童礦
我國作為世界上自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，全國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)險區(qū)，災(zāi)害種類多、分布地域廣、發(fā)生頻率高、造成損失重、災(zāi)害風(fēng)險高是我國的基本國情。尤其近年來我國多地遭遇強暴雨襲擊，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失，凸顯了我國自然災(zāi)害防治的嚴(yán)峻形勢。
在應(yīng)對自然災(zāi)害和突發(fā)事件的過程中，無人駕駛航空器（以下簡稱“無人機(jī)”）以其安全可靠、高效便捷、成本低廉等特點，有效解決了傳統(tǒng)應(yīng)急救援手段無法安全實施、反應(yīng)速度慢、處置成本高等問題，為應(yīng)急救援帶來革命性的變革。
近年來，國家層面和各部委高位推動無人機(jī)在航空應(yīng)急救援中的應(yīng)用。2021年12月，國務(wù)院發(fā)布《“十四五”國家應(yīng)急體系規(guī)劃》，強調(diào)要推廣應(yīng)用無人機(jī)等高技術(shù)配送裝備，提高應(yīng)急運輸調(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)與無人機(jī)高低搭配、布局合理、功能互補的應(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》，其中提到推進(jìn)無人機(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、應(yīng)急指揮通信、物資運送等領(lǐng)域的實戰(zhàn)應(yīng)用與示范；2024年3月，工信部、民航局等部門發(fā)布《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實施方案（2024—2030年）》，推動構(gòu)建有人無人、高低搭配、布局合理、功能互補的航空應(yīng)急救援裝備體系，加快無人機(jī)在應(yīng)急救援領(lǐng)域的示范應(yīng)用。無人機(jī)在災(zāi)前預(yù)防與準(zhǔn)備、災(zāi)時監(jiān)測與預(yù)警、災(zāi)中處置與救援和災(zāi)后恢復(fù)與重建四個階段都展現(xiàn)出巨大的潛力與前景。
覆蓋各階段 無人機(jī)應(yīng)急救援嶄露頭角
我國無人機(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，無人機(jī)第一次出現(xiàn)在我國的災(zāi)害事故救援現(xiàn)場，隨后在玉樹地震、新冠肺炎防控、松遼流域暴雨洪澇等災(zāi)情和疫情中，無人機(jī)在應(yīng)急救援災(zāi)前、災(zāi)時、災(zāi)中和災(zāi)后四個階段都發(fā)揮著重要的作用。
借助無人機(jī)的喊話功能，開展災(zāi)害預(yù)防知識普及、避難場所和逃生路線宣傳等工作，既緩解了人員不足，又?jǐn)U大了覆蓋面，有力增強廣大居民防災(zāi)減災(zāi)意識。與此同時，在災(zāi)害發(fā)生前，利用無人機(jī)對河道、山體、道路、橋梁、電力設(shè)施等重要設(shè)施進(jìn)行定量檢測，為后續(xù)的災(zāi)時監(jiān)測與預(yù)警提供基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，可提高災(zāi)時監(jiān)測效率和增強預(yù)警準(zhǔn)確性。
在災(zāi)情監(jiān)測與預(yù)警方面，實時監(jiān)測是掌握災(zāi)情、預(yù)防二次災(zāi)害發(fā)生的重要手段。通過對災(zāi)情的實時監(jiān)測，無人機(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。與此同時，利用無人機(jī)對變形率、風(fēng)速、流速等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，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，如水質(zhì)污染、空氣污染、地質(zhì)災(zāi)害等。無人機(jī)通過搭載各類環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，能夠持續(xù)監(jiān)測災(zāi)區(qū)環(huán)境質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)并預(yù)警潛在的次生災(zāi)害風(fēng)險，為防災(zāi)減災(zāi)工作提供有力支持。
在災(zāi)害發(fā)生時，往往會帶來地面大面積的無線通訊系統(tǒng)受損等問題，如何有效開展災(zāi)中處置與救援的通訊工作變得越來越重要。通過中大型固定翼無人機(jī)或系留式多旋翼無人機(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”。
在黃金救援72小時的過程中，更快速及時地搜索發(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，而無人機(jī)在應(yīng)急照明、物資配送、人員搜救等場景中正發(fā)揮著越來越重要的作用。
