無人機系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用方案

1、森林防火無人機系統(tǒng)解決方案概要一、設(shè)計說明1系統(tǒng)概況我國是森林資源大國，擁有森林面積1.95億公頃，森林蓄積量為124.56 億立方米，森林覆蓋率約為20.36%。1950年-2011年，我國平均每年發(fā)生森林 火災(zāi)13067次，年均受害森林面積近653019公頃，對森林資源和生態(tài)環(huán)境的破 壞所造成的損失非常大。森林火災(zāi)是世界性林業(yè)重要災(zāi)害之一，每年都有一定數(shù) 量的發(fā)生，造成林業(yè)資源的重大損失和全球性環(huán)境污染。森林火災(zāi)具有突發(fā)性， 災(zāi)害的發(fā)生的隨機性，在較短的時間內(nèi)能造成較大的損失的特點。因此一旦有火 警發(fā)生，就必須以極快的速度采取撲救措施，撲救是否及時，決策是否得當，重 要原因都取決于對林火行

2、為的發(fā)現(xiàn)是否及時，分析是否準確合理，決策措施是否 得當。如何實現(xiàn)森林防火工作的規(guī)范化，科學(xué)化，信息化，真正做到早發(fā)現(xiàn)，早 解決火災(zāi)隱情。無人機森林防火系統(tǒng)已成為及早發(fā)覺，排除、消滅森林火災(zāi)隱情 的必要手段。2系統(tǒng)組成華測無人機森林防火系統(tǒng)由以下幾個子系統(tǒng)組成。無人載機系統(tǒng)飛行控制地面站系統(tǒng)圖像影像采集系統(tǒng)圖像識別跟蹤處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路傳輸系統(tǒng)運載車和地面支持系統(tǒng)自動駕駛儀1. 3系統(tǒng)功能上海華測森林消防無人機系統(tǒng)，以國內(nèi)價格提供優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的國際品質(zhì)的森 林防火系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以森林火情巡查監(jiān)測為主，將GPS技術(shù)、熱成像技術(shù)、高 清數(shù)字圖像傳輸技術(shù)等高新技術(shù)綜合應(yīng)用于森林資源管理中的高科技產(chǎn)品。消防

3、無人機系統(tǒng)日常存放于運載車或固定地面基地中待命。隨時準備執(zhí)行例 行巡邏報警或者火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)控任務(wù)。無人機由地面彈射起飛，自主完成起飛過程 并飛向預(yù)先劃定的巡邏區(qū)域。圖像采集系統(tǒng)開始工作，向地面站實時傳回巡邏畫 面并可由通訊中繼系統(tǒng)將畫面?zhèn)骰刂笓]中心。當發(fā)現(xiàn)巡邏區(qū)域出現(xiàn)溫度異常系統(tǒng) 將自動發(fā)出警告。并將異常區(qū)溫度、位置、面積等重要數(shù)據(jù)傳回地面站和指揮中 心。并根據(jù)需要自動或手動切換入監(jiān)測模式圍繞異常區(qū)域飛行，持續(xù)傳回該區(qū)域 監(jiān)控信息?；蛱^該區(qū)域繼續(xù)執(zhí)行巡邏任務(wù)。當巡邏任務(wù)結(jié)束無人機按規(guī)定航線 飛回起降點下降高度完成自主開傘著陸。如果執(zhí)行現(xiàn)場監(jiān)控任務(wù)，無人機則直接 飛抵災(zāi)害現(xiàn)場按規(guī)定半徑盤旋或根據(jù)

4、圖像跟蹤系統(tǒng)自動對準溫度異常區(qū)域盤旋， 或者P500旋翼無人機直接懸?；馂?zāi)現(xiàn)場上方，持續(xù)傳回現(xiàn)場圖像、溫度、面積等 數(shù)據(jù)讓地面指揮人員實時了解火情發(fā)展。1.4性能特點國外的先進技術(shù)有的雖然可靠，但需要借助高分衛(wèi)星，且施工太復(fù)雜；有的 技術(shù)方案基礎(chǔ)實施投資太大，多達幾十萬美元，投入成本過高，這些難以滿足我 國森林資源監(jiān)測的實際需要。上海華測公司的森林消防無人機系統(tǒng)具有以下特點：快速部署、快速反應(yīng)、全天候執(zhí)勤、可執(zhí)行夜航任務(wù)。全飛行航線自主飛行無需人工干預(yù)。航時/航程長（根據(jù)不同載機配置航時可達2小時，）有足夠時間進行巡邏 和現(xiàn)場監(jiān)控。單架次作業(yè)面積可達50平方公里以上，更換電池方便可多次飛行。自

