摘要：為了使無(wú)人機(jī)在消防滅火救援等消防工作中更加廣泛深入和安全的應(yīng)用。本文根據(jù)作者自身在原公安消防部隊(duì)一線出警時(shí)操控?zé)o人機(jī)參與滅火作戰(zhàn)指揮的親身經(jīng)歷，探討了無(wú)人機(jī)在消防實(shí)戰(zhàn)中應(yīng)用、培訓(xùn)、保養(yǎng)等方面存在的問(wèn)題和解決方案;其次，分析和探討了多起無(wú)人機(jī)空中特情處置的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn);最后，根據(jù)消防實(shí)戰(zhàn)的需求，提出了更加適合大中隊(duì)級(jí)使用的無(wú)人機(jī)的研究方向。通過(guò)無(wú)人機(jī)的消防實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用可以看出，無(wú)人機(jī)能夠有效提高消防滅火救援等消防工作的效率，實(shí)施對(duì)火點(diǎn)精確打擊、對(duì)人員精準(zhǔn)救援，提供有效的滅火救援指揮輔助。

關(guān)鍵詞：消防無(wú)人機(jī);低空偵察;空中特情;激光目標(biāo)指示器

1? ?引言

目前，無(wú)人機(jī)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是多旋翼無(wú)人機(jī)，由于其操控相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)起降場(chǎng)地要求低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在很多消防部隊(duì)配備。文獻(xiàn)[1-7]對(duì)無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，以及無(wú)人機(jī)在消防滅火、偵察、救援中的應(yīng)用前景、無(wú)人機(jī)選配、訓(xùn)練管理等方面進(jìn)行了分析和研究。文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]研究實(shí)現(xiàn)了利用無(wú)人機(jī)對(duì)消防重點(diǎn)保衛(wèi)單位建筑外部進(jìn)行實(shí)景三維建模和球形全景拍攝，文獻(xiàn)[10]研究實(shí)現(xiàn)了利用SketchUp對(duì)建筑內(nèi)部3D結(jié)構(gòu)生成，可用在輔助滅火指揮、戰(zhàn)評(píng)、防火監(jiān)督、災(zāi)后評(píng)估、消防六熟悉中，實(shí)現(xiàn)VR沉浸式網(wǎng)上練兵，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化預(yù)案等。

基于實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練、實(shí)戰(zhàn)化科研的思路，本文從無(wú)人機(jī)參與消防作戰(zhàn)行動(dòng)，輔助滅火指揮的實(shí)戰(zhàn)案例出發(fā)，結(jié)合無(wú)人機(jī)訓(xùn)練和空中特情的處置進(jìn)行了探討和經(jīng)驗(yàn)分享，并對(duì)大中隊(duì)級(jí)無(wú)人機(jī)科研方向進(jìn)行了總結(jié)。

2? ?無(wú)人機(jī)在滅火實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用、訓(xùn)練的探討

2.1? 參與滅火作戰(zhàn)指揮和災(zāi)后評(píng)估

2017年4月，根據(jù)原公安部消防局關(guān)于組織消防科研人員赴一線消防部隊(duì)實(shí)習(xí)鍛煉的文件指示，筆者來(lái)到某公安消防中隊(duì)，與一線官兵同訓(xùn)練同出警。2017年6月14日晚，接到報(bào)警稱(chēng)某小區(qū)一座四層的老建筑起火，起火部位是某單元的4樓西戶，火勢(shì)較大，已經(jīng)開(kāi)始向其它單元蔓延。消防中隊(duì)接警后及時(shí)出動(dòng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)偵察情況迅速建立水槍陣地，逐漸控制住火勢(shì)。該樓為人字坡頂老建筑，屋頂?shù)牧旱冉Y(jié)構(gòu)都為木材，吊頂是可燃材料已被燒穿，坡頂橫墻上有拱形門(mén)狀孔洞連通，造成火勢(shì)極易蔓延。由于從室外平房頂?shù)膸字畼屛恢靡约皟?nèi)攻水槍位置均無(wú)法直接看到屋頂起火部位，只能通過(guò)水槍對(duì)屋頂進(jìn)行概率掃射。

