童礦
我國(guó)作為世界上自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，全國(guó)70%以上城市、50%以上人口分布在氣象、地震、地質(zhì)、海洋等災(zāi)害的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，災(zāi)害種類(lèi)多、分布地域廣、發(fā)生頻率高、造成損失重、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)高是我國(guó)的基本國(guó)情。尤其近年來(lái)我國(guó)多地遭遇強(qiáng)暴雨襲擊，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，凸顯了我國(guó)自然災(zāi)害防治的嚴(yán)峻形勢(shì)。
在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害和突發(fā)事件的過(guò)程中，無(wú)人駕駛航空器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“無(wú)人機(jī)”）以其安全可靠、高效便捷、成本低廉等特點(diǎn)，有效解決了傳統(tǒng)應(yīng)急救援手段無(wú)法安全實(shí)施、反應(yīng)速度慢、處置成本高等問(wèn)題，為應(yīng)急救援帶來(lái)革命性的變革。
近年來(lái)，國(guó)家層面和各部委高位推動(dòng)無(wú)人機(jī)在航空應(yīng)急救援中的應(yīng)用。2021年12月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《“十四五”國(guó)家應(yīng)急體系規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)要推廣應(yīng)用無(wú)人機(jī)等高技術(shù)配送裝備，提高應(yīng)急運(yùn)輸調(diào)度效率；2022年6月，應(yīng)急管理部發(fā)布《“十四五”應(yīng)急救援力量建設(shè)規(guī)劃》，提出加快構(gòu)建大型固定翼滅火飛機(jī)、滅火直升機(jī)與無(wú)人機(jī)高低搭配、布局合理、功能互補(bǔ)的應(yīng)急救援航空器體系；2024年1月，應(yīng)急管理部、工信部發(fā)布《關(guān)于加快應(yīng)急機(jī)器人發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，其中提到推進(jìn)無(wú)人機(jī)等應(yīng)急機(jī)器人在森林草原火災(zāi)巡檢與救援、巡堤查險(xiǎn)、應(yīng)急指揮通信、物資運(yùn)送等領(lǐng)域的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用與示范；2024年3月，工信部、民航局等部門(mén)發(fā)布《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024—2030年）》，推動(dòng)構(gòu)建有人無(wú)人、高低搭配、布局合理、功能互補(bǔ)的航空應(yīng)急救援裝備體系，加快無(wú)人機(jī)在應(yīng)急救援領(lǐng)域的示范應(yīng)用。無(wú)人機(jī)在災(zāi)前預(yù)防與準(zhǔn)備、災(zāi)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警、災(zāi)中處置與救援和災(zāi)后恢復(fù)與重建四個(gè)階段都展現(xiàn)出巨大的潛力與前景。
覆蓋各階段 無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援嶄露頭角
我國(guó)無(wú)人機(jī)在航空應(yīng)急救援中的應(yīng)用較晚。2008年汶川大地震期間，無(wú)人機(jī)第一次出現(xiàn)在我國(guó)的災(zāi)害事故救援現(xiàn)場(chǎng)，隨后在玉樹(shù)地震、新冠肺炎防控、松遼流域暴雨洪澇等災(zāi)情和疫情中，無(wú)人機(jī)在應(yīng)急救援災(zāi)前、災(zāi)時(shí)、災(zāi)中和災(zāi)后四個(gè)階段都發(fā)揮著重要的作用。
借助無(wú)人機(jī)的喊話(huà)功能，開(kāi)展災(zāi)害預(yù)防知識(shí)普及、避難場(chǎng)所和逃生路線(xiàn)宣傳等工作，既緩解了人員不足，又?jǐn)U大了覆蓋面，有力增強(qiáng)廣大居民防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)。與此同時(shí)，在災(zāi)害發(fā)生前，利用無(wú)人機(jī)對(duì)河道、山體、道路、橋梁、電力設(shè)施等重要設(shè)施進(jìn)行定量檢測(cè)，為后續(xù)的災(zāi)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警提供基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，可提高災(zāi)時(shí)監(jiān)測(cè)效率和增強(qiáng)預(yù)警準(zhǔn)確性。
