無人飛行器在消防應急救援領域的應用

沈中澤

常州消防救援支隊信息通信科 江蘇 常州 213000

引言

無人飛行器技術已經日趨成熟，在建筑業中使用越來越廣泛。城市中的高層建筑數量逐漸增多，如果出現火災會對救援人員的人身安全產生威脅。高層建筑之間的跨度較大，建筑數量較大、工藝設施、倉儲設施的火災隱患和消防救援難度也有所增加，消防隊現場應急處置、通信支持和信息采集與獲取成為一個新課題。針對上述救災情況，消防部隊需要有效地進入災情現場，確保現場指揮和通信手段。

1 無人飛行器技術概述

我國無人機技術已經日趨成熟，在環保、農業以及建筑業中都廣泛使用。在消防應急救援領域中無人飛行器技術能夠更好地保障消防人員的生命安全。人機與航空模型之間的區別在于，無人機通常具有自動飛行功能，并且可以根據任務需要自主飛行，并且幾乎不需要人工干預即可完成任務。此外，無人機通常可以獨立地飛行，超出可見范圍，并且可以攜帶一定的有效載荷來執行空中監視，監視和其他任務。①多旋翼無人機。多旋翼無人機通過電動多旋翼系統保持飛行姿態和穩定性。根據市場上旋翼飛機的數量，現有產品分為4、6和8三類。個性化定制的飛機最多可容納12或24架，并且根據應用對象分為工業級（專業級）。無人機重量輕，垂直起降低，穩定性高，可在空中懸停，在6旋翼以上的單旋翼或雙旋翼可被損壞并在對稱位置安全著陸，圖像質量更好，比較簡單。缺點是飛行速度慢，持續時間短并且抗風性稍弱。②有人用直升機是單旋翼直升機和同軸雙旋翼直升機，包括燃料動力和電力動力。市場上的兩架無人直升機大多數都是由燃料驅動的。主要特點是它們可以在固定點起飛和降落。著陸點的條件不高，優點是抗風能力強。燃油功率受燃油箱容積的限制，續航時間可以達到幾個小時負載較大，可以載重20kg的物體進行正常飛行，可以使用空投空照明和機載基站實現無線覆蓋。其缺點是體積大，質量高，結構相對復雜，難以控制，電力系統抖動容易影響圖像傳輸質量、價格高[1]。

2 無人飛行器的應用范圍

由于現場消防救援人員及市民人數較多，火警應急救援較適用于電動無人駕駛飛行器，而燃料動力無人駕駛飛行器（燃料動力無人駕駛飛行器）在墜機時容易發生火警或爆炸危險，因此更適用于人數較少及因交通癱瘓而無法首次進入災區的地質災害遠程勘察。在四種無人駕駛飛行器中，多旋翼飛行器以其靈活的機動性更適合于城市火災或地質災害現場救援，用于快速圖像偵察、信息采集與分析、高空呼救，以及向救援人員和受困人員投擲低重量繩索、救生衣等救生設備；固定翼無人機和無人直升機由于巡航時間較長，飛行速度較快，更適合于對大規模地質災害進行遠距離偵察，從空中投放小型救援物資或設備，為救援人員提供高空照明，無人直升機采用高強度鋼環保護也可以打破玻璃，達到排煙降溫的效果，低空系泊飛艇由于其在空中停留時間長、負載質量高，適合于高空災害現場的長期監測或攜帶無線通信覆蓋設備，實現災害現場大面積的公共網絡通信癱瘓[2]。

