無(wú)人機(jī)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

□ 文/黃思婕 黃瑾

無(wú)人機(jī)，UAV（Unmanned Aerial Vehicle），是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。通常情況下，與無(wú)人機(jī)地面站及控制中心配套使用，操作人員通過(guò)無(wú)線電、GPS、雷達(dá)等數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位跟蹤、遙控及數(shù)字信號(hào)傳輸，如圖1所示。

▲圖1 無(wú)人機(jī)系統(tǒng)組成

無(wú)人機(jī)最早在軍事領(lǐng)域使用，作為軍事訓(xùn)練用靶機(jī)，但隨著技術(shù)日益成熟、成本下降、國(guó)家政策驅(qū)動(dòng)等多重因素驅(qū)動(dòng)下，無(wú)人機(jī)在民用、警用市場(chǎng)發(fā)展迅猛，無(wú)人機(jī)可以運(yùn)用航拍、農(nóng)林、物流、安防、電力，城市規(guī)劃，水利監(jiān)測(cè)等各種領(lǐng)域。

無(wú)人機(jī)的發(fā)展及分類

常用的無(wú)人機(jī)類型可以分為三大類：固定翼機(jī)、直升機(jī)、多旋翼機(jī)。固定翼機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)通常包括機(jī)翼、機(jī)身、尾翼和起落架，依靠發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳?jiǎng)恿芑驈椛浞绞狡鸾?，飛行高度高，速度快，適用于大范圍航拍、長(zhǎng)距離高速勘察。直升機(jī)也有起落架、機(jī)身、動(dòng)力裝置，但它不像固定翼飛那樣需要不斷前進(jìn)才能飛行, 直升機(jī)旋翼快速旋轉(zhuǎn)向下推送氣流,空氣的反作用力使直升機(jī)起飛，直升機(jī)能夠垂直起降，但缺點(diǎn)是速度慢、航程短、高燃料消耗，姿態(tài)穩(wěn)定性差等。多旋翼機(jī)飛行方式類似于直升機(jī)，通常具有4個(gè)以上的旋翼軸，通過(guò)每個(gè)軸上的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋翼，從而產(chǎn)生升推力。多旋翼無(wú)人機(jī)由于其控制靈活，成本低，體積小，安全性好，可垂直起降等優(yōu)點(diǎn)，在各行業(yè)具有廣泛的探索和應(yīng)用。

無(wú)人機(jī)最早在軍事領(lǐng)域使用，作為軍事訓(xùn)練用靶機(jī)，但隨著技術(shù)日益成熟、成本下降、國(guó)家政策驅(qū)動(dòng)等多重因素驅(qū)動(dòng)下，無(wú)人機(jī)在民用、警用市場(chǎng)發(fā)展迅猛，無(wú)人機(jī)可以運(yùn)用航拍、農(nóng)林、物流、安防、電力，城市規(guī)劃，水利監(jiān)測(cè)等各種領(lǐng)域。

常用的無(wú)人機(jī)類型可以分為三大類：固定翼機(jī)、直升機(jī)、多旋翼機(jī)。固定翼機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)通常包括機(jī)翼、機(jī)身、尾翼和起落架，依靠發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳?jiǎng)恿芑驈椛浞绞狡鸾?，飛行高度高，速度快，適用于大范圍航拍、長(zhǎng)距離高速勘察。直升機(jī)也有起落架、機(jī)身、動(dòng)力裝置，但它不像固定翼飛那樣需要不斷前進(jìn)才能飛行, 直升機(jī)旋翼快速旋轉(zhuǎn)向下推送氣流,空氣的反作用力使直升機(jī)起飛，直升機(jī)能夠垂直起降，但缺點(diǎn)是速度慢、航程短、高燃料消耗，姿態(tài)穩(wěn)定性差等。多旋翼機(jī)飛行方式類似于直升機(jī)，通常具有4個(gè)以上的旋翼軸，通過(guò)每個(gè)軸上的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋翼，從而產(chǎn)生升推力。多旋翼無(wú)人機(jī)由于其控制靈活，成本低，體積小，安全性好，可垂直起降等優(yōu)點(diǎn)，在各行業(yè)具有廣泛的探索和應(yīng)用。