在調(diào)集舉高消防車(chē)增援的同時(shí)，要求將中隊(duì)的無(wú)人機(jī)帶到現(xiàn)場(chǎng)。起火建筑位于老城區(qū)，其中的自建樓房、平房與單元樓混雜，高低建筑錯(cuò)落無(wú)序，架空明線縱橫交錯(cuò)，道路狹小堆放雜亂，還好自然水源較豐富，有一條河流在附近，水槍通過(guò)手抬泵遠(yuǎn)程供水。這種情況下，舉高車(chē)較難進(jìn)入，即使強(qiáng)行開(kāi)進(jìn)，由于需要展開(kāi)空間、回轉(zhuǎn)空間等，加上架空明線影響舉高臂的展開(kāi)，造成舉高車(chē)無(wú)法使用。指揮員命令無(wú)人機(jī)緊急升空進(jìn)行夜航偵察。

中隊(duì)無(wú)人機(jī)為一臺(tái)大疆精靈4Pro+消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)，搭載一個(gè)帶有自穩(wěn)云臺(tái)的2000萬(wàn)像素1英寸CMOS傳感器的高清攝像頭。由于現(xiàn)場(chǎng)光線較暗，無(wú)人機(jī)的視覺(jué)避障系統(tǒng)基本失效，只能用戰(zhàn)術(shù)手電照射擬定起飛的空域，通過(guò)觀察反光等確定是否有架空明線、繩索等障礙，其實(shí)這些細(xì)小障礙即使是避障傳感器正常工作情況下也難以識(shí)別，光線好的情況下對(duì)于這類(lèi)細(xì)線也多只能是通過(guò)目視飛行避障。無(wú)人機(jī)垂直升空至一定高度，估計(jì)已經(jīng)超出周邊最高障礙的高度后，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)體調(diào)整航向角和調(diào)節(jié)鏡頭俯仰角尋找起火建筑，并飛向其上空周邊偵察。由于光線太暗，遙控端的圖傳視頻過(guò)于黑暗無(wú)法看清?？紤]到相機(jī)特性，光圈無(wú)法調(diào)整，于是調(diào)整感光度為3200，增加曝光時(shí)間為1/2秒，曝光補(bǔ)償+1，得到圖1所示的航拍照片。

照片中基本可以看到起火建筑的輪廓，從圖上看大致已有三個(gè)橫墻間的房屋被燒毀，但整體上還是較暗。由于無(wú)人機(jī)自身的振動(dòng)以及在空中受到風(fēng)的影響，雖然有自穩(wěn)云臺(tái)，曝光時(shí)間也不能增加過(guò)多，否則照片會(huì)由于抖動(dòng)而一片模糊。需要在無(wú)人機(jī)上增加照明，情況緊急，由于現(xiàn)場(chǎng)只有戰(zhàn)術(shù)手電較輕，考慮將其作為機(jī)載照明設(shè)備。一種方案是將戰(zhàn)術(shù)手電綁到攝像頭上，由云臺(tái)控制攝像頭和照明的指向同步，但由于自穩(wěn)云臺(tái)的負(fù)載能力有限，過(guò)載可能會(huì)導(dǎo)致云臺(tái)損壞，故只能考慮將戰(zhàn)術(shù)手電綁到無(wú)人機(jī)起落架使用。由于現(xiàn)場(chǎng)一時(shí)找不到繩索固定，于是將戰(zhàn)術(shù)手電通過(guò)其短掛繩吊在無(wú)人機(jī)起落架上后，立刻起飛偵察。由于掛繩無(wú)法固定手電，戰(zhàn)術(shù)手電隨著飛行而揮舞擺動(dòng)，影響了飛行的機(jī)動(dòng)性、穩(wěn)定性和安全性，也影響了續(xù)航時(shí)間。小心操控?zé)o人機(jī)抵近起火建筑航拍，航拍照片如圖2所示，其中照片左側(cè)中部黑影為吊掛于左起落架的戰(zhàn)術(shù)手電，其光柱投射到起火建筑形成圓形光斑，增加機(jī)載照明的航拍照片明顯優(yōu)于圖1的航拍照片。

