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警用无人(rén)机技术的应用与研究

 

无人机技术发展早(zǎo)期,因其在(zài)复杂(zá)和(hé)危险环境(jìng)中(zhōng)执行(háng)作战(zhàn)任务的高生存能力、隐蔽性和持续性,主要应用于军事领(lǐng)域,用以代替士兵深入复杂危(wēi)险的(de)战场环境,获(huò)取对(duì)敌方目标信(xìn)息(xī)要素和火(huǒ)力的(de)侦查,并引导己方的军力(lì)投送和(hé)火(huǒ)力覆(fù)盖,甚至直接提供火力支(zhī)援。在这(zhè)一发展过程中,无人机相(xiàng)对(duì)于载人(rén)飞行器,其效费比、载(zǎi)重、速度、航程(chéng)、结构(gòu)、持续作战时间(jiān)和(hé)环境适应(yīng)能力等优势被(bèi)不断发掘,并走向军民(mín)结(jié)合(hé),惠及大众和(hé)行(háng)业应用。

公安部门近(jìn)年(nián)来也开始加速普及和装备(bèi)无人机用于巡视执法和反(fǎn)恐处(chù)突,极大(dà)提升了反应速度和办案效率。新技(jì)术的(de)使用(yòng)不(bú)仅仅是(shì)社(shè)会生产活动的必(bì)然趋势,也是加强警(jǐng)方战斗力的根本保证。本文主(zhǔ)要论述无(wú)人机带给警方处置(zhì)各类情(qíng)况(kuàng)的积极(jí)作(zuò)用和变化,提(tí)出(chū)在各类处警环境(jìng)中的应用和解(jiě)决方案(àn)。

公安部门(mén)维护人民群(qún)众的生命财产安全和(hé)社会法制与安定,首(shǒu)先就(jiù)是要对各类案(àn)件和(hé)突发情况做出高速高效的反应(yīng)。无论是遏阻犯罪、抢救生(shēng)命、还是及时追逃(táo),减少和挽回(huí)人民群众的损失,争分夺秒(miǎo)都是关键;然(rán)而,即便(biàn)在通信网络发达、交通发(fā)达的(de)现代(dài)社会,地理障碍(ài)和信(xìn)息阻碍依(yī)然制约着警方提升(shēng)效(xiào)率。

1、影响出警(jǐng)速度的因素(sù):

1)交通堵塞和地形、天(tiān)气因素

举例而言,在10公里半径范围内出警,假设警用车辆在城(chéng)镇道路交(jiāo)通(tōng)系统中直线行(háng)进速度为40-70km/h,那么,警车赶到(dào)10公里案发点的时间(jiān)要(yào)超过(guò)10分钟,如果(guǒ)在交通繁忙、堵塞、道路曲折(shé)的情况下,这个(gè)时间还要(yào)更(gèng)久,而很多案发地点(diǎn)还在偏僻郊区,可能有(yǒu)山地(dì)、河流(liú)及不可预测的雨雪天气影响出(chū)警速度(dù)。

2)报警人(rén)地址(zhǐ)表述不详(xiáng)

报警(jǐng)人很(hěn)有可能因为情况危急、心(xīn)里(lǐ)紧张、不熟悉所处环境而(ér)无法清晰说明案发地点(diǎn),耽误出警和获救(jiù)时间。

3)警(jǐng)力不足、警员素质层次(cì)不(bú)一

目前,我(wǒ)国警力和人口之比(bǐ)大约为万(wàn)分(fèn)之十一(yī),而国际上警力和人口(kǒu)之比约万分之三十五(wǔ)左(zuǒ)右,中国是一个警(jǐng)力(lì)非常(cháng)薄弱的国家,然而(ér),在缺乏足够警(jǐng)力的同时,出警频率却在升高,由此可能(néng)形(xíng)成恶性循(xún)环,导致(zhì)警(jǐng)力不堪(kān)重负而出现报(bào)警不接警(jǐng)、接警不出警、出警不办事(shì)的严重(chóng)问(wèn)题(tí)。

研究显示(shì):案发后警察到达现(xiàn)场的时间少于3分钟,有30%的犯罪嫌疑人(rén)在(zài)现(xiàn)场或现场附近被抓获。在5-10分钟时,现(xiàn)场(chǎng)抓获(huò)率就会下降到17.8%。而中(zhōng)国的警力薄弱,在硬件设施上,很多(duō)地区也存在不足,面临更加(jiā)严峻(jun4)的出警问题。

