梁 寧，袁新利，劉曉東

（河北小五臺(tái)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，河北 張家口075700）

森林是以喬木為主體的生物群落，是由集中的喬木與其他動(dòng)物、植物、微生物和土壤之間的相互依賴性以及與環(huán)境相互作用形成的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。它物種豐富、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣，被稱為“地球之肺”。森林與其所處的非生物環(huán)境有機(jī)地結(jié)合在一起，形成一個(gè)完整的生態(tài)結(jié)構(gòu)。森林是地球上最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，也是全球生物圈的重要組成部分。它是地球上的基因庫(kù)、碳庫(kù)、水庫(kù)和能量庫(kù)，是人類生存和發(fā)展的重要資源來(lái)源和可依賴的環(huán)境。

自地球上的森林出現(xiàn)以來(lái)，森林火災(zāi)就伴隨發(fā)生。世界上每年森森火災(zāi)超過(guò)20萬(wàn)次，燒毀森林面積占世界森林總面積的1‰以上。在我國(guó)，火災(zāi)嚴(yán)重的時(shí)候每年平均發(fā)生1萬(wàn)多起森林火災(zāi)，燒毀森林幾十萬(wàn)至上百萬(wàn)公頃，約占全國(guó)森林面積的5‰～8‰。

亞馬遜雨林森林火災(zāi)不僅燒毀和燒傷樹木，而且直接減少了森林面積，嚴(yán)重破壞了森林結(jié)構(gòu)和森林環(huán)境，導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)失衡，森林生物量下降，生產(chǎn)力減弱，益獸益鳥減少，甚至造成人類和動(dòng)物的傷亡。實(shí)際上，近年來(lái)，野火在各個(gè)大洲肆無(wú)忌憚地燃燒著。2019年6月份，美國(guó)加州大火，燒毀林地890 hm2；2019年7月份，寒冷北極圈內(nèi)的野火竟然超過(guò)100處。

1 森林防火監(jiān)測(cè)方法介紹

傳統(tǒng)的森林防火方法包括4種：地面巡邏、塔觀測(cè)、衛(wèi)星遙感和飛機(jī)巡邏。地面巡邏，依靠地面人工巡邏來(lái)探測(cè)森林火災(zāi)，耗時(shí)耗力，效率低下；塔俯瞰，依靠森林保護(hù)工作人員在塔上觀察，以探測(cè)森林火災(zāi)，觀察范圍有限，勞動(dòng)力密集；衛(wèi)星遙感依賴于地球衛(wèi)星的遙感圖像來(lái)檢測(cè)和分析森林地區(qū)的森林火災(zāi)，這種方法成本高，并且由于衛(wèi)星遙感圖像尺度相對(duì)宏觀，不可能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確定位森林火災(zāi)點(diǎn)，容易錯(cuò)過(guò)報(bào)告，延誤撲滅火災(zāi)的時(shí)機(jī)；飛機(jī)巡邏，雇用直升機(jī)或?qū)I(yè)飛行員駕駛的小型飛機(jī)進(jìn)行飛行偵察，費(fèi)用高，不適合日常高頻飛行、偵察。

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新和普及，其精準(zhǔn)、直觀、全面的火場(chǎng)分析數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，使無(wú)人機(jī)進(jìn)行森林防火巡查已經(jīng)成為趨勢(shì)。因此，通過(guò)無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃功能，采用無(wú)人機(jī)抵近偵查及折線型和往返型的偵查方式對(duì)森林進(jìn)行巡檢。因無(wú)人機(jī)載荷偵查覆蓋面積較大、偵查圖像質(zhì)量高及航程時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)，在對(duì)森林巡檢過(guò)程中可以降低巡檢任務(wù)的人工消耗和成本，有效提高森林巡防效率。無(wú)人機(jī)技術(shù)產(chǎn)生以來(lái)，世界各國(guó)紛紛將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于森林火災(zāi)的監(jiān)控和救災(zāi)工作當(dāng)中，并且收獲了理想的效果[1]。

2 無(wú)人機(jī)概念和技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 無(wú)人機(jī)的概念

