森林消防无人机系统

《森林消防无人机系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、森林消防无人机系统ForestFirePreventionUAS应用背景林业是全国生态建设的主体，在保持经济和社会发展中有着不可或缺的作用，在生物的进化过程中起着巨大的作用。我国拥有森林面积1.75亿公顷，森林蓄积量为124.56亿立方米，森林覆盖率为18.21%，既是森林资源大国，又是森林火灾多发国家。国家林业局防火办提供的资料表明，1950年-2007年，我国平均每年发生森林火灾22566次，年均受害森林面积近97.75万公顷。为扑救林火耗费了大量人力、物力和财力，森林火灾对森林资源和生态环境

2、的破坏所造成的损失难以估量。传统解决方案和案例德国投入使用的Fire-WatchSystem森林火灾自动预警系统是一种应用数码摄像技术的森林火灾自动预警系统，它能够及时识别与定位森林火灾，是当前全欧洲最新的技术。该系统经过了多年的实地试验。2002年在勃兰登堡州、梅克伦堡-切波莫瑞州与萨克森州安装了24套这种摄像系统以及7套第二代Fire-Watch装置，此后该林区共发生了近120次森林火灾，没有一次漏报。Fire-WatchSystem正常监测半径10公里，最远可达40km，安装该系统每套需7.

3、5万欧元。美国利用“大地”卫星在离地面大约705公里的轨道上绕地球运转，探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗址。美国使用驾驶林火预警飞机进行24小时监测，虽获得了成功，但耗费了巨额资金。加拿大采用从卫星上发射电磁射线检测林区温度，当检测出林区局部温度上升到150℃~200℃，红外线波长达3.7微米时，便是火灾前兆，立即测定具体温度，采取措施及时防火。同时，加拿大林区采用多架配备先进的直升飞机轮流监测森林火灾，飞行费每小时需5000-6000欧元。2006年10月，美国航空航天局（NASA）和美

4、国林业局在加州使用“牵牛星（Altair）”无人机在森林大火上空进行了两次飞行。使用NASA艾姆斯研究中心提供的红外扫描器查明了主要火灾点，并将数据发送给地面站，大约每隔30分钟就向地面中继传输火灾图像，几乎实时为消防人员提供了态势感知能力。此次任务的完成也标志着美国联邦航空局（FAA）首次批准民用无人机在国家空域内执行任务。国外的技术有的虽然可靠，但需要借助高空卫星，且施工太复杂；有的技术方案基础实施投资太大，多达数百万美元，投入成本过高，这些难以满足我国森林资源监测的实际需要。Fire-Wat

5、chSystem应用需求我国森林资源较为贫乏，森林覆盖率约为13%左右，人均森林占有面积仅为世界平均值的1/6，但森林大火每年都有发生，如何解决森林防火的问题，又成为林业工作的重中之重。目前，国外森林防火中应用了较多的新技术和新设备,国内在此方面的应用需求也日益增加，对森林保护的投入逐渐加大，先后运用卫星进行资源普查、森林火场监视,而使用无人机系统对森林火情监测则还是初始阶段。因此，如何将高科技手段应用到森林资源监测，对火情早发现、早预报、早扑救，变有灾为无灾、变大灾为小灾已成为森林防火工作的一项

6、迫在眉睫、亟待解决的重大课题。无人机中低空监测系统具有机动快速、使用成本低、维护操作简单等技术特点，具有对地快速实时巡察监测能力，是一种新型的中低空实时电视成像和红外成像快速获取系统。在对车、人无法到达地带的资源环境监测、森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势。系统简述"森林消防无人机系统"，以国内价格提供优质、稳定的国际品质的森林防火系统。该系统是以森林火情巡查监测为主，将GPS技术、热成像技术、高清数字图像传输技术等高新技术综合应用于森林资源管理中的高科技产品。消防无人机系统日常存放于运

7、载车或固定地面基地中待命。随时准备执行例行巡逻报警或者火灾现场监控任务。无人机由地面弹射起飞，自主完成起飞过程并飞向预先划定的巡逻区域。图像采集系统开始工作，向地面站实时传回巡逻画面并可由通讯中继系统将画面传回指挥中心。当发现巡逻区域出现温度异常系统将自动发出警告。并将异常区温度、位置、面积等重要数据传回地面站和指挥中心。并根据需要自动或手动切换入监测模式围绕异常区域飞行，持续传回该区域监控信息。或跳过该区域继续执行巡逻任务。当巡逻任务结束无人机按规定航线飞回起降点下降高度完成自主开伞着陆。如果执

8、行现场监控任务，无人机则直接飞抵灾害现场按规定半径盘旋或根据图像跟踪系统自动对准温度异常区域盘旋。持续传回现场图像、温度、面积等数据让地面指挥人员实时了解火情发展。弹射起飞自主巡航，持续回传图像，发现异常区域开伞降落自动报警并回传位置、温度、面积等信息系统组成3+4消防无人机系统由以下几个子系统组成。71.无人载机系统2.飞行控制地面站系统3.光电吊舱图像采集系统4.图像识别跟踪处理系统5.数据链路传输系统516.运载车和地面支持系统7.自动驾驶仪562性能特点我们的森林消防无人机