在災(zāi)情監(jiān)測(cè)與預(yù)警方面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是掌握災(zāi)情、預(yù)防二次災(zāi)害發(fā)生的重要手段。通過(guò)對(duì)災(zāi)情的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無(wú)人機(jī)為指揮中心提供了準(zhǔn)確的災(zāi)情信息，使得指揮決策更加科學(xué)和及時(shí)。與此同時(shí)，利用無(wú)人機(jī)對(duì)變形率、風(fēng)速、流速等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以有效預(yù)防二次災(zāi)害的發(fā)生。
自然災(zāi)害往往伴隨著次生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，如水質(zhì)污染、空氣污染、地質(zhì)災(zāi)害等。無(wú)人機(jī)通過(guò)搭載各類(lèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，能夠持續(xù)監(jiān)測(cè)災(zāi)區(qū)環(huán)境質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)警潛在的次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，為防災(zāi)減災(zāi)工作提供有力支持。
在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，往往會(huì)帶來(lái)地面大面積的無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)受損等問(wèn)題，如何有效開(kāi)展災(zāi)中處置與救援的通訊工作變得越來(lái)越重要。通過(guò)中大型固定翼無(wú)人機(jī)或系留式多旋翼無(wú)人機(jī)搭載小型化通信中繼設(shè)備，可快速有效恢復(fù)災(zāi)區(qū)通信功能，保障救災(zāi)指揮調(diào)度和滿(mǎn)足災(zāi)區(qū)民眾的聯(lián)絡(luò)需求，打通災(zāi)區(qū)通信“生命線(xiàn)”。
在黃金救援72小時(shí)的過(guò)程中，更快速及時(shí)地搜索發(fā)現(xiàn)等待救援的人員，是提高應(yīng)急救援能力水平的關(guān)鍵，而無(wú)人機(jī)在應(yīng)急照明、物資配送、人員搜救等場(chǎng)景中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
通過(guò)搭載定制的大功率、高流明照明燈，系留式多旋翼無(wú)人機(jī)與地面供電設(shè)備直連，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候留空照明作業(yè)，有效保障災(zāi)區(qū)夜間救援的正常、高效開(kāi)展。無(wú)人機(jī)不受地形因素的限制，能夠?qū)θ肆﹄y以到達(dá)的災(zāi)區(qū)進(jìn)行物資配送，目前在實(shí)踐中主要采用“蜂群”戰(zhàn)術(shù)，將食品、飲用水、藥品和救援器材等物資快速、及時(shí)、有效地運(yùn)輸或投遞至救災(zāi)一線(xiàn)；無(wú)人機(jī)通過(guò)自身搭載的紅外熱成像相機(jī)，可幫助采集現(xiàn)場(chǎng)熱輻射數(shù)據(jù)，便于搜尋肉眼不易發(fā)現(xiàn)但與環(huán)境存在著較大溫差的物體，為白天、夜晚的搜尋與研判工作提供重要信息支持；無(wú)人機(jī)還可搭載小型生命探測(cè)設(shè)備，深入地面搜救人員難以到達(dá)的受災(zāi)地點(diǎn)搜尋幸存者。
在災(zāi)后恢復(fù)與重建過(guò)程中，植保類(lèi)無(wú)人機(jī)作為高效、科學(xué)、無(wú)接觸式的防疫消殺工具，其消殺作業(yè)具有噴灑均勻、覆蓋面廣等特點(diǎn)，能夠用于面積較大、整體消殺覆蓋較難的環(huán)境。此外，搭載多視角影像采集裝置的無(wú)人機(jī)還可用于災(zāi)區(qū)實(shí)景三維地圖的繪制，確定災(zāi)區(qū)受損情況、對(duì)損失進(jìn)行估值，幫助政府和相關(guān)部門(mén)制訂科學(xué)合理的恢復(fù)重建方案。
各方齊發(fā)力 無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援未來(lái)可期
隨著我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，無(wú)人機(jī)在災(zāi)難管理中的作用將越來(lái)越重要，無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援市場(chǎng)未來(lái)將是一片新“藍(lán)海”。同時(shí)，我們要清醒地認(rèn)識(shí)到無(wú)人機(jī)航空應(yīng)急救援在“人、機(jī)、環(huán)、管”四個(gè)方面所面臨的挑戰(zhàn)及其未來(lái)發(fā)展方向。
