森林防火无人直升机

SDI-W32XF消防森林防火救援无人机

     SDI‐W32XF消防无人机为我公司专为城市消防、紧急救援、森林飞防等研发的专用无人机系统，该系统具有可远程遥控高空投放救援物资、灭火弹等设备，实现灾区的监测、救援等功能。

     随着无人机技术的日趋成熟和航空摄影技术的进一步拓展，我国民用无人机应用领域日益广泛，包括：摄影测量、应急救灾、公共安全、资源勘探、环境监测、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、林火病虫害防护与监测等。当前，我国消防部队面临着日益复杂的灭火救援和社会救助形势，对各类地震救援、抗洪抢险、山岳救助及大跨度或高层火灾等情况，传统现场侦查手段的局限性已日益凸显。如何有效实施消防预警和现场侦测，并迅速、准确处置灾情显得尤为重要。我国无人机应用技术及系统解决方案的成熟运用，使得无人侦察机平台结合视频、红外等监控及传送设备，通过空中对复杂地形和复杂结构建筑进行火灾隐患巡查、现场救援指挥、火情侦测及防控成为消防部队新的选择。

     一、无人机工作原理
     无人机是一种以无线电遥控和自备程序控制装置操纵的非载人飞行器，它具备体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等优点，并整合了无线图像传输系统，具备相当的自主控制、飞行规划及图像传输能力。 如图1所示，目前商用及军用无人机系统可分为以下几个子系统：地面指挥控制系统、无人机飞行平台、空中视频监控平台、微波无线实时图像传输系统、GPS导航及自动驾驶系统、高效大容量锂聚合物供电单元、3G图传中继链路等。