3 消防無人飛行器管理應用完善建議

3.1 提高飛手專業性

由于無人機屬于特種裝備類別，根據裝備的無人機類型，消防部隊可以依靠特勤大（中）隊組建一支專業無人機飛行員隊伍，每個指揮部和分遣隊應至少建立一個由3名飛行員組成的無人機無人航空載具，由3名飛行員負責無人機的操作、使用和維護。無人機在投入使用前，必須對其飛行員進行專業培訓。無人機訓練完畢后，無人機飛行員應該通過國家認證。同時，隨著飛行員經驗的積累，我們將從飛行員隊伍中選拔高技能、高素質和高素質的人才作為培訓的重點，并獲得無人機機長或無人機教官的資格，逐步建立消防無人航空載具教師隊伍，每個團隊至少應有2名具有無人航空載具飛行員或教官資格的專業飛行員。經過培訓的無人機專業飛行員，應當建立飛行檔案，記錄飛行員的基本情況、專業培訓情況、獲得駕駛資格和執行飛行任務情況、對各專業飛行員飛行質量的動態控制情況，參與戰時調度和使用。無人機無人航空載具作為一種專業人才，應該保持專業飛行員的骨干地位，保持專業飛行員的相對穩定性和可持續發展。

3.2 完善飛行器日常管理

消防隊安裝好無人機后，應建立無人機管理系統和基本會計制度，并嚴格執行和加強管理。

第一，無人機在消防部門的使用需要進行嚴格的審批，首先要進行申報，嚴格宣布將空域用于軍事訓練，簡化應急救援工作其次。公安機關要針對申報和審批的標準進行嚴格的把控，消防無人飛行器需要在公安機關的監控下進行使用。

第二，要對所有投入到消防應急救援中的無人機進行編號，并且將每一輛無人機具體數據都輸入到消防系統網絡之中，建立無人駕駛飛機文件，記錄購買時間、型號參數、組件組成、主要性能、實物照片和飛行記錄。

第三，弄清無人機采購、設備、任務、損壞報告，維修報告和報廢程序有人駕駛飛行器，并嚴格管理無人機的整個生命周期。

第四，制定現場使用無人機的安全規定和安全應急預案，明確安全防護措施和應急措施，避免在操作無人機設備時發生危險，并以飛行空域下方的地面作為防止飛機墜落的用途。墜落，造成人員傷亡和其他安全事故的防護場所。

第五，嚴格執行無人機日常維護制度。飛行員應根據規程和操作規則每周至少一次對無人機的機身及配件進行全面檢修，發生災難時，可以隨時打開和關閉無人機設備的所有部件，以確保設備在任何時間均處于良好狀態，萬一發生災難時，設備可隨時開關。

3.3 加強訓練演練

無人飛行器正式投入使用后，有必要進行日常的日常訓練。培訓應著重于基礎訓練，多人綜合訓練和現場綜合訓練，強調飛行員的實際訓練，并提高飛行員在各種情況下的能力和操作水平。基礎培訓包括基礎理論口試培訓、無人機操作模擬培訓、無人機著陸和著陸培訓以及無人機飛行員基礎培訓。多人綜合培訓包括無人機地面站功能培訓，無人機程序控制飛行培訓，兩人飛行培訓，無人機傾斜攝影和三維模型培訓，無人機專業級和消費者級應用培訓，高空呼叫和現場射擊炸彈培訓，無人機和圖形傳輸設備培訓，無人機應急響應和安全計劃培訓，無人機日常維護培訓。在白天，黑夜，在無人值守的環境中（例如風、雨、雪等），針對不同的地形（例如高原、山脈、平原、普通建筑、高層建筑、城市綜合建筑、石化設施等）進行綜合野外演練飛機的飛行和任務負荷功能訓練可以與消防救援，應急通信演練結合使用，也可以獨立進行。