在許多人看來(lái)，無(wú)人機(jī)是一種新興事物，然而無(wú)人機(jī)的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史。無(wú)人機(jī)是無(wú)人駕駛飛機(jī)的簡(jiǎn)稱（Unmanned Aerial Vehicles），是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置的不載人飛機(jī)，包括無(wú)人直升機(jī)、固定翼機(jī)、多旋翼飛行器、無(wú)人飛艇、無(wú)人傘翼機(jī)。從某種角度來(lái)看，無(wú)人機(jī)可以在無(wú)人駕駛的條件下完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和各種負(fù)載任務(wù)，可以被看作是“空中機(jī)器人”。

2.2 無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)

森林火災(zāi)很多時(shí)候都猝不及防，它具有人為性和多樣性的特點(diǎn)。在消防救災(zāi)中，結(jié)合無(wú)人機(jī)回傳的實(shí)時(shí)圖像和紅外熱成像信息，通過(guò)空中對(duì)復(fù)雜地形和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行火災(zāi)隱患巡查、現(xiàn)場(chǎng)救助指揮、火情偵測(cè)及防控成為森林消防新的選擇。

調(diào)查火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的受災(zāi)情況是一件非常危險(xiǎn)的行動(dòng),在將地面救災(zāi)人員派往現(xiàn)場(chǎng)之前，對(duì)火勢(shì)的評(píng)估至關(guān)重要?？焖俨渴馃o(wú)人機(jī)巡查，并將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的空中狀況傳送到地面指揮單位，為指揮單位提供第一手救災(zāi)數(shù)據(jù)。

2019年3月底，北京密云、平谷地區(qū)突發(fā)森林火災(zāi)，來(lái)自北京零度智控的ZT-3v復(fù)合翼無(wú)人機(jī)接到指令后迅速響應(yīng)，飛抵火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)上空偵察火情。據(jù)此次全程參與密云救災(zāi)的零度智控董事長(zhǎng)楊建軍介紹，在救災(zāi)過(guò)程中，參與搶險(xiǎn)的ZT-3v復(fù)合翼無(wú)人機(jī)為政府和決策機(jī)構(gòu)提供了大火初期、中期和末期的可見(jiàn)光、紅外視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，協(xié)助地面指揮工作部署安排。在山火救援工作中，ZT-3v無(wú)人機(jī)先搭載三軸30倍光電吊艙迅速起飛至火場(chǎng)上空，利用高空視角優(yōu)勢(shì)，第一時(shí)間將火勢(shì)蔓延情況的視頻實(shí)時(shí)傳送到指揮人員手中，協(xié)助指揮人員擬定最佳救援方案。這次無(wú)人機(jī)參與山火救災(zāi)成為一個(gè)典型案例。

在森林防火行業(yè)，機(jī)種主要有固定翼和多旋翼兩種。由于固定翼無(wú)人機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑大，起飛和著陸要求高，飛行高度高，而多旋翼無(wú)人機(jī)具有飛行靈活、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)、低空飛行、多重飛行模式，可實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃自動(dòng)飛行等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，火災(zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈垂直氣流運(yùn)動(dòng)，形成火場(chǎng)風(fēng)，嚴(yán)重威脅無(wú)人機(jī)飛行安全。因此，無(wú)人機(jī)參與火災(zāi)搶險(xiǎn)要盡量選用動(dòng)力強(qiáng)勁、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的無(wú)人機(jī)裝備。多旋翼是最佳選擇。

在災(zāi)后救援中，無(wú)人機(jī)可搭載紅外吊艙繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)，深夜徹查復(fù)燃點(diǎn)，在火場(chǎng)一線上空持續(xù)巡查，防止重點(diǎn)區(qū)域死灰復(fù)燃。無(wú)人機(jī)確保了救援工作的安全,以航拍的形式，避免了可能發(fā)生塌方的危險(xiǎn)區(qū)域,為合理分配救援力量，確定救災(zāi)重點(diǎn)區(qū)域、選擇安全救援路線以及災(zāi)后重建選址等提供了有價(jià)值的參考。