人機(jī)結(jié)合深化、人機(jī)協(xié)同加速是重要發(fā)展方向。未來(lái)，借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，救援人員可佩戴特殊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)沉浸式指揮與操作，這種人機(jī)結(jié)合的深化將極大地提高救援效率和增強(qiáng)準(zhǔn)確性。
通過(guò)智能化的任務(wù)分配系統(tǒng)，根據(jù)災(zāi)情嚴(yán)重程度、環(huán)境復(fù)雜度等因素，無(wú)人機(jī)作為空中快速響應(yīng)力量，將與地面救援隊(duì)伍無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)救援力量的最優(yōu)配置，通過(guò)精準(zhǔn)定位、物資投送、傷員轉(zhuǎn)運(yùn)等功能，加速救援進(jìn)程。
空地一體化、有人/無(wú)人協(xié)同是大勢(shì)所趨。無(wú)人機(jī)航空應(yīng)急救援將更加注重包含無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星、地面?zhèn)鞲衅鞯仍趦?nèi)的多維監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)空地一體化救援體系的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)全天候、全地形的災(zāi)情監(jiān)測(cè)與評(píng)估。同時(shí)，空地一體的應(yīng)急指揮信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信息共享、資源調(diào)度、任務(wù)分配的一體化管理，將進(jìn)一步提升整體救援效能。
憑借其靈活性、長(zhǎng)航時(shí)和低成本的優(yōu)勢(shì)，無(wú)人機(jī)與有人機(jī)配合，利用其載重能力、復(fù)雜環(huán)境下的操控性能和人員轉(zhuǎn)運(yùn)能力，兩者之間的數(shù)據(jù)共享、實(shí)時(shí)通信和任務(wù)協(xié)同作戰(zhàn)將成為常態(tài)，共同提升救援行動(dòng)的效率和成功率。
隨著自然災(zāi)害和人為災(zāi)害的頻發(fā)，應(yīng)急救援環(huán)境日益呈現(xiàn)出復(fù)雜多變且突發(fā)的特征，這就要求無(wú)人機(jī)具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力和抗干擾能力，能夠在惡劣條件下穩(wěn)定飛行并準(zhǔn)確執(zhí)行任務(wù)。與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)與其他應(yīng)急設(shè)備、系統(tǒng)要加快實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，并形成高度集成的應(yīng)急響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和應(yīng)急救援領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展，無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援任務(wù)需求將更加多樣化。除傳統(tǒng)的災(zāi)情監(jiān)測(cè)、物資配送等任務(wù)外，還可能涉及化學(xué)泄漏的空中監(jiān)測(cè)與處置等更加復(fù)雜和專(zhuān)業(yè)的救援行動(dòng)。
未來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)在應(yīng)急救援領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，政策將趨于完善，協(xié)同監(jiān)管也會(huì)不斷加強(qiáng)。政府及相關(guān)部門(mén)將加大對(duì)無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援的監(jiān)管力度，制定更為明確、具體的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，以確保無(wú)人機(jī)在救援行動(dòng)中的安全、有效運(yùn)行。
可以預(yù)期，對(duì)無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援的監(jiān)管將不再僅僅依賴(lài)于單一部門(mén)或機(jī)構(gòu)，而是會(huì)形成一個(gè)多方協(xié)同的監(jiān)管機(jī)制。這包括政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)以及社會(huì)公眾等多方面的參與，這種多方協(xié)同的監(jiān)管機(jī)制將有助于提高無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援的整體監(jiān)管水平，保障救援活動(dòng)的順利進(jìn)行。
（作者單位：中國(guó)民航科學(xué)技術(shù)研究院運(yùn)輸所低空經(jīng)濟(jì)室）