通過搭載定制的大功率、高流明照明燈，系留式多旋翼無人機(jī)與地面供電設(shè)備直連，可實現(xiàn)24小時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、高效開展。無人機(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、有效地運輸或投遞至救災(zāi)一線；無人機(jī)通過自身搭載的紅外熱成像相機(jī)，可幫助采集現(xiàn)場熱輻射數(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；無人機(jī)還可搭載小型生命探測設(shè)備，深入地面搜救人員難以到達(dá)的受災(zāi)地點搜尋幸存者。
在災(zāi)后恢復(fù)與重建過程中，植保類無人機(jī)作為高效、科學(xué)、無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，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人機(jī)還可用于災(zāi)區(qū)實景三維地圖的繪制，確定災(zāi)區(qū)受損情況、對損失進(jìn)行估值，幫助政府和相關(guān)部門制訂科學(xué)合理的恢復(fù)重建方案。
各方齊發(fā)力 無人機(jī)應(yīng)急救援未來可期
隨著我國低空經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和無人機(jī)相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，無人機(jī)在災(zāi)難管理中的作用將越來越重要，無人機(jī)應(yīng)急救援市場未來將是一片新“藍(lán)?！?。同時，我們要清醒地認(rèn)識到無人機(jī)航空應(yīng)急救援在“人、機(jī)、環(huán)、管”四個方面所面臨的挑戰(zhàn)及其未來發(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，借助增強現(xiàn)實技術(shù)，救援人員可佩戴特殊設(shè)備，實現(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準(zhǔn)確性。
通過智能化的任務(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，無人機(jī)作為空中快速響應(yīng)力量，將與地面救援隊伍無縫對接，實現(xiàn)救援力量的最優(yōu)配置，通過精準(zhǔn)定位、物資投送、傷員轉(zhuǎn)運等功能，加速救援進(jìn)程。
空地一體化、有人/無人協(xié)同是大勢所趨。無人機(jī)航空應(yīng)急救援將更加注重包含無人機(jī)、衛(wèi)星、地面?zhèn)鞲衅鞯仍趦?nèi)的多維監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)空地一體化救援體系的構(gòu)建，實現(xiàn)全天候、全地形的災(zāi)情監(jiān)測與評估。同時，空地一體的應(yīng)急指揮信息系統(tǒng)實現(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、長航時和低成本的優(yōu)勢，無人機(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)運能力，兩者之間的數(shù)據(jù)共享、實時通信和任務(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，這就要求無人機(jī)具備更強的環(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，無人機(jī)與其他應(yīng)急設(shè)備、系統(tǒng)要加快實現(xiàn)無縫對接，并形成高度集成的應(yīng)急響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。
隨著社會的不斷發(fā)展和應(yīng)急救援領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展，無人機(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、物資配送等任務(wù)外，還可能涉及化學(xué)泄漏的空中監(jiān)測與處置等更加復(fù)雜和專業(yè)的救援行動。
未來，隨著無人機(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)管也會不斷加強。政府及相關(guān)部門將加大對無人機(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)，以確保無人機(jī)在救援行動中的安全、有效運行。
可以預(yù)期，對無人機(jī)應(yīng)急救援的監(jiān)管將不再僅僅依賴于單一部門或機(jī)構(gòu)，而是會形成一個多方協(xié)同的監(jiān)管機(jī)制。這包括政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會以及社會公眾等多方面的參與，這種多方協(xié)同的監(jiān)管機(jī)制將有助于提高無人機(jī)應(yīng)急救援的整體監(jiān)管水平，保障救援活動的順利進(jìn)行。
（作者單位：中國民航科學(xué)技術(shù)研究院運輸所低空經(jīng)濟(jì)室）