警用无人机在安检排爆工作中的应用现状及发展趋势.docx

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1、进入21世纪以来，极端恐怖活动在世界范围内呈芟延趋势，许多国家和地区都发生了各式各样的暴恐事件。随着科技和网络技术的飞速发展，信息的传播呈现实效性、广泛性和大众性的特点，在给我们的H常生活带来极大便利的同时，也为不法分子寻找作案方式和工具提供帮助。实施爆炸行为危害性大、影响力高，因此成为了国内外许多犯罪分子作案的首选。他们利用不法网站和论坛学习爆炸物制作原理和技术，获取原材料,自制爆炸物，严重威胁社会稳定和人民群众的生命财产安全。媒体上近几年关于此类消息的新丽屡有报道。例如，“女子网上购材料，白制爆炸物想抢银行，制作方法写了32页纸X小伙寻刺激微信发布炸药制作方法M为追求刺激制造爆炸物，男子犯

2、燥炸罪获刑3年香港中学生带烈性炸药到校”等。涉爆案件中起爆装置的设置趋向竟杂化和技术化，极大地增加了安检排爆工作的危险性，对处置工作造成了极大的困难。因此，如何最大程度地远离危险源，在保护排爆人员自身安全的前提下，有效地完成安检排爆工作就成了重要研究课题。无人机作为近几年新兴的公安专业特种装备，其无人化、远距离操作的工作方式恰好为安检排爆工作提供了广阔的发展前景和想象空间。一、无人机应用于安检排爆工作的独特优势按照涉爆现场处置流程要求，为减少与爆炸装置的接触，避免因不当拆除引起的爆炸，排爆队员通常秉持转移为先、销毁为主、人工拆除为辅的原则。因此，在发现爆炸装置后，经研判确定其为可移动爆炸装置，

3、或者经过技术处理使其变成可移动爆炸装置，排爆队员优先采取的处置方案是将爆炸装置转移至人烟稀少、安全空旷的地方进行处置。将无人机应用于安检排爆工作中，开展涉爆现场勘查、爆炸装置的研判和转移等工作，相较于传统处置方法和技术，具备以下几点无可比拟的优势：-）使用要求受限少，应用场景更丰富相较于杆式机械手、排爆机器人等处苴工具对于使用环境的倾斜角度、地面软硬度和距离等有较高要求和限制，无人机可在不同任务环境下垂直起降开展作业，对涉爆现场环境要求较低。目前主流的排爆机器人多使用滚轮式或履带式移动结构，均存在一定程度的局限性。滚轮式具有结构简单、重量轻、滚动摩擦阻力小和机械效率高等特点。履带式越野性能优良

4、，爬楼梯台阶、越壕沟的能力好。但二者均无法解决高度落差过大、泥泞松软等复杂环境下作业要求。多旋翼无人机作为一种具有三个及以上旋翼轴的的无人驾驶飞机，具有便携、可靠性高、操纵简单等得天独厚的优势，简单组装起飞后，能够轻易完成高台、管道、江河岸边等复杂地形下的飞行任务。根据涉爆现场的不同条件，排爆队员可以选取不同尺寸、不同功能的无人机开展工作。小到一个巴掌的涵道机.大到能负载20公斤左右的六轴无人机，可以满足绝大多数的安检排爆任务要求。在加载机械手臂之后，无人机可以到达人和机器人等无法到达或不适宜到达的位置，进行抓取作业，在保证安全的前提下，极大提升排爆工作效率。（二）观察角度更加立体，处置方式更

5、多元化在传统处苴方式中，排爆队员对于涉爆现场环境的整体把握及爆炸装置的信息获取来源单一。受地形环境限制，排爆队员大多只能从有限的角度获取所需信息，而不全面的信息获取可能会对排爆队员的判断产生一定程度的干扰，影响研判结果。无人机加载高清可变焦式云台升空后，即可对涉爆区域进行多角度、全方位实时测量评估，也可以在保证安全的情况下近距离观察爆炸装置细节，给予排爆队员更多更有效的信息支持。笔者所处城市曾为抗IT战争和解放战争的重要战场，在2016-2023年度处置的涉爆警情中，战争遗留炮弹警情占到85%以上。人民群众在生产生活过程中，如工地平整、鱼塘清淤和河边垂钓等时，在淤泥河道或石缝中会发现战争遗留炮

