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警用无人机发展现状及问题研究

作者:深圳市鑫日升科技有限公司 浏览: 发表时间:2022-02-10 00:00:00 来源:特种安防网

 

摘要:通过质的研究方法、访谈法、问卷调查法,研究了全国警用无人机功能开发、数据共享、成熟场景应用现状。研究结果显示:警用无人机已具备了航测摄像、夜航夜视、远距离喊话、高精度物品投放、自动跟踪可疑目标、三维重建、超大范围现场信息采集、基础地图数据采集等八项功能;警用无人机的数据能够达到局部共享;各地公安机关已在高空治安巡逻、大型活动安保、交通巡查、反恐防暴、侦查追捕中做到了无人机的成熟应用;全国警务无人机应用主要存在四个方面的问题,包括与警务应用集成度低、应用效果差、专业培训水平参差不齐、存在“孤岛效应”等。

关键词:警用无人机;功能开发;数据共享;应用现状

当前,各类复杂案件的不断出现给公安机关现场环境侦勘、案情发展分析、实时场景监控和集群指挥带来新的挑战,尤其是在面对野外、丛林、河流和楼宇等超大范围复杂场景时,原有监控技术对场景动态监测存在较大的局限性。传统的数据采集和传输模式难以满足公安机关实战需求,无法形成现场的动态追踪、实时监控、信息共享以及快速形成决策依据,致使视频分析和指挥调度等工作过程滞后。设备组网、视图快传、实时研判和指挥调度一体化整合逐渐成为主流的发展趋势。

2014年,公安部将无人机纳入警用航空管理范畴,并于2015年初颁布《关于进一步加强公安机关视频图像信息应用工作的意见》,明确将无人机航拍设备纳入移动无线视频监控系统,为其在警用实战中的应用提供了有力支撑。智能无人机警用全集成化应急系统包括:搭载无人机的专用警车、无人侦查机、无人通信中继机、无人机信号地面接收站、数据传输处理系统、无人机操控台、地面站监控台以及无人机专用通信设备等[1]当前警用无人机已广泛应用于各个领域,其“查得准、盯得住、传得快”的优势,能够保证***快捷地完成追踪、应急救援、现场取证、陆地搜救等任务。同传统的视频侦查与现场勘查相结合的侦勘模式相比,无人机能够从地面、空中完成各类现场空间数据的采集,具有成本低、易操控以及灵活性高等特点。

目前警用无人机已进入快速发展阶段,本文通过质的研究方法、访谈法、问卷调查法深入了解全国警用无人机应用现状,对其功能开发应用、数据共享、成熟应用场景进行梳理、汇总及研究,总结警用无人机战法,找出其发展存在的问题,为后续研究奠定基础。

1 警用无人机应用现状研究

1.1 警用无人机功能开发应用

在公安业务应用中,无人机的主要功能为远距离的空中侦查和立体取证。其作用首先体现为,在现场搜索地面目标和区域,将现场实时图像信息和***坐标连续传回指挥中心;其次,可在楼宇、城区、海域等环境进行飞行侦查、搜索、定位,满足公安侦查和指挥业务需求。

通过对警用无人机应用现状进行研究,并对研究结果进行梳理,发现当前警用无人机的具体功能开发应用主要有以下八个方面。

1.1.1 航测摄像

通过挂载的航测、高清摄录设备,对目标区域进行航测拍照,实时视图画面传回地面控制站,实现多路接收画面清晰稳定,达到广播级高清效果,为指挥决策提供技术支持。

1.1.2 夜航、夜视

警用无人机能够在夜间自主(或半自主)起飞、自主航行及自主降落。同时,也可挂载红外夜视仪,透过烟雾、雨雪及伪装掩体等发现隐藏的火源、被遮挡的人员及车辆、船只等,具备夜间侦查、巡逻的功能。

1.1.3 远距离喊话

警用无人机挂载专用高音扬声器,能够完成各类任务中的超远距离指挥喊话。同时,根据飞机回传的图像,通过喊话器对有关人员实施喊话,也可播放预先录制的喊话内容,具有指挥、劝戒及政策宣传的功能。