無(wú)人機(jī)防火監(jiān)測(cè)能做到“快速、完整、精細(xì)”。無(wú)人機(jī)按照既定的路線自主飛行，無(wú)須通信車跟隨，凸顯物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能化和信息化特點(diǎn)，且機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)，成本相對(duì)較低，能夠全天時(shí)、全天候、無(wú)死角地監(jiān)測(cè)林區(qū)，自動(dòng)識(shí)別可疑人、車目標(biāo)，對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)盤旋、跟蹤，轉(zhuǎn)角、變焦實(shí)施持續(xù)監(jiān)視。通過(guò)載荷系統(tǒng)使無(wú)人機(jī)具備在極端環(huán)境(煙、塵、霧)中，提供極佳的遠(yuǎn)距離目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別能力，實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)可燃物狀態(tài)，智能分析火災(zāi)隱患，現(xiàn)時(shí)回傳數(shù)據(jù)報(bào)告可疑地區(qū)位置，為消防指揮部有效滅火提供數(shù)據(jù)支持。

3 無(wú)人機(jī)在森林防火中的應(yīng)用

相比載人飛行器，無(wú)人機(jī)本身風(fēng)險(xiǎn)較小，使用成本較低,它們廣泛用于民用領(lǐng)域。在森林防火應(yīng)用領(lǐng)域，主要有全天候火情監(jiān)測(cè)，火場(chǎng)態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)監(jiān)控，遠(yuǎn)距離中繼通信，輔助應(yīng)急救援等應(yīng)用形式。

3.1 全天候火災(zāi)監(jiān)測(cè)

固定翼無(wú)人機(jī)具有快速飛行和長(zhǎng)飛行距離特點(diǎn)。通過(guò)裝載高分辨率可見(jiàn)光、紅外攝像機(jī)和其他偵察設(shè)備，固定翼無(wú)人機(jī)可以根據(jù)預(yù)定航跡進(jìn)行森林區(qū)域空中巡查。一旦發(fā)現(xiàn)火情，則采用紅外和可見(jiàn)光兩種相機(jī)同時(shí)雙向進(jìn)行比對(duì)、識(shí)別，并在發(fā)現(xiàn)火情后，將比對(duì)、識(shí)別結(jié)果回傳至地面站。通過(guò)定位的方法進(jìn)行三維展示，以達(dá)到實(shí)時(shí)檢測(cè)，且實(shí)現(xiàn)所見(jiàn)即所得，即根據(jù)無(wú)人機(jī)拍攝的火情直接定位到火情發(fā)生的具體位置，并在三維地球上直觀展示位置結(jié)果，同時(shí)估算火場(chǎng)面積并通過(guò)拼接算法形成大面積火場(chǎng)態(tài)勢(shì)。這樣可以做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情,并進(jìn)行火情預(yù)警、報(bào)告火情信息，便于及時(shí)展開行動(dòng)，將財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡降到最低。對(duì)于可疑區(qū)域，地面控制人員通過(guò)遙控?zé)o人機(jī)的飛行狀態(tài)和改變飛行軌跡，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)偵查[2]。

3.2 火災(zāi)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控

多旋翼無(wú)人偵察機(jī)配備彩色CCD任務(wù)負(fù)載或紅外探測(cè)器，可在距地面500 m高度對(duì)地面火場(chǎng)進(jìn)行懸停觀察，特別是當(dāng)車輛和人員無(wú)法到達(dá)預(yù)定的偵察位置時(shí)，及時(shí)利用無(wú)人機(jī)快速飛抵火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)時(shí)獲取火情信息，為撲火隊(duì)伍規(guī)劃最佳行進(jìn)路線提供依據(jù)[3]。

無(wú)人機(jī)機(jī)體可配備風(fēng)向、風(fēng)速儀等設(shè)備，收集火場(chǎng)區(qū)域、火災(zāi)燃燒程度、火場(chǎng)風(fēng)向和風(fēng)速等信息，以便輔助指揮員確定過(guò)火范圍、發(fā)展趨勢(shì)和蔓延方向。旋翼無(wú)人機(jī)主要用于近距離火災(zāi)探測(cè)，采集和傳輸?shù)姆€(wěn)定性良好?，F(xiàn)下市面上的無(wú)人機(jī)多半只有25至30分鐘的續(xù)航力，韓國(guó)公司Meta-Vista成功研發(fā)出打破先前無(wú)人機(jī)飛行時(shí)間世界紀(jì)錄的機(jī)體，達(dá)到了12小時(shí)7分5秒的飛行時(shí)間，比以往記錄增加近3倍，顯示燃料電池的使用對(duì)提高續(xù)航力的重要性。