6、弹并报警求助。在处置此类警情时，排爆队员无论是前期研判，还是转移处置，均存在不小的困难。在配备使用无人机后，民警执行此类任务的处置效率大幅度提升。无人机到达涉爆区域升空后，可对涉爆区域进行全方位、多角度的观察，给排爆队员研判提供最精确直观的支持，以制定行之有效的处置方案。在场地安检任务的执行中，选取不同尺寸及挂载的无人机时，同样可以给予安检人员极大的帮助。例如，对场馆室内房屋屋顶较高、视频伸缩检查镜难以检查的区域，大型体育场管道、烟道等安检人员难以到达的区域，以及有毒、有害的地下管道区域，使用无人机进行安检，可极大缩减工作量。在目前的技术条件下，机械手和爆炸物销毁器等排爆常用设备已能够在一些厂

7、家的无人机平台上适配，排爆队员可以根据处置的具体情况进行选取，以达到最好的处置效果。(H)代替人工开展转移作业更精确高效在完成对可疑爆炸物的前期研判，确定为可移动爆炸装置后，一般会采取转移处置方案。在常见的转移方式中，排爆队员身着排爆服，使用机械手将爆炸物转移至排爆罐中再进行转运的方式的可靠性和稳定性最高，但人与危险源距离较近，一旦处置过程存在组漏，爆炸物发生爆炸，会对排爆队员人身安全造成极大的威胁。因此，目前国内大多数警务拌爆队会配符排爆机器人，在特定条件下一定程度地代替人工进行转移作业。但由于技术问题，目前市面上的排爆机器人存在测量定位误差过大、定位测量算法的实时性不够等问题，导致在抓取时

8、不能有效捕捉可疑目标物，或无法实时计算目标物的位置，增大了可疑目标物爆炸的可能性，导致排爆任务失畋。这是由于排爆机器人在开展作业时，大多只是带有一个摄像机的监控系统，由操作者根据在现场CCD传回的实时图像进行人为判断和决策进而遥控机器人完成指令，其实质还是操作人员在排爆，机器人只是一个载体。近年来持爆机器人生产厂家开始采用基于视觉S1AM(Simu1taneous1oca1izationandMapping)的精确定位技术。即同时进行定位与地图创建，用来解决机器人在未知环境运动中如何确定自身的运动轨迹同时构建环境地图，可以给排爆队员带来具体位置信息，在一定程度上提升了操作的精度，但在复杂运动和

9、环境下，如机器人的快速移动和高度动态性的环境中，容易失效，这对于需要精准操作的排爆作业同样带来了不小的挑战。无人机在精准定位技术上使用的是实时动态差分法(RCa1timCkinCmaHe,RTK),又称为载波相位差分技术。这是一种新的常用的GPS测量方法。排爆无人机搭载GPS-RTK.其定位精度可精确到厘米级,并且实时反应无人机的精准坐标、海拔高度等重要战略信息。且无人机在建模上技术较为成熟，建模速度和建模质量能够满足任务需要，为排爆队员精准执行排爆任务提供强有力的支持。(四)使用维护成本低，适合中小城市推广使用相较于排爆机器人动辄几十万上百万的预算，无人机几万元左右的采购成本大大降低了使用门

10、槛。安检排爆队伍可以根据需要采购不同型号、大小的无人机及相关挂载。排爆机器人由于专利等技术保护，不同厂家在平台和配件的研发和更换上都差异较大，使用成本高，不利于后期保养维修。多旋翼无人机结构简单，电机、电子调速器、电池、桨叶和机架均属常规配件，若损坏较容易在网上购买替换。随着无人机应用领域的逐渐扩大，除大疆等国内外知名无人机厂商外，仍有许多企业在试图进军这一蓝海行业，并积极研发适合各个行业工作需求的款型。这就给警用无人机的快速发展和推广使用提供了前所未有的机遇和挑战。企业和公安可以紧密合作，公安在实战中提需求、提想法，企业研发设计出符合实际警务工作的机型和相关挂载，实现互利共赢，长足推动科技兴

11、警，科技强警。二、无人机存在的缺点和不足(-)续航时间短目前无人机在正常使用情况下一组电池的使用时间约为20分钟到40分钟，对于需要长时间工作的任务只能进行更换电池的操作来保证飞行，任务的连续性无法保障。(二)对操作人员技术要求高对无人机操作本身要求就很高，专业人才的培养渠道较为单一。时警用无人机驾驶员的培训，各个省市正在陆续开展，但因名额有限，培养费用高，限制了无人机专业人才队伍的发展。即使拥有了无人机驾驶证，真正能够在实战中熟练使用并完成任务操作，对于训练时间和队员之间的配合默契程度也有较高的要求。(H)专业机型及相关挂栽研发力度不足在考虑研发周期及人员配备等情况下，无人机厂商研发一款专业

