我國森林資源較為貧乏,森林覆蓋率約為13%,但森林大火每年都有發(fā)生,如何解救森林防火的問題,又成為林業(yè)工作的重中之重。目前,國外森林防火中應用了較多的新技術(shù)和新設備,國內(nèi)在此方面的應用需求也是日益增加,對森林保護的投入不斷加大,先后運用衛(wèi)星進行資源普查、森林火場監(jiān)視。
林業(yè)是全國生態(tài)建設的主體,在保持經(jīng)濟和社會發(fā)展中有著不可或缺的作用,在生物的進化過程中起著巨大的作用。我國擁有森林面積1.75億公頃,即是森林資源大國,又是森林火災多發(fā)國家。為撲救森林火耗費了大量人力、物力和財力,森林火災對森林資源和生態(tài)環(huán)境的破壞所造成的損失難以估量。
因此,如何將高科技手段應用到森林資源監(jiān)測,對火情早發(fā)現(xiàn)、早預報、早撲救,變有災為無災、變大災為小災已成為森林防火工作的一項迫在眉睫待解決的課題。
二、國內(nèi)林業(yè)防火解決方案
森林防火無人機預警系統(tǒng),該系統(tǒng)是以森林火情監(jiān)測為主, 將GPS技術(shù)、數(shù)字圖像傳輸技術(shù)等高新技術(shù)綜合應用于森林資源管理中的高科技產(chǎn)品。
該無人機系統(tǒng)有如下特點:
1)性價比高
2)數(shù)字云臺結(jié)合GPS,火點精確定位;
3)點哪飛哪,具備傻瓜式操作,一鍵式回收;
4)清晰攝像頭,清晰成像,實時了解火險數(shù)據(jù);
5)即時監(jiān)控,可執(zhí)行夜航任務;
6)無線數(shù)字傳輸,避免野外架線;
7)快速轉(zhuǎn)移,可大范圍在森林區(qū)域進行防火偵察;
無人機配備紅外探測器可在距地面800 到2000米飛行高度對地面火場進行實時觀察,將獲取的圖像數(shù)據(jù)實時傳回地面。為地面消防部門第一時間提供火場地理坐標(經(jīng)、緯度)、火場面積、火場邊界、火場蔓延趨勢等火場態(tài)勢情報,使消防部隊迅速調(diào)配人員進行重點區(qū)域滅火工作,及時通知消防人員撤離危險地區(qū),并根據(jù)火場圖像資料為消防人員提供撤離路徑。
可以看出,無人機具有續(xù)航時間長、影像實時傳輸、高危地區(qū)探測,成本低、機動靈活等特點,對氣象的要求低,且沒有機場、飛行員及飛機保養(yǎng)等費用的支出,使用維護成本遠遠低于有人機。無人機作為當前林火監(jiān)測手段的有力補充,能夠在森林防火和森林消防等方面得到長足的發(fā)展。無人機的應用重點解決了在地面巡護無法顧及的偏遠地區(qū)發(fā)生林火的早期發(fā)現(xiàn)以及對重大森林火災現(xiàn)場的各種動態(tài)信息的準確把握和及時了解,也可以解決飛機巡護無法夜航、煙霧造成能見度降低無法飛行等問題。作為現(xiàn)有林業(yè)監(jiān)測手段的有力補充,無人機顯示出其它手段無法比擬的優(yōu)越性,在林業(yè)火災的監(jiān)測、預防、撲救、災后評估等方面必將得到廣泛的應用。目前無人機在林業(yè)中的應用尚處于初始階段,沒有形成規(guī)模,隨著無人機在林業(yè)不同領域應用的不斷深入,將為我國林業(yè)特別是森林防火工作,促進林業(yè)經(jīng)濟發(fā)展作出積極的貢獻。
三、S7501無人機簡介
1、平臺簡介
S-7501無人機平臺是對長航時無人機的一種技術(shù)標準解密。該型無人機具有機械外露骨架式美學設計特點,以運動性紅黑金屬原色組合的機殼。把長航時作為首要目標設計,兼具快速啟動,拆裝攜帶方便,高速穩(wěn)定運動飛行。應用領域包括城市安防、林業(yè)、消防、搜救、公安、電力巡線等2、主要特點
2.1、超長續(xù)航時間,空機無風懸停達61分鐘2.2、碳纖維機架,在保證強度的同時有效減輕平臺自重。
2.3、可折疊設計,方便攜帶。
2.4、生活防水,可在小雨天飛行。
2.5、2.4GHz跳頻數(shù)據(jù)鏈,全高清數(shù)字圖像回傳,控制半徑5公里。
2.6、iPad地面控制站,支持多款飛行控制應用,輕松自主飛行。
2.7、標配7倍變焦可見光相機,三軸機械云臺增穩(wěn);另有多種選配載荷快速更換,適應不同作業(yè)要求。
3、技術(shù)參數(shù)
整體參數(shù) |
軸距:750mm 空機重量:1280g(不包括動力電池及任務載荷) 控制距離:5km(無干擾、無阻擋環(huán)境) 飛行高度:500m(依照使用法律) 空載續(xù)航時間:61min(標準大氣壓、無風環(huán)境) 載重:1kg 工作環(huán)境溫度:-20~40攝氏度 起飛海拔:5000m |
可折疊碳纖維機架 |
機架重量:587g 生活級防水 |
動力系統(tǒng) | 高效低轉(zhuǎn)速無刷電機、17.5寸可折疊螺旋槳,單軸拉力2kg |
數(shù)據(jù)鏈 |
工作頻率:2.400-2.480GHz 信號有效距離:5km(無干擾、無阻擋) 數(shù)據(jù)回傳:全高清數(shù)字影像、飛行參數(shù)、實時位置信息 |
飛行控制單元 |
主控尺寸:57.9x39x17mm 主控重量:132g 雙模定位導航系統(tǒng) 雙IMU備份 功能:自動定位模式、高機動飛行模式、智能飛行模式、姿態(tài)模式 容災機制:低電量自動返航、信號丟失后自動返航、緊急停機 |
7倍變焦可見光相機 |
尺寸:105x115x85mm 重量:262g 傳感器:1/2.33” CMOS 1240萬有效像素 鏡頭:7倍變焦 F/2.8-/5.2 靜態(tài)圖像分辨率:4000x3000 JPG\DNG 動態(tài)影像分辨率:4096x2160 MOV\MP4 三軸機械云臺增穩(wěn) 內(nèi)置行星齒輪穩(wěn)定裝置,濾除高頻抖動,變焦全程無果凍效應POS記錄:自動位置信息記錄,直接寫入文件屬性,無需后處理 |
地面控制站 |
處理平臺:iPad mini 支持多款飛行管理軟件,可實現(xiàn)地理圍欄、自動測繪、航點飛行等自主功能 |
動力電池 | 22.2v高容量鋰聚合物電池 |