4)派出所分(fèn)布(bù)不均

作(zuò)为(wéi)公安机关的最基层组织,派(pài)出所的地理位置对人(rén)民警察的出警效率和服务能力至关重要,然而,由于地形(xíng)地貌(mào)复杂和地处边(biān)远等不可抗拒的气候、地理环境、经济水平因素,派(pài)出所的分布和服务(wù)辐射范围也都有客观局(jú)限性(xìng)。

(可点开大(dà)图观看)

2、警(jǐng)用无(wú)人机的优势和应用:

警方(fāng)做出反应抵达犯罪现(xiàn)场的时间是提升办案效率的关键。而出(chū)警(jǐng)时间(jiān)受到距离、交通(tōng)、地理、天气等空间环境因(yīn)素影响(xiǎng)和地面交(jiāo)通(tōng)工具的局(jú)限(xiàn),警用无人机的使用将能帮助警方有效(xiào)解决这些问题。以(yǐ)高分(fèn)通(tōng)过公安部国家安全与(yǔ)警用电子产品质量(liàng)检测的紫燕无人直(zhí)升机为(wéi)例,最(zuì)高时(shí)速145km/h,巡航速(sù)度(dù)110km/h,从起飞(fēi)到距离10km外(wài)的(de)案发地点(diǎn)仅需5分(fèn)钟,而且(qiě)紫(zǐ)燕无人直升机能在-40℃到60℃的环(huán)境中,在高海拔、高湿、高盐、大风(七级(jí))和雨(yǔ)雪天气等(děng)极(jí)端不利自然条件下顺(shùn)利执行任务。可见,在地面警力无法迅速抵达和反应的(de)地(dì)区,无人直(zhí)升机都能高速到达现场,执行对现场警(jǐng)情的侦查、拍摄、识别、跟(gēn)踪和一定程度的犯罪慑阻、抓捕任务,同时也能高速到达现(xiàn)场(chǎng)遂(suí)行救助任务,比如空投急需的药物和补给、绳(shéng)索和(hé)救生(shēng)圈等。

使(shǐ)用无人机,不仅可以大(dà)幅降低出(chū)警成本,可以及时(shí)执行大范围的搜索和(hé)侦测任务,避(bì)免大规模警(jǐng)力的使用。比如在建筑或林木密集、夜晚和(hé)大雾(wù)等可见度低(dī)的(de)环境中,可以迅速派出挂载(zǎi)红外探(tàn)测装置的无人机搜(sōu)索现场和定位(wèi),并对目标持(chí)续跟踪监视(shì),引(yǐn)导后续(xù)赶来的警(jǐng)员(yuán)。

目前,无(wú)人(rén)机平台已经日趋成熟,而相关任(rèn)务载荷也越(yuè)来越丰富,在执行警(jǐng)务支援任务(wù)的时候,除了普通的光电(diàn)探测设(shè)备,还有远程喊话器、警(jǐng)笛警灯(dēng)、探照灯、强光炫(xuàn)目(mù)装置、催泪弹发(fā)射吊舱、烟幕弹、网枪、麻醉发射器(qì)、轻型武器(qì)吊舱、震爆弹等威慑和杀伤载荷。这(zhè)些挂载装(zhuāng)置大大丰富(fù)和强化了(le)无人(rén)机(jī)适(shì)应(yīng)各种(zhǒng)警情(qíng)环境的能力,使无人(rén)机先锋抵达案发地(dì)的同时具有一定的(de)犯罪慑阻和打击(jī)能力。

3、无(wú)人机在警务工作中的多用途使用:

1)搜索救援

2016104日,新(xīn)疆自治区阿勒泰地区民警(jǐng)终于找到(dào)此前在景区失踪的广东(dōng)游客任安(ān)儿的尸体(tǐ),而距离任(rèn)安儿(ér)的朋友报案已经过去了(le)一(yī)个(gè)多星期(qī)。当(dāng)时阿(ā)勒泰地(dì)区大(dà)雪封山(shān),天寒地冻,通信不畅,寸步(bù)难(nán)行,在地面上(shàng)根本无法组织有(yǒu)力的搜索(suǒ)施救,导致任(rèn)安儿无法获得及时的救援(yuán)。试(shì)想,如果当(dāng)时喀纳(nà)斯地区配备无人机挂(guà)载红外吊舱进行空中搜索,任安儿(ér)及时(shí)获救的概率(lǜ)将大大提升。

在另外一个案(àn)例中:2016219日,浙江浦江3名(míng)山间走失(shī)的儿童找到(dào)了(le),在(zài)距离他们(men)失踪三天三夜后幸运获救。从16日下午发现3名儿童失联,到191020分左右孩子被找到,150多(duō)支救援队在浙江省金华市浦江县大畈乡建光村周边(biān)110多(duō)平方公(gōng)里的大地上进行了(le)7700多人(rén)次(cì)的搜救。在失踪儿童疑似(sì)落水的错误判断下,村里(lǐ)水(shuǐ)库(kù)的水放掉(diào)了一半,潜水(shuǐ)员一次次(cì)下潜搜索(suǒ),付(fù)出了(le)极高的社会成本(běn)。如果从一开始就派出无人机24小(xiǎo)时不间断搜(sōu)索,是否会迅速划清、排除(chú)和缩小搜(sōu)索区(qū)域?是否还需要这么多(duō)人力物力?是否能(néng)更快的找回失踪的孩子们(men)?

