警用無(wú)人機(jī)應(yīng)用分析與檢測(cè)

□ 文/范殿梁

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警用無(wú)人機(jī)應(yīng)用分析與檢測(cè)

□ 文/范殿梁

警用無(wú)人機(jī)應(yīng)用背景與意義

警用無(wú)人機(jī)的定義和分類

警用無(wú)人機(jī)是警用無(wú)人駕駛飛機(jī)（UAV for Police）的簡(jiǎn)稱，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備程序控制的無(wú)人飛行設(shè)備，包括無(wú)人直升機(jī)、固定翼機(jī)、多旋翼機(jī)等。

按不同使用領(lǐng)域來(lái)劃分，無(wú)人機(jī)領(lǐng)域可分為軍用、民用和消費(fèi)級(jí)三大類，其中警用無(wú)人機(jī)屬于民用無(wú)人機(jī)類別。

根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)出具的調(diào)查報(bào)告，當(dāng)今世界民用無(wú)人機(jī)使用領(lǐng)域構(gòu)成中，警用無(wú)人機(jī)可涉及的政府和消防領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

警用無(wú)人機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景及優(yōu)勢(shì)

目前，警用無(wú)人機(jī)已經(jīng)在反恐監(jiān)控、急突發(fā)事件調(diào)查、防暴搜捕、聚眾驅(qū)散、大型集會(huì)監(jiān)控、救援搜索、交通監(jiān)視等領(lǐng)域應(yīng)用。

警用無(wú)人機(jī)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：反應(yīng)快速，能迅速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，在制高點(diǎn)觀測(cè)整個(gè)事態(tài)的發(fā)展；以最佳角度及時(shí)記錄下事態(tài)發(fā)展過(guò)程，為事后處理提供最有力的證據(jù)；在一些惡性暴力沖突中，直接用無(wú)人機(jī)進(jìn)入混亂區(qū)域進(jìn)行警示，盡量避免人員傷亡；在與歹徒的暴力對(duì)抗或者武力挾持過(guò)程中，可以零風(fēng)險(xiǎn)地了解歹徒的具體實(shí)際情況；在一些包圍抓捕過(guò)程中，無(wú)人直升機(jī)可以高空監(jiān)控包圍圈內(nèi)情況，為指揮人員提供實(shí)時(shí)有效的信息。

關(guān)鍵技術(shù)與當(dāng)前面臨問(wèn)題

警用無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

1、能源與動(dòng)力技術(shù)

無(wú)人機(jī)采用的推進(jìn)系統(tǒng)形式要比有人飛機(jī)多，采用的能源與動(dòng)力類型各異，包括：傳統(tǒng)的小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)、小型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)、活塞發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)以及電池組、太陽(yáng)能電池、燃料電池、超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、定向能及核同位素等。不同用途的無(wú)人機(jī)對(duì)動(dòng)力裝置的要求不同，但都希望動(dòng)力裝置燃油經(jīng)濟(jì)性好、重量輕、體積小、可靠性高、成本低、使用維修方便。

2、無(wú)人機(jī)平臺(tái)技術(shù)

無(wú)人機(jī)平臺(tái)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)該包括高效氣動(dòng)力技術(shù)、隱身技術(shù)、氣動(dòng)彈性技術(shù)、氣動(dòng)載荷設(shè)計(jì)技術(shù)以及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)技術(shù)5個(gè)方面。

3、自主控制技術(shù)

根據(jù)無(wú)人機(jī)自主控制的定義和內(nèi)涵，無(wú)人機(jī)自主控制的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)該包括態(tài)勢(shì)感知技術(shù)、規(guī)劃與協(xié)同技術(shù)、自主決策技術(shù)以及執(zhí)行任務(wù)技術(shù)4個(gè)方面。

4、網(wǎng)絡(luò)化通信技術(shù)

目前的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)作為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)只在局域使用，無(wú)人機(jī)之間、無(wú)人機(jī)與有人機(jī)之間、無(wú)人機(jī)與地面作戰(zhàn)系統(tǒng)必須進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)，使無(wú)人機(jī)都成為“全球信息柵格”的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與其他無(wú)人機(jī)或指揮控制系統(tǒng)之間的互聯(lián)、互通、互操作。

5、多任務(wù)載荷一體化、平臺(tái)/任務(wù)載荷一體化技術(shù)

有效載荷是無(wú)人機(jī)執(zhí)行偵察、監(jiān)視、電子對(duì)抗、打擊、戰(zhàn)效評(píng)估任務(wù)的關(guān)鍵因素，應(yīng)用于無(wú)人機(jī)的有效載荷包括通用傳感器（光電、雷達(dá)、信號(hào)、氣象、生化）、武器、貨物（傳單、補(bǔ)給品）等。