     二、无人机的技术优势
由于采用了技术先进的飞控平台及前后台视频监控传输系统，配合完善的飞行及地勤保障系统，无人机可对地面实施完备的长时间空中监控，从而实现较低的综合成本对传统手段无法涉足的区域进行实时监控和辅助救援，其智能化和先进性突出体现在巡查路径规划、智能分析、定点持续监控、火情报警等，并且在制定应急预案、建立快速响应机制、现场火情存档与取证等方面充分发挥技术防范手段的重要作用。其技术优势有：
     （一）机动灵活。小型无人机一般只有100千克以下的重量，依托飞行控件就可以对其进行操控，只需要1-2人就可以完成此类操作任务。在道路不畅，交通中断的情况下，徒步就可以携带至灾害事故现场，且起飞条件很简单，对地形无要求，加上无人机携带方便，所以具有很强的灵活性。此外，无人机的飞行速度易于控制，转弯半径小，机动性好，可以灵活机动控制飞行方向，机载摄像头也可以跟踪拍摄对象；无人机还能快速到达指定地点，反应能力快捷，对环境和气候条件也有很强经浙江消防总队对“上合组织”演练期间的实际测试，无人机在6级风力下完成飞行任务，受阴雨天气等条件限制比大型载人飞机要小的多；其起飞条件只需要几平米空地，周围无突出障碍物即可，在低空作业时，受气候条件限制非常小，获取影像的速度非常快，可在5公里范围内稳定可靠发挥侦查作用。
     （二）视野全面。无人机通过宽带、数据链技术可以实现超视距控制，从而具有很全面的视野，依据现场需求，可以从不同角度、不同的距离在不同的光线条件下进行作业。既可以实现在高空对目标进行全局性拍摄，也可以调整距离和角度，按需抓拍对现场决策有重要帮助的关键因素。通过远程控制无人机和摄像头，可以根据实际需求实时采集图像，尤其是在低空飞行时，无人机跟踪拍摄能力极强，使用机载摄像头获取的图像分辨率很高（可以达到0.1米），如果配备热视或红外等夜视功能，其收录的视频将更加全面。这样的方式为实现灾害事故现场实时空中监控提供了有力保证，能有效提升消防部队抢险救援的侦查能力。
     （三）操作简单。从技术层面上看，无人机的远程视频传输与控制系统通过网络和接口接入地面站，通过运营商光纤接入公网，因此，只需通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等），就能直接观看无人机的摄像头实时视频。通常，用户只需通过遥控器来实现无人机的所有动作，通过远程视频传输与控制系统对现场情况一目了然，以实现远程、方便的全方位监控；当客户端（包括PC和手机）在接入公网后，用户可以通过PC、平板电脑或者是手机等多种形式的载体实现对无人机的控制。从应用层面上看，无人机的实际操作也并不复杂，只要掌握好飞行、音视频控制和其他兼容模块的操作，便能发挥效能。
     （四）安全可靠。无论面对暴雨、高温、台风、泥石流等恶劣的天气环境；或者易燃易爆、塌陷、有毒等严重事故灾害现场；抑或山岳、峡谷、沟壑等极端地理环境，无人机技术能有效规避传统灭火救援行动中存在的短板，可确保消防官兵的自身安全。并能通过对现场情况的跟拍、追踪，为事故处置的指挥决策提供安全可靠的依据，能够最大限度地控制灾情发展，减少灾情的损失，减少人员伤亡。
     三、无人机在消防部队实战中的应用前景
     结合消防部队的实战需求，无人机的运用可以解决以下四方面的问题：
     （一）灾情侦查。当灾害发生时，使用无人机进行灾情侦查，一是可以无视地形和环境，做到机动灵活开展侦查，特别是一些急难险重的灾害现场，侦查小组无法开展侦查的情况下，无人机能够迅速展开侦查。二是通过无人机侦查能够有效提升侦查的效率，第一时间查明灾害事故的关键因素，以便指挥员作出正确决策。三是能够有效规避人员伤亡，既能避免人进入有毒、易燃易爆等危险环境中，又能全面、细致掌握现场情况。四是集成侦检模块进行检测。比如集成可燃气体探测仪和有毒气体探测仪，对易燃易爆、化学事故灾害现场的相关气体浓度进行远程检测，从而得到危险部位的关键信息；又如集成测温、测风速等设备，可对灾害现场环境情况进行细化了解。
     （二）监控追踪。无人机的作用不仅仅局限在灾情侦查。消防部队所面对的各类灾害事故现场往往瞬息万变，在灾害事故的处置过程中，利用无人机进行实时监控追踪，能够提供精准的灾情变化情况，便于各级指挥部及时掌握动态灾害情况，从而作出快速、准确的对策，最大限度地减少灾害损失。
     （三）辅助救援。利用无人机集成或者灵活携带关键器材装备，能够为多种情况下的救援提供帮助。一是集成语音、扩音模块传达指令。利用无人机实现空中呼喊或者转达指令，能够较地面喊话或者指令更有效，尤其适用于高空、高层等项目的救援中，以无人机为载体，有效传达关键指令。二是为救援开辟救援途径。例如水上、山岳救援中，现有的抛投器使用环境和范围均有很大的局限性，并且精准度差，利用无人机辅助抛绳或是携带关键器材（如呼吸器、救援绳等），能够为救援创造新的途径，开辟救生通道，并且准确、高效率。三是集成通信设备，利用无人机担当通信中继。例如在地震、山岳等有通信阻断的环境下，利用无人机集成转信模块，充当临时转信台，从而使得极端环境下建立起无线通信的链路。四是利用无人机进行应急测绘。利用无人机集成航拍测绘模块，将灾害事故现场的情况全部收录并传至现场指挥部，对灾害现场的地形等进行应急测绘，为救援的开展提供有力支撑。
     （四）辅助监督。利用航拍对高层及超高层建筑实现全面实时的监测、及时发现火情隐患、消防现场火情实时控制、建筑消防检查或现场火情图像存储、可将空中监控视频接入其他安防或消防监控系统、支持大容量长时间图像存储及检索调阅、支持通过智能终端远程查看及控制部分功能等。