1.1.4 高精度的物品投放

警用无人机搭载卫星定位系统,可进行高精度的自主定位。同时,挂载各种警用装备物品,能够实现超视距远距离定位定点投放。在保留图像侦查设备及喊话设备的情况下,可控制飞机到达指定点,通过传回的图像寻找投放地点,实施物品的***投放,例如防毒面具、灭火弹、绳索、食品或各种物资、设备,也可投放催泪瓦斯、烟幕弹等。

1.1.5 自动跟踪可疑目标

警用无人机搭载专用设备,通过地面系统的后台技术对接管理,可对固定或移动的人、车、物和场景内嫌疑目标进行锁定,实现自主跟踪飞行。

1.1.6 三维重建

警用无人机可在空中重建现场进行测量、拍摄,获取相应信息及照片,通过三维空间数据图像拼接,快速实现现场三维场景重建。在公安及消防领域常用于犯罪现场及火灾现场重建,能够有效提高现场勘查效率。

1.1.7 超大范围现场信息采集

警用无人机能够快速长距离、大面积实时采集现场信息,并以三维或全景的方式生成现场图像,为现场重建提供基础。

1.1.8 基础地图数据采集

通过人工方式采集地图信息点数据属于传统模式,存在更新周期过长、采集数据质量不合格、耗时费力等情况。使用警用无人机航拍获取街边信息点资源,再对航拍所获取的信息点属性进行提取并回传,可缩短采集时间,提高数据采集质量[2] 

1.2 警用无人机数据共享

视频监控图像信息应用,是支撑整个公安应用以及为各警种服务的基础和重点。警用无人机携带专用无线图传设备,可通过微波、4G等建立通信链路,进行远距离数据传输,将现场数据通过地面控制站发送到指挥中心,从技术层面达到靠前指挥、扁平化指挥的要求。同时,通过多警用业务系统间的数据交换,摆脱单一信息来源的束缚,形成视频侦查移动指挥应用,有效提升了公安机关在反恐维稳、侦查破案中的指挥处置综合能力。

目前,部分公安机关对海量资源的采集传输,正在致力于解决视图快速采传应用的安全性、应急需求和承载容量等问题,以及解决语音调度、视图采集、数据回传、***定位、保密通信等方面的难题。同时,将视频侦查车、远程视频图像传输、无人飞行器移动互联、视频实时指挥等移动作战功能与视频侦查技术平台应用对接和整合,形成移动侦查平台,构建多系统通信机制的无线通信链路,建立无线数据传输通道,支持远程交互,实现公安系统中省厅、市局、区县局和派出所等多级构架联合作战的协同工作模式。通过对视频图像资源的整合、分析、比对及检索等业务的综合应用,提高视频侦查技术分析平台案件研判管理的效率。紧密结合涉案视频研判管理和涉及大数据挖掘、云处理技术等网络化应用的需求,多系统平台整合提供在海量视频数据中快速采集和分布存储、各类资源接入、数据智能分析、规模应用部署的大数据应用,***实现视频采集、格式解码、目标筛查、特征比对、智能检索、串并关联等涉案视频的业务应用。

1.3 警用无人机应用场景

各省市公安机关在警用无人机功能开发应用及数据传输共享的基础上,积极探索应用场景,目前较为成熟的使用场景主要有以下几个方面。

1.3.1 高空治安巡逻

警用无人机可应用于高空巡逻并进行实时视频传输,尤其是针对城区监控死角、盲区等,形成“人机互动、空地一体”巡防警用模式[2]警用无人机携带高清摄像机、夜视仪等装备,对指定区域定时巡查,能够节省警力,并及时掌握该区域的公共安全状况。

1.3.2 大型活动安保

警用无人机高空视野广、监控范围大、视角灵活多变,可对大型活动现场的人员聚集区域进行监管,实现追踪监视、精准制导,同时可通过高空喊话设备等进行安保、疏导。对大型活动现场外围实施大面积侦查,对人群动向作出实时判断和预警,针对现场监控盲区搭载高清摄录像设备,对重点区域实施悬停监控,所有视图数据实时传至指挥中心,为进一步的指挥决策提供依据。

1.3.3 交通巡查

在日常的交通巡查过程中,通过搭载高清摄录像设备及空中喊话模块,无人机在高空进行交通常态化巡查,针对拥堵、交通事故等非正常路况,能够快速掌握现场情况,并进行空中疏导、指挥、分流。