5、動報警，自動跟蹤實時回傳異常地區(qū)數(shù)據(jù)?？罩醒策墴o障礙物阻隔，彌補傳統(tǒng)地面監(jiān)控系統(tǒng)可能出現(xiàn)的盲點。購置成本低廉，同等面積裝備無人機系統(tǒng)僅相當于裝備傳統(tǒng)地面監(jiān)控系統(tǒng) 成本的40%或更低。更可作為地面系統(tǒng)的補充。維護方便，使用成本低廉。更高的安全性，不攜帶油料不會造成二次事故。1.5機型和技術(shù)參數(shù)P700高穩(wěn)定性華測P700無人機的構(gòu)型能 尤讓它在整個任務(wù)的執(zhí)行過程中更平穩(wěn)，亦可抵抗更復(fù)雜的氣候。此外，華測P700 的巡航速度較低，更有利于 空中攝影。高安全性華測P700無人機在2008年面市后，已安全飛行超過數(shù)千架次，更多次在艱難 的環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)，能力已受驗證，并深受許多用戶的肯定。高耐久性華測

6、P700無人機使用高強度的碳纖維蜂巢結(jié)構(gòu)材料和降落傘回收的設(shè)計，可讓 華測P700無人機降落在較堅硬的地面，減少華測P700無人機的起降場地限制。同時，作業(yè)時長可達90-120分鐘。多樣化搭載華測P700無人機可搭載高分辨率數(shù)碼相機A7r,航拍影像可達到5cm的地面分 辨率。同時，華測P700無人機可選擇搭載攝像機、紅外等多種設(shè)備。重量4.00kg搭載相機搭載（可選）SonyRX-1、SamsungNX210 數(shù)字相機或視頻設(shè)備尺寸160 x103x35cm空中拍攝面積6km2(GSD5cm) ， 9km2(GSD8cm)，13km2 (GSD12cm)GSD :地面分辨率翼展1.60m75%

7、前后重迭率，50%左右重迭率機翼面積48dm2地面站傳輸距離全向型天線：5km指向型天線：10km飛行速度巡航速度：64km/h最大速度：81km/h傳輸頻率434/868/912MHz（選項），19200bps，半雙工，8頻道飛行高度2500m滯空時間80-90分鐘其他地面控制站軟件（不包含筆記本電腦）材質(zhì)碳纖維蜂巢結(jié)構(gòu)，采用真空輔助樹脂轉(zhuǎn)注成型技術(shù)適應(yīng)環(huán)境風力6 級(39-49km/h)起飛彈力繩或彈射架溫度：-20 C60 C回收降落傘抗雨能力5mm/12h 小雨動力120W雙無刷電動馬達飛機架設(shè)時間10分鐘電池鋰聚合物電池11.1V，20000mAh操控操控方式全自主起飛降落P600高

8、集成性華測P600無人機一體化高度集 成設(shè)計，操作簡單，無需拆裝， 可直接架設(shè)彈射起飛。操作人員 不需要專業(yè)的飛行知識，僅需詳 細閱讀我們完整的操作手冊，便 能輕松上手。全自動化華測P600彈射起飛后，能沿著預(yù)先規(guī)劃的飛行路徑執(zhí)行航拍任務(wù)，拍攝完畢飛 機自動返航，并在預(yù)先規(guī)劃的降落點開啟降落傘，全程無需人工干預(yù)，并具有 自動預(yù)警返航功能。高耐久性華測P600無人飛機使用高強度的碳纖維蜂巢結(jié)構(gòu)和降落傘回收的設(shè)計，可讓華 測P600無人飛機降落在較堅硬的地面，減少華測P600無人飛機的場地限制。高精確度搭載高分辨率數(shù)碼相機，設(shè)定飛行高度150米、照片重迭度70%,可獲取最高地 面分辨率(GSD)可

