姚遙

摘 要：進(jìn)行應(yīng)急救援任務(wù)需要克服惡劣的天氣、地形、海況等情形，同時救助人員的生命安全存在隱患，而無人機(jī)可在應(yīng)急救援行動中執(zhí)行人類生理特點限制任務(wù)，無人機(jī)技術(shù)與搜救相結(jié)合可以有效的解決這一問題。本文將重點探討無人機(jī)在未來在應(yīng)急救援中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);應(yīng)急救援;前景展望

1 引言

自1917年英國人研制了世界上第一架無人機(jī)以來，無人機(jī)已經(jīng)有了超過一百年的發(fā)展歷史，特別是以美國、以色列、英國等為主的西方國家對無人家的研究，讓無人機(jī)距離人們工作、生活越來越近，無人機(jī)在現(xiàn)代軍事、科研、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)勘察、城市管理、氣象、電力、搶險救災(zāi)等領(lǐng)域的運用也越來越廣泛。

2 國內(nèi)外搜救無人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

從1917年第一架無人機(jī)誕生至今，無人機(jī)已經(jīng)從最初作為靶機(jī)使用，到現(xiàn)在廣泛運用于戰(zhàn)場偵察、通信中繼、電子對抗、空中打擊等諸多軍事行動。無人機(jī)的產(chǎn)品種類繁多，外形千奇百怪。以飛行距離長短分類，有短程無人機(jī)、近程無人機(jī)、中程無人機(jī)和長航時無人機(jī)等;以飛機(jī)外形分類，有微型無人機(jī)、小型無人機(jī)、中型無人機(jī)和大型無人機(jī);以軍事用途分類，有靶機(jī)、偵察機(jī)、干擾機(jī)和攻擊機(jī)等;以飛行原理分類，有固定翼無人機(jī)和旋翼無人機(jī)（即無人直升機(jī)）等。

2.1 國外搜救無人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

以色列軍用運送傷員無人機(jī)。以色列歷來重視無人機(jī)工業(yè)，是僅次于美國的世界上無人機(jī)技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家，開發(fā)了一系列與無人機(jī)系統(tǒng)相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)。在以色列與黎巴嫩的戰(zhàn)爭中，以色列空軍的直升機(jī)被迫在對方秘籍的火力下進(jìn)行醫(yī)療救援任務(wù)，這對救援直升機(jī)機(jī)組人員的生命安全是極大的挑戰(zhàn)，搜救無人直升機(jī)無疑為此提供了有效的支援。目前，以色列空軍研發(fā)了一套集救助與運送為一體的機(jī)動生命支持系統(tǒng)（MLSTAT），同時，這套系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程監(jiān)視傷員的身體狀況和實施遠(yuǎn)程急救治療。這種無人機(jī)采用涵道風(fēng)扇技術(shù)，最多可以攜帶兩名受傷士兵飛行兩小時。

英國邁拓公司（Matternet）公司醫(yī)療救助物資運送無人機(jī)。邁拓公司（Matternet）公司總部位于英國倫敦，該公司目前正在研發(fā)一種無人機(jī)運輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以幫助那些低收入國家在沒有適當(dāng)醫(yī)療救助的情況下，為其運輸論斷治療等醫(yī)學(xué)臨床用品。例如在非洲埃博拉病毒傳染區(qū)，無人機(jī)可以將疫苗、藥片和水等緊急物品及時運抵需要救助的區(qū)域。

瑞士“飛行動力”公司研發(fā)的耐碰撞無人機(jī)Gimball。Gimball的外層是一個超輕且堅實的纖維籠，它具有不怕碰撞，同時保護(hù)人員不被其雙螺旋漿傷到的功能。其飛行時可以不用躲開障礙物，在碰撞中自行開路，而且可以在狹小的空間內(nèi)，飛行，如地震后的建筑物內(nèi)或者地下管道中，在此類的救援行動中具有明顯的優(yōu)勢。

2.2 國內(nèi)搜救無人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

中國上世紀(jì)80年代開始使用無人機(jī)，最初主要作為防空系統(tǒng)的靶機(jī)和干擾誘餌等。上世紀(jì)80年代末，中國從以色列購買一批“先鋒”無人機(jī)，用于炮兵定位和校射偵察，具有試驗性質(zhì)。上世紀(jì)90年代末，某型中低空戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)系統(tǒng)定型成功， 正式大量裝備部隊，并在多次合成軍事演習(xí)中獲得好評。進(jìn)入21 世紀(jì)，世界戰(zhàn)機(jī)技術(shù)由機(jī)械自動化邁向電子資訊化， 中國空軍的無人機(jī)地位也隨之迅速躍升， 研制方向朝實戰(zhàn)轉(zhuǎn)型，加大了對隱身技術(shù)、躲避地空導(dǎo)彈襲擊的能力的研制。例如中國自主研制的“翔龍”和“翼龍-1”型直升機(jī)。