在发生重大交通事故时,警用无人机能够快速勘查事故现场,及时拍照并记录,确保现场勘查细致、全面、准确。执勤人员通过回传资料及时准确判断、快速清理现场,并进行现场调度、车辆指挥,***限度地缓解因交通事故造成的道路拥堵,保证道路畅通。此外,遇到夜间事故时,还可加载空中照明模块,对现场实施空中照明。

1.3.4 反恐防暴及群体性事件处置

在处置群体性事件或暴恐事件的过程中,警用无人机能够进行空中取证,通过搭载空中喊话模块、投弹模块(包括催泪弹、震爆弹、烟雾弹、闪光弹等),对参与事件的人群或负隅顽抗的目标进行警告、劝导、驱散及实施空中打击。

1.3.5 侦查追捕

警用无人机不受地面条件的限制,能够快速有效地突入藏匿在深山丛林中的制假、制毒、赌博窝点,或进入高危现场上空进行监视,并实时传输目标图像,有助于分析研判并进一步***打击。通过进行高空侦查,获取窝点周边的进出要道、建筑物出入口及人员分布点等图像资料,实施科学的抓捕计划,更好地部署抓捕方案。同时,部分公安机关利用无人机明确地形,再对各关键部位合理部署警力,对逃窜藏匿的不法人员及车辆进行追踪,实现监控全覆盖。

2 警用无人机应用存在的问题

在公安实战应用中,经常面临通讯容量大小、数据实时采传、远程现场监管、重大安保及多级指挥调度等方面的局限性,需要资源独占、专业***、安全可靠、灵活互通的组网技术作为支撑基础。同时,由于警用无人机起步较晚,现时还存在以下问题。

2.1 警用无人机与警务应用集成度低

由于技术上的原因,两者的综合应用还处于初期的探索阶段,投入实际应用时间短,相关研究还有待完善。业界对公安警用业务流程和具体应用的需求了解不足,导致现时无人机应用仅局限于现场环境数据采集,与后端视频分析衔接性差,无法打通采集、分析和研判的应用“瓶颈”,进一步提供支持联合作战和统一部署的决策依据;而且,目前警用无人机缺乏通用的技术标准与使用规范,导致其在技术指标、功能用途、作战适应性等方面难以使“查得准、盯得住、传得快”的优势***化,不能更加快捷***地完成应急救援、陆地搜救、应急追踪、现场取证等任务,无法深化警用应用和无人机管控。

2.2 警用无人机的应用效果差

警用无人机不单只承担无人机平台、任务载荷的实战化应用,还涵盖了方案制定、无人机任务和载荷控制、实时数据采集和分析、警力指挥与调度、应急预案准备与执行等决策过程,这些业务应用的衔接和融合将整合成为一体化的、集成化的指挥系统[3]然而,市场上绝大部分警用无人机解决方案整合能力低,致使无人机与警用的业务接合度差、利用率不高,无法发挥出应用的价值和优势。

2.3 专业培训水平参差不齐

目前警用无人机培训课程单一,没有形成针对公安业务流程与应用的专业内容。尤其是在公安业务管理和分析应用方面,缺乏面向实战化应用的专业培训,使得警用无人机仅用于单机巡航、现场勘查和现场数据采集,无法实现与其他业务系统在统一的应用环境中对接和整合,导致飞控技术、技能操作与实战过程严重脱节。随着警用无人机数量日益增多,警用无人机专业人才队伍建设问题日渐凸显,急需通过专业的技能培训来建立专业队伍,从而快速应对和处置各种复杂环境下的社会公共安全事件及突发事件。

2.4 不同地区各自建设的装备及应用系统呈现“孤岛效应”

首先,各省市公安机关无人机型号繁杂,设立标准困难,设备兼容性差,无法互联互通;第二,各地公安机关虽然配备了无人机,但功能单一,无法做到装备系列化和系统化;第三,由于无人机技术发展迅速,各地存在重复建设、资源浪费的情况;第四,由于网络和资源库兼容等问题,各警种间无人机情报共享不及时,办案单位间的业务衔接较差。

3 结语

警用无人机的移动智慧警务应用是公安机关完成打击罪犯、维护稳定、服务人民等工作的重要技术手段。目前无人机及装备虽得到广泛应用,但与相关业务的结合不够。[4]深度研究并制定无人机警用实战应用的解决方案,与现时公安应用系统对接和整合,将成为未来警用无人机应用的核心基础和发展方向。


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