(2)交通执法

数据显示,2016年全国共发生交通事故约(yuē)177049起,造成大约(yuē)51835人死亡,168285人受伤,平均每天约五百起交通(tōng)事故。在如此频繁(fán)的出警情况下,尤(yóu)其是每年的(de)小(xiǎo)长(zhǎng)假和(hé)春运,人口流动量爆发式增长,很多地方(fāng)交警(jǐng)都(dōu)在超负荷工作。加(jiā)强(qiáng)道路(lù)巡查,尤其是高(gāo)速公路的巡查和出(chū)警效率(lǜ),减(jiǎn)少(shǎo)违法违规行(háng)驶和超限超载,提高道路流通性,保障出行群众(zhòng)的生命安全,在有限的警力和监察途径上获得新的窗口和服务能力增长点,可以依靠无人(rén)机(jī)带来的空中支援(yuán)。无人机速(sù)可(kě)快速(sù)反(fǎn)应、全天候出动,挂(guà)载多功能载荷直接参与喊话、取证、监督和施救,可以大大缓解交警出警压(yā)力(lì),疏通路况,减少交通违(wéi)法(fǎ)现象。

(3)森警(jǐng)巡查(chá)

森林(lín)警察由于管(guǎn)辖区和服务范(fàn)围主(zhǔ)要为山川林地,交通(tōng)非(fēi)常不便,机动性差(chà),由(yóu)于树木(mù)和(hé)地形(xíng)的阻(zǔ)碍,往往不能及时发(fā)现和(hé)追踪违法(fǎ)事件,地处偏远区域,接到报警,也不能及时赶赴案(àn)发地点,尤其在(zài)天气条(tiáo)件不好的时(shí)候,无力(lì)在(zài)森(sēn)林山地中追捕犯罪人员。森林区(qū)多发盗砍盗伐和盗猎,还(hái)有违法采矿等等隐蔽性违法事(shì)件(jiàn),针对这些问题,依然可以通过无人机的大范围巡查(chá)、监控和(hé)追踪违法犯(fàn)罪行为。

(4)空中缉毒

2015年(nián),全国(guó)报告(gào)发生因(yīn)滥(làn)用毒品导致暴(bào)力攻击、自杀自残、毒驾(jià)肇(zhào)事等极端案件(jiàn)事件336起,查获涉案吸毒人员349名(míng);破获吸毒(dú)人员引发的刑事(shì)案(àn)件17.4万起(qǐ),占(zhàn)刑事案(àn)件总(zǒng)数的14%。毒(dú)品犯罪已经越发严重威(wēi)胁社会治安和群众的(de)生(shēng)命财(cái)产安全,打击毒品犯罪一直是最危险的职业,从制毒(dú)、藏毒、运毒到交易,整个过程(chéng)都非常隐蔽(bì)。制造毒品往往(wǎng)在偏僻、人迹罕至的地方,毒品(pǐn)植株也多种(zhǒng)植(zhí)在林木茂盛、交(jiāo)通不便的山林,大宗交易和转(zhuǎn)运也是选择远离郊区的地(dì)带,由此(cǐ),无人(rén)机空中侦查搜索(suǒ)便是一种更(gèng)高效的(de)手段。携带热成像(xiàng)设备,可以发现(xiàn)隐蔽的生(shēng)产(chǎn)活动,携带多光(guāng)谱吊舱扫描获取数据分(fèn)析,可以发现毒品种植,超视距空中(zhōng)监视、取证和定位(wèi),更能(néng)为及(jí)时抓捕(bǔ)罪犯提供有(yǒu)力支持。

(5)维和防(fáng)暴(bào)

