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·  无人机应用解决方案

发表时间:2019-12-01 00:00

由于无人机驾驶存在着这样或者是那样的风险。作为无人机行业解决方案提供商,中信高科提醒大家在无人机任务规划的时候一定要考虑一下几个约束条件:


1、飞行环境限制


无人机在执行任务时,会收到如禁飞区、障碍物、险恶地形等复杂地理环境的限制,因此在飞行过程中,应尽量避开这些区域,可将这些区域在地图上标志为禁飞区域,以提升无人机的工作效率。此外,飞行区域内的气象因素也将影响任务效率,以充分考虑大风、雨雪等复杂气象下的气象预测与应对机制。


2、无人机的物理限制


无人机物理限制对飞行航迹有以下限制。


小转弯半径:由于无人机飞行转弯形成的弧度将受到自身飞行性能限制,它限制无人机只能在特定的转弯半径内转弯。


较大俯仰角:限制了航迹在垂直半径范围内转弯。


小航迹段长度:无人机飞行航迹由若干个航点与相邻航点之间的航迹段组成,在航迹段飞行途中沿直线飞行,而达到某些航点时有可能根据任务的要求而改变飞行姿态。小航迹段长度是指限制无人机在开始改变飞行姿态前必须直飞的短距离。


较低安全飞行高度:限制通过任务区域较低飞行高度,防止飞行高度过低而撞击地面,导致坠毁。


3、飞行任务要求


无人机具体执行的飞行任务主要包括到达时间和目标进入方向等,需满足如下要求:


航迹距离结束,限制航迹长度不大于预先设定的较大距离。


固定的目标进入方向,确保无人机从特定角度接近目标。


4、实时性要求


当预先具备完整精确的环境信息是,可一次性规划自起点到终点的较优航迹。而实际情况是难以保证获得的环境信息不发生变化;另一方面,由于任务的不确定性,无人机常常需要临时改变飞行任务。在环境变化区域不大的情况下,可通过局部更新的方法进行航迹的在线重规划;而当环境变化区域较大时,无人机任务规划则必须具备在线重规划功能。


无人机要解决人不能解决的实际问题——作业的时候要挂载东西,一般情况下,都是挂载一个载荷进行作业。针对需要多个载荷配合完成作业的场景,有的无人机厂家是集成多个设备组合成一个载荷的方式来满足,比如消防、警用行业的抛投应用同时需要有个摄像头对准目标位置,他们的做法是把抛投装置和摄像头做在一起成一个载荷;另外,探照灯也需要一个摄像头锁定到目标位置,于是也做在一起成一个载荷。容祺的设计思路是双载荷快拆设计,可以任意组合挂载两个不同的任务载荷。


警用无人机作为一种新型的警用装备,具有起降简单、使用灵活、人员伤亡风险低、费用不高等优势,可对危险地区和目标进行远距离监视,锁定目标监视区域,有效降低侦查风险并较大程度保证追捕打击工作的完成。可对异常区域进行特征分析,如犯罪分子人数、活动区域、危险品位置,检测目标的夜间热感活动情况,确定可疑目标,在警务实战中发挥了重要作用。


无人机越来越多应用于警用部门


在反恐处突、群体性事件中的应用(特警、治安等部门)


无人机升空后可以开展大范围的现场侦察,实时采集现场数据,迅速将现场的视、音频信息传送到指挥中心,跟踪事件的发展态势,供指挥者进行判断和决策。


在群体性事件中,通过挂载声光吊舱,进行空中喊话,避免喊话者被围攻;高音喇叭与警灯结合,能够疏散、引导现场群众;通过抛投催泪瓦斯能够强制驱散违法闹事人群,维持现场秩序。


而在执行反恐任务中,催泪弹、榴弹、网枪的发射器能够直接用于抓捕罪犯;机械臂则能够直接抓取爆炸物转移,减少警员伤亡。


在侦察搜捕中的应用(刑警、治安、派出所等部门)


搭载设备:高清摄像机、红外热成像相机、照明设备等。


警用无人机真正能够无视地形环境,灵活侦查预警,提升追踪效率。无人机可以对逃犯采取的各种逃跑方式进行跟踪、监视,也可以搭载红外设备,对夜晚逃犯进行监控,可对躲藏在丛林里的犯罪嫌疑人进行扫描式搜索。开启高空照明,全面跟踪、监视、制约嫌疑人,并且可以将嫌疑人的逃跑路线提前通报,提高抓捕速度与抓捕准确性。