圖2中，可以看到圖上側(cè)中間有2處火點(diǎn)，圖右側(cè)有3處火點(diǎn)，拍攝的是高清照片，可以放大觀察細(xì)節(jié)。由于遙控端的圖傳屏幕查看視頻具有較好的實(shí)時(shí)性，利于實(shí)時(shí)指揮和引導(dǎo)。通過(guò)電臺(tái)指揮，不斷引導(dǎo)和修正水槍射擊位置，對(duì)火點(diǎn)部位實(shí)施精確打擊，火點(diǎn)被水槍打中覆蓋后，冒出陣陣青（白）煙后較快熄滅，如圖3中無(wú)人機(jī)圖傳視頻截圖所示，由于曝光時(shí)間短，視頻的亮度明顯暗于航拍照片。

在無(wú)人機(jī)的航空偵察和輔助指揮下，剩余火點(diǎn)被很快剿滅。垂直掛載照明的缺點(diǎn)是需要飛到起火建筑的正上方偵察，如果火勢(shì)造成正上方高溫氣流過(guò)大，則不宜飛抵正上方。由于吊掛的戰(zhàn)術(shù)手電擺動(dòng)過(guò)大，結(jié)合飛行器剩余電量、飛行安全以及偵察的穩(wěn)定性等因素，在明顯的火點(diǎn)清剿后小心降落，一方面更換飛機(jī)電池，另一方面將自己所穿著的07作訓(xùn)鞋鞋帶拆下來(lái)作為繩索來(lái)固定戰(zhàn)術(shù)手電，照明方向指向起落架前方。無(wú)人機(jī)起飛到1.8米左右高度懸停，此時(shí)由通信員將空中懸停無(wú)人機(jī)起落架上綁定的戰(zhàn)術(shù)手電撥轉(zhuǎn)一個(gè)向下傾斜約45度的角度，同時(shí)遙控機(jī)載攝像頭俯仰到相應(yīng)的角度，無(wú)人機(jī)升空對(duì)起火建筑進(jìn)行盤(pán)旋偵察，對(duì)于一些可疑部位再通過(guò)電臺(tái)呼叫水槍覆蓋防止復(fù)燃，發(fā)現(xiàn)有些可疑部位冒出青（白）煙，說(shuō)明其內(nèi)部可能有火點(diǎn)或是溫度較高，消除了復(fù)燃的隱患。經(jīng)過(guò)指戰(zhàn)員的共同努力，完成了滅火任務(wù)，并派一輛消防車(chē)在現(xiàn)場(chǎng)通宵留守。

火調(diào)時(shí)，利用無(wú)人機(jī)對(duì)起火建筑拍攝了720度球形全景[2]，其部分截圖如圖4所示。

利用球形全景可直觀展示和評(píng)估起火建筑的過(guò)火受災(zāi)情況，周邊道路交通、水源等信息，可用于滅火戰(zhàn)斗行動(dòng)的戰(zhàn)評(píng)等。2.2? 無(wú)人機(jī)在滅火實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中的問(wèn)題探討

首先，無(wú)人機(jī)作為一種新型裝備，目前基層隊(duì)伍還沒(méi)有第一時(shí)間出警隨車(chē)攜帶無(wú)人機(jī)的意識(shí)和習(xí)慣，造成無(wú)法在第一時(shí)間第一現(xiàn)場(chǎng)使用無(wú)人機(jī)偵察。

其次，從無(wú)人機(jī)的配備上來(lái)看，總隊(duì)、支隊(duì)的大無(wú)人機(jī)體積較大，配置功能相對(duì)較多，需要飛行員和云臺(tái)操控手兩人，但一般無(wú)法第一時(shí)間隨車(chē)出警到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，多見(jiàn)用于大型火災(zāi)、現(xiàn)場(chǎng)會(huì)演習(xí)展示等場(chǎng)合。而大中隊(duì)級(jí)的無(wú)人機(jī)，目前專(zhuān)用機(jī)型相對(duì)較少，有些大中隊(duì)采購(gòu)了消費(fèi)級(jí)的無(wú)人機(jī)用于消防一線，這類(lèi)飛機(jī)價(jià)格便宜，操控容易，通用性好，體積小重量輕，可隨出警車(chē)輛攜帶，但專(zhuān)用性不強(qiáng)。例如在這次夜間滅火作戰(zhàn)行動(dòng)中，由于沒(méi)有機(jī)載探照燈，只能緊急綁上戰(zhàn)術(shù)手電土法上馬，但也確實(shí)在滅火行動(dòng)發(fā)揮了積極作用。

