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无人机在森林防火中的应用

摘要：随着现代科技的发展飞速，森林防火工作开始使用不同类型的无人机进行防火巡查，无人机可以实时监测森林是否存在火灾安全隐患、监督不明火源、远程监控火情、精准快速地提供有效数据。不同功能的无人機在森林防火工作中可以应对森林防火工作的各类新需求，文章将对无人机在森林防火中的应用进行探讨。

关键词：无人机;森林防火;应用

近些年森林火灾事故发生率不断增加，我国也在不断加大对森林防火的监控，虽然防火工作一直在努力建设，但是仅仅依靠人力进行防控监管是很难实现高效作业的。随着无人机技术的迅速发展，市场需求也在不断扩大，越来越多的无人机投入国家各类建设中。将无人机引入森林防火工作中能够提前发现火灾隐患，为消防灭火工作提供最及时、准确的火灾情况，帮助消防人员迅速分配灭火警力，快速控制火情。而且无人机系统具有强大的数据处理能力，可实现对森林动态的全面监测并进行预警，减少森林火灾的发生。

一、无人机概述

所谓无人机就是无人驾驶的飞机，能够靠动力远程控制飞行，由无线遥控设备或者根据自身设定的系统远程操控，机舱内可以携带多种设施，执行各种任务，并且能够重复使用。与普通航空器相比，无人机结构更加简单，能够远程控制飞行稳定情况，并且投入成本较低，相对安全，对环境的安全要求较低。

二、无人机在森林防火灭火中的运用

（一）全天候火情监测

无人机可以借助高分辨率的可见光红外线进行拍摄，能够全天候监控森林变化情况。不同功能的无人机在设定好的轨道内进行巡查，将拍摄到的资料传送给中央控制系统，由工作人员实时监测分析森林火情情况。工作人员可以在值班室内对影像中的可疑区域进行近距离观测，通过遥感技术控制无人机的飞行状况并仔细检查地面情况。如果发生火灾，无人机通过遥控可直接飞到火灾上空区域，精准、快速地拍摄火灾情况，并传送给值班室，以便制定科学的灭火方案。

（二）火场态势实时监控

无人侦察机的摄像配置较高，能够高负荷承载红外线探测器，可以近距离观测火灾情况，悬停观察火灾的实时动态，尤其是在工作人员还未到达火灾现场时，可先通过无人机快速飞至火灾地点进行监测。并且无人机可以自动分析现场燃烧情况，制定出最佳救火方案，为工作人员指明路线。无人机自身设备能够测量风速和风向，快速采集区域图像，根据大火燃烧的速度以及周围情况的变化进行分析，帮助工作人员快速划定火灾范围和发展方向。因此，侦察机更适用于近距离的灾情勘察，能够快速采集所需资料，但是缺点是飞行时间比较短，需要及时续航。

（三）远距离中继通信

因林地较多位于偏远山区，森林密布，保留较多的原始生态样貌，且地形地势较为复杂，卫星信号很容易遮挡，无人机可以根据平台内部的通信系统保持通信通畅，帮助工作人员迅速完成监测任务。无人机内部自带的通信设备能够帮助工作人员快速掌握火灾现场信息，实现各单位的信息通讯以及分享火灾实时动态，但目前很多无人机携带的设备还未完全升级，远距离实现语音、图像传输的技术还有待完善，需要不断研发。

三、无人机在我国森林防火灭火中存在的不足

（一）标准规范不健全

目前国家并没有发布有权威性的研发技术和相应的研发标准，无人机的设计和生产没有标准的规定，各大企业生产都是按照自己企业的特点进行生产所需的数据格式和通信设备，也没有统一的内部系统，导致内部系统兼容性不高。而森林防火相关部门并没有对探测火灾火情的无人机设定标准，研发的无人机缺乏实战数据，面临森林复杂的火情，无人机的抗热性能差和续航时间短，需要继续完善。目前适用于防火灭火的无人机种类较少，还不能满足森林防火工作的需求。

（二）应用体系不完善

无人机内部携带量受到限制，很难同时承载多种功能的设备，并且无人机机型较少，无法适用于多功能的工作安排。目前防火工作中大多使用微小型设备，中型数量较少，在飞行高度和速度受阻的情况下，很难满足防火需求，并且运行机制没有及时完善，很难为系统化的无人机设备提供安全保障。

（三）技术水平薄弱

无人机内部机械性能较差，升降技术没有及时完善，抗风能力不足，设备的承载和续航时间有限。并且智能化技术还有待提升，无人机大多通过人工操作，能够实时观察环境周围变化，但飞行期间无法实现检测到外部危险自动调控的功能，很容易发生故障，使得设备的可靠性大打折扣。另外，无人机内部自动处理数据的能力较差，获取的大量影像资料清晰度并不高，而且不能快速进行三维场景重建，影响实际的救火工作。

四、加强无人机扑救森林火灾力量建设的思考

（一）增强无人机应用的可靠性

无人机的飞行速度受到自身设备的限制，能够抵抗气流的能力较差，因此，对于火灾上空的高强气流并没有办法及时处理，会出现较严重的故障。从近几年无人机在火灾现场的表现来看，发生事故的概率较高，严重影响无人机在森林防火工作中的运用，所以技术人员要提高无人机安全性能，根据森林防火的实际需求，加强