12、机型及相关挂载对市场容量大小要求较高。目前安检搜排爆领域对无人机的需求远远不够，在全国范围内普及使用还有很长的路要走。这需要正确看待和应用无人机这一新型技术。目前公安部对警用无人机行业标准和行业规范尚未制定详细明确的规章制度，这也为排爆无人机的研发和推广带来了挑战。三、无人机在安检搜排爆领域技术研发应用现状目前无论是国外还是国内厂商，基于无人机平台进行排爆挂载的研发和成果都较少。在国外研发成果中2016年以色列某公司展出了一款小型无人机，在该无人机执行任务时的行动半径为3公里的范围内，可以探测到简易爆炸装置和其他爆炸物、毒品以及化学合成物。除可执行探知是否存在危险品的任务外，其还能对不同的爆炸

13、物材料进行远程实时分析，以便为下一步消除行动提供重要依据。俄罗斯于2017年也展示了一款排爆无人机，外形如蜻蜓一般，装备有雷达、摄像头和GPS模块，约12公斤，滞空时间可达40分钟，可携带2公斤有效荷载，主要用于远程拽索地雷和简易爆炸装置。在国内方面，有警务排爆人员设计了一套安装在无人机上的爆炸物转移机械臂系统。此机械臂系统可远距离无线操作，排爆队员远距离操控即可完成对爆炸物的转移，由于载体为无人机，操作范围小，抓取后可迅速投放到排爆罐，相较传统绳钩组时间更短，安全系数更高。笔者在警务排爆实战中总结经脸教训，研究探索出无人机应对可移动爆炸装置远距离处置技战法，此战法主要利用无人机抛投挂载，自行

14、研发单钩、双钩和三钩等不同样式的抓钩，根据爆炸物形状及所处位置，选取不同抓钩，远距离操控无人机即可完成对可移动爆炸物的转移。此战法尚在理论阶段，在下一步的实战中将进行检验和改进。中国科学院沈阳自动化研究所排爆机器人课题组提出了一种可用于空地系统的无人机目标跟踪方法，可使无人机与地面排爆机器人组成空地系统进行协同作业，提高了排爆机器人的作业效率和作业能力。科研人员设计并实现了基于视觉技术的车载无人机系统。此无人机搭我在地面的排爆机器人上，可根据需要一键起飞，并且能实时跟踪地面机器人进行协同飞行，为地面机器人提供笫三视角，也可遥控进行远程侦查，主动目标搜索，对现场环境进行预先判断，抓取作业时可为操

15、作手提供第三视角进行辅助等。执行完任务后无人机可一键自主返航，并且精确降落在地面机器人平台上，然后随机器人一同返回。此系统整合了机器人和无人机的优势特点，更加体现了智能化无人化的操作特点，是未来发展的方向和趋势。四、无人机应用于安检排爆领域的发展建议和展望(-提高认识，大胆尝试无人机排爆新模式在实际警务工作中，有许多地市排爆队已经配备了无人机及相关挂我，但在实战中，因为训练配合不足或思想求稳等原因，同样存在不愿意使用无人机开展作业的情况，导致越不用越不敢用的情况发生。排爆队员应在做好前期无人机训练工作及人员配合的基础上，在符合使用条件的实战中大胆使用，总结经验教训，提炼无人机应用排爆实战使用技

16、战法，并进行文字总结，向全国推广，切实提高无人机排爆的应用水平。(二)立足实战，加大复合型专业人才培养力度就目前而言，许多基层民警和领导对于无人机的定位不清、认识不足。无人机不仅仅是一个飞在天上的照相机，它作为一个新型搭载平台，可以极大地提升警务工作效率，这一点在电力巡检和农业植保等民用行业上已经得到了睑证。如何在警务实战中发挥无人机的优势，增加无人机应用场景，切实孚受到尚科技带来的效率和便捷，其重点还是在于人。增加无人机专业人才的培养，加大无人机使用人口基数，特别是培养在警务实世领域的带头人、教官等学会无人机、使用无人机，集思广益，切实将无人机融入到交管、治安、禁而等领域的各项警务实战中。(H)警企合作，共同研发企业有技术，公安有需求。无人机作为新兴高科技装备，在其设计和研发阶段具有一定的局限性，使之无法和警务实战工作完美契合。在实战使用中，警务人员根据使用情况会对设备提出不同的需求。这就要求公安部门加强和无人机厂商的沟通和交流，根据实