第三，機(jī)載設(shè)備方面的問(wèn)題及探討。

a.機(jī)載探照燈。從無(wú)人機(jī)夜航偵察效果看，由于戰(zhàn)術(shù)手電的聚光和泛光斑較小，泛光亮度不足，只能看到聚光光斑內(nèi)的目標(biāo)，聚光光斑外幾乎一片黑暗，類(lèi)似于管中窺豹，導(dǎo)致只能操控?zé)o人機(jī)反復(fù)盤(pán)旋偵察飛行以覆蓋更多的目標(biāo)。故對(duì)于微小型無(wú)人機(jī)的機(jī)載探照燈，需要考慮在一定射程上設(shè)計(jì)有合適亮度、大小的聚光和泛光光斑。

b. 機(jī)載紅外熱像相機(jī)。消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)多沒(méi)有配備紅外熱像攝像頭，這次無(wú)人機(jī)參與滅火行動(dòng)可以看出，高清攝像頭在夜航狀態(tài)下很大程度上依賴于可見(jiàn)光，而紅外熱像相機(jī)主要探測(cè)的是目標(biāo)的溫度，可以更為快速、準(zhǔn)確、直觀的用于火情偵察、人員搜救等，哪怕沒(méi)有明火，只要其溫度與周邊溫度有差異，就可以直觀顯示出來(lái)，故消防無(wú)人機(jī)宜配備紅外熱像相機(jī)。

c. 機(jī)載激光目標(biāo)指示器。從該實(shí)戰(zhàn)案例中，當(dāng)無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)，而水槍位置無(wú)法直接看到火點(diǎn)時(shí)，只能通過(guò)電臺(tái)用話音指揮引導(dǎo)水槍不斷修正打擊目標(biāo)，一般來(lái)說(shuō)無(wú)法同時(shí)指揮多支水槍?？梢钥紤]研制一種帶有云臺(tái)的機(jī)載激光目標(biāo)指示器，采用波長(zhǎng)為532nm至556nm的綠激光，綠激光光束路徑明亮，抗雜光干擾能力強(qiáng)，適合用于目標(biāo)指示。當(dāng)通過(guò)無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)時(shí)，打開(kāi)機(jī)載激光目標(biāo)指示器，調(diào)整飛機(jī)航向角以及通過(guò)云臺(tái)調(diào)整激光目標(biāo)指示器俯仰角，讓綠激光指向目標(biāo)，此時(shí)不同位置的戰(zhàn)斗員只需要根據(jù)激光光束路徑的指向即可多支水槍同時(shí)覆蓋打擊目標(biāo)，高效快捷，無(wú)需通過(guò)電臺(tái)多次反復(fù)引導(dǎo)修正多支水槍。

d. 遙控屏幕及FPV。無(wú)人機(jī)的遙控器宜采用自帶屏幕的一體化結(jié)構(gòu)，適合消防快速展開(kāi)應(yīng)用。在白晝陽(yáng)光強(qiáng)烈的條件下，屏幕難以看清，可以考慮在屏幕上安裝遮光罩，或是采用視頻眼鏡等方式進(jìn)行FPV（First Person View，第一人稱(chēng)主視角）飛行，不過(guò)這種模式需要進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練。