据(jù)新闻报(bào)道:“自20163月进驻(zhù)任务区以来,中国第四支(zhī)赴利比里亚维和警察防(fáng)暴队承担了利比里亚武装巡逻(luó)、定点驻守、要人警(jǐng)卫、治安维护及处置突发事件等维和任务,先后出动警力16821人次,安全圆(yuán)满完成各类维和任务(wù)627批次,妥善处置群体性(xìng)事件16起。”中国维和警察,为维护当地群众的生命财产安全和社(shè)会重建(jiàn),长期置身国家混乱(luàn)、军阀混战、无政府状(zhuàng)态(tài)的陌生地域,常常与武装犯罪分子、恐怖分子战斗。利用无(wú)人(rén)机,可以大范围(wéi)巡逻(luó)和战(zhàn)术侦(zhēn)查,掌控陌(mò)生地(dì)域的地(dì)面情况,对武装突袭等(děng)危险犯罪活动进行(háng)预警,同(tóng)时提供不间断的可(kě)视情报信息辅助指挥(huī)决(jué)策(cè)。

(6)反恐处突

近年恐怖主(zhǔ)义(yì)和分离主义不断蔓延,威胁着边疆稳定和国(guó)家安全,尤其是爆(bào)恐(kǒng)突(tū)发事件,容易造成大量(liàng)无辜群众(zhòng)的伤亡(wáng)。回顾无人机(jī)的(de)历史,不难发现,无人机为军事(shì)而生,更(gèng)因反恐(kǒng)而出名,无人机(jī)由于其与生俱(jù)来的优势,逐渐被越来越(yuè)多(duō)的安全部(bù)门所接受。在(zài)反(fǎn)恐处突(tū)行动(dòng)中使用无人机,可以避免人员伤亡,减少负面影响;无人(rén)机部署灵活方便,可以不受地形、天(tiān)气的影响全天候监视跟踪,甚(shèn)至杀伤,增加反恐(kǒng)处突的灵活性;增强了(le)对(duì)暴恐的突(tū)发情况(kuàng)的态势感知能力,和对恐怖分子(zǐ)的威慑力。最近,紫燕无人(rén)直升机就参与了新疆自治区(qū)公安和边防部队的(de)测试,获得一致好评。

各类出警任务的偏(piān)重(chóng)不同,比如航运警察、缉私警察、森林警察、铁路(lù)警(jǐng)察、交通警察等管辖服务范围广(guǎng),且对机动性有较高(gāo)要求,经(jīng)常需要大范(fàn)围巡逻和出警,搜索和跟踪(zōng)监视嫌疑人(rén)目标,并(bìng)及时取证。无人机能针对不同警种警务(wù),衔接其应(yīng)用(yòng)侧重(chóng)点,产生巨大作(zuò)用。

从上(shàng)述无(wú)人机应用的范围和方式上可以看(kàn)出,要想使无(wú)人机发挥其价值,必须(xū)把无(wú)人(rén)机作为一个综(zōng)合(hé)系统来理解和使用(yòng)。数架(jià)无人机、地面站、各种任务吊舱载荷、数据链、发(fā)射回收装(zhuāng)置五个(gè)部分组成一套完整(zhěng)的无人机系统,而无(wú)人直升机可能更(gèng)简单,不(bú)需要笨重的(de)发射回收装置。无人机的控制稳定性(xìng)和飞(fēi)行(háng)可靠性、发射和回(huí)收的安全(quán)与灵活性、有效载荷(hé)都关系到任务的顺利进(jìn)行,在获(huò)得可(kě)靠(kào)的硬(yìng)件支持(chí)后,怎样把单(dān)独的无人机(jī)系(xì)统获取(qǔ)的信息(xī)融合(hé)进整个警(jǐng)用地(dì)理(lǐ)信息系统,是一(yī)个更加值得研究的方向,也是未来的(de)发展趋势(shì)。警用地理信息系统(tǒng)推动着公(gōng)安机关(guān)执(zhí)法服务(wù)的(de)信息化,极大提升了警察(chá)出警和(hé)破案的(de)效率,如果(guǒ)把无人机空中实时(shí)采集的信(xìn)息数据链接、融入警用地(dì)理信息系统,那(nà)么(me)就(jiù)让大部分地区的公安机关都获(huò)得(dé)更透明(míng)的(de)三维信息,在侦搜(sōu)追捕罪犯(fàn)和救助群众(zhòng)的过程中,反应更加迅(xùn)速。

4、无人机(jī)的类型和警务工作:

目前无人机主要分(fèn)为:固(gù)定(dìng)翼(yì)无(wú)人机、无人直(zhí)升机、多旋翼无人飞(fēi)行器(qì)、倾转旋翼(yì)无人机和垂直起降固定翼(yì)无(wú)人(rén)机等,那(nà)么,哪一种无(wú)人机才最适合(hé)警方使用呢(ne)?

