四轴无人机，救灾有效的大玩具

本刊特约撰稿 / 朱江明

四轴无人机，救灾有效的大玩具

本刊特约撰稿 / 朱江明

如果只是用来救灾，大型的军用无人机实在是太奢侈了，几千元的四轴无人机在武警部队的手上就能派上大用场。

无人机的各种用途

在日本大海啸一年之后，安全巡视员运用无人机勘察福岛第一核电站的受损情况。

俄国考古学家利用装备有红外线的照相机来构造出古代坟墓的三维图。

环境保护主义者用“鱼鹰”(Osprey)无人机跟踪监控日本捕鲸船。

无人机在鲁甸地震灾区被富有创意地用在救灾侦察和对次生灾害的排查上。

在这一次救灾中，武警黄金部队组成先遣救援队，携带四旋翼无人机、泥石流监测预警系统、生命探测仪等20余台(套) 新型应急救援装备，开展地质灾害评估以及滑坡、崩塌、泥石流等次生灾害排查工作。

这是武警部队首次将无人机等高科技装备运用于抗震一线。

在2008年汶川地震之后，地方民政部门和军方，在救灾初期都没有足够的抗震救灾空中侦察力量，在地震发生后的24小时内，不仅地面部队无法进入震中，空中侦察也未能完成。

此后解放军和武警部队都开始重视无人机的发展，另一方面，随着国内微电子技术的发展，无人机的技术门槛已经变得很低。

美国将无人机分为高空长航时（HALE）、中空长航时（MALE）和轻型长航时（LALE）三个分类，他们的区别主要在于无人机飞行的空层。

高空长航时主要是指飞行高度在15240米以上，最高可达27400米以上的高空。此类无人机体积较大，负载能力高达400公斤以上，其作战半径可达1800米以上、续航能力超过一天。而最轻的LALE的飞行时间也可达24小时，只是作战空高在50-9150米的区间。

美国非常喜欢长航时的无人飞行器，长航时代表其可以为军方提供长时间不间断的持续空中情报。美军往往越洋作战，无人机必须具备较强远航能力，才方便进行远程部署。

美国空军和中央情报局最初发展无人机的动机，就是希望拥有一种部署比卫星更灵活，还不用担心被及落后损失飞行员问题的侦察手段。

冷战中，由于苏联及其盟国开始大量部署防空导弹，并且拥有非常完善的自动化防空指挥系统，导致美空军不愿意派飞行员在非战争时期，进行侵入领空的侦察行动，以免再次出现类似U-2坠落这样的政治危机。

关于无人机的分类，是美国空军的思维。

美国陆军和陆战队更希望能够大量装备轻型和微型无人机，以便对地面战线前沿进行空中侦察。此类无人侦察机，主要用于战术级别的地面侦察。微型无人侦察机的滞空时间在一小时之内，体积小且维护容易，即便是士兵班组也可以轻松携带上阵。

这种无人侦察机能够给地面部队提供时效性更强的前沿情报，士兵无需前去侦察就能够基本摸清自己战线前方数十公里内的情况。

最先开始研发此类战术级别侦察机的是美国陆军的炮兵部队，他们希望获得一种轻型无人侦察机，用于校正和引导地面火炮对敌方据点的攻击。

不过引导和校正炮火的功能要到数码视频传输技术实现之后才真正可能实现，

美国陆军研发的第一种战术无人机，名为猎鹰者（SD-1），航程为161公里，只能飞行30分钟，猎鹰者只能采用胶片摄像。拍摄到的情报必须返航后经过冲洗才能被判读。所以第一代无人机并不是一种能够实时进行侦察和监视的装备，只能作为其他侦察手段的补充。

随着电子技术的进步，一只书包那么大体积的民用无人机，就可以完成当年的猎鹰者的任务，还能够实时传输高清的视频图像回来。

仅就救灾行动而言，类似美国全球鹰那样的长航程高空无人机太奢侈了。并不需要这样一架大无人机24小时在灾区上空盘旋，提供不间断的情报支援。

即便是汶川地震这样的超级大地震，真正需要侦察的核心受灾区域仅为以汶川为中心，半径200公里的四川盆地区域，当时成为信息孤岛的也正是核心地区50平方公里半径的区域。