在抢险救援中的应用(消防等部门)


搭载设备:摄像机、红外热成像相机、无线中继、远程图传、抛投器等。


自然灾害具有突发性特点,灾害应急救援的关键是灾害发生后的快速反应。在危险区进行灾情调查与评估以及救援指挥,人员往往无法到达或不能前往目标区域,这时无人机系统可显示其独特的优势。通过无人机通讯中继功能,可以将灾情区域与现场指挥中心、远程指挥中心取得联系,及时快捷的灾情信息对于及时制定救援策略,提高救援效率和质量起着至关重要的作用。


1.宏观视野,远程实时监控


无人机可以随时起降,飞到高空中对火势进行整体的监察,帮助消防指挥人员了解当时的火灾形势。


当无人机在火场上方飞行时,还可将火场的轮廓、面积、蔓延速度等数据实时传回地面控制中心,为地面扑火指挥提供可靠信息,使灭火指挥部门迅速有效地组织、布署灭火队伍,提高灭火作战效率,防止救火人员的伤亡。为制定消防扑救策略提供更加精准可靠的信息。


2.灾情及时预警


在火灾现场,通过搭载热红外镜头,可以快速判定着火区域,对火点进行定位,为指挥者决策提供依据。


如果火场环境复杂,存在各种易燃易爆等危险品的时候,现场情况瞬息万变。正常情况下,液态燃料火灾蔓延的速度一般是0.12米/秒,如果环境温度高于闪点,液体表面蒸汽温度达到低燃限,火焰的蔓延速度瞬间可以达到1.6米/秒,这是及其危险的。


通过热成像相机,消防指挥人员可以实时了解当时的火场温度,快速下达指令,避免人员伤亡。


3.为消防人员提供优先撤离路径


而在撤离过程中,消防人员在紧急情况下可能会迷失方向,而艾特无人机在高空中可以帮助指挥中心提前确定撤离路线,提前规避相应风险。


4.利用无人机的抛投功能,减少救援人员的伤亡


利用无人机的抛投功能,可以将食品、饮用水、应急通讯工具等救援物资精准的投掷到目标地点,在火灾救援中,还可以投掷灭火弹等灭火设备,提高灭火效率,减少救援人员的伤亡。


在智能交通中的应用(交警、警卫等部门)


无人机参与城市交通管理能够发挥自己的专长和优势,不仅可以从宏观上确保城市交通发展规划贯彻落实,而且可以从微观上进行实况监视、交通流的调控,构建立体化交管,实现区域管控,确保交通畅通,应对突发交通事件,实施紧急救援。


1、居高临下:无人机可以鸟瞰地面车流实况,有利于交管部门掌握全局,通盘指挥和正确疏导。与载人直升机相比,无人机可以飞得更低,更接近肇事车辆和人员,现场观察得更加清楚。


2、范围大:与出动多辆警车执行任务相比较,无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大,有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。


3、效率高:无人机的地勤和机务准备时间短,可随时出动,与载人载人直升机或其他交通工具相比,具有低投入、高效益的特点。


4、风险低:在参与城市交通管理过程中,无人机能够在灾害天气或者受污染的环境下执行高危险性的任务等。实践表明,无人机在沙尘暴探测,化学品污染、放射性污染监测方面具有比载人通用飞机或其他交通工具无可比拟的优势。


5、以少替多:无人机在参与城市交通管理中能够以较少的架数代替较多的地面警力完成同样的任务,有助于节省人力和降低勤务成本。


6、机动灵活:在参与城市交通管理中无人机既能够飞行在高速道路和桥梁之上,又能穿行在高楼大厦之间,甚至可以穿过隧道进行事故现场的勘查和取证,表现出无人机特有的灵活性和机动性。


从无人机运用上看,无人机应用于各行业中已经取得了不俗的实战效果。


无人机“查得准、盯得住、传得快”的优势,无疑是当今在公安机关信息化条件下,成为打击罪犯、维护稳定、服务人民等警务工作的杀手锏。无人机通过搭载不同的设备,将会更深入地应用到工作的各个领域。


天津天通鼓风机有限公司


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