)算面積。

1.3.3 訓(xùn)練、考核觀察學(xué)員

通過(guò)Google？Earth，觀察教員無(wú)須每次都與被訓(xùn)練、考核觀察學(xué)員同機(jī)，就可訓(xùn)練、考核部分飛行觀察科目。

1.3.4 外援撲火

航期中，隨時(shí)關(guān)注各地較大林火。對(duì)可能外援的火場(chǎng)，利用Google？Earth提前熟悉火場(chǎng)地形，有關(guān)撲火地理要素，建立飛行控制地標(biāo)。一旦外援，可以迅速進(jìn)入情況，較好地執(zhí)行各項(xiàng)飛行任務(wù)。

1.3.5 更正和標(biāo)繪地形圖

運(yùn)用Google？Earth的高清衛(wèi)星圖片，對(duì)飛行地形圖和林火標(biāo)繪儀底圖變化的地標(biāo)地物（新建的公路、改道的河流，林場(chǎng)所等居民點(diǎn)）位置信息進(jìn)行更正和標(biāo)繪。

1.3.6 搜集轄區(qū)水庫(kù)資料

通過(guò)Google？Earth上搜索模塊和標(biāo)尺模塊，掌握精確的水庫(kù)位置、測(cè)量水庫(kù)長(zhǎng)度、寬度、估算水庫(kù)面積，獲取自由縮放的水庫(kù)圖片和水庫(kù)周邊地形、高程等信息。同時(shí)使用抓圖軟件和圖形處理軟件，編輯水庫(kù)名稱(chēng)、水庫(kù)所屬市（縣）、水庫(kù)所在航線、水庫(kù)經(jīng)緯度、水庫(kù)長(zhǎng)度、寬度、面積、水庫(kù)圖片等，建立水庫(kù)資料庫(kù)。

1.4 林火微信群

利用4G通信平臺(tái)與地方森林防火部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)人員建立林火微信群，實(shí)時(shí)傳輸火場(chǎng)信息。飛行中觀察員用高像素智能手機(jī)對(duì)火場(chǎng)錄像、拍照后，實(shí)時(shí)將火場(chǎng)全貌、關(guān)鍵火線、林相、地理信息系統(tǒng)截圖等微視頻、音頻、圖片、文字信息發(fā)到林火微信群，有關(guān)森林防火部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)和人員第一時(shí)間同時(shí)接收，縮短火情傳遞時(shí)間，火場(chǎng)信息形象、直接，信息量大而全，為領(lǐng)導(dǎo)指揮撲火提供及時(shí)、可靠的依據(jù)。

1.5 北斗衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)平臺(tái)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)， 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r(shí)能力，定位精度10米，測(cè)速精度0.2米/秒，授時(shí)精度10納秒?？娠@示飛機(jī)的機(jī)號(hào)，航向，高度，速度，飛行軌跡，并可做到實(shí)時(shí)監(jiān)控、也可以觀看歷史回放。當(dāng)飛機(jī)報(bào)告改航，觀察員處置火場(chǎng)，飛機(jī)繞飛時(shí)，根據(jù)監(jiān)控圖像，值班林調(diào)就可預(yù)先進(jìn)行圖上作業(yè)，并調(diào)用Google？Earth查看有關(guān)地理信息。

1.6 網(wǎng)絡(luò)天氣預(yù)報(bào)平臺(tái)

運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)天氣預(yù)報(bào)平臺(tái)，掌握巡護(hù)區(qū)內(nèi)各地的天氣實(shí)況和趨勢(shì)。利用單站雷達(dá)、強(qiáng)對(duì)流天氣、風(fēng)、氣溫、能見(jiàn)度、降水量、中國(guó)大陸區(qū)域水汽云圖、紅外云圖和天氣分析圖等資料，做好巡護(hù)區(qū)24至168小時(shí)天氣預(yù)報(bào)和本場(chǎng)天氣預(yù)報(bào)。利用單站雷達(dá)可以實(shí)時(shí)查看分別以佳木斯、伊春、加格達(dá)奇、牡丹江、哈爾濱、齊齊哈爾、建三江為中心150KM范圍內(nèi)航路有無(wú)危險(xiǎn)天氣系統(tǒng)，通過(guò)多幅動(dòng)畫(huà)就可以判斷其運(yùn)動(dòng)及變化情況。對(duì)日常巡護(hù)，特別是外援撲火、場(chǎng)站間轉(zhuǎn)場(chǎng)的天氣影響作出科學(xué)判斷。

2 新技術(shù)展望

2.1 全息紅外相機(jī)

今年3月，英國(guó)每日郵報(bào)報(bào)道意大利科學(xué)家研發(fā)了一款根本性的全息紅外相機(jī)，可“看穿”火焰和煙霧。其工作原理是最新成像系統(tǒng)并沒(méi)有鏡頭，而是捕捉未被火焰和煙霧遮擋的未聚焦輻射。最新系統(tǒng)并未使用傳統(tǒng)鏡頭，而是使用數(shù)字全息攝影技術(shù)捕捉3D圖像。批量生產(chǎn)投放市場(chǎng)后，可用于有濃煙火場(chǎng)的偵查拍照。

2.2 化滅和灑水自動(dòng)控制系統(tǒng)

開(kāi)發(fā)集多種傳感器（風(fēng)、溫度、火強(qiáng)度等），并采集可以影響噴灑效果的各種火場(chǎng)信息（林火類(lèi)型，可燃物類(lèi)型，山形，山勢(shì)，坡度、火場(chǎng)發(fā)展方向等等），進(jìn)行綜合計(jì)算，實(shí)現(xiàn)指示安全飛行，自動(dòng)控制噴灑，達(dá)到最佳滅火效果。

2.3 大型滅火飛機(jī)

中航工業(yè)集團(tuán)在水轟五基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、研發(fā)的蛟龍-600型水陸兩棲飛機(jī)已進(jìn)入總裝階段，蛟龍-600是一款單船身四發(fā)渦輪螺旋槳式飛機(jī)，具有水陸兩用、裝載量大、航程遠(yuǎn)、升限適中、速度范圍廣、超低空飛行性能好等諸多特點(diǎn)，比較適用于森林滅火。

蛟龍-600最大起飛重量為49000千克，最大平飛速度560千米/小時(shí)，使用升限6000米，最大航程5150千米?？梢栽陉懮隙?jí)機(jī)場(chǎng)和長(zhǎng)1500米、寬200米、深2.5米的水域起降，水面起降抗浪高度大于2.8米?？稍陲w行中降至水面滑行汲水，最大載水量為12000千克，一次汲水時(shí)間不大于20秒，投水高度（相對(duì)樹(shù)梢）30—50米，投水命中率大于98%。

以上各性能指標(biāo)只是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，需要試飛驗(yàn)證。對(duì)起降、汲水的水域要求較高，2.5米水深內(nèi)不可有雜物。另外修建水岸加油坡道費(fèi)較大。

2.4 無(wú)人機(jī)

近年，無(wú)人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)上的突破和使用管理上的規(guī)范，假以時(shí)日，民用無(wú)人機(jī)達(dá)到或超過(guò)現(xiàn)有軍用無(wú)人機(jī)技術(shù)水平，或?qū)⒂卸喾N可滿足火場(chǎng)需要，易于操控，價(jià)格低廉的大型無(wú)人機(jī)供航空森林消防選擇，用于火場(chǎng)偵查和直接滅火。

[責(zé)任編輯：張濤]