2.3? 無(wú)人機(jī)在訓(xùn)練中的相關(guān)問(wèn)題和分析探討

關(guān)于無(wú)人機(jī)的管理訓(xùn)練方面，通過(guò)在十多個(gè)消防中隊(duì)對(duì)一線官兵的無(wú)人機(jī)培訓(xùn)，大致存在如下問(wèn)題：

a.不讓飛或不敢飛。擔(dān)心飛行操作不熟練導(dǎo)致無(wú)人機(jī)損壞，或是摔下來(lái)造成人傷物損，從而不讓飛或不敢飛，造成訓(xùn)練更加不足，到真正需要執(zhí)行任務(wù)時(shí)更沒(méi)有保障。

b.過(guò)于大膽。有些學(xué)員剛了解如何操控升降、旋轉(zhuǎn)、前后、左右飛行，就敢大幅度打桿在復(fù)雜超低空域高速機(jī)動(dòng)飛行，或想進(jìn)行超視距測(cè)飛行極限、或升空至極限高度，認(rèn)為飛機(jī)有避障功能而不太顧忌，這很容易造成危險(xiǎn)。

c.飛不好。僅是在衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)良好或是視覺(jué)系統(tǒng)工作情況下的定位模式簡(jiǎn)單練習(xí)，似乎覺(jué)得飛行很容易，缺乏空中特情的應(yīng)變處置能力。

d.保養(yǎng)不科學(xué)。比如飛機(jī)的動(dòng)力電池，一些內(nèi)部規(guī)定要求電量接近100%進(jìn)行備勤，而根據(jù)動(dòng)力電池的特性，長(zhǎng)期滿電存放容易導(dǎo)致電池鼓脹報(bào)廢。

航空飛行是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)活動(dòng)，即便是無(wú)人機(jī)，在空中出一點(diǎn)微小問(wèn)題就可能導(dǎo)致墜機(jī)甚至傷人，所以飛行安全是第一位的，尤其不要在人群上空飛?？梢愿鶕?jù)常規(guī)要求和飛機(jī)的特性制定自己的飛行前檢查單（Checklist），飛行前做好每一項(xiàng)的檢查工作并記錄。例如檢查電量情況、旋翼是否安裝牢固、電機(jī)是否靈活旋轉(zhuǎn)、云臺(tái)是否正常，衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)、周邊環(huán)境、氣象條件是否適合等。在某次訓(xùn)練中就發(fā)現(xiàn)有兩只自緊槳滑絲，即時(shí)進(jìn)行了更換，否則升空后極易發(fā)生射槳墜機(jī)事故。還有一次升空后，才發(fā)現(xiàn)未取下無(wú)人機(jī)鏡頭蓋，導(dǎo)致只能降落處置。這些足以說(shuō)明飛行前檢查單的重要性，避免了大部分低級(jí)事故。除地面檢查外，可起飛懸停在1米左右觀察有無(wú)明顯問(wèn)題，可作為冬天起飛后對(duì)電池等的熱機(jī)，這種高度即便墜落也不會(huì)造成太大傷害。

在培訓(xùn)過(guò)程中應(yīng)注意從難從嚴(yán)加強(qiáng)飛行基礎(chǔ)訓(xùn)練，首先是加強(qiáng)目視飛行訓(xùn)練，可在姿態(tài)模式下飛到一定高度，讓其下視視覺(jué)失效，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)在空中發(fā)生漂移而無(wú)法穩(wěn)定懸停，模擬出現(xiàn)空中特情。此時(shí)讓學(xué)員不斷打桿控制飛機(jī)四位懸停、緩慢自旋轉(zhuǎn)、或進(jìn)行盤(pán)旋、水平8字、倒垂直三角、垂直矩形等航線飛行訓(xùn)練[11]，包括在有一定側(cè)風(fēng)、側(cè)逆風(fēng)等風(fēng)向影響下的強(qiáng)化飛行訓(xùn)練。在空中若是純手動(dòng)打桿控制不住，可緊急切換回定位模式輔助穩(wěn)定。通過(guò)強(qiáng)化訓(xùn)練，學(xué)員可通過(guò)組合打桿控制航線飛行并及時(shí)修正干擾，達(dá)到自然反應(yīng)打桿修正干擾的程度。由于消防作戰(zhàn)任務(wù)也有可能是晚上，或是由于某些原因人員無(wú)法接近現(xiàn)場(chǎng)，故要進(jìn)行白晝超視距超視角飛行訓(xùn)練、夜航飛行訓(xùn)練、夜航加超視距超視角飛行訓(xùn)練以及在復(fù)雜空域進(jìn)行飛行訓(xùn)練，訓(xùn)練中碰到鳥(niǎo)群要注意躲避。建議可以考核無(wú)人機(jī)執(zhí)照，為減少無(wú)人機(jī)導(dǎo)致人傷物損的經(jīng)濟(jì)方面損失，可以購(gòu)買(mǎi)無(wú)人機(jī)損傷保險(xiǎn)，第三者責(zé)任險(xiǎn)等。