無(wú)人機(jī)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用

當(dāng)前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的轉(zhuǎn)型時(shí)期，而科技創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的原動(dòng)力，2016年，國(guó)家發(fā)改委、科技部、工信部 、中央網(wǎng)信辦制定的《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》，無(wú)人飛行器被列入智能產(chǎn)品創(chuàng)新重點(diǎn)工程。我國(guó)“十三五”重大工程項(xiàng)目規(guī)劃也提出：我國(guó)需要推進(jìn)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)化，開發(fā)先進(jìn)機(jī)載設(shè)備及系統(tǒng)，提高民用飛機(jī)配套能力。

目前全球民用無(wú)人機(jī)已經(jīng)形成了大約1000億美元的市場(chǎng)規(guī)模。國(guó)外方面，亞馬遜、Facebook 等商業(yè)巨頭紛紛開展了無(wú)人機(jī)技術(shù)的研發(fā)。國(guó)內(nèi)方面，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)前景廣闊，以DJI 大疆為首的無(wú)人機(jī)企業(yè)在消費(fèi)級(jí)航拍市場(chǎng)發(fā)展迅猛。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2017年，我國(guó)消費(fèi)級(jí)及行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模分別約40多億元，預(yù)測(cè)中國(guó)2020年實(shí)現(xiàn)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)150億元，行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)200億元。

而在行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)，警用無(wú)人機(jī)憑借其高效性，實(shí)時(shí)性等優(yōu)勢(shì)，在公共安全各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。

無(wú)人機(jī)在反恐突發(fā)事件中的應(yīng)用

當(dāng)發(fā)生恐怖暴力等突發(fā)事件時(shí)，無(wú)人機(jī)可以替代警力迅速趕往事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)可見光視頻和熱成像觀測(cè)等機(jī)載設(shè)備，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)犯罪人員及規(guī)模等動(dòng)態(tài)及時(shí)回傳指揮中心，為警方制定行動(dòng)決策提供依據(jù)。在2014年新疆莎車縣嚴(yán)重暴力恐怖襲擊事件中，公安特警人員操控?zé)o人機(jī)，在白天和夜間連續(xù)執(zhí)行多架次地毯式搜捕任務(wù)，獲取了全方位的圖傳信息，為指揮中心提供了重要的偵察情報(bào)，是一次無(wú)人機(jī)成功應(yīng)用的案例。

無(wú)人機(jī)在重大活動(dòng)安保中的應(yīng)用

在大型活動(dòng)安保中，無(wú)人機(jī)可以從空中對(duì)活動(dòng)現(xiàn)在進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供高清畫面，并可以靈活移動(dòng)動(dòng)到任何方位角度，長(zhǎng)時(shí)間低空監(jiān)控，嚴(yán)密關(guān)注人群密度和現(xiàn)場(chǎng)安全隱患，并配備高空喊話及探照燈載荷，在有必要的情況下進(jìn)行疏散人群，防止黑暗造成擁堵和踩踏。在2016年春晚西安分會(huì)場(chǎng)，特警支隊(duì)啟動(dòng)無(wú)人機(jī)，對(duì)會(huì)場(chǎng)及周邊超過(guò)3.5萬(wàn)平方米區(qū)域進(jìn)行巡查，保證了春晚彩排和現(xiàn)場(chǎng)直播的順利進(jìn)行。

無(wú)人機(jī)在交通執(zhí)法中的應(yīng)用

在北京、天津、河北、山西、江蘇、河南、四川、廣東、海南等地，無(wú)人機(jī)已經(jīng)成功運(yùn)用到高速道路交通執(zhí)法中，無(wú)人機(jī)吊艙配有高清變焦鏡頭，對(duì)高速違停等違法行為進(jìn)行實(shí)時(shí)車輛抓拍及車牌識(shí)別。并且，在事故高發(fā)的地段，進(jìn)行重點(diǎn)巡防，全面監(jiān)控。無(wú)人機(jī)同時(shí)配備熱成像設(shè)備，探照燈設(shè)備，確保在夜間依然可以將車輛的高清圖像傳回指揮中心。