3.4 對飛手操作技能進行綜合性的考核

在無人機訓練的過程當中，需要對更為標準化的訓練方法及相應的考核大綱進行有效的編制，并且以此作為對飛手進行訓練考核檢查的重要依據，需要定期對整體消防無人機的專業飛手組織具有高度專業化的考核內容，確保無人機飛手能夠擁有較高的專業水平，使其自身所擁有的能力能夠勝任本職務崗位。需要集中復訓，并且由相應的總隊以上單位進行綜合性的組織，就通常而言，每年需要組織一次復訓，主要需要將無人駕駛員資格證取得人員作為培訓的對象，并且以無人機的全天性的訓練演練作為相應復訓科目的重點，由此使得飛手對于各項科目所具有的實際操作能力得以大幅度的提升，使無人機飛手能夠提升其自身所擁有的實操飛行的各項技能。在必要時，可由相應的無人機廠家提供專業性的飛手，并且由無人機資格考試機構的教練以及警用航空管理部門所擁有的各類專家的現場進行動物性的指導，并且對新技術以及新裝備知識進行有效的傳授，對無人機操作所存在的動作進行有效的糾正，并且對無人機在應用過程當中各項新法規要求予以解讀。在復訓學習結束之后，需要進一步結合培訓內容，統一對飛手所具有的綜合技能進行考核，其考核結果需要作為職業上崗證的憑證，并且各單位需要將復試考核通過的飛手作為實戰中所擁有的第一飛手，予以綜合性的使用，如果相應的飛手復訓考核無法通過，則將其暫列入無人機飛手的后備梯隊之內，在實戰以及具體的訓練過程當中，需要由第一飛手予以帶飛，不可使其單獨對無人機裝備進行操作，而連續兩次考核不合格的飛手，需要取消其資格，并且使其淘汰出無人機飛行飛手的隊伍。

3.5 對無人機飛行戰評進行綜合性的總結

在當前的社會發展過程中，無人機能夠在各類消防事故中進行綜合性的應用，然而在具體的應用過程當中，同樣存在無人機墜落等諸多負面情況，雖然在應用過程當中相關的墜落并沒有造成重大的損失，但同樣也反映出在實踐過程當中相應的無人機飛行人其自身所具有的管理水平需要得到提升，并且需要對相應的飛行器進行綜合性的管理。由此，消防無人飛行器在投入執勤之后，需要依照每戰必評的原則開展后續的考評工作，及時對飛手技能以及無人機在其自身實戰中所擁有的經驗教訓進行綜合性的總結，對不同災害背景下下所擁有的類型，以及該場所具有不同天氣環境之下，消防無人機在實戰應用中所存在的各類典型問題進行分析，并且將其總結成能夠對各類飛行環境予以適的無人機飛行器綜合應戰方法，需要充分的對實戰應用的各項視頻文件資料以及圖片進行有效的匯總，并且需要將匯總中的各項內容編入進無人機應用的戰略庫之內，根據各地的實際情況，將各項內容分配到各個地區，以供其訓練及實戰進行綜合性的借鑒。同時通過戰評具體實踐之中所具有的裝備性能測試，能夠為進一步改進、完善與提升無人機的功能做出貢獻，并且能夠使無人機在構建過程當中，對其性能優化設計獲得相關的優化標準，由此使無人機生產行業在發展過程中能夠進一步對更加有效且具有創新意義的無人機予以有效的研發，進而使整體消防應急救援無人機在發展中所具有的完善性得以大幅度的提升，能夠使整體行業在發展中獲得更加積極且創新性的發展[3]。

4 結束語

石化產品，危險化學品和其他災害的搶救與救援，危險指標的急劇上升，對現場救援人員的人身安全構成了巨大威脅，現場指揮員很難獲得各種調查信息。它對指揮員的科學決策和準確判斷具有重要影響。另外，諸如地震和滑坡之類的重大自然災害的面積和范圍非常廣，而且非常突然和具有破壞性。災難通常會導致現場公共網絡通信崩潰，交通道路受損，并且無法及時傳送諸如災區災難情況之類的信息，從而使救援人員難以迅速到達災區。同時，進入災區的人們也容易與外界失去聯系，使得重要決策和救災部署無法及時有效地進行。無人機的應用可提供更加直觀全面的輔助決策作用。由此，在消防行業的發展過程當中，需要充分的對無人飛行器的應用用式進行詳細的分析，并且需要充分的對無人飛行器在應用過程當中所擁有的各項注意事項進行綜合性的探究，同時需要對無人飛行器飛手進行綜合性的管理，由此使消防無人飛行器在應用過程當中的完善性得以提升。