建議可以多備一些電池，部分電池充滿電備勤，另一部分放電至適合存放的電壓;當(dāng)滿電電池需要放電時(shí)，可以先將存放電池充滿電備勤，再將原滿電電池用放電器或直接去飛行訓(xùn)練放電，延長(zhǎng)電池壽命。

要在實(shí)戰(zhàn)中摸索無(wú)人機(jī)的技戰(zhàn)法，拓展其在消防中各個(gè)方面的深度應(yīng)用。圖5為利用無(wú)人機(jī)測(cè)量大流量水炮的射程和射高，大大提高了效率和準(zhǔn)確性。

3? ?無(wú)人機(jī)空中特情的分析和處置探討

3.1? 無(wú)人機(jī)指南針受到干擾

一般來(lái)講，若是無(wú)人機(jī)在高空發(fā)生指南針干擾時(shí)，周邊空域較寬廣情況下，多是先打到姿態(tài)模式，手動(dòng)控制住飛行，再讓其升降或遠(yuǎn)離來(lái)脫離干擾源，脫離干擾源后，若指南針干擾報(bào)警消除，則可切換回定位模式飛行;若是指南針干擾報(bào)警未消除，則要小心迫降，對(duì)指南針進(jìn)行重新校準(zhǔn)。

案例1：在某次無(wú)人機(jī)白晝飛行訓(xùn)練中，無(wú)人機(jī)飛向建筑抵近偵察，建筑向外支出的鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了指南針干擾報(bào)警，迅速拉升無(wú)人機(jī)脫離干擾區(qū)域后正常。

案例2：某次夜航訓(xùn)練，無(wú)人機(jī)起飛前一切正常，起飛還不到1米，指南針突然受到干擾報(bào)警，飛機(jī)開(kāi)始自旋并向一邊飛去。由于起飛場(chǎng)地就在中隊(duì)樓頂一側(cè)，樓邊就有護(hù)墻，飛機(jī)已經(jīng)迅速撞向護(hù)墻，如果越過(guò)護(hù)墻，再遠(yuǎn)一些就是大隊(duì)主建筑，情況十分危急，如果迅速拉升飛機(jī)脫離干擾并能控制住還好，如果控制不住將撞上大隊(duì)主建筑，然后就會(huì)從8米多的高度墜落。當(dāng)前飛機(jī)的相對(duì)高度和速度很低，所以迅速打桿讓電機(jī)急停，飛機(jī)在撞上護(hù)墻之前瞬間倒扣墜落地面，由于僅從1米不到的高度墜落，檢查發(fā)現(xiàn)除4支槳葉整流罩位置著地旋轉(zhuǎn)磨損外，飛機(jī)并無(wú)其它損傷。事后分析應(yīng)該是從樓頂?shù)孛嫫痫w后，超低空飛臨樓頂?shù)孛鎯?nèi)有鋼筋的位置，導(dǎo)致干擾了指南針，而起飛點(diǎn)地面內(nèi)并沒(méi)有鋼筋影響，所以起飛前沒(méi)有報(bào)警。打桿控制急停墜落的處置也可以有效防止無(wú)人機(jī)沖向危險(xiǎn)區(qū)域，比如人群。