3.3 遠(yuǎn)程中繼通信

森林地理環(huán)境復(fù)雜，山高林密，信號(hào)容易堵塞。利用具有中繼通信設(shè)備的無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)，可以保證通信鏈路暢通，并且可以快速建立覆蓋任務(wù)區(qū)域的指揮系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。

建立起來(lái)的信息平臺(tái)不僅可以滿足各級(jí)指揮員的火場(chǎng)信息需求，也可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)單兵攜帶Pad共享林火動(dòng)態(tài)信息的功能。由于目前無(wú)人機(jī)搭載功能有限，用于無(wú)人機(jī)機(jī)載的輕小型遠(yuǎn)距離圖傳、數(shù)傳、語(yǔ)音中繼設(shè)備技術(shù)還不完善，還需進(jìn)一步研發(fā)和集成[4]。其中，無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)資源處理能力對(duì)森林防火監(jiān)測(cè)和火災(zāi)撲救都有重要影響，如果數(shù)據(jù)資源處理能力偏低，會(huì)嚴(yán)重影響滅火效率。無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)資源處理要做到對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，因此要促進(jìn)其終端設(shè)備性能的更新升級(jí)，并對(duì)機(jī)載有效性進(jìn)行分析，結(jié)合無(wú)人機(jī)配件特征，處理森林防火業(yè)務(wù)。在引擎固定條件下，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)加以完善，提高無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力和傳輸效率[5]。

隨著5G商用時(shí)代來(lái)臨，無(wú)人機(jī)全新的應(yīng)用場(chǎng)景正在出現(xiàn)。2019年3月31日，中國(guó)聯(lián)通在上海崇明島完成了面向商用的5G工業(yè)無(wú)人機(jī)中低空、超視距、高速飛行試驗(yàn)。中國(guó)聯(lián)通研究院高級(jí)專家周曉龍介紹說(shuō)：“這次試驗(yàn)重點(diǎn)驗(yàn)證了5G的中低空覆蓋、高速移動(dòng)性、基站切換、邊緣計(jì)算協(xié)同等性能，是首次以正式商用為目標(biāo)的5G工業(yè)無(wú)人機(jī)應(yīng)用案例?！?G技術(shù)給無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展帶來(lái)的變化主要體現(xiàn)在5G的高帶寬和低時(shí)延兩大技術(shù)特點(diǎn)上，可滿足5G無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)操控和4K/8K視頻實(shí)時(shí)回傳，還能支持VR/AR技術(shù)，給用戶帶來(lái)超高清的體驗(yàn)。

3.4 輔助應(yīng)急救援

通過(guò)在無(wú)人機(jī)上集成航拍測(cè)繪模塊,可對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地形進(jìn)行應(yīng)急測(cè)繪，為滅火和救援提供強(qiáng)有力的支持。同時(shí)，可在無(wú)人機(jī)上集成語(yǔ)音、擴(kuò)音模塊傳達(dá)指令，在復(fù)雜的火災(zāi)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)空中呼叫和指令傳輸，及時(shí)通知消防員撤離危險(xiǎn)區(qū)域并提供疏散路徑。無(wú)人機(jī)可用于協(xié)助拋繩或攜帶關(guān)鍵設(shè)備（救生繩、呼吸器等），為消防員提供救生通道。隨著近兩年無(wú)人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)已從過(guò)去“只是空中偵察火情”升級(jí)為在火災(zāi)搶險(xiǎn)中能拼能打的“單兵”。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有3種物流無(wú)人機(jī)可以載重1.5 t以上，可以用于空中灑水或者滅火劑，提升了森林航空消防直接滅火的能力。