無(wú)人機(jī)在毒品偵察中的應(yīng)用

近年來(lái)，北京周邊常有山區(qū)大面積種植毒品的案件發(fā)生。北京緝毒總隊(duì)派無(wú)人偵查機(jī)進(jìn)行偵察。無(wú)人機(jī)搭載紅外、可見光視頻監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行每次持續(xù)工作長(zhǎng)達(dá)2小時(shí)的監(jiān)測(cè) ，在3000米高空，拍攝 2100 萬(wàn)高清像素的照片，每張照片覆蓋3 平方公里。通過(guò)紅外設(shè)備成像，能夠發(fā)現(xiàn)山區(qū)中 2平方米的罌粟。無(wú)人機(jī)在高空進(jìn)行有毒植物的監(jiān)測(cè)，可以短時(shí)間大范圍的進(jìn)行搜索，節(jié)約了人力物力。

無(wú)人機(jī)在森林防火、消防滅火中的應(yīng)用

在森林防火領(lǐng)域，采用無(wú)人機(jī)搭載林火監(jiān)測(cè)傳感器，利用紅外成像診斷技術(shù)森林溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；并利用 GPS定位系統(tǒng)獲取火災(zāi)區(qū)坐標(biāo)位置、火場(chǎng)面積、火勢(shì)程度等信息。在高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，無(wú)人機(jī)可以快速抵達(dá)火災(zāi)樓層，熱成像設(shè)備通過(guò)采集到的圖片，快速查找熱源，快速精準(zhǔn)的投放滅火彈實(shí)施滅火，同時(shí)可以搭載救生衣、食物等救援物資，生命探測(cè)儀等設(shè)備，對(duì)人員進(jìn)行有效搜救。

無(wú)人機(jī)在公共安全領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)

提高無(wú)人機(jī)的安全性

由于公共安全領(lǐng)域?qū)o(wú)人機(jī)的應(yīng)激性要求，警用無(wú)人機(jī)的安全性急需提高。當(dāng)無(wú)人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中遇到惡劣環(huán)境，在續(xù)航能力、最大載量、抗風(fēng)能力、避障能力等方面，需要更強(qiáng)的技術(shù)支持。另外，由于公安領(lǐng)域的特殊性，很多執(zhí)行任務(wù)對(duì)保密性要求高，因此需要加強(qiáng)無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸、通信鏈路的安全性。

提高無(wú)人機(jī)的智能性

公安工作的一個(gè)突出特點(diǎn)是突發(fā)性，要求警用無(wú)人機(jī)以最快的速度部署，快速執(zhí)行作業(yè)，因此需要無(wú)人機(jī)智能化程度越高越好，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，其在綜合信息處理、智能跟蹤識(shí)別、智能蔽障、自動(dòng)處置等技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)在公共安全領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

規(guī)范無(wú)人機(jī)的監(jiān)管體系

無(wú)人機(jī)的無(wú)序飛行，對(duì)我國(guó)的空域安全造成重大的威脅，且無(wú)人機(jī)極有可能被非法分子利用實(shí)施犯罪。因此對(duì)無(wú)人機(jī)的管控是急需解決的問(wèn)題。我國(guó)需要進(jìn)一步完善立法，建立規(guī)范有序的無(wú)人機(jī)監(jiān)管體系，使無(wú)人機(jī)朝著更加規(guī)范化、有序化的方向發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人機(jī)在我國(guó)治安防控體系中發(fā)揮著非常重要的作用，大大提升了警務(wù)工作效率。如何將先進(jìn)的無(wú)人機(jī)技術(shù)更深入應(yīng)用到警務(wù)工作的各個(gè)領(lǐng)域，關(guān)鍵需要結(jié)合各警種本身特點(diǎn)，開展無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行深度研究、定制適用于不同警種實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用的解決方案，并且制定完善的無(wú)人機(jī)監(jiān)管制度，隨著對(duì)無(wú)人機(jī)管理的日益完善，無(wú)論是警用無(wú)人機(jī)，還是未來(lái)的商業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)，都會(huì)向著更加規(guī)范化、有序化的方向發(fā)展。