6、使用維護(hù)和適航問(wèn)題

民用無(wú)人機(jī)不可能像軍用無(wú)人機(jī)那樣有專業(yè)的使用團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行經(jīng)常的試驗(yàn)、訓(xùn)練和維護(hù)，民用無(wú)人機(jī)的空域管理、氣象、通信保障是比軍用無(wú)人機(jī)研制更為困難的問(wèn)題。

當(dāng)前面臨問(wèn)題

1、環(huán)境適用能力脆弱

無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的能力極大程度受到氣象條件（尤其是大風(fēng)）的影響，沙塵暴也會(huì)削弱光電傳感器的使用效果；同時(shí)，無(wú)人機(jī)也較難適應(yīng)城區(qū)作業(yè)環(huán)境（電線、建筑物遮擋）。

2、忽略保障與培訓(xùn)

無(wú)人在使用和保障方面，70%的損失源自人為失誤，通過(guò)對(duì)于無(wú)人機(jī)加強(qiáng)保障與培訓(xùn)，可以有效提高無(wú)人機(jī)使用效率。

3、可靠性急待提高

一套完整的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)至少包括飛行器、數(shù)據(jù)鏈路、操縱控制等子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)的可靠性都將對(duì)全系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生重要的影響；警用無(wú)人機(jī)的可靠性應(yīng)加以突出強(qiáng)調(diào)，避免飛機(jī)墜入居民區(qū)等敏感區(qū)域。

4、缺乏專業(yè)檢驗(yàn)

面對(duì)以上提到的警用無(wú)人機(jī)應(yīng)用難點(diǎn)和問(wèn)題，必須由專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)，出具專業(yè)檢驗(yàn)報(bào)告，改善當(dāng)下魚(yú)龍混雜的無(wú)人機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀。

開(kāi)展無(wú)人機(jī)系統(tǒng)檢測(cè)的必要性

社會(huì)需求

近年來(lái)，我國(guó)在反恐、救災(zāi)、緝毒、交通巡查、森林防火等方面具有特殊要求，相關(guān)部門對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的裝備需求也日益明顯。然而，由人為操作或者機(jī)械電子故障導(dǎo)致的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)事故率居高不下，對(duì)社會(huì)公共安全造成了很多不良影響。我國(guó)政府為了規(guī)范無(wú)人機(jī)系統(tǒng)行業(yè)，提高無(wú)人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量，已經(jīng)通過(guò)各種各樣的行政手段對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了一定程度的強(qiáng)制要求，但卻收效甚微；另外也是社會(huì)公共安全和管理者的需求。從專業(yè)角度來(lái)看，國(guó)內(nèi)目前只有公安部一所檢測(cè)中心能夠?qū)o(wú)人機(jī)系統(tǒng)提供檢測(cè)，以確保無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的質(zhì)量和安全性。因此，目前急需公安部一所檢測(cè)中心對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的重要性能參數(shù)諸如飛行性能、抗風(fēng)能力、可靠性等重要指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

企業(yè)需求

對(duì)這些年涌現(xiàn)出的百余家無(wú)人機(jī)企業(yè)來(lái)說(shuō)，其生產(chǎn)的數(shù)以萬(wàn)計(jì)的無(wú)人機(jī)在尺寸、能源方式、機(jī)型等眾多方面都具有較大的差異。如何針對(duì)不同無(wú)人機(jī)機(jī)型對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)估和定量判斷，成為了廣大企業(yè)近年來(lái)最為迫切的需求。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，也需要公安部一所檢測(cè)中心對(duì)這些企業(yè)生產(chǎn)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，出具具有權(quán)威性的檢測(cè)報(bào)告。企業(yè)希望通過(guò)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)得到社會(huì)的認(rèn)可。

市場(chǎng)需求

雖然我國(guó)在無(wú)人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步，產(chǎn)品種類繁多，但存在重復(fù)投資、低水平重復(fù)、高端無(wú)人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展依然較落后的突出問(wèn)題。因此，眾多無(wú)人機(jī)系統(tǒng)客戶在進(jìn)行采購(gòu)時(shí)，往往沒(méi)有一個(gè)合理的評(píng)價(jià)方法對(duì)市場(chǎng)上的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，作為采購(gòu)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的依據(jù)。因此，由第三方的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)也具有了迫切的必要性。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)支持

目前，公安行業(yè)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)《警用無(wú)人機(jī)通用技術(shù)要求》、《警用多軸旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)》、《警用無(wú)人直升機(jī)系統(tǒng)》、《警用固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)》正在制定過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)指標(biāo)的確定需要通過(guò)測(cè)試手段、檢測(cè)方法進(jìn)行驗(yàn)證，也需要檢測(cè)中心提供技術(shù)支持。

作者單位：公安部第一研究所檢測(cè)中心