9、達5厘米的精度。重量2.00kg搭搭載SamsungNX210數(shù)字相機載（可選）相尺寸100 x65x10cm機空中拍4km2(GSD8cm) , 6km2(GSD12cm)9km2(GSD18cm)，翼展1.00m攝面積75%前后重迭率，50%左右重迭率，分鐘飛行時間，快門3秒60機翼面積20dm2全向型天線：5km巡航速度：81km/h傳輸距飛行速度最大速度：92km/h地離指向型天線：10km飛行高度離地高度：100-500m海拔高度：3000m面站傳輸頻率434/868/912MHz(選項)，19200bps,雙工，8頻道半滯空時間40-50分鐘其他地面控制站軟件（不包含筆記本電腦）材

10、質(zhì)發(fā)泡聚丙烯及碳纖維增強結(jié)構(gòu)適風力風：風級 4(20-28km/h)起飛彈力繩或彈射架應(yīng)溫度：-20 C60 C回收降落傘環(huán)境抗雨能力5mm/12h 小雨動力300W無刷電動焉達，后推式飛機架設(shè)時間10分鐘電池鋰聚合物電池11.1V,8000mAh操控操控方式全自動起飛和回收、自動導(dǎo)航、自動快 門、自動啟動安全措施P500華測P500為四旋翼電動無人 機，其機身設(shè)計新穎、輕巧，對稱 電機軸距800mm，單臂長度350mm，總重量2.6kg。由于其體積小、重量輕、飛 行平穩(wěn)、機動靈活、目標特性小、飛行噪音低等特點，非常適合城鎮(zhèn)夜間，環(huán) 境比較惡的環(huán)境，人員密集場所飛行。使用快捷方便，不太需要過多

11、的技術(shù)訓(xùn) 練就可以進行簡單，穩(wěn)定的飛行，甚至可實現(xiàn)“單兵作戰(zhàn)”一一即單人操作。 在線路、管道巡檢，城市巡查，空中指揮支援，群體事件控制等方面有著廣泛 的應(yīng)用。 華測P500四旋翼無人機系統(tǒng)引入了 2.0BCAN總線系統(tǒng)，AAHRS （姿態(tài)、高度 及航向參考系統(tǒng)）集成了加速度計、陀螺儀、磁力計、氣壓計、濕度計、溫 度計等多種高精度傳感器和卓越的控制算法設(shè)計，飛行器的操控因而變得非 常簡單，即使操作者毫無遙控飛行的經(jīng)驗，也能夠在很短的時間內(nèi)學(xué)會安全 地操控飛行。華測P500四旋翼無人機系統(tǒng)可以通過遙控器人工操控飛行，也可以借助獨 一無二的GPSVigapoint系統(tǒng)執(zhí)行自動駕駛飛行和拍攝任務(wù)?；?/p>

12、模塊化的設(shè)計理念，華測P500四旋翼無人機可以靈活地更換機載任務(wù) 設(shè)備以適應(yīng)不同的作戰(zhàn)任務(wù)要求。從高分辨率的數(shù)碼相機、高清視頻攝像機、 微光夜視攝像機到軍用級的紅外熱成像攝像機?；谌A測P500四旋翼無人 機更大的載重，除圖像和視頻設(shè)備之外，還可以搭載根據(jù)用戶需要定制的更 多種任務(wù)設(shè)備，如空氣采樣設(shè)備，空中投放設(shè)備等，從而完成更多樣化的任 務(wù)。華測P500四旋翼無人機擁有優(yōu)秀的安全設(shè)計，任何時候只要停止遙控器操 作，飛行器就會自動懸停在空中。如果遙控器信號中斷時間超過30秒或者 電池電量過低，飛行器就會自動緩慢迫降到地面或按照預(yù)定方案自動應(yīng)對。 遙控信號受到干擾時，飛行器可以自動按原路返航。飛控系統(tǒng)可以完整記錄 所有飛行相關(guān)數(shù)據(jù)信息，用于準確診斷飛行器故障判斷飛行器事故原因。華測P500四旋翼無人機的動力系統(tǒng)擁有業(yè)內(nèi)最強的野外環(huán)境適應(yīng)性，可以 在最高5級風下正常工作。經(jīng)過專業(yè)機構(gòu)的嚴格高壓電磁環(huán)境測試，華測 P500四旋翼無人機被確認在高壓電磁環(huán)境下具有良好的抗干擾性和安全性， 通過專業(yè)機構(gòu)的EMC電磁環(huán)境兼容認證.旋機架對稱電機軸距800mm單臂長度350mm中心架直徑240mm起落架尺寸500 （長）X415 （寬）X320 （高）mm電機定子尺寸40X12mmKV值380rpm/V最大功率400