无人机系统参数：

• 控制方式 全自主/手动
• 使用燃料 汽油+机油 
• 控制半径 25 KM
• 图传半径 25 KM 
• 控制精度 2 ~ 3 M
• 喊话半径 25 KM 
• 续航时间 1 ~ 2 h
• 飞机净重 23 kg 
• 最大速度 80KM/h
• 起飞重量 32 kg 
• 升限 2400M
• 主桨直径 2146 mm 
• 工作温度 ‐20℃ ~ +50℃
• 起飞准备 5 ~ 10分钟 
• 抗风能力起降≤4级空中≤5级 
• 几何尺寸 1778×508×711mm

功能特点
1、 系统具有全自主飞行能力，可一键式自主起飞、自主悬停、自主飞行、自主降落；
2、 系统具有多重安全保护措施，飞机、飞控都为进口成熟陈品，可靠性高，安全性好；
3、 系统具有航拍、航测和摄像功能
1） 可挂载多种高清摄录像设备或照相设备，进行航拍、航测；
2） 监测画面可实时录像，并实时传回地面控制站。可实现多路接收，也可传到远方的指挥所；
3） 云台三轴可调、电子随动，具有多种减震措施，可拍摄25M以上高清照片或广播级高清视频；
4） 可实现记录相机拍照时位置信息和姿态信息，通过判读软件可以完成对航测照片的判读和拼图。
5） 系统具有夜航功能：
该无人直升机系统具备夜航能力，能够在夜间自主起飞、自主航行及自主降落。挂载红外夜视仪或SAR雷达后，系统具备在夜间侦查、巡逻的
能力。

无人机飞控：

     SDI-WAX100自动驾驶仪，是世界“三大飞控”之一。它高度集成、功能强大，适用于电动、活塞及喷气等不同动力的无人直升机和固定翼无人机。它是军用级的成熟产品，具有极高的可靠性，集成军用级陀螺仪、加速度计、高度计、空速计磁航向、GPS电台、数传电台于一体，实现体积小、重量轻、高性能等，在西方多个发达国家得到广泛应用。自动驾驶仪采用神经元算法提高控制性能，取代了传统PID算法的不足，使飞机长时间飞行更加稳定，更加提高了安全性。

功能特点： 

·全自主：可一键式控制无人机自主起飞、悬停、飞行、降落。

·大速度：可控直升机最大速度为270公里/小时，

可控固定翼最大速度为850公里/小时。

·高精度：飞行控制精度为2—3米，通过差分GPS

精度可提高至0.5米。

·冗余设计：内置两个CPU热备份工作，检测到故障时自动切换。允许所有传感器出现单次故障，出现故障后仍能保持准确的姿态和位置估算。当通信中断后，自驾仪可根据设定控制飞机继续执行任务或自主返航。 

无人机引擎参数

引擎模式：日本ZENOAH风冷双缸水平对置发动机

排气量：80cc

输出功率：7匹

启动方式：外置电启动器

使用燃料：汽油+润滑油混合 

无人机产品特点

设计巧妙，结构紧凑

体积小，重量轻，载荷比大

操作灵活，运输方便

产品成熟，可靠性高，可维性好

性价比高，应用广泛

可实现空中巡逻、空中俯视，完成人工不能完成的任务

可投掷照明弹，催泪瓦斯等。 

如有类似需求，请联系七维航测黄邓军，给您推荐最佳解决方案。

【相关新闻和案例】

潍坊列装两架警用无人机 交警有了“千里眼”

        10月28日下午,伴随着轰隆隆的螺旋桨转动声,一架警用SDI-W32H型无人直升机在市交警支队院内缓缓起飞。据了解,该无人机可一键起飞、降落、按照预设航线飞行,也可根据指令实时改变任务路线,并将拍摄的交通画面实时传输回地面,方便民警对交通状况做出预判。两架警用无人直升机的列装,标志着我市的公安交通管理工作将迎来全方位、立体化管理时代。