在飛行時(shí)，要避開(kāi)電力線、鐵塔、基站天線、高層建筑等，同時(shí)盡量不要貼地、貼水面、貼近建筑物飛行，防止受到意外的干擾導(dǎo)致失控，保持飛行安全距離。在任務(wù)需要抵近偵察時(shí)，如果配有光學(xué)變焦鏡頭或帶有數(shù)碼變焦功能，則盡量在一定距離外偵察。此外，起飛地區(qū)的選擇很重要，最好周邊有一定的開(kāi)闊度，同時(shí)注意地面以下的影響，比如地下有涵洞、金屬結(jié)構(gòu)等，也可能引起指南針干擾。在復(fù)雜空域超低空飛行時(shí)，適當(dāng)降低飛行速度，多觀察，增加特情處置的反應(yīng)時(shí)間。

3.2? 無(wú)人機(jī)受到風(fēng)吹撞樹(shù)墜落自救

在某次飛行訓(xùn)練中，無(wú)人機(jī)懸停高度大約7米，離旁邊有一棵樹(shù)估計(jì)有3米，突然來(lái)了一陣風(fēng)直接將無(wú)人機(jī)吹向樹(shù)，旋翼打到樹(shù)枝后倒扣下墜。然而無(wú)人機(jī)墜落了約3米多時(shí)，電機(jī)一陣轟鳴，無(wú)人機(jī)自動(dòng)翻正并懸停了，此時(shí)離樹(shù)干距離較近，立刻判斷出無(wú)人機(jī)的前后方向，控制飛機(jī)脫離樹(shù)干位置并安全降落。

檢查發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)有兩個(gè)槳葉碰到樹(shù)枝，有刮擦痕跡，其中有一個(gè)槳葉變形，判斷可能是樹(shù)枝被卷入了槳葉，但沒(méi)有完全將飛機(jī)卡在樹(shù)上，一到兩個(gè)槳葉停轉(zhuǎn)造成飛機(jī)倒扣墜落，重力使得被卡住的槳葉脫離樹(shù)枝又重新旋轉(zhuǎn)，無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到錯(cuò)誤倒扣姿態(tài)及時(shí)介入并翻正了飛機(jī)，使得飛機(jī)驚險(xiǎn)自救。

在此案例中無(wú)人機(jī)能夠自救，一方面是飛控系統(tǒng)比較智能，二是撞樹(shù)后槳葉沒(méi)有損壞，三是飛機(jī)當(dāng)時(shí)具有一定高度，有翻轉(zhuǎn)回來(lái)的機(jī)會(huì)。即使有些飛機(jī)具有倒扣后自動(dòng)打開(kāi)降落傘功能，也需要有一定安全高度開(kāi)傘，不過(guò)降落傘若用在這個(gè)案例中，可能會(huì)導(dǎo)致飛控翻正飛機(jī)自救時(shí)槳葉打到傘繩纏繞而墜毀。

從該案例也可以看出飛機(jī)在空中受到氣象條件等多方面的影響，尤其是在復(fù)雜空域超低空穿越飛行時(shí)，遇到風(fēng)切變或局部對(duì)流等情況可能會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)，看似安全的飛行，一陣風(fēng)過(guò)來(lái)可能就立刻陷入危險(xiǎn)之中。即使沒(méi)有自然風(fēng)影響，超低空飛行時(shí)無(wú)人機(jī)旋翼下洗氣流吹到周邊障礙物引起的湍流[12]對(duì)飛行的影響也很大，所以飛行中要盡量與周邊障礙保持安全距離，條件允許的情況下最好高于障礙物數(shù)倍機(jī)身高度飛行，起降時(shí)選擇較空曠場(chǎng)地。出現(xiàn)碰撞等危險(xiǎn)后，應(yīng)盡快判斷出飛機(jī)方向脫離危險(xiǎn)區(qū)域并降落檢查。出現(xiàn)空中特情時(shí)要沉著冷靜，若急于脫離危險(xiǎn)區(qū)域而不仔細(xì)判斷飛機(jī)方向有可能造成二次事故，更不要強(qiáng)行續(xù)飛。