全球鹰的作战半径达3000公里以上，为了避免遭到敌方地面或者空中火力的攻击，往往会进行隐形处理降低雷达波的反射，同时还具备防撞功能，避免在空中与民航或者其他飞行器相撞。查看灾情根本不需要这么贵的东西，不过长航时的大型无人机可以作为通信中继存在。

狗仔队摄影师也应用无人机寻找偷拍名人。

“狂风”(GALE)气象无人机将很快飞进飓风中心，精确监控风暴的力量。

波音飞机工程师已经联合麻省理工学院的学生研发一种iPhone程序，以控制在高空飞行的无人机。

2014年3月3日，南宁市公安消防支队展出一批新近采购的进口消防器材，其中包括侦测高空情况和航拍的四轴无人机。

早在2004年，美国波音公司和Insitu集团就开始研发通信中继型的无人机。当时的“扫描鹰”无人机航电设备舱内配备哈里斯公司开发的SecNet 11 Plus无线局域网技术。哈里斯公司是惟一获得美国国家安全局官方许可的可用于最高机密和保密网络的无线局域网接入点AP的产品供应商。

这种作通信中继的无人机可以进行高保密级别的情报交换，以满足部队在山地作战出现通信不畅通的问题。

解放军在2011年公开了自己装备的通信中继无人机，当时军事报道称这款无人机主要用于部队应急通信保障，能够为部队提供长时间的空中中继通信服务。

该报道提到的部队，正是成都军区的通信保障部队。成都军区主要规划的作战及行动区域，山地高原居多，出现通信盲区的概率较大。汶川地震救灾期间就出现了指挥部与前线分队失去联系的情况，只能依靠北斗系统的短报文服务，提供有限的通信支援。

美国现在越来越倾向使用改装的智能手机作为单兵或者班组通信的补充。智能手机本身只要稍作修改，即可自行组网通信，而美军的各种空中通信中继平台，也能够完成对智能手机的通信中继，这等于将地面的通信基站转移到了空中，而且更加安全保密。士兵习惯普通智能手机的操作，几乎无需培训即可使用。

此类通信中继无人机平台也可以为民用手机提供有限的通信恢复服务。迅速恢复基础设施被摧毁地区的通信，可以帮助当地人员恢复信心，而且还能够更为直接地了解到现场的情况。

侦察无人机能够为决策部门提供更为全面的灾情报告，卫星侦察不仅成本较高而且有时间局限性，无法实时跟踪灾情变化。

以本次武警出动四轴旋翼无人机为例，其目的是为了查明堰塞湖的面积，以及山头塌方的情况。四轴旋翼无人机是近年来才开始出现的一种新机型。

2010年，法国Parrot公司发布了世界上首款流行的四旋翼飞行器AR.Drone。作为一个高科技玩具，它的性能非常优秀：轻便、灵活、安全、控制简单，还能通过传感器悬停。

事实上四轴的优势在于不仅体积更小，而且能飞行地相当平稳。这也就意味着，过去需要精密陀螺仪控制的摄像云台可以被取消。

其另外一个优势在于，四轴飞行器的成本非常低。现在苹果专卖店已经有可以用平板电脑遥控的四轴飞行器，其零售价大约2000人民币左右。它能够飞行半小时，并且具备高清摄像功能。

美国军方反而对于四轴飞行器的兴趣颇为有限，迄今为止仅有海军陆战队装备一款名为“速眼”的四轴飞行器，用于小分队的侦察行动。

对于军队而言，四轴尽管体积小巧，但是续航时间和载荷都偏小，对于偏爱大航程的美国军队而言，四轴其实并不是理想的微型无人机战术平台。装备陆战队的“速眼”，也主要用于反恐战争中城市作战的临时侦察行动，作为其他空中侦察和监视的补充手段。

四轴无人机在民用市场销量巨大，很多公司的快递小哥都尝试过用它来给高层建筑上的客户送轻型的快件，但真正的军事应用却并不多。

四轴无人机最早出现于2012年有关武警特勤分队的训练演习报道中，2013年《人民武警报》曾经报道武警水电一分队进行了一场抢险救灾的演习，就曾经设置使用无人机侦察溃坝的科目，使用的正好是本次救灾中用到的四轴无人机。

显然使用无人机救灾是经过多次演练的，由此可见近年来武警部队在抢险救灾方面增加了投入，而且有着自己的想象力。