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灾难中,无人机为你撕开一道亮光

转载 2021-08-02 16:27 中国航天社 来源:中国航天社

近日,河南发生罕见极端特大暴雨,造成严重洪涝灾害,给灾区人民生命财产带来严重威胁。令人欣喜的是,在全国支援灾区的行动中,大量新型救援设备和技术广泛应用,发挥出巨大作用,特别是无人机担当大任,帮助救援工作顺利开展,显著提升了救援效率。

抢时间,点亮生命通道

此次河南特大暴雨,很多县市道路阻断、停水停电,尤其是地面通讯基站和设备浸水失灵,导致局部通信全部中断,而且灾区覆盖面积大、分布范围广,可视化程度低,给灾情处置和人员搜救都带来极大困难。

在救援行动中,多型无人机迅速投入使用,表现亮眼。其中,一架翼龙2H型应急救灾无人机,从贵州安顺机场起飞,穿越贵州、重庆、湖北、河南,抵达米河镇通信中断区,搭建起空中应急通信平台,定向恢复50平方公里的移动公网通讯和15000公里的音视频通讯网络,打通了应急通信保障生命线。

参与此次河南救灾任务的翼龙2H型应急救灾无人机

为解决电力照明系统不稳定问题,郑州使用系留无人机配合应急车辆,持续24小时滞空作业,提供了1公里范围视频安全监控、2000~3000平方米夜间照明应急保障,协助救援人员连夜组织行动。

在应急救援方面,指挥中心利用无人机开展昼夜间大范围巡查和监视,掌握洪水受灾面积和实时数据,搜索地面需要救援的目标,发送目标实时图像与坐标位置,引导地面力量,大幅提升救援工作的效率和质量。同时,物流无人机投放医疗和生活物资,从空中开辟紧急通道,为群众解决物资短缺问题。

在灾害评估方面,无人机开展了大范围地理信息搜集,采集指定区域遥感影像,向指挥部门提供灾后数字正射影像,用于查看受灾位置、地面房屋倒塌、道路断裂、堵塞等情况,帮助指挥部快速精确完成灾情评估。近几年,我国着力推动构建新时代应急救援体系,无人机在其中扮演着重要角色,正在加速配备和应用于灾害救援行动。

如我国彩虹无人机应急测绘项目,目前已完成8省验收测试飞行。该型无人机系统可在1小时内获取基础地理信息数据,保障救灾决策,飞机落地后15分钟内完成数据处理,2个小时内完成灾害影像图,并传输到国家应急测绘资源共享平台。

科技凸显力量,此次抗洪救灾行动在无人机的应急支援和密切配合下,进一步提高了救援效率,保障了人民群众的生命安全和灾后恢复。

奔走在各类救援之间

灾害救援要与时间赛跑。近年来,无人机技术迅速发展,在各类救援行动中发挥出重要作用。无人机具有操作简单、灵活机动、适合复杂环境作业、受交通条件限制小等优点,可以帮助指挥中心第一时间掌握现场情况,支持救援工作。

同时,无人机通过挂载红外热成像、激光雷达和应急通讯等载荷,在紧急搜救、空投物资及空中通讯中继等方面发挥重要作用,在防汛抗旱、地质灾害、森林防火灭火、地震灾害等灾害应急救援方面都有独特优势和广阔应用前景。

防汛抗旱工作中,无人机被应用于灾情巡查、灾情摄影和应急救援指挥。因为无人机起降无需大面积场地且连续作业能力强,灾情发生时,可对受灾地区进行全天候、全覆盖地长时间监管。通过挂载扩音设备,无人机还用于广播预警,发挥高空喊话、安抚情绪的作用。

我国西南地区地质灾害高发,同时河谷深切、谷坡高陡、植被茂密,仅靠地质工作人员进行地面调查,不仅工作强度大、效率低、风险大,而且部分区域难以到达,很难在短时间内全面掌握灾情信息。无人机不受地形条件影响,可以快速飞抵灾害点位进行实时监控,对山体滑坡、泥石流、崩塌等开展应急测绘,测算塌方量、滑坡量等信息,预估灾害波及范围,通过提前预估、防范的方式降低灾害损失,也为灾后重建、损失评估提供决策支持。

森林火灾方面,无人机也全流程参与处置工作。无人机可将燃烧发现面积缩小到2.5平方公里,其搭载的气体探测仪可以监测火场中的浓烟空气,寻找森林中堆积物腐烂产生的可燃气体,及时发现可能引起燃爆的地段,提前处置,预防森林燃爆。

在漠河机场投入森林防火作业的彩虹-4无人机

在灭火救援时,无人机能将物资投送到指定区域,协助救援和灭火。火灾后期,无人机通过热成像相机准确发现隐藏的热源和肉眼无法明察的暗火,指引救援人员及时扑灭隐患。通过无人机相机获取影像数据,可进行火场三维重建,测算灾后面积,开展灾后评估。

构建新型应急救援体系

2008年汶川地震,人们最先尝试将无人机应用于震中灾情航拍,每天对山体滑坡、崩塌等导致的堰塞湖进行拍摄,开展堰塞湖动态监测与风险评估,这是我国首次用无人机开展灾害救援。

后来,随着无人机技术越来越先进,搭载载荷种类更多,飞行时间更长,在灾害救援中发挥的作用也更加凸显。比如,彩虹无人机广泛应用于森林消防、海上应急搜寻、中继通讯、海洋生态灾害监测等救援任务中。彩虹无人机携带有专用的可见光、热成像、远红外探测载荷,可长时间在特定地区上空进行固定巡线飞行,通过数据链和卫星通讯等技术实现超视距控制,可长时间在不同角度、不同距离和不同光线条件下进行作业。

2020年5月24日,云南贡山县持续强降雨,引发泥石流等多种自然灾害。云南省自然资源厅紧急调配彩虹-4无人机前往独龙江乡灾区,完成灾害重点区域图像实时获取、传输及拼接处理,第一时间获取灾害现场信息,这是我国首次利用大型无人机进行地质自然灾害应急调查。

彩虹-4 无人机广泛应用于森林消防、海上应急搜救、中继通讯、海洋生态灾害监测等

在国外,无人机也长期应用于灾害监测和救援活动。早在20世纪90年代末,美国开始将无人机应用于灾害救援。2017年,纽约一栋6层居民楼着火,楼顶随时可能坍塌,指挥中心派出携带高清红外摄像头的无人机飞到火场高空,将现场画面实时回传,协助引导楼顶消防队员迅速展开行动,最终参与救援的168名消防员无一死亡,有效减少了损失。

2015年马来西亚水灾中,救灾人员使用无人机邮递包裹,将救援物资送到洪水避难所,并利用无人机搜集灾害信息,定位群众位置,为救援工作提供了巨大帮助。在日本的无人机救援实验中,无人机将救灾物资送至12公里外的灾区,并利用扩声装置呼吁居民紧急疏散。

随着技术发展进步,以无人机为代表的新型智能救援产品逐渐崭露头角,前景可期。无人机救援在世界各国,特别是在应急救援方面的应用越来越广泛,在国家防灾减灾救灾及安全生产中的地位越来越重要。

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