      揭秘无人机
      空中动作不费力
      10月28日下午3时30分,市交警支队定制的两架警用SDI-W32H型无人直升机举行交接仪式。两架无人直升机均长约2米,宽0.6米,高0.9米,主要用于航拍航测。
      试飞开始,工作人员给无人机加油并发动后,无人机螺旋桨开始转动且越转越快。无人机越升越高,升至约40米高度时,开始调转方向在空中盘旋,看起来毫不费力。盘旋几圈后,无人机减速降落到起飞位置。在市交警支队指挥中心的大屏幕上,传回了无人机拍下的实时画面。
工作人员告诉记者,给无人机设定好飞行路线,点击“起飞”按钮,无人机就能按照设定的线路飞行或悬停,点击“降落”按钮,无人机就能落回出发点,操作非常简单。
      一次能飞两小时
      负责无人机组装的北京七维航测科技股份有限公司工作人员介绍说,这两架警用无人直升机由美国制造,飞控系统为西班牙进口,广泛应用于公安、消防系统。
      工作人员告诉记者,SDI-W32H型警用无人直升机共由机体、飞控系统、链路部分、任务载荷部分、地面站5部分组成,续航能力达2小时,巡航半径为25000米,飞行高度可达2400米,起飞重量32千克,可带10公斤载荷,最大航速80千米/小时,抗风能力可达6级,悬停时可由指挥中心进行指挥。该无人机具有机动速度快、监视范围广、威慑能力强、受地面交通影响小等诸多优点,能够实现一键式起飞、降落,按预设路线自主悬停、巡航。
能夜间侦查巡逻
      “该无人机具备先进的夜航能力,可搭载相机、摄像机、红外热像仪、激光雷达、合成孔径雷达等设备,具备夜间侦察巡逻能力。”市交警支队公共关系办公室民警说,无人机可将侦查到的图像资料,实时回传到地面指挥所和交警指挥中心。
据介绍,一架警用无人直升机的监视范围达到地面警力的15倍,可替代常规警车巡逻模式,广泛用于反恐处突、治安巡逻、重大群体性治安事件处置、重大犯罪嫌疑人及车辆的跟踪追捕,全市重点道路的空中巡逻、航拍,并通过现场图像信息实时回传功能,提前对拥堵路段进行诱导分流,对交通事故现场进行勘查,为现场处置提供数据分析和研判依据等任务。
      ◎意义
      建立体化防控网
      采购两架SDI-W32H型警用无人直升机,是市交警支队以现代警务理念引领公安交通管理工作的一项重大举措。
      警用无人直升机与地面警察相配合,构建起现代化、立体治安防控网络,可有效节约警力,提升公安交通管理工作科技水平,提高公安交警部门快速反应能力,构建起立体化交通安全防控体系。随着警用无人直升机的列装,标志着我市的公安交通管理工作将迎来全方位、立体化管理时代。
据了解,这两架警用无人直升机,将立足公安交通管理、服务于公安机关各个警种部门、服务于全市经济社会发展大局。