1) 固(gù)定翼无人机:

固定翼(yì)无人机具(jù)有滞(zhì)空时(shí)间(jiān)长(zhǎng)、飞行距离远的特点,需(xū)要跑道和(hé)宽敞的降落场地,抗风性能较低(dī)、载荷不(bú)高,超(chāo)低(dī)空飞行性能和可操纵性(xìng)不高,不适应城镇和山地、森林等障碍多的超低空飞行。在处(chù)置需要抵近目标(biāo)和详细侦查的警(jǐng)务(wù)行动时(shí),固定翼无人机(jī)由于没有悬停能力,无法长时(shí)间保持对目标的跟踪监视。

2) 倾转旋翼和(hé)垂直起降固定翼(yì)无(wú)人机:

倾转(zhuǎn)旋翼无人机(jī)和垂直起降固定翼无(wú)人只是解决了固定翼(yì)依赖起降场地的问题,有(yǒu)了垂直起降能力,但依然没有良(liáng)好的(de)低空(kōng)飞行性能(néng)和悬停性能,此(cǐ)外,也存在载荷太低(dī)、体积过大、无法(fǎ)快(kuài)速反(fǎn)应的(de)问题,并不适应地(dì)方公(gōng)安(ān)机(jī)关处(chù)理突发情况的需要。

3) 多旋翼飞(fēi)行器(qì)

多旋翼飞行器,因其造价(jià)低廉(lián)、易(yì)于(yú)操控而由(yóu)消费级(jí)航(háng)拍飞行器的身(shēn)份迅速占领市场(chǎng),飞进普(pǔ)通消费者的视(shì)野。但是,多旋翼(yì)具有(yǒu)与生俱来的(de)缺陷,就是风场不稳,抗风能(néng)力(lì)和(hé)载荷、飞行速度(dù)、续航时(shí)间都比较低。

4) 无人直(zhí)升机

目前(qián),无(wú)人直(zhí)升(shēng)机由(yóu)使(shǐ)用动力(lì)的不同分(fèn)为油动(dòng)、电动和(hé)油电混和动(dòng)力。油动机和油电混合(hé)动(dòng)力直升机噪音和震动(dòng)大,采购和维护(hù)成本都(dōu)比较高,结构复杂、使用(yòng)寿命短,在(zài)低温和高海拔地区点火困难(nán),操控(kòng)性较差;再来看(kàn)看电动直升机(jī),操控性和机(jī)动性都很(hěn)好,适应各种海拔和低温(wēn)环境,维护简单(dān),体(tǐ)积适中,使用寿命长,飞行安静(jìng),更换电池简单,抗风能力强,反应速度快等等。不难看出电动直(zhí)升(shēng)机具有更强的综(zōng)合能力和成本(běn)、运用优势。面向警用行业的无人机发展(zhǎn)方向应该是工业(yè)级飞(fēi)行器,具备较高的载荷(hé)、抗风能力、续航时间、飞行速度、机动(dòng)能力和快速反应时间,另外还应(yīng)具有在高海拔、低温高盐等极端地理气象环境中(zhōng)的高(gāo)适应性,才能真正具备实战能力(lì),才能更加灵活(huó)的(de)挂载不同任务载荷执行任务。综合看来,无(wú)人直升机可(kě)以较好地(dì)在上述环境要求中完成任务(wù)。

当然,每种(zhǒng)类(lèi)型的无人机都有自身优缺点,最(zuì)重要的还是分析使用地域的整体(tǐ)环境和任务指向性选择更合(hé)适的无人飞行器。

结(jié)语

无人机警用化的普及,能(néng)以(yǐ)极低的采购维护成本换来出警效率和服务能力(lì)的提升,使大(dà)部(bù)分地区的(de)公安机关都(dōu)能在(zài)有(yǒu)限预算约束下建立从二维(wéi)平面到立(lì)体的三维管控(kòng),并且融入(rù)信(xìn)息化的指(zhǐ)挥决(jué)策系统(tǒng),构(gòu)筑包括动态数据信息要素、实时可视(shì)化信息要素、智能扫描分析的指挥决策平台,打造更加(jiā)透明(míng)的出警环境,使处置(zhì)现(xiàn)场案件时更易切中要害,也避(bì)免(miǎn)浪费宝贵的警(jǐng)力。

随着无人机(jī)自动(dòng)和智能化发展(zhǎn),操控(kòng)无(wú)人机执行任务将更加简单和人性化,风雨(yǔ)无(wú)阻(zǔ)的保持全天候的管控力和服务能力,是(shì)各地区(qū)公安机关都梦寐(mèi)以(yǐ)求的目标,新技(jì)术(shù)的使(shǐ)用使这一切成为可能(néng)。(来自无人机之家(jiā)网)

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