3.5 其他使用形式

目前，無(wú)人機(jī)在森林防火滅火中運(yùn)用最多的仍為火場(chǎng)偵查和情報(bào)搜集，但也有一些新的嘗試，如運(yùn)用無(wú)人機(jī)噴灑化學(xué)滅火劑形成阻火帶滅火、在指揮人員的操控下發(fā)射滅火彈輔助滅火、攜帶增雨焰條進(jìn)行人工增雨等。根據(jù)目前的技術(shù)水平和應(yīng)用手段，無(wú)人機(jī)與衛(wèi)星遙感、載人飛機(jī)巡護(hù)、地面瞭望塔和人工巡邏防護(hù)等監(jiān)測(cè)方法有效結(jié)合，形成空地一體化綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)仍是主要的發(fā)展趨勢(shì)[6]。

法國(guó)巴黎圣母院不幸遭到大火洗禮，矗立850年的尖塔被烈火吞噬，玫瑰花窗及2/3屋頂燒毀，全球民眾感到十分惋惜。在歷經(jīng)10多個(gè)小時(shí)的撲救后，大火被熄滅。行動(dòng)中，借兩臺(tái)DJI無(wú)人機(jī)之力取得現(xiàn)場(chǎng)的熱成像數(shù)據(jù)，更有效率地協(xié)助救援任務(wù)。據(jù)當(dāng)?shù)貍髅綀?bào)道，消防人員在撲滅圣母院大火時(shí)使用了2臺(tái)DJI商用無(wú)人機(jī)，包括Mavic Pro（更像是Mavic 2行業(yè)雙光版）及Matrice M210，兩機(jī)均具備熱成像傳感器。它們協(xié)助救援人員在空中追蹤大火的蔓延趨勢(shì)及追尋火源。法國(guó)Libération報(bào)道，無(wú)人機(jī)捕捉的熱成像影像有助消防決定最有效地向哪個(gè)位置灌水，而且待在空中有利位置可指導(dǎo)救火。直升機(jī)的靈活性和成本都被無(wú)人機(jī)比下去。

4 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)

無(wú)人機(jī)遙感（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing)，即利用先進(jìn)的無(wú)人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)、通信技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、智能化、專用化快速獲取自然環(huán)境、森林火災(zāi)災(zāi)區(qū)等空間遙感信息，并可實(shí)時(shí)探測(cè)地面煙霧擴(kuò)散分布情況，有效實(shí)施消防預(yù)警和現(xiàn)場(chǎng)偵測(cè)，為迅速、準(zhǔn)確預(yù)防和處置災(zāi)情提供精確指導(dǎo)。

5 無(wú)人機(jī)煙霧識(shí)別系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)遙感圖像的煙霧識(shí)別系統(tǒng)是一種明顯優(yōu)于傳統(tǒng)森林防火方法的新型技術(shù)手段。無(wú)論在視線可見(jiàn)或是夜間、暴雨、高溫、臺(tái)風(fēng)、泥石流等惡劣環(huán)境下，或是山岳、峽谷、溝壑等極端地理環(huán)境中，甚至是易燃易爆、塌陷、有毒等嚴(yán)重事故災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)，高清相機(jī)、紅外成像都可以交替結(jié)合煙霧識(shí)別模塊第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)火情，將森林火災(zāi)扼殺在萌芽狀態(tài)，有效地規(guī)避傳統(tǒng)森林防火救援方式中存在的短板[7]。一般而言，巡視監(jiān)測(cè)的對(duì)象有火焰和煙霧兩個(gè)基本目標(biāo)，因?yàn)樵诹只鹪缙诓⒉蝗菀妆O(jiān)測(cè)到大量的火焰，煙霧卻是森林火災(zāi)早期最顯著的視覺(jué)現(xiàn)象?！跋扔袩?，后有火”，所以監(jiān)測(cè)煙霧能最早發(fā)現(xiàn)林火的可能性，更具有研究?jī)r(jià)值。近年來(lái)隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展和成熟，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感圖像進(jìn)行自動(dòng)煙霧識(shí)別成為森林防火的新型技術(shù)手段，其優(yōu)點(diǎn)在于費(fèi)用低、效率高，自動(dòng)識(shí)別林火前期的煙霧特征并進(jìn)行預(yù)警處理[8]。