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【北京七维航测】

     北京七维航测科技股份有限公司成立于2003年，于2011年在全国中小企业股份转让系统成功挂牌（证券简称：七维航测；证券代码：430088），主营业务面向航天、航空、航海、兵器、电子、电力、交通等领域。公司总部位于中关村永丰高新技术产业基地，旗下有控股子公司无锡天和电子有限公司、全资子公司江苏七维测试技术有限公司、秦皇岛七维测控技术有限公司，并在南京、武汉设有分公司，大连、成都设有办事处。公司坚持“自主创新，军工配套”的经营理念，引进了资深的专家教授和相关专业技术人才，组成了一支敢于拼搏、勇于创新的科研队伍；汇聚了经验丰富的军工企业管理人才，形成了一个“高质、高效”的管理团队，共同打造了一个技术精湛、质量可靠、服务专业、管理规范的现代化军工配套企业。
    公司主要的业务领域有：航测业务涉及GNSS/INS组合导航系统、GNSS高精度差分系统、姿态测量系统等产品的研发生产、销售、技术服务；检测业务基于高精尖传感器提供测量应用、数据采集系统应用；北斗应用涵盖高精度组合导航应用、同步授时应用、高精度北斗RTK应用；监测业务提供桥梁、尾矿库、水库大坝、地质灾害、基坑等安全监测服务。无人飞机业务覆盖无人飞机系统集成等领域。公司将在原有的提供优良设备、技术的基础上，提供有价值的服务，大力发展服务型项目。
    公司成立十余年来，一直为各重点军工院所、高等院校及相关军工企业提供GNSS基准系统、高精度授时系统、GNSS/INS组合导航系统、高速运动目标测量基准系统及专业的技术服务；为北京市创新工程《城市轨道交通噪声特性与噪声地图技术研究项目》提供了安全检测系统；为北京地铁13号线、新疆果子沟大桥、沪蓉西高速公路的四座特大桥提供了健康监测系统；为中国某新型飞机提供了力反馈控制系统；为黄河春季破冰进行了无人飞机系统的开创性应用；公司还为我国首艘航母 “辽宁舰”进行了平台基准系统标校服务。
    公司秉承“军工品质，精益求精”的质量方针和“科技创新，专业制胜”的经营策略，使公司的整体实力得以快速提升。2013年，公司被《福布斯》评为《2013福布斯中国最具潜力的百强企业》。公司已获得武器装备质量体系认证证书、二级保密资格单位证书和武器装备科研生产许可证证书。

    我公司无人机业务已有近十年的发展历史，始终恪守严谨务实的航空理念，致力于打造安全可靠的无人机系统及相关产品。公司无人机主要业务为产品系统集成、产品研发、设备租赁、技术培训及售后服务等。主要型号无人机具有全自主、双余度、安全性好、可靠性高、操作简单、使用方便等特点，可以挂载多种任务设备，在部队、武警、公安、电力、海监、测绘、影视等众多领域得到广泛应用。 

