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近日，河南发生罕见极端特大暴雨，造成严重洪涝灾害，给灾区人民生命财产带来严重威胁。令人欣喜的是，在全国支援灾区的行动中，大量新型救援设备和技术广泛应用，发挥出巨大作用，特别是无人机担当大任，帮助救援工作顺利开展，显著提升了救援效率。
抢时间，点亮生命通道
此次河南特大暴雨，很多县市道路阻断、停水停电，尤其是地面通讯基站和设备浸水失灵，导致局部通信全部中断，而且灾区覆盖面积大、分布范围广，可视化程度低，给灾情处置和人员搜救都带来极大困难。
在救援行动中，多型无人机迅速投入使用，表现亮眼。其中，一架翼龙2H型应急救灾无人机，从贵州安顺机场起飞，穿越贵州、重庆、湖北、河南，抵达米河镇通信中断区，搭建起空中应急通信平台，定向恢复50平方公里的移动公网通讯和15000公里的音视频通讯网络，打通了应急通信保障生命线。
参与此次河南救灾任务的翼龙2H型应急救灾无人机
为解决电力照明系统不稳定问题，郑州使用系留无人机配合应急车辆，持续24小时滞空作业，提供了1公里范围视频安全监控、2000～3000平方米夜间照明应急保障，协助救援人员连夜组织行动。
在应急救援方面，指挥中心利用无人机开展昼夜间大范围巡查和监视，掌握洪水受灾面积和实时数据，搜索地面需要救援的目标，发送目标实时图像与坐标位置，引导地面力量，大幅提升救援工作的效率和质量。同时，物流无人机投放医疗和生活物资，从空中开辟紧急通道，为群众解决物资短缺问题。
在灾害评估方面，无人机开展了大范围地理信息搜集，采集指定区域遥感影像，向指挥部门提供灾后数字正射影像，用于查看受灾位置、地面房屋倒塌、道路断裂、堵塞等情况，帮助指挥部快速精确完成灾情评估。
近几年，我国着力推动构建新时代应急救援体系，无人机在其中扮演着重要角色，正在加速配备和应用于灾害救援行动。
如我国彩虹无人机应急测绘项目，目前已完成8省验收测试飞行。该型无人机系统可在1小时内获取基础地理信息数据，保障救灾决策，飞机落地后15分钟内完成数据处理，2个小时内完成灾害影像图，并传输到国家应急测绘资源共享平台。
科技凸显力量，此次抗洪救灾行动在无人机的应急支援和密切配合下，进一步提高了救援效率，保障了人民群众的生命安全和灾后恢复。
奔走在各类救援之间
灾害救援要与时间赛跑。近年来，无人机技术迅速发展，在各类救援行动中发挥出重要作用。无人机具有操作简单、灵活机动、适合复杂环境作业、受交通条件限制小等优点，可以帮助指挥中心第一时间掌握现场情况，支持救援工作。
同时，无人机通过挂载红外热成像、激光雷达和应急通讯等载荷，在紧急搜救、空投物资及空中通讯中继等方面发挥重要作用，在防汛抗旱、地质灾害、森林防火灭火、地震灾害等灾害应急救援方面都有独特优势和广阔应用前景。
防汛抗旱工作中，无人机被应用于灾情巡查、灾情摄影和应急救援指挥。因为无人机起降无需大面积场地且连续作业能力强，灾情发生时，可对受灾地区进行全天候、全覆盖地长时间监管。通过挂载扩音设备，无人机还用于广播预警，发挥高空喊话、安抚情绪的作用。
我国西南地区地质灾害高发，同时河谷深切、谷坡高陡、植被茂密，仅靠地质工作人员进行地面调查，不仅工作强度大、效率低、风险大，而且部分区域难以到达，很难在短时间内全面掌握灾情信息。
无人机不受地形条件影响，可以快速飞抵灾害点位进行实时监控，对山体滑坡、泥石流、崩塌等开展应急测绘，测算塌方量、滑坡量等信息，预估灾害波及范围，通过提前预估、防范的方式降低灾害损失，也为灾后重建、损失评估提供决策支持。
森林火灾方面，无人机也全流程参与处置工作。无人机可将燃烧发现面积缩小到2.5平方公里，其搭载的气体探测仪可以监测火场中的浓烟空气，寻找森林中堆积物腐烂产生的可燃气体，及时发现可能引起燃爆的地段，提前处置，预防森林燃爆。
在漠河机场投入森林防火作业的彩虹-4无人机
在灭火救援时，无人机能将物资投送到指定区域，协助救援和灭火。火灾后期，无人机通过热成像相机准确发现隐藏的热源和肉眼无法明察的暗火，指引救援人员及时扑灭隐患。通过无人机相机获取影像数据，可进行火场三维重建，测算灾后面积，开展灾后评估。
构建新型应急救援体系
2008年汶川地震，人们最先尝试将无人机应用于震中灾情航拍，每天对山体滑坡、崩塌等导致的堰塞湖进行拍摄，开展堰塞湖动态监测与风险评估，这是我国首次用无人机开展灾害救援。
后来，随着无人机技术越来越先进，搭载载荷种类更多，飞行时间更长，在灾害救援中发挥的作用也更加凸显。比如，彩虹无人机广泛应用于森林消防、海上应急搜寻、中继通讯、海洋生态灾害监测等救援任务中。彩虹无人机携带有专用的可见光、热成像、远红外探测载荷，可长时间在特定地区上空进行固定巡线飞行，通过数据链和卫星通讯等技术实现超视距控制，可长时间在不同角度、不同距离和不同光线条件下进行作业。
2020年5月24日，云南贡山县持续强降雨，引发泥石流等多种自然灾害。云南省自然资源厅紧急调配彩虹-4无人机前往独龙江乡灾区，完成灾害重点区域图像实时获取、传输及拼接处理，第一时间获取灾害现场信息，这是我国首次利用大型无人机进行地质自然灾害应急调查。
彩虹-4 无人机广泛应用于森林消防、海上应急搜救、中继通讯、海洋生态灾害监测等
在国外，无人机也长期应用于灾害监测和救援活动。早在20世纪90年代末，美国开始将无人机应用于灾害救援。2017年，纽约一栋6层居民楼着火，楼顶随时可能坍塌，指挥中心派出携带高清红外摄像头的无人机飞到火场高空，将现场画面实时回传，协助引导楼顶消防队员迅速展开行动，最终参与救援的168名消防员无一死亡，有效减少了损失。
2015年马来西亚水灾中，救灾人员使用无人机邮递包裹，将救援物资送到洪水避难所，并利用无人机搜集灾害信息，定位群众位置，为救援工作提供了巨大帮助。在日本的无人机救援实验中，无人机将救灾物资送至12公里外的灾区，并利用扩声装置呼吁居民紧急疏散。
随着技术发展进步，以无人机为代表的新型智能救援产品逐渐崭露头角，前景可期。无人机救援在世界各国，特别是在应急救援方面的应用越来越广泛，在国家防灾减灾救灾及安全生产中的地位越来越重要。
（本文刊登于2021年7月31日的《中国航天报·飞天科普周刊》）