6 無(wú)人機(jī)在國(guó)內(nèi)外運(yùn)用現(xiàn)狀

6.1 國(guó)外運(yùn)用情況

2019年6月，土耳其政府在伊茲密爾鄭重舉行了試飛活動(dòng)，由科達(dá)無(wú)人機(jī)擔(dān)當(dāng)本次試飛活動(dòng)的主角。通過(guò)科達(dá)無(wú)人機(jī)掛載的熱成像云臺(tái)攝像機(jī)，可以在數(shù)百平方公里的大范圍內(nèi)迅速定位起火點(diǎn)，判斷火災(zāi)蔓延趨勢(shì)，并將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)同步回傳，為指揮中心科學(xué)調(diào)派資源，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援快速響應(yīng)提供精準(zhǔn)的圖像視頻依據(jù)。

6.2 國(guó)內(nèi)運(yùn)用情況

工業(yè)無(wú)人機(jī)快速發(fā)展，在農(nóng)林等應(yīng)用領(lǐng)域已成為重要的巡檢巡邏工具，但無(wú)人機(jī)的作業(yè)運(yùn)用都是通過(guò)飛手操控來(lái)完成，在炎炎夏日飛手的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)也是非常辛苦。另外，現(xiàn)如今專業(yè)的飛手人員招聘越來(lái)越難。因此，針對(duì)這樣的情況，上海復(fù)亞智能科技有限公司研發(fā)了全自動(dòng)飛行系統(tǒng)，從而減少人員的投入，并且實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)全自動(dòng)自主作業(yè)的能力。復(fù)亞的方法是借助AI算法，讓無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中，能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整云臺(tái)姿態(tài)及拍攝參數(shù)，獲得精準(zhǔn)清晰的拍攝畫面，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻回傳，協(xié)助開展火情判斷[9]。

7 無(wú)人機(jī)在森林防滅火運(yùn)用中存在的問(wèn)題

雖然無(wú)人機(jī)市場(chǎng)逐漸興起，產(chǎn)品應(yīng)用得到認(rèn)可，但是目前行業(yè)的發(fā)展還遠(yuǎn)未成熟。具體來(lái)說(shuō)，許多消防無(wú)人機(jī)并非真正的專業(yè)產(chǎn)品，而是簡(jiǎn)單地改裝或直接使用消費(fèi)無(wú)人機(jī)。換句話說(shuō)，消防無(wú)人機(jī)行業(yè)還沒(méi)有一個(gè)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行界定，缺乏規(guī)范性約束，導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊。由于消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)本身立足于航拍性能，一些消防無(wú)人機(jī)的偵查、巡查功能沒(méi)有什么問(wèn)題，但是在更專業(yè)的檢測(cè)、滅火等環(huán)節(jié)，消防無(wú)人機(jī)還需要強(qiáng)化模塊配置能力，繼續(xù)完善相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。

8 討論與結(jié)論

可以預(yù)見(jiàn)，無(wú)人機(jī)在許多領(lǐng)域都將發(fā)揮著不可替代的作用。但值得注意的是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，森林防火技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，無(wú)人機(jī)要在森林防火工作中充分發(fā)揮重要作用，就需要對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化和創(chuàng)新。就無(wú)人機(jī)系統(tǒng)本身而言，其未來(lái)發(fā)展方向應(yīng)該是自身的不斷優(yōu)化。首先，解決無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力技術(shù)問(wèn)題，太陽(yáng)能發(fā)動(dòng)機(jī)能有效利用能源，滿足長(zhǎng)期避難無(wú)人機(jī)的需求，前景廣闊。其次，提高無(wú)人機(jī)的承載能力，加載更多設(shè)備，從而提高智能搜索能力。再次，增強(qiáng)相關(guān)數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?，提高?shù)據(jù)加密和抗干擾能力。然后，專注于軟件問(wèn)題，寬帶和大數(shù)據(jù)量的傳輸是無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和必然要求。目前，無(wú)人機(jī)主要使用K u/K a頻段、C/X頻段和L頻段進(jìn)行通信。最后還有，加快開發(fā)新型非金屬?gòu)?fù)合材料的步伐，減輕無(wú)人機(jī)的重量，增加靈活性。在產(chǎn)業(yè)推廣和行業(yè)管理方面，有必要解決無(wú)人機(jī)使用成本高，服務(wù)和管理系統(tǒng)不完善的問(wèn)題，為中國(guó)新興無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造有利條件[10]。