3.3? 無(wú)人機(jī)圖傳信號(hào)丟失或衛(wèi)星信號(hào)弱

城市中無(wú)線電信號(hào)較多，像WIFI等多采用2.4GHz，當(dāng)無(wú)人機(jī)采用2.4GHz頻率工作時(shí)，較容易受到干擾，可以考慮選擇5.8GHz頻率進(jìn)行目視飛行，當(dāng)需要超視距超視角飛行時(shí)，相對(duì)來(lái)說(shuō)2.4GHz的信號(hào)穿透能力強(qiáng)一些，起飛前可以測(cè)試周邊無(wú)線信號(hào)的情況。

在飛行中，一方面可能遇到干擾導(dǎo)致圖傳信號(hào)丟失，另一方面也可能是飛到建筑后面被遮擋或是城市峽谷中，導(dǎo)致圖傳信號(hào)丟失。第三種就是超出遙控范圍。在城市峽谷中飛行時(shí)由于天空中可接收的衛(wèi)星數(shù)量少，導(dǎo)致衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)弱而漂移。在遙控信號(hào)沒(méi)有失聯(lián)的情況下，由于飛機(jī)上天線有方向性，如果轉(zhuǎn)180度返回則可能丟失所有信號(hào)，可以根據(jù)遙控器屏幕地圖上顯示的航線及航向調(diào)整飛機(jī)回退，或者讓飛機(jī)拉升高于遮擋信號(hào)的建筑，使圖傳恢復(fù)和接收更多的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)。飛行中要注意信號(hào)強(qiáng)度，不要飛出遙控范圍，若所有信號(hào)丟失，可以嘗試調(diào)整遙控器天線方向，登上消防車(chē)等高處進(jìn)行嘗試遙控與飛機(jī)連接。

3.4? 電池問(wèn)題導(dǎo)致無(wú)人機(jī)墜毀

在某次飛行訓(xùn)練中，飛行高度約53米，飛行時(shí)長(zhǎng)約10分43秒時(shí)，出現(xiàn)電池功率限制報(bào)警提示，準(zhǔn)備將飛機(jī)飛回起點(diǎn)降落，在將飛機(jī)拉回過(guò)程中，飛機(jī)掉電失控墜毀在一座約10米高的樓頂。

在冬天電池溫度較低時(shí)，也出現(xiàn)過(guò)電池功率限制報(bào)警，而這次事故可能是電芯損壞，導(dǎo)致在拉回飛機(jī)過(guò)程中失電墜毀。由于懸停需要更大的動(dòng)力，大機(jī)動(dòng)飛行也需要很大的動(dòng)力，這種空中特情處置的基本思路是首先避開(kāi)人群安全第一，其次不要懸?；蜃鞔髾C(jī)動(dòng)飛行防止電供應(yīng)不上，可以邊下降邊飛行，通過(guò)目視和圖傳顯示觀察周邊地形，就近迫降到高度相近、距離靠近的樓頂、露臺(tái)等，或是在拉回飛機(jī)過(guò)程中從較為茂盛的樹(shù)木上方飛行，這樣即使飛行過(guò)程中飛機(jī)意外掉電墜落在樹(shù)木上，由于樹(shù)葉緩沖保護(hù)，飛機(jī)一般不至于直接墜毀。從無(wú)人機(jī)研制的角度，可以考慮雙電池或多電池冗余，當(dāng)有個(gè)別電池出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，也能確保安全降落。

4? ?結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)無(wú)人機(jī)在消防實(shí)戰(zhàn)中應(yīng)用的親身經(jīng)歷、以及在無(wú)人機(jī)應(yīng)用、訓(xùn)練、培訓(xùn)、空中特情處置等過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入探討，并提出了相應(yīng)的處置和解決方案。無(wú)人機(jī)的使用，可以有效提高消防滅火救援等消防工作的效率，實(shí)施對(duì)火點(diǎn)精確打擊、對(duì)人員精準(zhǔn)救援，提供有效的滅火救援指揮輔助。作為大中隊(duì)級(jí)應(yīng)用的無(wú)人機(jī)，應(yīng)具備單兵攜帶、快速展開(kāi)、單兵操控的特點(diǎn)，由于消防滅火救援現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性，在針對(duì)消防特點(diǎn)應(yīng)具有防水、自漂浮、避障、避高溫等功能，具有適應(yīng)復(fù)雜氣象條件全天候作戰(zhàn)能力。

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