【重点参考无人直升机运用范围】

1 公安/边防
       警用无人机：可有效支持执法、打击恐怖分子、发现紧急情况、监测生态和保护自然资源、监视工业、交通和能源设施。
       单台无人机升空可实现上百平方公里的监控范围，同时无人直升机实现了360度无死角管控，解决了指挥难、取证难、监控难等突出问题。借助于机载光电和红外设备，操纵员可以实时获得情报，并能发现和识别“潜在的敌对目标"。可以搭载一台热成像仪用于辅助搜救、搜捕。警方进入深山搜捕犯罪分子，可以用无人机搭配热成像仪来代替地毯式搜捕，一台无人机就能完成几千名警察的工作量。无人机能保证对漫长的荒无人烟的边境进行巡逻。
2 消防
       消防无人机：当前，我国消防部队面临着日益复杂的灭火救援和社会救助形势，对各类地震救援、抗洪抢险、山岳救助及大跨度或高层火灾等情况，传统现场侦查手段的局限性已日益凸显。无人直升机系统可以实现远程高空投放救援物资、灭火弹等设备，实现灾区的监测、救援等功能。
3 交通
       无人直升机广泛运用于铁路选线、规划设计、巡线，公路和水路工程建设、运营维护、污染监测、安全保障，交通部海事局、搜救中心以及各大高速公路救援指挥。
4 林业
       无人直升机广泛运用于林业资源调查、森林健康监测、野生动植物保护、森林防护、火灾监测。同时还解决了在地面巡护无法顾及的偏远地区发生林火的预警发现，以及重大森林火灾现场的准确信息把握和时时了解，无人直升机提供了夜航、解决了烟雾造成能见度低有人机无法飞行等问题。
5 电力
       电力巡线无人机：无人直升机可以搭载三维激光雷达和热成像设备可用于电力线巡线和故障检测，可开展线路常规巡视和状态巡视、灾情普查和应急抢险等工作。巡检对象主要为特高压、跨区直流和500千伏及以上重要线路。大、中型无人直升机应用于220千伏及以上交直流线路开展常规巡视和状态巡视；小型无人直升机应用于110千伏及以上线路单塔进行巡视、故障巡视和小范围通道巡查。
6 石油管道
       石油管线巡视无人机：统的人工巡线方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区、河流、沼泽以及 无人区等地的石油管道的巡检；或是在冰灾、水灾、地震、滑坡、夜晚期间巡线检查， 所花时间长、人力成本高、困难大。此外，有一些巡检项目靠常规方法还难以完成。 挂载可见光/红外热成像、紫外成像设备，可全天候监察石油管道偷油、高压电输电线缆发热等安全隐患。
7 国土资源
       国土资源调查、地质勘查无人机：探矿、埋藏物体定位、路基检测、深层基岩剖面、断裂带、沉积研究、河及湖底形态、土壤和聚集物成像、地下水研究、地下管线测量。
8 环境保护
       环境监测无人机：无人直升机系统可快速监测各类气体、液体、固体污染状况。通过不同航高可实现高空间、大面积监测，也可实现低空间较小范围精确监测。并可多架、多次同时对上万平方公里测区进行监测。
       在短时间内生成测区高清晰图像数据和叶绿素A、水体透明度、富营养化等多种专题数据。污染事故发生后可快速提供三维水体污染状况变化预估并发布，用于领导决策。生成高清晰图像可直观辨别污染源、污染口、可见漂浮物等，并生成分布图，为环境评价、环境监察提供依据。生成多光谱图像可直观、全面的监测地表水环境质量状况，水质富营养化、水华、有机污染程度及清澈透明程度、排污口排水污染程度等信息的专题图，从而达到对水质特征污染物监视性监测的目的。
9 水利/海洋
       水土保持、防洪、生态环境监测无人机：在行使流域规划、水利项目、水资源管理、水污染控制、防汛抗旱调度、流域治理和开发、水土保持生态建设等管理职能时既需要卫星和航空遥感手段进行大面积宏观监测，又需要快速高精度监测手段。水利行业使用无人机搭载多光谱相机或高分辨率相机等遥感设备可用于流域水土保持、水调度指挥、水质评价、生态环境监测、防洪、防凌监测以及基础测绘和重点工程制图等。
       无人机遥感系统可应用于海岸带资源环境监测、近海污染监测、海岛资源调查、重点海洋工程制图及极地科学考察和水色遥感，在海洋局各相关单位和分局均用相关需求及运用。
10 灾害应急管理
       针对应急事件无人机可立刻对测区进行大范围监测业务，单台无人机日监测能力最高200-320平方公里，提高监测效率。
       无论面对暴雨、高温、台风、泥石流等恶劣的天气环境；或者易燃易爆、塌陷、有毒等严重事故灾害现场；抑或山岳、峡谷、沟壑等极端地理环境。无人机技术能通过对现场情况的跟拍、追踪，为事故处置的指挥决策提供安全可靠的依据，能够最大限度地控制灾情发展，减少灾情的损失，减少人员伤亡。
11 测绘、地址勘测、土地确权
       无人机正逐渐接管整个测绘行业。无人机以显著的成本效益，完成了那些难以应对的测绘和巡检任务。
       在风力发电机选址进行调研中一旦无人机飞到某地点，各种测量装置将会开始记录与时间同步和地理信息相关的数据。在农业部门，多谱照相机能够确定农作物的长势，这样农民们就能在必要情况下迅速作出反应。人员不容易进入的地区，比如沼泽，大水区，无人机都可以轻松进入，以最短的时间，获取第一手资料。
       遥感无人机系统可全天候进行航空测量、航空遥感、海洋观测、空中侦察、图像匹配制导等。它兼具卫星影像的价格和航空影像的快速采集优势，采用高性能自动处理技术，可完成数据的预处理、精加工及镶嵌及高程数据生成，整体数据费用低。

【参考型号】
       SDI-W32H交通疏导侦查无人直升机
       SDI-W32N土地确权无人直升机
       SDI-W32Z公安警用边防无人直升机
       SDI-W32YG遥感测绘测量无人直升机
       SDI-W32XX油气管道电力巡线无人直升机
       SDI-W32XF消防森林防火救援无人直升机