無人機在應急救援中的應用前景展望

1、    無人機在應急救援中的應用前景展望    姚遙摘 要：進行應急救援任務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，而無人機可在應急救援行動中執(zhí)行人類生理特點限制任務，無人機技術與搜救相結合可以有效的解決這一問題。本文將重點探討無人機在未來在應急救援中的應用前景。關鍵詞：無人機;應急救援;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以來，無人機已經(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，讓無人機距離人們工作、生活越來越近，無人機在現(xiàn)代軍事、科研、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)勘察、城市管

2、理、氣象、電力、搶險救災等領域的運用也越來越廣泛。2 國內(nèi)外搜救無人機的發(fā)展現(xiàn)狀從1917年第一架無人機誕生至今，無人機已經(jīng)從最初作為靶機使用，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、近程無人機、中程無人機和長航時無人機等;以飛機外形分類，有微型無人機、小型無人機、中型無人機和大型無人機;以軍事用途分類，有靶機、偵察機、干擾機和攻擊機等;以飛行原理分類，有固定翼無人機和旋翼無人機（即無人直升機）等。2.1 國外搜救無人機的發(fā)展現(xiàn)狀以色列軍用運送傷員無人機。以色列歷來重視無人機工業(yè)，是僅次于美國的

3、世界上無人機技術最發(fā)達的國家，開發(fā)了一系列與無人機系統(tǒng)相關的先進技術。在以色列與黎巴嫩的戰(zhàn)爭中，以色列空軍的直升機被迫在對方秘籍的火力下進行醫(yī)療救援任務，這對救援直升機機組人員的生命安全是極大的挑戰(zhàn)，搜救無人直升機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動生命支持系統(tǒng)（mlstat），同時，這套系統(tǒng)可以遠程監(jiān)視傷員的身體狀況和實施遠程急救治療。這種無人機采用涵道風扇技術，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。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)一種無人機運輸系統(tǒng)，該系

4、統(tǒng)可以幫助那些低收入國家在沒有適當醫(yī)療救助的情況下，為其運輸論斷治療等醫(yī)學臨床用品。例如在非洲埃博拉病毒傳染區(qū)，無人機可以將疫苗、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)搜救無人機的發(fā)展現(xiàn)狀中國上世紀80年代開始使用無人機，最初主要作為防空系統(tǒng)的靶機和干擾誘餌等。上世紀80年代末，中國從

5、以色列購買一批“先鋒”無人機，用于炮兵定位和校射偵察，具有試驗性質(zhì)。上世紀90年代末，某型中低空戰(zhàn)術無人機系統(tǒng)定型成功， 正式大量裝備部隊，并在多次合成軍事演習中獲得好評。進入21 世紀，世界戰(zhàn)機技術由機械自動化邁向電子資訊化， 中國空軍的無人機地位也隨之迅速躍升， 研制方向朝實戰(zhàn)轉型，加大了對隱身技術、躲避地空導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。3 無人機在應急救援中利弊分析3.1 無人機應急救援中的優(yōu)越性火山爆發(fā)、臺風襲擊、地震等自然災害等事件突發(fā)性強、破壞力大，在受災后往往交通、通信設備受損嚴重，導致救援力量難以進入受災地區(qū)。無人機體小量輕、準備時間短

6、、起降要求低、自主飛行能力強，具有極高的適應環(huán)境能力，承擔此類應急救援任務更為機動靈活。無人機監(jiān)視范圍寬，實時性強，無人機巡視面積大，可深入事故災害中心區(qū)域，最大限度接近目標，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 無人機海上救援面臨的挑戰(zhàn)相較于有人駕駛的直升機，無人機體積小、重量輕的劣勢在于，在火山、地震、臺風等自然災害時事故率高，同時，對于海上救援，海上高溫熱和高鹽度的環(huán)境對無人機存在一定的腐蝕性，而且海上風浪比較大，無人機的起飛與降落將面臨重大挑戰(zhàn)，在惡劣天氣下，無人機的工作能力幾乎為零。無人機的穩(wěn)定性還存在不足，天氣變化，對無線電和gps導航信號存在較大的

7、干擾，即使是無人機技術最為先進的美國，其無人機的事故率也超過了有人駕駛的飛機。4 無人機在應急救援中的應用前景4.1 監(jiān)測應急救援現(xiàn)場數(shù)據(jù)無人機視野廣闊，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、甚至災難預測等貢獻大量多樣化的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感和載人航拍技術，不僅成本高昂、缺乏靈活性，還有一個關鍵的痛點：清晰度有限，而無人機收集的圖片，比衛(wèi)星圖片要清晰很多倍。因為無人機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，分辨率可以達到 0.1m，可以預見，這種強大精確的數(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。4.2 無人機人工智能化無人機熱成像技

8、術結合人工智能技術將使視頻監(jiān)控從人力值守、辨別分析發(fā)展到機器自動分析的發(fā)展過程，讓監(jiān)控設備具備自主感知、圖像識別、深度學習能力，不僅實現(xiàn)對事件結果的高效分析和融合應用，還可以形成對事件內(nèi)在發(fā)展規(guī)律的結果輸出，輔助科學決策，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，人工智能技術在無人機系統(tǒng)領域的融合應用，無人機將集成先進的機器人技術和算法技術，豐富的傳感器和任務設備，可以自動、智能化地完成各項復雜的任務。4.3 無人機高度集成化和靜態(tài)的環(huán)境，面對不確定性強、動態(tài)的復雜環(huán)境，無人機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)場會越來越復雜，單

9、架無人機執(zhí)行任務的能力有限，多架無人機協(xié)同作業(yè)、相互互補、行動協(xié)調(diào)實現(xiàn)任務能力擴展和整體作業(yè)效率提升。無人機將具備集群協(xié)同執(zhí)行任務的能力，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 結語固然，無人機與有人駕駛飛機相比，還存在一些不足的地方，且無人機在民用領域的發(fā)展技術還相對落后，、運用還不夠廣泛。但隨著無人機技術的發(fā)展，不久就將實現(xiàn)技術的量變引起質(zhì)變的突破，無人機的規(guī)模化運用也將隨之到來，無人機在應急救援中的運用更加廣泛，其經(jīng)濟價值也將得到巨大體現(xiàn)，總之，無人機的市場還有很大的市場空間，其在應急救援中運用前景非常巨大。參考文獻：1 周偉等. 無人機在還是監(jiān)管就注重的作用 j. 水運管理，2013，35（4）：22-24.2 張峰等. 國內(nèi)外救援無人機的發(fā)展現(xiàn)狀. 中國醫(yī)療設備，2013，31卷，06期：175-177.3 周明應. 無人機在長江海事監(jiān)管領域的應用研究 j. 水運管理，2013，9（9）：27-28.4 周偉等. 無人機在海事監(jiān)管救助中的應用與選型 j. 水運管理，2012，34（4）：11-13.5 美空軍和海軍將繼續(xù)合作開發(fā)隱身無人機 z.每日防務快訊， 2009 ，8 ，31.6 劉重陽. 國外無人機技術的發(fā)展 j. 船艦電子工程. 2010，187（1）：19-23.7