3 無人機(jī)在應(yīng)急救援中利弊分析

3.1 無人機(jī)應(yīng)急救援中的優(yōu)越性

火山爆發(fā)、臺風(fēng)襲擊、地震等自然災(zāi)害等事件突發(fā)性強(qiáng)、破壞力大，在受災(zāi)后往往交通、通信設(shè)備受損嚴(yán)重，導(dǎo)致救援力量難以進(jìn)入受災(zāi)地區(qū)。無人機(jī)體小量輕、準(zhǔn)備時間短、起降要求低、自主飛行能力強(qiáng)，具有極高的適應(yīng)環(huán)境能力，承擔(dān)此類應(yīng)急救援任務(wù)更為機(jī)動靈活。無人機(jī)監(jiān)視范圍寬，實時性強(qiáng)，無人機(jī)巡視面積大，可深入事故災(zāi)害中心區(qū)域，最大限度接近目標(biāo)，情報信息可信度高，同時也可以為事故調(diào)查取證提供直觀有效的證據(jù)。

3.2 無人機(jī)海上救援面臨的挑戰(zhàn)

相較于有人駕駛的直升機(jī)，無人機(jī)體積小、重量輕的劣勢在于，在火山、地震、臺風(fēng)等自然災(zāi)害時事故率高，同時，對于海上救援，海上高溫?zé)岷透啕}度的環(huán)境對無人機(jī)存在一定的腐蝕性，而且海上風(fēng)浪比較大，無人機(jī)的起飛與降落將面臨重大挑戰(zhàn)，在惡劣天氣下，無人機(jī)的工作能力幾乎為零。

無人機(jī)的穩(wěn)定性還存在不足，天氣變化，對無線電和GPS導(dǎo)航信號存在較大的干擾，即使是無人機(jī)技術(shù)最為先進(jìn)的美國，其無人機(jī)的事故率也超過了有人駕駛的飛機(jī)。

4 無人機(jī)在應(yīng)急救援中的應(yīng)用前景

4.1 監(jiān)測應(yīng)急救援現(xiàn)場數(shù)據(jù)

無人機(jī)視野廣闊，擁有收集救援現(xiàn)場大數(shù)據(jù)的天然優(yōu)勢，可以為氣象監(jiān)測、交通流量監(jiān)控、甚至災(zāi)難預(yù)測等貢獻(xiàn)大量多樣化的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感和載人航拍技術(shù)，不僅成本高昂、缺乏靈活性，還有一個關(guān)鍵的痛點：清晰度有限，而無人機(jī)收集的圖片，比衛(wèi)星圖片要清晰很多倍。因為無人機(jī)能夠在云層之下的低空飛行，飛行高度甚至可以低到近地 50m，分辨率可以達(dá)到 0.1m，可以預(yù)見，這種強(qiáng)大精確的數(shù)據(jù)收集功能，未來甚至有可能顛覆谷歌之類的在線地圖服務(wù)。

4.2 無人機(jī)人工智能化

無人機(jī)熱成像技術(shù)結(jié)合人工智能技術(shù)將使視頻監(jiān)控從人力值守、辨別分析發(fā)展到機(jī)器自動分析的發(fā)展過程，讓監(jiān)控設(shè)備具備自主感知、圖像識別、深度學(xué)習(xí)能力，不僅實現(xiàn)對事件結(jié)果的高效分析和融合應(yīng)用，還可以形成對事件內(nèi)在發(fā)展規(guī)律的結(jié)果輸出，輔助科學(xué)決策，協(xié)助搜救人員快速定位被困人員，能極大的提高救援效率。同時，人工智能技術(shù)在無人機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域的融合應(yīng)用，無人機(jī)將集成先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)和算法技術(shù)，豐富的傳感器和任務(wù)設(shè)備，可以自動、智能化地完成各項復(fù)雜的任務(wù)。

4.3 無人機(jī)高度集成化

和靜態(tài)的環(huán)境，面對不確定性強(qiáng)、動態(tài)的復(fù)雜環(huán)境，無人機(jī)的救援樣式也要逐步向多平臺的“集群”（Swarm）作戰(zhàn)方向發(fā)展。未來突發(fā)事件的處置現(xiàn)場會越來越復(fù)雜，單架無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的能力有限，多架無人機(jī)協(xié)同作業(yè)、相互互補(bǔ)、行動協(xié)調(diào)實現(xiàn)任務(wù)能力擴(kuò)展和整體作業(yè)效率提升。無人機(jī)將具備集群協(xié)同執(zhí)行任務(wù)的能力，會極大的降低救援的危險性和短時間救援力量不足的問題。

5 結(jié)語

固然，無人機(jī)與有人駕駛飛機(jī)相比，還存在一些不足的地方，且無人機(jī)在民用領(lǐng)域的發(fā)展技術(shù)還相對落后，、運用還不夠廣泛。但隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，不久就將實現(xiàn)技術(shù)的量變引起質(zhì)變的突破，無人機(jī)的規(guī)?；\用也將隨之到來，無人機(jī)在應(yīng)急救援中的運用更加廣泛，其經(jīng)濟(jì)價值也將得到巨大體現(xiàn)，總之，無人機(jī)的市場還有很大的市場空間，其在應(yīng)急救援中運用前景非常巨大。

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